автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Электропроводные бетоны полифункционального назначения

ПРИДШПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМ1Я БУД1ВНИЦТВА ТА АРХ1ТЕКТУРИ

?ГБ М

п " На правах рукопису

2 0 мМ

СЕРДЮК Василь Романович

ЕЛЕКТРОПРОВ1ДН1 БЕТОНИ ПОЛЮУНКЦЮНАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

05.23.05. — Буд1вельн1 матерели та вироби

Автореферат дисертацм на здобуття наукового ступени доктора техжчних наук

Днтропетровськ - 1997

Дисертацюю с рукопис

Робота виконана в Вшницькому Державному Техжчному ушверсител

Офщйж опоненти:

Доктор техжчних наук, професор Серпев Аврор Михайлович

Доктор техжчних наук, професор Матв1енко

Василь Андр1йович

Доктор техжчних наук, професор Вировий

Валерт Миколайович

Ведуча оргашзац1я — Джпропетровське дочфне

орендне пщприемство науково-дослщного ¡нституту буд1вельного виробництва

Захист дисертацм вщбудеться " ¿1 $ " 1997 р.

о 13 годиж на засщанш спец1ал1зованоТ вченоУ ради Д.03.07.05 при Приджпровськм Державжй Академп будшництва та арх1тектури (ПДАБА) за адресою:

320600, м. Днтропетровськ, вул. Чернишевського, 24 "а"

3 дисертац1йною роботою можна ознайомитись у б1блютеф ПДАБА.

Автореферат розюлано "с/А " /¿Д//>//Д^ 1997 р.

Вчений секретар спец!ал1зовано! Ради, /"

кандидат технЫних наук, доцент АлСА. К. Карпухша

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальность роботи. Першочергсш задач1 в галуз! виробниц-тва цементних композицшних матер1ал1в пов'язаш ¡з зниженням матер{ало- 1 енергоемност1, залученням у виробничий процес поб!ч-них продукт1в промисловосп'. Використання вщносно дешевого цементного бетону як електротехя1чного матер)'алу мае велик! пер-спективи для енергетики та шших галузей народного господарства.

Розроблеш 1 вивчен!' електропровщш бетони (бетели), що м1стять вуглецев1 компоненте, мають вщчутш недолки, пов'язаш ¡з неста-бшьшстю електроф1зичних властивостей в чаа. Це викликано го-ловним чином негативними властивостями токопровщного компоненту, а саме: вщсутшстю адгези лпж провщниковим компонентом 1 цементним каменем, вигораиням вуглецю при проходженш через матер1ал електричного струму, що е причиною постшного зростання електричного опору. Через низьку температуропровщшсть цього композицшного матер!алу мае мкце теплове старшня мше-рально! Д1'електричноТ зв'язки.

Розробники ! дослщники бетелу стверджують, що на сучасному р1вш технологи виробництва резистивних композицшних матер1ал!в, як! м!стять вуглець, практично вичерпаш конструктивно-технолопчж можливост1 полшшення Ух техшко-економ1чних показнишв.

Наявшсть оксидних термостшких гшвок на поверхш сталевих порошюв, яю одержують на основ1 шл!'фувальних шлам1в тдшип-никового виробництва, виключае ппотетичне припущення розроб-лювач1в бетел1в щодо спайки частинок металевого порошку при проходженш електричного струму I видшенш Джоулевого тепла у ли'сцях контакт1В частинок.

Оксиди зал1за на поверхш частинок металу е штенсифжаторами утворення низькоосновних пдросилжат1в кальцда ¡з вмятом зал1за, гщрогранат1В у склад1 цементного каменю, як! забезпечують бетону шдвищеш захисш властивост1 вщ ¡ошзуючого випромшювання.

Сумоцення у бетел(-м властивостей конструкцшного 1 елект-ротехшчного матер1алу визначило ефективне його застосування як низкотемпературного електронагр1вача з високою теплоакумуля-цшною зд1бн]'стю, екрашв електромагштних 1 радшактивних випро-мшювань, радюпоглинаючих матер1ал!В, антистатичних тдлог, ка-тодних заземлювач^в.

Дослщження виконувались зпдно з програмою ДКНТ "Ресурсо-збер1гання"—5.52.12, тдпрограма 5.52.12/142 "Металонасичеш бетони з шдвищеними захисними властивостями вщ шшзуючого ви-промшювання" 1993—1995 р. та господарсъкими договорами з шд-приемствами 1 Млтстерством сшьского господарства та Млшстер-ствоы охорони здоров'я Украши.

Мета роботи. Розробка теоретичних основ та створення ефек-тивних електропровщних бетошв пол1функщонального призначення з використанням металевого провадникового компоненту та мше-рального в'яжучого.

Для й досягнення виршувались так! задач)':

— теоретичне обгрунтування створення електропровщного металонасиченого бетону широкого призначення;

—■ дослщження процеав структуроутворення електропровщних бетошв з металевим провщниковим компонентом ;

— дослщження екрануючих властивостей бетел1в-м;

— розробка технолопчних основ створення електричних бетонних нarpiвaчiв та вироб1е з бетелу-м шздрювато!, щшьноТ та варютропно! структури, як екрашв й поглинач1'в електромагштних випромшювань;

— проведения натурних дослщжень, техшко-економ1чна оцшка нового виду бетел!в, розробка нормативно-техш'чно! документацп по Ух застосуванню при широкому впровадженш на шдприемствах бущвельноУ галуз1;

— розробка заводських промислових технологий електропровщних бетошв 1 вироб1в пол1функцюнального призначення.

Мегоди досл!джень. Поставлен! задач! визначили методи дослщжень, основними серед яких були метод анал1зу та наукових узагальнень досягнень науки та практики, метод аналтшних дослщжень, залучення математичжп теори експерименту. При вивченж структури 1 спещальних властивостей використовувались методи диференщ'ально-терм^чного, рентгено-структурного анал1зу, елект-ронноТ мкроскопп, спещальш методи оцшки електроф1зичних та за-хисних властивостей бетелу-м вщ юшзуючих випромшювань при рвних потужностях гама-квантт I ощнки радюпоглинаючих властивостей бетелт-м шздрювато! структури.

Наукова новизна. Розкрито законом1рност1 формування мкро-1 макроструктур« нового виду бетону — бетелу-м \ ¡х використання в розробщ матер1ал1в 1 вироб1в специального призначення, основаних

на резистивних, радюпоглинаючих 1 екрануючих властивостях такого бетону.

— розкрито законом1рност1 пдратацшного твердшня портландцементу в присутнос™ дисперсного зал1за разного ступени оксидацй, запропоновано шляхи формування заданих властивостей материалу в залежност1 вщ його призначення;

— встановлено залежшсть електропровщност)', мщност1 бетелу-м вщ властивостей компонент, складу I структури, умов отримання;

— розроблено технолопчш основи промислового виробництва електропров1'дних металонасичених бетошв з пол1"функщональними властивостями.

Практична цинпсть роботи. Розроблено новий вид електро-провщного бетону з широким диапазоном питомого електричного опору (Ю-1 - Ю3 Ом*м), стаб!льними електроф13ичними властивостями та технолопчш основи промислового виробництва бетошв багатощльового призначення. На основ1 наукових дослщжень з використанням бетелу-м отримаш захисш матер5али 1 вироби вщ юшзуючого випромшювання, елементи антистатичноТ пщлоги, радтпоглинаючи матер!али, низькотемпературш електронагр1вач1.

Споаб виробництва електропровщних бетошв, обладнання, склади електропров1дних 1 бетонних сум^шей, добавки розроблено на високому р1вш, що гндтверджено 19 винаходами.

Обгрунтована 1 експериментально шдтверджена можливтть виробництва бeтeлiв-м з використанням як стандартних зал1зних порошков, так I порошю'в, отриманих з вщход1в виробництва. Розроблено технологию переробки пшфувальних шлам1в в металев1 порошки.

Виробництво металевого порошку багатощльового призначення (ТУ 555.М..В 14344430-013-93), електронагр1вальних панелей (ТУ 37.567.001-92), нових добавок для бетонних сумшей, бетел1в ¡з спещальними властивостями в певнш Мф1 виршуе одночасно важ-лив! народногосподарсын 1 еколоичш проблем«. Показано, що металонасичеш штукатурш суммой е для УкраТни альтернативою вщсутшм баритовим штукатуркам.

Реал^защя роботи. За результатами дослщжень розроблена нор-мативно-техшчна документация, яка дозволяе рекомендувати для освоения промисловктю в УкраТш ! за н межами спещальних електротехшчних бетошв пол!функщ'онального призначення. Зокрема

з використанням розробок в1дпов1дно до постанови Кабшету Мш!стр!в N 110 В1Д 23 лютого 1994 року на ВАТ "Вшницький шдшипниковий завод" з 1994 року по проекту шституту Д1ПРО-Х1ММАШ будуеться цех по виробництву металевого порошку 1 вироб1в на його основ!-

Низькотемпературш бетелов1 електронагр1вач1 впроваджеш в систем!' Агропромбуду для об!Гр¡ву шдлоги, опалення примодень, дачних будинюв. Металонасичеш штукатурш сулаий використаш як альтернатива баритовим штукатуркам в рентгенкабшетах медич-них заклад1в Мшктерства внутршшх справ УкраТни. Металев! порошки стал! ШХ-15 використовуються для потреб пщприемств Мшктерства альського господарства I продовольства.

Вклад автора в розробку проблеми. Автором особисто обгрун-товаш науков! положения, висновки 1 рекомендацн, проведения яких в експериментальному 1 теоретичному плат дослщжень дозволило розробити новий вид електротехшчного матертлу — бетон елект-ропровщний металонасичений з широким спектром електрофпзичних властивостей. Дослщкено ф!зико-Х1м1ч№ процеси структуроутворення таких бетошв, а також '!х основш технолопчш 1 експлуатацшт власти воет!.

П!д кер1вництвом автора 1 при його безпосереднш участч вико-нувались експериментальн! дослщження \ роботи по впровадженню бетел!в-м у виробництво 1 розробц! нормативно-техмчноТ документаш! (техшчних умов, завдання на проектування, проекпв технолопчних лшш та шше).

