автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Строительные материалы с пониженной радиоактивностью

На правах рукописи

ВАСЮНИНА Светлана Владимировна

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ПОНИЖЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТЬЮ

Специальность 05 23 05 - «Строительные материалы и изделия»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

00316040У

Белгород - 2007 г

003160407

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Брянской государственной инженерно - технологической академии»

Защита состоится <лЗ|» октября 2007 г в «15-00» на заседании диссертационного совета Д21201401 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова» по адресу. 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46, БГТУ им В Г Шухова, ауд 242

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова»

Автореферат разослан «29» сентября 2007 г

Научный руководитель

доктор технических наук Лукутцова Наталья Петровна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Соловьев Виталий Николаевич кандидат физико-математических наук, доцент Ястребинский Роман Николаевич

Ведущая организация -

НИИ строительной физики (г Москва)

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Г А Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В результате аварии на ЧАЭС во внешнюю среду поступило более 50 млн Бк различных радионуклидов и до настоящего времени масштабы загрязнения полностью не установлены Территория юго-западных районов Брянской области особенно сильно пострадала от радиоактивного воздействия Радиоактивному загрязнению подверглись огромные площади, в том числе и месторождения сырьевых строительных материалов и древесина Из оборота выведено более 144 тыс га лесохозяйственных угодий, 432 тыс га лесов, переселено на новое место жительство 116 тыс человек Не решена проблема обеспечения населения безопасным для проживания жильем в условиях радиационного загрязнения территорий

Наибольшие дозы радиационного облучения население получает от строительных материалов, сырьем которых являются горные породы, имеющие природную радиоактивность Радиационное облучение от естественных радионуклидов (ЕРН) Яа-226, Т11-232 и К-40 создает суммарную дозу облучения, которая с течением времени приводит к возникновению различных заболеваний Это обусловлено тем, что население проводит в помещениях 80% своего времени

Кроме естественных, свой вклад в радиационный фон вносят и искусственные (техногенные) радионуклиды, такие как '''"Сб и 908г

Актуальной проблемой, вызывающей большой научный интерес является поиск новых эффективных путей, позволяющих снизить радиационный уровень, как природного минерального и органического сырья, так и строительных материалов и изделий из них

Работа выполнялась в рамках НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», шифр 01 03 05

Цель диссертационной работы. Разработка эффективных способов снижения радиоактивности сырья и получение строительных материалов с низкой удельной активностью по цезию-137

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи

выявить закономерности распределения цезия-137 в минеральном и органическом сырье,

установить особенности накопления и перераспределения цезия-137 в процессе переработки сырья в строительные материалы, разработать технологические приемы снижения удельной активности , цезия-137 в минеральном и органическом сырье,

разработать составы и технологии производства строительных материалов с низкой радиоактивностью по цезию-137 Научная новизна работы. Установлены закономерности распределения Сз-137 в составе минерального и органического сырья различного состава и

происхождения, его перераспределение при переработке и технологии, позволяющие получать материалы и изделия с низкой радиоактивностью Выявлены особенности концентрирования цезия-137 в минеральном и органическом сырье во времени Показано, что удельная активность цезия-137 в минеральном сырье через 15-20 лет после аварии на ЧАЭС снизилась в 3-12 раз и составляет от 2 до 44,6 Бк/кг, а в органическом древесном сырье возросла в 2-100 раз и варьирует от 37 до 10100 Бк/кг в зависимости от зоны загрязнения почвы

Выявлен механизм процесса декантации минерального и органического сырья водой, солями хлористого натрия и кальция, сульфата натрия и калия, слабокислыми растворами кислот Доказано, что соляная, щавелевая и уксусная кислоты, приводят к разрыхлению структуры на поверхности минерального заполнителя, ослаблению связей и более интенсивному вымыванию цезия-137 по сравнению с водой и водными растворами солей Это позволяет снизить радиоактивность сырья до 80-95%, а бетона - до 40%

Установлены зависимости удельной активности цезия-137 от удельной поверхности минерального и органического заполнителя Показано, что за счет отсеивания пылеватых частиц и мелких фракций можно снизить концентрацию шСб сырья до 40-60%, а бетона на 20-40%

Установлена зависимость между объемной усадкой сырья и коэффициентом концентрирования цезия-137, которая носит линейный характер и позволяет на стадии проектирования оценить радиоактивность изделий после обжига

Установлены зависимости между химическим составом, строением, характером поверхностного слоя древесного заполнителя и удельной активнос1ью цезия-137 при декантации водой и водными растворами солей Доказано, что наиболее интенсивно вымывание Сэ -137 при декантации органического сырья водой и растворами солей происходит из лиственных пород (береза, осина), по сравнению с хвойными (ель, сосна) и смешанными породами (береза+сосна) А гидротермальная обработка древесного заполнителя (при 60°С в течение 15-20 мин) приводит не только к снижению его радиоактивности (до 90%), но и к повышению плотности и прочности арболита

Выявлены закономерности и обоснованы принципы подбора составов и технологий производства строительных материалов с минимальной радиоактивностью и оптимальными физико-механическими показателями

Установлено влияние предложенной комплексной химической добавки, состоящей из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2% на повышение прочности ( с В 2,5 до В 3,5) и снижение водопоглощения (в 1,7-2,0 раза) арболита на различных видах заполнителя

Практическое значение работы. Разработаны эффективные технологии снижения удельной активности цезия-137 и получения строительных материалов с низкой радиоактивностью Предложены технологические приемы, снижающие концентрацию цезия-137 более чем в 1,5-2 раза в минеральном и органическом сырье, растворах, тяжелом и легком бетоне, керамических и других строительных материалах

Предложена классификация органического древесного сырья по степени декантации водой и водными растворами солей, позволяющая получать материалы низкой радиоактивности

Предложена комплексная добавка, состоящая из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2%, позволяющая повысить прочность арболита с В2,5 до В3,5 и снизить его водопоглощение в 1,7- 2,0 раза

Разработаны эффективные составы и технологии арболита на различных видах древесного заполнителя с удельной активностью цезия-137 менее 370 Бк/юг

Предложен метод определения концентрации цезия-137 в керамических изделиях по усадке глинистого сырья, что позволяет на стадии проектирования оценить радиоактивность изделий после обжига

Внедрение результатов работы. Выполненные исследования и разработанные нормативные документы позволили апробировать технологии и материалы с низкой удельной активностью цезия-137

Разработаны «Рекомендации по снижению облучения населения цезием-13 7, содержащимся в строительных материалах»

Разработаны технологический регламент и технические условия на производство арболита

Осуществлено опытно - промышленное внедрение арболита на цементном вяжущем с низкой удельной активностью цезия-137 на ООО «Комплекс» (г Брянск)

Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных исследований используются для курса лекций строительных специальностей 290600 — Производство строительных материалов изделий и конструкций, 291000 - Автомобильные дороги, 280202 - Инженерная защита окружающей среды

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в 2002 - 2006 годах на конференциях различного уровня, в том числе международной научно - технической конференции «Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно - коммунального хозяйства» (Брянск, 2002, 2003, 2006 г г), международной научно — практической конференции МАНЭБ (Санкт - Петербург (2003 - 2004 г г), международной научно -практической конференции «Радиационная гигиена» (Санкт - Петербург, 2004 г), международной научно-практической конференции «Аграрний форум-2006» (Сумы, 2006)

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том ч'исле в журнале по списку ВАК На защиту выносятся:

- закономерности распределения С б -137 в минеральном и органическом сырье,

- полученный баланс Се -137 в процессе технологической переработки и основанные на этом методы расчета содержания техногенных радионуклидов в готовых материалах и изделиях,

- составы и технологии получения строительных материалов на основе минерального и органического сырья с низкой удельной активностью цезия-13 7, а также результаты внедрения Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературных источников, включающего 132 наименования и приложений Работа изложена на 123 страницах машинописного текста, включающего 41 таблицу и 19 рисунков

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

К комплексу вопросов, связанных с радиационным загрязнением сырья и строительных материалов посвящен ряд работ, из которых следует отметить исследования Крисюка Э М , Ахременко С А , Гегеря В Я , Козлова В Ф, Лукутцовой Н П , Моисеева А А, Мурахтанова Е С , Павленко В И, Пархоменко В И, Сидельниковой О П , Самошкина Е Н , Bradshow М I, Hughes J S , Roberts G С, и др

Анализ литературных источников позволяет сделать вывод, что практически все работы направлены на изучение содержания ЕРН в сырье и строительных материалах различных областей, не затрагивая вопросы техногенных радионуклидов, их накопление и перераспределение в процессе переработки сырья в строительные материалы, особенно на территориях пострадавших после аварии на ЧАЭС

Загрязненность карьеров сырьевых материалов юго-западных районов Брянской области Cs -137 и Sr-90 вызывает необходимость учитывать их содержание в продукции строительного назначения, так как они способствуют дополнительному облучению людей

В настоящее время общая площадь территории, загрязненной техногенными радионуклидами в России составляет 59,3 тыс км2 Площадь лесного фонда Брянской области, загрязненного техногенными радионуклидами, -369,1 тыс га из 1153,9 тыс га лесов области, т е 32%

В зависимости от зоны загрязнения в соответствии с ГОСТ Р 50801-95 и ГН 2 6 1670-97 определены следующие области использования древесины

Древесина из лесов I зоны с плотностью загрязнения до 15 Ки/км2 может быть использована для строительных целей без всяких ограничений и не представляет опасности при ее переработке и использовании

