DE2749059B1 - Verfahren zum Herstellen eines neutronensicheren Betons - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines neutronensicheren BetonsInfo
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-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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Description
20 bis 40 Gewichtsteile Poryvinylpropionat
0,1 bis 5 Gewichtsteile Terpentinöl
0,1 bis 5 Gewichtsteile Xylol
0,1 bis 5 Gewichtsteile Fettsäureester
0,1 bis 5 Gewichtsteile Paraffinöl
10 bis 40 Gewichtsteile chlorfreie Bitumenemulsion.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdispersion in an sich
bekannter Weise aus folgenden Bestandteilen besteht:
30 Gewichtsteile Polyvinylpropionat
0,75 Gewichtsteile Terpentinöl
0,75 Gewichtsteile Xylol
0,65 Gewichtsteile Fettsäureester
0^0 Gewichtsteile Paraffinöl
1
8JS
Gewichtsteile chlorfreie Bitumenemulsion.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutronenabsorptionsmittel vor
dem Tauchen soweit mit Wasser gesättigt wird (ca. 80%), daß es nach dem Einbringen in den Beton bis
zu seiner Erstarrung diesem das restliche Wasser bis zur vollen Sättigung entnimmt
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton im Preß-,
Walz-, Rüttel- oder Schleuderverfahren verdichtet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton durch
Auftragen im Spritzverfahren verdichtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton auf eine Dichte von
2,51 bis 235 g/cm3 verdichtet wird
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutronenabsorptionsmittel während des Spritzvorganges, z.B. in den Spritzschlauch, in das Strahlrohr oder an der Spritzmaschine eingeführt wird
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des
neutronensicheren Spritzbetons eine Spritzbetonschicht ohne Neutronenabsorptionsmittel aufgetragen wird
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutronenabsorptionsmittel aus einer Cadmium-, Bor- oder Hafniumverbindung besteht
II. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet daß das Neutronenabsorptionsmittel aus Bortrioxid-Granulat besteht
IZ Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Ausgangsmischung Stahl-, Kunststoff- oder Kohlenstofffasern zugesetzt werden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines neutronensicheren Betons gemäß dem
Oberbegriff in Anspruch 1. Ein derartiges Verfahren ist z. B. aus der DD-PS 26 267 bekannt
Auch aus den DE-OS 2512 858 (mit weiteren durckschriftlichen Nachweisen) und 25 16 023 ist es bereits bekannt Beton durch bestimmte Zusätze, z. B. Bortrioxid strahlungs- und insbesondere neutronensicher zu machen oder, anders ausgedrückt die zur
Auch aus den DE-OS 2512 858 (mit weiteren durckschriftlichen Nachweisen) und 25 16 023 ist es bereits bekannt Beton durch bestimmte Zusätze, z. B. Bortrioxid strahlungs- und insbesondere neutronensicher zu machen oder, anders ausgedrückt die zur
ίο Strahlungs- und Neutronenabsorption notwendige
Wandstärke auf ein annehmbares Maß zu vermindern. Diese Zusätze haben jedoch sämtliche den Nachteil, daß
sie die Festigkettswerte des fertigen Betons beträchtlich vermindern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungs- und
insbesondere neutronensicheren Betons anzugeben, bei dessen Anwendung die Festigkeitswerte des fertigen
Betons durch die Zugabe des Neutronenabsorptionsmit- tels möglichst wenig beeinträchtigt werden.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das
Neutronenabsorptionsmittel vor der Zugabe in die Ausgangsmischung in ein Gemisch aus Kunststoffdis-
persion und Zementgel getaucht wird
Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung wird das Neutronenabsorptionsmittel durch das in dem Gemisch
aus Kunststoffdispersion und Zementgel enthaltene und gegebenenfalls zugesetztes Wasser bis zur Sättigung
angereichert jedoch durch die Erwirkung der Kunststoffdispersion und des Zementgels nicht aufgelöst
Beim Eintauchen des Neutronenabsorptionsmittels tritt eine Temperaturerhöhung desselben auf etwa 800C ein.
Dabei nimmt das Neutronenabsorptionsmittel Bestandes teile der Dispersion auf, die es praktisch ummanteln.
Durch die Wärme wird die Dispersion zusammen mit dem Zement innerhalb kurzer Zeit in der Größenordnung
von etwa 10 Minuten, hart und wasserundurchlässig. Somit kann das Neutronenabsorptionsmittel in dem
fertigen Beton seine volle Wirkung entfallen, ohne sich jedoch im Beton auflösen und dessen Festigkeit
nachteilig beeinflussen zu können. Der fertige Beton ist
dreidimensional gleichermaßen belastbar.
