Серные композиционные материалы специального назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, доктор технических наук Королев, Евгений Валерьевич
- Специальность ВАК РФ05.23.05
- Количество страниц 491
Оглавление диссертации доктор технических наук Королев, Евгений Валерьевич
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ТРАДИЦИОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
1.1. Традиционные радиационно-защитные материалы.
1.1.1. Металлические материалы.
1.1.2. Полимерные материалы.
1.1.3. Строительные материалы на минеральных вяжущих.
1.2. Материалы, стойкие в растворах фтористоводородной кислоты.
1.3. Традиционные серные композиционные материалы.
1.3.1. Материалы для серных бетонов.
1.3.1.1. Сера и ее физико-химические свойства.
1.3.1.2. Радиационно-защитные свойства серы.
1.3.1.3. Серосодержащие отходы.
1.3.1.4. Наполнители.
1.3.1.5. Заполнители.
1.3.1.6. Модифицирующие добавки.
1.3.2. Технологии приготовления серных строительных материалов.
1.3.3. Свойства серных строительных материалов.
1.3.3.1. . Средняя плотность и пористость.
1.3.3.2. Прочность.
1.3.3.3. Химическая стойкость.
1.3.3.4. Морозостойкость.
1.3.3.5. Био- и огнестойкость.
Выводы.
ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Цель и задачи исследования.
2.2. Применяемые материалы и их характеристики.
2.3. Методы исследования и аппаратура.
2.4. Статистическая оценка результатов измерений и методы математического планирования эксперимента.
2.5. Методика определения параметрических точек.
2.6. Способы изготовления серных композитов.
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МОДИФИЦИРОВАННОГО
СЕРНОГО ВЯЖУЩЕГО.
3.1. Теоретические основы выбора оптимального модификатора.
3.2. Метод определения взаимной растворимости веществ в многокомпонентных системах.
3.3. Определение оптимальной концентрации модифицирующей добавки.
3.4. Структура, прочностные и деформативные свойства модифицированного серного вяжущего.
3.5. Атмосферостойкость модифицированной серы.
Выводы.
ГЛАВА 4. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА И СВОЙСТВА
СЕРНЫХ МАСТИК.
4.1. Выбор вида наполнителя.
4.2. Структурообразование серных мастик.
4.2.1. Термодинамические условия флокулообразования.
4.2.2. Аналитические решения.
• 4.2.2.1. Динамическая модель.
4.2.2.2. Кинетическая модель.
4.2.3. Моделирование процесса флокулообразования.
4.2.3.1. Лиофобные системы.
4.2.3.2. Лиофильные системы.
4.2.3.3. Лиофильные системы при наличии сольватных слоев.
4.2.4. Рентгеноструктурные исследования.
I 4.3. Смачиваемость наполнителей расплавом.серы.
4.4. Оптимальный способ введения модифицирующих добавок.
4.5. Технологические свойства.
4.6. Внутренние напряжения.
4.7. Средняя плотность и пористость.:.
4.8. Прогнозирование пористости.
4.9. Прочность.
4.10. Прогнозирование прочности.
Выводы.
ГЛАВА 5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЕРНЫХ БЕТОНОВ.
5.1. Выбор параметра оптимизации на уровне микроструктуры.
5.2. Структура радиационно-защитного серного бетона.
5.3. Методы проектирования составов серных композиционных материалов.
5.3.1. Метод проектирования составов мастик с заданной подвижностью смеси.
5.3.2. Проектирования составов бетонов заданной средней плотности.!.
5.3.2.1. Общие положения расчета состава бетона.
5.3.2.2. Определение оптимального количества фракций заполнителей.
5.3.2.3. Выбор соотношения между мелким и крупным заполнителями.
5.3.2.4. Порядок расчета состава серного бетона.
5.3.2.5. Экспериментальная проверка состава бетона.
5.3.3. Проектирование состава серного дисперсно-армированного материала.
5.4. Средняя плотность и пористость.
5.5. Прочность
Выводы.
