Badania nad zastosowaniem węgla szungit do otrzymywania betonów o zdolnościach radioekranujących

• Autorzy: Kubica S. , Kurzeja L. , Lebiedziejewski M.

Warianty tytułu

EN

Investigation of utilisation of the shungite coal for the production of concretes with radio screening properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu dodatku do spoiw mineralnych ilości węgla typu szungit III na właściwości radioekranujące wytworzonego betonu. Ustalono optymalne parametry procesu wytwarzania spoiw mineralnych z dodatkiem szungitu i określono jak wpływa dodatek szungitu na właściwości technologiczne i wytrzymałość betonu po 3 i 28 dniach, a następnie wytworzono beton w warunkach już optymalnych. Węgiel szungit jest unikatowym naturalnym kompozytem, zarówno pod względem składu jak i struktury. Jest to naturalna skała składająca się z pierwiastka C w ilości od 1 do 98 % i z części mineralnej. Cechą charakterystyczną szungitu jest to, że faza węglowa i mineralna powiązane są z sobą w sposób uniemożliwiający ich rozdzielenie. Szungit jest kombinacją niekrystalicznej fazy węglowej i fazy mineralnej (głównie kwarcu). Obie fazy są homogenicznie zdyspergowane w skali nano, dlatego każda cząstka szungitu zawiera obie fazy. Szungit posiada szereg niezwykłych właściwości fizyko-chemicznych i technologicznych, m.in. ze wzrostem zawartości matrycy węglowej w szungicie wykazuje on właściwości przewodzące i radioekranujące. W niniejszej pracy do wytwarzania spoiw mineralnych i betonów zastosowano sproszkowany szungit III pochodzący ze złoża Zażgozino w Kareli. Stwierdzono, że węgiel ten wykazuje doskonałe właściwości pucolanowe i może być z powodzeniem stosowany do wytwarzania tworzyw mineralnych, cechujących się podwyższoną odpornością na działanie agresywnych czynników środowiskowych, a tłumienność płyt cementowych rośnie wraz ze wzrostem procentowej zawartości szungitu.

EN

The paper shows the results on the influence the content and particle size shungite III as additive to mineral binder on the radio screening properties of obtained concretes. The optimal parameters of the process of mineral binders have been determined with an additive of shungite and it has been determined how the additive of shungite influences technological and resistance properties of concrete after 3 and 28 days. Then a concreter was made in optimum conditions. Shungite is a unique natural composite material thanks to its variety in structures and composition. It is a natural rock consisting of C element in the quantity from 1 to 9*% and with mineral part. A characteristic trait of shungite is that carbon and mineral phases are interconnected with one another in a way making it impossible for them to separate. Shungite is combination non crystalline shungite carbon and mineral phase mostly represented in the form of quartz. The main components are homogenously dispersed on nanoscale so that every particle of the coal contains both phases. As the carbon content in shungite increase its electrical conductivity and radio screen properties also increase. In this paper it was shown that shungite III from Zazhogino deposit( Karelia) has excellent pouzollan properties and may be used for production mineral binder having improve chemical resistance high strength and may be used to production concrete materials with high screening properties. Increase the shungite content generate the better radio screening properties.

Słowa kluczowe

PL

węgiel; szungit; radioekranowanie; beton; napełniacz mineralny; tworzywo antystatyczne; materiał budowlany przewodzący

EN

coal; shungite; radio screening; concrete; mineral filler; antistatic plastic; constructional conductive material

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 2
• Strony: 99--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., 5 rys., 7 tabl.

Twórcy

autor

Kubica S.

autor

Kurzeja L.

autor

Lebiedziejewski M.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń,

Bibliografia

• 1. Bukowski B., Technologia betonu. Tom I, cz. l Budownictwo Betonowe. Arkady, Warszawa, 1963.
• 2. Neville A.M., Właściwości betonu. Arkady, Warszawa, 1977.
• 3. Kurdowski W., Chemia cementu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1991.
• 4. Ratinow W.B., Rozenberg T. I, Dodatki do betonu. Arkady, Warszawa 1977.
• 5. Lea F.M., The Chemistry of Cement and Concrete 3rd. ed., Eward Arnold, London, 1970.
• 6. Sokolova V.A., Kalinina Yu.K., Djukieva E.F. (Eds.), Shungites - a New Carbonaceous Raw Material, Karelia, Petrozavodsk, 1984.
• 7. Volkova L.B., Bogdanova M.V., The shungites of Karelia. Geology Reviews, 1986, t. 6, s. 1343.
• 8. Buseck P.R., Galdobina L.P., Kovalevski V.V., Rozkhova N., Valley W., Zaidenberg A.Z., Sungites: the C-rich rock of Karelia, Russia. The Canadian Mineralogist, 1997, t. 35, s. 1363.
• 9. Malenzik V.A., Filipov M.M.,Romanshkin A.E., A giant Palaeoproterozi deposit of shungite in NW Russia: Genesis and practical applications. Ore Geology Reviews, 2004, t. 24, s. 135.
• 10. Rozhkova N., Shungite - a Carbon-Mineral Filler for polymeric Composite Material. Composite Interfaces, 2001, t. 8, s. 307.
• 11. Tchmutina I.A., Ryvkina N. G., Soloviova A.B., Kedrina N.F., Timofeeva V.A., Rozhkova N.N., Douglas H McQueen, The Peculiarities of Electrical Properties of Composites with Shungite Filler. Polymer Science, Series A, 2004.
• 12. Hettich R.L., Buseck, P.R., Concerning fullerenes in shungite. Carbon, 1996, t. 34, s. 685.
• 13. Parthasarathy G., Srinivsan R., Vairamani M., Ravikumar K., Kunwar A.C., Occurance of natural fullerenes in low grade metamorphosed Proterozoic shungite from Karelia, Russia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1998, t. 62, nr 21/22, s. 3541.
• 14. Charykov N.A., Alekseev N.I., Arapov O.V., Alekhin O.S., Gerasimov V.I., Nekrasov K.V., Modification of Natural Shungites To Obtain a Mixed Nanocarbon Material (MNS) Russian. Journal of Applied Chemistry, 2005, t. 78, s. 6.
• 15. Avdeev M.V., Tropin T.V., Aksenov V.L., Rosta, L., Garamus V.M., Rozhkova N.N., Pore structures in shungites as revealed by small-angle neutron scattering. Carbon, 2006, t. 44, s. 5.
• 16. Kurunov I.F., Tuktamyshev I.I., Theoretical Principles and Practical Use of Schungite in the Blast Furnace to Smelt Conversion Pig Iron. Metallurgist, 2003, t. 47, nr 7-8.
• 17. Torre L.E., FertittaA.E., Flores E.S., Llanos J.L., Bottani E.J., Characterization of shungite by physical adsorption of gases, The Journal of the Argentine Chemical Society, 2004, t. 92, nr 4/6.
• 18. Kurzeja L. Gibas E., Kubica S., Polypropylene with powder carbon filler-Shungite. Kompozyty (Composites), 2008, nr 4, s. 414.
• 19. Kurzeja L., Kubica S., Gibas E., Poliolefiny z proszkowymi napełniaczami węglowymi. Polipropylen - wpływ rodzaju napełniacza węglowego na niektóre właściwości kompozytów. Tworzywa Sztuczne i Chemia, 2008, nr 6, s. 14.