РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ И СТЕКОЛЬНОГО БОЯ

Гасанов С.К.

Аспирант, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ И СТЕКОЛЬНОГО БОЯ

Аннотация

В данной работе рассматривается новый метод получения гипсовых вяжущих с применением стекольного боя для получения высокоэффективных радиационно-защитных строительных материалов.

Ключевые слова: гипс, стеклобой, радиационно-защитный материал.

Gasanov S.K.

Graduate student, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov

RADIATION-PROTECTION COMPOSITION MATERIALS ON BASE GYPSUM PLATES AND WASTE OF CULLET

Abstract

In this paper deals with an new method of obtaining gypsum plates with application the waste of cullet for reception of highly effective radiation-protective building materials is considered.

Keywords: gypsum, cullet, radiation-protection material.

Изготовление радиационно-защитных композиционных материалов является все более актуальным направлением с развитием науки.  Сегодня трудно указать область знаний или народного хозяйства, где бы ни использовались радионуклиды или другие источники ионизирующих излучений. В Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова уже разработаны основы создания радиационно-защитных композиционных материалов, в том числе применяемые и в космических условиях [1-14].

Нами разрабатывается композиционный материал, в состав которого входят: Ангидрит II, полуводный гипс, флинты (бой хрусталя) и суперпластификатора С-3. Данный материал будет обладать радиационно-защитными свойствами, так как в состав флинтов входят 33% свинца, а свинец является основным, повсеместно используемым радиозащитным материалом. Так же изготовление такого рода материала не вызовет больших расходов, будет иметь высокую рентабельность, так как будут использоваться отходы, и основными затратами будут являться: сбор стеклобоя, сортировка, транспортировка и измельчение. К тому же будут использоваться отходы производства хрусталя (завод по изготовлению которого находится в близи от Белгорода, в городе Дядьково, Брянской области). Уже проведенные исследования в лабораториях на кафедре неорганической химии в БГТУ им. В. Г. Шухова, дали первые результаты: было впервые открыта активирующая способность мелкодисперсного стекла на гипсовые вяжущие; был найден оптимальный состав композиционного материала на основе многофазовых гипсовых вяжущих и стеклобоя; обнаружен эффект увеличения прочности гипсового вяжущего на 50%; посредством ввода мелкодисперсного стекольного боя. Данный эффект обусловлен тем, что в стекле, кроме оптического и лабораторного, присутствуют оксиды щелочных металлов, которое и создают активирующий эффект на гипсовые вяжущие. Так же, так как гипс имеет структуру состоящую из вытянутых совершенных призматических кристаллов, более меньшее частички стекла заполняют пустоты в структуре создавая более плотный материал.

Готовый продукт будет использоваться, как материал внутренней отделки помещений (штукатурка, гипсокартон). Такого рода материал будет применятся: 1) в медицине (для внутренней отделки рентгеновских кабинок); 2) в атомной промышленности; 3) в строительстве помещений для защиты персонала и населения, которое проживает и работает в условиях повышенного воздействия электромагнитных полей; 4) При обшивке помещений гипсокартонном, обеспечивается пассивная защита от несанкционированного доступа к информации по радиоканалу.

Работа выполнена в рамках Государственного задания Минобрнауки РФ.

Литература

1. Павленко В.И., Черкашина Н.И., Сухорослова В.В., Бондаренко Ю.М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
2. Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14-19.
3. Павленко В.И., Заболотный В.Т., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19-24.
4. Павленко В.И., Новиков Л.С., Бондаренко Г.Г., Черник В.Н., Гайдар А.И., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92-98.
5. Павленко В.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Черкашина Н.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - №3. - С. 113-116.
6. Павленко В.И., Акишин А.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Тарасов Д.Г., Черкашина Н.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4-3. С. 677-681.
7. Черкашина Н.И., Павленко В.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192-196.
8. Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
9. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246-249.
10. Павленко В.И., Прозоров В.В., Лебедев Л.Л., Слепоконь Ю.И., Черкашина Н.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67-70.
11. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169-173.
12. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы – эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
13. Черкашина Н.И., Карнаухов А.А., Бурков А.В., Сухорослова В.В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156-159.
14. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 //Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.