СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2193247 (13) C2

(51) 7 G21F1/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2002.11.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000112696/06 
(22) Дата подачи заявки: 2000.05.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.05.22 
(43) Дата публикации заявки: 2000.11.27 
(45) Опубликовано: 2002.11.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2105363 C1, 20.02.1998. RU 94005540 А1, 27.04.1996. RU 2100304 С1, 27.12.1997. GB 110181 А, 18.04.1968. DE 3635500 A1, 11.05.1988. КОМАРОВСКИЙ А.Н. Строительство ядерных установок. - М.: Атомиздат, 1965, с.77-86. 
(71) Имя заявителя: Павленко Вячеслав Иванович; Лещук Павел Александрович; Шевцов Игорь Павлович; Диашев Александр Николаевич; Диашев Алексей Николаевич; Турусов Андрей Евгеньевич 
(72) Имя изобретателя: Павленко В.И.; Лещук П.А.; Шевцов И.П.; Диашев А.Н.; Диашев А.Н.; Турусов А.Е. 
(73) Имя патентообладателя: Павленко Вячеслав Иванович; Лещук Павел Александрович; Шевцов Игорь Павлович; Диашев Александр Николаевич; Диашев Алексей Николаевич; Турусов Андрей Евгеньевич 
(98) Адрес для переписки: 308012, г.Белгород, ул. Костюкова, 36, кв.58, В.И.Павленко 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ 

Сущность изобретения: способ приготовления неорганического материала для радиационной защиты включает загрузку связующего и наполнителя в смеситель и перемешивание компонентов. В качестве связующего используют портландцемент, а в качестве наполнителя - тонкодисперсный железосодержащий гематитовый концентрат с размером частиц 40-50 мкм. Затем в полученную смесь вводят пластификатор и воду, осуществляют перемешивание до однородного состояния и производят укладку в формы для твердения, при этом в качестве армирующей основы используют стальные фибры с соотношением длины к диаметру, равным 20-30. Преимуществами изобретение являются улучшение физико-механических характеристик материала, повышение радиационной защиты и стойкости материала, а также долговечность его использования. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области биологической защиты от ионизирующего излучения, а именно к способам приготовления композиционных материалов, используемых в атомной, радиохимической промышленности и военно-морском флоте.

Известен способ приготовления тяжелого бетона, заключающийся в смешении цемента, обычного песка, гематита и воды (см. Бродер Д.Л. и др. Бетон в защите ядерных установок. М., АТОМИЗДАТ, 1973, с. 21).

Недостатком известного способа является то, что при использовании указанных заполнителей при изготовлении бетона в нем не сохраняется одна и та же плотность. Кроме того, материал не обладает оптимальным зерновым составом, от которого зависят удобоукладываемость и защитные свойства материала.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ приготовления композиции для защиты от радиации, изложенный в патенте RU 2105363, опубл. 20.02.1998, кл. G 21 F 1/02. В известном способе в барабан лопастной мешалки последовательно загружают расчетное количество жидкого стекла, добавок, молотых отходов оптического стекла и феррохромового шлака. Общее время перемешивания составляет 10-15 мин.

Недостатком известного способа является то, что получаемый продукт не обладает высокими защитными характеристиками, а также не обладает высокой радиационной стойкостью и не может быть использован для долгосрочной защиты.

Техническим результатом заявленного изобретение является улучшение физико-механических характеристик материала, повышение радиационной защиты и стойкости материала, а также долговечность его использования.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявленный способ приготовления неорганического материала для радиационной защиты включает загрузку связующего и наполнителя в смеситель и перемешивание компонентов, при этом в качестве связующего используют портландцемент, а в качестве наполнителя - тонкодисперсный железосодержащий гематитовый концентрат с размером частиц 40-50 мкм. Затем вводят пластификатор и воду, осуществляют перемешивание смеси до однородного состояния и производят укладку в формы для твердения, при этом в качестве армирующей основы используют стальные фибры с соотношением длины к диаметру, равным 20-30, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 20 - 24

Гематитовый концентрат - 56 - 60

Стальные фибры - 7,1 - 7,79

Пластификатор - 2,5 - 3,0

Вода - 9,71 - 9,9

Связующим компонентом неорганического материала является портландцемент марки 500- ПЦ 500-ДО (ГОСТ 10178-85).

