DE3217270A1 - Baustoff sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
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Description
-
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Baustoff gemäß dem
- Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Baustoffe der in Frage stehenden Art werden zur Errichtung und Bewehrung von Gebäuden verwendet, so z. B. in Form von Ziegelsteinen, Profilsteinen, Fertigplatten sowie als Gieß-, Füll- und Anstrichmaterialien. Die Zusammensetzung, Form und Festigkeit sowie physikalischen Eigenschaften, wie Wärme- und SChalldämmung, sind dabei an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt worden.
- Herkömmliche Baustoffe bieten nur einen ungenügenden Schutz gegen Atomstrahlung, z. B. Neutronenstrahlung, Gamma-Alpha- und Betastrahlung1 es sei denn sie werden in immenser Dicke ausgeführt. Bedürfnis nach strahlenabsorbierenden bzw. zumindest strahlen schwächenden Baustoffen besteht z. B für Abschirmungsmaterialien von Kernreaktoren sowie anderen Strahlungsquellen in Forschung und Industrie, für den Bau und die Bewehrung von Schutzräumen gegen solche Strahlung etc.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Baustoffe so weiter zu entwickeln, daß sie ohne Verlust ihrer bisherigen Eigenschaften auch als Schutzbaustoffe für die Abschirmung bzw. Schwächung derartiger Strahlungen verwendet werden können. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des 1. Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst.
- Der Erfindungsgedanke besteht demnach darin, zur Schwächung bzw. Absorption von Atomstrahlung, insbesondere Neutronen-Strahlung, sogenannte Moderatorenstoffe als Zuschlagstoffe für herkömmliche Baustoffe zu verwenden.
- Als Zuschlagstoffe eignen sich hier sehr gut Polyäthylene bzw. andere wasserstoffreiche Kunststoffe, die insbesondere zur Absorption von Neutronenstrahlung geeignet sind. Ausgangsmaterial für diese Zuschlagstoffe können z. B. Kunst- stoffabfälle sein, die gemahlen den Baustoffen zugesetzt werden. Hiermit wird gleichzeitig das Problem der Beseitigung von Kunststoffabfällen verkleinert. Möglich ist z. B. ein einfacher Zuschlag von derartigen Stoffen in Zement oder Beton, sofern bei der Aushärtung die notwendigen Festigkeitseigenschaften gewahrt bleiben.
- Günstiger ist eine 'tversinterung'l von Baustoffgemischen und Zuschlagstoffen. -Die Stoffe werden gut gemischt, anschließend auf eine Sintertemperatur von etwa 200 bis 4000C gebracht und entweder heiß verarbeitet bzw. in Formen gebracht und anschließend abgekühlt.
- Als Zuschlagstoffe können weiterhin verwendet werden Graphitsand oder Graphitpulver bzw. geringe Zusätze von Beryllium. zur Abbremsung sehr schneller Neutronen sowie ferner Borcarbid, Borpulver und andere Borverbindungen zum Abbremsen thermischer Neutronen.
- Als Beispiel für Baustoffe gemäß der Erfindung seien genannt: Beispiel 1: 40 % Natursand oder Graphitsand, letzterer zur Erhöhung des Wasserstoffgehaltes; 55 % hochdichtes Polyäthylen oder gemahlene Kunststoffabfälle 5 % Borcarbid.
- Die einzelnen Anteile werden gut gemischt, die Mischung wird anschließend auf 3000C gebracht, in Formen gefüllt, gepreßt und abgekühlt.. Mit solchen Baustoffen, z. B. in Form von Ziegel- oder Profilsteinen werden je nach Dicke des Baustoffes bei herkömmlichen Dicken zwischen 70 und 90 % der auftreffenden Strahlung absorbiert. Dies gilt z. B.
- für einen sehr hohen Neutronenfluß von 10 Neutronen pro Sekunde.
- Beispiel 2: 30 z Natursand bzw. Graphitsand 23,5 % Graphitpulver oder Graphitsand 45 % Polyäthylen bzw. gemahlene Kunststoffabfälle 1,5 % Borcarbid oder Borpulver Dem Graphitpulver kann noch ein geringer Anteil von Beryllium zugesetzt sein. Die Mischung wird wiederum bei etwa 3000C gesintert, in Formen gefüllt, abgekühlt und zu Ziegel7 Profilsteinen oder Fertigplatten verpreßt.
