Композиция для защиты от естественного радиационного фона

Авторы патента:

G21F1/04 - бетон и подобные материалы, подвергающиеся гидравлическому затвердеванию

Владельцы патента RU 2474894:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (МГСУ) (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных смесей, штукатурных растворов наливных полов. Композиция для защиты от естественного радиационного фона, содержит, мас.%: цемент - 22,57, песок - 67,72, хитозан - 0,23. Изобретение позволяет обеспечить низкий уровень естественного фонового излучения без снижения прочностных характеристик материала. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных смесей, штукатурных растворов наливных полов.

Современные строительные материалы содержат различные наполнители, такие как песок, щебень и др., обладающие естественным радиационным фоном. Для снижения фонового излучения наполнителей разрабатываются специальные композиции.

Наиболее близкой к предлагаемой является композиция, содержащая вяжущее - серу, тонкомолотый наполнитель, песок и щебень [1].

Недостатком известной композиции является недостаточное снижение радиационного фона.

Задача изобретения состоит в создании радиационно-защитной композиции, обладающей повышенными прочностными, радиационно-защитными и экологически безопасными показателями.

Поставленная задача достигается тем, что в композицию, содержащую вяжущее - цемент и наполнитель - песок, дополнительно вводится модификатор хитозан при следующем соотношении компонентов, масс.%:

цемент	22,57%,
песок	67,72%
хитозан	0,23%

Хитозан получается путем обработки хитина в жестких условиях раствором щелочи. Хитин - второй (после целлюлозы) по распространенности природный биополимер, добываемый из полностью возобновляемого природного сырья, широко применяемый в медицине, сельском хозяйстве, растениеводстве, пищевой, косметической, бумажной, текстильной и других отраслях промышленности.

Использование хитозана позволяет получить экологически чистый и высокоэффективный радиационно-защитный материал.

Прочностные свойства полученного материала в сравнении с традиционным приведены в табл.1

Таблица 1.
Показатели	Ед. изм.	Содержание добавки, %
0	1,0
Средняя плотность	кг/м³	2265	2305
Предел прочности при сжатии	МПа	33,6	33,9
Предел прочности при изгибе	МПа	9,60	9,76
Водопоглощение по массе через 48 ч.	%	5,78	5,55
Коэффициент химической стойкости через 30 сут. в растворе:
- Na₂SO₄ (6% вес. конц.);		1,03^∗	1,01^∗
- H₂SO₄ (2% вес. конц.);		0,65	0,86
- NaOH (1% вес. конц.);		0,98	0,92
- NaOH (6% вес. конц.).	0,99	0,93
^∗Имеется в виду, что прочность образцов возрастала после указанных испытаний.

Приведенные данные свидетельствуют, что введение в состав раствора хитозана не влияет на прочностные характеристики строительного материала.

Снижение естественного фона от радионуклидов при введении в состав раствора хитозана приведено в табл.2

Таблица 2
Радионуклид	Результаты измерений (А), Бк/кг
Контрольный образец без хитозана	Образец с хитозаном
⁴⁰K	228,4	188,2
²³²Th	9,2	5,3
²²⁶Ra	16,3	14,7
¹³⁷Cs	-	-
Итого эффективная активность пробы	49,0	38,5

Применение разработанной цементной композиции позволяет получить экологически чистый строительный материал широкого применения с минимальным естественным радиационным фоном.

Источники информации

1. Патент РФ на изобретение 2153714. Композиция для защиты от естественного радиационного фона.

Композиция для защиты от естественного радиационного фона, содержащая вяжущее и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего используется цемент, в качестве наполнителя - песок и дополнительно содержит модификатор - хитозан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент	22,57
Песок	67,72
Хитозан	0,23

Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано для изготовления строительных материалов, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений.

Способ получения строительной плиты на основе сульфата кальция/сульфата бария // 2440314

Изобретение относится к способу получения защищающей от излучения плиты на основе гипса, плите, защищающей от излучения, гипсокартонной конструкции, применению указанной плиты или гипсокартонной конструкции.

Способ получения особо тяжелого радиационно-защитного высокопрочного бетона // 2436750

Изобретение относится к изготовлению особо тяжелых радиационно-защитных строительных материалов и может быть использовано для изготовления железобетонных контейнеров для хранения и/или транспортировки отработавшего ядерного топлива.

Способ регулирования параметров электромагнитного излучения композиционного материала // 2420818

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу регулирования параметров электромагнитного излучения композиционных материалов, и может быть использовано в строительной или медицинских отраслях, где необходимо применение композиционного материала с требуемым уровнем электромагнитного излучения.