В качестве железосодержащего сырья используют высокодисперсный гематитовый концентрат Яковлевского месторождения КМА с насыпной плотностью 2000 кг/м3 фракции 40-50 мкм, имеющий следующий химический состав (см. табл. 1).

Использование данного железосодержащего концентрата в качестве наполнителя при производстве неорганического материала для радиационной защиты обусловлено высоким содержанием железа. Кроме того, невысокое содержание оксида железа (FeO) до 2% свидетельствует о высокой степени окисления кварцитов (Fе2О3) до 96%, что относит их к самому высокому классу химической и радиационной стойкости материалов.

Использование стальных фибр с соотношением длины к диаметру, равным 20-30, позволяет сделать в неорганическом материале армирующий каркас, благодаря чему значительно повышаются физико-механические и радиационно-защитные свойства материала, а также долговечность его использования. Этот компонент позволяет получить материал высокой плотности (3000-3300 кг/м3), обладающий высокими физико-механическими характеристиками и радиационной стойкостью (2 бала).

Пределы соотношения длины к диаметру стальных фибр, равные 20-30, определяются исходя из следующего: при меньшем соотношении, например, 10-15 армирование недостаточное, поскольку при физико-механических испытаниях происходит растрескивание материала и ухудшение радиационно-защитных свойств. При большем соотношении длины к диаметру (40-60) возникают трудности при перемешивании смеси, материал получается неоднородный и с теми же недостатками.

Количественное содержание компонентов в предлагаемом и известном материале приведены в табл. 2.

Пример: 1750 г железосодержащего гематитового концентрата дисперсностью 50 мкм тщательно перемешивают с 750 г портландцемента. Полученную смесь при перемешивании затворяют водой в объеме 380 мл, предварительно смешанную с пластификатором - 75 мл. Затем в бетонную смесь при постоянном перемешивании в бетономешалке циклического режима принудительного действия порциями вводят стальные фибры 240 г в течении 20 минут. Полученную смесь закладывают в форму 10 см х 10 см х 10 см и оставляют во влажной среде для естественного твердения в течение 24 суток. Готовый образец материала для радиационной защиты имеет следующие характеристики: объемную массу 3100 кг/см3, прочность на сжатие 825 кг/см2, линейный коэффициент ослабления ионизирующего излучения (источник Со60 с энергией Е=1173 кэВ) 0,12, линейный коэффициент ослабления ионизирующего излучения (источник Cs137 с энергией Е=661 кэВ) 0,22, радиационной стойкостью 2 балла.

Для получения сравнительных данных параллельно проводились аналогичные эксперименты на других составах материала.

Результаты радиационно-защитных и физико-механических испытаний представлены в табл.3.

Измерение радиационно-защитных свойств материалов осуществлялось гамма-спектральным методом на базе многоканального анализатора с программным обеспечением "Прогресс" в аккредитованной в Госстандарте РФ лаборатории радиационного контроля "Спектр" (аттестат аккредитации 41143-96). Оценка физико-механических характеристик проводилась в государственном научном центре по сертификации строительных материалов и конструкций, аккредитованном в Госстандарте РФ "БелГТАСМ-сертификация".

Анализируя данные, приведенные в табл. 3, можно заключить, что предлагаемый неорганический материал является эффективным защитным экраном от радиоактивного воздействия и позволяет повысить радиационно-защитные и физико-механические характеристики на 60-70% по сравнению с известным материалом. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ приготовления неорганического материала для радиационной защиты, включающий загрузку связующего и наполнителя в смеситель и перемешивание компонентов, отличающийся тем, что в качестве связующего используют портландцемент, а в качестве наполнителя - тонкодисперсный железосодержащий гематитовый концентрат с размером частиц 40-50 мкм, вводят пластификатор и воду, осуществляют перемешивание смеси до однородного состояния и производят укладку в формы для твердения, при этом в качестве армирующей основы используют стальные фибры с соотношением длины к диаметру, равным 20-30, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент - 20-24

Гематитовый концентрат - 56-60

Стальные фибры - 7,1-7,79

Пластификатор - 2,5-3,0

Вода - 9,71-9,9




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru