以5%的碳化硼等质量取代褐铁矿砂,制备了强度等级C50和密度等级RS2的铁矿石防辐射混凝土,研究了其在不同亚高温温度下的热工性能以及145℃处理5 d前后力学及耐久性能,分析了碳化硼在亚高温前后对铁矿石混凝土性能的影响规律和机理。结果表明:碳化硼的掺入提高了铁矿石混凝土的比热容、导热系数、热扩散系数、抗折强度,但降低了铁矿石混凝土的表观密度、抗压强度;亚高温后,碳化硼的填充效果明显,优化了气泡参数,提高了铁矿石混凝土微观结构的稳定性,有利于减缓铁矿石混凝土耐久性能劣化过快的情况,维持铁矿石混凝土亚高温后的防辐射稳定性。

试验研究了粉煤灰、矿渣粉复合掺合料对LC30页岩陶粒轻骨料混凝土坍落度、抗压强度、抗冻融性能、抗碳化性能和自由收缩性能的影响规律。结果表明:总掺量不变时随着粉煤灰相对掺量的增加,坍落度逐渐增加;矿物掺合料提高了混凝土后期抗压强度,总掺量为30%、粉煤灰矿渣粉掺入比例2∶3时28 d抗压强度高于基准试验组14.3%;总掺量一定时掺入比例为2∶3的试验组,混凝土抗冻性能、抗碳化性能和抗自由收缩性能最佳;掺入比例一定时,掺量为30%的试验组的力学性能和耐久性能更优。

研究了钢渣和粉煤灰对C30重晶石防辐射混凝土工作性、力学性能、收缩性能、抗冻性能、抗碳化性能以及抗渗性能的影响。结果表明:重混凝土的坍落度随粉煤灰掺量的增加而增加,随钢渣掺量的增加而降低;重混凝土的28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加而先增加后降低,粉煤灰掺量为30%时,28 d抗压强度最大;重混凝土的收缩随钢渣和粉煤灰掺量的增加而降低,粉煤灰掺量为40%、钢渣掺量为30%时重混凝土的60 d收缩最小,为191με;钢渣掺量为30%、粉煤灰掺量为40%时重混凝土冻融循环后的相对动弹性模量降低最小,抗冻性能最好;重混凝土的28 d碳化深度随粉煤灰掺量的增加而线性增加;重混凝土的渗水高度随钢渣和粉煤灰掺量的增加而降低,粉煤灰掺量为40%、钢渣掺量为30%的重混凝土渗水高度最小,为基准组的9.3%,抗渗性能大幅提高。