БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИЕ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИТЫ Российский патент 2008 года по МПК C04B28/00 G21F1/04 

Изобретение относится к строительным материалам, изготовленным на основе глетглицеринового цемента, и может быть использовано для ремонта и изготовления строительных деталей и изделий, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений.

Известна композиция для защиты от ионизирующих излучений (патент №2197024), включающая следующие компоненты, мас.%:

Технический глицерин1,54...3,48Оксид свинца8,8...19,87Сажа0,35...0,79Свинцовое волокно75,39...89,1Вода0,21...0,47

Недостатками указанной композиции является высокая трудо- и энергоемкость приготовления, требующая применения интенсивных способов.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для изготовления строительных изделий (патент №2197025), включающая следующие компоненты, мас.%:

Технический глицерин12,3...12,79Оксид свинца68,55...71,58Вода1,61...1,69Сажа1,34...1,42Стальное волокно12,52...16,2

Преимуществом изобретения является повышение прочности при изгибе и сжатии материала, а также расширение сырьевой базы, однако композиция имеет недостаточную водостойкость и повышенное значение усадки.

Технический результат заявленного решения заключается в повышении водостойкости, сокращении сроков схватывания композиций, снижении усадки.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция, включающая глетглицериновый цемент - смесь технического глицерина, оксида свинца, добавки и воды и стальное волокно, отличающаяся тем, что в качестве добавки содержит модификатор ГЖ 136-41 и дополнительно содержит заполнитель - металлическую дробь с размером частиц 3-4 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Технический глицерин4,13...4,56Оксид свинца30,00...33,15Вода0,60...0,67ГЖ 136-410,01...0,10Стальное волокно12,52...16,20Указанный заполнитель46,06...52,00

Для изготовления композиции использовали глетглицериновый цемент, модификатор, заполнитель и армирующую добавку.

Глетглицериновый цемент представляет собой оптимально подобранную смесь тонкоизмельченного оксида свинца, технического глицерина, воды и модификатора, способную схватываться в течение 8...10 мин, а через несколько часов затвердевать.

Для изготовления глетглицеринового цемента были использованы следующие материалы: технический глицерин С₃Н₅(ОН)₃ (ГОСТ 6824-76), оксид свинца PbO (марка Г1), модификатор ГЖ 136-41 по ГОСТ 10834-76 и вода.

Использование в качестве модификатора ГЖ 136-41 позволяет сократить сроки схватывания, снизить величину усадки и повысить водостойкость.

В качестве армирующей добавки использовано стальное волокно из стали марки Ст 3 с истинной плотностью 7800 кг/м³ и геометрическими размерами волокон: длина - 15-20 мм, диаметр - 0,5 мм. Введение в состав композиции стального волокна позволяет повысить прочность при сжатии и изгибе, трещиностойкость и снизить усадочные деформации материала.

В качестве заполнителя использовали металлическую дробь с размером частиц 3-4 мм и со средней плотностью 8000...11000 кг/м³. Таким заполнителем могут являться отходы металлургической промышленности, а именно чугунный и стальной лом, стальные ролики, дробленка, стружка, металлический песок ферросилиция и т.д. Указанные отходы обладают высокой плотностью и эффективным химическим составом, позволяющим получать радиационно-стойкие материалы с высокими защитными свойствами от действия ионизирующих излучений широкого спектра.

Композицию готовят следующим образом. В глицерин вводят воду и модификатор. Отдозированные количества оксида свинца, заполнителя и армирующей добавки тщательно перемешивают. Затем вводят водный раствор глицерина и модификатора и вновь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь используют как ремонтный состав для элементов конструкций, работающих под воздействием ионизирующих излучений.

Составы предлагаемой композиции приведены в табл.1, а свойства полученного материала - в табл.2.

Таблица 1КомпонентСостав предлагаемой композиции, мас. %ПрототипТехнический глицерин4,1312,3...12,79Оксид свинца30,0068,55...71,58Модификатор ГЖ 136-410,01-Сажа-1,34...1,42Стальное волокно12,5212,52...16,20Металлическая дробь с диаметром частиц 3-4 мм51,74-Вода0,61,61...1,69

Таблица 2ПоказательПредлагаемая композицияПрототипПредел прочности при сжатии, МПа48...5028...30Предел прочности при изгибе, МПа12...1512...15Средняя плотность, кг/м³7750...79505050...5210Водопоглощение за 24 часа, %0,1...0,150,35...0,40Время начала схватывания, мин8...10-Линейная усадка за 24 часа, %0,01...0,015-Коэффициенты линейного ослабления гамма-излучения (при энергии гамма-квантов 1 МэВ)0,54-

Как видно из табл.2, предлагаемая композиция по сравнению с известной имеет более низкие значения водопоглощения и усадки (в 2-3 раза), сроков схватывания (в 2 раза), высокие среднюю плотность (), предел прочности при сжатии (), которые позволяют использовать предлагаемую композицию как эффективный ремонтный состав для элементов конструкций, работающих под воздействием ионизирующих излучений.

Изобретение относится к строительным материалам, изготовленным на основе глетглицеринового цемента, и может быть использовано для ремонта и изготовления строительных деталей и изделий, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений. Технический результат - повышение водостойкости, сокращение сроков схватывания композиций, снижение усадки. Композиция для изготовления строительных изделий содержит, мас.%: технический глицерин 4,13-4,56, оксид свинца 30,00-33,15, модификатор ГЖ 136-41 0,01-0,10, воду 0,60-0,67, наполнитель - стальное волокно - 12,52-16,20, металлическую дробь с размером частиц 3-4 мм 46,06...52,00. 2 табл.

Композиция для изготовления строительных изделий, включающая глетглицериновый цемент - смесь технического глицерина, оксида свинца, добавки и воды и стальное волокно, отличающаяся тем, что в качестве добавки содержит модификатор ГЖ 136-41 и дополнительно содержит заполнитель - металлическую дробь с размером частиц 3-4 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Технический глицерин4,13-4,56Оксид свинца30,00-33,15Вода0,60-0,67ГЖ 136-410,01-0,10Стальное волокно12,52-16,2Указанный заполнитель46,06-52,00