серпентиной бетон

Купить бетон в МО

Проектировщику не обойтись без понимания, что такое бетон, какие бывают его классы. Основные положения о бетоне регламентированы в ДБН В. По факту этот нормативный документ является переводом аналогичного европейского стандарта. Для некоторых проектировщиков стало удивлением новое обозначение класса бетона. Даже строительные организации, которые прекрасно разбираются в классах, начинают делать ошибки.

Серпентиной бетон бетон в тюбиках

Серпентиной бетон

Всех писателей купить бетон в чебоксарах дешево очень

ДОСТАВКА БЕТОНА БРЕСТ

Ново, Какие состав бетонной смеси м250 считаю, что

СМЕСЬ БЕТОННАЯ М300

Глава 4. Обсуждение результатов исследования и обоснование получения эффективного серпентинитового бетона с модифицирующими добавками Изменение кинетики твердения бетона, содержащего воздушную известь и эфиры поликарбоксилатов Влияние модифицирующих добавок на увеличение подвижности и сохраняемости подвижности бетона Оценка влияния введения извести и поликарбоксилата в состав бетона на его радиационную и термическую стойкость Глава 5. Разработка оптимальных составов и технологии серпентинитового бетона.

В настоящее время атомная энергетика является одним из основных видов получения энергии в России. Повышение безопасности действующих электростанций обеспечивается за счет совершенствования конструкции реакторов и создания новых, эффективных материалов, обеспечивающих защиту от различных видов ионизирующих излучений реакторов наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи и нейтроны. В обслуживаемых помещениях АЭС, расположенных вблизи реактора, уровень радиационной опасности определяется проникающим гамма-излучением и потоком нейтронов из активной зоны реактора и должен соответствовать допустимыми Нормами радиационной безопасности НРБ.

Для защиты от гамма-излучения активная зона реактора окружена бетонной стеной, материалы и толщина для которой подбирают специально, исходя из технологических требований по снижению интенсивности излучений. Защитные материалы для атомных реакторов должны обладать следующими требованиями: механической прочностью, радиационной и термической стойкостью, химической инертностью, сохранять стабильные параметры в процессе эксплуатации [1].

Реакторы ВВЭР первого поколения в качестве радиационно-теплового экрана были снабжены конструкцией в виде кольцевого цилиндрического стального бака, заполненного водой [2]. Для обеспечения эффективного замедления нейтронного излучения использовался водород в составе воды. Технически эта конструкция была не удобна, так как существовала угроза течи воды, необходимость создания систем постоянного отвода водорода, периодическое обслуживание конструкции в условиях высокого радиационного фона, что и привело к замене водяного бака на конструкцию из специального бетона, не требующую обслуживания в течение всего периода эксплуатации АЭС.

Данная конструкция получила название «сухой» защиты реактора. Межоболочное пространство цилиндра заполнено бетоном специального состава, то есть «сухая» защита представляет собой радиационно-тепловой экран. Кроме того, «сухая» защита способствует формированию потока тепловых нейтронов, необходимый для работы ионизационных камер системы управления и защиты реактора. Для защиты от радиационного излучения различных источников используются специальные бетоны, обладающие способностью ослаблять потоки излучения.

Ослаблять поток нейтронов в материале могут элементы с малой атомной плотностью, как, например, водород. Данными свойствами обладает бетон, так как он обладает высокой плотностью средняя плотность составляет В настоящее время для изготовления бетона, используемого при радиационной защите реактора, применяются вяжущие как на минеральной, так и на органической основе.

В качестве основного вяжущего чаще всего применяется бетон на основе портландцемента. Для специальных бетонов используются магнезиальные, глиноземистые цементы. Возможно также применение цемента специального назначения, при твердении которого образуется повышенное содержание гидросульфоалюмината, связывающего значительное количество воды.

Для получения гидратных бетонов, связывающих большее количество воды, чем портландцемент, используют глиноземистый и гипсоглиноземистый цементы. Все представленные связующие обладают способностью максимально удерживать воду в цементном камне и бетоне. В качестве заполнителей в специальных бетонах используют природные или искусственные заполнители: магнетитовые, гематитовые или лимонитовые железные руды, барит, металлический скрап, свинцовую дробь и др.

При производстве гидратных бетонов применяют серпентинит, лимонит и другие материалы, обладающие высоким содержанием химически связанной воды и плотностью. В качестве «сухой» защиты для эксплуатации реакторов также используются специальные бетоны, способные ослаблять поток гамма- и нейтронного излучения и длительно эксплуатироваться при температуре до С.

Однако он обладает и рядом недостатков: в России используется только Баженовское месторождение серпентинита, что увеличивает транспортные расходы и стоимость бетона; серпентинитовый бетон имеет низкую подвижность получаемой бетонной смеси, что может вызывать образование каверн и пустот в «сухой» защите при ее возведении, особенно в угловых зонах внутренних диафрагм металлического бака «сухой» защиты; в серпентините часто присутствует асбест, отличающийся высоким водопоглощением, что затрудняет получить бетонную смесь проектной плотности при приемлемой удобоукладываемости [6]; серпентинитовые бетоны отличаются повышенным газовыделением [7].

В настоящее время проводятся исследования по применению местных материалов в качестве заполнителей, например, речного и кварцевого песка. Специфика взаимодействия ионизирующего излучения с «сухой» защитой реактора накладывает определённые ограничения на синтез защитных материалов от радиационного излучения. Очевидно, что структура радиационно-защитного материала должна быть плотной, обеспечивающей эффективное поглощение гамма-излучения и нейтронов.

Для использования бетонов в качестве «сухой» защиты реакторов необходимо проанализировать большое количество уже существующих видов бетонов и оценить, удовлетворяют ли их свойства при нагреве и радиационных нагрузках достаточно специфическим требованиям, предъявляемым к материалам, применяемым в шахте реактора. Это должны быть требования по прочности, плотности, подвижности, деформативности, удобоукладываемости, температурным деформациям, количеству связанной воды, теплопроводности, отсутствию расслоения, стойкости в условиях радиационного воздействия.

В зависимости от конструктивного решения шахты ядерного реактора ведутся исследования по разработке новых видов бетонов, которые могли бы удовлетворить указанным требованиям. Анализируя свойства бетонов, рассмотренных выше можно констатировать следующее. Жаростойкие бетоны на высокоглиноземистом цементе с заполнителями из шлаковой пемзы и керамзита отвечают требованиям по прочности при рабочей температуре теплоносителя и аварийных ситуациях 13,53 ,78 МПа , на портландцементе имеют максимальную прочность при сжатии при С - 35,3 МПа.

Недостатком этих смесей является то, что они имеют высокую пористость и низкую удобоукладываемость. При твердении глиноземистого цемента выделяется большое количество тепла, что приводит к развитию внутренних напряжений в материале защиты и возникает опасность образования трещин в конструкции зашиты. Магнезиальные цементы вызывают сильную коррозию стальных конструкций. Для биологической защиты реакторов РБМК выпускался тяжёлый бариевый цемент, производимый из барита, поставляемого из Грузии.

В настоящее время добыча и поставка барита потребителям прекращены. Замена бариевого цемента на портландцемент привела к потере плотности железосерпентинового бетона, что потребовало введение в такой бетон тяжёлого недефицитного, а, следовательно, и недорого наполнителя, которым, является магнетит [67]. Хорошо зарекомендовали себя в качестве наполнителей, отвечающих требованиям к бетону, следующие минералы: ашарит, гидроборацит, пандермит, колеманит, брусит, серпентин, каолинит, пирофиллит, пеннин, дунит, талькохлорит, талькомагнезит.

Из перечисленных минералов на сегодняшний день наиболее оптимален по технико-экономическим показателям серпентин. Серпентинитовый бетон — теплостойкий бетон на портландцементе, в качестве заполнителя используется серпентинит, обладающий способностью удерживать воду в химически связанном виде, которая сохраняется при температурах до C без специального охлаждения и обеспечивает замедление нейтронов.

