Бетоны лимонитовые

Бетоны лимонитовые – достаточно редкие (по применению) бетоны, относящиеся к классу особо тяжелых бетонов (особо тяжелый бетон - бетон со средней плотностью более 2600 кг/м³), предназначенные для возведения строительных конструкций на спецобъектах, защищающих от опасного для здоровья и жизни человека нейтронного излучения. Плотность лимонитового бетона составляет 2600 - 2800 кг/м³.

Нейтронное излучение возникает при ядерных реакциях в ядерных реакторах, промышленных и лабораторных установках, при ядерных взрывах. Свободный нейтрон - это нестабильная, электрически нейтральная частица с временем жизни около 880,1 ± 1,1 секунды. Быстрые нейтроны плохо поглощаются любыми ядрами, поэтому для защиты от нейтронного излучения применяют комбинацию «замедлитель – поглотитель». Наилучшие замедлители - водородсодержащие материалы. Одним из таких водородсодержащих материалов является лимонит.

Лимони́т (от древнегреческого слова λειμών - луг; назван по местонахождению в сырых местах) - собирательное название для природных минералов, представляющих собой смесь гидратов оксида железа (III), имеющих плотность около 3500 кг/м³. В составе лимонита обычно преобладают скрытокристаллические формы минерала гётита. Скопления лимонита образуют месторождения «бурого железняка» и так называемые «болотные руды». Химический состав лимонита: оксид железа (III) (Fe₂О₃) - 86-89%, конституционная вода (вода, входящая в кристаллическую решетку минералов в виде ионов OH-, H+, H3O+; содержит так необходимый в качестве замедлителя водород) - 10-14%.

Лимонит:

Фотография с сайта ru.wikipedia.org.

Производство лимонитовых бетонов осуществляется в соответствии с ГОСТом Р 70222-2022 «Бетоны особо тяжелые. Технические условия.», впервые утвержденным Приказом № 648-ст Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации от 18 июля 2022 года и введенным в действие с 1 сентября 2022 года.

Лимонитовый бетон производится из:

• строго рекомендованных ГОСТом Р 70222-2022 видов портландцемента;
  
  
• лимонитовых заполнителей специально подобранных фракций;
  
  
• заполнителей большей плотности (чугуна или стального скрапа) специально подобранных размеров, для повышения прочности и эффективности защиты.

Для затворения бетонной смеси используется вода, которая должна соответствовать требованиям ГОСТа 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия».

Стоит сказать, что в особо тяжелом бетоне для конструкций, испытывающих интенсивное облучение нейтронами, применение пластифицированных цементов, органических, органоминеральных химических добавок, полимерной фибры может быть ограничено или запрещено.

Вследствие существенного различия в плотностях компоненты лимонитового бетона плохо смешиваются и уплотняются.

Лимонитовые бетоны характеризуются следующими недостатками:

• относительно небольшой прочностью при сжатии;
  
  
• высокими значениями усадочных деформаций;
  
  
• невысокой температурой эксплуатации (до +160°С; для избегания потери связанной в лимоните так необходимой воды);
  
  
• высокой стоимостью.

Но главное – лимонитовые бетоны защищают от нейтронного излучения.