Композиція радіаційно-захисного бетону
Власники патенту UA 2529031:
Винахід відноситься до складів спеціальних бетонів і може знайти застосування в промисловості будівельних матеріалів при виготовленні радіаційно-захисного бетону, у тому числі бетону сухого захисту реактора АЕС. Композиція радіаційно-захисного бетону містить неорганічний в'яжучий, серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм, серпентинітову галю, воду відрізняється тим, що додатково містить суперпластифікатор, оксид кальцію, оксид магнію, оксид барію або їх суміші при наступному співвідношенні компонентів, мас.
Технічний результат - підвищення якості бетону в результаті поліпшення зручності та зниження його розшаровування в процесі укладання бетонної суміші за рахунок зменшення водовідділення та розчиновиділення, а також скорочення термінів сушіння бетону. 1 з.п. ф-ли, 1 табл.
Винахід відноситься до складів спеціальних бетонів і може знайти застосування у промисловості будівельних матеріалів при виготовленні радіаційно-захисного бетону, у тому числі бетону "сухого захисту" реактора АЕС.
Відома композиція радіаційно-захисного бетону (Серпентиніт у захисті ядерних реакторів. За заг. ред. Ю.А. Єгорова. М.: Атоміздат, 1973. - 240 с.), Що містить, кг/м 3 портландцемент - 216; серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм – 1281; серпентинітова галя – 660; вода – 173.
Недоліком композиції є погана удобовкладальність, високе водовідділення та розчиновідділення бетонної суміші, внаслідок чого відбувається її розшарування і як наслідок зниження якості бетонного моноліту тазбільшення терміну його сушіння.
Завдання винаходу полягає в підвищенні якості бетону в результаті поліпшення зручності та зниження його розшаровування в процесі укладання бетонної суміші за рахунок зменшення водовідділення і розчиновиділення, а також у скороченні термінів сушіння бетону.
Технічний результат досягається тим, що композиція радіаційно-захисного бетону, що містить мінеральне в'яжуче, серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм, серпентинітову галю, воду, додатково містить оксиди лужноземельного металу і суперпластифікатор при наступному співвідношенні компонентів, мас. -20,0; серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм 31,0-55,0; серпентинітова галя 6,0-30,0; оксид кальцію, оксид магнію, оксид барію або їх суміші 89-100; суперпластифікатор 0,1-1,0; вода 4,0-8,0.
Приклади складів радіаційно-захисного бетону наведено у таблиці. У прикладах використовували портландцемент ПЦ-500 ГОСТ 10178-85 без добавок, алюмінієвий цемент ГОСТ 969-91; серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм та серпентинітова галя ТУ 95.6112-76; оксид кальцію ГОСТ 8677-76; оксид магнію ГОСТ 4526-75; оксид барію ТУ 6-09-5397-88; суперпластифікатор С-3 ТУ 5870-004-46849456-04 на основі сульфованих нафталінформальдегідних сполук, а також суперпластифікатори, основу яких складають сульфовані меламінформальдегідні сполуки, модифіковані лігносульфонати, водорозчинні карбоксилат; вода питна ГОСТ 2874-82.
| Компоненти | Зміст, мас.% | |||
| Склад 1 | Склад 2 | Склад 3 | Склад 4 | |
| Портландцемент | 9,3 | 12,7 | - | 20,8 |
| Алюмінатний цемент | - | - | 11,6 | - |
| Серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм | 55,0 | 42,4 | 43,6 | 43,3 |
| Серпентинітова галя (пісок) | 28,3 | 28,2 | 27,6 | 27,7 |
| Оксид кальцію | - | 8,9 | - | - |
| Суміш оксидів магнію та барію | - | - | 10,0 | - |
| Суперпластифікатор | - | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Вода | 7,4 | 7,6 | 7,0 | 8,0 |
| Розшаровування бетонної суміші: розчиновідділення/водовідділення, % | 0,8/0,4 | 0,4/0,3 | 0,4/0,3 | 0,8/0,4 |
| Відносна вологість бетону через 28 діб, % | 20,0 | 5,0 | 5,0 | 15,0 |
| Зручність, з | 80 | 4 | 4 | 40 |
Як показано в таблиці, найкращі показники за якістю та термінами сушіння бетону порівняно з відомою композицією радіаційно-захисного бетону (склад 1) мають композиції зі складами 2 та 3. Крім того, склади 2 та 3 додатково містять оксиди лужноземельних металів, що покращує ослаблення нейтронного та гамма-випромінювання.
Для виготовлення композиції радіаційно-захисного бетону сировинні компоненти дозують. Серпентинітовий щебінь змішують з мінеральним в'яжучим (портландцементом, алюмінієвим цементом, пуцолановим цементом та ін), серпентинітової галею та оксидами кальцію, магнію, барію або їх сумішами. Потім додають воду, суперпластифікатор та змішують ще раз. Після приготування не пізніше 30-40 хвилин композицію радіаційно-захисного бетону укладають шарами завтовшки 10-30 см в опалубку або форми, а потім віброущільнюють.
1. Композиція радіаційно-захисного бетону, що містить неорганічне в'яжуче,серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм, серпентинітову галю, воду, що відрізняється тим, що додатково містить суперпластифікатор, оксид кальцію, оксид магнію, оксид барію або їх суміші при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:
| неорганічне в'яжуче | 5,0-20,0 |
| серпентинітовий щебінь фракції 5-20 мм | 31,0-55,0 |
| серпентинітова галя | 6,0-30,0 |
| оксиди лужноземельних металів | 8,9-10,0 |
| суперпластифікатор | 0,1-1,0 |
| вода | 4,0-8,0 |
2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що суперпластифікатор містить сульфовані нафталінформальдегідні та меламінформальдегідні сполуки, модифіковані лігносульфонати, водорозчинні карбоксилатні полімери або їх суміші.