Цементные бетоны и растворы с пониженным радоновыделением

Пересыпкин, Евгений Вячеславович

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Цементные бетоны и растворы с пониженным радоновыделением

кандидата технических наук: Пересыпкин, Евгений Вячеславович
город: Красноярск
год: 2005
специальность ВАК РФ: 05.23.05

Диссертация по строительству на тему «Цементные бетоны и растворы с пониженным радоновыделением»

Автореферат диссертации по теме "Цементные бетоны и растворы с пониженным радоновыделением"

На правах рукописи

Пересыпкин Евгений Вячеславович

ЦЕМЕНТНЫЕ БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ С ПОНИЖЕННЫМ РАДОНОВЫДЕЛЕНИЕМ

05.23.05. -Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2005 г.

Работа выполнена на кафедре строительных материалов и изделий Красноярской государственной архитектурно-строительной академии

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Назиров Рашит Анварович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Селиванов Виталий Мартемьянович

кандидат технических наук Аллилуева Екатерина Ивановна

Ведущая организация

ГПКК проектный, научно-исследовательский и конструкторский институт «Красноярский ПромстройНИИпроект»

(г. Красноярск)

оо

Защита диссертации состоится « г » и МНЯ 2005 года в /о часов в аудитории K-/S4 на заседании диссертационного совета Д 212.096.01 в Красноярской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82.

Тел. (8-3912) 44-58-53; факс (8-3912) 44-45-60; e-mail: nis@gasa.krs.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярской государственной архитектурно-строительной академии

Автореферат разослан « S» *JU<stA_ 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, канд. техн. наук, профессор

В.Н. Шапошников

Общая характеристика работы

Актуальность. Актуальность темы обусловлена необходимостью научной проработки вопроса об основах и методах получения экологически чистых по радиационному фактору строительных материалов.

Находясь в помещениях, человек подвергается воздействию естественного радиационного фона, который формируется природными источниками ионизирующего излучения. Естественные радионуклиды, содержащиеся в грунте, строительных материалах, воде, топливе, создают радиоактивные эманации, которые в результате ограниченного воздухообмена в помещениях способны скапливаться в угрожающих здоровью концентрациях.

В стратегии ограничения облучения основная роль принадлежит возможности управления дозой облучения населения естественными источниками ионизирующего облучения и ее регулирования. В этой связи особую роль приобретает критерий-степень управляемости источником. Степень управляемости источником в зависимости от ситуаций (планируемые или сложившиеся) может значительно изменяться. Например, выбор материалов для производства строительных изделий и конструкций с меньшим содержанием естественных радионуклидов (ЕРН) и радоновыделением позволяет снизить облучение населения от естественных источников ионизирующего излучения без значительных капитальных затрат. Если выбор материалов с меньшим ЕРН с целью снижения облучения очевиден, то проблема возможности регулирования радоновыделения из цементных бетонов и растворов весьма актуальна и требует всестороннего изучения с практическим выходом на производство.

В настоящей работе особое внимание уделено выявлению влияния индустриальных добавок на радоновыделение и созданию экологически чистых по радиационному фактору цементных бетонов и растворов.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-исследовательской темы ГБ № 69 «Исследование и разработка методов прогнозирования радиационных параметров материалов и строительной продукции» (2002-2003 г.г.) по заданию Министерства образования РФ.

Цель работы. Разработка составов и технологии получения цементных бетонов и растворов с пониженным радоновыделением, обеспечивающих снижение доз облучения населения в помещениях.

Основные задачи исследований:

• Исследовать феноменологию изменения радоновыделения цемента при его гидратации без добавок, а также с пластифицирующими добавками, добавками-электролитами и комплексными добавками.

• Выявить процессы, обуславливающие радоновыделение гидратирующе-гося цемента, и механизм поступления радона из цементного зерна в открытое пространство.

• Исследовать возможность прогнозирования эманирования цементного камня в поздние сроки твердения по результатам измерений радоновыделения из цементного теста.

• Установить влияние добавок-ускорителей твердения, добавок-пластификаторов и комплексных добавок на радоновыделение цементного камня в поздние сроки твердения. Выявить влияние степени гидратации силикатов кальция и образования гидросульфоалюминатов кальция на эманирование цементного камня.

• Произвести оценку эманирования компонентов цементных бетонов. Исследовать влияние заполнителей из плотных горных пород на параметры эмани-рования бетонов. На основе полученных результатов предложить составы бетона с пониженным эманированием.

• Произвести оценку эффективности влияния разработанных составов тяжелых бетонов на снижение дозы внутреннего и внешнего облучения в помещениях.

Научная новизна:

• Установлено, что добавки-ускорители способствуют дополнительному выходу радона, а добавки-пластификаторы в значительной степени уменьшают эманирование в период схватывания цементного теста и твердения цементного камня. Комплексные добавки снижают радоновыделение цементного теста и цементного камня.

• Установлено, что радоновыделение цемента при взаимодействии с водой обусловлено процессами десорбции, гидратации и структурообразования. При этом механизм эксхаляции радона из гидратирующегося цемента описывается двумя последовательно протекающими процессами: поступлением радона из зерен клинкера в структуру гидратирующегося цемента и выходом атомов радона из цементного теста в окружающую среду.

• Выявлено, что радоновыделение на стадии формирования структуры цементного геля, сформировавшейся в течение индукционного периода, предопределяет при прочих равных условиях эманирование цементного камня в более поздние сроки твердения в состоянии естественной влажности.

• Современными методами физико-химического анализа выявлена плотная корреляционная связь между количеством продуктов гидратации гидравлически активных минералов цемента, количеством гидросульфоалюминатов кальция и радоновыделением цементного камня с различными добавками.

Практическая ценность:

• Для радиоэкологической оценки строительных материалов рекомендован показатель- эманирующая способность по радону (ЭСР), также называемый удельной эффективной активностью радия, как наиболее полно отражающий ра-диационно-экологические свойства и удобный для практического использования.

• Для снижения радоновыделения цементных бетонов и растворов рекомендованы пластифицирующие добавки ЛСТ и С-3, а также низкоэманирующий горнблендитовый заполнитель, применение которых позволяет снизить эмани-рующую способность практически в 1,5...2 раза.

• Предложен расчет эманирующей способности строительных смесей по массовым вкладам их компонентов с учетом химически связанной цементом во-

ды и влияния химических добавок, позволяющий прогнозировать радоновыделе-ние цементных строительных смесей на стадии их проектирования.

• Разработаны низкоэманирующие составы сухих смесей и бетонов, применение которых снижает радиационный фон в помещении и дозу облучения населения в помещениях на 43% без снижения их строительно-технических свойств.

• Выявлены основные направления улучшения радиационно-экологических показателей цементных бетонов и растворов. Снижение эманиро-вания в бетонах достигается путем рационального выбора цемента с пониженным расходом клинкерной составляющей, уменьшения расхода цемента, применения промышленных добавок-пластификаторов, а также использования низко-эманирующих заполнителей, например низкоосновной радиационно-чистой породы горнблендит.

Реализация результатов работы. На основе результатов диссертационных исследований разработан низкоэманирующий состав сухой строительной смеси, выпускаемой в производственных условиях ООО «РОСО-98». Основные результаты работы внедрены в учебные курсы «Методы исследования и контроля качества строительных материалов» и «Использование отходов промышленности в производстве строительных материалов» для специальности 290600 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Методология работы основана на базовых положениях строительного материаловедения, физико-химических превращениях при гидратации цемента, формировании структуры материалов и показателей естественной радиоактивности компонентов сложных строительных смесей. Проведение исследований осуществлялось с использованием современных теоретических и технических разработок известных в области технологии строительных материалов учёных Ю.М. Баженова, Ю.М. Бутта, А.В. Волженского, Ф.С. Ли, И.Н. Ахвердова, И.И. Курбатовой, В.Г. Батракова и исследований в области естественной радиоактивности И.Е. Старика, Э.М. Крисюка, В.В. Коваленко, РА Назирова и др.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на конференциях, в том числе: XXI региональной научно-технической конференции «Проблемы архитектуры и строительства» (Красноярск, 2003, 2004г.); Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы энергообеспечения» (Красноярск, 2003 г.); X региональной конференции «Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения» (Красноярск, 2004г.)

На защиту выносятся:

• экспериментальные зависимости радоновыделения гидратирующегося цемента без добавок, а также с добавками-ускорителями твердения, пластифицирующими добавками и комплексными добавками;

• зависимости экспериментальных и расчетных исследований влияния процессов гидратации и структурообразования на радоновыделение цемента;

• схема механизма эксхаляции радона из гидратирующегося цемента без добавок и с добавками;

• зависимость эманирования цементного камня в поздние сроки твердения от эманирования цементного теста;

• экспериментальные зависимости эманирования цементного камня от степени гидратации силикатов и образования гидросульфоалюминатов кальция;

• результаты расчета эманирующей способности строительных смесей по массовым вкладам их компонентов с учетом химически связанной цементом воды и влияния химических добавок;

• обоснование применения горнблендита в качестве низкоэманирующего заполнителя для тяжелых бетонов;

• предложения по улучшению радиационно-экологических показателей цементных композиций и составы бетонов с пониженной эманирующей способностью;

• оценка эффективности снижения дозы облучения населения за счет применения составов бетонов с пониженным радоновыделением.

Вклад автора в разработку проблемы. Автором осуществлено проведение экспериментов, обобщение результатов расчётов и экспериментальных исследований; внедрение результатов работы в производство и выпуск промышленной партии низкоэманирущих сухих строительных смесей. В интегрированной системе программирования МаШСаё разработан алгоритм расчета эффективности применения низкоэманирующих составов в снижении эффективной дозы облучения населения от естественных радионуклидов.

Публикации по теме работ. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 работы, в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и основных выводов, изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 62 рисунка, 29 таблиц, список используемой литературы из 140 наименований и 6 приложений на 38 страницах.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, показана её научная новизна и практическая ценность, а также изложены основные положения, вынесенные на защиту, приведены сведения об апробации работы.

Глава 1 посвящена изучению вопросов воздействия природных источников радиации на население, радиоактивности строительных материалов и их влияния на формирование радиационного фона в помещении, а также вопросов эксхаля-ции радона при гидратации гидравлически активных материалов.