Древесина из лесов II зоны с плотностью загрязнения от 15 до 40 Ки/км2 может быть использована в окоренном виде При этом заготовка разрешается при наличии снежного покрова и оставления коры на лесосеке Использование древесины из III зоны при плотности радиационного загрязнения свыше 40 Ки/км2 не допускается

ГОСТ Р 50801-95 и ГН 2 6 1670-97 устанавливают следующие допустимые значения эффективной удельной активности техногенных радионуклидов в древесине при ее использовании в строительных

материалах и строительстве, 370 Бк/кг — для цезия - 137, 3200 Бк/кг - для стронция - 90

Для получения строительных материалов с низкими радиационными нагрузками, в работе было исследовано минеральное и органическое сырье портландцемент ПЦ400Д20 (ОАО «Мальцовский портландцемент»), кварцевые и глауконитовые пески Брянской области, супеси Занковского месторождения, суглинки Калининского и Елисеевского месторождений, мел месторождения Рудня, глины Белобережского, Беседьского и Фокинского месторождений, древесная дробленка хвойных, лиственных и смешанных пород, костра конопли и льна

Измерения радиационных характеристик сырья и строительных материалов проводились в соответствии с требованиями нормативных документов Российской Федерации (НРБ-99, ГОСТ 30108-94, СП 2 6 1 75899 и СП 2 6 1 759-99) на аттестованном оборудовании в аккредитованной лаборатории

В работе использовались современные методы исследований гамма -спектрометрический, рентгенофазовый анализ и другие

Определение удельной активности техногенных радионуклидов выполнялось на гамма - спектрометрическом комплексе с полупроводниковым детектором типа ДГДК - 80 в стальной защите Собственный фон детектора в диапазоне энергий 100-3000 кэВ составлял 5,8 с-1 Энергетическое разрешение спектрометра - 2,5 кэВ при Еу = 1,332 МэВ (Со60) Программное обеспечение комплекса позволило выделить гамма-линии в аппаратурном спектре, произвестиь их идентификацию, расчет удельных активностей проб, определение погрешностей

Исследования сырья, строительных материалов и промышленных отходов Брянской области показали, что удельная активность Cs-137 в минеральном сырье районов, в наибольшей степени пострадавших от аварии на ЧАЭС, за последние годы значительно уменьшилась по сравнению с 1998 г и составляет от 2,0 до 44,6 Бк/кг (табл 1)

Наиболее загрязнены цезием-137 действующие на момент аварии на ЧАЭС карьеры Гордеевского, Злынковского и Клинцовского районов Промышленные отходы загрязнены в большей степени, хотя и для них наблюдается тенденция снижения удельной активности цезия-137 за последнее время

Статистический анализ EPH и цезия-137 минерального сырья и строительных материалов на его основе представлен в виде распределений, которые носят нормальный логарифмический характер, имеющий минимальную дисперсию, что говорит о неравномерности распределения радионуклидов в геологических формациях карьеров и материалах Обработка результатов проводилась с помощью программного обеспечения Maple 8

Было установлено, что содержание радионуклидов искусственного происхождения, находящихся в адсорбированном виде на поверхности

минерального сырья может быть снижено за счет использования следующих технологических приемов (рис 1)

- отсеивание и удаление пылеватых частиц,

- декантация водой,

- декантация водными слабокислыми растворами соляной, уксусной, щавелевой и других кислот,

- разбавление более «чистыми» сырьевыми материалами

Цезий-137 интенсивно сорбируется поверхностью сырьевых материалов, осаждаясь вместе с пылью, водой, снегом Отсев и удаление пылеватых частиц, так как именно в них сосредотачиваются техногенные радионуклиды, приводит к снижению удельной активности цезия-137 и рекомендуется как простой и эффективный способ улучшения радиационного качества заполнителей

Таблица 1

Удельная активность цезия-137 в минеральном сырье юго-западных районов Брянской области

Наименование месторождения Вид минерального сырья Эффективная удельная активность, Бк/кг Удельная активность137Сз, Бк/кг

1993 г 2004 г

Гордеевский район

Великоборский Строительные пески 33,2 117,4 35,7

Зльшковский район

Муравинка Строительные пески 32,5 127,1 31,5

Климовский район

Рудня Мел 19,6 28,9 5,9

Климовский Строительные пески 24,3 74,5 10,3

Карнатное 28,2 88,4 13,3

Клинцовский район

Смолевичское Мел 21 64,4 20,9

Рожны Строительные пески 35,3 77,3 25,1

Тулуковщина 30,5 64,6 10,1

Филатово-Хугорский 25,29 71,8 14,9

Смолевичское 25,1 88,7 25,3

Сухопаровка 73,3 • 65,1 18,8

Красногорский район

Беседьское Глина 78,6 114,4 27,3

Калининский Строительные пески 83,4 293,5 91,6

Любовшинский 56 251,6 36,8

Новозыбковский район

Калтшн Строт^льные 54,7 115,6 21.8

Дьгбовское пески 59.4 127,8 19.3

С тицодубский район

Пролетарский Песчано-гравий и ые смеси 68.5 51.4 3,1

Друтовшина 68,8 25,7 3,1

Плоикое Строительные пески 65,6 28,8 2,4

Занковский 11,2 37,5 6,5

> иси'кип п.акт

красное ] 1рива'1ьс 28.8 19.8 3,1

11ежданова 21.9 29.6 4.1

РюХОВО Строительные 43,5 29.1 3,2

|1ыщичи пески 34,4 33.4 5,3

Подзор 114 и 44.6 15 8 2,2

Чср|!я1кл 31,6 21.5 Ь2

Технологические приемы снижения удельной активности Смит в мииерапыюм сырье

I \\

1 I

¥ £

5 -

Ь -

3 ? с. я

я в

! ° | щ

111 111 5 =: "

о4

N

X 1

§• *

3 о

Ф V

3 1

ча

V I

Н ' м О

1 I

_ О

5. -а = £ о

1 = д я

II

5 £

а '

я Щ а

2 §

I?

— а

£ § « г

£ я

я 1

= В

; Е

£ 0

1 I

Рис. !. Рекомендуемые способы снижения удельной активности ('5-137 в

минеральном сырье

Выполненные исследования показали, что в зависимости от вида обработки минерального сырья можно на 45-50% снизить удельную активность цезия-137 в тяжелом бетоне при декантации мелкого заполнителя водой и более чем на 95% - при декантации слабокислыми растворами соляной и уксусной кислот

Установлено, что при отсеивании пылеватых частиц из гранитного щебня удельная активность цезия-137 снижается на 47% и при промывании его водой - на 85-87%

Разбавление сырья более «чистыми» материалами приводит к закономерному уменьшению удельной активности Cs -137 Так при добавлении к нефтегрунту удельной активностью 755,5 Бк/кг 40% кварцевого песка, удельная активность цезия-137 смеси снижается до 465,3 Бк/кг, те в 1,6 раза, а при 60% - до 318,4 Бк/кг, те в 2,4 раза

Такие строительные материалы, как керамические и огнеупорные, портландцемент и другие получают в результате высокотемпературной обработки (спекание, плавление), которая приводит к уплотнению и упрочнению пористого зернистого материала и сопровождается, как правило, уменьшением внешних размеров спекающегося тела и концентрированию радионуклидов

Было установлено, что коэффициенты концентрирования (кш) у материалов, получаемых плавлением выше, чем у материалов получаемых спеканием (табл2) У силикатного стекла к,.„ по Cs -137 составляет 1,91, у базальтового волокна 1,77, керамических изделий -1,29-1,32 Коэффициент концентрирования по Cs -137 клинкера портландцемента, получаемого спеканием до плавления, занимает промежуточное положение и равен 1,64

Таблица 2

Коэффициенты концентрирования цезия-137 в строительных материалах, получаемых высокотемпературной обработкой_

№ п/п Наименование материала Количество проб Удельная активность цезия-137, A,3,cs, Бк/кг Значения коэффициента концентрирования 137Cs Ккц, отн ед

сырье материал после обжига

1 Стекло, силикатное ОАО «Ивотстекло» 6 19,1 35,2 1,91

2 Базальтовое волокно, АП «Брянский комбинат строительных материалов»® 8 91,1 150,2 1,77 «

3 Клинкер портландцемента ОАО «Мальцовский портландцемент» 12 53,4 88,5 1,64

4 Камни керамические, ЗАО «Строма» 14 93,0 122,3 1,32

5 Кирпич керамический пустотелый, АП «Брянский комбинат строительных материалов» 18 84,9 109,7 1,29

Коэффициент концентрирования цезия-137 в керамических материалах и изделиях линейно зависит от усадки глины и описывается следующим уравнением, полученным методом наименьших квадратов

Ккц = 0,017 у/С+1,107, (1)

где Ккц - коэффициент концентрирования, отн ед, у - объемная усадка глины, %, С - переводной коэффициент Данное уравнение свидетельствует о наличии линейной корреляционной связи между двумя этими показателями и позволяет рассчитать удельную активность Се в обожженных керамических материалах (.Л:;; (;>) по его содержанию в сырье (Ас 137С5) и объемной усадке глинистой массы (у)

Акм 137с5 = (0,017 у/С+ 1,107) Ас 137С5, (2)

С целью установления фактических значений удельной активности цезия-137 в процессе производства керамических материалов контролировался его баланс в сырьевых материалах, сырце и готовой продукции

Выполненные исследования, показали, что удельная активность Сб-137, в процессе обжига керамической массы увеличивается в 1,3 раза от 28,6 Бк/кг (необожженный керамический кирпич) до 37,1 Бк/кг (обожженный керамический кирпич) (табл 3)

