ТЕХНОЛОГІЧНІ ПАРАМЕТРИ ВИГОТОВЛЕННЯ РАДІАЦІЙНОЗАХИСНОГО БЕТОНУ

Анотація

Представлено матеріали досліджень, які підтверджують, що будівництво XXI ст. потребує застосування ефективних, доступних за ціною, будівельних матеріалів спеціального призначення для захисту від небезпечних екологічних чинників. Розглянуто методи проєктування складів бетонів і технології виготовлення будівельних матеріалів спеціального призначення. Зазначена актуальність дослідження проблем, пов’язаних із необхідністю розробки важких бетонів, здатних екранувати проникаючі радіоактивні випромінювання. Проаналізовано наявні напрацювання в галузі будівельного матеріалознавства й виокремлено особливості технологічних параметрів отримання бетонів спеціального призначення на основі мінеральних в’яжучих. Зазначено, що використання різних за фізико-хімічними характеристиками заповнювачів бетонів на основі мінеральних в’яжучих, дозволяє отримати композиційний матеріал із широким спектром експлуатаційних властивостей. Експериментальними дослідженнями доведено можливість регулювання конструкційно-технічних і електрофізичних властивостей дрібнозернистих бетонів із використанням дрібнодисперсних металевих заповнювачів, отриманих із відходів металообробних виробництв. Закцентовано увагу на можливості регулювання технологічних параметрів металонасичених бетонів для отримання композиційного матеріалу з радіаційнозахисними властивостями. Досліджено, що під час додавання дисперсного металевого заповнювача до 35 % мас у складі литих сумішей відбувається мікроущільнення структури і при цьому спостерігають зростання водопотреб формувального розчину. За використання технології механічного ущільнення структури дисперсно-наповнених виробів отримано зразки-моделі радіаційнозахисного покриття із середньою густиною до 2910 кг/м³. Застосування технології штучного синтезу матричної металонасиченої щільної структури дисперснонаповненого конгломерату з великою площею внутрішніх поверхонь розділу фаз забезпечить виробам зі спеціального бетону набуття здатності послаблювати потоки проникаючих йонізувальних випромінювань у тілі бар’єрного екрана. Обґрунтовано можливість регулювання радіаційнозахисних властивостей бетонів шляхом зміни рецептурно-технологічних параметрів виготовлення композиційного матеріалу. Показано, що завдяки фізико-хімічним процесам формування дисперснонаповнених структур у тілі дрібнозернистого металонасиченого бетону створена об'ємна електропровідна матриця, кожний складник якої відрізняється за своїми електрофізичними властивостями. Оскільки йонізувальним електромагнітним випромінюванням згідно із законами квантової фізики водночас притаманні хвильові та корпускулярні властивості, поглинання проникаючих радіоактивних випромінювань у структурі матеріалу відбувається за рахунок багаторазових відбивань і розсіювань потоку випромінювань поверхнею металу, а також інтенсивність електромагнітних хвиль послаблюватиметься збудженим у об'ємі електропровідної матриці полем протидії. Регулювання рецептурно-технологічних параметрів дрібнозернистого бетону шляхом наповнення матричних мінеральних структур реакційно здатним металевим порошком і утворення при цьому залізовмісних гідросилікатів із підвищеним умістом хімічно зв’язаної води ототожньоватиме отриманий композиційний матеріал зі спеціальними багатошаровими метало-водяними екранами.