ГЛАВА 6. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СЕРНЫХ
КОМПОЗИТОВ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
6.1. Модель деструкции-и метод прогнозирования стойкости.
6.2. Химическая стойкость.
6.2.1. Водостойкость и водопоглощение.
6.2.2. Стойкость радиационно-защитных серных композитов в растворах кислот, щелочей и солей.
6.2.3. Стойкость серных мастик и дисперсно-армированных материалов в растворах плавиковой кислоты
6.3. Морозостойкость.
6.4. Атмосферостойкость.
6.5. Термостойкость.
6.6. Сопротивление удару.
6.7. Сопротивление истиранию.
6.8. Кинетические и энергетические параметры процесса деструкции радиационно-защитных серных композитов.
6.9. Радиационно-защитные свойства.
6.10. Радиационный разогрев.
6.11. Адгезионные свойства.
6.12. Защитные свойства по отношению к стальной арматуре.
Выводы.
ГЛАВА 7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
7.1. Принципиальная технологическая схема изготовления серного материала.Л.397.
7.2. Меры безопасности при изготовлении и проведении работ.
7.3. Технико-экономическое обоснование.
Выводы.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Строительные материалы и изделия», 05.23.05 шифр ВАК
Структура и свойства сверхтяжелых серных бетонов для защиты от радиации2003 год, кандидат технических наук Болтышев, Сергей Алексеевич
Структура и свойства радиационно-защитных серных бетонов вариатропно-каркасной структуры2007 год, кандидат технических наук Королева, Олеся Владимировна
Структура и свойства особо тяжелых серных композиционных материалов2000 год, кандидат технических наук Королев, Евгений Валерьевич
Серные композиционные материалы, стойкие в растворах плавиковой кислоты2003 год, кандидат технических наук Филиппов, Григорий Александрович
Структура и свойства коррозионно-стойких серных композитов на аппретированном кварцевом наполнителе2007 год, кандидат технических наук Евстифеева, Инна Юрьевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Серные композиционные материалы специального назначения»
Актуальность темы. Совершенствование традиционных и внедрение новых технологий, базирующихся на использовании более интенсивных физических воздействий и применении химически активных сред, требует привлечения новых эффективных и долговечных строительных материалов, обеспечивающих экологическую безопасность и экономическую эффективность различных производств. В частности, значительные проблемы возникают с захоронением радиоактивных отходов, учет затрат на утилизацию которых снижает рентабельность атомной отрасли.
В настоящее время на 105 предприятиях атомной промышленности России в пунктах хранения находится более 500 млн. м3 жидких радиоактивных отходов (ЖРО) суммарной активности 7,3-1019 Бк. По оценкам предприятий 465 млн. м3 ЖРО (90,3%) сосредоточены в 97 пунктах приповерхностного хранения, не изолированных от окружающей среды.
Твердые радиоактивные отходы (ТРО), накопленные в 274 пунктах хранения, представлены, в основном, отходами горнодобывающих производств, забалансовыми рудами, спецодеждой, крупногабаритным и лабораторным оборудованием, тарой, малогабаритными металлоконструкциями, строительными материалами, загрязненным грунтом. Общее количество ТРО составляет 177 млн. т (из них в отвалах - 156 млн. т), причем низко активных отходов —99,5%.
Переработка отходов осуществляется медленно (за все время работы 30-ти устао новок объем переработанных ЖРО равен 148,3 млн. м , ТРО — 45,3 тыс. т). Это неизбежно вызывает загрязнение территорий (общая площадь отчужденных земель и во
2 * * доемов равна 481,4 км ) . Из-за сложности проблемы ее решение ограничивается научно-техническими исследованиями, полевыми экспериментами и временными захоронениями (промышленное захоронение ТРО осуществляется только в Германии и Франции).
Кроме того, на перерабатывающих предприятиях атомной промышленности (а также на предприятиях химической, металлургической, стекольной и других отраслей промышленности) используются растворы фтористоводородной (плавиковой) кислоты и ее смеси с различными кислотами. Многочисленными исследованиями и натурными обследованиями состояния ограждающих конструкций установлено негативное воздействие плавиковой кислоты на различные конструкционные и футеровоч-ные материалы.