Таблица 3

Удельная активность цезия-137 в компонентах сырьевой смеси и в керамическом кирпиче после обжига

Наименование материала Содержание, % Удельная активность цезия-137, Бк/кг

Суглинок 69 18,7±3

Глина 27 21,3±2

Опилки 2 49,4±9

Необожженный керамический кирпич 100 28,6±3

Обожженный керамический кирпич 100 37,1±9

Обожженный / необожженный керамический кирпич (коэффициент концентрирования кк!1 цезия-137 Бк/кг) 1 1,3

Установлено, что содержание цезия-137 в строительных материалах гидратационного твердения (бетоне, растворе, силикатном кирпиче, асбестоцементных изделиях) подчиняется правилу адитивности и зависит от удельной активности Сз в компонентах и состава композиционного материала и может быть рассчитана по формуле

п

АвУСз =1Ао7С5 ■ Я, = (АП7Сз1 Я1+А)37с32я2+ +А137с5ПЯп)АЛ1+Я2+ +ЧП), (3) 1=1

где А137Сб 1 А137С5 2 А^св и -удельные активности 137Сз компонентов материала, Бк/кг, ц ь Я 2, Ч „- массовые доли компонентов в материале

Формула (2) для расчета содержания цезия-137 в композиционных материалах может быть использована для оценки его активности в готовых изделиях на основании данных о радионуклидном составе исходных компонентов материала

Динамика накопления радионуклида цезия-137 в древесине имеет в последние годы крайне негативные тенденции, которые существенно ограничивают возможности ее переработки по причине все более глубокого проникновения соединений цезия вглубь древесных стволов Прогнозы по снижению загрязнения древесного сырья с течением времени не оправдались

Выполненные исследования подтвердили, что основными факторами, влияющими на концентрирование Сб - 137 в древесном сырье через 15-20 лет после аварии на ЧАЭС, являются плотность загрязнения почвы и видовая принадлежность

Кора более интенсивно накапливают '"Се, чем древесина, это связано с тем, что поступление радионуклида происходит как с питательными веществами, так и в результате осаждения из воздуха вместе с пылью и дождем

Установлено, что удельная активность Сб -137 в дробленке из коры березы в зоне с плотностью загрязнения почвы до 5 Ки/ км2 составляет 930 Бк/кг, а из древесины без коры - 170 Бк/кг, дуба 565 и 100 Бк/кг, сосны 220 и 21 Бк/кг соответственно А удельная активность Сб -137 в дробленке из коры березы в зоне с плотностью загрязнения почвы от 5 до 15 Ки/ км2 равна 1600 Бк/кг, а из древесины без коры - 575 Бк/кг, дуба 750 и 170 Бк/кг, сосны 470 и 35 Бк/кг соответственно (рис 2)

В то же время растущие части дерева (мелкие ветки, листья, хвоя) более интенсивно накапливают цезий-137 по сравнению с другими его частями

ПЛОТНОСТЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ДО 5 КИ/КМ2

2500 2000 1500 1000

2500 2000 1500 1000

О Древесина без коры □ Кора □ Ветви о Хвоя

ПЛОТНОСТЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ 5-15 КИ/КМ2 Дуб

2500 2000 1500

!

1000

□ Древесина без коры ОКорз оВетвн оЛистья

□ Древесина без коры а Корд □ Ветви а Листья

□ Древесина без коры дКора ОВетви ахвоя

Рис 2 Удельная активность цезия-137 в дробленке различных частей древесины а) береза, б) дуб, в) сосна (2002 г )

Установлено, что для производства арболита более предпочтительна дробленка из отходов хвойных пород (сосна, ель), так как они менее загрязнены Сб - 137, чем лиственные (береза, дуб) и смешанные породы

Анализ полученных результатов по удельной активности цезия-137 древесного сырья различного происхождения показал, что древесный заполнитель из отходов лесозаготовок более загрязнен цезием-137 по сравнению с дробленкой из отходов лесопиления, так как она образуются на делянках при заготовке леса, и содержит измельченные ветки, сучья, дровяную древесину и кору (табл 4)

Таблица 4

Удельная активность Сб - 137 дробленки из отходов древесного

сырья

Заполнитель Удельная активность цезия-137, Бк/кг при плотности загрязнения почвы

до 5 Ки/км"1 5-15 Ки/км2 15-40 Ки/км"

Дробленка и отходов лесозаготовок хвойных пород сосна ель Лиственных пород осина береза 124 371 518

146 394 640

504 727 985

549 721 978

Дробленко из отходов лесопильного производства хвойных пород сосна ель Лиственных пород осина береза 84 216 273

88 252 311

216 272 366

230 280 385

Дробленко из отходов чесозаготовок и лесопиления смешанных пород 197 326 492

Ко1лра коноили 70 1 378 586

Костра льна 215 1 600 880

При возможности выбора древесного заполнителя предпочтение должно отдаваться отходам деревоперерабатывающих предприятий по сравнению с отходами лесопильного производства

Костра конопли имеет ряд существенных преимуществ перед кострой льна На пенькозаводах до извлечения лубяных волокон стебли конопли подвергаются длительной гидротермальной обработке, что позволяет существенно снизить содержание в них легкогидролизуемых веществ, тормозящих твердение бетона, а также, как показали проведенные исследования, цезия-137 Поэтому удельная активность 137Сз в костре конопли в 1,5-2 раза меньше, чем в костре льна

В условиях рыночной экономики обеспечение лесоперерабатывающей промышленности Брянской области сырьем и лесоматериалами за счет собственных лесосырьевых ресурсов без их истощения становится актуальной проблемой В решении этой задачи важную роль должно сыграть кроме рационального использования древесины, заготовленной в районах, загрязненных радионуклидами разработка способов снижения содержания цезия-137 в продукции строительного назначения

Выполненные исследования показали, что для получения арболита, ДСП и других композиционных строительных материалов на основе

органического сырья с низкими радиационными характеристиками наиболее эффективными являются следующие технологические приемы обработки древесной дробленки

- отсеивание пылевидных частиц,

- декантация водой (t = 20°С),

- гидротермальная обработка (t = 40-100°С),

- декантация растворами хлористого кальция, натрия, сульфатом натрия или калия и др ,

- разбавление «чистыми» заполнителями

Использование этих способов обработки древесного заполнителя позволяет снизить удельную активность цезия-137 до 95%

Установлено, что увеличение удельной поверхности древесного заполнителя с 2,5 до 10 м2/кг приводит к возрастанию удельной активности цезия-137 в дробленке с 65 до 236 Бк/кг, те в 3,6 раза Поэтому отсеивание пылеватых частиц из древесного заполнителя является простым и эффективным способом снижения его радиоактивности Так, удаление пылеватых частиц из березовой дробленки снижает удельную активность цезия-137 с 280,6 до 169,5 Бк/кг, те на 39,6%, из дробленки смешанных пород с 200 до 127,8 Бк/кг, т е на 36,2%, из сосновой дробленки с 76,3 до 51,4Бк/кг,те на32,6%

Доказано, что в результате декантации древесного заполнителя водой, наиболее интенсивно вымывание Cs -137 происходит из дробленки лиственных пород (береза, осина) по сравнению с хвойными (ель, сосна) (рис 3) Это связано с тем, что миграция воды и растворов в древесном заполнителе лиственных пород происходит по широкоразвитой водопроводящей системе макро-, микро и субмикроскопического строения Проницаемость древесины у хвойных пород по сравнению с лиственными меньше, как в радиальном, так и тангенциальном направлениях из-за почти, что полного отсутствия пор на боковых стенках и смолистости Поэтому ионы Cs - 137 в клетках хвойных пород сорбируются и вымываются менее интенсивно, чем в клетках лиственных пород

Увеличение времени декантации приводит к снижению удельной активности цезия-137 Так, удельная активность 137Cs в дробленке березы через 8 ч декантации водой при 20°С снижается с 1000 Бк/кг до 594 Бк/кг, а через 24 ч до 253 Бк/кг, т е более чем в 4 раза, осины в с 815 до 448, а через 24 ч до 214 Бк/кг те в 3,8 раза, ели с 518 до 306 Бк/кг, а через 24 ч до 196 Бк/кг, те в 2,6 раза, сосны с 373 до 143 Бк/кг, а через 24 ч до 99 Бк/кг те в 3,7 раза При этом наиболее интенсивно происходит декантация в течение 8 часов, а в дальнейшем процесс стабилизируется 4

20 24

Время декантирования час

—*te— 2

1- сосна, 2- ель, 3 - осина, 4 - береза Рис 3 Зависимость удельной активности Сз-137 дробленки различных пород от времени декантации водой при 1=20°С

Гидротермальная обработка древесного заполнителя вызывает интенсификацию процесса вымывания цезия-137 и снижает удельную активность древесной дробленки смешанных пород от 120 Бк/кг до 113 Бк/кг при 40°С, до 98 при 60°С, до 71 Бк/кг при 80°С и до 54 Бк/кг при 100°С, т е в 2,2 раза Для дробленки лиственных пород интенсивность декантации более значительная от 237 Бк/кг до 189 Бк/кг при 40°С, до 112 Бк/кг при 60°С, до 67 Бк/кг при 80°С и до 47 Бк/кг при 100°С, те в 5 раз

Таблица 5

Изменение удельной активности Cs-137 в арболите на дробленке из

лиственных пород при декантации водой

Класс (марка) арболита Расход компонентов на 1 м3, кг Средняя ПЛОТНОСТЬ, кг/м3 Удельная активность цезия-137, Бк/кг

цемент древесная дроб-ленка вода СаС12 до декантирования после декантирования в течение

