Электропроводная композиция для защиты от техногенных излучений

Изобретение относится к области создания материалов для защиты от различных видов излучений, обеспечивающих максимально возможное снижение воздействий излучений на обслуживающий персонал и эксплуатируемое электрооборудование. Электропроводная композиция содержит следующие компоненты мас. %: цемент - 28,0÷30,0; сажа - 9,0÷10,0; гравий - 14,0÷17,0; песок - 30,0÷33,0; смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов - 0,28÷0,3; вода - остальное. Изобретение позволяет достичь более равномерного распределения потенциалов напряжения в эксплуатируемых известных электропроводных композициях, снижающих воздействия излучений на персонал и эксплуатируемое электрооборудование. 2 табл.

 

Предлагаемое техническое решение относится к области создания элементов защиты от различных техногенных излучений, обеспечивающих максимально возможное снижение их воздействий на функционирование технических средств и биологических объектов.

Аналогичные технические решения известны, см., например, патент Российской федерации №2172989, в котором предложена электропроводная композиция для изготовления радиационно-защитных стен, перегородок и штукатурных растворов, предназначенных для биологической защиты персонала и которая содержит следующую совокупность компонентов (признаков), мас. %:

- цемент - 11÷15;

- тяжелый наполнитель в виде железорудного концентрата - 38÷58;

- баритовый наполнитель - 25÷30;

- пластификатор - 0,1÷0,2;

- вода остальное.

Общими признаками предлагаемого технического решения и вышеохарактеризованного являются:

- цемент;

- тяжелый наполнитель;

- мелкий наполнитель;

- пластификатор;

- вода.

Известна также электропроводная композиция, см. патент Российской Федерации, №2172989, в котором предложена электропроводная композиция для защиты от излучений и которая выбрана в качестве ближайшего аналога, прототипа и которая содержит следующие компоненты, мас %:

- цемент - 7÷15;

- крупный заполнитель (магнетит) - 44÷74;

- мелкий заполнитель (магнетит - 15÷37;

- пластифицирующая добавка - 0,1÷014;

- вода - остальное.

Общими компонентами (признаками) прототипа и предлагаемого технического решения являются:

- цемент;

- крупный заполнитель;

- мелкий заполнитель;

- пластифицирующая добавка;

- вода.

Технический результат, который невозможно достичь ни одним из вышеохарактеризованных технических решений, заключается в достижении более равномерного распределения потенциалов напряжения в (эксплуатируемых) известных электропроводных композициях, снижающих воздействие различных видов излучений на персонал и эксплуатируемое электрооборудование.

Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что известные электропроводные композиции не обеспечивают в процессе эксплуатации равномерного распределения потенциалов напряжения и не обеспечивают максимально возможного снижения воздействия различных видов излучений на персонал и эксплуатируемое оборудование, а также не обеспечивают необходимый и достаточный выбор компонентов и их соотношений, входящих в состав известных видов электропроводных композиций.

Учитывая характеристику и анализ известных технических решений можно сделать вывод, что задача создания электропроводных композиций, обеспечивающих максимально возможное снижения воздействия различных видов излучений на персонал и эксплуатируемое оборудование, является актуальной на сегодняшний день.

Проведенный анализ известных технических решений показал, что ни в одном из них не содержится как всей совокупности признаков предлагаемого технического решения, так и отличительных признаков, что позволило сделать вывод о новизне и изобретательском уровне предлагаемого для патентования технического решения.

Технический результат, указанный выше, достигается тем, что электропроводная композиция, содержащая цемент, тяжелый наполнитель, легкий наполнитель, пластификатор и воду, снабжена сажей при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- цемент - 28,0÷30,0;

- сажа - 9,0÷10,0;

- гравий - 14,0÷17,0;

- песок - 30,0÷33,0;

- смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно - и диалкилфенолов - 0,28÷0,3;

- вода остальное.

