Радіаційностійкий вогнетривкий цемент

Радіаційностійкий вогнетривкий цемент, що містить технічний глинозем та барійвмісні відходи виробництва амінокапронової кислоти, який відрізняється тим, що він містить відходи помельних 3 60396 ВаАІ2O4 15-50 Ba2SiO4 25-50 Ва2ZrO3 25-50 Вміст оксидів, мас. %: ВаО 64,78-70,68 Аl2О3 6,00-20,00 SiO2 4,10-8,20 ZrO2 1,12-22,25 Компоненти, із яких складається запропонований цемент, в даному співвідношенні для виготовлення цементів, які мають захисні властивості від радіаційних випромінювань (гама-випромінювань) та високу вогнетривкість, не використовувались, що свідчить про відповідність запропонованого рішення до критерію "винахідницький рівень". Позитивний ефект пояснюється наявністю в складі цементу оксидів барію та цирконію, що містять елементи з великою атомною вагою. Це призводить до утворення в цементі алюмінатів, силікатів та цирконатів барію. Такі фази підвищують коефіцієнт масового поглинання та температуру застосування запропонованого в'яжучого. Оскільки ці фази є гідравлічно активними, вони підвищують основні фізико-механічні та технічні властивості цементу. Основні фази запропонованого цементу 4 під час гідратації утворюють гідроалюмінати та гідросилікати барію. Саме таке співвідношення фаз забезпечує високу механічну міцність (після 3 діб твердіння міцність на стиск понад 80 МПа, після 28 діб тверднення - 92,20 МПа) тверднучому цементному каменю. Завдяки присутності алюмінатних сполук барію, вогнетривкість запропонованого цемента - понад 1600 °С, а коефіцієнт масо2 вого поглинання - 229,31 - 246,50 см /г. В таблиці наведено склади, фізико-механічні та технічні властивості запропонованих цементів та прототипу. Як виходить з наведених даних (табл.), одержано склади цементів з використанням технічного глинозему, відходів помельних тіл, барійвміщуючих відходів виробництва амінокапронової кислоти, бадделеїту за технічними властивостями вищими ніж у прототипу. Отримані цементи дозволять підвищити температуру служби одночасно з підвищенням механічної міцності, а також підвищити коефіцієнт масового поглинання порівняно з прототипом. Позамежні склади цементів відрізняються зниженням міцності, вогнетривкості або захисних властивостей. Таблиця Показники 1. Хімічний склад, мас. %: СаО ВаО АІ2О3 Fе2О3 SiO2 ZrO2 2. Міцність, МПа 3 доби 7 діб 28 діб 3. Вогнетривкість, °С 2 4. Коефіцієнт масового 5. поглинання, см /г Прототип Позамежні 1 2 3 Позамежні 3,5-31,9 6,0-54,0 42,5-62,1 67,19 4,00 6,56 22,25 64,78 20,00 4,10 11,12 66,01 6,00 5,74 22,25 70,68 10,00 8,20 11,12 67,87 3,00 7,18 21,95 40-85 47-89 50-90 1580-1800 79-192 16,70 24,50 30,60 1860 244,80 42,50 85,66 40,00 50,50 89,93 49,80 60,00 92,20 55,00 1860 1860 1820 229,31 241,36 246,50 17,00 21,00 28,60 1935 248,23 Приклад 2 (табл.): Як вихідна сировина використовуються такі матеріали: технічний глинозем, відходи помельних тіл, барійвміщуючі відходи виробництва амінокапронової кислоти, бадделеїт. Речовинний склад сировинної суміші, який відповідає оптимальному складу № 2 запропонованого цементу, мас. %: технічний глинозем 5,04 відходи помельних тіл 4,83 барійвміщуючі відходи виробництва амінокапронової кислоти 71,42 бадделеїт 18,71. В'яжуче виготовлялось за технологією портландцементу. Для синтезу продуктів здійснювалось послідовне змішування, подрібнення, формування та випал сировинної суміші. Ретельне подрібнення та змішування сировинних компонентів виконувалось "мокрим" способом у кульовому млині. Вологість суміші - 50 мас %. Контроль якості сировинної суміші здійснювався методом низькотемпературної адсорбції азоту та ситовим аналізом (повний прохід крізь сито № 006). Випал здійснювався при температурі 1650 °С, ізотермічна витримка при максимальній температурі - 3 години. Помел клінкеру здійснювався "мокрим" способом у кульовому млині до питомої поверхні 350 2 м /кг. Таким чином, запропонована корисна модель має ряд переваг у порівнянні з відомим прототипом. В'яжуче, що запропоновано, доцільно застосовувати для виготовлення бетонів і бетонних виробів, багатошарових контейнерів для поховання радіоактивних відходів, оболонок, які використовуються як біологічний захист від радіаційного випромінювання при одночасному впливі підвищених температур. Джерела інформації: 5 60396 1. Пат. 33189 Україна, МПК С04В7/22. В'яжуче /Г.М. Шабанова, С.М. Биканов, І.В. Гуренко, Н.В. Казміна (Україна); Харк. держ. політехн. ун-т. - № 99010034; Заявл. 05.01.99; Опубл. 15.02.2001, Бюл. № 1,2001 -2с. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 6 2. Пат. 56049 Україна, МПК С04В77/22. В'яжуче /Г.М. Шабанова, В.В. Тараненкова, A.M. Корогодська, О.В. Буличова, О.В. Христич, О.Г. Романовський (Україна); Харк. держ. політехн. ун-т. - № 2002097548; Заявл. 19.09.2002; Опубл. 15.04.2003, Бюл. № 4,2003. - 2 с. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601