Введение к работе
Актуальностьтемы. Появление в последние десятилетия мощных источников ионизирующих излучений и внедрение их практически во все сферы человеческой деятельности, в особенности в энергетику, создали потенциальную угрозу здоровью человека и предпосылки для загрязнения биосферы радиоактивными веществами. В связи с этим проблема защиты от ионизирующих излучений приобрела в настоящее время исключительное значение.
Обеспечение радиационной безопасности в первую очередь связано с использованием радиационнозащитных строительных материалов. Поэтому разработка эффективных и экономических строительных материалов для защиты от радиации является весьма актуальной задачей. Изготовление защитных материалов с использованием отходов промышленности является перспективным направлением, позволяющим снизить стоимость производства и решить проблему утилизации.
Работа выполнена в рамках комплексной госбюджетной научно — технической программы Пензенской ГАСА Минообразования РФ по теме «Создание и исследование свойств высоконаполненных материалов для защиты от радиации» (№ г.р. 01940006418).
Целью работы является разработка и исследование свойств высоконаполненных жидкостекольных композитов для защиты от радиации.
Реализация поставленной цели достигается использованием эффективного наполнителя, оптимизацией состава композитов, введением модифицирующих добавок и выбором метода изготовления.
Задачи исследования.
1 .Исследовать влияние компонентов на свойства композитов.
2.Исследовать физико —механические и эксплуатационные свойства материалов, изготовленных на основе жидкого стекла.
З.Исследовать изменения структуры композитов в результате воздействия радиации.
4.Исследовать защитные свойства и радиационную стойкость композитов.
5.Исследовать влияние модифицирующих добавок на защитные свойства.
б.Разработать оптимальные составы материалов, обладающих высокими защитными свойствами от радиоактивного излучения.
Научная новизна. Разработаны новые эффективные жидкостекольные композиты для защиты от ионизирующих излучений.
Исследована структура жидкостекольных композитов методами
инфракрасной спектроскопии, дифференциального
термогравиметрического и рентгенофазового анализа.
Выявлены изменения, происходящие в структуре под воздействием гамма —облучения.
Изучены зависимости прочности, плотности, пористости, износостойкости, деформативных свойств, коэффициента ослабления у — лучей и радиационной стойкости предлагаемых материалов от различных факторов (модифицирующих добавок, дисперсности наполнителя, степени наполнения, технологии изготовления).
Исследовано влияние величины поглощенной дозы гамма — облучения на физико — механические свойства композитов.
Практическая значимость работы заключается в создании особо тяжелых радиационностойких материалов с высокими значениями коэффициента ослабления гамма —излучения на основе отходов производства оптического стекла с использованием дешевого связующего — жидкого стекла. Разработанные материалы могут применяться в качестве несущих и ограждающих элементов конструкций защиты от ионизирующих излучений, использоваться в качестве защитных обмазок при ремонте и усилении существующих конструкций. Разработана и опробована технология изготовления прессованных штучных изделий в виде плитки, кирпичей и блоков.
Результаты разработок внедрены в производство п/я А—3293.
Апробация работы. По результатам выполненных исследований сделаны доклады и сообщения на межреспубликанском семинаре «Новые строительные композиты из природных и технологических продуктов», Калининград —Юрмала, 1991г.; научно —технической конференции «Утилизация отходов в производстве строительных материалов», Пенза, 1992г.; XXIV Международной конференции по бетону и железобетону «Кавказ —92», Москва, 1992 г.; научно-технической конференции «Экологические аспекты технологии производства строительных материалов, изделий и конструкций», Белгород, 1993г.; на XXVII научно —технической конференции «Научно —технический прогресс в строительстве», Пенза, 1993г.; на XXVIII научно —технической конференции, Пенза, 1995г.; Международной конференции «International cooperation in the field of Arhitecture, civil Engineering and Environment protection», Турция,
5 1997г.; Международной научно —технической конференции «Prob — lemsof Ecopolis», Таиланд, 1998г.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 работ, получено три патента.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 167 страниц машинописного текста, 32 рисунка, 20 таблиц, список литературы из 118 источников.