Основы! положения ! результати, що виносяться на захист:

1. запропоноваш 1 експериментально пщтверджеш уявлення про мехашзм створення стабиьних електротехшчних властивостей елект-ропровцщого бетона, який виключае теплове старшня д^електричноТ мшеральноТ зв'язки за рахунок використання провщшкового компоненту у вигляд1 порошкового зал!за р1зного ступеня оксидування;

2. запропонований новий вид терм!чного оксидованого провщни-кового компонента на основ! стал! ШХ-15, який забезпечуе тепло-провщнкть, термостшшсть провдаиково"! матриц! бетела 1 виключае потенцшно можливу н зварку при робот! електронагр!вача;

3. законоьирносп процеа'в пдратацн мшерального в'яжучого в присутност! зал!зного порошку га структуроутворення металонаси-чених цементних бетошв;

4. структурно-агрегатна ланцюгова модель композита, и теоре-тичне { експериментальне шдтвердження при ощнщ тепло-, електро-, температуропровщност1 та мщносп бетела;

5. теоретична та експериментальна ощ'нка електропровщност1, поглинання та розс1'яння енергп електромагштних ¡ошзуючих випромшювань в бетелах-м Щ1'льно1, жздрювато! та варютропно! структури;

6. науков1 основи промисловоУ технологи електропровщних бетошв { вироб1в, в т.ч. способи пресування, обладнання, склади сумшей, добавки, що забезпечують виробництво вироб!в багатощльового при-значення (електронагр1вач!в, радюпоглинаючих матер1ал!в, екрашв рад1ацшного захисту, елемента антистатичноТ пщлоги, заземлювач1в, штукатурних сумплей, як1 мютять метал).

Апробащя роботи I публшащУ. Матер1али дисертаци доповь далися на М1жнародних, всесоюзних, республжанських семшарах 1 конференщях з: дослщжень використання зал1зорудно1 пол1металево1 сировини (Караганда, 1977; Усть-Каменогорськ, 1977); створення безвщходних технолопчних процеав (Алма-Ата, 1980, Чимкент, 1986, Севастополь, 1991); комп'ютерного матер1аловедення (Одеса; 19931995); застосування вироб1в ¡з металевих пороишв (Севастополь, 1992); будшельних матер!ал1в (Р1вне, 1990, 1996; Вшниця, 1994, 1996; КиТв, 1995; Полтава, 1996; Дншропетровськ, 1993, 1994; Санкт-Петербург, 1988, 1989; Москва, 1992 та т.).

За результатами дослщжень опублжовано 1 монограф1я, 30 статей, одержано 19 авторських св!доцтв на винаходи.

Об'ем роботи. Змют диеертацишо! роботи викладено на 270 сторшках машинописного тексту. Бона складаеться \з вступу, шести роздшв, загальних висновюв, б1блюграф1чного списку, куди входить 318 л1тературних джерел, ¡люстрована 73 рисунками та 46 таб-лицями.

ЗМ1СТ РОБОТИ

Висок1 Д1електричш властнвосп цементного в'яжучого у затвер-дшому сухому сташ вперше були реал130ваш в якост1 техшчного д1електрика (р = МО10 Омм) в бетош "Ламберта" в 30-п роки у Франци, шзшше х в нашш кра\ш при виготовленш траверс ¡з електро1золяцшного бетону для без!золяторного закртлення провод1в

Л1ЖЙ електропередач (Ю.Н. Вершишн, А.Ф. Бернацышй та ¡н.). Тимчасова електропровщшсть незатверд^лого цементного ткта, насамперед за рахунок порово! вологи електрол!та (р = 0,1-2 Омм), використовуеться в технологи бетона при його електропрогр1в1, елект-роосмоа, активацп сум!шей електричним струмом 1 електро1мпуль-сами (Б.В. Крилов, Ю.М. Баженов, А.Н. Плуп'н, В.А. Матв1енко та га.).

На початку 60-х рошв в Сиб1рському науково-дослщному шститут1 енергетики був розроблений новий електротехшчний матер)ал - бетон електропровщний як альтернатива заруб1жним резисторам ¡з кера-&ичних матер1ал1в ф(рм "Морганайт" 1 "Керамкарб", яю е основни-ми виробниками матер1ал1в дього класу.

Бетел у затверд1вцюму сташ е матричною гетерогенного системою, яка М1стить цемент, воду, др1"бнозернистий наповнювач та добавку компонента, який мктить вуглець (техшчний вуглець, кокси, антрацит та ш.).

Основна функцшнальна властивкть такого бетону — електро-пров!ДН1сть (резистившсть) — досягаеться завдяки наявносл у струк-тур{ матер1алу неперервного ланцюга, що складаеться з частинок провщника. Така резистивна композищя е провщником електронного типу.

Електропровдакть, електрична м1цшсть, енергоемшсть, тепло-емнкть, теыпературопровщшсть таких бетошв залежить вщ складу, вида та властивостей компонент, способа 1'х розподшення в обсяз1, способу формування, виду тепловолого! обробки та ¡нших фактор1в.

Здатнгсть бетелу при заданш електропровщност1 працювати шд високою напругою та розсдаватн багаторазово значну кьяьккть електрично! енергп була реал1'зована у вигляд1 об'емних резистор1в енергетичного призначення (для шунтування, демпфирування, струмообмеження, гальмування).

Практика використання бетел1В вщзначила так! ¡стотш особливосп матер!алу, як вщсутшсть адгезп вуглецю до цементного каменю (частинки вуглецю - умовш пори) ¡, як насладок, низька м1цшсть матер!алу та "вигорання" або "старшня" електропровщноТ матрищ при проходженн! струму (Джоулево тепло видшяеться у контактнш зон! частинок вуглецю 1 останнш ¡з твердого стану переходить у газопод)бний).

Подальше удосконалення технологи виробництва бетел!в та IX

властивостей сирямоване та лов'язане з дослщженнями розробниюв цього матер1алу (Ю.Н. Вершишн, М.С. Добжинський, A.I. Долпнов, J1.H. Репях, Л.С. Фокша, В.А. Вахрушев, В.П. Горелов, А.Е. Вруб-левський, Р.В. Манчук та iHiiii).

Розробка термостшких вуглеграфтв перехщно! форми, розши-рення спектру в'яжучих, яю мктять сшикат натрда, шлаколужж в'яжуч! (Г.О. Пугачов, 6.К. Маевськш, I.B. Горйюв, I.A. Автономов), алюмохромфосфатне зв'язуюче (Е.Г. Мурадов, В.М. Коннов та ¡нш1), доповнилась в посл1дуючому динам!чним та статичним пресуванням жорстких сумшей, пресуванням сухих сумкией при високому тиску з послщуючем ix насиченням паром або водою.

Принципово нов! тдходи створення резистивних цементних ма-тер1ал1в покладеш в основу дослщжень, що виконуються в КДТУ БА тд KepißHHцтвом Р.Ф. Руновоь За рахунок використання в якосл Д1"електрично1 матрищ в'яжучих контактного твердшня, що представлен! дисперсними пдросилшатами кальщю, забезпечуеться ви-ключення негативного впливу х1м1чних процешв на стабшьшсть електротехшчних показнишв матер1алу.

Особливост1 властивостей бетел1в забезпечили в теперешнш час широке Тх застосування поки що тшьки в енергетищ.

На ocHoei анал;зу результате дослщжень по данш проблем! i основних положень теори електропровщност! висунена слщуюча наукова ппотеза: ефектшсть використання металевого компонента р1зного ступеня оксидування в склад! бетел1В може визначитись його подвшною роллю, а саме:

1. забезпечення стабмьност1 електротехшчних властивостей при одночасному шдвищенш температуропровщност1 композиту;

2. участь у формуванш зал{зоБМодуючоТ фази цементноТ матрищ, забезпечуючи створення ацльного матер1алу, що в щлому визначае пол1'функщональне призначення такого бетону.

На ocHoei анализу особливостей твердшня портландцементу з добавками окоод'в зал1за показано, що вони забезпечують шгенси-фжащю створення низькоосновних пдросшпката кальщю. CepiH твер-дих розчишв, яК1 створюються пдрогранатами, визвана наявшстю у склад1 в'яжучого С3А, C4AF i оксид1в зал1за. Пдратоваш алюмо-феритш новостворення вмодують в 2,7-4,7 рази води больше, шж силжати кальщю. Тому бетел-м уявляеться як штучно синтезований матер1ал для захисту вщ юшзуючих випромшювань: метал екрануе у-випромшювання, а легш ядра водню у вигляд1 xiMi4HO зв'язано'1

води — нейтронш потоки.

Використання стандартних зал1зних порошив \ порошюв, яю отриман! на основ1 иш'фувальних шлам1в-вщход1в виробництва, як електропровщних компонента в цементних системах усувае недолши бетел!В та ¡стотньо розширюе спектр електроф1зичних властивостей, яю притаманш бетонам електропровщним металонасиченим (бетел-м).

Бетел-м е провщниковим (резистивним) компознцшним матер1алом ¿з заданою електропровщшстю. Вш виготовляеться з доступних вихщних компонент1В.

На основ! проведених вишукувань з розробки металонасичених цементних бетош'в щйпьно}', шздрюватоУ та варштропноТ структури сформульоваш ! обгрунтован1 науков1 положения, сукупшсть яких можна класифшувати як нове перспективне направления в розробщ електропровщних цементних композицш з пол1функцюнальними властивостями (рис. 1).

Види бетела-м I область його застосування.

Рис. 1.

Область застосування бетела-м визначае вимоги до сировинних матершл1в, технологи його виробництва .

У BwnoBiflHocTi з поставленими в робот1 задачами дослщжень, питания структуроутворення вир1шуються, виходячи з функционального призначення бетела-м. BiH повинен мати шздрювату макроструктуру для радюпоглинаючих екрашв i щшьну для захисних екрашв вщ юшзуючого випромшювання. Низькотемпературш елект-ронагр1вач1 з бетела-м повинни мати стаб1льш термомехашчш вла-стивост1 до 150 °С. Температурю коефщкнти лшшного розширення стал)" та бетону в1д 0 до 150 "С практично сшвпадають (для бетону — 10-14* 10~6 'С-1; для зал1за — 12-10~6 °С-1)- Наявнкть адгезп м1ж цементним TicroM та порошком стал1 забезпечуе можливкть використання менш енергомктких технологш виробництва цементних електропровщних композицш для досягнення необхщноТ провщност1 в nopiBHHHHi з цементновуглецевими матер1алами.