Этот материал высокотемпературной биологической защиты описан во многих работах [68]. Для повышения защитных свойств серпентинового бетона в него вводят железо. Тяжёлый железосерпентиновый бетон обладает повышенными защитными свойствами и сохраняет работоспособность при высоких температурах [69]. Исходя из вышесказанного, недорогой, но эффективный бетон для биологической защиты реактора должен содержать в своём составе железо для замедления быстрых нейтронов и поглощения -квантов , наполнитель с высокотемпературной структурной водой для поглощения замедленных тепловых нейтронов , вяжущие и технологические добавки, обеспечивающие требуемое техническим заданием качество.

К недостаткам серпентинита, как заполнителя, следует отнести низкую подвижность получаемой бетонной смеси, которая может быть устранена введением пластификатора С-3 для улучшения удобоукладываемости бетонной смеси [70]. Подбор оптимального гранулометрического состава бетона и применение пластифицирующих добавок позволяет снизить количество воды затворения бетонной смеси при сохранении подвижности бетонной смеси.

В настоящее время наиболее эффективными пластифицирующими добавками являются поликарбоксилаты. Важнейшей операцией при изготовлении сухой защиты является сушка серпентинитового бетона. Она необходима для того, чтобы обеспечить стабильность физико-химических свойств бетона и отсутствие выделения водорода во время эксплуатации. В связи с этим возникла необходимость поиска новых решений, позволяющих исключить технологическую операцию сушки бетона.

Неизбежным следствием тепловыделений является повышение температуры бетона, что позволяет удалять остаточное содержание химически несвязанной воды без необходимости его сушки. Как показывает анализ проведенных исследований, уровень развития материаловедения представляет достаточные возможности по синтезу различных видов бетонов в соответствии с требованиями к «сухой» защите атомных реакторов. Было выявлено, что в недостаточной степени были рассмотрены вопросы в части введения пластифицирующих добавок и негашеной извести для улучшения физико-механических свойств «сухой» защиты и исключения процесса термической сушки в процессе возведения «сухой» защиты реактора.

Соответственно, задача совершенствования технологии приготовления «сухой» защиты реактора на основе использования серпентинитового бетона с различными заполнителями и добавками не достаточно разработана и требует дальнейших исследований, так как обладает несомненной актуальностью. Для решения поставленной задачи целесообразно в работе исследовать влияние воздушной извести и эфиров поликарбоксилатов на изменение физико-механических свойств бетона по показателям: плотность, прочность, влажность, подвижность, отсутствие расслоения для последующей разработки технологии производства сухого бетона с использованием обычного песка и технологии производства серпентинитового бетона с использование комплексных добавок с оценкой эффективности полученных видов бетона.

Определение плотности бетонного раствора проводилась по [49] путем испытания образцов сразу же после отбора. Изготовление контрольных образцов должно производиться по ГОСТ Контрольный образец должен представлять собой куб с размерами ххмм. Для сравнения результатов испытаний необходимо отбирать не менее 3 параллельных проб для математической обработки результатов.

При определении плотности бетона в сухом состоянии образцы должны быть высушены до постоянной массы в соответствии с требованиями ГОСТ Объем образцов правильной формы необходимо вычислять по их геометрическим размерам с погрешностью не более 1 мм по методике ГОСТ Определение прочности бетона проводили по [39]. Для определения прочности бетона на сжатие должны быть изготовлены образцы-кубы с размерами граней хх из чугуна или стали со шлифованной внутренней поверхностью и покрытых тонким слоем смазки.

Укладку бетонной смеси в подготовленные формы и ее уплотнение необходимо заканчивать не позднее чем через 20 мин после приготовления и отбора пробы бетонной смеси и уплотнять вибрированием. Одновременно следует подготовить не менее трех параллельных проб, которые должны быть промаркированы, не повреждая изделия.