водой t=60°C водой t=20°C

15 мин 8ч 24 ч

В 0,5 (5) 300 160 310 5,8 450 405 75 (81%) 138 (66%) 94 (77%)

В 0,75 (10) 310 180 345 * 6,2 545 438 79 (82%) 157 (64%) 113 (74%)

В 1 (15) 330 200 360 6,6 600 449 84 (81%) 161 (64%) 120 (73%)

В 1,5 (25) 360 240 400 7,2 680 471 91 (80%) 188 (60%) 135 (71%)

Примечание в скобках приводится % снижения удельной активности Cs

Как показали выполненные исследования, гидротермальная обработка древесного заполнителя приводит не только к снижению радиоактивности, но и к повышению плотности и прочности арболита (табл 5), что подтверждается также результатами рентгенофазового анализа (рис 4)

РФА показал, что термообработка древесного заполнителя при 60°С в течение 20 минут (а) приводит к уменьшению в цементном камне арболита количества портландита Са(ОН)2 (d, им 0,490, 0,311, 0263, 0,193, 0,1802, 0,169, 0148, 0,145) по сравнению с составом, содержащим хлорид кальция 2% (б) и контрольным составом (в) Кроме того, снизилось содержание кальцита СаСОэ (d, нм 0,3862, 0,3042, 0,2495, 0,2290, 0,2102, 1,910, 0,1880, 0,160) В то же время присутствуют гидросиликаты кальция типа C-S-H (I) d, нм 0,3042, 02804,0,182, 0,167,0,140 и более выражены пики тоберморита (5СаО 6Si02 5Н20) d, нм 0,3534, 0,3080, 0,2979, 0,2820, 0,2053

заполнителя (в)

В ходе исследований установлены зависимости между химическим составом, строением и характером поверхностного слоя древесного заполнителя и степенью снижения концентрации цезия-137 при декантации водой и водными растворами солей Наиболее интенсивно процесс

вымывания цезия-137 происходит из древесных опилок по сравнению с древесной стружкой и кострой льна

Увеличение содержания древесной дробленки в арболите от 160 до 240 кг повышает удельную активность цезия-137 с 70 до 164 Бк/кг, те в 2,3 раза При этом возрастает средняя плотность с 416 до 702 кг/м3 и предел прочности при сжатии с 1,02 до 3,63 МПа (рис 5)

250 900

sr 5 -

- 5 200 -

§ 150

§

8 10 § 100 1

X л

■ 1 50 п «

800

700

180 200 220 Содержание древесной дробленки, кг

Рис 5 Зависимость удельной активности цезия-137 и физико-механических свойств арболита от содержания древесной дробленки 1 -А.137Сз> 2 - Ясж, 3 - р0

Для повышения прочности и улучшения гидрофизических свойств арболита предложена комплексная добавка, состоящая из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2%

Наличие большого числа полярных групп нефтяного остатка способствует образованию тонкой нефтяной пленки на поверхности древесного заполнителя и блокированию легкошдролизуемых Сахаров из заполнителя в цементное тесто Кроме того нефтяной шлам кальматирует поры древесного заполнителя и придает ему и арболиту гидрофобные свойства

Для установления оптимального состава арболита на дробленке из сосны, нефтяного шлама и СаС12 (табл 6) использовался метод математического планирования эксперимента путем реализации плана второго порядка для трех факторов, в качестве которых были приняты следующие

1 Содержание добавки ускорителя твердения СаСЬ (хО

2 Содержание нефтяного шлама (х2)

3 Древесная дробленка (хэ)

Математическая обработка экспериментальных данных проводилась по программе в Microsoft Exell В качестве исследуемых характеристик арболита были определены следующие предел прочности при сжатии через 3 и 28 суток твердения и водопоглощение

Таблица 6

Значения факторов и соответствующие им нормированные уровни

Факторы Уровни варьирования Интервал варьирования

В натуральном виде В кодированном виде +1 0 -1

СаСЪ, % X] 5 3 1 1

Нефтяной шлам, % х2 10 6 2 2

Древесная дробленка, кг Хз 200 275 350 25

Уравнения регрессии предела прочности при сжатии через 3 суток (у^ и 28 суток (у2) в МПа имеют следующий вид

У! = 1,90375+0,17875х1+0,13875х2+ 0,01875х3+0,001723х1х2 + 0,00091x^3 + 0,0000015х!х2хз,

у2= 5,0125+0,6125 х,+0,6625х2+ 0,3125х3+0,001476х,х2 + 0,00061х,х3 + 0,0000023х1х2х3,

водопоглощения (у3), % Уз = 33,375-0, 875х1-2,125х2-0,875х3- 0,0021x^2 - 0,00035x^3 -0,0000034х!х2хз, Анализ уравнений показывает, что прочность арболита в первую очередь зависит от содержания хлорида кальция и нефтяного шлама, в то время как водопоглощение - от содержания нефтешлама, придающего ему гидрофобные свойства Оптимальный состав арболита средней плотностью 650 кг/мЗ принят следующий ПЦ 400 Д-0 - 380 кг, дробленка из сосны - 230 кг, вода - 450 л, СаС12 - 2%, нефтяной шлам - 7% Предел прочности при сжатии арболита через 28 суток твердения составил 5,6 МПа, водопоглощение - 29%, коэффициент теплопроводности - 0,132 Вт/м°С, морозостойкость - Р50 Последовательность технологических операций при производстве арболита следующая после гидротермальной обработки древесная дробленка смешивается с нефтяным шламом, водным раствором хлористого кальция и цементом

В ходе проведенных исследований выявлены закономерности и обоснованы принципы подбора составов и технологий производства строительных материалов с минимальной радиоактивностью и оптимальными физико-механическими показателями Уменьшение концентрации цезия-137 в строительных материалах на основе минерального и органического сырья возможно за счет

- регулирования состава путем добавления «чистых» компонентов,

- подбора" составов строительных материалов, получаемых высокотемпературной обработкой с учетом концентрирования цезия-13 7, приводящего к увеличению его содержания,

- применение технологических приемов, таких как отсеивание пылевидных частиц, декантация водой (1 = 20°С), гидротермальная обработка (1 = 40-60°С), декантация растворами различных солей и кислот

Это позволило разработать «Рекомендации по снижению облучения населения цезием-137, содержащимся в строительных материалах»

Предложенная технология производства арболита с использованием термообработки прошла апробацию в производственных условиях, и способствовали уменьшению концентрации цезия-137 в бетоне на 65% и повышению прочности с В2,5 до В 3,5

Эколого-экономическая эффективность производства арболита с использованием комплексной добавки (7% нефтяной шлам + 2% СаСЬ) и гидротермальной обработкой древесного заполнителя составила более 200 тыс рублей за счет вовлечения в оборот промышленных отходов, сокращения расходов на их хранение, освобождение занятых территорий, повышения марки арболита, уменьшения количества брака при его производстве и других

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Установлены закономерности распределения Сз-137 в составе минерального и органического сырья различного состава и происхождения, его перераспределение при переработке в строительные материалы и технологические приемы, позволяющие получать строительные материалы и изделия с низкими радиационными характеристиками

2 Выявлены особенности накопления цезия-137 в сырье различного происхождения во времени, которые показали, что удельная активность 137Сэ в минеральном сырье через 15-20 лет после аварии на ЧАЭС снизилась в 3-12 раз и составляет о г 2 до 44,6 Бк/ш, а в органическом древесном сырье возросла в 2-100 раз и варьирует от 37 до 10100 Бк/кг в зависимости от зоны загрязнения почвы

3 Установлено, что цезий-137 и стронций- 90 в минеральном сырье находятся в адсорбированном виде, а основными факторами, определяющими их концентрацию в строительных материалах, являются состав, соотношение компонентов и технология переработки

4 Показано, что концентрация цезия-137 в минеральном сырье зависит от размера частиц минерального заполнителя, это позволяет за счет отсеивания пылеватых частиц и мелких фракций снизить его содержание до 40-60%, а бетона на 20-40% Промывание водой заполнителя для уменьшения удельной активности шСэ является более эффективным приемом по сравнению с отсеиванием пылеватых частиц

5 Выявлен механизм вымывания цезия-137 при декантации минерального и органического сырья водой, солями хлористого натрия и кальция, сульфата натрия и калия, слабокислыми растворами кислот, который показал, что воздействие кислых сред приводят к разрыхлению структуры на поверхности заполнителей, ослаблению связей и более интенсивному вымыванию шСз по сравнению с водой и водными растворами солей Это позволяет снизить радиоактивность сырья до 80-95%, а бетона - до 40% в зависимости от вида и содержания заполнителей

6 Показано, что концентрирование цезия-137 в строительных материалах, получаемых плавлением выше, чем у материалов, получаемых спеканием Так

для силикатного стекла коэффициент концентрирования равен 1,91, базальтового волокна 1,77, а у керамических материалов и изделий 1,29-1,32 Установлено, что зависимость между объемной усадкой глинистых материалов и коэффициентом концентрирования цезия-137 носит линейный характер и позволяет на стадии проектирования оценить радиоактивность изделий после обжига