Формирование естественного радиационного фона окружающей среды происходит за счёт природных источников космического и земного происхождения. В результате производственной деятельности человека формируется техно-генно измененный естественный радиационный фон.

По результатам отечественных и зарубежных исследований население получает дозу от облучения естественными радионуклидами, в 2,5 раза превышающую величину предела дозы, нормируемой документом СП 2.6.1.758-99 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санитарные нормы и правила» от техногенного излучения, равную 1 мЗв в год.

Население промышленно развитых стран около 80% времени проводит в жилых и производственных помещениях. В связи с этим облучение людей происходит в основном внутри помещений. Очевидно, что действие ионизирующего излучения не может зависеть от происхождения источника и определяется уровнем воздействия, а отношение к различным источникам ионизирующего излучения должно определяться в зависимости от их вклада в суммарную дозу и возможности воздействия на эти источники. Таким образом, главенствующая роль в ограничении облучения от ЕРН принадлежит строительной отрасли.

Имеющийся в строительстве положительный опыт реализации мероприятий, направленных на снижение облучения населения, убедительно опровергает утверждение о невозможности влияния на уровень облучения, обусловленного природными источниками. Однако в уже законченных строительством зданиях и сооружениях эти мероприятия, как правило, экономически нецелесообразны. Поэтому реализация мероприятии, направленных на снижение облучения, должна иметь превентивный характер.

В помещениях человек подвергается воздействию внешнего гамма-излучения, а также внутреннего излучения, обусловленного преимущественно вдыханием радиоактивного газа радона и его дочерних продуктов распада (ДПР), содержащихся в воздухе помещений. Длительное воздействие повышенных концентраций радона провоцирует увеличение числа заболеваний раком легкого, патологических нарушений системы кроветворения, а также различные неблагоприятные генетические нарушения. Следует отметить, что данные последствия проявляются как у населения, проживающего в условиях повышенных концентраций радиоактивного газа радона, так и у профессиональных работников.

Радон - это инертный газ без цвета и запаха, почти в 8 раз тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде. В процессе распада он образует семейство альфа- излучателей, которые в целом называют дочерними продуктами распада.

В современное здание радон поступает в основном из фунтового основания, наружного воздуха, ограждающих конструкций и из системы водоснабжения в результате деэманирования холодной и горячей воды. Для принятых в России к строительству многоэтажных кирпичных и железобетонных зданий основным источником поступления радона в помещение являются строительные материалы. Таким образом, разработка низкоэманирующих составов бетонов и растворов является весьма актуальной задачей.

В настоящее время экспериментально установлено, что гидратация гидравлически активных материалов: цемента, золы-унос - приводит к увеличению выхода радона почти в 10 раз. Установлено также, что некоторые виды добавок снижают радоновыделение. Однако работы, направленные на исследование воздействия индустриальных добавок на эманирование цемента, практически отсутствуют.

Другим способом снижения эманирования является применение низкоэма-нирующих заполнителей. Сотрудниками НИИЖБ совместно с Институтом ядерных исследований РАН разработана композиция для защиты от естественного радиационного фона. В качестве наполнителя, песка и щебня композиция содержит радиационно-чистую ультраосновную породу. Применение данной композиции позволяет обеспечить низкий уровень естественной радиации в помещении. Использование ультраосновной породы ограничивает спектр применения

заполнителей в тяжелых бетонах, предназначенных для снижения радиационного фона в помещениях. В этой связи изучение причин и факторов, влияющих на эманирование строительных материалов, а также выявление низкоэманирующих материалов, позволяющих получить бетон с высокими радиационно-гигиеническими качествами без снижения физико-механических свойств, является одной из основных задач строительного материаловедения.

Во второй главе приведено описание приборов, методики проведения инструментальных измерений, а также представлены характеристики используемых материалов.

В качестве основного средства измерений в данной работе использовался радиометр «AlphaGUARD PQ2000» производства фирмы «Genitron Instruments GmbH» (Германия), предназначенный для мгновенных измерений и продолжительного мониторинга объемной активности радона-222.

Исследуемую пробу материала или образец устанавливали в специальный эманационный контейнер, туда же помещали радиометр AlphaGuard. Накопление радона производили в течение 3-15 суток. Параметры эманирования для сыпучих материалов; песка, гравия, ПГС и керамзита - определяли в рыхло-насыпном состоянии, для тяжёлого бетона - на образцах-кубах стандартных размеров (150x150x150). До испытаний образцы твердели в различных условиях, но не менее 28 суток для завершения основных стадий структурообразования и достижения равновесия между радием и радоном. Для соблюдения условий стационарного распределения радона-222 в веществе измеряемые образцы выдерживались в нормальных условиях среды не менее, чем 1 сутки. Для изучения радоновыделе-ния цемента при его гидратации приготовленное цементное тесто после перемешивания укладывалось в эманационный контейнер.

Величина коэффициента эманирования по радону (КЭР) и эманирующей способности по радону (ЭСР) определялась на основании анализа графика накопления радона в замкнутом объеме из образца материала с известным содержанием радия-226. Алгоритм расчета по данным «AlphaGUARD PQ2000» реализован в системе программирования MathCAD.

В работе применялся красноярский портландцемент М400Д0 и топкинский М400Д20. По химическому составу и физико-механическим свойствам цементы соответствуют требованиям ГОСТ 10178-85. Для изготовления экспериментальных составов рядовых и низкоэманирующих бетонов применялся обычный кварцевый щебень и песок, а также горнблендитовые щебень и песок, являющиеся попутными продуктами дробления и обогащения титаномагнетитовых руд.

О^С.ч

Г1.ЛЭ9

О 706

l>.Ud

70 СО SO -40 ЗО 20 10 О

Рис.1. Рентгеновская дифрактограмма горнблендита

Методом рентгенофазового анализа (рис.1) нами установлено, что исследуемая проба горнблендпта представлена практически двумя минералами: желе-зомагнезиальным гидроалюмосиликатом [(М{£, Рс)б А!)« (ОН)в] с ё=0,707; 0,354; 0,141; 0,471; 0,282; 0,201 нм и натриевокальциевым магнезиальным желе-зотитановым гидроалюмосиликатом с

а=0,313; 0,839; 0,279; 0,27; 0,23; 0,216; 0,201 нм. Других неидентифицируемых пиков на дифрактограмме не наблюдается. Таким образом, представленную пробу следует отнести к железомагнезиальным хлоритам.

Результаты химического анализа пробы горнблендита и его минералов представлены в табл.1, а физико-механические свойства горнблендита в табл.2.

Таблица I

Химический состав горнблендита

Свойства кварцевого и горнблендитового щебня

Таблица 2

Вид щебня Средняя плотность зерен, кг/м Насыпная плотность, кг/м Стойкость к распаду Водо-поглощение w,% Марка по дроби-мости

силикатному железистому

Кварцевый щебень из гравия 2500 1450 Стоек Стоек 0,8 1400

Горнбленди- товый щебень 3026 1900 Стоек Стоек 0,56 1400

Данная порода принадлежит к соединениям сложного и непостоянного химического состава, моноклинной структуры, которые относятся к цепочным силикатам магния, железа, кальция, часто совместно с натрием и алюминием.

Проведенные нами исследования показали, что горнбледитовый щебень устойчив против силикатного и железистого распадов. По отношению к кварцевым заполнителям горнблендиту свойственна большая плотность и меньшее во-допоглощение.

Для оценки влияния добавок на эманирование цемента были использованы добавки-ускорители (ХК, ХН), пластифицирующие (ЛСТ, С-3) и комплексные добавки (Универсал П-2). Выбор добавок обусловлен их доступностью и широким применением в строительной практике.

Глава 3 посвящена изучению кинетики выхода радона при гидратации цемента, а также изучению эманирования цементного камня с различными добавками.

Выбор вида и вводимого количества добавок, в расчете на сухое вещество, в композициях производится с учетом пособия к СНиП 3.09.01-85. Критерием оптимальности дозировок добавок в этом случае является возможность получения бетонов с заданными строительно-технологическими свойствами и экономическая целесообразность. Между тем, работ, направленных на изучение возможности получения цементных бетонов и растворов, обладающих новым качеством - пониженным радоновыделением, в отечественном и зарубежном опыте практически не имеется. Такая работа является оригинальной и представляет несомненный научный интерес.

Для проведения экспериментов выбраны добавки-ускорители твердения, добавки пластифицирующего действия и комплексные добавки.

Составы исследуемых композиций представлены в табл.3.

Таблица 3

_Вид и количество добавок цементных композиций_

№ состава Наименование добавки Количество, мае. %

1 Без добавки —

2 ХК (хлорид кальция) 5

3 ХН (хлорид натрия) 3

4 Сахароза 10

5 ЛСТ 0,5

6 С-3 0,3

7 ХК+сахароза 5+5

8 Универсал П-2 0,7

Можно предположить, что выход радона обусловлен хорошо изученными стадиями гидратации и структурообразования искусственного камня. Поэтому, воздействуя на процессы формирования его структуры путем ввода в цемент широко известных добавок, можно регулировать радоновыделение цементных материалов. Проведенные нами исследования позволяют констатировать, что процесс гидратации цемента приводит к выделению дополнительного количества радона сверх того количества, которое образуется в результате распада радия.

Кривые радоновыделения гидратирующегося цемента с различными добавками представлены на рис.2,3. Введение в цемент добавок значительно изменяет параметры его эманирования.

Рис.2. Кривые радоновыделения в начальный период гидратации цемента с добавками-ускорителями: 1- цемент без добавки; 2-цемент с добавкой ХК; 3-цемент с добавкой ХН

750

<00

3 *

то

\ у У" 'АР? г+

/ / > У' 2 (

Л. к

--3

20 40

60 <0 Время, ч

100 110 но

Рис.3. Кривые радоновыделения в начальный период гидратации цемента с пластифицирующими добавками: 1- цемент без добавок; 2-то же с добавкой сахарозы. 3- то же с добавкой ЛСТ; 4- то же с добавкой С-3

как видно на рис.2, сопровождается увеличением

Добавки-ускорители, такие как хлорид кальция (ХК) и хлорид натрия (ХН), способствуют дополнительному выходу радона в период схватывания и твердения цементного теста. С момента затворения происходит интенсивное выделение радона, превышающее эманирование цемента без добавок, при этом продолжительность индукционного периода выхода радона уменьшается в сравнении с цементом без добавок. Введение в цемент пластифицирующих добавок ЛСТ и С-3 снижает эманирование гидра-тирующегося цемента и удлиняет продолжительность индукционных периодов.