Показана особлива роль провщникового компоненту у склад1 електропров1'дного бетону. Цей компонент повинен забезпечувати електропровщнкть i iT стабшьшсть, сприймати терм1чне наванта-ження, посшльки Джоулеве тепло видшяеться в контактнш зон1 кнж частниками провдаика, сприймати ращацшне випромшювання.

1снуюч1 припущення про те, що по Mipi проходження електричного струму вщбудеться спайка або окисления частинок провщника в бетелем i буде змшюватись електропровщнкть були спростоваш нашими дослщженнями. Там припущення мали б тдставу в тому випадку, якби бетел-м використовувався з робочою температурою нагр1вання 800-1000 °С и при цьому використовувались традицшш порошки зал1за. Частинки стал! ШХ-15 покрип термостшкими шив-ками. Технолопчний процес виробництва шдшипниюв по cyTi ототожнюе нанесения термостшких гшвок на поверхню стальноУ стружки i називаеться в промисловому виробництв1 терм1чшш окси-дуванням.

При високих температурах абразивно! обробки стал1 створюються оксиди зал1за, перший шар приблизно вщповщае закиа зал1за (FeO), другий — магнетиту (Fe304), третш — окису зал1за (Fe203). Склад кожного шару може змшюватися, але самий високий вмкт металу знаходиться на поверхт, яка саме ближче до металевоУ основи. ГОд гомогенною оксидною пл1вкою кнуе змшана зона металу та оксид1в (табл. 1).

Таблиця 1

Товщина оксидних пяток на поверхт зал»за

Температура нагрща, С 225 300 325 500 600

Товщинао пятки, А 77-224 244-380 521-606 840-960 1800-2800

Висока термостшккть зал1за забезпечуеться додаванням в його склад метал!в, що мають високе значения об'емного коефщенту оксидаци. Такими металами е шкель, хром, алюмшш та шип. Вихщна сталь мктить в своему склад! 1,5% хрому, 6-7% цинку та ¡н.

Другою важливою особливктю провщникового стального компонента е його висока корозшна стшккть. В меньший м1р! така сталь пщдаеться можливому окислению. 1з збшьшенням вмкту хрома до 12,5-18% вона стае не^ржавдачою.

Комплексш досладження [ анал!3 використання на практищ ком-позицшних матер1ал(в з заданими електроф1зичними властивостями показали доцшьтсть використання цементно! зв'язки. Питомий електричний огир цементного каменя знаходиться в межах вщ 10'1 до 5-107 Омм I може досягати значень 109-Ю10 Ом м, що по сут1 виключае вплив д1електричного в'яжучого на електропровщшсть композита. Електропровщшстъ клткерних мшерал1в, як х розчиншсть, зменшуеться у наступнш посл1довност1: С3А > С4АЕ > С35 > С2Б. Важливою властшктю /иелектрнчноУ цементно! зв'язки при виго-товленш низькотемпературних електронагр!вач1в ¡з бетела-м явля-еться збшьшення и теплопровщност1 (X) 1 теплоемност1 (С) з пщви-щенням температури.

Вщом1 недолжи цементного каменю — гщрофшьшсть, пористкть, низька тепло- 1 температуропровщнкть — можуть бути покращеш спещальними технолопчними прийомами (наприклад, пресуванням сумшей з високотемпературопровщними наповнювачами { невеликим вмютом води, пластифжащею, гщрофоб1зац1ею, герметизащею вироб!в та шше).

Д1електричний наповнювач сприяе створенню структури бетону, бере участь у процесах поглинання, розаяння тепловоУ енерги. Будучи компонентом гетерофазно!" системи вш вносить свш вклад не тшьки у мщносш властивост1 композита, але 1 в його екв1валентну

теплопровщшсть, теплоемнють та 1НШ1 властивосп.

Як д!електричний наповнювач було використано кварцев1 шски (вольський, дшпровський, глуховецький). Мщш прсьш породи розм1ром В1Д 0,14 до 5 мм, яю' здатш сприймати теплову та рад!ацшну дто без змши СВ01Х властивостей, придатш для виробництва металонасичених бетошв.

Не тшьки склад сировинноТ сум1ип, але 1 умови твердшня металонасичених цементних композицш забезпечують вщповЦний фазовий склад новостворень. У процеа тепловолого! обробки вш представлений в основному низькоосновними пдросил1катами кальщю С-Б-Н, пдроалюмоферитами, пдроалюмшатами, пдроферитами, вшьним вапном. Часткове або повне замшення води у склад1 С3АН6 \ С3РН6 на 5Ю2 приводить до створення твердих розчишв пдро-грана^в або безводних гщрограната: С3АБ 1 С3Г5. Дуже важливо те, що С-Б-Н, як фаза, може включати р!зш поб1чш ¡они. Двоокис кремшю може заМ1'щатися зал1зом, алюмшем, сульфатом. В гекса-гональннх пластинчатих пдроалюмшатах кальцш типу С4АН19 окис алюмшда може замодатися зал1зом або шшими трьохвалентними юнами.

1з 361'льшенням дозування металу, в тому числ1 { його оксид1в, наявшсть у зв'язуючш речовиш пдрогранат1в, як1 мютять зал!зо, поряд з полтшенням властивостей виробш мае також негативний вплив, який обумовлений високою основшстю гщрогранат!в. Основ-шсть пдросилшат!в дор!внюе приблизно одинищ, а основность пдрогранат1в значно вища — 3 або 4. При однш 1 тш же юлькост! новостворень для кристал1зацп пдросшикат1в потребно значно менше СаО, ш'ж для пдрогранаив. В результат! збшьшення частки пдро-гранат1в в склад!' пдратних новостворень значно менше кремнезему буде зв'язуватися у пдросилкати кальцда при пдротермальнш об-робщ, що, в свою чергу, вплине на мщшстш характеристики сша-катних матер1ал!в.

Основним технолопчним принципом отримання захисних бетошв вщ нейтронних випромшюванъ являеться створення умов для синтезу зал1'зовм!щуючих новостворень цементного каменю з пщвищеним вм1стом х{м1чно-зв'язано1 води. У в1дпов1дност1 з цим принципом дощльно для таких бетошв використовувати дисперсний окислений невщновлений провщниковий компонент. Х1м1чш процеси в зош контакту в'яжучого { провщникового компоненту являються над-звичайно важливими при формуванш тих чи шших властивостей

материалу Стандарта! зал!зш порошки марки ПЖВ i ПЖР, або порошки стал! ШХ-15, очищен! i вщновлеш, не впливають на фазовий стан новостворень цементного каменю незалежно вщ виду теплово-логоУ обробки композищй. Особливкть пдрогранатно! фази полягае в тому, що и надзвичайно важко виявити за допомогою рентгено- i термограм. До початку 60-х рошв Калоусек та iHUii взагал1 вважали, що при пдратащ! цемент1в не виникае Hi CjAHg, Hi пдрогранатно! фази, але це означало визнати наявшсть нових фаз, в як1 могла входити велика кшьшсть Fe20 i А1203, тому бшышсть дослщниюв вважали таку думку необгрунтованою, що й ги'дтвердилось в 60-70-х роках.

На рис. 2, 3 приведен; термограми та рентгенограми автоклаво-ваних цементних зразшв без та з разним bmIctom провщникового компонента та рентгенограма вихщного шлама (стал!) (рис. 4). Введения 2 % i бшьше добавки дисперсного порошка металу у цементный камшь суттево не вщобразилося на 3Mini його мшералопчного складу, що шдтвержують результата ДТА (рис. 2 кр. а, б), тобто присутш гщроалюммати, гщросульфоалюмшати, гель C-S-H, очивидно i алюмозал1зовм1'щ,укга гщрогранати, яю дептдратуються в ¡нтервал1 температур 100-300 °С; пдроксид кальцда — Са(ОН)2 — р!зкий ендоефект з максимумом при температур; 530 °С та карбоната — подвшний ендоефект дисощацГ! в штервал! температур 750-780 "С.

Pi3Ki шдйоми терм1чно*1 криво'! в ¡нтервал! температур 300-400; 500-700 та 780-1000 "С вказують на наявн)'сть оксид! в зализа (рис. 2 кр. г), як! очевидно вуал1зують екзоефекти рекристал1заци високоос-новних пдросил1кат1в кальщю при температур! 300-400 °С та низько-основних гщросилжато при температур! 800-900 "С (рис. 2, кр. в, г).

Мшерально-фазовий склад пропареного цементного каменю з добавками металевого порошку за даними ДТА та рентгеноструктур-ного анал!за, як i автоклавованих зразмв, не фшсуе суттевих вщмшностей у склад! новостворень. Це пов'язано з там, що пров!д-никовий компонент, який вщновлено у середовииц ендогазу при температур! 800 °С, через незначний вмют оксидав металу на поверхт металево! добавки, не може ¡стотньо впливати на змши фазового складу новостворень цементного каменю.

Особливо важлива роль при формуванш електропровщного бетона выводиться пром!жн!й або "контактнш" зон! ипж частниками провщника.

Термограми 1 рентгенограмм автокпавованих цементних зразюв

Рис, 2. а — контрольнмй зразок без Рис. 3. а — добавка 2%, б — добавка добавки металевого шламу, б — 2%, 10%, в —добавка 30% в — 3%, г - 30%

Рентгенограмм автокпавованих цементних зразмв

-»--л"— ^ а» о »■» ¿»я тп

У випадку використання т'лковито неокнсленого або повшстю вадновленого порошку металу, останшй буде виконувати функц11 нереакщйноздатного наповнювача у бетон!. Цементна зв'язка контактного шару метал-в'яжуче практично щентична фазовому складу новостворень в'яжучого дано'{ композит. Багаточисельш досл!дження шдтверджують, що товщина контактно! зонн складае 30-50 мкм, вона мае вдаосно високу пористкть, як ! цементний камшь, через явище контраKu.ii при пдратацп в'яжучого.

Електроф1зичш властивосТ1 електропровщних бетотв визнача-ються як макроструктурою або регуляршстю трьохкирно') матриц!, так ! Ух мшроструктурою.

