Радиоактивность и радононепроницаемость бетона

В последние годы к качеству стройматериалов предъявляют высокие требования. Один из факторов, на который стали обращать особое внимание, – радиоактивность бетона.

Радиоактивность бетона

Что такое радиоактивность

Радиоактивность – это способность материала испускать ионизирующее излучение. Основными источниками радиоактивных нуклидов являются такие природные элементы, как уран, торий и радий. Эти материалы могут находиться в составе заполнителей, используемых в бетоне, включая песок и гравий.

Количество радиоактивных элементов в бетоне может варьироваться в зависимости от региона, в котором были добыты эти заполнители. В некоторых случаях использование местных материалов может привести к увеличению радиоактивности. Кроме того, содержание этих элементов также может зависеть от технологического процесса его производства.

Не все виды бетона пропускают одинаковое количество радиации. Например, плотный, содержащий тяжелые минералы, снижает уровень радиации, проникающей внутрь здания.

Что такое радононепроницаемость бетона

В отличие от радиоактивности, определяющей уровень опасности материала на основе испускаемого им излучения, радононепроницаемость обозначает способность бетона препятствовать проникновению радиации, в частности, радиоактивного химического элемента радона (Rn), который представляет собой газ без цвета и запаха, выделяющегося при распаде нуклидов.

Проникновение радона в жилые и другие помещения происходит в два этапа. Сначала он попадает в структурные поры здания из используемых в его строительстве материалов, а затем диффундирует через трещины и отверстия. В процессе этот газ частично распадается, выходя в воздух помещений, накапливаясь в большем количестве на нижних этажах и в подземных пространствах. К тому же радон способен к растворению в воде, а также проникновению в почву, разнообразные строительные материалы и конструкции.

От чего зависит радононепроницаемость

Уровень радононепроницаемости зависит от нескольких характеристик:

Пористость. Чем ниже пористость, тем меньше шансов для радона пройти через бетон. Использование высококачественных компонентов при производстве может значительно снизить этот показатель.
Плотность. Ее можно увеличить за счет добавления в состав тяжелых заполнителей, таких как барит или магнезит.
Микроструктура. Структура бетона также важна. Чем более равномерно распределены частицы заполнителей, тем меньше вероятность появления путей проникновения для радона.
Качественные добавки. Использование добавок, к примеру, водоотталкивающих веществ, поможет улучшить общие характеристики бетона.

Понимание этих факторов поможет в создании конструкций, которые обеспечат безопасные условия для проживания и работы людей.

Как можно улучшить радононепроницаемость

Для повышения радононепроницаемости существует несколько методов и технологий. Рекомендовано увеличение толщины железобетонного элемента для улучшения его характеристик. Для заполнения возникающих трещин предлагается использовать гипсовую смесь, штукатурку или состав на основе песка и цемента. Рекомендуется также вводить в материал продукты гидратации цемента для искусственного заполнения пор и микротрещин.

Оптимальным решением является добавление в бетон крупнозернистого кварцевого песка, баритосодержащих компонентов для повышения плотности смеси, а также использование горнблендитового щебня, сидерита и мрамора в качестве заполнителей для тяжелых бетонов. Введение тонкоизмельченного доломита в качестве минеральной добавки, а также применение пластифицирующих материалов, таких как лигносульфонаты и суперпластификаторы, тоже показывает положительные результаты.

Несмотря на то, что предложения ученых, инженеров и строителей по улучшению радононепроницаемости во многом носят теоретический характер и представлены в научной литературе, некоторые из вышеперечисленных методик в последнее время начали активно применяться на практике, подтверждая свою эффективность.