В процессе гидратации изменяется диффузионная среда, значительно влияющая на выход радона. Происходит изменение фазового состава порового пространства твердеющего цемента. Свободная вода переходит в химически связанную, поры цементного камня заполняются воздухом. Очевидно, что диффузия радона в воздухе происходит значительно быстрее, чем в воде. На рис.4 представлены кривые накопления радона и набора пластической прочности. Интенсивное связывание воды сопровождается ростом количества новообразований, повышением пластической прочности цементного теста и, скорости выхода радона.

Рис.4. Структурообразование и выход радона из цементного теста без добавок: 1-кривая нарастания пластической прочности (по данным И.И. Курбатовой); 2- кривая радо-новыделения

тации цемента обусловлен процессами десорбции, гидратации и структурообра-зования. Десорбция радона происходит с поверхности цементных зерен, внутренней поверхности открытых и ранее (до растворения клинкерных минералов) закрытых пор и капилляров.

Взаимосвязь между характерными стадиями структурооб-разования и стадиями выхода радона из гидратирующегося цементного камня можно представить так, как это сделано в табл.4.

Нами установлено, что на стадии формирования структуры цементного камня формируется величина его коэффициента эма-нирования в более поздние сроки твердения, в состоянии естественной влажности.

Исходя из современных представлений о механизме гидратации цемента и на основании результатов эманационных измерений выявлены процессы, обуславливающие кинетику выхода радона. Выход радона при гидра-

Таблица 4

Взаимосвязь стадий структурообразования цементного теста и выхода радона

Стадия процесса (стадия II стадия III стадия

Структурообразование гидратирующегося цемента гель"* „золь Индукционный период (схватывание и зарождение кристаллогидратов) Формирование и упрочнение кристалло-гидратной структуры

Радоновы-деление Интенсификация выхода радона (при затворении и перемешивании) Индукционный период выхода радона (наблюдается равновесная концентрация радона) Увеличение выхода радона (до достижения равновесной концентрации радона)

Процесс поступления атома радона в открытое пространство можно представить в виде двух последовательно протекающих процессов: поступления радона из зерен цементного клинкера в структуру гидратирующегося цемента и выхода атома радона из цементного теста в окружающую среду.

А В С к1 к2

где А, В, С-количество атомов радона, находящихся, соответственно, в клинкерном зерне, гидратирующемся цементе, в открытом пространстве; к1, к2-константы скоростей переходов атомов из одного вида в другой.

В соответствии с этой схемой концентрация радона, вышедшего в герметичную емкость, описывается формулой

к2 — к! к2 — к!

к21

где равновесная концентрация атомов радона, вышедших из цементного теста в открытое пространство, Бк/м3.

Рис.5. Кривые радоновыделения гидратирующегося цемента с пластифицирующими добавками в герметичный эманационный контейнер: 1-цемент без добавки; 2- то же с добавкой С-3; 3-то же с добавкой ЛСТ; 4- то же с добавкой сахарозы

На рис.5 видно, что кривые радоновыделения гидратирующегося цемента с различными добавками описываются одним уравнением. Это свидетельствует о приемлемости предложенной нами схемы для описания этого процесса.

На рис.6,7 представлены кривые радоновыделения цементного камня с добавками-ускорителями и пластифицирующими добавками.

Добавки-ускорители твердения увеличивают радоновыделение цементного камня, а добавки-пластификаторы и комплексные добавки снижают. Добавка ХК увеличивает коэффициент эманирования цементного камня в 1,25 раза. Коэффициент эманирования цемента с добавкой ЛСТ и С-3 соответственно в 2,1 и 1,87 раза меньше, чем у цемента без добавок. Снижение коэффициента эманирования

цементного камня наблюдается с комплексной добавкой (ХК+сахароза) в 1,7 раза и индустриальной комплексной добавкой «Универсал» П-2 в 1,12 раза.

Рис.6. Кривые радоновыделения цементного камня с добавками-ускорителями твердения: 1- цемент без добавок; 2-то же с добавкой ХК

Рис.7. Кривые радоновыделения цементного камня с пластифицирующими добавками: 1- цемент без добавок; 2-то же с добавкой сахарозы; 3- то же с добавкой ЛСТ; 4-то же с добавкой С-3

Величины коэффициента эманирования (КЭР) и эманирующей способности (ЭСР) по радону цементного камня на 28 сутки, рассчитанные по результатам экспериментов, для различных добавок приведены в табл.5.

Таблица 5

Величины коэффициента эманирования по радону (КЭР) и эманирующей способности (ЭСР) по радону цементного камня с различными добавками

№ состава Цемент с добавкой Параметры эманирования цементного камня в возрасте 28 суток

КЭР ЭСР, Бк/кг

1 Без добавки 0,132 4,290

2 ХК (хлорид кальция) 0,163 5,330

3 ХН (хлорид натрия) Не определялось Не определялось

4 Сахароза 0,080 2,520

5 ЛСТ 0,064 2,112

6 С-3 0,087 2,830

7 ХК+сахароза 0,077 2,620

8 «Универсал» П-2 0,118 3,850

тг

Рис.8. Дериватограммы цементного камня (28 суток): а- без добавок; б- с добавкой ХК; в- с добавкой сахарозы

Расшифровка результатов дифференциально-термического анализа и сопоставление их с результатами радиометрических исследований позволили нам установить связь между эманировани-ем и степенью гидратации силикатов кальция.

На рис.8 представлены де-риватограммы цемента без добавок, а также с добавкой ХК и сахарозы.

Потери массы пробы в интервале температур от 20 до 210°С описывают суммарные потери химически связанной воды при дегидратации гидросульфо-алюминатов кальция (ГСАК). Эндотермические эффекты при 550-570°С и 845-928°С свидетельствуют о диссоциации и соответственно. Эндотермический эффект в пробе цемента с добавкой ХК при 330 °С свидетельствует о наличии ГХАК.

На дериватограмме цемента, затворенного раствором сахарозы, в отличие от цемента без добавок отсутствует эндотермический эффект, характеризующий дегидратацию Са(ОН)г .Эндотермические эффекты на этих дери-ватограммах в диапазоне температур 845-928°С, по-видимому, обусловлены декарбонизацией карбоната кальция и разложением соответственно. Добавка сахарозы в значительной степени изменяет как качественный, так и количественный состав ГСАК. На дериватограмме видно, что при добавке сахарозы высокосульфатной формы ГСАК образуется больше. Общее количество

ГСАК, рассчитанное по результатам ДТА по потерям массы в диапазоне температур 20-220°С, в случае добавки сахарозы почти в 1,5 раза больше, чем у цемента без добавок. Содержание) гидрооксида кальция, характеризующее степень гидратации цемента, рассчитанное аналогичным путем для цемента с добавкой сахарозы, почти в 2,3 раза меньше, чем для цемента без добавок.

Из графика на рис.9 видно, что содержание гидрооксида кальция в цементном камне, косвенно характеризующее количество продуктов гидратации силикатной фазы цемента, кореллиру-ет с радоновыделением.

Воздействие хлорида кальция повышает растворение силикатов кальция, способствуя увеличению степени гидратации цемента и повышению радоновыде-ления. Понижение коэффициента эманирования в случае применения добавок ЛСТ и С-3 обусловлено уменьшением степени гидратации, главным образом алита и белита и созданием более плотной структуры цементного камня.

По результатам дифференциально-термического анализа нами установлено, что увеличение количества связанной воды в диапазоне температур 20-210°С, соответствующих дегидратации в основном гидросульфоалюмина-тов кальция, сопровождается снижением коэффициента эмани-рования цементного камня (рис.10). Возникающие вокруг цементных зерен пленки, состоящие в основном из субмикрокри-сталлов гидросульфоалюмината кальция, затрудняют диффузию радона в поровое пространство.

Таким образом, установлена

Общее количество образовавшегося Са(ОН)г >28 сутки

Рис.9. Изменение коэффициента эма-нирования в зависимости от содержания гидрооксида кальция в цементном камне в возрасте 28 суток, характеризующего степень гидратации цемента: 1- цемент без добавок; 2-то же с добавкой ХК; 3- то же с добавкой ЛСТ, 4- то же с добавкой С-3; 5- то же с добавкой (ХК+сахароза)

Потеря ■

20-210°)

Рис.10. Зависимость коэффициента эманирования по радону от потерь массы пробы при нагреве до 210°С: 1- цемент без добавок, 2- то же с добавкой ХК; 3- то же с добавкой сахарозы; 4- то же с добавкой ЛСТ; 5- то же с добавкой С-3; 6-то же с добавкой (ХК+сахароза)

плотная корреляционная связь между количеством продуктов гидратации гидравлически активных минералов цемента, количеством гидросульфоалюминатов кальция и радоновыделением цементного камня с различными добавками, а также принципиальная возможность получения эффективных по радиационному фактору цементных материалов, в частности, путем ввода индустриальных химических добавок.

В главе 4 представлены результаты исследований коэффициента эманиро-вания и эманирующей способности компонентов бетона, разработаны способы снижения эманирования и составы низкоэманирующих бетонов. Исследована возможность прогнозирования радоновыделения цементных бетонов. Выявлена связь структуры бетона с эманированием.

С позиции радиоэкологической оценки строительных материалов как наиболее перспективная и универсальная величина нами предложен показатель эма-нирующей способности по радону (ЭСР), также называемый удельной эффективной активностью радия. Этот показатель отражает выход радона из одного килограмма материала и может быть использован при радиоэкологической оценке сложных строительных смесей на стадии подбора их составов, а также при расчете концентрации радона внутри помещения.

Результаты исследований коэффициента эманирования (КЭР) и эмани-рующей способности по радону (ЭСР) рядового кварцсодержащего, а также горнблендитового щебня и песка для тяжелого бетона приведены в табл.6.