В связи с этим приобрело чрезвычайную актуальность решение задач по обеспечению экологической безопасности сооружений подземного захоронения и консервации радиоактивных отходов; локализации радиоактивного загрязнения при радиаци Сведения по объемам и характеристикам радиоактивных отходов заимствованы из книги Кузнецова В.М. Ядерная опасность. - М.: Изд-во «ЭПИцентр», 2003. - 462 с. онных авариях; связыванию потенциально опасных отходов и футеровке ограждающих конструкций. Решение этих задач требует создания эффективных строительных материалов специального назначения с заданными свойствами.
Научные и практические данные и закономерности, установленные и обобщенные в диссертационной работе, получены автором в период с 1993 по 2004 г.г. на кафедре строительных материалов Пензенского государственного университета архитектуры и строительства при выполнении госбюджетных и хоздоговорных НИР (НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», ЕЗН Минобразования РФ -№г.р. 01200304423, 01950003617), грантов по фундаментальным исследованиям в области архитектуры и строительства (№г.р. 01200103656, 01200304422), а также работ, выполненных по плану НИР РААСН и межотраслевой программы сотрудничества Минобразования РФ и Спецстроя РФ «Наука, инновации, подготовка кадров в строительстве» на 2001-2005 г.г. (№г.р. 01200216502, 01200307724).
Цель и задачи исследования. Целью работы является экспериментально-теоретическое обоснование, установление научных и практических принципов и закономерностей процессов.структурообразования, разработка.комплекса методологи- . ческих и технологических аспектов создания эффективных серных композиционных материалов специального назначения и методов проектирования их составов и прогнозирования свойств.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
1. Обобщить и развить основные закономерности .структурообразования и свойств серных композитов специального назначения, являющихся сложноорганизо-ванными дисперсными системами; разработать методы проектирования составов и прогнозирования свойств предлагаемых материалов.
2. Разработать эффективные составы серных композитов специального назначения, обладающих комплексом" заданных технологических и эксплуатационных свойств; разработать технологию изготовления и провести технико-экономическое обоснование их применения.
Научная новизна работы. Научная новизна работы определяется решением проблемы получения серных композитов специального назначения, обеспечивающих повышение экологической безопасности различных отраслей промышленности.
Научно обоснован и экспериментально подтвержден выбор серного вяжущего для изготовления радиационно-защитных и химически стойких композиционных материалов. Разработаны методологические основы и критерии для выбора оптимального вида дисперсных фаз и модификаторов.
Изучено влияние добавок предельного, непредельного и ароматического рядов. на структуру, механические свойства и долговечность серного вяжущего. Разработаны метод определения растворимости веществ в многокомпонентных системах и метод определения оптимальной концентрации добавки для получения прочного и термостабильного серного вяжущего.
С позиций современных термодинамических и физико-химических представлений об эволюции дисперсных систем и на основе моделирования изучены процессы структурообразования серных композитов, изготовленных на лиофильных и лиофоб-ных дисперсных фазах.
Исследованы структура и фазовый состав продуктов, образующихся на границе раздела фаз «сера - наполнитель». Разработан критерий для оценки химической активности наполнителя.
Определен оптимальный способ модифицирования серных композиционных материалов и изучено влияние добавок на смачиваемость наполнителя. Разработана система критериев для оценки влияния добавок на технологические и физико-механические свойства защитных серных композитов.
Проведены теоретические и практические исследования структурно-реологических свойств серных композиционных материалов с привлечением современных представлений о реологии дисперсных систем. Разработан показатель для классификации структуры серного бетона и определения оптимального содержания заполнителя при заданной технологии изготовления. На основе метода машинного моделирования установлены закономерности влияния различных рецептурно-, технологических факторов на внутреннее напряженное состояние серного композита.