Als Kunststoffdispersion wird vorzugsweise die in
den Unteransprüchen 2 und 3 in ihren einzelnen Bestandteilen angegebene Dispersion benutzt die aus
der DE-AS 22 56 056 an sich bekannt ist
Unter Umständen, insbesondere wenn die Kunststoffdispersion
sehr schnell wirkt kann es erforderlich sein,
so das Neutronenabsorptionsmittel vor dem Eintauchen in
das Gemisch aus Kunststoffdispersion und Zementgel soweit mit Wasser zu sättigen, daß es nach dem
Einbringen in den Beton diesem bis zu seiner Erstarrung das restliche Wasser bis zur vollen Sättigung entnehmen
κ kann.
Da das Neutronenabsorptionsmittel (besonders Bor trioxid) bei Sauerstoffabschluß hart wie Korund wird
wird der Beton verzugsweise z. B. im Preß-, Rüttel-, Walz- oder Schleuderverfahren verdichtet
Ferner ist es möglich, den Beton im Spritzverfahren
aufzutragen, wobei gleichzeitig eine gute Verdichtung gewährleistet ist
Die Dichte soll vorzugsweise 2,51 bis 2,5SgZCm3 betragen.
Beim Spritzbeton lassen sich sogar Gammastrahlen
wirksam abschirmen, so daß die Betonstärken für die Herstellung des Primärteils von Reaktoren vermindert
werden können.
Vorzugsweise wird, um die Einwirkungszeit der Ausgangsmischung auf das Neutronenabsorptionsmittel
möglichst kurz zu halten, diese während des Spritzvorganges, z. B. in den Spritzschlauch, das Strahlrohr oder
die Spritzmaschine (s. z. B. DE-AS 22 15 485) eingeführt.
Um zu verhindern, daß das Neutronenabsorptionsmittel beim Aufprall auf die Unterlage mechanisch
zerstört wird, wird vor dem Aufbringen des Spritzbetons eine Spritzbetonschicht ohne Neutronenabsorptionsmittel aufgetragen.
Vorzugsweise besteht das Neutronenabsorptionsmittel aus einer Cadmium-, Bor- oder Hafniumverbindung,
insbesondere aus Bortrioxid-Granulat.
Zur weiteren Erhöhung der Festigkeitswerte und der Abschirmwirkung, z. B. auch gegen elektromagnetische
Impulse, können der Betonmischung Stahl- oder Kohlenstoffasern zugesetzt werden.
Die Ausgangsmischung enthielt folgende Bestandteile:
211.1 kg Sand der Körnung 0,0 bis 0,2 mm
595.2 kg Sand der Körnung 0,25 bis 1,0 mm
288.1 kg Sand der Körnung 1,0 bis 2,0 mm
326,4 kg Sand der Körnung 2,0 bis 4,0 mm
499.2 kg Kies der Körnung 4,0 bis 8,0 mm
350,0 kg Hochofenzement 450 L
17,5 kg Dispersion nach Unteranspruch 3
0,4 kg Kaliumfluorid
0,6 kg Kohlenstoffaser 0,008 mm dick und 10 bis
30 mm lang
150,51 Wasser, einschl. der Eigenfeuchte der Zuschlagstoffe.
aufgetragen, wobei während des Spritzvorganges in den
handeltes Bortrioxid-Granulat mit einem Anteil von 1
Der erhaltene Strahlenschutzbeton hatte einen makroskopischen Absorptionsquerschnitt von 2,4 bei
folgenden mittleren Festigkeitswerten nach 28 (90) Tagen:
61,0(82,0) MN/m2
11,2(15,2) MN/m2
10,5(14,5) MN/m2
11,2(15,2) MN/m2
10,5(14,5) MN/m2
Die entsprechenden Werte eines ansonsten gleichen Betons ohne Strahlenschutzmittel betrugen 67,0 (91,0)
bzw. 13,3 (17,9) bzw. 12,1 (16,7) MN/m2.
Bei Erhöhung des Bortrioxidgehalts bis zu 5 Gew.-% vom Betongewicht wurde eine Steigerung des makroskopischen Absorptionsquerschnittes von 12 erreicht.
Um die Festigkeitswerte des Betons konstant zu halten, wurden dabei an der Ausgangsmischung ebenfalls der
Gehalt an Zement, Dispersion, Kaliumfluorid und Kohlenstoffaser um 5% erhöht.
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Verfahren zum Herstellen eines neutronensicheren Betons, durch Zugabe eines Neutronenabsorptionsmittels zur Ausgangsmischung des Betons, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutronenabsorptionsmittel vor der Zugabe in die Ausgangsmischung in ein Gemisch aus Kunststoffdispersion und Zementgel getaucht wirdZ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdispersion in bekannter Weise aus folgenden Bestandteilen besteht:
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| DE2749059C2 DE2749059C2 (de) | 1979-10-25 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE3225788A1 (de) * | 1982-05-07 | 1984-01-12 | Selim Dipl.-Ing. 8000 München Mourad | Baustoff und verfahren zu dessen herstellung |
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