Наномодифіковані в’яжучі речовини для іонозахисних розчинів

Abstract

Розроблено оптимальний склад розчину рентген захисного покриття: ГЦ-40:Г5: концентрат барієвий КБ-3 – 1:2,5:1,6, пластифікатор Sika –0,8% від маси в’яжучої речовини, визначено мінералогічний склад і основні властивості. Слід відмітити, склад розчину при вмісту в’яжучої речовини в співвідношенні ГЦ-40 / Г5 – 50/50% має коефіцієнт розширення 2%, що практично приводить до руйнування зразків в звичайних умовах. Модифікування розчину вуглецевими нанотрубками (ВНТ) дає можливість за рахунок високої питомої поверхні (80–120 м2/г) добавки зменшити коефіцієнт лінійного розширення і підвищити коефіцієнт розсіювання гама променів на 30–40%. Розчин на основі ГЦ+Г5+ BaSO4 + ВНТ має вміст хімічно зв’язаної води на 10–15% більший від складів на основі портландцементу за рахунок формування еттрингітової складової. При цьому середньоарифметичний вклад хімічно зв’язаної вологи лінійного коефіцієнта послаблення іонізуючого випромінювання збільшується на 0,0088-0,009 см-1. І тоді загальний коефіцієнт може досягти 0,354 см-1, і більше, що дає змогу зменшити еквівалентну (14,6 см-1) товщину радіаційно захисного шару на 1–1,5 мм. the optimal composition of the X-ray protective coating solution was developed: ГЦ-40:Г5: barium KB-3 concentrate – 1:2.5:1.6, Sika plasticizer – 0.8% of the mass of the binder, the mineralogical composition and main properties were determined . It should be noted that the composition of the solution with a binder content in the ratio of HC-40 / Г5 - 50/50% has an expansion coefficient of 2%, which practically leads to the destruction of samples under normal conditions. Modification of the solution with carbon nanotubes (CNTs) makes it possible due to the high specific surface area (80–120 m2/g) of the additive to reduce the coefficient of linear expansion and increase the scattering coefficient of gamma rays by 30–40%. The solution based on ЦС+Г5+ BaSO4 + BNT has a content of chemically bound water that is 10–15% higher than formulations based on Portland cement due to the formation of the ettringite component. At the same time, the arithmetic average contribution of chemically bound moisture to the linear attenuation coefficient of ionizing radiation increases by 0.0088-0.009 cm-1. And then the total coefficient can reach 0.354 cm-1 and more, which makes it possible to reduce the equivalent (14.6 cm-1) thickness of the radiation protective layer by 1-1.5 mm.