Установлены основные закономерности влияния различных рецептурных факторов на физико-технические свойства защитных серных композитов. Предложен показатель для оценки качества структуры серных композитов. Разработаны расчетно-экспериментальный метод определения общей пористости серных композитов и методы прогнозирования влияния основных рецептурных факторов на физико-механические свойства серных композитов.
Развиты прикладные основы для разработки оптимальных составов различных видов защитных серных композитов с заданными свойствами (разработаны методы проектирования составов серных композитов с заданными технологическими свойствами, средней плотностью, а также метод проектирования составов дисперсно-армированных серных композитов).
Разработана модель деструкции и метод прогнозирования долговечности серных композиционных материалов. Исследован комплекс эксплуатационных свойств серных композитов (прочностные свойства, стойкость в химически активных средах, температуре и термическим циклам, радиационному воздействию и др.). Разработан метод определения радиационного разогрева серных композитов в зависимости от рецептурных факторов, условий радиационного воздействия и индивидуальных характеристик источника.
Основные положения, выносимые на защиту:
- научное обоснование получения эффективных и долговечных композиционных материалов специального назначения на основе серы и методологические основы выбора оптимального наполнителя. Критерий оценки химической активности наполнителя;
- закономерности направленного структурообразования серного вяжущего, мастик и бетонов с установлением рациональных границ варьирования основных рецептурных и технологических факторов; результаты экспериментальных исследований и математических моделей влияния основных рецептурных факторов на структуру и физико-технические свойства предлагаемых материалов; критерий для оценки качества структуры серных композитов;
- критерии оценки влияния добавок на технологические и физико-механические свойства защитных серных композитов и способ модифицирования материала;
- прикладные основы для разработки оптимальных составов различных видов защитных серных композитов с заданными свойствами (методы проектирования со-, ставов), методы прогнозирования свойств и определения общей пористости, раство-роотделения; критерий для классификации структуры серного бетона и определения оптимального содержания заполнителя при заданной технологии изготовления;
- модель деструкции и метод прогнозирования долговечности серных композитов. Результаты исследования эксплуатационных свойств предлагаемых материалов (прочностные свойства, стойкость в химически активных средах, температуре и термическим циклам, радиационному воздействию и др.); метод определения радиационного разогрева серных композитов.
- оптимальные составы радиационно-защитных и химически стойких серных композитов, обладающих заданным комплексом технологических, физико-механических и эксплуатационных свойств.
Практическая значимость работы заключается в развитии представлений о физико-химических процессах структурообразования, разработке и установлении технологических условий получения эффективных и долговечных радиационно-защитных и химически стойких серных композитов.
Предложены практические способы рационального выбора модификаторов и дисперсных фаз для серных композитов специального назначения, а также составы комплексных добавок, позволяющих получать высокоподвижные, плотные и прочные композиты.
Расширена сырьевая база наполнителей и заполнителей для производства серных композитов специального назначения на основе природных и техногенных продуктов.