У залежност1 вщ концентрацп пров!дникового компонента у склад! бетела-м його структура може бути названа як "структура з вкраплениями", коли у звязуючий цементнш звязщ хаотично або упорядковано розташоваш неконтактуючи м!ж собою включения одного або дешлькох компонент!в (металевий проводник, д!елект-ричний наповнювач).

На поверхн! кварцевого д!електричного наповнювача розгляда-еться пдросилжатний гель {рис. 5а), а на частниках металу у вигляд! ф!бри та куль (рис. 56) розмвдена пдросилшатна маса.

М|крошл1ф бетелового електронагр1вача

Рис. 5а Рис. 56

Макроструктурою сформованого бстелу-м е чергування агрегап'в цемента та продукте ix пдратацп, провщникового компоненту у геометрично правильнш послщовност1. Примусове ущшьнення при пресуванш бшьш обезвожених сумшей збшьшуе кшьк!сть контакт та зменшуе "пороговнй" onip д1електричних прошарк1в контактних зон М1ж частниками провщника (табл. 2).

У вихщному сташ резлстивна композишя бетела-м, як гетерогенна система, формуе задан! властивосп i створення и структури пщпо-рядковуеться законом)'рностям ф!зико-х1М1'чно'! мехашки дисперсних середовищ. Коагулування твердих частинок цемента з гелевидними оболонками i створення "твердопод1бних" структур ¡з частинок металевого порошку створюе матричну систему, в якш мае мкце взаемне проникания ланцюпв електропровщно"! матриц! i оточуючо! и гелевидно! матрищ, поеднуючо'! систему в одне щ'ле.

Встановлено, що залежнкть р вщ концентрацп провщника (бп) характеризуеться 4 характерними дшянками. На першш д!лянщ з недостатньою 8П при даннш його дисперсности не забезпечуеться створення електропровщно! матрищ i р визначаеться електропро-вщшстю мшерального в'яжучого. 1з збшьшенням дисперсност! провщника довжина uie'i дшянки зменшуеться. На друпй дьлянщ ймов!рнкть створення електропровщно!' матрищ збшьшуеться, але р мае випадковий характер. Залежнкть р вщ §п е надзвичайно суттевою, але матер!ал не може мати стаб!лъш електроф!зичт властивост1. Для третьо'! дшянки характерна критична концентращя провщника (§п = 5 ), названа в теорн прот!кання "порогом npoTi-кання". На четвертш дшянц! мае мкце вщповщнкть основним положениям теорп прот!'кання, створюються умови забезпечення стаб!льно! i вщтворювально! електропровщно!' матрищ при 5П > 5кр.

Проведен! дослщи та розрахунки показали, що на електропро-вщност! цементних композицш не вщображуеться природа провщника (вуглецевий, металевий). Характер кривих залежност! питомого опору гетерогенних систем бетела та бетела-м вщ концентраций po3Mipy частинок провщно'! фази ¡дентичний. Достатньо високу стушнь прогнозування електропровщних властивостей бетошв забезпечуе математичиий апараг, який запропоновано B.C. Гальпе-р!ним та B.I. Оделевським.

У загальному вигляд! мщшсть електролровщного бетону може бути виражена :

R6=ARu(l±5n) (1)

Таблица 2

Залежжсть р цоментно-металевих композицш вщ вм(сту металу I тиску пресування.

Вмгст металу вщ цементу, % Тиск пресування, МПа

1,0 2,0 3,0 4,0

30 70 • Ю& 7,85 70 • 10б 7,85 70-10® 7,85 70 • 106 7,85

40 70-Ю6 7,85 102-104 6,01 815-Ю3 5,91 605-Ю3 5,78

50 142 -104 6,15 824-1О3 5,92 317-Ю3 5,5 280 • 103 5,45

60 340-1О3 5,53 210-Ю3 5,32 39,8-103 4,6 ЗЫО3 4,49

70 104 -103 5,02 96-Ю3 4,98 17Д-Ю3 4,23 12-Ю3 4,08

80 84 • 103 4,92 47 ■ 103 4,67 2,26-103 3,35 1,9-103 3,28

90 58-Ю3 4,76 24•103 4,38 1,06-103 3,03 942 2,97

100 20,3 -Ю3 4,31 1,2 • Ю3 3,08 356 2,55 312 2,49

110 5,8-Ю3 3,76 948 2,98 214 2,33 154 2,19

120 1,6-103 3,2 542 2,73 82,9 1,92 65,4 1,82

Прим»тка: чиселъник — питомий отр, Ом'м, знаменник — р 18

де — мщшсть цементного каменю;

А — ¡мперичний коеф1щент, який враховуе технолопчш факто-ри виробництва бетону;

5П — концентращя проводника.

Знаки "±" означають зниження мщност! бетону, осшльки величина 8П вщображуе умовну порист1сть (вуглецевий провщник) сис-теми та збиьшення мщност1 при наявност1 металевого провщника за рахунок ефекту лнкронаповнювача (м|'кроф1бри).

Конкретш металонасичеш сум11ш, як \ Т1, що мштять вуглець, незалежно вщ виду тепл овологоТ об робки мають яскраво виражену тендешю до зниження мвдост! материалу по м1р1 збьчьшення до-зування провщникового компонента (рис. 6).

Вплив концентраци провщника на мщжсть бетелу

Рис. 6. 1 — бетел, 2 — бетел-м.

Змша ширини зазору м1ж частниками провщника приводить до зменшення провщносп матер1алу (табл. 3). При прикладанш напруги до бетела-м, струм б уде проходите через мкця безпосереднього з1ткнення або через прошарки, яю стврозм1рш по товщиш з довжиною вшьного проб1гу електрот'в. Поверхня частинок провщника мютить багато вистутв з р1зною плотиною контакту та товщиною, 1 кожнш величин! зазору вщповщае певна р1зниця потенщал1в, при якш почнеться автоелектронна ем(с!Я.

Оптимальним способом формування низькотемпературних бете-лових електронагр1вач!в являУться статичне пресування в деюлька

Таблиця 3

Залежж'сть р металевого наповнювача В1Д способу його ущшьнення

Втьно Способ ущтьнення

укладений в1брац1я пресування, кгс/см2

порошок 1 2 15 20

1,02-Ю6 9,6'Ю4 596,34 78,14 5,1 3,9

ступешв з вистоянням сулиин тд тиском до стабшзацп структури (а.с. 1568410, 1752730, 1795634). Забезпечення комплекса заданих властивостей при мш!мальному тиску пресування реал1зовано за допомогою системи СОМРЕХ у вигляд! р1знор1вневого (3x4) симетричного плану експеримента при слщуючих оптимальних найважлив1ших значениях рецептурно-технолоп'чних фактор1в: Х^гОкг/см2 (ап), Х2=105-110% (метал, % вщ маси цементу), яш забезпечують необхщш електрофазичш (р=102-103 Ом-см) 1 мехашчш (Ис:ж > 7,5 МПа) властивост)" (рис. 7).

Сумщення ¡зоповерхонь I р у систеыи {сгп, 8}

: ' \ J * « ч. » . * * »„ Х2 / ^ ......

У * / *>Г Л V

-I %% 0

с»

Рис. 7

У випадку нев1'дпов1дност! теплового балансу М1ж шльгастю тепла, яке видшяеться, i теплом, що выводиться назови! резистивним нагр1'вачем, подальше пщвищення температури приводить до пере-rpisy та можливого пробою д1електричного прошарку. Через це електронагр!вач|" з бетелу-м в обов'язковому порядку оснащуються 61'металевими або електронними терморегуляторами, шшими вими-каючими улаштуваннями.

3 шдвищенням температури провщника струму ю'нетична енерпя електрошв, яю вшьно рухаються, буде зростати та електропровщшсть металевого провщнжа струму буде знижуватися, а у д1електришв -навпаки.

Температурний коефодент (ТК) якого-небудь параметра (Z) матер1алу по cyTÍ е логарифм1чною похщною цього параметра за температурою:

z ai dt

Питомий електричний onip металу (р) з пщвихценням температури зростае та оцшюеться температурним коефодентом питомого елект-ричного опору ТК :

LÍE р dt -4 К-1

ри бетелу-м одночасно вщбуваеться лшшне розширення частинок провщникового компоненту та д!електрично'{ прошарки i виявляеться д!я температурного коефщента лшшного розширення TK¿:

m^íL ш

Bíh буде вщображати шдвищення електропровщност! металево! матрищ або зниження опору материалу за рахунок зменшення зазор1В ьиж частниками проводника.

Для чистих металíb TK¿ < ТКр (12 • 10-6 < 60* Ю-4), а для сталей в електротехнищ прийнято вважати Тх приблизно р1вними. Вони як би нейтрал!зують одне одного. В стандартному електронагр1вачев1 при шдвищенш його температури проявляеться щя температурних коефодента декшъкох параметров матер1алу, в результат! змшюеться його електричний onip.

= О)

Для чистого зал!за ТКр = 60- Ю-4 К"1. 3 пщвищенням температу-

Змша загального опору стандартного електронагр!вача в залежност! вщ температури

Рис. 8

Температуропровщшсть (а) характер!зуе швидюсть розповсюд-ження (вир1внювання) температури в р[зних точках середовища, що е досить важливою властивктю електропровщного бетона при використанш його як електронагр1вача.

с = Х/С (5)

де X — теплопровщшсть, С — теплоемшсть.

Для стал1 вона складае 2,1«10~5 м/с, а цементного каменю при-близно в 40 раз1в менше, що забезпечуе довгов!ЧШсть електрона-гр1вачам з бетела-м в пор!ВНЯНШ з нагр1вачами, яи мютять вуглець. 3 пщвищенням ццльносп електропровщного бетону збшыпуеться 1 його температуропровщшсть.

