|
Барит, в силу своей способности поглощать рентгеновское излучение входит в состав бетонных смесей (баритобетонов, баритовой штукатурки) и смесей с другими материалами для рентген-защиты.
Баритовый концентрат является наиболее дешевым и доступным материалом для приготовления защитной баритовой штукатурки при отделке рентгеновских кабинетов.
Баритовый концентрат с высоким содержанием сернокислого бария (BaSO4), класс Б, ГОСТ 4682-84 поставляется для строительных нужд в расфасовке по 1 тонне или в мешках по 50 кг.
Склад расположен в Подмосковье, отпуск производится на условиях самовывоза, возможна доставка. Нашими потребителями являются практически все регионы – от Камчатки (c доставкой до Петропавловска-Камчатского за 2 месяца) до Беларуси.
Рекомендации по приготовлению барито-бетонной штукатурки СниП 2.08.02-89, СанПин 2.6.1.1192-03
При изготовлении барито-бетонной смеси применяется концентрат барита молотый, сорт КБ-1, КБ-2, КБ-3, КБ-4, и т. д. Гост 4682-84.
Прежде, чем приступать к производству работ на объекте по изоляции барито-бетонной смесью, требуется изготовить образцы барито-бетона в виде блоков размером 150х150х(20-30-40-50)мм. и представить их для испытаний в радиологическую лабораторию.
Рецептура: весовое соотношение 1:6:1,1 – цемент, концентрат барита, вода. 1 - весовая часть цемента марки 400-500, 6 - весовых частей концентрата барита. На 1 кг цемента – воды от 1,1 до 1,4 литра в зависимости от влажности барита.
Изготовление образца
Образец изготавливают при температуре не ниже +15 С0, в деревянной форме на фанерном или оргалитовом листе. Заполнение формы многослойное по 4-6 мм. барито-бетонной смеси, с интервалом 3-4 часа, в зависимости от марки цемента. Образец выдерживают 6 -7 дней во влажном состоянии(накрытый влажной тканью).
Выполнение работ
Баритовая штукатурка наносится по грунту на перегородки слоями не более 10 - 12 мм. каждый, 1-й слой наносится по штукатурной сетке, прикрепленной к стене дюбелями с шагом 250-300 мм. Последний слой выдерживают двое – трое суток, после чего шлифуют.
Защитный слой барито-бетона в перекрытиях необходимо завести в прилегающие помещения на 20-25 мм. По перекрытиям из ж/б плит слой изоляции барито-бетона толщиной 60-65 мм, необходимо армировать двумя слоями арматурной сетки с ячейкой от 150х150 мм. до 200х200мм.(ГОСТ 23279-85).
Расчетная потребность концентрата барита
Объемный вес барито-бетона - 2,7-2,72 т/м3
На покрытие 10 м2 стены + (15 - 20% на потери при штукатурке вертикальной поверхности)
| Свинцовый экв. | Толщина штукатурки | Количество барита |
| 1,0 мм. Pb | 20-25 мм. | 0,6-0,62 тонны |
| 2,0 мм. Pb | 36-40 мм. | 1,1-1,20 тонны |
| 3,0 мм. Pb | 60-68 мм. | 1,6-1,75 тонны |
Свинцовые эквиваленты барито-бетонной штукатурки
| Свинцовый экв. | Эквивалентная толщина штукатурки при напряжении на рентгеновской трубке(кВ) |
| 75 кВ | 100 кВ | 125 кВ | 150 кВ |
| 1,0 мм. Pb | 18 мм. | 20 мм. | 20 мм. | 25 мм. |
| 2,0 мм. Pb | 36 мм. | 37 мм. | 38 мм. | 40 мм. |
| 3,0 мм. Pb | 60 мм. | 65 мм. | 68 мм. | 68 мм. |
| 4,0 мм. Pb | 80 мм. | 90 мм. | 90 мм. | 90 мм. |
Практические рекомендации специалиста ООО «Рад-защита» г. Минск по приготовлению барито-бетонной смеси для штукатурки.
Сальников Николай Маврикиевич - ООО "Рад-защита", г. Минск.
Беларусь, рабочий тел. 8-10-375-17-295-6980.
Насыпная плотность сухого баритового концентрата (утяжелителя) примерно 2.1 г/см3.
Его указания:
Плотность готового раствора - 2.7 г/см3, при этом на 1 м3 раствора нужно брать:
- 2,165 т баритового концентрата (утяжелителя);
- 165 кг цемента;
- 145 кг песка;
- 15 л ПВА;
- воды - до требуемой густоты.
В затвердевшей штукатурке примерно 80-85 процентов баритового концентрата!
Этот состав проверен многолетней практикой.
При толщине штукатурки до 30 мм растворы наносят в два – три слоя, каждый слой на грунтовку; до 50 мм - штукатурку наносят поверх металлической сетки или применяют заранее изготовленные барито-бетонные плиты.