Разработаны методы прогнозирования влияния различных рецептурных факторов на свойства и методы проектирования составов серных композитов с заданными свойствами.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на Международных и Всероссийских научно-практических конгрессах, симпозиумах, конференциях и совещаниях: «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 1995.2005 г.), «Экология, природопользование, охрана окружающей среды» (Пенза, 1996 г.), «Вопросы планировки и застройки городов» (Пенза, 1997 г.), «Актуальные проблемы строительного материаловедения» (Томск, 1998 г.), «Современное строительство» (Пенза, 1998 г.), IV.VIII Академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» (Пенза, 1998 г.; Воронеж, 1999 г.; Иваново, 2000 г.; Белгород, 2001 г.; Самара 2004 г.), «Создание высококачественных строительных материалов и изделий, разработка ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий в строительной индустрии» (Томск, 1999 г.), «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2000, 2001, 2002 г.г.), «Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов» (Саранск, 2000 г.), «Теория, практика и перспективы использования труб с различными покрытиями» (Пенза, 2000 г.), «Долговечность строительных материалов и конструкций» (Саранск, 2000 г.), «Структура, свойства и состав бетона. Вопросы теории бетонирования и технологической практики» (Украина, Ровно, 2002 г.), «Проблемы строительного материаловедения. Первые соломатов-ские чтения» (Саранск, 2002 г.), «Проблемы и перспективы архитектуры и строительства» (Лимассол, Кипр, 2003 г.), «Наука, инновации; подготовка кадров в строительстве на 2001-2005 гг.» (Москва, 2002, 2003 г.), «Международный форум по проблемам науки, техники и образования» (Москва, 2002 г.), «Актуальные проблемы строительства. Вторые соломатовские чтения» (Саранск, 2003 г.), «Муниципальный экологический контроль» (Заречный, 2004 г.), «XXIV российской школы по проблемам науки и технологий, посвященная 80-летию со для рождения академика В.П. Макеева» (Ми-асс, 2004 г.), «Наука и образование как фактор оптимизации среды жизнедеятельности» (Хаммамет, Тунис, 2004 г.). Результаты работы экспонировались на Международных, Всероссийских и региональных выставках и получили высокую оценку.
Достоверность результатов работы. В диссертации обобщается передовой отечественный и зарубежный опыт, результаты исследований подтверждаются сходимостью большого количества экспериментальных данных, полученных с применением стандартных и высокоинформативных методов, положительными результатами внедрения составов и технологий.
Публикации. По теме диссертации опубликовано: 131 работа (в журналах по списку ВАК 17 статей), в том числе 9 монографий; новизна технических решений подтверждена 11 патентами РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, основных выводов, списка использованных источников и 8 приложений. Содержит 490 стр. машинописного текста, в том числе 259 рисунков и 114 таблиц. Библиография включает 353 наименования.
Похожие диссертационные работы по специальности «Строительные материалы и изделия», 05.23.05 шифр ВАК
Акустико-эмиссионное исследование эпоксидных композиционных материалов специального назначения2001 год, кандидат технических наук Смирнов, Владимир Алексеевич
Структура и свойства радиационно-защитных эпоксидных композитов на аппретированном наполнителе2011 год, кандидат технических наук Круглова, Альбина Николаевна
Радиационно-защитные растворы на основе высокоглиноземистого цемента2002 год, кандидат технических наук Очкина, Наталья Александровна
Структура и свойства каркасных металлобетонов для защиты от радиации2008 год, кандидат технических наук Самошин, Андрей Павлович
Радиационно-защитные полистирольные покрытия2001 год, кандидат технических наук Кутайцева, Ольга Николаевна
Заключение диссертации по теме «Строительные материалы и изделия», Королев, Евгений Валерьевич
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. На основе теоретических и экспериментальных исследований обосновано применение модифицированной серы для создания композитов специального назначения. Созданы физико-химические основы рационального выбора дисперсных фаз. Разработаны методологические и технологические аспекты получения эффективных и долговечных радиационно-защитных и химически стойких серных композиционных материалов.
2. Основываясь на теоретических представлениях о процессе полимеризации серы, сформулирован принцип выбора оптимального модификатора. Показано, что для модифицирования серы целесообразно использовать вещества, растворимые в ее расплаве. На основе модели регулярных растворов предложена зависимость для определения молекулярной массы эффективного модификатора и обоснована зависимость для расчета параметра растворимости вещества. Разработаны методы проектирования состава комплексного модификатора и определения его оптимальной концентрации.
3. Впервые изучено влияние модификаторов предельного, непредельного и ароматического рядов на структуру и эксплуатационные свойства серного вяжущего. Установлено, что добавки способствуют формированию плотной мелкокристаллической структуры (средний размер кристаллов уменьшается в 3,82 раза по сравнению с не-модифицированной серой; развитой сетки микротрещин не образуется), обеспечивающей высокие показатели эксплуатационных свойств. Методом рентгенофазового анализа выявлено уменьшение интенсивности основных рефлексов серы и появление новых максимумов, вызванное образованием новых ее аллотропических модификаций.