Образцы, предназначенные для твердения в условиях, аналогичных условиям твердения бетона в монолитных конструкциях, должны твердеть в формах или в распалубленном виде. Перед испытанием образцы необходимо подвергнуть визуальному осмотру, устанавливая наличие дефектов в виде сколов ребер, раковин и инородных включений.

Такие образцы исключаются из эксперимента. При этом время нагружения каждого образца может быть не менее 30 с. Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принимается за разрушающую нагрузку. Разрушенный образец необходимо подвергануть визуальному осмотру на предмет характера разрушения; наличия крупных раковин и каверн внутри образца; наличия комков глины и следов расслоения.

При испытании на сжатие образцы-кубы должны быть установлены одной из граней на нижнюю опорную плиту пресса. Верхняя плита пресса должна совмещаться с верхней опорной гранью образца для начала нагружение. Испытание на растяжение при изгибе должно проводиться на подготовленных образцах-призмах размером хх50, помещенных в испытательное устройство, в котором и проводится нагружение до разрушения. Испытание на осевое растяжение следует проводить на образцах, закрепленных в разрывной машине с нагружение до разрушения образца бетона.

Определение влажности бетонного раствора должно осуществляться в соответствии с [50] путем испытания образцов или проб, полученных дроблением образцов массой г после их испытания на прочность. Взвешивание допускается производить с погрешностью до 0,01 г. Собранную влажность бетона необходимо определять по методике ГОСТ Определение подвижности бетонного раствора должно проводится по [80].

Подвижность бетонного раствора требуется определять по погружению в него эталонного конуса и выражать результат в см. В сосуд, наполненный растворной смесью на 1 см ниже краев, должно погружаться острие конуса. Штанга конуса должна закрепляться стопорным винтом начало отсчета. Затем винт должен осторожно отпускаться для плавного погружения конуса в бетон. Через 1 мин необходимо сделать второй отсчет по шкале. Глубину погружения конуса допускается измерять с погрешностью до 1 мм и далее определить разность между первым и вторым отсчетом.

Глубину погружения конуса необходимо оценивать по результатам двух испытаний на разных пробах растворной смеси одного замеса и оценивать как среднее арифметическое значение. Определение удобоукладываемости бетонной смеси требуется проводить по [38] и оценивать по показателям подвижности или жесткости. Подвижность бетонной смеси можно оценивать по осадке ОК или расплыву РК конуса, отформованного из бетонной смеси.

Расплыв конуса характеризует удобоукладываемость бетонной смеси. После заполнения конуса бетонным раствором, конус должен плавно сниматься. Осадку конуса бетонной смеси можно определять, укладывая гладкий стержень на верх формы и измеряя расстояние от нижней поверхности стержня до верха бетонной смеси с погрешностью не более 0,5 см. Одним из наиболее важных факторов, определяющих качество серпентинитового бетона, является его кинетика твердения со временем.

В период эксплуатации бетона «сухой» защиты атомного реактора в условиях повышенных температур, возникающих вследствие конвекционных и радиационных нагрузок, происходит разогрев серпентинитового бетона с интенсивным образованием парогазовой смеси и водорода. С целью нормальной работы ионизационных камер и исключения накопления взрывоопасного водорода, из бетона должна быть удалена свободная и поровая вода.

Для этого бетон «сухой» защиты подвергается термообработке для стабилизации свойств серпентинитового бетона. С целью сокращения времени термообработки или отказа от нее предпринята попытка создания бетонной смеси, содержащей негашеную известь. При определенных условиях возможно гидратное твердение негашеной извести, т.

Данное свойство негашеной извести было использовано при обосновании возможности замены определенной части портландцемента негашеной известью при создании рецептуры бетона сухой защиты атомного реактора. В представленном научном исследовании использовалась тонкоизмельченная негашеная известь, обладающая рядом преимуществ по сравнению с гидратной известью при изготовлении бетонов: - при гидратации негашеной извести выделяется значительное количество тепла, что приводит к повышению температуры бетонной смеси; - удельная поверхность негашеной извести меньше удельной поверхности гидратной извести, поэтому требуется меньшее количество воды для получения требуемой удобоукладываемость бетонной смеси; - снижение водопотребности бетонных смесей с негашеной известью приводит к увеличению прочности раствора при твердении; - негашеная известь, гидратируясь, связывает большое количество воды, переходящей в твердую фазу.

