Серед різновидів особливо важких бетонів існує так званий баритовий бетон, який складається з мінерального в'яжучого речовини (цементу) і води, а в якості наповнювача там виступає баритовая руда, яка може мати різну фракцію (пісок або щебінь). Крім того, наповнювач може бути змішаний з чавунною дробом або вторинним металом (металеві відходи - скрап).
Сфера використання
Захисний засіб в медичних технологіях
Будівельна суміш з BaSO4
- Залежно від об'ємної маси все бетони, засновані на цементі можна розділити на особливо легкі - менше 500 кг / м 3, легкі - від 500 кг / м3 до 1800 кг / м3, важкі - від 1800 кг / м3 до 2500 кг / м3 і особливо важкі - більше 2500 кг / м3. Останній варіант зазвичай призначається для зведення різних споруд захисного типу, які перешкоджають проникненню радіоактивного випромінювання.
- В даний час (дані ООН), після природного радіоактивного фону, наступне місце займає опромінення в медичних (лікувально-профілактичних) цілях, причому не в окремо взятій країні, а, загалом, на Земній кулі. За статистикою на одного жителя планети припадає 2,8мЕб, де 14% припадає на медицину, а в Росії ці цифри складають 3,3мЕб і 31,2% відповідно. (Див. Також статтю Декоративний бетон: особливості.)
- Без обладнання, яке випромінює радіоактивний фон, в медицині сьогодні обійтися вже неможливо і воно, безумовно, приносить величезну користь в діагностиці та терапевтичному лікуванні. Але є і зворотна сторона медалі - це шкідливий вплив на організм пацієнтів, медперсоналу і навіть сторонніх людей, які випадково опинилися в соні досяжності. Рентгенівське (іонізуюче) випромінювання може виявитися причиною променевої хвороби, опіків, злоякісних пухлин, а також стати причиною мутації живих організмів.
- Тому, цілком природно, що інструкція СанПіН (санітарні правила і норми) передбачає не тільки засоби особистого захисту і екранування приладів, але і застосування спеціальних будівельних матеріалів, здатних утворювати захисне покриття. Наприклад, такі нормативні документи передбачають певний розрахунок рівня захисту (товщину шару) для підлоги, стелі і стін процедурних кабінетів даного типу. У цих випадках найбільш прийнятно використання будівельних матеріалів з високим ступенем радіаційного захисту (РЗ).
Примітка. Найбільш відома РЗ, це свинцеві листи, але для цієї мети можна застосувати різні елементи з високим атомним номером, до яких, власне, і належить барит - BaSO4 (грецьке значення слова «баріс» - важкий).
Це природний сульфат барію, важкий шпат, що містить в собі 65,7% BaO та 34,3% SO4. Крім того, там можуть бути присутні різні домішки, такі як кальцій, стронцій і свинець.
- Всеросійським НДІ медичної техніки та обладнання в кінці 80-их років XX століття були розроблені способи РЗ без застосування свинцю на основі оксидів рідкісноземельних елементів (відходи підприємств Минатома). Переваги BaSO4 перед свинцем досить явні - він нешкідливий, тоді як матеріали, що містять свинець, токсичні і, крім того, схильні до швидкого старіння. (Див. Також статтю Гідротехнічний бетон: особливості.)
інші галузі
Примітка. Як ми вже говорили, барітобетон - це дуже важкий матеріал, адже приблизно 80% його складу займає Ba SO4, отже, його не можна використовувати на грунтах з недостатньою несучою здатністю (можлива просадка).
При заливці і формуванні бетонних і залізобетонних виробів із застосуванням бариту в якості наповнювача, слід враховувати, що вас чекає досить великий показник усадки (таке явище призводить до зменшення обсягу ЖБК в результаті схоплювання, висихання і затвердіння).
Для отримання моноліту розчин з BaSO4 заливають в потрібне місце для формування (опалубка, ливарна форма), після чого починається його обробка вібрацією, що дозволяє позбутися від часу (повітряних бульбашок), які неодмінно залишаються в процесі укладання суміші. Для цього використовують або вібростоли, або переносні вібраційні пристрої, цей процес, а також власну вагу розчину сприяє високому відсотку усадки
Барітобетон (ББ) використовується не тільки в якості радіоактивної захисту, але і як матеріал з підвищеною хімічною стійкістю для спорудження різних промислових об'єктів. З огляду на той фактор, що ціна ББ досить висока і, до того ж, такі конструкції мають вузьку спеціалізацію в застосуванні, даний матеріал в наші дні не отримав широкого розповсюдження.
Проте, завдяки високим якостям конструкцій, якими вони володіють для радіоактивної і хімічного захисту, використання ББ щільно зайняло власну нішу в проектуванні і будівництві споруд спеціального призначення.
Звичайно, ББ витримує вплив різних агресивних хімічних елементів (лугів, кислот) і радіації, але для цього існують і альтернативні способи, із застосуванням інших матеріалів. Але, не дивлячись на високу вартість і відсутність популярності, існують напрямки, де практично неможливо здійснювати будівельно-монтажні роботи без його застосування.
Барітобетонний блок. фото розлому
Найважливішими характеристиками при визначенні високої якості ББ є кілька параметрів, які ми розглянемо більш детально. Перш за все, від такої монолітної або збірної конструкції домагаються максимального рівня поглинання радіаційного випромінювання. Це, мабуть, основний критерій, за яким і визначається необхідність застосування ББ на спеціалізованих об'єктах промислового або оборонного будівництва.
Так, наявність у складі наповнювача баритового бетону металевого скрапу сприяють стовідсоткового затримання частинок альфа і бета випромінювання.
Таким матеріалом також поглинається гамма випромінювання, але тут вже присутній деякий ряд коефіцієнтів, використовуючи які можна розрахувати достатню товщину перепони, щоб звести радіаційний фон до рівня, безпечного для життя і здоров'я обслуговуючого персоналу, тобто, зробити його природним для людського організму.
Практично неможливо переоцінити ефективність ББ при будівництві бункерів - такі будматеріали в даній сфері можна назвати незамінними для створення відповідних умов нормальної життєдіяльності та перебування там людей. Крім РЗ людини і обладнання такий бункер буде володіти високими показниками міцності, оскільки він зводиться з ББ, що відноситься до класу особливо важких бетонів.
Як і при виготовленні звичайних важких ЖБК, для баритового бетону використовують армуючі металеві каркаси, які роблять матеріал ще міцніше в механічному відношенні. При цьому, вимоги, як до збірних, так і до монолітним конструкціям залишаються незмінними - метал повинен покриватися шаром розчину не менше ніж 50 мм.
Також ви можете створити радіаційно-захисний шар в будь-якої кімнаті своїми руками, використовуючи для цього необхідні суміші, розмішуючи їх з водою - пропорції і час приготування вказуються заводом-виробником.
висновок
Як би там не було - чи використовуються збірні ЗБК або робиться моноліт безпосередньо на будмайданчику з використанням BaSO4 - там буде задіяний цемент в якості в'яжучого елемента. З огляду на високу вартість створюваного матеріалу і його особливе призначення, там використовуються тільки високі марки свіжого та якісного цементу.