鋇水泥

鋇水泥。以重晶石和粘土為主要原料，經煅燒得到以硅酸二鋇為主要礦物組成的熟料，加適量石膏共同磨細而成。鋇水泥的密度大，約為4.7～5.2g/cm³，與重質骨料配製成鋇水泥混凝土，能有效地防護X射線或γ射線的輻射。鋇水泥的熱穩性差，只適用於不受熱的防輻射屏蔽。 ^[1] 

鋇水泥配製的混凝土對γ射線有強烈的吸收作用。主要用於製作放射性同位素的防護設施，如防護牆、貯源室、活動防護屏等，以及原子反應堆外殼低温部位。不宜用作受熱的輻射防護牆。

我國生產鋇水泥的主要原料是重晶石和粘土質原料。重晶石品質要求為：BaSO4≥88%，SiO2<9%，並強調礦石質量的均勻穩定。-為了促進重晶石分解，一般還需加入適量焦炭作催化劑。

為了獲得較多的水硬性礦物3BaO·SiO2，熟料礦物組成的BaO/SiO2宜控制在5.40～5.56的較高範圍，化學組成為BaO：79%～8l%；SiO2：14%～16%；Al2O3<4%；Fe2O3<2%。

製備生料時，將重晶石和粘土分別磨細至要求細度，然後採用低壓混合機加入適量石球幫助混勻；合格生料在窯中煅燒時，需藉助碳的還原作用加快BaSO4分解，焦炭摻量應比計算值稍高一些；熟料燒成温度控制在1500～1600℃，燒成的熟料加入適量二水石膏共同粉磨至一定細度即製成鋇水泥。鋇水泥的密度較大，相對密度達4.5～5.2，分為22.5級和32.5級兩個強度等級。 ^[2] 

鋇水泥具有早強快硬性能，且後期強度還能穩步增長，下表是鋇水泥重晶石混凝土與以32.5級硅酸鹽水泥配製的重晶石混凝土抗壓強度的增進情況，而其抗拉強度和與鋼筋的粘結力也大致與硅酸鹽水泥相當，説明其建築力學性能完全能達到普通水泥的要求。

鋇水泥砂漿與混凝土還具有幹縮小、抗凍性強的優點，存在的比較突出的缺點是熱穩定性較差。這是由於其水化產物BaO·SiO2·6H2O和Ba(OH)2在100℃時大量脱水，使水化結構受到破壞，漿體強度大幅下降。此外，鋇水泥混凝土的導熱係數也低於硅酸鹽混凝土，因此鋇水泥只適用於較低温度的環境，一般用於温度條件在60℃以下的工程。

如前所述，鋇水泥最主要的技術性能要求是有足夠的防7射線穿透的能力，表8．23是幾種鋇水泥混凝土與42．5級硅酸鹽水泥礫石混凝土對γ射線吸收能力的比較。

由下表數據可以看出，同樣集料條件下，鋇水泥混凝土較硅酸鹽水泥混凝土的線性吸收係數提高30%以上，半厚度降低25%左右；精選集料種類時，以鋇水泥鐵珠混凝土與硅酸鹽礫石混凝土相比，線性吸收係數大幅提高150%～170%，半厚度則下降60%以上。

由其本身特性決定，鋇水泥可以配製成均勻性和密實性較好的重混凝土，用於各種放射性設施的防護層，例如防護牆、活動屏蔽層、原子反應堆外殼的低温部分等，特別是對一些防護層厚度有一定限制的工程，要達到同樣的防護效果，鋇水泥較普通硅酸鹽水泥具有明顯的優越性。 ^[2]