Механізм створення цементного композита з підвищеними гідрофізичними і радіаційно-захисними властивостями

Abstract

UA: Розроблено цементний композит із підвищеними гідрофізичними та радіаційно-захисними властивостями, для забезпечення яких було, по-перше, модифіковано цементе в’яжуче хімічними добавками, що сприяли синтезу кристалогідратів із великим вмістом води; по-друге, до складу додано полідисперсні системи у вигляді залізистих кварцитів, у яких мікронні частинки заліза вкраплені у кварцити, що сприяло рівномірному розподілу мікронних частинок заліза в об’ємі композита. Фізико-хімічні дослідження продуктів гідратації цементного каменю проводили методами рентгеноструктурного, диференційно-термічного та електронномікроскопічного аналізів. Розроблений склад дрібнозернистого бетону має високі експлуатаційні, гідрофізичні властивості, забезпечує захисні властивості від радіаційного випромінювання за рахунок компонентів, які містять важкі та легкі атоми, що дає змогу застосовувати цей матеріал для захисту будівельних конструкцій, будівель і споруд.

EN: In modern conditions, the environmental component of building protective materials is guaranteed by the creation of composites capable of protecting underground and above-ground parts of buildings and structures in flooded areas from the filtration of radiation-contaminated water, industrial wastewater, radon, etc. Therefore, the problem of developing modern, including radiation-protective materials for the construction industry is urgent. Concrete is a good moderator and absorber of fast neutrons and intensively absorbs gamma radiation. Concrete consists of cement, sand and gravel. Cement consists mainly of oxides of various elements (Ca, Si, Al, Fe) and contains light elements. Portland cements, slag Portland cements and alumina cements are used as binders for the preparation of particularly heavy protective concrete. In special concretes, the most effective binder can be a substance that, as a result of hardening, adds a large amount of water (to increase the hydrogen content of the concrete). Such a substance is calcium hydrosulfoaluminate. Recent studies have shown that very effective radiation protection materials are materials in the form of polydisperse systems containing ultrafine particles (UFP) less than 1 micron in size. However, the difficulty is to distribute the ultrafine particles evenly throughout the material volume, which dramatically reduces its protective functions.