Введение сажи в предлагаемую электропроводную композицию и изменение количественных соотношений компонентов, входящих в состав электропроводной композиции, обеспечивают надежное и равномерное распределение частиц сажи и их сцепление с другими частями, входящими в состав предлагаемой электропроводной композиции, что, в свою очередь, обеспечивает получение равномерного распределения потенциалов напряжения в эксплуатируемой известной электропроводной композиции и максимально возможное снижение воздействий излучений на обслуживающий персонал и эксплуатируемое электрооборудование. В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата.

Использование цемента менее 28,0 мас. % приводит к получению электропроводного бетона недостаточной прочности, а использование цемента более 30,0 мас. % приводит к перерасходу цемента для получения электропроводного бетона.

Использование сажи менее 9,0 мас. % приводит к недостаточно высокой электропроводности бетона, а использование сажи более 10,0 мас. % приводит к избытку сажи в полученном электропроводном бетоне и снижению прочности композиции.

Использование гравия менее 14,0 мас. % приводит к получению электропроводного бетона недостаточно высокой прочности, а использование гравия более 16,0 мас. % приводит к его перерасходу для получения электропроводного бетона.

Использование песка менее 30,0 мас. % приводит к недостаточной прочности получаемого электропроводного бетона, а использование песка более 33,0 мас. % приводит к его перерасходу при производстве электропроводного бетона.

Использование смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов менее 0,28 мас. % не обеспечивает необходимой электропроводности бетона, а использование смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов и более 0,3 мас. % приводит к ее перерасходу.

Использование воды, не превышающее 100%-ного значения компонентов, входящих в состав смеси бетонной электропроводной композиции, приводит к недостаточно качественному получению смеси электропроводной композиции, а использование воды, превышающее 100%-ное значение компонентов, входящих в состав смеси бетонной электропроводной композиции, приводит к увеличению времени отверждения смеси бетонной электропроводной композиции.

Таким образом, из приведенных выше обоснований граничных значений компонентов предлагаемой электропроводной композиции следует, что технический результат достигается только в диапазоне граничных значений и не достигается за его пределами.

Технология получения электропроводной композиции осуществляется следующим образом.

В бетоносмеситель цикличного типа загружают требуемые исходные сухие компоненты, входящие в состав электропроводной композиции, и перемешивают их в течение 5÷7 минут.

Одновременно с этим отмеряют необходимое количество воды, в которой растворяют соответствующее количество смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов.

В перемешанную сухую смесь электропроводной композиции вводят водный раствор смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов и тщательно перемешивают всю композицию в течение десяти минут.

Приготовленную смесь укладывают в соответствующие формы и уплотняют на вибростенде.

Отформованное изделие выдерживают при температуре 20÷25°С в течение восьми часов, после чего подвергают нагреву в пропарочной камере при температуре 98÷100°С и получают готовое изделие из предлагаемой электропроводной композиции.

Для подтверждения достижения технического результата были подготовлены и испытаны три образца (см. табл. 1и табл. 2)

Испытание образцов, изготовленных из предлагаемой электропроводной композиции, проводились в соответствии с ГОСТ 10180-78. Объемная масса смесей определялась по ГОСТ 12730.1-78. Измерения коэффициента ослабления излучения проводились на аттестованном Госстандартом полупроводниковом гамма-спектрометре.

Таким образом, предлагаемая электропроводная композиция, за счет введения в прототип сажи и изменения процентного содержания входящих в нее компонентов, обеспечила в процессе эксплуатации изделий, основанных на предлагаемой электропроводной композиции, более равномерное распределение потенциалов напряжения и обеспечила максимально возможное снижение воздействия различных видов излучений на персонал и эксплуатируемое оборудование.

Электропроводная композиция для защиты от техногенных излучений, содержащая цемент, тяжелый наполнитель, легкий наполнитель, пластификатор и воду, отличающаяся тем, что она снабжена сажей при следующем соотношении компонентов, мас. %:

цемент	28,0÷30,0
сажа	9,0÷10,0
гравий	14,0÷17,0
песок	30,0÷33,0
смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов	0,28÷0,3
вода	остальное