7 Установлено, что наиболее интенсивно вымывание Cs -137 при декантации органического сырья водой и растворами солей происходит из лиственных пород (береза, осина), по сравнению с хвойными (ель, сосна) Это связано с большей их проницаемостью Увеличение времени декантации приводит к снижению удельной активности цезия-137 Так, удельная активность 137Cs в дробленке березы через 8 ч декантации водой при 20°С снижается с 1000 Бк/кг до 600 Бк/кг, а через 24 ч до 253 Бк/кг, т е более чем в 4 раза, осины в с 815 до 450, а через 24 ч до 214 Бк/кг те в 3,8 раза, ели с 500 до 300 Бк/кг, а через 24 ч до 196 Бк/кг, те в 2,6 раза, сосны с 390 до 140 Бк/кг, а через 24 ч до 40 Бк/кг те в 3,7 раза При этом наиболее интенсивно происходит декантация в первые 8 часов, а в дальнейшем процесс стабилизируется

8 Разработанные составы и технологии производства тяжелого бетона и арболита подтвердили, что наиболее эффективным технологическим приемом для снижения удельной активности цезия -137 и повышения прочности бетона является гидротермальная обработка при температуре 60°С в течение 15-20 мин по сравнению с 1% растворами хлористого кальция и сульфата натрия, что позволяет уменьшить концентрацию Cs -137 в древесном заполнителе до 90%, в бетоне - до 82%

9 Установлено, что комплексная химическая добавка в арболит, состоящая из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2% за счет образованию тонкой нефтяной пленки на поверхности древесного заполнителя и блокирования легкогидролизуемых Сахаров из заполнителя в цементное тесто, приводит к повышению класса по прочности с В 2,5 до В3,5 и снижению водопоглощения в 1,7-2,0 раза

10 На основе результатов исследований разработаны «Рекомендации по снижению облучения населения цезием-137, содержащимся в строительных материалах» Составы и технологии получения арболита прошли апробацию в производственных условиях, и способствовали уменьшению концентрации цезия-137 в бетоне на 65%

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1 Васюнина С В Исследование глиняных карьеров Брянской области для производства керамического кирпича / Васюнина С В , Завалеева JÎ В , Фомин Д С // Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства Материалы I межд науч - практ конф - Брянск БГИТА, 2002 -С 266-273 (2 лично)

2 Васюнина С В К вопросу исследования карьеров Брянской области на радиоактивно загрязненных территориях в строительной индустрии // Вестник МАНЭБ - Санкт-Петербург, 2003 -т 8, №2 - С 54-56 (3 лично)

3 Васюнина С В Исследование радиоактивности строительных материалов, используемых в Брянской области / Васюнина С В , Пархоменко В И , Ястребова И А, Поснова Т А //Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства МатериалыII и III межд науч- практ конф -Брянск БГИТА, 2003 -С 386-390 (1 лично)

4 Васюнина С В Эколого - экономическая оценка карьеров на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области //Вестник МАНЭБ - Санкт -Петербург, 2004 -т 9, №2 - С 48-51 (3 лично)

5 Васюнина С В Радиационный мониторинг в строительном комплексе Брянской области / Васюнина С В Пискунов Н Ф, Степаненко П А, Трапезникова Л Н , Сосницкий А Г , Пархоменко В И //Радиационная гигиена Сб науч трудов - Санкт - Петербург, 2004 - С 57-58 (2 лично)

6 Васюнина С В Исследование концентрации цезия-137 в сырье Унечского района / Васюнина С В , Пархоменко В И //Экологическая безопасность региона Материалы межвузовской конференции - Брянск БГИТА, 2005 -С 128131 (2 лично)

7 Васюнина С В К проблеме радиоактивного загрязнения строительного сырья Брянской области //Экологическая безопасность региона Материалы межвузовской конференции - Брянск БГИТА, 2005 - С 174-177(4 лично)

8 Васюнина С В Строительное сырье Брянской области и возможности его использования //Экологическая безопасность региона Материалы межвузовской конференции - Брянск БГИТА, 2005 - С 166-167 (2 лично)

9 Васюнина С В Математическая обработка результатов обследования карьеров минерального сырья юго-западных районов Брянской области/ Васюнина С В, Лукутцова Н П //Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплекса и жилищно -коммунального хозяйства Материалы IV межд науч - практ конф - Брянск БГИТА, 2006 - С 260 - 265 (3 лично)

10 Васюнина С В Распределение содержания радиоактивных элементов в строительном сырье / Васюнина С В , Тихомиров П В //Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплекса и жилищно — коммунального хозяйства Материалы IV межд науч - практ конф - Брянск БГИТА, 2006 - С 358 - 367 (5 лично)

11 Васюнина С В Радиационное загрязнение древесины/ Лукутцова Н П , Васюнина С В // Строительные материалы, 2006 - № 5 - с 54—55 (1 лично)

12 Васюнина С В К вопросу о снижении загрязненности цезием - 137 сырья и строительных материалов «Аграрний форум-2006» / Лукутцова Н П , Васюнина С В // Матертли М*жнародно1 науково-практично1 конференцн (25-29 вересня 2006 р ) - Суми ВТД "Уншерситетська книга", 2006 - С 297-298 (1 лично)

13 Васюнина С В Рекомендации по снижению облучения населения цезием-137, содержащимся в строительных материалах / Лукутцова Н П, Пархоменко В И Брянск Из-во РИО, БГИТА, 2007 - 18 с (6 лично)

ВАСЮНИНА Светлана Владимировна

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ПОНИЖЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТЬЮ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия»

Подписано в печать Формат 60 х 84/16 Объем пл Тираж 100 экз Заказ № Отпечатано в типографии БГИТА 241037, г Брянск, пр Ст Димитрова, 3

Введение Техногенные радионуклиды

1.1. Искусственные источники ионизирующего излучения

1.2. Техногенные радионуклиды в минеральном сырье территорий, пострадавших после аварии на ЧАЭС

1.3. Техногенные радионуклиды в органическом древесном сырье

1.4. Нормирование техногенных радионуклидов в сырье и строительных материалах

Выводы по главе 1

2. Материалы и методы исследований

2.1. Характеристика материалов

2.1.1. Минеральное сырье и строительные материалы

2.1.2. Органическое древесное сырье

2.2. Методы исследований

2.2.1. Отбор проб и методы исследований минерального сырья

2.2.2. Отбор проб и методы исследований органического сырья

2.3. Математическая обработка результатов измерений 42 Выводы по главе 2 *

3. Удельная активность цезия-137 в строительных материалах

3.1. Оценка и анализ удельной активности цезия-137 в минеральном сырье, промышленных отходах и строительных материалах ( на примере Брянской области)

3.2. Статистический анализ результатов исследований

3.3.Технологические приемы снижения удельной активности цезия-137 в минеральном сырье

3.4. Технологические факторы, определяющие удельную активность цезия-137 в строительных материалах (

3.4.1. Строительные материалы, получаемые высокотемпературной обработкой

3.4.2. Удельная активность цезия-137 в строительных материалах гидратадионного твердения

Выводы по главе

4. Удельная активность цезия-137 в органическом сырье строительных материалах на его основе

4.1. Удельная активность цезия-137 в древесине различных пород

4.2. Статистический анализ результатов исследований Выводы по главе

5. Технологические особенности производства арболита с низким содержанием цезия-!

5.1. Технологические приемы снижения удельной активности цезия-137 в древесном сырье

68 71 и

5.2. Технологические факторы, определяющие удельную активность цезия-137 в арболите

5.3. Производство арболита с низкой удельной активностью Cs

5.3.1. Повышение эффективности арболита

5.3.2. Эколого-экономическая эффективность арболита Выводы по главе 5 Общие выводы

Актуальность темы. В результате аварии 26 апреля 1986 года на ЧАЭС во внешнюю среду поступило более 50 млн. Б к различных радиоактивных веществ. Выброшенные из разрушенной активной зоны реактора в атмосферу радиоактивные продукты деления были разнесены воздушными потоками на сотни и тысячи километров, обусловив радиоактивное загрязнение территорий и оказав негативное воздействие на окружающую среду и здоровье населения. В наибольшей степени радиоактивному загрязнению ,37Cs - основным дозообразующим

2 ^ радионуклидом с плотностью 1 Ки/км и более подверглось 59,3 тыс. км" территории Российской Федерации, а именно территории Республики

Мордовии, Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Курской,

Липецкой, Орловской, Пензенской, Рязанской, Смоленской, Тамбовской,

Тульской и Ульяновской областей. При этом около 300 км территории с уровнем загрязнения, превышающими 40 Ки/км" были выведены из хозяйственного использования, а население отселено. Наиболее интенсивному загрязнению подверглась Брянская область, а именно югозападные районы, в том числе и месторождения сырьевых строительных материалов и древесина. Из оборота выведено более 144 тыс. га лесохозяйственных угодий, 432 тыс. га лесов, переселено на новое место жительство 116 тыс. человек. Не решена проблема обеспечения населения безопасным для проживания жильем в условиях радиационного загрязнения территорий.

Наибольшие дозы радиационного облучения население получает от строительных материалов, сырьем которых являются горные породы, имеющие природную радиоактивность. Радиационное облучение от естественных радионуклидов (ЕРН): Ra-226, Th-232 и К-40 создает суммарную дозу облучения, которая с течением времени приводит к возникновению различных заболеваний. Это обусловлено тем, что население проводит в помещениях 80% своего времени.

Кроме естественных, свой вклад в радиационный фон вносят и искусственные (техногенные) радионуклиды, такие как 137Cs и 9<)Sr.

Средняя накопленная за прошедшие годы после аварии эффективная доза облучения населения составляет более 24 мЗв, а максимальная порядка 170 мЗв. У 30-35 тыс. жителей Брянской области она превышает 50 мЗв. Дозы облучения можно уменьшить при проектировании в строительстве зданий и сооружений с использованием строительных материалов с низкими радиационными нагрузками.

