КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 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 изготовления строительных деталей и изделий, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений.

Известна композиция для защиты от ионизирующих излучений (патент №2197024 С27G21А 1/04), включающая следующие компоненты, мас.%:

Технический глицерин1,54...3,48Оксид свинца8,80...19,87Сажа0,35...0,79Свинцовое волокно75,39...89,10Вода0,21...0,47

Недостаткам указанной композиции является высокая трудо- и энергоемкость приготовления, требующая применения интенсивных способов уплотнения и укладки.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для изготовления строительных изделий (патент №2182565 С27С04В 12/00, G21F 1/04), включающая следующие компоненты, мас.%:

Технический глицерин6,9...7,1Оксид свинца50,1...51,8Вода1,0...1,1Наполнитель (отход производства оптического стекла с размером частиц 0,315-0,63 мм)40,0...42,0

Указанная композиция обладает недостаточной подвижностью для изготовления строительных изделий и конструкций сложной конфигурации, недостаточной средней плотностью и повышенным водопоглощением.

Технический результат заявленного решения заключается в повышении средней плотности, снижение водопоглощения, а также трудо- и энергоемкости при изготовлении материала.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция, включающая глетглицериновый цемент (смесь технического глицерина, оксида свинца и воды), наполнитель - отход производства оптического стекла, дополнительно содержит модификатор анионактивного типа и заполнитель - свинцовую дробь с размером частиц 5-6 мм и отличается тем, что в качестве наполнителя используется двухфракционная смесь отхода производства оптического стекла при массовом соотношении фракций с размерами частиц 1,25-2,5 мм и 0,05-0,14 мм, равном 3:2, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Технический глицерин4,13...4,56Оксид свинца30,00...33,15Вода0,60...0,67Модификатор анионактивного типа0,30...0,33Указанный наполнитель3,58...3,96Указанный заполнитель56,39...62,33

Для изготовления заявленной композиции используют глетглицериновый цемент, наполнитель, заполнитель и модификатор.

Глетглицериновый цемент представляет собой оптимально подобранную смесь тонкоизмельченного оксида свинца, технического глицерина и воды, способную быстро схватываться, а через несколько часов затвердевать.

Для изготовления глетглицеринового цемента были использованы следующие материалы: технический глицерин С₃Н₅(ОН)₃ (ГОСТ 6824-76), оксид свинца PbO (ГОСТ 5539-50) и вода.

Введение в состав композиции в качестве модификатора ПАВ анионактивного типа позволяет значительно снизить водопоглощение и увеличить жизнеспособность смеси (до 50-70 мин), подвижность композиции, удобоукладываемость, а также снизить трудо- и энергоемкость изготовления материала.

В качестве наполнителя используется двухфракционная смесь отхода производства оптического стекла при массовом соотношении фракций с размерами частиц 1,25-2,5 мм: 0,05-0,14 мм=3:2. Указанный отход имеет истинную плотность 5100 кг/м³ и характеризуется следующим химическим составом, мас.%: PbO - 70,93; SiO₂ - 27,00; К₂О - 1,27; Na₂O - 0,50; As₂O₃ - 0,30.

В качестве заполнителя использовали свинцовую дробь с размером частиц 5-6 мм и со средней плотностью 11340 кг/м³.

Введение в состав композиции отхода производства оптического стекла и свинцовой дроби позволяет значительно повысить среднюю плотность материала, коэффициент линейного ослабления гамма-излучения, снизить водопоглощения, уменьшить расход глицерина и оксида свинца.

Композицию готовят следующим образом. В глицерин вводят воду и модификатор. Отдозированные количества оксида свинца, наполнителя и заполнителя тщательно перемешивают. Затем вводят водный раствор глицерина и модификатора и вновь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь используют для изготовления строительных материалов, работающих под воздействием ионизирующих излучений.

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

Таблица 1КомпонентСостав предлагаемой композиции, мас.%Прототип123Технический глицерин4,244,544,346,9...7,1Оксид свинца30,0033,0031,6050,1...51,8Модификатор НП-30,300,330,31-Наполнитель - отход производства оптического стекла с размером частиц 0,315-0,63 мм---40...42Наполнитель - двухфракционная смесь отхода производства оптического стекла при массовом соотношении фракций с размерами частиц 1,25-2,5 мм: 0,05-0,14 мм=3:23,583,963,80-Свинцовая дробь с диаметром частиц 5-6 мм61,2857,5059,31-Вода0,60,670,641,0...1,1

Таблица 2ПоказательСоставПрототип123Предел прочности при сжатии, МПа40413928...30Средняя плотность, кг/м³8550778079505050...5210Водопоглощение за 24 часа, %0,140,150,150,35...0,40Жизнеспособность смеси, мин507060-

Как видно из табл.2, предлагаемая композиция по сравнению с известной имеет более высокие среднюю плотность (в 1,5-1,6 раз), прочность (1,3-1,4 раза), подвижность и более низкое водопоглощение (в 2,5-3 раза).

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления строительных деталей и изделий, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений. Технический результат - повышение средней плотности, снижение водопоглощения, а также трудо- и энергоемкости при изготовлении материала. Композиция для изготовления радиационно-защитных строительных изделий, включающая глетглицериновый цемент - смесь технического глицерина, оксида свинца и воды, наполнитель - отход производства оптического стекла, модификатор анионактивного типа и заполнитель - свинцовую дробь с размером частиц 5-6 мм. В качестве наполнителя используют двухфракционную смесь отхода производства оптического стекла при массовом соотношении фракций с размерами частиц 1,25-2,5 мм и 0,05-0,14 мм, равном 3:2, при следующем соотношении компонентов, мас.%: технический глицерин - 4,13-4,56, оксид свинца - 30,00-33,15, вода - 0,60-0,67, модификатор анионактивного типа - 0,30-0,33, указанный наполнитель - 3,58-3,96, указанный заполнитель - 56,39-62,33. 2 табл.

Композиция для изготовления радиационно-защитных строительных изделий, включающая глетглицериновый цемент - смесь технического глицерина, оксида свинца и воды, наполнитель - отход производства оптического стекла, модификатор анионактивного типа и заполнитель - свинцовую дробь с размером частиц 5-6 мм, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используется двухфракционная смесь отхода производства оптического стекла при массовом соотношении фракций с размерами частиц 1,25-2,5 мм и 0,05-0,14 мм, равном 3:2, при следующем соотношении компонентов, мас.%

Технический глицерин4,13 - 4,56Оксид свинца30,00 - 33,15Вода0,60 - 0,67Модификатор анионактивного типа0,30 - 0,33Указанный наполнитель3,58 - 3,96Указанный заполнитель56,39 - 62,33