Структура и свойства радиационно-защитных серных бетонов вариатропно-каркасной структуры

• Автор: Королева, Олеся Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 256 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ. РАДИАЦИОННОЗАЩИТНЫЕ БЕТОНЫ. КАРКАСНЫЕ БЕТОНЫ

1.1. Методологические принципы создания композиционных строительных материалов.

1.1.1. Полиструюурная теория.

1.1.2. Системные представления о строительных материалах

1.2. Радиационнозащитные бетоны

1.3. Структура и свойства каркасных бетонов.

Выводы.

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Цель и задачи исследования.
2.2. Применяемые материалы и их характеристики
2.3. Методы исследования и аппаратура.
2.4. Технология изготовления серных бетонов каркасной структуры.
2.5. Статистическая оценка результатов измерений и методы математического планирования эксперимента.
ГЛАВА 3. МЕТОДОЛГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ РАДИАЦИОШОЗАЩИТНЫХ СЕРНЫХ БЕТОНОВ ВАРИАТРОПНОКАРКАСНОЙ СТРУКТУРЫ.
3.1. Декомпозиция системы качества и алгоритм синтеза радиационнозащитного серного бетона каркасной структуры.
3.2. Выделение и ранжирование управляющих факторов
3.3. Методики уменьшения количества альтернатив при выборе компонентов.
3.3.1. Выбор вида вяжущего вещества.
3.3.2. Выбор вида наполнителя.
3.3.3. Выбор вида заполнителя.
Выводы.
ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЕРНЫХ МАСТИК.
4.1. Структурообразование серных мастик.
4.2. Смачиваемость наполнителей расплавом серы
4.3. Технологические свойства.
4.4. Внутренние напряжения
4.5. Средняя плотность и пористость
4.6. Прочность.
4.7. Эксплуатационные свойства.
4.7.1. Выбор кинетической модели деструкции 6 композиционных материалов. Параметры процесса.
4.7.2. Химическая стойкость
4.7.3. Морозостойкость и термостойкость
4.7.4. Теплофизические свойства
4.7.5. Радиационнозащитные свойства.
4.8. Многокритериальная оптимизация составов радиационнозащитных серных мастик
Выводы.
ГЛАВА 5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КАРКАСОВ.
5.1. Средняя плотность
5.2. Пропиточная способность каркасов
5.3. Прочностные и деформативные свойства
5.4. Теплопроводность и радиационнозащитные свойства
5.5. Многокритериальная оптимизация составов каркасов
Выводы.
ГЛАВА 6. СВОЙСТВА РАДИАЦИОННОЗАЩИТНЫХ СЕРНЫХ
БЕТОНОВ ВАРИАТРОПНОКАРКАСНОЙ СТРУКТУРЫ
6.1. Проектирование составов радиационнозащитных серных бетонов вариатропнокаркасной струкгуры.
6.2. Физикомеханические свойства
6.3. Эксплуатационные свойства.
Выводы.
ГЛАВА 7. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
РАДИАЦИОННОЗАЩИТНЪ1Х СЕРНЫХ БЕТОНОВ ВАРИАТРОПНОКАРКАСНОЙ СТРУКТУРЫ
7.1. Принципиальная технологическая схема изготовления серных
бетонов вариатропнокаркасной структуры
7.2. Меры безопасности при изготовлении и проведении работ
7.3. Промышленное внедрение
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Многие существующие технические, организационные и социальные системы, в правильном понимании понятия системы являются псевдосистемами, так как не удовлетворяют основным системным требованиям, например, «плохо организованный» институт, отдел, лаборатория, кафедра, не обладающие интегративным качеством. Радиационно-защитные бетоны При строительстве и эксплуатации объектов атомной промышленности успешно применяются металлические [. Область применения этих материалов определяется их индивидуальными свойствами и условиями эксплуатации. Наиболее значительное влияние на свойства материалов оказывают температура эксплуатации Гэк, продолжительность и интенсивность воздействия ионизирующего излучения, определяющие величину поглощённой материалом дозы радиации Д,0гл. При повышенных Тж и Д,огя применяют металлические материалы, из которых изготавливают ответственные детали, узлы и агрегаты атомных реакторов. Для изготовления биологической защиты, испытывающей менее значительные по интенсивности воздействия радиации, используют композиционные строительные материалы. В технологическом оборудовании и для изготовления защитных покрытий ограждающих конструкций внутренних помещений атомных электростанций, рентгеновских кабинетов, лабораторий дефектоскопии широко используют полимерные материалы. Базальтовые бетоны со средней плотностью . Базальты отличаются от обычных заполнителей наличием значительного количества элементов с большим атомным номером (Бе, Са, И, Мп, К), которые хорошо ослабляют нейтроны [8, 9]. Бетоны на базальтовых заполнителях вследствие слабо кристаллизованной структуры являются стойкими к воздействию повышенных и высоких температур. Кроме того, температурное расширение базальтового заполнителя близко к аналогичному показателю цементного камня, что также обеспечивает высокую термическую стойкость указанных бетонов. Зёрна дробленого базальта имеют угловатую форму. Это ухудшает удобообрабатываемость и способность бетонных смесей к уплотнению, что часто вызывает необходимость повышения величины В/Ц. Базальтовые бетоны на портландцементе имеют высокие показатели прочности (. МПа), модуля упругости, износостойкости, морозостойкости и низкое во до-поглощение [8]. Лимонитовые бетоны вследствие невысокой средней плотности лимонита имеют среднюю плотность . Однако концентрация химически связанной воды в таких бетонах значительно больше (до % по массе). Допускаемая температура эксплуатации без потери химически связанной воды - 0°С [9]. По данным И. А. Аршинова, при нагреве до 0°С из лимонитового заполнителя удаляется до % химически связанной воды, при 0°С - около %, а при температуре более 0°С вода испаряется полностью. МПа, коэффициент теплопередачи - 0,. Вт/(м2*К), температурный коэффициент линейного расширения - 4,8-"6 К"1. Вследствие слоистой структуры заполнителя лимонитовый бетон имеет большую усадку - 0,6. МПа) []. Серпентинитовый бетон по сравнению с композитами на лимоните содержит большее количество химически связанной воды. При температуре °С содержание химически связанной воды в указанном бетоне составляет . С -% []. При более высоких температурах (0. С) серпентинитовый бетон сохраняет достаточное количество воды, что предотвращает накопление в защите промежуточных нейтронов и делает защиту эффективной для нейтронов всех энергий [9]. Средняя плотность серпентинитового бетона . С - 0 МПа, при 0°С - МПа. При нагреве до 0°С серпентинитовый бетон равномерно расширяется, а при дальнейшем увеличении температуры начинается быстрая усадка, вызванная перекристаллизацией кристаллов серпентинита []. Применение смесей серпентинита с баритом, магнетитом, стальным и чугунным ломом позволяет повысить среднюю плотность бетона до . Вт/(м-К). Хромитовый бетон применяют для изготовления защитных конструкций, испытывающих в процессе эксплуатации воздействия повышенных радиационных нагрузок и температур. Хромитовый бетон на портландцементе выдерживает без существенных изменений геометрических размеров и свойств интегральный поток нейтронов 2,7- нейтрон/м2 при температуре 0.