----
----






Влияние состава бетона на содержание естественных радионуклидов


Н.П. Лукутцова, доцент, канд. техн. наук.

  В соответствии с ГОСТ 30108-94 эффективная удельная активность естественных радионуклидов (ЕРН) (Аэфф) - суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяется по формуле:
   Аэфф= АRa+1,31•ATh+0,085•AK , (1)
   где АRa и АTh – удельные активности 226Ra и 232Th, находящихся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого рядов, АK – удельная активность К-40, Бк/кг.


   Для оценки вклада составляющих бетона в его эффективную удельную активность были определены экспериментальные значения Аэфф цемента, песка, щебня, гравия и бетонов на их основе.
   Измерения содержания ЕРН проводились на гамма-спектрометрическом комплексе с полупроводниковым детектором типа ДГДК-80 в стальной защите. Собственный фон детектора в диапазоне энергий 100 – 3000 кэВ составляет 5,8 с-1. Энергетическое разрешение спектрометра – 2,5 кэВ при Еg = 1,332 МэВ (Со60). Программное обеспечение комплекса позволяет выделять гамма-линии в аппаратурном спектре, производить их идентификацию, расчет удельных активностей проб, определение погрешностей.
   Для сравнения эффективная удельная активность Аэфф бетонов рассчитывалась по формуле:
   Аэфф = (Аэфф1V1+ Аэфф2V2+...+АэффnVn)/(V1+V2+...+Vn), (2)
   где Аэфф1, Аэфф2, Аэффn – эффективные удельные активности составляющих бетонов, Бк/кг;
   V1, V2 , Vn– доли компонентов в бетоне.
   При этом использовались экспериментально полученные значения Аэфф компонентов: портландцемент ОАО Осколцемент, Аэфф = 73,3 Бк/кг; портландцемент ОАО Мальцовский портландцемент, Аэфф= 47,2 Бк/кг; глауконитовый песок, Аэфф= 104,2 Бк/кг; кварцевый песок, Аэфф = 22 Бк/кг; керамзитовый гравий, Аэфф = 204 Бк/кг; известняковый щебень (Тульская обл.), Аэфф = 9,7 Бк/кг; гранитный щебень (Беларусь), Аэфф = 87,9 Бк/кг; гранитный щебень (г. Жданов), Аэфф = 243 Бк/кг. Расчетные значения удельной эффективной активности бетона сравнивались с полученными экспериментально.

Анализ полученных результатов показал следующее. В бетоне на гранитном щебне наибольший вклад в эффективную удельную активность вносит крупный заполнитель, т.е. щебень (табл. 1), как при высоких (Аэффщ =243 Бк/кг), так и при низких (Аэффщ = 87,9 Бк/кг) значениях его эффективной удельной активности. На долю щебня приходится от 48 до 92% ЕРН бетонов в зависимости от состава и активности его компонентов.


 

  В случае использования малоактивного песка (Аэффп = 22 Бк/кг), к которым относятся большинство песков, применяемых в производстве строительных материалов, вторым по вкладу в Аэфф бетона является цемент, несмотря на его наименьшее содержание в составе бетона. Более высокорадиоактивные глауконитовые пески и гранитные отсевы вызывают перераспределение удельной активности ЕРН. В этом случае цемент будет вносить наименьший вклад в Аэфф. Известняковый щебень относится к осадочным горным породам и отличается низкими значениями эффективной удельной активности ЕРН. При низких значениях Аэфф известнякового щебня его вклад в эффективную удельную активность бетона незначителен и составляет от 8 до 30 % (табл.2).


   Наибольший вклад в Аэфф бетона на известняковом щебне вносит цемент при низких значениях Аэфф песка или песок при высоких значениях ЕРН. Немаловажную роль будет играть и соотношение между составляющими бетона, которое будет сдвигать вклад компонентов в большую или меньшую сторону. В керамзитобетоне с высокими значениями Аэфф гравия наибольший вклад вносит керамзитовый гравий, на долю которого приходится от 57 до 89 %. Вклад песка и цемента в Аэфф будет зависеть от их активности и содержания.
   Как показали исследования (рис.1–5), с увеличением доли заполнителей в составе бетонов эффективная удельная активность возрастает. Так, для глауконитового песка увеличение его содержания в растворе на ПЦ 400ДО-Н с 750 до 1500 кг/м3 приводит к возрастанию Аэфф с 106 до 134 Бк/кг (рис. 1). При этом возрастает содержание 226Ra с 64 до 94 Бк/кг, 232Th – с 8,4 до 9,7 Бк/кг и 40К – с 312 до 340 Бк/кг. Аналогичная картина наблюдается для щебня (рис.2). Увеличение его доли в составе бетона с 1200 до 1600 кг/м3 резко изменяет Аэфф с 146 до 214 Бк/кг.
   Замена щебня на шлак приводит к снижению Аэфф до 37 Бк/кг. Увеличение его содержания с 300 до 900 кг/м3 вызывает незначительное возрастание эффективной удельной активности с 37 до 50 Бк/кг, 226 Ra – с 18 до 27,2 Бк/кг, 232Th – с 6,5 до 8,7 Бк/кг и 40К – с 119 до 154 Бк/кг (рис.3). Увеличение доли компонентов с содержанием ЕРН меньше, чем, например, у цемента, приводит к снижению Аэфф . Так, изменение содержания ОФС с 1000 до 1500 вызывает уменьшение Аэфф , хотя и незначительные – с 59 до 48 Бк/кг, 226 Ra – c 29,4 до 27 Бк/кг, 232 Th – c 11 до 5 Бк/кг, 40К – с 165 до 136 Бк/кг.
   Легкие заполнители: перлитовый песок, зола, керамзитовый гравий изменяют значения ЕРН в сторону увеличения.
   Изменение содержания золы с 750 до 1500 кг/м3 приводит к увеличению Аэфф более чем в 2 раза, то есть со 135 до 290 Бк/кг; 226Ra – с 58,6 до 148 Бк/кг, 232Th – с 48 до 92 Бк/кг, 40К – с 153 до 186 Бк/кг (рис.4). При этом доля 226Ra и 232Th увеличивается, а 40К – практически не меняется. Совместное использование керамзитового гравия (550 кг/м3) и золы (до 450 кг/м3), несмотря на улучшение показателей плотности, прочности и водостойкости вызывает возрастание Аэфф до 253 Бк/кг, в то время как без золы Аэфф керамзитобетона составляет 164 Бк/кг, что почти на 89 Бк/кг меньше (рис.5).
   Учитывая высокие значения Аэфф золы и неоднородность ее состава, во всех случаях ее использования в бетонах, растворах и других строительных материалах необходимо проводить обязательный радиационный контроль.
   Таким образом, проведенные исследования подтверждают, что наибольший вклад в эффективную удельную активность бетонов вносят заполнители. Увеличение их доли в составе бетонов приводит в большинстве случаев к возрастанию Аэфф. Регулируя содержание заполнителей в составе композиционных материалов, можно получать материалы с низкими значениями эффективной удельной активности в соответствии с требованиями ГОСТ 30108-94.  

Список товаров, услуг и цен предоставляемых организациями разместившими объявления на сайте (В алфавитном порядке. Тестовый режим)
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик

Строительные материалы в Интернете:



Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: