WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Данные были получены при обследовании более 3500 помещений различного назначения с применением как мгновенных, так и интегральных методов определения ЭРОА радона. Автор работы принимал непосредственное участие в проведении инструментальных измерений и обработке результатов.

При этом отмечается, что подавляющее число случаев обнаружения высоких уровней радона относится к зданиям, построенным без оценки радиационного состояния, обоснования проекта и отвода земельного участка под строительство.

На основании зарубежного опыта проведения мероприятий по инженерно- строительному вмешательству (на примере Швеции, США и др.) показаны общие принципы осуществления противорадоновых мер защиты здания.

Подробно рассмотрены механизмы и пути поступления радона в здание и особенности его поведения в зависимости от климатических изменений среды.

Основными источниками поступления радона являются грунт под строением и строительные материалы ограждающих конструкций. На основании этого более подробно рассматриваются направления радонозащитных мероприятий, получившие наибольшее распространение в мировой практике:

- изменение режимов проветривания помещений и вентилирование подпольного пространства;

- повышение газонепроницаемости строительных конструкций и устройство пассивной радоноизоляции (барьеры, мембраны, покрытия).

Меры по усилению вентиляции, как правило, трудно прогнозируемы с точки зрения их эффективности применительно к конкретному зданию или помещению. Эффективное применение таких мер (увеличение кратности воздухообмена внутри помещения) бывает ограниченным в холодные сезоны года. данное обстоятельство рассматривается на примере анализа «шведской проблемы» - высоких уровней радона в зданиях.

Ситуация стала возможной, когда в целях экономии тепла (энергии) приоритетом в проектировании индивидуальных жилых домов в Швеции считалось ограничение до минимума воздухообмена внутри зданий за счет чрезвычайной герметизации помещений, что сводило к минимуму вентиляцию. Сравнение климатических показателей территорий, проектно-строительных и радиационно-гигиенических нормативов РФ, Швеции и ряда западных стран показывает, что эффективность мер противорадоновой защиты, связанных с увеличением кратности воздухообмена в помещениях, как правило, не оправдывается с экономических позиций.

В отличие от них мероприятия, нацеленные на повышение газонепроницаемости строительных конструкций, более предпочтительны. Их выбор и характер применения определяются следующими задачами «ограничить»:

- свободное выделение радона, обусловленного присутствием радия-226 в строительных материалах, во внутрь здания из ограждающих конструкций (внутренняя защита);

- проникновение радона из грунта в полости, стыки (поры) ограждающих конструкций, заглубленных в грунт (внешняя защита);

- диффузионный перенос радона через толщу ограждающей конструкции во внутрь помещения (внутренняя или внешняя защита).

В этой связи являются важными решения вопросов, связанных с применением защитных покрытий и конструкций. В частности, вопросов эффективного использования традиционных лакокрасочных и рулонных материалов в качестве радонозащитных покрытий.

Считается, например, что двукратное окрашивание масляной краской или оклейка обоями стен внутри помещения способно снизить их радоновыделение более чем в 10 раз. Однако подобные утверждения, как правило, имеют рекомендательный характер и ограничиваются лишь констатацией факта использования традиционных покрытий при проведении комплекса различных защитных мероприятий без учета их реального вклада, приведших к изменению радоновой обстановки в неблагополучном здании.

На основании этого считаем необходимым определение оптимальных критериев для оценки эффективности применения в качестве радонозащитных традиционных покрытий для внутренней отделки зданий.

В главе 2 приведено описание приборов, методик подготовки и проведения инструментальных измерений, а также представлены характеристики исследуемых материалов.

В качестве основного средства измерений в данной работе использовался радиометр «АlрhаGUARD РQ2000» производства фирмы «Gеnitron Instruments GmbH» (Германия), предназначенный как для «мгновенных» измерений, так и для продолжительного мониторирования ОА радона-222. Радиометры имеют малые габариты, автономны и обеспечивают хранение свыше 7000 результатов

измерения ОА радона и других физических параметров окружающей среды (температуры, влажности и атмосферного давления).

Ежегодно приборы проходили государственную метрологическую поверку в Государственном научно-метрологическом центре «ВНИИФТРИ» Госстандарта России (г. Москва) и имеют соответствующие свидетельства установленного образца. Причем, один из радиометров аттестован в качестве рабочего эталона для передачи размера единицы ОА радона-222 в воздухе в диапазоне от 20 до 2.10-6 Бк/м3. Достоверность и воспроизводимость показаний приборов подтверждена также результатами тестовых испытаний при нормальных и критических условиях эксплуатации с использованием калибровочных (метрологически-стандартных) источников радона.

Номенклатура исследуемых покрытий представлена в таблице. Их выбор был обусловлен доступностью и широким применением в строительной практике.

При нанесении слоя покрытия изменяются первичные кинетические параметры радоновыделения из образца материала, в частности величина плотности потока радона q, выделившегося с единицы площади образца за единицу времени (Бк/м2с). Её определение основано на анализе графика накопления радона в замкнутом объеме из образца материала (бетона) размерами 150х150х150 с известным содержанием радия-226.

Алгоритм расчета по данным «АlрhaGUARD РQ2000» реализован в системе программирования МаthCAD.

Эффективность ралонозащиты (П) покрытия определялась как

где n - порядковый номер испытания покрытия после нанесения очередного слоя покрытия (1,2,3..n); 0 - обозначение исходного испытания образца бетона без покрытия.

Подготовка и порядок проведения измерений проводились в соответствии с «Методическими рекомендациями по работе с эманационным контейнером. РТ Роsitron Теchnо1оу GmbH» (Fгаnkfurt/М, 1994) в герметичном контейнере емкостью 50 л. Выбор методики был продиктован возможностью соблюдения условий оптимального определения диффузионных характеристик для стандартного образца строительного материала (150х150х150) или фрагмента ограждающей конструкции, в частности обеспечение наименьшего соотношения между объемами исследуемого образца, ионизационной камеры прибора и внутренним объемом контейнера. Поскольку каждый из линейных размеров образца был меньше длины диффузии радона в бетоне, то схема эксперимента предусматривала полное выделение радона, образующегося внутри бетона.

Испытания проводили следующим образом.

Образец бетона после взвешивания и обмера его линейных размеров помещали в герметичный контейнер, в котором при помощи радиометра «АlрhaGUARD РQ2000» регистрировали изменение ОА радона-222 в течение 72 ч. Первоначально испытывали образец без покрытия, затем на всю поверхность образца наносили исследуемое покрытие, и образец вновь подвергали испытанию. Их повторяемость (серия) определялась числом актов послойного наращивания покрытия или принудительного изменения его структуры. При этом расходы материалов соответствовали рекомендуемым для каждого вида покрытия.

Покрытый образец считался пригодным к испытаниям, если после высыхания покрытия на поверхности образца наружным осмотром не выявлялось наличие дефектов (непокрытые участки, трещины и т.п.), а также, если по истечении рекомендуемого времени для формирования слоя масса покрытия оставалась постоянной при нормальных условиях среды.

Интервал между реализацией единичных экспериментов не превышал 2 суток, исключая время, необходимое для нанесения слоя того или иного вида покрытия и полного его высыхания (от 2 ч до 4 сут.). Соответственно максимальный интервал времени между экспериментами одной серии (для масляной краски) составил не более 6 суток.

После принудительного разрушения исследуемого образца определяли содержание естественных радионуклидов в материале, в частности радия-226 как материнского элемента радона-222. Определение осуществлялось путём обработки спектрограмм, полученных при гамма-спектрометрическом анализе с использованием

поверенного сцинтилляционного спектрометра «Прогресс». Порядок проведения измерений и подготовка проб осуществлялись согласно требованиям ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов».

Послойное наращивание толщины покрытия в опытной серии определялось приращением от опыта к опыту расхода материала на единицу поверхности бетонного образца.

В главе З представлены результаты исследований радонозащитных свойств лакокрасочных материалов, традиционно используемых при отделке ограждающих строительных конструкций.

С увеличением расхода лакокрасочного материала и, следовательно, его толщины эффективность радонозащиты покрытия также увеличивается (рис. 4 и 5).

При этом наблюдаются следующие ситуации, когда при нанесении последующего слоя происходит:

- пропорциональный (соотносимый) рост эффективности радонозащиты (латекс СКС-65 ГП, масляная краска, эмаль ГФ-230 ВЭ, эпоксидный клей ЭДП);

- непропорциональный рост эффективности радонозащиты (олифа «Оксоль», лак ПФ-283, краска «Тиккурила», жидкое стекло строительное);

- пропорциональное уменьшение эффективности радонозащиты (латексная эмульсия, битумный лак, жидкое стекло калиевое и натриевое).

Установлено, что для каждого вида покрытий способность препятствовать радоновыделению из образца бетона различна и варьируется в достаточно широких пределах. Наиболее эффективными показали себя олифа «Оксоль», латексная краска «Тиккурила» на акрилатной основе и лак Пф-283. При трехслойном нанесении на поверхность образца их эффективность радонозащиты превышает 50 %.

Наименее эффективны битумный лак, жидкое стекло (калиевое и натриевое) и латексная эмульсия. Для них при тех же условиях эффективность радонозащиты не превышает 10 %.

На основании гипотезы об идентичности математического описания повышения радонозащиты относительно толщины слоя для всех видов лакокрасочных покрытий полученные данные могут быть аппроксимированы с высокой достоверностью уравнением вида

где П - эффективность радонозащиты покрытия; К - показатель эффективности; h - толщина слоя в зависимости от агрегатного состояния материала покрытия; х0 - пробег атома отдачи радона-222 в воздухе (принимается равным - 100 мкм).

Показатель К условно делит область координат «П-h» на две части: левая - область эффективных (свыше 50 % при нанесении третьего слоя) покрытий (К >1), правая - область неэффективных (ниже 50 % при нанесении третьего слоя) покрытий (К<1).

При этом толщина, при которой теоретически достигается полный эффект радонозащиты, должна составлять не менее 700... 800 мкм для покрытий в товарном виде и около 500 мкм - в пересчете на сухой слой. Для низкоэффективных покрытий не менее 1мм и 800 мкм, соответственно.

Были проведены дополнительные эксперименты, целью которых являлось достижение полной радоноизоляции или близкого к ней результата при послойном окрашивании образца бетона разными покрытиями. Для этого в качестве «неэффективного» покрытия был выбран битумный лак, а в качестве «эффективного» - олифа «Оксоль». Для уменьшения расходов битумного лака и олифы при нанесении первого слоя поверхности образцов были обработаны составом ГКЖ-94 с расходом 0,16 кг/м2 (в товарном виде). Эксперимент также считался оконченным, если по достижении требуемой толщины покрытия условие полной радоноизоляции не наблюдалось. Результаты экспериментов показаны на рис. 6.

Для олифы «Оксоль» реальная толщина, необходимая для полной радоноизоляции, близка к прогнозируемому значению (около 500 мкм). Для битумного лака как модели «неэффективного покрытия» подтверждается предположение о том, что толщина сухого слоя, необходимая для полной радоноизоляции, должна быть не менее 800 мкм. При этом количество наносимых слоев для битумного лака составило 10, а для олифы - 5.

Характерно, что обработка поверхности бетона ГКЖ-94 перед нанесением покрытий в обоих случаях практически не снизила радоновыделение из образцов. При этом следует отметить, что после обработки ГКЖ-94 водопоглощение идентичных образцов бетона уменьшилось в 8 раз.

Установлено, что наибольшей эффективностью радонозащиты обладают те лакокрасочные материалы, для которых отношение массы материала в товарном и сухом виде минимально и не превышает 2. Данный показатель может рассматриваться в качестве критерия для первичной оценки и прогнозирования радонозащитных свойств того или иного лакокрасочного покрытия.

Отмечается, что если формирование первого слоя у всех покрытий не вызывает заметного повышения радоноизолирующей способности, то уже при формировании второго слоя дифференцирование таких свойств имеет ярко выраженный характер. Так, например, для эффективных покрытий фактически полная их воздухо- и водонепроницаемость (по ГОСТ 12730.5-84) наблюдается уже при формировании второго слоя, И это также может являться первичным критерием при оценке радоноизолирующих свойств различных покрытий.

Установлено, что эффективными являются составы лакокрасочных покрытий с молекулярной массой полувысыхающей и невысыхающей основы не менее 300 а.е.м., а также составы с минимальным массовым вкладом пигментов и наполнителей. Это подтверждается результатами испытаний экспериментального состава (рис. 7), моделируемого вышеназванные требования. Его эффективность радоноизоляции значительно выше, чем для других исследуемых покрытий, и практически близка к полной.

Для оценки влияния дефектов в сплошности лакокрасочных покрытий на радоновыделение из образца штучного строительного материала были проведены следующие эксперименты.

После трехразового нанесения эффективного лакокрасочного покрытия на образец бетона на его поверхности искусственно создавался дефект размерами 1х1 см. В качестве покрытия применялись олифа «Оксоль» и краска «Тиккурила», показавшие в предыдущих экспериментах максимальные значения эффективности радонозащиты. Глубина дефекта соответствовала толщине полученного слоя покрытия. После этого образец с дефектом покрытия подвергался испытанию. Результаты показаны на рис. 8.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»