Таблица 6

Радиационные показатели кварцсодержащего и горнблендитового заполнителя для тяжелого бетона

Материал Удельная активность, Бк/кг Бк/кг КЭР ЭСР, Бк/кг

4ок

Кварцсодержащий щебень 28,8 26,9 463 96,3 0,18 5,18

Кварцсодержащий песок 23,1 17,8 457 86,6 0,2 4,62

Горнблендитовый щебень 4 3,2 - 4,2 0,195 0,78

Горнблендитовый песок 4,8 0,2 - 5,1 0,3 1,44

Содержание радия в горнблендите в 6...8 раз меньше, чем в цементе и обычных заполнителях, поэтому этот материал является перспективным с позиции создания экологически чистых по радиационному фактору цементных бетонов.

Проведенные нами исследования показали, что для снижения выхода радона в воздух помещений из бетонных конструкций в качестве заполнителя для бетона можно использовать попутные продукты дробления и обогащения различных руд. Одним из перспективных материалов в этом отношении является радиационно-чистая основная порода горнблендит. Целесообразность применения горнблендита в бетонах исследовалась ранее. Полученные данные показали, что применение горнблендита в качестве заполнителя в бетоне приводит к сни-

жению прочности бездобавочного бетона на 24% после тепловлажностной обработки и на 12% в 28-суточном возрасте по сравнению с применением стандартных заполнителей. Однако введение в бетонную смесь добавок-пластификаторов позволило увеличить прочность бетона.

Нами разработаны низкоэманирующие составы бетонов с применением пластифицирующей добавки ЛСТ и горнблендитового заполнителя.

На рис.11 представлены кривые радоновыделения обычного тяжелого бетона с кварцевым заполнителем и тяжелого бетона на горнблендитовом заполнителе без добавки и с добавкой ЛСТ.

Как видно из рис. 11, наибольший выход радона наблюдается у бетона на кварцевом заполнителе, ЭСР которого составила 5,9 Бк/кг. Введение в бетонную смесь добавки ЛСТ позволило снизить величину ЭСР бетона на кварцевом заполнителе до 4,7 Бк/кг. Значительный эффект снижения радоновыделения наблюдается при замене кварцсодержащего заполнителя горнблендитом. Так величина ЭСР бетона на горнб-лендитовом заполнителе составила 3,1 Бк/кг, а при введении добавки ЛСТ этот показатель дополнительно снизился в 1,2 раза.

Нами установлено, что введение добавки ЛСТ в бетонную смесь позволяет снизить коэффициент эмалирования бетона на кварцевом заполнителе до 20%. Замена рядового кварцсодержащего заполнителя горн-блендитовым заполнителем снижает эманирование бетона на 38...60%.

Введение добавок и применение соответствующих заполнителей позволяет снизить эманирующую способность бетонов более чем в два раза, практически без снижения их прочности.

На основании полученных данных можно констатировать возможность получения эффективных по радиационному фактору цементных материалов путем целенаправленного выбора цемента и заполнителей с низкой эманирующей способностью, а также путем ввода минеральных и химических индустриальных добавок.

Для решения практических задач с целью возможности прогнозирования эманирования бетонов и расчета нормируемой предельной величины концентрации радона документом НРБ-99 нами проведен теоретический расчет величины

0 18 36 54 72 90 108 126 144 162 180

Время, ч

Рис. 11. Кривые радоновыделения цементных бетонов: 1-бетон на кварцевом заполнителе; 2-бетон на кварцевом заполнителе с добавкой ЛСТ; 3- бетон на горнблендитовом заполнителе с добавкой ЛСТ; 4-бетон на горнблен-дитовом заполнителе

ЭСР. Расчет производили с учетом эффекта влияния гидратации цемента на величину ЭСР.

Результаты показали, что между расчётным и экспериментальным методами эманирующей способности отсутствуют значимые расхождения.

Это свидетельствует о возможности оценки эманирования бетона по вкладу каждого из его компонентов. Кроме того, это говорит о том, что при изготовлении бетонной смеси эманирование инертных компонентов (песок, щебень) не изменяется и практически весь радон заполнителей выходит из образца бетона. Принимая во внимание установленный ранее эффект снижения с течением времени эманирующей способности бетонов, можно сделать вывод о том, что эма-нирующая способность бетонов, в конечном счете, не будет меньше величины, формирующейся за счет заполнителей, а общее снижение эманирования связано в определяющей степени с физико-химическими процессами, протекающими в цементном камне. Для расчета вклада химически активной части бетона (цемент, зола-унос, активные минеральные добавки) необходимо принимать ее эманиро-вание в затвердевшем состоянии в сроки, на которые производится расчет.

Введение в бетон цемента с повышенным (в 1,6 раза) содержанием повысило вклад цемента в общую величину эманирования практически в 2 раза. Это свидетельствует о том, что рациональным выбор цемента позволит снизить эманирующую способность бетонов на 10... 15%. Анализ формирования эмани-рующей способности показывает, что значительный вклад в формирование эма-нирующей способности рядовых бетонов вносят кварцсодержащие заполнители.

Проведенные нами исследования позволили выявить изменение показателей среднего размера открытых капиллярных пор и однородности их размеров в бетоне с горнблендитовым заполнителем. Полученные результаты указывают на уменьшение среднего (или эффективного) радиуса капилляров в 1,4 раза и увеличении степени однородности капилляров по их радиусам в 1,5 в этом бетоне, при этом ЭСР снижается в 1,9 раза по сравнению с бетоном на кварцевом заполнителе.

Таким образом, применение горнблендитового заполнителя взамен кварц-содержащего позволяет улучшить однородность структуры бетона и существенно снизить его эманирование.

Глава 5 посвящена оценке радиационно-гигиенических показателей разработанных нами низкоэманирующих бетонов, а также в ней приведены сведения о практической реализации результатов исследований.

Проведенная теоретическая оценка концентрации радона показывает, что расчетная концентрация радона в зданиях из сборного железобетона в 1,4 раза больше, чем в зданиях из кирпича. Наибольший вклад в формирование величины концентрации радона вносит тяжелый бетон. Несмотря на то, что в кирпичных зданиях основным строительным материалом является керамический кирпич, его доля в формировании концентрации радона не превышает 1,5%. Величина концентрации радона формируется на 28,6 % для кирпичного здания и 48,6 % для здания из сборного железобетона за счет поступления в помещение радона-222 из строительных конструкций. Остальное количество радона поступает в здание

из других источников, например, вместе с наружным воздухом и из фунта под зданием.

Для современных многоэтажных зданий основным источником радона является эксхаляция радона из строительных конструкций. В этой связи для реализации расчета было выбрано здание из сборного железобетона типовой серии. Анализ результатов таких расчетов в литературе практически отсутствует. Концентрация радона рассчитывалась для помещения, огражденного конструкциями из тяжелого бетона и керамзитобетоиа. Величина кратности воздухообмена была принята равной 1 ч"'.

Программа расчета эффективности применения низкоэманирующих бетонов реализована в системе MathCad.

Величина объемной активности (ОА) радона в воздухе помещения в случае применения ограждающих конструкций из тяжелого бетона с кварцевым заполнителем и керамзитобетона составила 23,1 Бк/м3, а в случае применения в тяжелом бетоне горнблендитового заполнителя и добавки ЛСТ эта величина снизилась до 14,9 Бк/м3, то есть почти в 1,6 раза. Обращает на себя внимание эффективность составов бетонов с добавками, за счет ввода которых возможно достичь снижения радоновыделения бетонов конструкций. Расчеты показывают, что в результате применения добавки ЛСТ в бетонах концентрацию радона в помещении можно снизить дополнительно еще на 15%.

Применение предложенных нами низкоэманирующих составов бетонов с горнблендитовым заполнителем и пластифицирующей добавкой ЛСТ позволило достигнуть снижения концентрации радона в помещении из сборного железобетона почти на 36 % и снизить суммарную дозу облучения на 43%.

Суммарная доза в здании из сборного железобетона на основе кварцевого заполнителя составила 1,23 мЗв/год, а для бетона с горнблендитовым заполнителем и добавкой ЛСТ -0,7 мЗв/год. Снижение эмани-рования тяжелого бетона примерно в 2 раза и его удельной эффективной активности ЕРН в 4 раза приводит к снижению суммарной дозы облучения в 1,8 раза.

Этот обстоятельство указывает на реальную возможность снижения дозы облучения путем уменьшения радиационного воздействия на человека строительных материалов и на их существенную роль в фор-

рующих сухих строительных смесей

Бункер песка

Рис.12. Схема производства низкоэмани-

мировании суммарной дозы облучения населения.

Результаты исследований в рамках диссертационной работы получили практическое применение в производстве сухих строительных смесей.

На ООО «РОСО-98» изготовлена опытно-промышленная партия сухих строительных смесей с добавкой Л СТ. Добавка вводилась в количестве 0,5% от массы цемента на стадии перемешивания цемента и песка. Схема производства сухих строительных смесей представлена на рис 12.

В испытательной радиационно-гигиенической лаборатории (РГЛ) ФГУ «Центр Госсанэпиднадзора в Красноярском крае» были проведены серии сравнительных испытаний радиационно-гигиенических свойств экспериментальных составов сухой смеси «Сибирская пальмира» для штукатурных работ. На основании полученных результатов испытаний и расчетов установлено, что введение пластифицирующей добавки ЛСТ в сухую строительную смесь «Сибирская пальмира» снижает эманирование на 15%.

Основные выводы

1. Добавки-ускорители способствуют дополнительному выходу радона, а добавки-пластификаторы в значительной степени уменьшают эманирование в период схватывания теста и твердения цементного камня. При вводе комплексных добавок проявляются эффекты, характерные для каждого из компонентов. Наиболее эффективными из исследуемых индустриальных добавок с позиции радонозадержания являются С-3 и ЛСТ, которые снижают эмалирующую способность цементного камня на 35-50%.