4. С позиций современных термодинамических и физико-химических представлений об эволюции дисперсных систем развиты научные представления о серных композиционных материалах, изготовленных на лиофильных и лиофобных дисперсных фазах. Получена зависимость для определения параметров потенциала межчастичного взаимодействия. Установлены характерные стадии локального и глобального изменения однородности распределения частиц дисперсной фазы. Показано, что время эволюции серных дисперсных систем под действием сил парного взаимодействия на несколько порядков превышает время твердения серы и выявление в композитах флокул свидетельствует о несовершенстве режимов перемешивания.
5. Установлено, что на процессы формирования структуры и свойств серных композитов значительное влияние оказывают однородность распределения частиц дисперсной фазы и физико-химические взаимодействия на границе раздела фаз. Определяющее влияние оказывает интенсивность указанных взаимодействий: при активном протекании процессов, повышающих подвижность мастик и способствующих формированию плотных структур, смачиваемость наполнителя не оказывает существенного влияния на прочность материала. Незавершенность процессов поверхностного физико-химического взаимодействия приводит к образованию поризованной структуры, имеющей невысокую прочность. Экспериментально показано, что увеличение продолжительности термической обработки наполнителя из отходов стекольной промышленности (ПМО) в парах серы приводит к значительному повышению прочности мастик (до 50%).
Исследованы структура и фазовый состав продуктов, образующихся на границе раздела фаз «сера - наполнитель». Установлено, что сера химически взаимодействует с большинством наполнителей. Новообразования на границе раздела фаз оказывают доминирующее влияние на физико-механические и другие свойства композитов. Разработан критерий к^цдя оценки химической активности наполнителя, позволяющий ранжировать дисперсные фазы на химически активные (к^ < 1) и инертные (к^ >1).
Введение модификаторов снижает интенсивность протекания химических реакций на границе раздела фаз. Зависимость краевого угла смачивания 0 наполнителя от концентрации добавок для модификаторов предельного и непредельного рядов имеет экстремальный характер. Добавление веществ ароматического ряда приводит к монотонному увеличению значений 0. На рентгенограммах наблюдается снижение интенсивности максимумов, относящихся к новообразованиям.
Разработана система критериев для оценки влияния добавок на технологические и физико-механические свойства защитных серных композитов. Определен оптимальный способ модифицирования серных композиционных материалов, позволяющий увеличить прочность мастик на 40.60%.
6. На основе современных представлений о реологии дисперсных систем проведены теоретические и практические исследования структурно-реологических свойств серных композиционных материалов. По разработанной модели и полученным экспериментальным данным установлено влияние рецептурных факторов на подвижность серных мастик. Показано, что с увеличением соотношения толщины прослойки серы между частицами наполнителя к его диаметру И1(1/ количество энергии, расходуемой на перемещение слоя частиц, уменьшается. Установлены существенные для серных композиционных материалов корреляционные зависимости «состав - структура -свойство». Исследовано влияние модифицирующих и дисперсно-упрочняющих добавок на реологические свойства мастик.
7. На основе машинного моделирования установлены закономерности влияния различных рецептурно-технологических факторов (дисперсности и модуля упругости наполнителя, степени наполнения материала) на внутреннее напряженное состояние серного композита. Установлены область наполнения Vу е (0,35.0,4) и дисперсность наполнителя, обеспечивающие получение серных композитов с оптимальными структурой и свойствами. Полученные закономерности хорошо согласуются с многочисленными экспериментальными данными.
Установлены общие закономерности влияния различных рецептурных факторов на физико-технические свойства серных композитов. Предложен показатель для оценки качества структуры серных композитов. Разработан расчетно-экспериментальный метод определения общей пористости серных композитов.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований послужили основой для разработки оригинальных методов прогнозирования влияния основных рецептурных факторов на подвижность, среднюю плотность, пористость и прочность серных композитов.