- Beispiel 3: 20 % Sand 20 % Kunstharze, z.. B. Epoxidharze; 30 % Polyäthylenpulver bzw. gemahlene Kunststoffabfälle 3 % Borcarbid oder Borpulver: 27 % Graphitpulver bzw. Graphitsand, eventuell mit geringen Berylliumzusätzen.
- Die Mischung wird wiederum erwärmt und bei etwa 2000C heiß verarbeitet Mit solchen Baustoffen können z. B.
- Hohlräume gefüllt werden. Der Baustoff kann in gleicher Weise wie z. B. Beton verarbeitet werden Beispiel 4: Als Anstrichstoffe kann eine homogene Mischung aus Polyäthylen , Acrylstoffen und Borcarbid verwendet werden.
- In den Beispielen 1 bis 3 angegebene. Baustoffe haben eine für die Errichtung von Gebäuden, Räumen und Bewehrungen etc.
- ausreichende Festigkeit, außerdem ist ihre Wärme->und Schalldämpfung s.ehr gut. Dies konnte anhand von Mustern in Form von üblichen Ziegelsteinen nachgewiesen werden.
- Der Absorptionskoeffizient des Baustoffes nach Beispiel 4 liegt bei etwa 18.9 (m ),während er für reines Polyäthylen, welches ein sehr guter Neutronenmoderator ist bei etwa 20 (m 1) liegt.
Claims (9)
- Baustoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung Patentansprüche Baustoff zur Errichtung und Bewehrung von Gebäuden, Mauern etc. in Form von Ziegelsteinen, Profilsteinen, Fertigteilen, GieB-, Füll- und Anstrichmaterialien, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß herkömmlichen Baustoffen bzw.Baustoffgemischen Moderatorenstoffe (Zuschlagsstoffe) für Atomstrahlung (Neutronen, Alpha-, Beta- und Gammastrahlung) zur Absorption bzw. zumindest Schwächung dieser Strahlung beigefügt sind.
- 2. Baustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagsstoffe Polyäthylene oder andere wasserstoffreiche Kunststoffe dienen.
- 3. Baustoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagsstoff Borcarbid bzw. Bor- pulver oder andere Borverbindungen dienen.
- 4. Baustoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daß als. Zuschlagsstoff Beryllium dient.
- 5. Baustoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zunächst erwärmte und für die Verwendung ggfs. abgekühlte und in Form gepreßte Mischung aus 40 bis 70 % Natur-oder Graphitsand bzw. einer Mischung dieser beiden Stoffe; 30 bis 60 % wasserstoffreiche Kunststoffe, wie PolyAthylene oder dergleichen; 1 bis 5 % Borcarbid, Borpulver bzw. andere Borverbindungen.
- 6. Baustoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zwischen 10 und 15 % Graphitsand bzw.reines Graphitpulver enthält.
- 7. Baustoff nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß. zumindest ein Teil des Graphitsandes bzw. Graphitpulvers durch Beryllium ersetzt ist.
- 8. Baustoff nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur flüssigen Verwendung des Baustoff es, z. B. als Verguß- oder Anstrichmaterial die heiß verwendete Mischung einen Zusatz zwischen 10 und 30 8 von Kunstharzen, z. B. Epoxidharzen auf weist.
- 9. Verfahren zum Herstellen von Baustoffen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus herkömmlichen Stoffen sowie Zuschlagstoffen auf eine Temperatur zwischen 200 und 4000C erwärmt, bei dieser Temperatur gesintert und anschließend verarbeitet wird.
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Publications (1)
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Cited By (3)
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| DE3225788A1 (de) * | 1982-05-07 | 1984-01-12 | Selim Dipl.-Ing. 8000 München Mourad | Baustoff und verfahren zu dessen herstellung |
| RU2197024C2 (ru) * | 2000-05-11 | 2003-01-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Композиция для защиты от ионизирующих излучений |
| WO2005123852A3 (en) * | 2003-12-04 | 2006-02-23 | Touchstone Res Lab Ltd | Radar emissions absorbing material |
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1982
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| WO2005123852A3 (en) * | 2003-12-04 | 2006-02-23 | Touchstone Res Lab Ltd | Radar emissions absorbing material |
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