Актуальной проблемой, вызывающей большой научный интерес является поиск новых эффективных путей, позволяющих снизить радиационный уровень, как природного минерального и органического сырья, так и строительных материалов и изделий из них.

В современном строительном производстве необходимо производить контроль за используемыми строительными материалами и разработать новые нормативные документы, обеспечивающие радиационную безопасность на всех стадиях производства, позволяющих значительно уменьшить уровень радиационной активности.

Работа выполнялась в рамках НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», шифр 01.03.05.

Цель диссертационной работы. Разработка эффективных способов снижения радиоактивности сырья и получение строительных материалов с низкой удельной активностью по цезию-137.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи: выявить закономерности распределения цезия-137 в минеральном и органическом сырье; установить особенности накопления и перераспределения цезия-137 в процессе переработки сырья в строительные материалы; разработать технологические приемы снижения удельной активности цезия-137 в минеральном и органическом сырье; разработать составы и технологии производства строительных материалов с низкой радиоактивностью по цезию-137. Научная новизна работы. Установлены закономерности распределения Cs-137 в составе минерального и органического сырья различного состава и происхождения, его перераспределение при переработке и технологии, позволяющие получать материалы и изделия с низкой радиоактивностью.

Выявлены особенности концентрирования цезия-137 в минеральном и органическом сырье во времени. Показано, что удельная активность цезия-137 в минеральном сырье через 15-20 лет после аварии на ЧАЭС снизилась в 3-12 раз и составляет от 2 до 44,6 Бк/кг, а в органическом древесном сырье возросла в 2-100 раз и варьирует от 37 до 10100 Бк/кг в зависимости от зоны загрязнения почвы.

Выявлен механизм процесса декантации минерального и органического сырья водой, солями хлористого натрия и кальция, сульфата натрия и калия, слабокислыми растворами кислот. Доказано, что соляная, щавелевая и уксусная кислоты, приводят к разрыхлению структуры на поверхности минерального заполнителя, ослаблению связей и более интенсивному вымыванию цезия-137 по сравнению с водой и водными растворами солей. Это позволяет снизить радиоактивность сырья до 80-95%, а бетона - до 40%.

Установлены зависимости удельной активности цезия-137 от удельной поверхности минерального и органического заполнителя. Показано, что за счет отсеивания пылеватых частиц и мелких фракций можно снизить концентрацию wCs в сырье до 40-60%, а бетона на 20-40%.

Установлена зависимость между объемной усадкой сырья и коэффициентом концентрирования цезия-137, которая носит линейный характер и позволяет на стадии проектирования оценить радиоактивность изделий после обжига.

Установлены зависимости между химическим составом, строением, характером поверхностного слоя древесного заполнителя и удельной активностью цезия-137 при декантации водой и водными растворами солей. Доказано, что наиболее интенсивно вымывание Cs -137 при декантации органического сырья водой и растворами солей происходит из лиственных пород (береза, осина), по сравнению с хвойными (ель, сосна) и смешанными породами (береза+сосна). А гидротермальная обработка древесного заполнителя (при 60°С в течение 15-20 мин) приводит не только к снижению его радиоактивности (до 90%), но и к улучшению свойств арболита (повышению плотности и прочности).

Выявлены закономерности и обоснованы принципы подбора составов и технологий производства строительных материалов с минимальной радиоактивностью и оптимальными физико-механическими показателями.

Установлено влияние предложенной комплексной химической добавки, состоящей из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2% на повышение прочности (с В 2,5 до В 3,5) и снижение водопоглощения (в 1,7-2,0 раза) арболита на различных видах заполнителя.

Практическое значение работы. Разработаны технологии получения строительных материалов с низкой удельной активностью цезия-137. Предложены эффективные технологические приемы, снижающие концентрацию цезия-137 в минеральном и органическом сырье, растворах, тяжелом и легком бетоне, керамических и других строительных материалах, более чем в 1,5-2 раза.

Предложена классификация органического древесного сырья по степени декантации водой и водными растворами солей, позволяющая получать материалы низкой радиоактивности.

Предложена комплексная добавка, состоящая из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2%, позволяющая повысить прочность арболита с В 2,5 до В 3,5 и снизить водопоглощение в 1,7-2,0 раза.

Разработаны составы и технологии получения арболита на различных видах древесного заполнителя и вяжущих с удельной активностью цезия-137 менее 370 Бк/кг.

Предложен метод определения концентрации цезия-137 в керамических изделиях по усадке глинистого сырья, что позволяет на стадии проектирования оценить радиоактивность изделий после обжига.

Внедрение результатов работы. Выполненные исследования и разработанные нормативные документы позволили апробировать технологии и материалы с низкой удельной активностью цезия-137.

Разработаны «Рекомендации по снижению облучения населения цезием-137, содержащимся в строительных материалах».

Разработаны технологический регламент и технические условия на арболит.

Осуществлено опытно - промышленное внедрение арболита на гипсовом и цементном вяжущем с низкой удельной активностью цезия-137 на ООО «Комплекс» (г. Брянск).

Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных исследований используются для курса лекций строительных специальностей 270106 - Производство строительных материалов изделий и конструкций, 270205 -Автомобильные дороги, 280202 - Инженерная защита окружающей среды.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в 2002 - 2006 годах на конференциях различного уровня, в том числе: международной научно - технической конференции «Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно - коммунального хозяйства» (Брянск, 2002, 2003, 2006 г.г.); международной научно - практической конференции МАНЭБ (Санкт - Петербург (2003 - 2004 г.г.); международной- научно - практической конференции «Радиационная гигиена» (Санкт - Петербург, 2004 г.), международной научно-практической конференции «Аграрний форум-2006» (Сумы, 2006).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе в журнале по списку ВАК.

На защиту выносятся:

- закономерности распределения Cs -137 в минеральном и органическом сырье;

- полученный баланс Cs -137 в процессе технологической переработки и основанные на этом методы расчета техногенных радионуклидов в готовых материалах и изделиях;

- составы и технологии получения строительных материалов на основе минерального и органического сырья с низкой удельной активностью цезия-137, а также результаты внедрения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературных источников, включающего 132 наименования и приложений. Работа изложена на 171 странице машинописного текста, включающего 41 таблицу и 19 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлены закономерности распределения Cs-137 в составе минерального и органического сырья различного состава и происхождения, его перераспределение при переработке в строительные материалы и технологические приемы, позволяющие получать строительные материалы и изделия с низкими радиационными характеристиками.

2. Выявлены особенности накопления цезия-137 в сырье различного происхождения во времени, которые показали, что удельная активность

137

Cs в минеральном сырье через 15-20 лет после аварии на ЧАЭС снизилась в 3-12 раз и составляет от 2 до 44,6 Бк/кг, а в органическом древесном сырье возросла в 2-100 раз и варьирует от 37 до 10100 Бк/кг в зависимости от зоны загрязнения почвы.

3. Установлено, что цезий-137 и стронций- 90 в минеральном сырье находятся в адсорбированном виде, а основными факторами, определяющими их концентрацию в строительных материалах, являются состав, соотношение компонентов и технология переработки.

4. Показано, что концентрация цезия-137 в минеральном сырье зависит от размера частиц минерального заполнителя, это позволяет за счет отсеивания пылеватых частиц и мелких фракций снизить его содержание до 40-60%, а бетона на 20-40%. Промывание водой

137 заполнителя для уменьшения удельной активности Cs является более эффективным приемом по сравнению с отсеиванием пылеватых частиц.

5. Выявлен механизм вымывания цезия-137 при декантации минерального и органического сырья водой, солями хлористого натрия и кальция, сульфата натрия и калия, слабокислыми растворами кислот, который показал, что воздействие кислых сред приводят к разрыхлению структуры на поверхности заполнителей, ослаблению связей и более интенсивному вымыванию 137Cs по сравнению с водой и водными растворами солей. Это позволяет снизить радиоактивность сырья до 8095%), а бетона - до 40% в зависимости от вида и содержания заполнителей.

6. Показано, что концентрирование цезия-137 в строительных материалах, получаемых плавлением выше, чем у материалов, получаемых спеканием. Так для силикатного стекла коэффициент концентрирования равен 1,91, базальтового волокна 1,77, а у керамических материалов и изделий 1,29-1,32. Установлено, что зависимость между объемной усадкой глинистых материалов и коэффициентом концентрирования цезия-137 носит линейный характер и позволяет на стадии проектирования оценить радиоактивность изделий после обжига.

7. Установлено, что наиболее интенсивно вымывание Cs -137 при декантации органического сырья водой и растворами солей происходит из лиственных пород (береза, осина), по сравнению с хвойными (ель, сосна). Это связано с большей их проницаемостью. Увеличение времени декантации приводит к снижению удельной активности цезия-137. Так, удельная активность 137Cs в дробленке березы через 8 ч декантации водой при 20°С снижается с 1 ООО Бк/кг до 600 Бк/кг, а через 24 ч до 253 Бк/кг, т.е. более чем в 4 раза; осины в с 815 до 450, а через 24 ч до 214 Бк/кг т.е. в 3,8 раза; ели с 500 до 300 Бк/кг, а через 24 ч до 196 Бк/кг, т.е. в 2,6 раза; сосны с 390 до 140 Бк/кг, а через 24 ч до 40 Бк/кг т.е. в 3,7 раза. При этом наиболее интенсивно происходит декантация в первые 8 часов, а в дальнейшем процесс стабилизируется.

