Спеціальні властивості бетонів, модифікованих сіркою

Тут також можна погодитися з висновком Є. В. Корольова про те, що сірка діє як своєрідна “енергетична губка”, яка поглинає енергію випромінювання і розсіює її у вигляді тепла не зазнаючи при цьому значних змін.

Проведені дослідження дають підставу вважати, що  – випромінювання є чинником, що забезпечує інтенсифікацію процесу полімеризації сірки, а збільшення полімерної модифікації до визначеної концентрації сприяє підвищенню міцності сірковмісних композицій у цілому при дії розтяжних зусиль.

Використовуючи розрахункову модель, запропоновану Є. В. Корольовим і отримані автором теплофізичні величини, проведений розрахунок, який підтверджує висновок, що при активності випромінювання джерела більше 10 Бк, сірчаний бетон може розігріватися при опроміненні до температури більш 80 °С і в цьому випадку виникає необхідність примусового охолодження захисного екрана.

П'ятий розділ присвячений питанням технології одержання бетонів, модифікованих сіркою електроізоляційного і радіаційно-захисного призначення, розробці оптимальних робочих складів і визначенню областей їх раціонального застосування.

Основною технологічною особливістю виготовлення електроізоляційних бетонних виробів на основі цементного бетону є їхня вторинна обробка – сушіння, з метою максимального видален-ня вільної, слабозв’язаної і кристалохімічної вологи, що міститься в пористій структурі бетону.

Режим сушіння бетонних виробів, призначених для електроізоляційних цілей, залежить від масивності і модуля поверхні виробів, температури сушіння і швидкості руху агента сушіння (за А. В. Ликовим) і встановлюється експериментальним шляхом для кожного виду виробів.

Стабілізація діелектричних властивостей висушених до постійної маси виробів проводиться шляхом повного чи часткового просочення розплавом сірки, що при твердінні кольматує капілярно-пористу структуру бетону, чим сприяє зниженню водопоглинання, газо- і водопроникності з одночасним підвищенням усіх фізико-механічних характеристик.

Температурно-часовий режим просочення виробів розплавом сірки залежить від структурної пористості бетону, геометричних розмірів, масивності і модуля поверхні виробів та встановлюється, як і при сушінні виробів, експериментальним шляхом.

В основі технології виготовлення електроізоляційного сірчаного бетону лежить модифікування структури сірки шляхом введення в розплав речовин, що стабілізують її в аморфно-кристалічному стані і тонкодисперсного наповнювача – меленого менілітового сланцю, що характеризується високим електроопором, водостійкістю і гідрофобністю, який відіграє роль структуроутворюючого компонента в сірчаному в’яжучому.

Проведені дослідження коефіцієнтів іонізуючого  – випромінювання дозволяють рекомендувати сірчаний бетон як матеріал для біологічного захисту. Підвищення його радіаційно-захисних характеристик досягається введенням до складу чавунного дробу, оксиду свинцю, відходів виробництва оптичного скла (флінту) і металообробних виробництв. З метою підвищення фізико-механічних характеристик і тріщиностійкості електроізоляційних та радіаційно-захисних сірчаних бетонів у їх склад варто вводити відрізки алюмоборосилікатного скло-волокна, що забезпечує вибухобезпечність у випадку крихкого руйнування бетону.

Розроблені склади бетонів, модифікованих сіркою і технологія виготовлення виробів розширюють номенклатуру матеріалів, що використовуються в енергетичному, транспортному і промисловому будівництві. Володіючи високими фізико-механічними характеристиками і високою корозійною стійкістю такі бетони можуть знайти застосування в якості ефективних електроізоляційних і радіаційно-захисних матеріалів.

Електроізоляційні цементні бетони, властивості яких стабілізують шляхом просочення виробів і конструкцій розплавом сірки можна рекомендувати для виготовлення залізничних шпал, елементів колон і балок для підвіски проводів високої напруги, опор ліній електропередач, деяких спеціальних пристроїв у виді розподільчих стійок трансформаторів, плитних і фундаментних струмонесучих конструкцій.

Сірчані мастики і бетони рекомендуються для виготовлення струмонесучих бетонних і залізобетонних конструкцій і виробів на електрофікованому рейковому транспорті – магістральному, залізничному, міському (елементи опор контактної мережі, залізобетонні підрейкові основи, бетонні ізолятори контактної мережі метро), елементів мостів і шляхопроводів, струмообмежуючих реакторів, опорних конструкцій електролізних цехів, для влаштування ізолюючих футеровок та ізоляторів для електролізних ванн, у виді ізоляційних прошарків та обмазок залізобетонних, а також сталевих колон і стін, які знаходяться в ґрунтах з можливим впливом блукаючих струмів.

Радіаційно-стійкий сірчаний бетон може бути використаний для захисту від дії й уповільнення поглинання змішаного гама- і нейтронного іонізуючого випромінювання при будівництві будинків і споруд у районах з підвищеним радіаційним фоном, у якості ефективного захисного матеріалу при спорудженні сховищ радіаційних відходів, підлог, стін, перегородок поблизу атомних реакторів, закладенню тріщин і дефектів при ремонті огороджень, з’єднання бетонних плит при будівництві захисних споруд.

Потенційна техніко-економічна ефективність від застосування бетонів, модифікованих сіркою знаходиться в сфері зниження собівартості виготовлення бетонів і бетонних виробів за рахунок використання в якості захисного матеріалу сірки і техногенних відходів сірчаної, скляної і металообробної промисловості, підвищення технічних показників і якості виробів і конструкцій. Розрахунок економічного ефекту в умовах сучасних ринкових відносин варто робити на основі реальних конкретних калькуляцій вартості матеріалів з урахуванням регіональних особливостей їхнього виробництва.

Пропонована методика прогнозування очікуваного економічного ефекту дозволяє уникнути натуральних показників вартості матеріалів, що залежать від ринкової кон’юнктури і коливаються в широких інтервалах при ціноутворенні. При визначенні ефективності впровадження спеціальних бетонів, модифікованих сіркою, варто враховувати не тільки технічні й економічні показники, але й екологічну ефективність пропонованих матеріалів, особливо радіаційно-захисного призначення.

Сірчаний бетон був застосований при виготовленні електророзподільчих