Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Металлические заполнители и бетоны на их основе
|
|
Из большого количества различных отходов черной металлургии наибольший интерес представляют окалины, которые подразделяются на:
- прокатные окалины обжимных и листопрокатных цехов;
- окалина машинной огневой зачистки.
Окалины являются материалами с относительно высокой плотностью (5390-5560 кг/м3), состоят из минералов гематита и магнетита с примесью кварца и железа и по большинству показателей отвечают требованиям, предъявляемым к заполнителям для тяжелых бетонов и поэтому способны заменить железные руды.
По своему гранулометрическому составу окалины прокатные представляют собой смесь песка (75-87%) и щебня фракций 5-10 мм (10-20%) и 10-40 мм (3, 5-5%), а окалины машинной огневой зачистки - готовый кондиционный песок).
Химический состав окалин, % по массе: Fe—69-78; O—24—25; Ca—до 1; Mn, S, C, Cr, Al, Mg—сотые и десятые доли процента.
Плотность бетонов на окалине составляет: 3300÷ 3800 кг/м3
Плотность бетонов на окалине составляет: 3300÷ 3800 кг/м3
| Состав бетонной смеси, кг/м3 | Марка бетона | Плотность бетона, кг/м3 | Прочность на сжатие, Мпа | Подвижность (осадка конуса), см | Время уплотнения, с | |||
| Портландцемент М500 | Вода | Заполнители | ||||||
| Мел-кие | Крупные | |||||||
| 678 | 348 | 584 | 300 | 300 | 3300 | 33, 8 | 10 | 0 |
| 600 | 313 | 660 | 300 | 300 | 3500 | 31, 2 | 2 | 10-15 |
| 401 | 248 | 1858 | 200 | 200 | 3820 | 23, 2 | 14 | 30-45 |
Прочность на сжатие: 20÷ 35 МПа при составе:
- цемент – 400÷ 580 кг/м3;
- вода – 248÷ 348 кг/м3;
- П – 1380÷ 1961 кг/м3;
-Щ – 584÷ 1858 кг/м3
Защитные свойства, образование вторичного гамма излучения и наведенная радиоактивность бетонов на окалине аналогичны у бетонов на железных рудах. Однако стоимость бетонов на окалине в 1, 5÷ 2 раза меньше.
Железо, свинец, полиэтилен в защите ядерных установок
Железо
1. По своим качествам железорудные окатыши практически являются готовым искусственным крупным заполнителем для особо тяжелого бетона.
Окатыши имеют округлую форму - шарики диаметром от 10 до 20мм.
Техническими условиями оговорена прочность окатышей -210 кг на стандартный окатыш (0-16мм), массовая доля контрольного класса крупностью (0-5 мм) не более 3, 5%, массовая доля железа 65, 5% при отклонении - 0, 5%.
Окатыши получаются путем окатывания и обжига при температуре плавления связки (бентонитовая глина) более 1000°С
Радиационная стойкость окатышей, судя по их составляющим, не менее 1 • 1024 нейтр/м2.
Стойкость к температурным воздействиям, - не менее 1000°С.
Стоимость окатышей составляла 24 руб./т (в ценах 1984 г.).
2. Железорудный концентрат это тонкодисперсный песок, получаемый путем обогащения железной руды. Крупность характеризуется долей контрольного класса 0-5 мм, не менее 95%, содержание железа 65 - 68%. Концентрат выпускается для получения окатышей.
Стоимость концентрата около 14 руб./т (в ценах 1984 г.).
Для увеличения плотности таких бетонов в их состав можно вводить окалину и чугунную дробь.
На железо-рудных окатышах и железорудном концентрате получают бетоны плотностью до 3200 кг/м3. При добавлении окалины - до 3400 кг/м3. При добавлении чугунной дроби получают бетоны 3650 ÷ 4400 кг/м3.
| Наимено-вание заполнителей | Плот-ность, г/см3 | Объемная масса, г/см3 | Крупность, мм | Содержа-ние железа, вес. % | Техни-ческие усло-вия |
| Железорудные окатыши | 4-4, 2 | 1, 9-2, 2 | 5-20 | 60-68 | ТУ №0722-031- 00186803-99 Лебединский ГОК |
| Железорудный концентрат | 4-4, 2 | 1, 9-2, 4 | 0, 01-1 | 60-68 | ТУ №0712-030- 00186803-99 Лебединский ГОК |
| Окалина МОЗ | 4, 8-5, 2 | 2, 2-3, 0 | 0, 14-5 (0, 14-1, 0) | 70-90 | ГОСТ 8736-93 |
| Чугунная дробь | 7, 2-7, 3 | 4, 0-4, 2 | 0, 1-0, 8 | 90-95 | ГОСТ 11964-81 |
Свинец
Достоинства:
1. Очень высокая плотность (~11340 кг/м3), благодаря чему он обладает очень высокими защитными свойствами:
линейный коэффициент ослабления гамма-излучения в 5, 3 – 10, 4 раза, а макроскопическое сечение выведение быстрых нейтронов 2, 1 больше, чем у обычного бетона). Кроме того он очень легко обрабатывается.
2. Очень легко обрабатывается
Недостатки:
1. Очень высокая стоимость (до 600 раз выше чем обычного бетона)
2. Очень низкая жаростойкость (температура плавления 327 оС)
Причем следует учесть, что уже при температурах свыше 65, 5 оС конструкционные свойства свинца начинают ухудшаться, а при температурах, превышающих 260 °С, возникает ползучесть.
Из-за указанных недостатков свинец практически не применяется в радиационной защите ядерных реакторов и достаточно редко используется в качестве материала стационарных экранов радиационной защиты ядерных установок. Он может использоваться в виде заполнения защитных дверей и пробок в радиационной защите, в виде блоков при устройстве сборно-разборных защитных экранов, для локального усиления защиты. В основном он используется при изготовлении различных контейнеров для перевозки и хранения радиоактивных материалов, а также блоков сборно-разборной защиты.