2 Выход радона при гидратации цемента обусловлен процессами десорбции, гидратации и структурообразования. Десорбция радона происходит с поверхности цементных зерен, внутренней поверхности открытых и ранее (до растворения клинкерных минералов) закрытых пор и капилляров. Выявлен характер связи между процессом выхода радона и структурообразованиием гидратирую-щегося цемента, заключающийся в том, что увеличение пластической прочности сопровождается возрастанием радоновыделения. Этот процесс обусловлен изменением фазового состава порового пространства. Радоновыделение на стадии формирования структуры цементного геля, сформировавшейся в течение индукционного периода, предопределяет при прочих равных условиях коэффициент эманирования в более поздние сроки твердения в состоянии естественной влажности.

3. Процесс эксхаляции радона из твердеющего цемента описывается двумя последовательно протекающими процессами поступления радона из цементного клинкера в структуру гидратирующегося цемента и выхода атомов радона в окружающую среду.

4. Эманирование цементного камня определяется степенью гидратации гидравлически активных минералов цемента. С увеличением степени гидратации, главным образом алита и белита, о чем свидетельствует увеличенное образование Са(ОН)2, эманирующая способность системы увеличивается. С увеличением количества потерь связанной воды в интервале температур 20-2 1 00С, со-

ответствующих дегидратации в основном гидросульфоалюминатов кальция, эманирование снижается.

5. С позиции радиоэкологической оценки строительных материалов наиболее перспективной и универсальной величиной следует считать показатель эманирующей способности по радону (ЭСР), также называемой удельной эффективной активностью радия.

6. Эманирующая способность горнблендитового заполнителя практически в пять раз меньше чем у обычного кварцсодержащего заполнителя и находится в пределах 0,78.. 1,44 Бк/кг. Применение горнблендитового заполнителя взамен кварцсодержащего позволяет улучшить показатель среднего размера и однородность открытых капиллярных пор бетона и существенно снизить его эманирова-ние.

7. Прогнозирование эманирующей способности строительных смесей следует производить по массовым вкладам компонентов с учетом химически связанной воды цементом и влияния химических добавок.

8. Получение эффективных по радиационному фактору цементных бетонов, с учетом требуемых физико-механических свойств, возможно путем целенаправленного снижения расхода вяжущего, выбора вида вяжущего и заполнителей с низкой эманирующей способностью, а также путем ввода минеральных и химических индустриальных добавок. Эффект снижения суммарной дозы облучения за счет применения предложенных нами составов бетонов достигает 43%.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Назиров, Р.А. О возможности регулирования эксхаляции радона из строительных конструкций / Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Проблемы архитектуры и строительства: сб. материалов XXI регион. науч.-техн. конф. - Красноярск: КрасГАСА, 2003. С. 122-123.

2. Назиров, Р.А. Методика эксперимента и влияние добавок на эманиро-вание цементного камня / Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Проблемы архитектуры и строительства: сб. материалов XXI регион, науч.-техн. конф. - Красноярск: КрасГАСА, 2003. С. 123.

3. Назиров, Р.А. Регулирование экранирования цемента при его гидратации / Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. - Красноярск: КГТУ, 2003. С. 218-220.

4. Назиров, Р.А. Регулирование эманирования из цементных бетонов и растворов / Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. - Красноярск. КГТУ, 2003. С. 220-222.

5. Назиров, Р.А. Влияние добавок-пластификаторов на эманирование цементного камня / Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения: сб. материалов X регион. науч.-практ. конф. - Красноярск: КГТУ, 2004. С. 115-118.

6. Назиров, Р.А. Теоретический расчет мощности дозы и концентрации радона в помещениях зданий из кирпича и сборного железобетона / Р.А. Нази-ров, Е.В. Пересыпкин // Социальные проблемы инженерной экологии, природо-

пользования и ресурсосбережения: сб. материалов X регион. науч.-практ. конф. -Красноярск: КГТУ, 2004. С. 118-120.

7. Кургуз, С.А. О декларировании эффективности применения традиционных материалов покрытий при проведении радонозащитных мероприятий в зданиях / С.А. Кургуз, Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения: сб. материалов X регион. науч.-практ. конф. - Красноярск: КГТУ, 2004. С. 120-126.

8. Влияние физико-химических процессов гидратации цемента на выход радона / Р.А Назиров, Е.В. Пересыпкин, С.А. Кургуз, В.И. Верещагин // Изв. вузов. Строительство.- 2005. -№1.- С. 33-37.

9. Цементные бетоны с пониженным радоновыделением / Р.А. Назиров, Е.В. Пересыпкин, С.А. Кургуз, В.И. Верещагин // Строительные материалы. Наука. -2005. -№3.- С. 28-30.

Подписано в печать ЛЛ Д^Т 2005г. Формат бумаги 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,2. Отпечатано на ризографе КрасГАСА 660041, Красноярск, пр. Свободный, 82 Тираж / С С экз. Заказ №. //.У

19 МАЙ 2005ч*

» X

f * I \ ? * »»

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Пересыпкин, Евгений Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ ОТ РАДОНОВОЙ РАДИАЦИИ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ В СНИЖЕНИИ РАДОНОВЫДЕЛЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ.

1.1. ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН КАК ОСНОВНОЙ ФАКТОР ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ.

1.2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАДОНА.

1.3. ВЛИЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА В ПОМЕЩЕНИИ.

1.4. РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.5. ЭКСХАЛЯЦИЯ РАДОНА ИЗ ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ.

1.6. ПОСТАНОВКА ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ.

2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ.

2.1.1. РАДИОМЕТР ОБЪЕМНОЙ АКТИВНОСТИ РАДОНА-222 «ALPHAGUARD PQ2000»

2.1.2. СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

PROGRESS ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЕРН.

2.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ.

2.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА

ЭМАНИРОВАНИЯ, ЭМАНИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ.

2.4 МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И СВОЙСТВА ИССЛЕДУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА ЭМАНИРОВАНИЕ ЦЕМЕНТА.

3.1 ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК В ПЕРИОД СХВАТЫВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ

ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА НА ВЫХОД РАДОНА.

3.1.1 ЭМАНИРОВАНИЕ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА С ДОБАВКАМИ-УСКОРИТЕЛЯМИ

И ДОБАВКАМИ-ПЛАСТИФИКАТОРАМИ.

3.1.2 ЭМАНИРОВАНИЕ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА С КОМПЛЕКСНЫМИ

ДОБАВКАМИ.

3.1.3 ИЗМЕНЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ПЕРИОДА ВЫХОДА РАДОНА ЦЕМЕНТА

С ДОБАВКАМИ.

3.1.4 ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ВЫХОДА РАДОНА НА РАННИХ СТАДИЯХ ГИДРАТАЦИИ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА И ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.

3.2 ИЗУЧЕНИЕ ЭМАНИРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ С ДОБАВКАМИ.

3.2.1 ЭМАНИРОВАНИЕ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ С ДОБАВКАМИ-УСКОРИТЕЛЯМИ, ПЛАСТИФИКАТОРАМИ И КОМППЛЕКСНЫМИ ДОБАВКАМИ.

3.2.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭМАНИРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ В ПОЗДНИЕ СРОКИ ТВЕРДЕНИЯ.

3.2.3 ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ГИДРАТАЦИИ СИЛИКАТОВ КАЛЬЦИЯ И КОЛИЧЕСТВА ГИДРОСУЛЬФОАЛЮМИНАТОВ КАЛЬЦИЯ НА ЭМАНИРОВАНИЕ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ БЕТОНОВ.

4.1 ЭМАНИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ БЕТОНА.

4.2 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ЭМАНИРОВАНИЯ И СОСТАВОВ НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ БЕТОНОВ.

4.3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЫХОДА РАДОНА

ИЗ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ.

4.4 ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ БЕТОНА НА ЭМАНИРОВАНИЕ.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕТОНОВ С ПОНИЖЕННЫМ РАДОНОВЫДЕЛЕНИЕМ. ВЫПУСК ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЙ ПАРТИИ НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ СУХИХ СМЕСЕЙ.

5.1 .ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНЦЕНТРАЦИИ РАДОНА И МОЩНОСТИ ДОЗЫ В ПОМЕЩЕНИЯХ ПРИНЯТЫХ К СТРОИТЕЛЬСТВУ В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ.

5.2 . ОЦЕНКА РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ СОСТАВОВ БЕТОНОВ.

5.2.1. РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ РАДОНА В ПОМЕЩЕНИИ ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕ

ТОНА С ПРИМЕНЕНИЕМ НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ БЕТОНОВ.

5.2.2. РАСЧЕТ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ ЗА СЧЕТ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПОМЕЩЕНИИ ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА С ПРИМЕНЕНИЕМ

НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ БЕТОНОВ.

5.3. ВЫПУСК ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЙ ПАРТИИ НИЗКОЭМАНИРУЮЩИХ

СУХИХ СМЕСЕЙ.

5.3.1. ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ВВЕДЕНИЯ ДОБАВКИ НА ЭМАНИРОВАНИЕ

ЦЕМЕНТА.

5.3.2. РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПАРТИИ СУХОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ СМЕСИ «СИБИРСКАЯ ПАЛЬМИРА».

ВЫВОДЫ.

Введение 2005 год, диссертация по строительству, Пересыпкин, Евгений Вячеславович

В стратегии ограничения облучения основная роль принадлежит возможности управления дозой облучения населения естественными источниками ионизирующего облучения и ее регулирования. В этой связи особую роль приобретает критерий-степень управляемости источником. Степень управляемости источником в зависимости от ситуаций (планируемые или сложившиеся) может значительно изменяться. Например, выбор материалов для производства строительных изделий и конструкций с меньшим содержанием природных радионуклидов (ЕРН) и радоновыделением позволяет снизить облучение населения от естественных источников ионизирующего излучения без значительных капитальных затрат. Если выбор материалов с меньшим ЕРН с целью снижения облучения очевиден, то проблема возможности регулирования радоновыделения из цементных бетонов и растворов весьма актуальна и требует всестороннего изучения с практическим выходом на производство.

Основные задачи исследований:

• Исследовать феноменологию изменения радоновыделения цемента при его гидратации без добавок, а также с пластифицирующими добавками, добавками-электролитами, и комплексными добавками.

• Выявить процессы, обуславливающие радоновыделение гидрати-рующегося цемента и механизм поступления радона из цементного зерна в открытое пространство.