8. Разработанные составы и технологии производства тяжелого бетона и арболита подтвердили, что наиболее эффективным технологическим приемом для снижения удельной активности цезия -137 и повышения прочности бетона является гидротермальная обработка при температуре 60°С в течение 15-20 мин по сравнению с 1% растворами хлористого кальция и сульфата натрия, что позволяет уменьшить концентрацию Cs -137 в древесном заполнителе до 90%, а в бетоне - до 82%.

9. Установлено, что комплексная химическая добавка в арболит, состоящая из нефтяного шлама 7% и хлорида кальция 2% за счет образованию тонкой нефтяной пленки на поверхности древесного заполнителя и блокирования легкогидролизуемых Сахаров из заполнителя в цементное тесто, приводит к повышению класса по прочности с В 2,5 до В 3,5 и снижению водопоглощения в 1,7-2 раза.

10. На основе результатов исследований разработаны «Рекомендации по снижению облучения населения цезием-137, содержащимся в строительных материалах». Составы и технологии получения арболита прошли апробацию в производственных условиях, и способствовали уменьшению концентрации цезия-137 в бетоне на 65%.

1. Ааркрог А., Дальгаард X., Нильсен СП. и др. Изучение вклада наиболее крупных ядерных инициаторов в радиоактивное загрязнение Уральского региона //Экология. 1998.- № 1.- С. 36-42.

2. Алексахин P.M. Ядерная энергия и биосфера. М.: Энергоатом издат, 1982.-206с.

3. Алексахин P.M., Бочарова М.А. Достижения и задачи исследований миграции искусственных радионуклидов в лесных биогеоценозах /7 Лесоведение, 1981. № 4. - С. 59 - 70.

4. Алексахин P.M. Радиактивное загрязнение почвы и растений. М.: Из-во акад. наук СССР, 1983.-132 с.

5. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос, 2000.- 626 с.

6. Анатольева Н.С., Антонов О.Ф., Розанов А.Д. и др. Радиоактивность строительных ма гериajiов/УСтроительные материалы.-1996.- № 8.-С. 10-11.

7. Анисимова Н.П., Будаговский С.С, Завалеева J1.B. и др. Строительная радиоэкология и практика радиационного контроля в строительной индустрии //Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: Тез. докл. науч.-техн. конф., Брянск, 1995. С. 159-161.

8. Ахременко С.А., Кочегарова Н.П., Мурахтанов Е.С. Основы общей и строительной радиологии,- Брянск: из-во Придесенье, 1998,- 275 с.

9. Ахременко С.А. Управление радиационным качеством строительных материалов.- Брянск, из-во Придесенье, 1998.- 200 с.

10. Бровцын А.К., Друзягин А.В. Строительные материалы и радионуклиды. //Строительные материалы. 1997. - № 1,- С. 13-14.

11. Бровцын А.К. Радиационный мониторинг и аэродинамическая реабилитация песков //'Строительные материалы. 1998.- № 1.- С.20-21.

12. Бровцын А.К., Силантьев А.Н., Чершнева Г.С. Радиационная экология и мониторинг в системе «минералы-материалы-человек» //Экология и промышленность России. 1997. - № 12,- С. 9-12.

13. Булатный И.П., Гоголь С.Б., Дадыкин С.В., Ефремов А.Н. и др. Минерально-сырьевая база Брянской области. Калуга: Полиграфинформ. - 2002. - 240 с.

14. Бусел А.В., Ковалев Я.Н. Исследование радиоактивности дорожно-строительных материалов, содержащих техногенные отходы //Изв. вузов. Строительство, 1988. № 1. - С. 41-46.

15. Бусел А.В. Эколого-технологические основы производства и применения дорожно-строительных материалов с использованием техногенных отходов. Автореф. . дисс. докт.техн. наук. Минск, 1998.- 34 с.

16. Васюнина С.В. Эколого экономическая оценка карьеров на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области //Вестник МАНЭБ. - Санкт - Петербург, 2004. - т. 9, № 2. - С. 48-51.

17. Васюнина С.В. Пискунов Н.Ф., Степаненко П.А., Трапезникова Л.Н., Сосницкий А.Г., Пархоменко В.И. Радиационный мониторинг в строительном комплексе Брянской области //Радиационная гигиена: Сб. науч. трудов.- Санкт Петербург, 2004. - С.57-58.

18. Васюнина С.В. К вопросу исследования карьеров Брянской области на радиоактивно загрязненных территориях в строительной индустрии // Вестник МАНЭБ. Санкт-Петербург, 2003. - т. 8, № 2. - С. 54-56.

19. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1969. -576 с.

20. Владимиров A.M., Локин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. Л.: Гидрометиздат, 1991. - 424 с.

21. Вознесенский В.А. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ. Киев: Вища школа, 1989. 304 с.

22. Воронов С.И., Кузнецов В.К., Санжарова Н.И., Абрамова Т.Н. Техногенное загрязнение почв Московской области //Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. М.: ВИНИТИ, 1999.- № 5. С. 92-98.

23. Горбачев A.M. Общая геология.- М.: Высш. шк., 1981.- 351 с.

24. ГН 2.6.1670-97. Допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция -90 в продуктах лесного хозяйства. М.: Минздрав России, 1997.- 5 с.

25. ГОСТ Р 50801-95. Древесное сырье, материалы, полуфабрикаты, изделия из древесины и древесных материалов. Допустимая удельная активность радионуклидов, отбор проб и методы измерения удельной активности радионуклидов. М.: Госстандарт России, 1995,- 17 с.

26. ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него. Общие технические условия. М.: Госстандарт России, 1984,- 21 с.

27. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний. М.: Госстандарт России, 1989,- 33 с.

28. ГОСТ 30515-97. Цементы. Общие технические условия. М: Госстандарт России, 1997,- 47 с.

29. ГОСТ 3 10.1 -76 ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы испытаний. М: Госстандарт России, 1976,- 25 с.

30. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. М.: Госстандарт России, 1993,- 9 с.

31. ГОСТ 8269.0-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний. М.: Госстандарт России, 1997,- 98 с.

32. ГОСТ 26633-85. Бетон тяжелый. Технические условия. М.: Госстандарт России, 1985,- 9 с.

33. ГОСТ 24452-80, ГОСТ 24544-81, ГОСТ 24545-81. Бетон тяжелый. Методы испытаний. М.: Госстандарт России, 1976,- 11 с.

34. ГОСТ 22688-77. Известь строительная. Методы испытаний. М.: Госстандарт России, 1977,- 15 с.

35. ГОСТ 530-95. Кирпич и камни керамические. Технические условия. М.: Госстандарт России, 1995,- 32 с.

36. ГОСТ 7025-91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы испытаний. М.: Госстандарт России, 1991,- 13 с.

37. Горицкий А.В., Лихтарёва Т.М., Лось П.П. и др. Радиоактивность строительных материалов. Киев: Буддвельник, 1990. - 37 с.

38. Григорьев А.Г. Некоторые особенности распределения радиоцезия в зависимости от ландшафтно-геохимических условий в районах фонового, глобального загрязнения //АПРИ. 1998.- №2. - С. 28-30.

39. Гусев Б.В., Дементьев В.М., Миротворцев И.И. Нормы предельно-допустимых концентраций для стройматериалов жилищного строительства //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 1999. - №5-С.20-21.

40. Геология: Материалы XXVIII Всесоюз. науч. студ. конф. «Студент и научно- техн. прогресс» / под ред. Мерзлякова Г.А., Новосибирск. НГЦ, 1990.-48 с.

41. Данчев В.И., Лапинская Т.А. Месторождение радиоактивного сырья. М.: Недра, 1965.-254 с.

42. Демченко А.С., Демченко Б.Н., Сычкин А.И. Новый взгляд на тектоническое строение центральной части Русской плиты. — Геологический вестник центральных районов России 1998. - №2 - 3. С. 5-18.

43. Дозы облучения населения /Э.М. Крисюк, Ю.О. Константинов, В.В. Никитин и др. //Гигиена и санитария. 1984. - № 5,- С.63-66.

44. Долгарев А.В. Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов: Физико-химический анализ: Справочное пособие,- М.: Стройиздат, 1990. 456 с.

45. Динеева Ю.М. Применение строительных материалов с учетом их безвредности для здоровья людей. Обз. инф. М.: ЦНИИЭП. 1991,-№3.-22 с.

46. Допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция-90 в продукции лесного хозяйства. Санитарные правила (СП 2.6.1.759-99). М.: Минздрав России, 1999.- 7 с.

47. Захарчук С.А., Демура Г.В., Крампит И.А. Радиоактивность природного облицовочного камня //АНРИ. 1999. - №3. - С. 4-9.

48. Зыкова А.С, Воронина Т.Ф., Па кул о А.Г., Шеина Р. И. Радиационная обстановка в Москве и Московской области, обусловленная глобальными выпадениями за период 1989-1993 гг. // Гигиена и санитария. 1995,- №2. - С. 25-27.

49. Ильин Л.А. Кириллов В.Ф., Коренков И.П. Радиационная безопасность и защита. Справочник. М.: Медицина, 1996. - 336 с.

50. Каждан А.Б. Математические методы в геологии. М.: Недра, 1990.-250с.

51. Клюквин А.Н. Голованчикова О.А., Осауленко О.В., Ширшов А.А. и др. Минерально-сырьевая база центральных районов России. Разведка и охрана недр. 1988. - № 8 - 9. - С. 2 - 11.

52. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности,- М.: Энергоатомиздат, 1991. 352 с.

53. Короновский Н.В., Якушева А.Ф. Основы геологии. М.: Высшая школа, 1991.-285 с.

54. Краснов В.П., Орлов А.А., Ирклиенко С.П. Накопление цезия 137 основными лесообразующими породами Полесья Украины // Лесное хозяйство. - 1993. - № 6. - С. 36 - 37.