Дослщження електропровщност! виявили суттеву вщмшшсть в формуванш електропровщно! матриц! бетелу з використанням ме-талевого проводника на вщмшу вщ вуглецевого. Показано, що при застабьгпзованих технолопчних показниках 1 однаковому р композицш для металонасичених ап = 2-4 МПа, а для вуглецевих — 7-9 МПа. Залежшсть р вщ об'емно! концентрацп проводника мае вигляд р = с8А \ не залежить вщ природи провдашкового компоненту. Прогнозування основних властивостей бетела-м за допомогою системи р1внянь мщносто, удобоукладальност!, баланса мае (ф^з.-аналгг. метод проф. В.М.. Пунапна), доповнений р1'внянням електропровщност!, забезпе-

чуе сходимктъ результатов випробуванъ при стаб1льност1 !нших технолопчних параметрш i високш культур! виробництва. Складшсть розробки едино! ушверсально!" методики проектування бетел!в пов'язана насамперед ¡з впливом на електроф1зичн! властивост! бетону статичного пресування, виду тепловолога обробки та широкого спектру пол1функцюнальних властивостей, при яких основн! piBHi технолог!чних фактор!в не сшвпадають з !'х вар1антами для р!зних KpiTepiiB.

Промислова технолопя виробництва нагр1вальних панелей перед-бачае наявшсть насосно!' станщ"!, вантажепоршневого акумулятора, який настроений на шдтримку в пдросистем! стаб!льного робочого тиску, необх!дного для пресування вироб!в та витримки ix в обтиснутому стан!, KaceTHi пристро'!.

До загально! напорно'! мапстрал! за допомогою транспортних трубопровод1'в та кранових розподьтьниюв шдключаються окрем! споживач! - влаштування, як! призначен! для пресування. Тиск робочо! рщини, який створюеться у напорн!й мапстрал!, впливая на еластичну мембрану, зд!йснюе р1вном!рне статичне обтнснення формованого виробу ¡з струмовщводами. По Mipi завершения про-цедури пресування кожне окреме влаштування вщ'еднуеться вщ постачально'! пдросистеми без порушення щеУ процедури в решти (рис. 9, 10).

Технолог!чний процес виробництва нагр!вальних панелей умовно передбачае п'ять головних етатв (д!лянок). На першому eTani вщ-буваеться приготування cyMimi, на другому зд!йснюеться укладка cyMiiui у касети та влаштування струмовводш, порожнечостворю-вач!в для терморегулятор!в, пот!м касети поступають на пост пресування. Шсля цього ввдбуваеться тепловолога обробка вироб!в, розпалубка, чистка, змазчування касет.

П!сля тепловолого'! обробки вироби витримують до досягнення вщповщно'! задано'! мщност!, пот!м просушують у два етапи при температур! 60 та 150 °С , встановлюються терморегулятори, яш з'ед-нан! проводами та наносяться електро^золяцшш та декоративш покриття.

Приготування електропровщно"! cyMimi, яка мае високу в'язюсть у пор!внянн! ¡3 звичайними бетонами, виробляеться у швидюсних зм!шувачах примусово"! ди.

Основн! TexHi4Hi вимоги до якосп та технологи виробництва нагр!вальних панелей приведено у ТУ 37.567.001-92 "Блоки з

Технолопчна схема виробництва електронагр1вачш

Рис. 9. 1 — насос; 2 — привщний двигун; 3 — запобокний клапан; 4 — пдророзподшьчий елемент; 5 — грузопоршневий акумулятор; 6 — шток; 7, 8 — кжцев1 вимикачч 9а-9д \ 10а-10д — кранов1 розподшювач!; 11а-11д — пристосування для пресування.

Влаштування для пресування електронагр1вач!в

—сЬ-^—

В 7

Рис, Ю. 1 — корпус; 2 — нижня основа з дренажними отворами; 3 — ™о електронагршача; 4, 5 — елекгроди; 6 — еластична мембрана; 7 — верхня кришка; 8 — робоча камера.

електропровщного бетону".

Найбичьцп перспективи для використання так1 нагр!вач! мають для опалення житла та влаштування термоактивних шдлог для тваринницьких примодень.

Бшышсть домашшх тварин народжуеться з недосконалою системою терморегуляцй". До 40-45 % енерп! в!д споживаемих корм1в у них витрачаеться на пщтримку температуря т!ла, що негативно впли-вае на прнркт маси тварин та шдвшцуе Ух захворювання. В1ддача тепла у пщлогу для рогато"! худоби 125-134, молодняка — 110-120 та поросят — 59 Вт/м2. У зв'язку з дам температура пщлоги зпдно норм для поросят у ранньому в!ш повинна бути 28-32 °С , а для курчат 1-4 тижш — 35-40 °С , наступи! 5-11 тижшв — 35 °С. Саме через незадовкчьн! умови утримування молодняку щор1чно гине у початковий перюд 20-30 % та 61'лъше виробляемих в краУш птах1в та тварин.

Промислове випробування термоактивних пщлог, що влаштовано у 1991-1993 роках в фермерському господарств1 м. Б!лгород-Днест-ровська (Одеська область) та господарствах ВинницькоУ облает! шд-твердили Ух високу ефектившеть. Площа пщлоги, яка об1гр1ваеться, на один станок 1,0-1,5 м2, температура поверхш пщлоги 30 "С ± 2. Загальна потужшеть на свинарник-маточник на 120 станк!в складае 40-50 кВт, а з урахуванням коефвдента використання електроенер-гГг — 20-25% вщ його розрахунковоУ потужност!.

Бетел-м, як електропровщний матер!ал, може бути використа-ний при ркненш таких гаженерних задач, як захисне та робоче заземления, занулення, блискавкозахист, захист вщ статичноУ елект-рики (а. с. 1641958, 1754751).

Антистатичний елемент пщлоги виконуеться у вигляд1 квадратно!' плити ¿з електропровщного бетону з провщниками, як! заземляють, 61'к квадрату р!вний вщ 150x150 до 300x300 мм при товьцин! плити 20-30 мм. Через центр квадрату у двох напрямках пропущено два взаемоперпендикулярних заземляючих металевих провщника. Швид-к!сть розаяння електричного заряду з т!ла людини при влаштуванш пщлог складае 3,75'10~12 сек. Таке швидке розс1ЯННЯ заряд!в дозволяе повн!стю виключити вплив статичноУ електрики на орган!зм людини, а також виключае ¡скростворення в результат! можливого накопичення статичноУ електрики.

Металонасичений бетон мае властивост! гщратних бетошв через

шдвищений вм!ст у його склад! пдрограна-пв та сшйкат, як1 мктять зал!зо, 1 х1м!чно зв'язано! води (водню). Кр1м того, вш м!стить 1 важю елементи, яга е в стал!, що забезпечуе йому висок! захисш властивост! вщ ¡он!зуючих та непрямоюшзуючих випромшювань.

Вплив илькост! водню в матер!ал! захисту на його розм!ри суттево залежить в!д виду спектру випромшювання, яке падае на захисний екран. 1з зб!льшенням "жорсткостГ спектра, тобто ¡з зростанням вщносно! кшькост! високоенергетичннх частинок у загальному погощ випромшювання, значения водню Ымично зв'язано! води) стае менш значним. 3 пщвищенням ццльносп матер!ала захисту вплив водню на розм!ри товщини захисту стае бшыд пом!тним.

Значения водню особливо суттево у тяжкому захист!. Зокрема, оптимальш зал!зопдратн! захисн! композиц!"! у пор!внянн! ¡з захистом ¡з стал! бигьш тонк1 1 значно економн!ш!.

Пдратоваш кл!нкерн! мшерали портландського цементу С3Б та С23 п!сля опром!нення у реактор! втрачають значну юльюсть води ! '¿X залншковий водовмкт складае вщповщно 0,053 та 0,033 г./г.цем. каменю, а водовмкт опромшених м!нерал!в С3А та С^АБ у 2-6 раз вище, шж у С3Б та С25.

Екрануюч! елементи з бетелу-м пазогребнево! конструкцп будуть використан! для зниження гама-фону прим!щень, як! побудовано ран!ше з використанням буд!вельних матер!ал!в з пщвищеною концентрацию природних рад!онуклид!в (ПРН). До них належить вщнести поперед всього рад!й-226, тор!й-232 та калш-40.

Величина сумарно'! питомо! активност! ПРН у буд1вельних материалах забезпечуе пщвищений р!вень потужност! експозицшно! дози (ПЕД) зовшшнъого гама-випром!нювання у прим!щеннях: ПЕД зпдно УкраТнських РСН 356-91 у середин! будинюв, яю проекту -ються, будуються, не повинш перевищувати 30 мкР/г, а для експлуатуемих -— не б]льше 50 мкР/г. Бтьше 50% террора Украши розташовано на кристал!чному щит! з наявн!стю великих родовищ нерудних матер!ал1В (грашти, лабрадор!ти, габбро, мармур, вапняки та ¡н.), де розвернуто виробництво буд!вельних матер!ал!в та вироб!в. Це обумовлюе винос ПРН та т'двищення потужност! дози гама-випром!нювання усередиш та зовн! прим!щень в ряд! райошв рес-публжи, що значно перевищуе р1вень цього показника в колиш-ньому СРСР.

Рад!ац!йний фактор житла та шших примицень розглядаегься як

один з основних вид1в впливу навколишнього середовища на населения, так як людина проводить бшьшу частину свого часу у примвденш. Результата пор1вняних випробовувань властивостей стали бетону та бетелу-м приведен! на рис. 11 ¡' 12.

Вплив типу екрануючих MaTepianiB на зниження дози гамма-випромшювань

Товщина екрана, мм

Рис. 11.

Потужшсть дози гама-випромшювання на входа в матер!ал скла-дала 141 Р/хв, енерпя гама-квантв — 1,17-1,32 МеВ, потужшсть дози на виход1 з матер1ала рееструвалася приладом VAJ-18, джерело випромшювання - установка АГАТ-С, яка використовуеться у ме-дичних щлях. Щшьшсть бетелу-м — 2,21; цементного каменю — 2,15; стал!' — 7,87 г/см3.

Природнш гама-фон 0,015 мкР/г (рис. 12, поз. 4) додатково на-кладувався при виконанш 3aMÍpÍB потужност! випромшювання

джерела та випромшювання, яке пройшло скр!зь екран (показано пунктиром)- Характеристика джерел: Иа-226, актившсть — 2,24-104 Бк або 6,02 • 10"7 Ки; Со-60, актившсть — 1,71 • Ю5 Бк або 4,6- 10~ 6 Ки. Джерело випромшювання, екрануючий елемент та детектор виставлялися в одну лшю без вщносу.

