Защитные свойства


Защитные свойства определяются в основ Рис. V.27. Схема защиты реактора (по данным ном объемной массой А. Н. Комаровского) бетона и содержанием

связанной воды, являющейся замедлителем нейтронов. Для биологической защиты наряду с тяжелым бетоном применяют особо тяжелый бетон с объемной массой от 2500 до 6000 кгм3.

Для особо тяжелых бетонов обычно применяют портландцемент или шлакопортландцемент, который выделяет при гидратации немного тепла и поэтому хорошо зарекомендовал себя в массивных защитных конструкциях.

В качестве заполнителей используют тяжелые природные или искусственные материалы: железные руды — магнетит (Fe304) и гематит (Fe203), бурый железняк (лимонит) Fe203-nH20, позволяющий значительно повысить содержание связанной воды в бетоне; баритовые руды, содержащие около 80 % сульфата бария (BaSO); металлический или чугунный скрап (разрубленный на куски), стальную стружку; кварцевый или лимонитовый песок, иногда чугунную дробь. Объемная масса бетона на металлическом заполнителе достигает 6000 кгм3.

Для повышения защитных свойств бетона в него вводят добавки веществ, содержащих бор, литий (карбид бора, хлористый литий и др.), которые поглощают нейтроны. Теоретические основы определения состава защитных бетонов разработаны А. Н. Комаровским.

Защитные свойства бетона характеризуются толщиной слоя половинного ослабления

712 = 0,693Я, где X — длина релаксации (в см), численно равная толщине слоя данного материала, ослабляющего поток излучения в е раз (т. е. в 2,718 раза).

Для уменьшения толщины защиты нужно снижать Тх2 путем повышения объемной массы, увеличения количества связанной воды и применения борсодержащих заполнителей и добавок.

Особо тяжелый бетон имеет марки по прочности 100, 200 и 300, марки на осевое растяжение 10—20.

Конструкция бетонной биологической защиты может быть монолитной и сборной. Сборную конструкцию стремятся выполнять из крупных блоков с меньшей площадью швов, причем толщина швов между блоками должна быть минимальной.

Гидротехнический бетон предназначается для конструкций, находящихся в воде или периодически соприкасающихся с водой, поэтому он должен иметь свойства, необходимые для длительной нормальной работы этих конструкций: плотность, водостойкость, водонепроницаемость, морозостойкость, стойкость к агрессивной водной среде (морской воде, минерализованным грунтовым водам). Важнейшим требованием к бетону плотин и других массивных сооружений является минимальное тепловыделение.