8. Установлены закономерности структурообразования и получены математические модели влияния основных рецептурных факторов на свойства радиационно-защитных и химически стойких серных бетонов и дисперсно-армированных материалов. Разработан критерий для классификации структуры серного бетона и определения оптимального содержания заполнителя при заданной технологии изготовления.
Развиты прикладные основы для разработки оптимальных составов различных видов защитных серных композитов с заданными свойствами (разработаны методы проектирования составов серных композитов с заданными технологическими свойствами, средней плотностью, а также метод проектирования составов дисперсно-армированных серных композитов).
9. На основе разработанной модели деструкции предложен метод прогнозирования долговечности серных композиционных материалов. Проведен комплекс исследований по изучению эксплуатационных свойств серных композитов (стойкость в химически активных средах, к температуре и термическим циклам, радиационному воздействию и др.). Разработан метод определения радиационного разогрева серных композитов в зависимости от рецептурных факторов, условий радиационного воздействия и индивидуальных характеристик источника.
10. По результатам исследований установлена целесообразность применения серных композитов для облицовки ограждающих конструкций могильников, бункеров и хранилищ низкоактивных радиоактивных отходов, а также для изготовления футеровочных материалов для предприятий, использующих растворы плавиковой кислоты.
11. Результаты исследований использованы при подготовке совместного с Российским Федеральным Ядерным центром ВНИИТФ (г. Снежинск) и Физический институт Российской академии наук им. П.Н. Лебедева (г. Москва) проекта, поддержанного Федеральным агентством по атомной энергии (г. Москва), Международным научно-техническим центром (Бельгия, г. Брюссель) и ведущими зарубежными учеными из Германии, США, Израиля и Болгарии. От внедрения результатов научных разработок, связанных с решением актуальных экологических и экономических проблем ряда отраслей промышленности, ожидается значительный социально-экономический эффект. Проведено опытное внедрение разработанных материалов на предприятиях Пензенской области.
Разработанные серные композиционные материалы специального назначения внедряются на объектах атомной промышленности Казахстана и России. Они демонстрировались и удостоились дипломов Всероссийской выставки «Россия Единая» (Н.Новгород, 2001 г.), Международных выставок в Германии (Лейпциг, 2001 г.), Великобритании (Лондон, 2002 г.) и Казахстане (Астана, 2003 г.), награждены серебряной медалью ВВЦ (Москва, 2003 г.). Цикл исследований «Сверхтяжелые бетоны для защиты от радиации» удостоен диплома РААСН (2002 г.) и малой золотой медали РААСН (2004 г.), а также Золотого диплома Международного форума по вопросам науки, техники и образования в конкурсе на лучшую научную и техническую работу года (Москва, 2002 г.).
Создание сверхтяжелых бетонов для защиты от радиации признано наиболее значимым научным и научно-техническим достижением Российской академии архитектуры и строительных наук.
Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Королев, Евгений Валерьевич, 2005 год
1. Паршин A.M., Тихонов А.Н., Бондаренко Г.Г., Кириллов Н.Б. Радиационная повреждаемость и свойства сплавов. - СПб.: Политехника, 1995. - 301 с.
2. Амаев А.Д., Крюков A.M., Неклюдов И.М. Радиационная повреждаемость конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 1997.-312 с.
3. Защита от ионизирующих излучений /Под ред. Н.Г. Гусева // Т.1: Физические основы защиты от излучений. М.: Энергоатомиздат, 1969. - 367 с.
4. Строительство защитных сооружений /Пер. с нем.; Под ред. A.A. Гогешвили. М.: Стройиздат, 1986.-С. 105-117.
5. Конспект лекций по курсу «Радиационное материаловедение» /Под ред. A.C. Монакова. М.: МЭИ, 1990.-58 с.
6. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1999. -520 с.
7. Милинчук В.К., Клиншпонт Э.Р., Тупиков В.И. Основы радиационной стойкости органических материалов. М.: Энергоатомиздат, 1994. - 256 с.
8. Чарльзби А. Ядерные излучения и полимеры. М.: Ин. лит-ра, 1962. - 522 с.