Вщносне зменшення потужносп дози у-випром!нювання бетонным I бетеловим екранами однаковоУ товщини

■«С v t:

в

«О §

о -а

Б

0 '5

1

£ а СС

*

tí

Í

- а

- 2

3

4

«О

$

ciar з:

о

£ о

-О сд

S

л

5

СЭ

с=

О? CS-

<5?

{ 5

2

3

Рис. 12. 1 — потужнють випромЫювання (а — Яа226, б — Со60); 2 — потужжсть випроммювання П1сля екрана ¡з бетона (с1=4,25 см, у=2,25 г/смэ); 3 — потужнюгь випромшювання теля екрана ¡з бетела-м {с(=4,3 см, 7=2,3 г/см3)

При проходженш електромагштноУ хвши у середовищ1 п ам1штуда зменшуеться експоненщально. Це пояснюеться тим, що струми, яю ¡ндуцюються у середовиип, викликають оипчш втрати ¡, як наслщок, нагр1в речовини.

Для електромагнитно'1 хвил1, що падае на дементно-металеву або металеву поверхню, ¡снуе два основних види втрат. Хвиля частково вщбиваеться вщ поверхш, а заломлена (невадбита) по м1р! розпо-всюдження у середовшщ послаблюеться.

Загальна ефектившсть екранування матер!алу дор1внюе сум втрат на поглинання Кпогл, вадбивання Кв|д6 та коректуючого коефвдента Кбв1д6, який враховуе багаторазове вщбивання.

Особлив!стю структури бетела-м е те, що наявшсть провщнико-воУ матриц! приводить до того, що збуджуюче поле наводить у проводнику струм, який, у свою чергу, — поле протидй, яке ком-пенсуе усередиш екрана збуджуюче поле.

По захистним властивостям вщ ¡ошзуючих випромшювань мета-лонасичений бетон займае пром1жне значения м!ж бетоном та ме-талом. При щиьносл бетелу-м 2,4 г/см3 лшшний коеф|щ'ент послабления складае 0,13-0,14 см-1, а довжина релаксащУ гама-квант1в — 6,94-7,4 см.

Бетел-м волод!е бшьш вираженими захисними властивостями, Н1Ж можна було очшувати при його 1щльност1, аналоги под1бних матер1ал№ е за рубежей (рис. 13).

Залежжсть коефщкнта лМйного послабления (ц) гамма-квант!в вщ щтьносп захисного матер!алу

1,? 1.3 2.1 2,3 2.Г ¡.7

Рис. 13

Причина вказаного захисного ефекту не обгрунтована теоретично, але загальним для таких композицш е наявш'сть в IX склад! високодисперсного металу. Припущення щодо пщвищених захисних властивостей бетелу-м, при тш же иильносп', як ! звичайного бетону, можуть бути зведеш до слщуючого: посшльки у вщповщност! з законами квантово'1 мехашки, гама-випромшюванню (електромаг-штному випромшюванню) одночасно притаманш корпускулярш та хвильов! властивост1, то при наявност! в склад! захисних матер1ал!в металевого наповнювача з високою питомою поверхнею, штучно подовжуеться шлях елементарних псевдочастинок ел ектр о м аг н 1' т но го випромшювання. Електропровщна матриця перешкоджае проход-женню електромагштних хвиль. За допомогою дисперсГУ металу в мшеральному в'яжучому 1 велико!' площини границ! роздшу фаз в1дбуваеться багаторазове заломленя хвиль та р0зс1яння енерги.

При вщсутност1 в УкраТш баритових пюк!в металонасичеш бетони використовуються як екранукта елементи або штукатурш розчини в рентгенкабшетах або шших под!бних примвденнях, де використання металу за естетичними та економ!чними м!ркуваннями неефективно (рис. 14). Металонасичеш цементш композици рекомендовано для використання у виробництв! контейнер!в та сховищ радюактивних вщход1в (а. с. 1819770).

ЬПздрюватий бетон ¡з струмопровиним наповнювачем мае до-статньо високу м!цн!сть, низьку ицльшсть, технолопчно легко транс-формуеться у радюпоглинаючий матер1ал. Одержання радюпогли-наючих та екрануючих матер!ал!в варютропно1 та шздрюватоУ струк-тури на основ! цементно'У зв'язки е досить важливим питаниям. За заключениям Мшстерства охорони здоров'я Укра'ши еколопчний аспект проблеми забезпечення екранування та поглинання електромагштних випромшювань (ЕМВ) досить актуальний та погано вир1шуемий. Так! випромшювання чинять шюдлнвий вплив на рослинний св!т ! оргашзми людей та тварин, створюють перешкоди при робот! р1зних рад!оелектронних улаштувань ! т.п.

Бетел-м щ!льно\', н!здрювато1 та варштропно'! структури здатний не тшьки не пропуска™ електромагн!тне випромшювання, але ! поглинати та розс!ювати енерпю. В табл. 4 наведено результата випробовувань екрашв при довжиш хвиль 3 та 10 см.

Залежжсть товщини шару половинного послабления вщ щтьност! штукатурки при потужност! гамма-кванте 60 кеВ

И_1_I-1-1-и-1-

¡.5 1.5 17 1.Ь <.9 2.0 И г.?

Щшьнють, г/см3

Рис. 14. 1 — штукатурна сумш; 2 — металонасичена штукатурна сумш.

Таблиця 4

Радюпоглинаюч! властивосп бетела-м

N° п/п Товщина екрана, мм Вид структури бетону Середня щтьжсть, г/см3 Коефадент поглинання, дБ

X = 3 см Х = 10 см

1 30 Варютропна 1,18 7,3 13,5

2 30 Варютропна 1,306 6,7 12,5

3 30 Жздрювата 1,13 9,5 9,5

На границ! роздшу фаз металева частинка-кристалогщрат цементного каменю створюеться подвшний електричний шар, який воло-д1е мктшстю. Зовшшш поля викликають перезарядку структури, яка протшае у форм! релаксацп заряду на емност1 з втратами, на якш I розаюеться енерпя поля. Якщо розглядати струмопровщну металоцементну композищ'ю як багатошаровий екран, то екранування ЕМВ забезпечуеться у кожному з множини тонких шар!в проводника послщовно з релаксащею енерп! поля в кожному з них.

Довгов1Чшсть \ стабшьшсть рад1'опоглинаючих металонасичених шздрюватих бетошв забезпечуУться !х пдрофобЬащею (а.с. 643456, 654904, 1659381). Проведен! дослщження стали основою для розробки комплексних добавок, яш забезпечують штенсифшацио росту пластично! м!цност1', пластифжацГ! сумш! ! росту кпцност! при стисненш ! згит (а.с. 719982, 983109, 990719, 1066991, 1618742, 1636378, 1611897). Для виключення негативного впливу карбошзаци на властивост! поризованих бетел!в передбачаеться ¡мпрегшрування IX поверхн! розчином розчинного скла за аналогию з плитами СИЛАКПОР.

В шздрюватому металонасиченому бетош вщсутнш безпосередн!й контакт М1Ж частниками металевого порошку у всьому обсяз1, хоча окрем! частники створюють флокули. Так! флокули та окрем! частинки в д!електричному середовиип е диполями. При вадсташ М1Ж частниками (0,5-2)1 досягаеться високий р!вень поглинання електромагштного випром!нювання.

ОСНОВН1 висновки

1. Розроблено \ дослщжено новий вид електротехшчних матер!а-л!в — бетон електропровщний металонасичений (бетел-м) з широким спектром електроф!зичних властивостей \ шдвшценими ф!зико-мехашчними характеристиками.

2. Сформульовано вимоги до компоненте бетелу-м. Використан-ня цементного в'яжучого значно спрощуе технолог!ю виробництва, д!електричний наповнювач — квардевий шсок — характеризуеться високою механ!чною м!цн!стю, термо-! радшцшною стшк1стю, забез-печуе упорядкування ! створення макроструктури бетелу-м. Мета-левий компонент — стандарта! зал!зш порошки (ПЖВ) або порошки стал! ШХ-15, на в!дм!ну вод вуглецевих порошшв у склад!' широко

вщомих бетел1'в, мають адгезю до цементного ткта 1 при нагр1ванш не вигорають, термостшки до 500 "С, коефвденти температурного лшшного розшнрення при нагр]'ванш до 200 °С для стал1 1 цементного каменю сшвпадають.

3. Розроблено енергозбер1гаюча технолопя переробки шл1фуваль-них шлам1в стал1 ШХ-15 пщшипникового виробництва в металев! порошки багатоцшьового призначення. Встановлено, що процес створення цшфувальних шламт в певнш м1р1 вщображуе терм1чне оксидування — нанесения температуростшких, короз!Йностшких пл)'-вок на поверхню металу.

4. Встановлено, що при виготовленш бетелу-м шсля перемшу-вання суха сумш е одним ¡з вид1в правильних упаковок агрегат для двох взаемопроникаючих агрегатно-ланцюгових структур, яш мають матричний взаемопроникаючий характер.

3 використанням експериментально-статистичних моделей визна-чено вплив концентращУ металу 1 тиску пресування на мщшсть, електропровщшсть бетелу-м, показана можлив1сть управлшня його властивостями.

5. Розроблено довгов1чш низькотемпературш електронагр1вальш панел1 з бетелу-м (ТУ 37.567.001-92). Запропоновано конструктивш р1шення, технолопя виготовлення панелей для опалення житла, термоактивноУ \ антистатичноУ шдлоги.

Встановлено, що оптимальним способом виготовлення електро-нагр1'вач1в ¡з бетелу-м е статичне пресування. Розроблено новий споаб пресування, пдравл1чне прес-обладнання, виконано оптимь защя рецептурно-технолопчних фактор!в, як1 забезпечують отри-мання стандартних нагр^вальних панелей з необхщним питомим опором 10-1000 Ом • м, розм]'ром 400x400x25 або 400x600x25 мм при мМмально достатньому тиску пресування до 2МПа.

6. Фвико^пчними дослщженнями встановлено, що металевий компонент не приводить до суттевих змш фазового складу ново-створень цементного каменю, при наявност! на поверхш металу Ре203 виникають зал1зовмщуюч1 пдросилжати кальщ'ю 1 идрогранати. В процеа пдротермальноУ обробки бетелу-м Ре203 замУщае в структур! пдросилкапв 5Ю2. Пдратоваш алюмоферитш новостворення вм)'-щують в 2,7-4,7 рази води бшьше, шж силжати кальщю. За даними електронноУ мжроскошУ цементний гель пресованих зразшв представлений голковидними витянутими кристалами, а для литих сумшей б1льш характерш пластинчато!' 1 листковоУ форми.

7. Показано, що в бетелем сполучаються функцп захисних зал!зоводних конструкцш, в яких метал "гасить" у-випромшювання, водень у вигляд1 х1м!'чно зв'язано! води -нейтронш потоки. За захисними властивостями вщ у-випромшювання бетел-м знаходить-ся м1ж буд!вельним бетоном 1 эаЛ13ом.

В щлому, пщпорядковуючись експоненщальному закону 1 залеж-ност1 захисних властивостей матер1ал1в вщ !'х цдльност! з зменшенням енергп у-кванив ефектившсть захисту бетелу-м зб!льшуеться бшьше, шж можна було б очшувати при данш щшьность Так, при щшьност! 2,2-2,4 г/см3 лшшний коефодент ослабления 0,13-0,14 см-1, дов-жина релаксаци у-квант1в 6,9-7,4 см. Для енергп у-квантт до 100 кеВ товщина екрану !з бетелу-м в 2-3 рази менше, шж з буд!вельного бетону при однаковш !'х щшьност! ! р1ВН1 захисту.

8. На основ1 дослщжень виявлено законом1рност1 саморуйнуван-ня низькотемпературних електронагр1вач1в. Вщказ (пробш) елект-ронагр!вача 13 бетелу-м проходить в результат! втрати д1електричних властивостей цементно'! зв'язки при температур! близько 500 °С, лавинопод!бного зростання струму ! вид1лення тепла.

9. Розробки, приведен! в робот!, ! практичш заходи з економн матер!альних [ енергетичних ресурсе при розробц! нового виду електропровщного бетону впроваджен! на пщприемствах декшькох областей республ!ки.

Показана ефектившсть використання бетелу-м для виготовлення довгов1'чних електронагр!вач|'в, рентгенштукатурок, антистатично!" тдлоги, рад!опоглинаючих екран!в ! захисних екран!в вщ юшзуючих електромагн!тних випромшювань.

Дшрох!ммашем розроблено проект цеху для виготовлення металевого порошка (ТУ 555.М.В 14344430.023-93) низькотемпературних електронагр!вач!в (ТУ 37.567.001-93) на Вшницькому ВАТ Пщшипниковий завод. Постановою Кабшету М!шстр!в УкраТни № 110 в!д 23 лютого 1994 року за рахунок бюджету видшено на буд!вняц-тво цеху 10,5 млрд. крб., у 1995 роад шновацшним фондом Украши видшено ще 30 млрд. крб. на продовження буд!вництва.

ЗМ1СТ ДИСЕРТАЦП В1ДОБРАЖЕНО В НАСТУПНИХ РОБОТАХ:

1. Сердюк В.Р. Бетон электропроводный металлонасыщенный. — Винница: Континент, 1993. — 239 с.

Особистий внесок 100%.

2. Ройзман П.А., Куатбаев К.К., Сердюк В.Р. Изучение эффективности термопластичных гидрофобных добавок в автоклавных силикатных материалах// Тр. ин-та/ ВНИИСтром. 1978. № 15. С. 27-32.

Здобувач експериментально пщтвердив ефектившсть ново!" методики. Особистий внесок 30%.

3. Ройзман П.А., Сердюк В.Р. Гидрофобизация ячеистого бетона/ / Реферативная информация. Сер. Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих. — ВНИИЭСМ, 1978. — Вып. 10. — С. 7-8.

Здобувач зробив дослщження впливу ново! добавки на водопо-глииаюч! властивости шздрюватого бетону. Особистий внесок 50%.

4. Сердюк В. Р., Ратушняк О. Г., Наконечна О. В. Особливост! рад1ацшного фактору в процес1 буд1вництва житла в УкраУш// В1сник ВПГ. — Вшниця. — 1995. — № 2. — С. 17-20.

Здобувач запропонував план, прийняв участь у редагуванш статть Особистий внесок 35%.

5. Несен Л.М., Сердюк В.Р., Христич О.В. Моделювання та оптим1защя рецептурно-технолопчних фактор{в отримання нагр!вач1в ¡з цементно-шламових композицга/ / Вшник ВП1.— Вшниця.— 1995,—№ 3. — С. 9-11.

Здобувач запропонував план дослщжень. Особистий внесок 35%.

6. Сердюк В.Р., Куатбаев К.К., Сытина Б.Т. Использование побочных продуктов химической промышленности для гидрофобизации ячеистого бетона/ / Улучшение технологических и эксплуатационных свойств строительных материалов и конструкций. — Караганда: КПТИ, 1984. — С. 84-88.

Здобувач зробив досл1Дження впливу вводив на пдрофоб{защю шздрюватих бетошв. Особистий внесок 40%.

7. Сердюк В.Р., Ромазанов В.А. Использование побочных продуктов коксохимического производства в технологии тяжелых бетонов/ / Промышленные отходы и создание безотходных техно-

логических процессов в строительстве. — Алма-Ата: ААСИ, 1985.— С. 186-189.

Здобувач запропонував план дослдокень. Особистий внесок 50%.

8. Сердюк В.Р., Седых Ю.И., Слободянюк A.A. Термоактивные полы// АПК: наука, техника, практика. — 1990.— № 1. — С. 39.

Здобувач запропонував конструкщю термоактивною шдлоги. Особистий внесок 40%.

9. Сердюк В.Р., Ноговицина Л.И. Оценка радиоактивности золо-шлаковых отходов и композиционных материалов на их основе / / Строительные материалы.— 1991. — № 1. — С. 17-18.

Здобувач прийняв участь в оцшщ' радтактивност1 золошлакових вщход!в. Особистий внесок 60%.

10. Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Цементные композиционные материалы с композиционной матрицей// Строительные материалы и конструкции.— 1993. — N 1.— С. 5-6.

Здобував запропонував використовувати металевий наповнивач в електропровадних бетонах. Особистий внесок 50%.

11. Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Полифункциональные свойства ячеистых бетонов // Строительные материалы и конструкции.—

1993,— № 2,— С. 36-37.

Здобувач висветлил багатофункщональш електроф^зичш власти-вости шздрюватого бетону. Особистий внесок 70%.

12. Меркин А.П., Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Металлонасыщен-ные цементные бетоны в качестве радиопоглощающих материалов// Бетон и железобетон.— 1993.— № 2. — С. 11-13.

Здобувач npoBis дослщження радюпогинаючих властивостей металонасичених бетошв. Особистий внесок 35%.

13. Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Шдвищення захисних властивостей бетошв в1д юшзуючого випромшювання// Вкник ВП1.— Вшни-ця, — 1993,— № 1 — С. 28-30.

Здобувач теоретично дов!в наявшсть у бетел1в пщвищених за-хистних властивостей вщ випромшювання. Особистий внесок 50%.

14. Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Экранирующие и радиопоглощающие свойства бетэла-м/ / Строительные материалы и конструкции.—

1994,— № 1,— С. 8-9.

Здобувач npOBiß дослщження екрануючих i радюпоглинаючих властивостей металонасиченого бетону. Особистий внесок 50%.

15. Сердюк В.Р., Червяков Ю.Н., Староминская П.А., Несен Л.Н.

Защитные свойства металлонасыщенных бетонов от ионизирующих излучений// Строительные материалы и конструкции.— 1994.— № 1 — С. 18-19.

Здобувач залропонував план експерименту. Особистий внесок 30%.

16. Червяков Ю.Н., Сердюк В.Р., Рыбакова И.С. Радиоактивность строительных материалов/ / Строительные материалы и конструкции,— 1994,— № 1,— С. 20.

Здобувач прийняв участь в оцшщ радюактивностей матер!ал1в. Особистий внесок 35%.

17. A.c. 643456 СССР, МКИ С 04 В 13/24. Добавка к бетонной смеси/ Ройзман П.А., Куатбаев К.К., Сердюк В.Р.

Здобувач дослщив властивост! cyMiuii. Особистий внесок 25%.

18. A.c. 654904 СССР, МКИ 01 33/38. Способ определения эффективности гидрофобных термопластичных добавок в автоклавных силикатных материалах/ Ройзман П.А., Сердюк В.Р., Кричевский JI.A.

Здобувач запропонував формулу винаходу. Особистий внесок 50%.

19. A.c. 719982 СССР, МКИ С 04 В 15/02. Ячеистобетонная смесь / Ройзман П.А., Сердюк В.Р., Куатбаев К.К. и др.

Здобувач виконав експериментальну частину. Особистий внесок 35%.

20. A.c. 761437 СССР, МКИ С 04 В 13/24. Комплексная добавка в цементнобетонную смесь/ Серегин Г.В., Сердюк В.Р., Михайловский В.П. и др.

Здобувач розробив теоретичну основу винаходу. Особистий внесок 70%.

21. A.c. 833749 СССР, МКИ С 04 В 15/02. Ячеистобетонная смесь/ Сердюк В.Р., Кричевский Л.А., Казов М.Н. и др.

Здобувач розробив теоретичну основу винаходу. Особистий внесок 40%.

22. A.c. 983109 СССР, МКИ С 04 В 15/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона/ Сердюк В.Р., Сергейкина Е.М., Бастрикина Л.А. и др.

Здобувач запропонував склад cyMiuii. Особистий внесок 30%.

23. A.c. 990719 СССР, МКИ С 04 В 15/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистобетонных изделий/ Боженов П.И., Григорьев Б.А., Сердюк В.Р. и др.

Здобувач запропонував план i розробив експериментальш дослщження. Особистий внесок 25%.

24. A.c. 1066961 СССР, МКИ С 04 В 15/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона / Боженов П.И., Григорьев Б.А., Сердюк В.Р. и др.

Здобувач розробив теоретичну основу винаходу. Особистий внесок 25%.

25. A.c. 1130549 СССР, МКИ С 04 В 15/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона / Сердюк В.Р., Меркин А.П., Кравцов П.И.

Здобувач розробив теретичну основу винаходу. Особистий внесок 40%.