• Произвести оценку эманирования компонентов цементных бетонов. Исследовать влияние заполнителей из плотных горных пород на параметры эманирования бетонов. На основе полученных результатов предложить составы бетона с пониженным эманированием.

Научная новизна:

• Установлено, что радоновыделение цемента при взаимодействии с водой обусловлено процессами десорбции, гидратации и структурообразова-ния. При этом механизм эксхаляции радона из гидратирующегося цемента описывается двумя последовательно протекающими процессами: поступлением радона из зерен клинкера в структуру гидратирующегося цемента и выходом атомов радона из цементного теста в окружающую среду.

• Современными методами физико-химического анализа выявлена плотная корреляционная связь между количеством продуктов гидратации гидравлически активных минералов цемента, количеством гидросульфоалю-минатов кальция и радоновыделением цементного камня с различными добавками.

Практическая ценность:

• Для радиоэкологической оценки строительных материалов рекомендован показатель- эманирующая способность по радону (ЭСР), также называемый удельной эффективной активностью радия, как наиболее полно отражающий радиационно-экологические свойства и удобный для практического использования.

• Для снижения радоновыделения цементных бетонов и растворов рекомендованы пластифицирующие добавки ЛСТ и С-3, а также низкоэмани-рующий горнблендитовый заполнитель, применение которых позволяет снизить эманирующую способность практически в 1,5.2 раза.

• Предложен расчет эманирующей способности строительных смесей по массовым вкладам их компонентов с учетом химически связанной цементом воды и влияния химических добавок, позволяющий прогнозировать ра-доновыделение цементных строительных смесей на стадии их проектирования.

• Выявлены основные направления улучшения радиационно-экологических показателей цементных бетонов и растворов. Снижение эма-нирования в бетонах достигается путем рационального выбора цемента с пониженным расходом клинкерной составляющей, уменьшения расхода цемента, применения промышленных добавок-пластификаторов, а также использования низкоэманирующих заполнителей, например низкоосновной радиаци-онно-чистой породы горнблендит.

Методология работы основана на базовых положениях строительного материаловедения, физико-химических превращениях при гидратации цемента, формировании структуры материалов и показателей естественной радиоактивности компонентов сложных строительных смесей. Проведение исследований осуществлялось с использованием современных теоретических и технических разработок известных в области технологии строительных материалов учёных Ю.М. Баженова, Ю.М. Бутта, A.B. Волженского, Ф.С. Ли, И.Н. Ахвердова, И.И. Курбатовой, В.Г. Батракова и исследований в области естественной радиоактивности И.Е. Старика, Э.М. Крисюка, В.В. Коваленко, P.A. Назирова и др.

Проблемы и перспективы энергообеспечения» (Красноярск, 2003 г.); X региональной конференции «Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения» (Красноярск, 2004г.)

На защиту выносятся:

• экспериментальные зависимости радоновыделения гидратирующе-гося цемента без добавок, а также с добавками-ускорителями твердения, пластифицирующими добавками и комплексными добавками;

• схема механизма эксхаляции/радона из гидратирующегося цемента без добавок и с добавками;

• зависимость эманирования цементного камня в поздние сроки твердения от эманирования цементного теста;

• обоснование применения горнблендита в качестве низкоэманирую-щего заполнителя для тяжелых бетонов;

• оценка эффективности снижения дозы облучения населения предложенных составов бетонов с пониженным радоновыделением.

Вклад автора в разработку проблемы. Автором осуществлено проведение экспериментов, обобщение результатов расчётов и экспериментальных исследований; внедрение результатов работы в производство и выпуск промышленной партии низкоэманирущих сухих строительных смесей. В интегрированной системе программирования МаШСас! разработан алгоритм расчета эффективности применения низкоэманирующих составов в снижении эффективной дозы облучения населения от естественных радионуклидов.

Заключение диссертация на тему "Цементные бетоны и растворы с пониженным радоновыделением"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Добавки-ускорители способствуют дополнительному выходу радона, а добавки-пластификаторы в значительной степени уменьшают эманиро-вание в период схватывания теста и твердения цементного камня. При вводе комплексных добавок проявляются эффекты, характерные для каждого из компонентов. Наиболее эффективными из исследуемых индустриальных добавок с позиции радонозадержания являются С-3 и ЛСТ, которые снижают эманирующую способность цементного камня на 35-50%.

2. Выход радона при гидратации цемента обусловлен процессами десорбции, гидратации и структурообразования. Десорбция радона происходит с поверхности цементных зерен, внутренней поверхности открытых и ранее (до растворения клинкерных минералов) закрытых пор и капилляров. Выявлен характер связи между процессом выхода радона и структурообразова-ниием гидратирующегося цемента, заключающийся в том, что увеличение пластической прочности сопровождается возрастанием радоновыделения. Этот процесс обусловлен изменением фазового состава порового пространства. Радоновыделение на стадии формирования структуры цементного геля, сформировавшейся в течение индукционного периода, предопределяет при прочих равных условиях коэффициент эманирования в более поздние сроки твердения в состоянии естественной влажности.

6. Эманирующая способность горнблендитового заполнителя практически в пять раз меньше чем у обычного кварцсодержащего заполнителя и находится в пределах 0,78.1,44 Бк/кг. Применение горнблендитового заполнителя взамен кварцсодержащего позволяет улучшить показатель среднего размера и однородность открытых капиллярных пор бетона и существенно снизить его эманирование.

Библиография Пересыпкин, Евгений Вячеславович, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Крисюк, Э.М. Радиационный фон помещений / Э.М. Крисюк. -М.: Атомиздат, 1989. 120 с.

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

3. Назиров, Р.А. Радиационные изыскания в строительстве: учеб. пособие / Р.А. Назиров, Г.В. Игнатьев, С.А. Кургуз. Красноярск: КрасГАСА, 2001.-107с.

4. Радиометр объемной активности радона «AlphaGUARD PQ2000»: техническое описание и инструкция по эксплуатации. «РТ Positron Technology GmbH». Frankfurt/M, 1994.

5. Радиометр объемной активности радона-222 «AlphaGUARD PQ2000»:. техническое описание и инструкция по эксплуатации. Желтые Воды, 1994.

6. Multiparameter-Software «AlphaVIEW» (Version 2.0) and «AlphaEX-PERT» (Version 3.0). Instruction manual. Frankfurt/Main: Genitron Instruments GmbH, 5/95.

7. AlphaGUARD PQ2000/MC50. Многопараметрический радоновый дозиметр. Характеристики в нормальных и экстремальных условиях окружающей среды. Frankfurt/Main: РТ Positron Technology GmbH, 1994.

8. Шейкин, А.Е. Превращения в сульфатсодержащих фазах и их влияние на прочность цементного камня /А.Е. Шейкин // Специальные цементы и бетон: тр. МИИТ. Вып. 441.- М., 1974.

9. Курбатова, И.И. Химия гидратации портландцемента/ И.И. Курбато-ва.-М.: Стройиздат, 1977. -159 с.

10. Шейкин, А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня/ А.Е. Шейкин. М.: Стройиздат, 1974. - 142 с.

11. Кузнецова, Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы / Т.В. Кузнецова. М.: Стройиздат, 1986. - 208 с.

12. Горшков, В. С. Методы физико-химического анализа вяжущих материалов: учеб. пособие / В. С. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. М.: Высш. школа, 1981.-335 с.

13. Ларионова, З.М. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона / З.М. Ларионова, Л.В.Никитина , В.Р. Гарашин. -М.: Стройиздат, 1977. 264 с.

14. Стрелков, М.И. Изменение истинного состава жидкой фазы, возникающей при твердении вяжущих веществ и механизме их твердения / М.И. Стрелков // Совещание по химии цемента: сб. материалов науч. тех. конф. -М.: Стройиздат, 1956.

15. Структурообразование в дисперсиях минеральных вяжущих / К.С. Ахмедов, Ф.Л. Глекель, Р.З. Корп, Ж. Курманбаев. Ташкент: «ФАН» УзССР, 1972. 255 с.

16. Бутт, Ю.М. Вяжущие вещества с поверхностно-активными добавками / Ю.М. Бутт, Т.М. Беркович. М.: Промстройиздат, 1953. 120 с.

17. Вавржин, Ф. Влияние химических добавок на процессы гидратации и твердения цемента / Ф. Вавржин // Тр. 1У Международ, конгресса по химии цемента. Т. П. Ч. 2.- М.: Стройиздат, 1976.

18. Глекель, Ф.Л. Физико-химические основы применения добавок к минеральным вяжущим / Ф.Л. Глекель. -Ташкент: «ФАН» АН УзССР, 1975.

19. Ратинов, В.Б. Классификация добавок по механизму их действия на цемент / В.Б. Ратинов // Тр. У1 Международ, конгресса по химии цемента Т.2.Ч.2. М.: Стройиздат, 1976.

20. Ратинов, В.Б. Химия в строительстве / В.Б. Ратинов, Ф.М. Иванов. -М.: Стройиздат, 1969.

21. Ратинов, В.Б. Добавки в бетон / В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг.-М.: Стройиздат, 1973.

22. Юнг, В.Н. Поверхностно-активные гидрофильные вещества и электролиты в бетонах / В.Н. Юнг, Б.Д. Тринкер. -М.: Госстройиздат, 1960.

23. Лукьянова, О.И. Гидратационное твердение трех- и монокальциевого алюминатов с гидрофилизирующими добавками / О.И. Лукьянова, З.А. Абуева // Физико-химическая механика дисперсных материалов / Ин-т. тепло- и массообмена АН БССР.- Минск, 1971.

24. Андреева, Е.П. Физико-химическая механика дисперсных структур / Е.П.Андреева, Л.С.Айвазова. -М.: Наука, 1966.

25. Исследование и применение химических добавок в бетонах: сб. науч. тр. / Под ред. В.Г. Батракова, В.Р Фаликмана.- М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1989.- 139 с.

26. Ахвердов, И.Н. Основы физики бетона / И.Н. Ахвердов -М.: Стройиздат, 1981. -464 с.

27. Ахвердов, И.Н. Исследование методом СВЧ поглощения кинетики связывания воды при твердении цементного камня // Докл. АН БССР, 1972. Т. XVI. №3.

28. Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий (к СНиП 3.09.01-85) / НИИЖБ. -М., 1989.

29. Рамачандран, B.C. Добавки в бетон: справ, пособие / B.C. Рамачанд-ран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди. -М.: Стройиздат, 1988.-575 с.

30. Ратинов, В.Б. Добавки в бетон. 2-е изд., перераб. и доп. / В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг. -М: Стройиздат, 1989.-188 с.

31. Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны / В.Г. Батраков. -М.: Стройиздат, 1990.-400 с.

32. Рамачандран, B.C. Наука о бетоне: физико-химическое бетоноведе-ние: справ, пособие / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, Дж. Бодуэн. -М.: Стройиздат, 1986.-278 с.

33. Гордон, С.С. Структура и свойства тяжелых бетонов на различных заполнителях / С.С. Гордон. -М.: ВНИИжелезобетон, 1969.-158 с.

34. Баженов, Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие для вузов / Ю.М. Баженов. -М.: Высшая школа, 1978.-455 с.

35. Кургуз, С.А. Радонозащитные свойства лакокрасочных и рулонных материалов для покрытия бетонных конструкций: дис.канд. техн. наук: 25.00.36, 05.23.05 /С.А. Кургуз.- Красноярск, 2003.282 с.

36. Старик, И.Е. Эманирующая способность минералов / И.Е.Старик, О.С. Меликова//Тр. радиевого института.- Т. 5. Вып. 2. 1957.- С. 184-202.

37. Рояк, С.М. Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология: Т. ХУ1. Вып.4 / С.М. Рояк, И.И. Курбатова. М., 1973.

38. Тейлор, Х.Ф. Химия цементов / Х.Ф. Тейлор.-М.: Изд-во литературы по строительству, 1969.-428 с.

39. Пантелеев, A.C. Гидратация клинкерных минералов и твердение цемента / A.C. Пателеев, В.В. Тимашев // Силикаты.- 1959.- Вып. 2.-С. 24-47.

40. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещества: учеб. для вузов /

41. A.B. Волженский. М.: Стройиздат, 1986. - 464 с.

42. Панченков, Г.М. Химическая кинетика и катализ / Г.М. Панченков,

43. B.П. Лебедев. -М.: Изд-во МГУ, 1961.- 550с.

44. Шашкин, В.Л. Эманирование радиоактивных руд и минералов / В.Л. Шашкин, М.И. Пруткина. М.: Атомиздат, 1979. -112 с.

45. Шишкин, И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: учеб. для вузов / И.Ф. Шишкин; Под ред. акад. Н.С. Соломенко. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 334 с.

46. Метод, указания «Методика измерения активности радионуклидов в счетных образцах на сцинтилляционном гамма-спектрометре с использованием программного обеспечения ПРОГРЕСС». -М., ВНИИФТРИ, 1996. -38 с.

47. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема / Госстрой СССР. — М., 1976.

48. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии / Госстрой СССР. -М., 1981.

49. ГОСТ 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа / Госстрой СССР. -М., 1991.

50. ГОСТ 8269.0-97*. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний / Госстрой России. -М., 1998.

51. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ / Госстрой СССР.-М., 1988.

52. ГОСТ 26633-91*. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия / Госстрой СССР. -М., 1991.

53. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов / Госстрой России.-М., 1994.

54. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент / Госстрой СССР.-М., 1985.

55. Измерение активности радионуклидов / М.Ф. Юдин, Н.И. Кармалицын, А.Е. Кочин, Т.Е. Сазонова, В.И. Фоминых, Е.А. Фролов, Е.А. Хольнов; Под ред. Ю.В. Тарбеева.- Екатеринбург: Полиграфист, 1999397 с.

56. ГОСТ 12730.4-78. Бетоны. Методы определения показателей пористости / Госстрой СССР. -М., 1978.

57. СП 2.6.1.758-99. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санитарные нормы и правила / Минздрав России. М., 1999.

58. СП 2.6.1.799-99 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99) / Минздрав России. М., 1999.

59. СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения / Госстрой СССР.-М., 1989.

60. СНиП 2.04.05.-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой СССР. -М., 1991.

61. Метод, указания «Оценка индивидуальных эффективных доз облучения населения за счет природных источников ионизирующего облучения. МУ 2.6.1.1088-02» / Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. -М., 2002.

62. Метод, указания «Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий. МУ 2.6.1.715-98». СПб., 1998. -29 с.

63. Публикация 39 МКРЗ. Принципы нормирования облучения населения от естественных источников ионизирующего излучения. М.: Энергоатом-издат, 1986.

64. Алексахин, P.M. 42-я сессия Научного комитета по действию атомной радиации (НКДАР) ООН / P.M. Алексахин, А.К. Гуськова // Обзор: Бюл. Центра общественной информации по атомной энергии. М., 1994. -№ 7-8.

65. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества / Под ред. В.А. Филова. Л.: Химия, 1990.-464 с.

66. Власов, А.Д. Единицы физических величин в науке и технике: справочник / А.Д. Власов, Б.П. Мурин. М.: Энергоатомиздат, 1990. 176 с.

67. Коваленко, В.В. Введение в прикладную радиогеоэкологию / В.В. Коваленко, З.Г. Холостова. Новосибирск: Наука, 1998. - 108 с.

68. Стратегия обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения в условиях социально-экономического развития России на период до 2010 года. — М.: Информ.-издат. центр Госкомсанэпиднадзора России, 2001. 52 с.

69. Глушинский, М.В. Последствия воздействия на организм радона и продуктов его распада (Аналитическая справка) / М.В. Глушинский, Э.М. Крисюк // АНРИ. № 3. 1996/97. С. 16-24.

70. Бобров, Б.С. Кинетика гидратации полидисперсного порошка мономинеральных вяжущих материалов / Б.С. Бобров, E.J1. Высочанский // Гидратация и твердение цементов: сб. / УралНИИстромпроект. 1974. - Вып. 2. -С. 29-46.

71. Источники, эффекты и опасность ионизирующей радиации: доклад Научного комитета ООН по действию атомной радиации Генеральной Ассамблее за 1998г., с приложениями. -М. :Мир, 1999.

72. Назиров, P.A. Эманирование вяжущих материалов и искусственных камней/ P.A. Назиров // Изв. вузов. Строительство. 2002. № 6. С. 49-53.

73. Пат. номер 2153714 Россия: С04В28/36. Композиция для защиты от естественного радиационного фона/ А.Н. Волгушев, А.Е. Никитин, Д.Н. Аб-дурашитов, В.Э. Янц, A.A. Смольников, A.A. Клименко, С.И. Васильев, С.Б. Осетров. №98123524/03.

74. Назиров, P.A. Расчет радиоактивности строительных материалов / P.A. Назиров //Изв. вузов. Строительство.- 2002. -№9.- С. 63-67.

75. Крисюк, Э.М. Новая стратегия обеспечения радиационной безопасности населения / Э.М. Крисюк // АНРИ. № 1. 1998. С. 4-10.

76. Ильин, J1.A. Радиационная безопасность и защита: справочник / Л.А. Ильин, В.Ф. Кириллов, И.П. Коренков.- М.: Медицина, 1996.

77. Защита от радона-222 в жилых зданиях и на рабочих местах: Публикация 65 МКРЗ / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 68 с.

78. Брунарски, JI. Естественная радиоактивность строительных материалов / Л. Брунарски, М. Кравчик // Бетон и железобетон. 1990. - № 7. - С. 4446.

79. Крисюк, Э.М. Нормирование радиоактивности строительных материалов / Э.М. Крисюк // Гигиена и санитария. 1980. - № 12 . - С. 32-34.

80. Терентьев, М.В. Уровни облучения шахтеров неурановых шахт России / М.В. Терентьев, А.И. Терентьев // АНРИ. №3. 1996/97. С. 74-80.

81. Опыт определения уровня содержания радона в жилых и общественных зданиях и оценка риска здорвья / Д. Некодимова, М. Вичанова, Ф. Гавлик, М. Дюрчик // АНРИ. № 2. 1994. С. 39-49.

82. Глушинский, М.В. Последствия воздействия на организм радона и продуктов его распада (Аналитическая справка) / М.В. Глушинский, Э.М. Крисюк // АНРИ. № 3. 1996/97. С. 16-24.

83. Бухарев, А. Ю. О возможности прогнозирования накопления радона в воздухе помещений на основе моделирования процессов воздухообмена в здании / А. Ю. Бухарев, С. Г. Головнев, Н.М. Андреев // АНРИ. 1999. - N 3 (18).-С. 43-46.

84. Андреев, Н.М. Практика радиоэкологического сопровождения строительства / Н.М. Андреев //АНРИ. -1998.- № 1.- С. 20-23.

85. Выделение радона из строительных материалов в жилищах / H.A. Королёва, Н.И. Шалак, Э.М. Крисюк, М.В. Терентьев // Гигиена и санитария. -1984.-№7.-С. 64-66.

86. Беленсов, П. Е. Метод определения скорости выделения радона и скорости воздухообмена в помещениях / П.Е. Беленсов, П.И. Кузнецов // АНРИ. 1996/97. - N 1 (7). - С. 23 - 25.

87. Голубева, И.А. Радон как основной фактор естественной радиации на территории г. Новгорода / И.А. Голубева, В.Ф. Литвинов, Е. П. Зараковская // Изв. Акад. пром. экологии. 1998. - N 4. - С. 3 - 5.

88. Гращенко, С.М. О проблемах естественной радиоактивности в неядерной промышленности / С.М. Гращенко // Экологическая химия. 1998. -Т. 7. Вып. 4. - С. 268 - 277.

89. Жуковский, М. В. Расчет радиационных рисков при облучении дочерними продуктами распада радона / М.В. Жуковский // АНРИ. 2001. - N 1. -С. 4-12.

90. Жуковский, М. В. Коэффициенты дозового перехода от экспозиции дочерними продуктами распада радона к эффективной дозе / М. В. Жуковский, А. В. Павлюк // АНРИ. 2001. - N 2 (25). - С. 52 - 61.

