Патент на изобретение №2250883

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2250883 (13) C2
(51) МПК 7
C04B28/36, G21F1/04
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.01.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2003110494/03, 11.04.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

11.04.2003

(43) Дата публикации заявки: 27.11.2004

(45) Опубликовано: 27.04.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2153714 C1, 27.07.2000. RU 2088549 C1, 27.08.1997. RU 2154602 C1, 20.08.2000. US 4753756 A, 28.08.1988. US 4376830 A, 15.03.1983. US 5551806 A, 03.09.1996. US 5058679 A, 22.10.1991.

Адрес для переписки:

440028, г.Пенза, ул. Г. Титова, 28, Пензенская государственная архитектурно-строительная академия, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Прошин А.П. (RU),
Королев Е.В. (RU),
Болтышев С.А. (RU),
Королева О.В. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Пензенская государственная архитектурно-строительная академия (RU)

(54) ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для изготовления серного бетона, предназначенного для защиты от радиации, а также для заливки швов футеровки, аппаратуры и строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений. Цель изобретения – повышение радиационно-защитных свойств и средней плотности вяжущего при сохранении высоких прочностных показателей. Вяжущее для изготовления радиационно-защитных материалов включает, мас.%: серу 45,75…46,49; барит с удельной поверхностью 250 м2/кг и средней плотностью 4350 кг/м 51,96…52,8; армирующую добавку – асбестовое волокно 0,23…1,83; модифицирующую добавку – парафин 0,46…0,47. Технический результат – повышение радиационно-защитных свойств и средней плотности вяжущего. 2 табл.

Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для изготовления серного бетона, предназначенного для защиты от радиации, а также для заливки швов футеровки, аппаратуры и строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений.

Известна композиция для изготовления строительных изделий (а.с. №1085958, С 04 В 19/06, С 04 В 43/12), включающая, мас.%:

Головки плавок серы – 50,0…55,0

Трисульфидпиперидин – 1,0…1,1

Костра льняная – 8,0…10,0

Молотый кварцевый песок – 35,0…40,0

Недостатком этой композиции является использование дорогостоящей и потенциально опасной для здоровья человека органической добавки – трисульфидпиперидина. Кроме того, в качестве наполнителя используются кварцевый песок, который под действием ионизирующего излучения значительно изменяют свою кристаллическую структуру, что приводит к снижению физико-механических показателей вяжущих, бетонов и растворов, приготовленных на его основе [1]. Армирующая добавка – костра льняная – также под действием ионизирующего излучения претерпевает деструкцию, что приведет к преждевременному разрушению материалов, приготовленных на указанной композиции.

Наиболее близкой является композиция для защиты от естественного радиационного фона (патент №2153714, G 21 F 1/10, С 04 В 28/36), включающая, мас.%:

Сера – 25…30

Тонкомолотый наполнитель

фракции 0,14 мм – 20…25

Песок фракции 0,14-5,0 мм – 20…25

Щебень фракции 5,0-10,0 мм – остальное

Недостатком указанной композиции для защиты от естественного радиационного фона являются недостаточно высокий предел прочности при изгибе и использование в качестве наполнителя, песка и щебня радиационно-чистых и дорогостоящих ультраосновных пород, например серпентинита или кварцита.

Цель изобретения – повышение предела прочности при изгибе вяжущего при сохранении высоких показателей средней плотности.

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включающее серу и наполнитель, дополнительно содержит армирующую добавку и модифицирующую добавку, в качестве наполнителя содержит барит с удельной поверхностью 250 м2/кг и средней плотностью 4350 кг/м3, в качестве армирующей добавки – асбестовое волокно, а в качестве модифицирующей добавки – парафин при следующем содержании компонентов, мас.%:

Сера – 45,75…46,43

Барит с удельной поверхностью

250 м2/кг и средней плотностью

4350 кг/м3 – 51,96…52,8

Асбестовое волокно – 0,23…1,83

Парафин – 0,46…0,47

Для приготовления вяжущего использовали техническую серу, соответствующую требованиям ГОСТ 127-93.

Применение в качестве наполнителя барита, имеющего среднюю плотность 4350 кг/м3 и удельную поверхность 250 м2/кг, позволяет повысить как среднюю плотность, так и прочность вяжущего.

Введение в состав вяжущего асбестового волокна позволяет значительно повысить прочность и среднюю плотность вяжущего. Введение парафина позволяет улучшить реологические свойства смеси, повысить прочность и защитные свойства вяжущего к действию нейтронного излучения.

Вяжущее готовят следующим образом. В расплавленную при температуре 150…160°С серу вводят отдозированные количества парафина и асбестового волокна, смесь перемешивают до получения однородной массы. Затем вводят нагретый до температуры 150…160°С барит и смесь вновь тщательно перемешивают, 5…10 минут выдерживают при температуре 150…160°С и укладывают в нагретые металлические формы. После охлаждения в течение 30…40 минут формы подвергают распалубке.

Составы предлагаемого вяжущего приведены в табл.1, а его свойства – в табл.2.

Таблица 1
Компоненты Содержание компонентов, мас.%
Состав
1 2 3 Прототип
Сера 46,49 46,38 45,75 25…30
Барит 52,8 52,68 51,96
Асбестовое волокно 0,23 0,46 1,83
Парафин 0,47 0,47 0,46
Тонкомолотый наполнитель фракции 0,14 мм 20…25
Песок фракции 0,14-5,0 мм 20…25
Щебень фракции 5,0-10,0 мм остальное

Таблица 2
Показатель Состав
1 2 3 прототип
Предельное напряжение сдвига, Па 57,8 65,8 148,1
Средняя плотность, кг/м3 2560 2550 2540 2040…2620
Предел прочности при изгибе, МПа 14,0 13,5 13,1
Предел прочности при сжатии, МПа 51,0 50,8 50,5 12,5…50,5
Коэффициент линейного ослабления -излучения 0,3 МэВ 0,319 0,318 0,317
0,5 МэВ 0,230 0,220 0,210
1 МэВ 0,160 0,150 0,140

Как видно из табл.2, предлагаемое вяжущее обладает реологическими свойствами литьевых смесей, достаточно высокой средней плотностью (сопоставимой с прототипом), высокими значениями коэффициента линейного ослабления -излучения и более высокими показателями прочности при сжатии и изгибе.

Литература

1. Дубровский В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов. – М.: Стройиздат, 1977. – 285 с.

Формула изобретения

Вяжущее для изготовления радиационно-защитных строительных материалов, включающее серу и наполнитель, отличающееся тем, что оно содержит в качестве наполнителя барит с удельной поверхностью 250 м2/кг и средней плотностью 4350 кг/м3 и дополнительно модифицирующую добавку — парафин и армирующую добавку — асбестовое волокно при следующем содержании компонентов, маc.%:

Сера 45,75…46,43

Указанный барит 51,96…52,8

Парафин 0,46…0,47

Асбестовое волокно 0,23…1,83


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.04.2005

Извещение опубликовано: 10.11.2006 БИ: 31/2006


Categories: BD_2250000-2250999