9. Князев В.К. Радиационная стойкость материалов радиотехнических конструкций. М.: Советское радио, 1978. - С. 151-172.
10. Паркинсон А. Действие радиации на органические материалы. М.: Атомиздат, 1965. -364 с.
11. Ларичева-Банаева В.П. Эпоксидные смолы и радиация.-М.: НИИТЭХИМ, 1976.-33 с.
12. Хакимуллин Ю.Н. Высоконаполненные композиционные материалы строительного назначения на основе насыщенных эластомеров. Автореф. д-ра техн. наук. - Казань, 2003.-36 с.
13. Худяков В.А. Разработка и исследование свойств модифицированных эпоксидных композитов для защиты от ионизирующих излучений. Дис. канд. техн. наук. - Пенза: ПГАСИ, 1994. - 141 с.
14. Береговой В А. Теплофизические свойства композиционных материалов для защиты от радиации. Дис. канд. техн. наук. - Пенза: ПГАСИ, 1997. - 151 с.
15. Бормотов АН. Пластифицированные эпоксидные композиты повышенной плотности. -Дис. канд. техн. наук. Пенза: ПГАСА, 1998. - 195 с.
16. Смирнов В. А. Акустико-эмиссионное исследования эпоксидных композиционных материалов специального назначения. Дис. канд. техн. наук. - Пенза: ПГАСА 2001. -225 с.
17. Второв Б.Б. Резорциновые композиты для защиты от радиации. Дис. канд. техн. наук. - Пенза: ПГАСА, 1998. - 201 с.
18. Кутайцева О.Н. Радиационно-защитные полистирольные покрытия. Дис. канд. техн. наук. - Пенза: ПГАСА, 2001.-160 с.
19. Свечникова Т.Т. Особо тяжелые асфальтовые бетоны для радиационной защиты. -Дис. канд. техн. наук. Пенза: ПГАСИ, 1998. - 150 с.
20. Соколова B.C. Цементно-магнетитовые композиты для утилизации радиоактивных отходов АЭС. Автореф. канд. техн. наук. - Белгород, 2002. - 18 с.
21. Егер Т. Бетоны в технике защиты от излучений. -М.: Атомиздат, 1960. 84 с.
22. Дубровский В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов. М.: Стройиздат, 1977.-278 с.
23. Бродер Д.М., Зайцев JI.H., Колмочков М.М. Бетон в защите ядерных установок. — М.: Атомиздат, 1966. 240 с.
24. Михайлов К.В., Патуроев В.В., Крайс Р. Полимербетоны и конструкции на их основе. -М.: Стройиздат, 1989. 301 с.
25. Дубровский В.Б., Кореневский В.В. и др. Радиационные изменения свойств портланд-цементного камня / Вторая научная конференция по защите от ионизирующих излучений ядерно-технических установок. -М.: Инженерно-физический институт, 1978.
26. Дубровский В.Б., Кулаковский М.Я. и др. Защитные свойства борсодержащих бетонов. -М.: Атомная энергия, 1967. Т.23. - № 1.
27. Королев Е.В. Структура и свойства особо тяжелых серных композиционных материалов. -Дис. канд. техн. наук. Пенза: ПГАСА, 2000. - 198 с.
28. Очкина H.A. Радиационно-защитные растворы на основе высокоглиноземистого цемента. Дис. канд. техн. наук. - Пенза: ПГАСА, 2002. - 206 с.
29. Дубровский В.Б., Аблевич 3. Строительные материалы и конструкции защиты от ионизирующих излучений. М.: Стройиздат, 1983. - 240 с.
30. Дубровский В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов. М.: Стройиздат, 278. - 278 с.
31. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. -М.: Стройиздат, 1993. 392 с.
32. Жук H.H. Специальные свойства бетонов модифицированной серой. Автореф. канд. техн. наук. - Одесса, 2002. - 18 с.
33. Гусев Н.Г. Защита от гамма-излучения продуктов деления. М.: Атомиздат, 1968. — 319 с.37.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.