При приготовлении смеси вместо ПВА возможно добавление пластификатора. При вертикальной штукатурке количество пластификатора - не более 1 л на 100 кг цемента.
За готовой штукатуркой требуется уход (прикрыть пленкой, беречь от сквозняка и холода) в течение 7 дней после нанесения последнего слоя.
Примерный расчет потребного количества тонн баритового концентрата (с учетом неизбежных потерь при штукатурке вертикальных поверхностей):
M = S*h / 50,
где
M - масса барита (т), S - площадь штукатурки (кв. м), h - толщина штукатурки (см).
Или:
На один квадратный метр при толщине штукатурки в 1 см потребуется приблизительно 1 / 50 тонны (20 кг) барита.
Соответственно, на 28 кв. метров стен при толщине штукатурки в 6 см потребуется 28*6 / 50 = 3.36 (тонны) барита.
Кратность ослабления эффективных доз рентгеновского излучения.
К настоящему времени широкое использование за рубежом и в России для решения задач переноса излучений в различных средах в трехмерной геометрии на основе метода Монте-Карло получила многоцелевая универсальная программа MCNP (Monte Carlo for Neutrons and Photons), созданная коллективом Лос-Аламосской Национальной лаборатории в США.
В целом программа тестирована на основе результатов многочисленных экспериментов, и убедительно продемонстрирована ее возможность решать любые практические радиационные задачи. В настоящее время большинством специалистов мира она сама рассматривается, как тестовая при анализе других развиваемых расчётных комплексов. Версия МСNP-4c2, как базовая, была использована в настоящих расчётах.
Кратности ослабления рентгеновского излучения слоями свинца различной толщины.
| Толщина свинца, мм | Напряжение на трубке, U, кВ |
| 60 | 80 | 120 | 150 | 200 |
| 0 | 1.00E+00 | 1.00E+00 | 1.00E+00 | 1.00E+00 | 1.00E+00 |
| 1 | 1.29E+05 | 7.93E+02 | 6.54E+01 | 3.50E+01 | 1.29E+01 |
| 2 | 1.88E+08 | 4.72E+04 | 1.39E+03 | 1.10E+03 | 2.21E+02 |
| 3 | 1.25E+11 | 1.17E+06 | 1.77E+04 | 1.05E+04 | 1.41E+03 |
| 4 | 6.50E+13 | 2.48E+07 | 1.88E+05 | 1.37E+05 | 7.38E+03 |
Состав бетонной смеси на основе баритового заполнителя для расчётов.
| Доли, % | Плотность, г/см3 | Элементный состав баритового бетона, % |
| барит | цемент | Ba | Ca | S | Si | Al | Fe | K | Na | Mg | O | H |
| 66.7 | 33.3 | 3.83 | 39.21 | 15.29 | 9.55 | 3.14 | 1.01 | 1.01 | 0.11 | 0.02 | 0.19 | 30.43 | 0.04 |
В рекомендациях по приготовлению барито-бетонной штукатурки приводится рецепт смеси, гарантирующий концентрацию барита в сухой штукатурке не менее 80-85%, поэтому состав, взятый для расчётов, можно условно назвать заведомо «обеднённым».
Кратности ослабления эффективных доз рентгеновского излучения баритовыми бетонами данного состава.
| | Толщина бетонного слоя (см) |
| Напряжение на трубке | 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 10 |
| U, кВ | Кратности ослабления, раз |
| 60 | 2.69E+06 | 2.76E+11 | 1.67E+16 | 4.31E+25 | 9.16E+34 | |
| 80 | 2.09E+05 | 4.81E+08 | 6.76E+11 | 9.38E+17 | 1.08E+24 | 1.10E+33 |
| 120 | 3.28E+02 | 8.05E+03 | 2.57E+05 | 9.11E+07 | 2.27E+10 | 6.86E+13 |
| 150 | 6.46E+01 | 7.04E+02 | 6.96E+03 | 4.12E+05 | 1.71E+07 | 3.25E+09 |
| 200 | 1.14E+01 | 5.02E+01 | 1.72E+02 | 2.08E+03 | 1.78E+04 | 8.48E+05 |
Следует отметить очень высокую эффективность бетона с баритовым заполнителем для мягкого рентгеновского излучения. При напряжениях на трубке до 100 кВ ослабление дозы таким бетоном толщиной, к примеру, всего 2 см составляет 4-11 порядков. С ростом напряжения на трубке ослабление снижается, но, тем не менее, составляет примерно 50 раз при напряжении 200 кВ.
Приводимые цифры, например, 2.69E+06 означают 2,69х106 , или 2 690 000 (раз ослабления).
В. К. Сахаров, Использование баритовых заполнителей в защите рентгеновских установок. Отчет МИФИ, 2005 г.
|
| | |