91. Золотов, И. И. Проблема защиты населения от радоновой опасности (по материалам конференции "Здоровый дом 95". Секция "Радиация в зданиях", г. Милан, 10-14 сент. 1995)/ И. И. Золотов // АНРИ. - 1996/97. - N 2 (8). - С. 42 - 50.

92. Кузнецов, Ю. В. Измерение радона 222 и торона - 220 в воздухе жилых и производственных помещений / Ю.В. Кузнецов // АНРИ. - 1999. - N 4 (19).-С. 52-53.

93. Кузнецов, Ю. В. Измерение эквивалентной равновесной объемной активности радона в воздухе жилых и производственных помещений / Ю.В. Кузнецов // АНРИ. 1994. - N 1. - С. 35 - 39.

94. Кузнецов, Ю. В. К вопросу о методиках измерения плотности потока радона / Ю.В. Кузнецов // АНРИ. 1998. - N 4 (15). - С. 32.

95. Иванова, Т. М. Оценка воздействия метеорологических факторов на объемную активность радона в породах и плотность потока из грунта / Т.И. Иванова // АНРИ. 2001. - N 2 (25). - С. 9 - 16.

96. Измерение объемной активности радона с помощью электретных детекторов / Ю.В. Кузнецов, В.Н. Таиров, А.И. Рудской, И.П. Коренков // АНРИ. 1995. - N 2. - С. 62-64.

97. Кривашеев, С.В. Методы и средства измерения объемной активности радона и его дочерних продуктов распада / С.В. Кривашеев // АНРИ. -1996/97.-И 1 (7).-С. 26-40.

98. Крисюк, Э.М. Основные виды облучения людей / Э.М. Крисюк // АНРИ. 1999. - N 2 (17). - С. 4 - 9.

99. Антонов, О.Ф. О возможной неоднородности распределения радона в воздухе помещений / О.Ф. Антонов // АНРИ. 1999. - N 3 (18). - С. 25 - 26.

100. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Проведение радиационного контроля в жилых и общественных зданиях: методические указания: МУК 2.6.1 / Госкомсанэпиднадзор России.-М., 1995.

101. Кеирим Маркус, И. Б. Новые сведения о действии на людей малой дозы ионизирующего излучения - кризис господствующей концепции регламентации облучения / И.Б. Кеирим - Маркус // Атомная энергия. - 1995. - Т. 79. N 4. - С. 279 - 285.

102. Крисюк, Э. М. Проблема радона ведущая проблема обеспечения радиационной безопасности населения / Э.М. Крисюк // АНРИ. - 1996/97. - N 3 (9).-С. 13-16.

103. Кузнецов, Ю.В. Величины для нормирования радиационной опасности радона и их измерение / Ю.В. Кузнецов, В.П. Ярына // АНРИ. 2001. - N 2 (25).-С. 4-8.

104. Мазуренко, Н.Ю. Влияние некоторых факторов на концентрацию радона в воздухе школьных учреждений / Н.Ю. Мазуренко, М.И. Чубирко // Гигиена и санитария. 1999. - N 1. - С. 40 - 41.

105. Уткин, В.Н. Радоновая проблема в экологии НАУКИ О ЗЕМЛЕ / В.Н. Уткин / Урал. гос. профессионально-педагог. ун-т.- Екатеринбург, 2000.

106. Выделение радона из строительных материалов в жилищах / H.A. Королёва, Н.И. Шалак, Э.М. Крисюк, М.В. Терентьев // Гигиена и санитария. № 7. 1984. С. 64-66.

107. Павлов, И.В. Математическая модель процесса эксгаляции радона с поверхности земли / И.В. Павлов // АНРИ. 1996/1997. - № 5. - С. 15-26.

108. Сидельникова, О.П. Снижение влияния активности естественных радионуклидов строительных материалов на радиационную безопасность жилища: дис.д-ра техн. наук: 05.23.05 / О.П. Сидельникова. Волгоград, 1998. - 374 с.

109. Чуйкова, И.С. Снижение радиоактивности строительных материалов: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.05 / И.С. Чуйкова. -Белгород, 2002. -17 с.

110. Черник, Д. А. Эманирующая способность строительных материалов / Д. А. Черник // Атомная энергия. 1999. - Т. 87, вып. 5. - С. 399 - 400.

111. Лукутцова, Н.П. Прогнозирование содержания радона в воздухе помещений / Н.П. Лукутцова // Жилищное строительство. 2002.- №2. - С. 1617.

112. Иванова, Т. М. Оценка воздействия метеорологических факторов на объемную активность радона в породах и плотность потока из грунта / Т.М. Иванова // АНРИ. 2001. - N 2 (25). - С. 9 - 16.

113. Измерение объемной активности радона с помощью электретных детекторов / Ю.В. Кузнецов, В.Н. Таиров, А.И. Рудской, И.П. Коренков // АНРИ. 1995.-N 2. - С. 62-64.

114. Крисюк, Э. М. Основные виды облучения людей / Э.М. Крисюк // АНРИ. 1999. - N 2 (17). - С. 4 - 9.

115. Маренный, А. М. Модель для оценки коллективной дозы облучениянаселения России от радона / A.M. Маренный, М.Н. Савкин, С.М. Шинкарев //АНРИ. 1999.-N4(19).-С. 4- 11.

116. Маренный, А. М. Оценка облучения населения России радоном / A.M. Маренный, М.Н. Савкин, С.М. Шинкарев // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 1999. - Т. 44. N 6. - С. 37 - 43.

117. Методические вопросы организации и проведения радиационного контроля зданий и сооружений / М.В. Терентьев, И.П. Стамат, Э. М. Крисюк // АНРИ. 1996/97. - N 3 (9). - С. 31 - 36.

118. Николаев, В. А. Трековый метод в радоновых измерениях / В.А. Николаев//АНРИ. 1998.-N 2 (13). - С. 16-27.

119. Опыт определения уровня содержания радона в жилых и общественных зданиях и оценка риска здоровья / Д. Никодемова, М. Вичанова, Ф. Гав-лик, М. Дюрчик // АНРИ. 1994. - N 2. - С. 39 - 49.

120. Swedjemark G. A. Radon in dwelling in Sweden: Report SSI: 1978-13. Stockholm, 1978

121. Culot M.V.J., Olson H.G., Schiager K.J. Radon progeny control in buildings: Final report. Colorado State University, 1973

122. Exposure of enhanced natural radiation and it's regulatory implications: Proc. Of the seminar held in Mastricht (March 1985)// The science of the total environment. 1985. Vol 45.P.233.

123. Indoor exposure to natural radiation and associated risk assessment: Proc. of the intern, seminar held Anacapri (Oct. 1983)// Radiation Protection Dosimetry. 1984. Vol. 7. N1-4.

124. Natural radiation environment III: Proc. Of the Intern. Sympos. Houston (apr., 1978). Houston 1980.

125. Seminar on the Radiological Burden of Man from natural radioactive in the Countries of the European Communities: CEC, V/2408/80. Luxemburg, 1980.

126. Hughten J.R. Roberts C.C. Radon and it's daughters in the door and outdoor enviromental// Radiologik medicine and protection. 1983 Vol.3.P.72

127. Natural Radiation environment : Proc. Of the second special Symp. Held at Bobbey(Jan.,1981.) Bombay 1982.

128. Nero A.V., Schwehr M.B., Nazaroff W.W. e.a. Distribution of airborne radon-222 concentrations in U.S. homes: Lawrence Berkeley Laboratory report LBL- 18274. 1984.

129. Report of the application of the radon monitor AlphaGUARD in mines. — DCPS, August 1993.

130. Назиров, P.A. О возможности регулирования эксхаляции радона из строительных конструкций / P.A. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Проблемы архитектуры и строительства: сб. материалов XXI регион, науч.-техн. конф. — Красноярск: КрасГАСА, 2003. С. 122-123.

131. Назиров, P.A. Методика эксперимента и влияние добавок на эмани-рование цементного камня / P.A. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Проблемы архитектуры и строительства: сб. материалов XXI регион, науч.-техн. конф. — Красноярск: КрасГАСА, 2003. С. 123.

132. Назиров, P.A. Регулирование эманирования цемента при его гидратации / P.A. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Материалы IV Всероссийской на-уч.-практ. конф. Красноярск: КГТУ, 2003. С. 218-220.

133. Назиров, P.A. Регулирование эманирования из цементных бетонов и растворов / P.A. Назиров, Е.В. Пересыпкин // Материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. Красноярск: КГТУ, 2003. С. 220-222.

134. Влияние физико-химических процессов гидратации цемента на выход радона / Р.А Назиров, Е.В. Пересыпкин, С.А. Кургуз, В.И. Верещагин // Изв. вузов. Строительство.- 2005. -№1.- С. 33-37.

135. Цементные бетоны с пониженным радоновыделением / P.A. Назиров, Е.В. Пересыпкин, С.А. Кургуз, В.И. Верещагин // Строительные материалы. Наука. -2005. -№3.- С. 28-30.

136. Коваленко, В.В. Первые результаты оценки радоноопасности на территории Красноярского края / В.В. Коваленко, P.A. Назиров // Изв. вузов. Строительство.- 1998. -№2.- С. 115-120.О1ШИИФТРИ

137. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ

138. Федеральное государственное унитарное предприятие «Псеросснпскнй научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»1. ФГУП«ВНИНФТРИ»141570, п о. Мендепеево Солнечногорского р-на, Московской обл.

139. Тел: (095) 535-93-09 Факс: (095) 535-93-05 Е-таИ: yarina@vniiftri.ru

140. Аттестат аккредитации Госстандарта России N5 075 от 05 апреля 2004 г.

141. Лицензия Госатомнадзора России N5 ЦО-09-501-1582 от 21 ноября 2002 г.

142. С В И Д Е Т Е Л Ь С Г В О О П О В Е Р К Е №

143. Действительно до " М" О ?Лус7п 2ОО^Гг.

144. Погрешность измерений (Р=0,95), % ± 30 Выдано: взамен св-ва № 45540.2 К253 Дата: 13 августа 2004 г.1. Руководитель ЦМИИа.)1» 1 006031679

145. Начальник лаборатории. ,4ч1. П.П1. Поверитель

Похожие работы

Строительство
05.23.00