55. Краткая энцинлопедия. Атомная энергия. /Под ред. B.C. Емельянова. М.: Большая Сов. эцинкл., 1989.- 610 с.

56. Крисюк Э.М. Основные виды облучения людей //АНРИ, 1999.- №2. -с.4-9.

57. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений / Э.М. Крисюк.- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 120 с.

58. Куликов Н.В., Молчанова И.В., Пискунов Л.И. Миграция стронция -90 и цезия 137 в лесных почвах // Радиоэкологические исследования почв и растений: Тр. ин - та Экологии растений и животных. - 1975. -Вып. 95. - С. 26.

59. Ларионов В.В. Ядерная геология и геофизика / В.В. Ларионов,- М.: Гостоптехиздат, 1963,- 351 с.

60. Лесовик B.C. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии.- Белгород: БелГТАСМ, 1996,- 326 с.

61. Лес и Чернобыль ( Лесные экосистемы после аварии на Чернобыльской Аэс, 1986 1994г.г. ) / Ин -т леса А. Н Беларуси; под ред. В.А. Ипатьева. - Минск, 1994. - 248 с.

62. Леонтьев Н.А. Техника статистических вычислений. 2-е изд.- М.: Лесн. пром-ть.,1966.-100 с.

63. Лукутцова Н.П., Васюнина С.В. Радиационное загрязнение древесины // Строительные материалы, 2006. № 5. - с. 54 - 55.

64. Лукутцова Н. П. Исследование возможности использования хвостов обогащения фосфоритного производства в дорожном строительстве //Совершенствование транспортно эксплуатационного состояния автомобильных дорог: Сб. тр., Иркутск, 1999 - С.89-96.

65. Лукутцова Н. П. Радиационная безопасность строительных материалов //Проблемы инженерного обеспечения экологии городов: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 1999. С. 104-106.

66. Лукутцова Н.П. Строительные материалы в экологическом аспекте. — Брянск: БГИТА, 2001. С.215.

67. Лукутцова Н.П. Строительные материалы и промышленные отходы Брянского региона в экологическом аспекте //Повышение качества строительных работ, материалов и проектных решений: Междунар. сб. науч. тр. Брянск, 2000,- С.485-489.

68. Лукутцова Н.П., Козлов О.Ю., Крупный Г.И. и др. Радиационная безопасность строительных материалов и промышленных отходов: Препринт ИФВЭ 2000-28,- Протвино, 2000,- 6 с.

69. Лыгина Т.З., Семенова Г.М., Харитонова P.M. Радиационная оценка агрорудного сырья //АПРИ. 1998,- № 2. - С.37-42.

70. Марадудин И.И., Панфилов А.В., Шубин В.А. Основы прикладной радиологии леса. М.: ВНИИЛМ, 2001. 224 с.

71. Марадудин И.И. Лесное хозяйство в условиях радиоактивного загрязнения: Обзорн. информ. М.: ВНИИЦлесресурс Госкомлеса СССР, 1991.-40 с.

72. Марадудин И.И. Лесопользование в 30 километровых зонах вокруг атомных электростанций России: Обзорн. нформ. - М.: ВНИИЦлесресурс Госкомлеса СССР, 1995. - 35 с.

73. Мащенко Т.В. К вопросу использования древесных ресурсов, подвергшихся радиоактивному загрязнению // Вклад учёных и специалистов национальную экономику. Изд-во БГИТА., 1995. С. 163

74. Мащенко Т.В. Удельная активность деловой древесины по цезию-137 и возможности её исследования в строительстве // Проблемы строительного и дорожного комплексов. Труды международной научно-технической конференции. Брянск. Изд-во: БГИТА, 1998. С. 300-302.

75. Международный Чернобыльский проект. Технический доклад. Вена, 1992.-740 с.

76. Методика определения предотвращенного эколого-экономического ущерба / Госкомитет Рос. Фед. По охране окружающей среды.- М., 1999,- 71 с.

77. Методика выполнения гамма-спектрометрических измерений активности радионуклидов в пробах почвы и растительных материалах. М.: Стройиздат, 1994.-16 с.

78. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М.: Энершатомиздат, 1990. 252 с.

79. Мурахтанов Е.С. Особенности лесного хозяйства и лесоустройства в объектах, загрязненных радионуклидами / Ин-т экологии Междунар. инженер, акад. Брянск: из-во При десен ье, 1991. - 94 с.

80. Мухамедшин К.Д. Лесное хозяйство в условиях радиации. М.: ВНИИхимизации лесного хозяйства, 1995. 53 с.

81. Назиров Р.Д., Коваленко В.В., Кудяков А.И. Радиационный фон помещений в зданиях различного исполнения //Изв. вузов. Строительство. 1999. - № 6. - С. 126-12

82. Наназашвили И.Х. Строительные материалы из древесно цементной композиции. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, 1990. - 415 с.

83. Наназашвили И.Х. Арболит эффективный строительный материал. М.: Стройиздат, 1984. - 125 с,

84. Новиков Г.Ф., Радиометрическая разведка. Л.: Недра, 1989. 407 с.

85. Нормы радиационной безопасности. НРБ 99. М.: Из-во Минздрава России, 1999.-115 с.

86. Орлов Д.М. Петрохимия магматических фармаций. Справочное пособие,- Л.: Недр, 1991,- 228 с.

87. Осипов Ю.Б., Пономарев В.В., Соколов Б.А. и др. Текстурный анализ глин,- М.: Недра, 1989.- 120 с.

88. Объяснительная записка к обзорной карте месторождений строительных материалов Брянской области /Под Ред. Подобного В.М. М„ Геологический фонд РСФСР., 1983,- 186 с.

89. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующего излучения. ОСП 72/87. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 160 с.

90. Павленко В.И., Тушева И.С., Ефимов А.И. Проблема радиационной безопасности строительных материалов, изделий и конструкций //Критические технологии в строительстве: Сб. докл. 28-30 октября 1998 г.- М.: МГСУ, 1998,- С. 305-308.

91. Павленко В.И., Тушева И.С., Холод М.П. Распределение радиоактивных элементов в вскрышных породах КМА // Экология средних и малых городов: Тез. докл. Межд. науч.-тех. конф.- Великий Устюг, 1998,- С.66.

92. Пархоменко В.И. Исследование радиоактивности строительных материалов и разработка методов их контроля. Авторреф. дис. канд. техн. наук. Л., 1983.-19 с.

93. Писаренко А.И., Сидоров В.П., Памфилов А.В. Основные принципы системы ведения лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения //Матер лы Российской радиобиологической науч,-практ. конф. 4.II. Брянск, 1991. - С. 5 - 6.

94. Писаренко А.И., Сидоров В.П., Тихомиров Ф.А. Основные положения концепции ведения лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения // Лесное хозяйство. 1994. № 2. - С. 5 - 7.

95. Платонов А.П. Строительные материалы и экология человека //Изв.вузов. Строительство. 1993. - №2. - С. 39-43.

96. Тикунова И.В., Ратеменко А.И., Малеванный В.А. Справочник молодого лаборанта-химика. М.: Высш. шк., 1985.- 247 с.

97. Толстой М.П. Геология с основами минералогии. М.: ВО Агропромиздат, 1991,-248 с.

98. Ушаков Б.А., Памфилов А.В., Василенко А.А. Радиоактивное загрязнение лесов Брянской области // Лесное хозяйство. 1992. - № 1,- С.29 - 30.

99. Физические основы строительной радиоэкологии. Ч 2. //С. А. Ахременко, С.С. Будаговский, Г'.В. Дашкова, Т.В. Мащенко. Брянск.: Придесенье, 1998,- 32 с.

100. Химический энциклопедический словарь /Под ред. И.Л. Кнунянц М., Сов. эцинкл., 1983,- 792 с.

101. Шарафутдинов Р.Б., Строганов А.А., Левин Л.Г. и др. Геолого-геохимические аспекты захоронения радиоактивных отходов //Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. ML: ВИНИТИ, 1999,- № 5,- с.2 -91.

102. Шевченкова Т.Ф. Геологическое строение и экологические последствия использования недр Брянской области. Справочник. -Брянск: БГПУ, 1994.-33 с.

103. Bradshow МЛ. A new geology./ The English Univ. Press Limited, 1986, p. 279.

104. Crow. Resten zijn geen afval (meer) / Afvalverbranding- slakken.-Amsterdam, 1988.

105. Din 384144e partie.- Rhenanie Westphalie, 1991.

106. Forest Degrfdation. Chapter 20. Europe's Environment 1993. Draft Version 3,6 August 1993.

107. Hughes J.S., Roberts G.C. The radiation exposure of the UK population -1984

108. Loudon Т.V. Computer methods in geology.- London ets., 1981 .-p. 318.

109. Materiaux non traditonnels en construction routiere. 2-е Seminai SPRINT aves exposition et demonstrations.-Bruxelles, 1992.

110. Morawska L. Influence of Sealats on 222- radon Emanation Rate from Building Materials- Health Phys., 1983,- vol. 44 ,p. 416-418.

111. Principles of isotope geology./ Gunter Faute (New York ets) .- 1989.-p. 589.

112. Sharkov V.N. Properties and state of minera matter in the Earth interior.-London ets., 1989.-p. 76.

113. Tikhomirov F.A., Shcheglov A.I., Sidorov V.P. Forests and forestry radiation protection measures with spesial reference to the Chernobyl accident zone //Theseience of the Total Environment. 1993. - N 137. - p. 289-305.