Способ регулирования параметров электромагнитного излучения композиционного материала // 2417465

Изобретение относится к способу регулирования параметров электромагнитного излучения композиционного материала и может быть использовано при получении композиционных материалов, например строительного бетона, с требуемым уровнем электромагнитного излучения.

Способ регулирования параметров электромагнитного излучения композиционного материала // 2417464

Изобретение относится к строительству, а именно к способам регулирования параметров электромагнитного излучения композиционных материалов, например строительного бетона, раствора, и может быть использовано, когда требуется изготовить материал с требуемым уровнем электромагнитного излучения при постоянном составе композиционной и на одном заполнителе.

Композиционный материал на основе шунгита и способ его получения // 2405749

Изобретение относится к получению композиционного материала на основе шунгита и гипса, который может быть использован в производстве экологически чистых строительных изделий - облицовочных плиток, стеновые блоков и панелей, для медицинских целей и в качестве средства для защиты от излучений.

Сухая смесь для производства ячеистого газофибробетона // 2394007

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве ячеистого неавтоклавного газобетона, а также для изготовления штучных изделий и монолитов.

Сухая строительная смесь // 2388715

Изобретение относится к отделочным строительным материалам, предназначенным для защиты технических средств и человека в медицинских, производственных, научных, административных и жилых помещениях от воздействия ионизирующих излучений.

Композиция для изготовления особо прочного и тяжелого бетона для защиты от радиационного излучения // 2379246

Изобретение относится к композиции для изготовления особо прочного и тяжелого бетона для защиты от радиационного излучения, который может найти применение при изготовлении контейнеров с отработавшим ядерным топливом или радиоактивными отходами.

Способ повышения теплоотдачи и радиационной защиты электронных блоков // 2488244

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к электронным блокам, работающим в условиях действия повышенных радиационных и тепловых нагрузок

Композиция радиационно-защитного бетона // 2529031

Изобретение относится к составам специальных бетонов и может найти применение в промышленности строительных материалов при изготовлении радиационно-защитного бетона, в том числе бетона «сухой защиты» реактора АЭС. Композиция радиационно-защитного бетона содержит неорганическое вяжущее, серпентинитовый щебень фракции 5-20 мм, серпентинитовую галю, воду, отличается тем, что дополнительно содержит суперпластификатор, оксид кальция, оксид магния, оксид бария или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: неорганическое вяжущее 5,0-20,0 серпентинитовый щебень фракции 5-20 мм 31,0-55,0 серпентинитовая галя 6,0-30,0 оксиды щелочноземельных металлов 8,9-10,0 суперпластификатор 0,1-1,0 вода 4,0-8,0 Технический результат - повышение качества бетона в результате улучшения удобоукладываемости и снижения его расслаиваемости в процессе укладки бетонной смеси за счет уменьшения водоотделения и раствороотделения, а также сокращение сроков сушки бетона. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Радиозащитный строительный бетон и способ его изготовления // 2545585

Изобретение относится к составу радиозащитного строительного бетона с пористым заполнителем и способу его изготовления. Изобретение может быть использовано при создании помещений, защищающих от повышенного уровня электромагнитного поля, генерируемого как внешними, так и внутренними источниками. Радиозащитный строительный бетон, полученный из смеси, состоящей из портландцемента, песка, воды затворения, пористого заполнителя и углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя, причем пористый заполнитель представляет собой пеностеклянные гранулы размером до 5 мм, а углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель представляет собой структурированный гель, содержащий 51 -63 мас. % 5-10%-ного водного раствора поливинилового спирта, 4-7 мас. % лигносульфоната натрия, 9-12 мас. % водного 25%-ного раствора аммиака и 24-30 мас. % электропроводного технического углерода, а исходные компоненты бетона берутся в следующем объемном соотношении: портландцемент : песок : вода затворения : пористый заполнитель : углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель 1:(0-0,3):(0,4-0,6):(1,5-2,3):(0,1-0,4) соответственно. Способ изготовления радиозащитного строительного бетона из указанной смеси, заключающийся в приготовлении раствора из портландцемента, песка, воды затворения, пористого заполнителя и углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя с последующим его отверждением, при этом указанный углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель готовят предварительно следующим образом: в водном растворе аммиака растворяют порошкообразный лигносульфонат натрия, далее этот раствор смешивают с водным раствором поливинилового спирта и в полученном растворителе диспергируют гранулированный электропроводный технический углерод, подавая его порциями при скорости вращения перемешивающего устройства 1400-2000 об/мин, после чего указанный углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель вводят в воду затворения цементно-песчаной смеси. Технический результат - получение эффективного радиозащитного строительного материала с широкополосным поглощением электромагнитного излучения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.