26. A.c. 1568410 СССР, МКИ С 04 В 18/26. Способ изготовления токопроводящих бетонных изделий/ Добжинский М.С., Друкова-ный М.Ф., Сердюк В.Р. и др.

Здобувач запропонував формулу винаходу. Особистий внесок 35%.

27. A.c. 1618742 СССР, МКИ С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона/ Сердюк В.Р., Друкованый М.Ф., Хаддадин JI.O. и др.

Здобувач запропонував склад cyMimi. Особистий внесок 25%.

28. A.c. 1611897 СССР, МКИ С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона/ Сердюк В.Р., Шеховцов O.A., Хаддадин JI.O.

Здобувач розробив теоретичну основу винаходу. Особистий внесок 25%.

29. A.c. 1636378 СССР/МКИ С 04 В 24/18. Комплексная добавка для бетонной смеси/ Сердюк В.Р., Хаддадин JI.O., Шеховцов O.A. и др.

Здобувач запропонував склад добавки. Особистий внесок 25%.

30. A.c. 1641958 СССР, МКИ Е 04 15/06. Антистатическое покрытие пола/ Сердюк В.Р., Седых Ю.И., Дорохов И.И. и др.

Здобувач запропонував конструктивне ранения елементу анти-статично! пщлоги. Особистий внесок 40%.

31. A.c. 1659381 СССР, МКИ С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона/ Сердюк В.Р., Хаддадин JI.O., Рягузов Ю.Д.

Здобувач запропонував склад cyMimi. Особистий внесок 40%.

32. A.c. 1752730 СССР, МКИ С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления электропроводного бетона/ Сердюк В.Р., Антонин И.П., Пунагин В.Н. и др.

Здобувач запропонував формулу винаходу . Особистий внесок 25%.

33. A.c. 1754751 СССР, МКИ С 09 9/02. Клеящая композиция/ Сердюк В.Р., Ковальчук И.В., Антоник И.П. и др.

Здобувач розробив теоретичну основу винаходу. Особистий внесок 25%.

34. A.c. 1795634 СССР, МКИ С 04 В 28/00. Бетонная смесь для изготовления токопроводящих нагревательных элементов/ Сердюк В.Р., Антоник И.П., Пунагин В.Н. и др.

Здобувач запропонував формулу винаходу . Особистий внесок 25%.

35. A.c. 1819770 СССР, МКИ В 28 В 3/08. Устройство для прессования элементов экранирования помещений от радиационных излучений / Павленко B.C., Код И.В., Сердюк В.Р. и др.

Здобувач розробив теоретичну основу винаходу. Особистий внесок 25%.

36. Сердюк В.Р., Казов М.Н., Требухова Т.А. и др. Использование кека переработки феррофосфора для производства ячеистого бетона/ / Использование отходов химической промышленности и создание безотходных технологических процессов : Матер, респуб. науч.-техн. совещ.— Алма-Ата, 1980. С. 54-56.

Здобувач запропонував використати залкэовмйдуюч! в!дходи як добавку. Особистий внесок 35%.

37. Сердюк В.Р., Ромазанов В.А. Использование побочных продуктов коксохимического производства в технологии строительных материалов// Проблемы повышения эффективности капитального строительства: Тез. докл. респуб. науч.-техн. конф.— Алма-Ата, 1983. С. 67-68.

Здобувач запропонував i зробив дослщження нових добавок. Особистий внесок 60%.

38. Сердюк В.Р., Ромазанов В.А. Улучшение основных свойств ячеистых бетонов// Проблемы повышения эффективности капитального строительства: Тез. докл. респуб. науч.-техн. конф.— Алма-Ата, 1983. С. 63-65.

Здобувач запропонував hobi добавки для шздрюватих бетошв. Особистий внесок 80%.

39 Сердюк В.Р., Казов М.Н., Требухова Т.А. Применение побочного продукта производства фосфатов в технологии автоклавных силикатных материалов / / Использование отходов в производстве строительных материалов : Тез. докл. всесоюз. науч.-техн. конф.— Чимкент, 1986. С. 137-138.

Здобувач запропонував 1 зробив дослщження ново!' добавки в автоклавш бетони. Особистий внесок 40%.

40. Пунагин В.Н., Сердюк В.Р., Антоник И.П. Снижение материалоемкости конструкций и изделий из защитных бетонов/ / Внедрение в производство строительства прогрессивных строительных материалов: Тез. докл. респуб. совещ.— Ровно, 1990. С. 115-117.

Здобувач запропонував використовувати металонасичеш бетони для захисту вщ радтактивних випромшювань. Особистий внесок 30%.

41. Сердюк В.Р., Савчинский И.Г. Малоотходный метод порошковой металлургии — резерв экономии металлов в автомобилестроении/ / Социально-экономические аспекты и ресурсосбережение на автомобильном транспорте : Тез. докл. респуб. науч.-техн. конф.— Винница, 1992. С. 71-72.

Здобувач запропонував технолопю використання металевих ишфувальшх вщход1в. Особистий внесок 60%.

42. Сердюк В.Р., Несен Л.Н., Савчинский И.Г. О выборе оборудования для переработки металлической стружки и шлифовальных шламов/ / Социально-экономические аспекты и ресурсосбережение на автомобильном транспорте: Тез. докл. респуб. науч.-техн. конф.— Винница, 1992. С. 86-87.

Здобувач запропонував технолопчне обладнання для переробки ишфувальних шлам!в. Особистий внесок 40%.

43. Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Макро- и микроструктура электропроводного металлонасыщенного цементного камня// Анализ и оптимизация грубогетерогенных композиционных материалов: Тез. докл. междун. сем.— Одесса, 1993. С. 40-41.

Здобувач розробив анал!з мехашзму формування сгруктури металонасиченого бетону. Особистий внесок 50%.

44. Сердюк В.Р., Несен Л.Н. Экранирующие и радиопоглощающие свойства бетэла-м// Экспериментально-статическое моделирование в компьютерном материаловедении: Тез. докл. междун. сем.— Одесса, 1993. С. 48-49.

Здобувач запропонував план екслерименту. Особистий внесок 50%.

45. Меркин А.П., Сердюк В.Р., Несен JI.H. Бетон электропроводный металлонасыщенный (бетэл-м)/ / Материалы для строительства: Тез. докл. II междун. конф.— Днепропетровск, 1993. С. 115-116.

Здобувач зробив анал!з багатофункщональних властивостей бетела. Особистий внесок 35%.

46. Сердюк В.Р. Бетон электропроводний металлонасыщенный (бетэл-м) как защитный материал от ионизирующих излучений// Материалы для строительства. Тез. докл. 3-й междун. конф., Днепропетровск,— 1994,— С. 32-33.

Здобувач теоретично обгрунтував шдвгацеш захистш властивост1 бетела. Особистий внесок 100%.

47. Сердюк В.Р., Несен Л.Н., Христич A.B. Влияние вибропрес-сующих воздействий на формирование структуры бэтела-м// Применение колебаний в технологии: расчет и проектирование машин для реализации технологий. Тез. докл. 2-й междун. науч.-техн. конф., Винница,— 1994.— С. 114.

Здобувач зробив дослщження впливу В!"бропресування на структуру бетела. Особистий внесок 35%.

48. Сердюк В.Р., Христич A.B., Несен JI.H. Многотонажные отходы подшипниковых производств — эффективные наполнители для бетэлов/ / Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов. Сб. тр. междун. научн. конф., Макеевка.— 1995 — С. 123.

Здобувач запропонував використання вщход1в шдшипникового виробництва. Особистий внесок 35%.

49. Сердюк В.Р., Рыбакова И.С., Христич A.B. Защитные свойства металлонасыщенных бетонов/ / Энергосберегающие технологии производства строительных материалов. Тез. докл. респ. сем., Киев.— 1995,— С. 38.

Здобувач запропонував план експерименту. Особистий внесок 35%.

50. Сердюк В.Р., Христич A.B. Защита от ионизирующих излучений/ / Моделирование и вычислительный эксперимент в материаловедении. Матер. 35 межд. сем., Одесса.— 1996.— С. 108.

Здобувач запропонував план дослщжень. Особистий внесок 50%.

ABSTRACT

Serdyuk V. R. Electroconductive concretes of polyfunctional prescri ption.

The dissertation of supporting the scientific degree of doctor of technical science, speciality 05.23.05 — building materials and things. Pridneprovskaya State Academy of Civil Engineering and Architecture, Dnepropetrovsk, 1997.

One monograph, 50 scientific works, 19 author's licences are defended, which, contain the results of theoretical and experimental research in the field of manufacturing polyfunctional electroconductive concretes with use metallic conduct(ing) component. It's shown the mechanism of action of additions dispersion metal and determined the cornformities of their influence on reologica!, physico-chemical, physico-mechanical and operational characteristics of cell and compact (density) of concretes. It is realized industrial introduction of metalliferous electroconductive concretes. There are produced the methodology of projection of concrete composition and data about the efficiency in use of them.

АННОТАЦИЯ

Сердюк В.P. Электропроводные бетоны полифункционального назначения.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.23.05. — Строительные материалы и изделия. Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры- Днепропетровск, 1997.

Защищается 1 монография, 50 научых трудов, 19 авторских свидетельств, которые содержат результаты теоретических и экспериментальных исследований в области теории и практики изготовления полифункциональных электропроводных бетонов с использованием металлического проводникового компонента. Показаны механизмы действия добавок дисперсного металла и установлены закономерности влияния их на реологические, физико-механические и эксплуатационные характеристики ячеистых и плотных бетонов. Осуществлено промышленное внедрение металлонасыщенных электропроводных бетонов, приводится методология проектирования со-

ставов и данные об эффективности их использования .

Ключов1 слова: електропровгдш бетанш добавки, сулиш1, низькотемпературт електронагр1вач1, захисш матер1али вгд юшзуючого випром1нювання.

Здано в наб|р 08.04.97. П1дписано до друку 12.04.97. Формат 60x84/16. Папф офсетний. Гарнитура Антиква. Друк офсетний. Ум. друк, арк. 2,54. Замов. 59. Тираж 100 екз.

Приджлровська Державна академю буд1вництва та архпектури

Орипнал-макет и друк ф1рми "КОНТИНЕНТ" Украина, 287100, м. В1нниця, вул. Козицького, 13