Серпентинитовый щебень из Свердловского региона принадлежит к 1, 2, 3 и 4 группе. Показатель меняется в зависимости от фракции и карьера, в котором добывают материал. Лещадность сказывается на цене и сфере применения. Для бетона лучше брать щебень с минимальным количеством лещадных зерен. Для дренажей оптимально подходит 3 и 4 группа. Отсыпку дорожек или двора можно сделать из щебенки с любыми показателями, многие для экономии покупают 4 группу.

Горные породы способны поглощать воду, серпентинит — не исключение. Это свойство зависит от структуры материала — его плотности, наличия мелких пор и трещин. Для щебня большое значение имеет фракция: чем она мельче, тем интенсивнее впитывает жидкость. При высоком водопоглощении плотность щебня во влажной среде увеличивается.

Он больше подвержен разр у шению на морозе. В бетон с таким заполнителем нужно добавлять больше воды, что снижает прочность. Щебень можно использовать на участках с повышенной влажностью. При изготовлении бетона не нужно проводить коррекцию пропорций и доливать лишнюю воду. Щебень в воде может размягчаться и даже частично растворяться.

Такое явление трудно заметить без специальных исследований. В лабораториях проверяют прочность сухого и вымоченного в воде на протяжении двух суток материала. По разнице показателей вычисляют коэффициент размягчения, он не должен быть ниже 0,8. У серпентинитового щебня водостойкость высокая. Он не теряет своей прочности во влажной среде, может использоваться для засыпки заболоченных участков, дренажей.

Коэффициент размягчения может повышаться , если в материале есть примеси доломита или гипса. Эти породы способны растворяться в воде и увеличивать коэффициент размягчения щебня. К пылевидным и глинистым относятся частицы с диаметром до 0,05 мм. Они попадают в щебень во время дробления породы или прямо в карьерах.

При попадании в бетонный раствор они могут ухудшать адгезию, впитывать воду, ослаблять прочность конечного продукта. В основаниях глина может набухать и пучиниться. Количество мелких примесей регулирует ГОСТ Зерна слабых пород быстрее разрушаются при статических и динамических нагрузках, ударах, у них ниже водостойкость.

От основной породы они могут отличаться по виду, в щебне это часто лещадные частицы. Если примесей много, они создают слабые и уязвимые места в бетоне, основаниях, дорожном покрытии. Со временем в них возникают дефекты , трещины, что может привести к разрушению зданий и дорог. Эти показатели не превышают нормы. Способность щебня сцепляться с битумом или цементом называется адгезией.

Чем выше это качество, тем прочнее получается бетон и асфальтобетон. Оно зависит от породы, структуры поверхности камня. У серпентинитового щебня высокая адгезия, поэтому его используют в производстве бетона и железобетонных изделий, асфальта для дорог всех категорий. Насыпная плотность — это показатель, который отображает, сколько весит кубометр материала после засыпки в кузов автомобиля или на строительную площадку. С его помощью вычисляют необходимое количество материала для оснований фундаментов , дорожной одежды.

Если вы знаете насыпную плотность, можете проконтролировать поставщика, привез ли он вам нужный объем щебня. Она выше у мелких фракций с низкой лещадностью, та как они лучше утрамбовываются. Естественная радиоактивность — один из типичных признаков горных пород. Она связана с наличием изотопов урана, тория, калия Это почти в 30 раз ниже верхней границы нормы.

Такой материал относится к первому, самому безопасному классу. Серпентинитовый щебень полностью отвечает ГОСТ для строительного щебня и гравия из плотных пород. Характеристики материала позволяют использовать его в любой сфере. Щебень подходит для изготовления бетона любой марки , асфальтобетона.