ES2330912A1 - Masa pesada refractaria para la ejecucion de barreras de radioproteccion y de acumulacion termica. - Google Patents
Masa pesada refractaria para la ejecucion de barreras de radioproteccion y de acumulacion termica. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2330912A1 ES2330912A1 ES200800665A ES200800665A ES2330912A1 ES 2330912 A1 ES2330912 A1 ES 2330912A1 ES 200800665 A ES200800665 A ES 200800665A ES 200800665 A ES200800665 A ES 200800665A ES 2330912 A1 ES2330912 A1 ES 2330912A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- mass
- protection
- products
- radio
- heavy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000001950 radioprotection Effects 0.000 title claims description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title abstract description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 11
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims abstract description 6
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims abstract 8
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 5
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 208000028462 aluminosis Diseases 0.000 description 1
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000005306 natural glass Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/04—Concretes; Other hydraulic hardening materials
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/04—Concretes; Other hydraulic hardening materials
- G21F1/042—Concretes combined with other materials dispersed in the carrier
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/04—Concretes; Other hydraulic hardening materials
- G21F1/042—Concretes combined with other materials dispersed in the carrier
- G21F1/045—Concretes combined with other materials dispersed in the carrier with organic substances
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/04—Concretes; Other hydraulic hardening materials
- G21F1/042—Concretes combined with other materials dispersed in the carrier
- G21F1/047—Concretes combined with other materials dispersed in the carrier with metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00258—Electromagnetic wave absorbing or shielding materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0031—Heavy materials, e.g. concrete used as ballast material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00862—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for nuclear applications, e.g. ray-absorbing concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
La masa, está estructurada a base de cemento de aluminato de calcio, áridos, agua y aditivos químicos que modifican las características del hormigón. Dicha masa utiliza como árido magnetita, hematita o granalla de acero, con una granulometría muy continua para conseguir una perfecta homogeneidad en la masa (curva de Fuller), acompañada de una alta densidad, determinantes de un óptimo efecto barrera frente a las radiaciones, pudiendo soportar altas temperaturas sin que exista perdida estructural y por lo tanto manteniendo el efecto barrera. La masa resulta idónea para la obtención de hormigón vertido, hormigón para ladrillos, y mortero, utilizables en la edificación de recintos radioactivos en los que se manejen energías superiores a los 450 KeV, etc. Por otra parte bloques prefabricados de masa mixta, la de alta densidad con gran capacidad de acumulación térmica y otra con el efecto contrario, es decir de baja capacidad y baja conductividad, permiten que los prefabricados emitan la energía térmica por las mismas caras por las que la absorben.
Description
Masa pesada refractaria para la ejecución de
barreras de radioprotección y de acumulación térmica.
La presente invención se refiere a una masa
pesada, especialmente concebida para constituir una barrera de alta
capacidad de radioprotección para energías superiores a los 450 KeV
con y capacidades de resistencia térmicas que superan los 1200ºC
sin pérdida de capacidades estructurales, y manteniendo la
compacidad de la masa.
Una consecuencia obtenida en el proceso de esta
invención, es un producto de muy alta capacidad y conductividad
térmica.
El objeto de la invención es, por una parte, el
proporcionar una masa para la construcción de blindajes que
aseguren su estabilidad estructural ante altas temperaturas, y por
otra, la construcción de módulos o unidades con capacidad de
acumular energía térmica y dirigir su descarga.
Los hormigones con capacidad de
radio-protección, tienen, a parte de los
componentes habituales de cemento, agua y aditivos químicos que
varían en función de las características que se pretendan para el
mismo, tales como resistencia, tiempo de fraguado, protección frente
a la congelación, aseguramiento de la ausencia de fisuración,
ambiente marítimo, etc., un árido que los diferencia de los
hormigones convencionales y que tiene que ser pesado, es decir de
alta densidad específica, y que la estructura atómica del
componente principal del árido, sea eficaz a las partículas atómicas
generadas por el foco radiactivo que se presente confinar o
aislar.
En este sentido se utiliza fundamentalmente
áridos naturales con alto contenido de hierro, como es la magnetita
o la hematita.
Sin embargo este tipo de masas pesadas están
obtenidas, habitualmente, a partir de cemento Pórtland, de modo que
con dicha composición no aguantan elevadas temperaturas, de forma
reiterada y repetitiva, de manera que acaban por resquebrajarse y
fisurarse, perdiendo su capacidad estructural, y por lo tanto la
capacidad de barrera de aislamiento a las radiaciones.
Así pues, el solicitante no tiene conocimiento
de la existencia de una masa pesada que constituya una barrera de
alta capacidad de radioprotección para energías superiores a los
450 KeV y con capacidades de resistencia térmicas que superan los
1200ºC sin pérdida de capacidades estructurales, así como que
mantenga la compacidad de la masa, todo ello merced a la
estructuración que a continuación se describe.
La masa pesada que la invención propone resuelve
de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente
expuesta, en los diferentes aspectos comentados.
Para ello, y a partir de la composición
anteriormente citada para hormigones de radioprotección, en la que
participan áridos con alto contenido en hierro, como es la
magnetita o la hematita, la masa de la invención centra sus
características en el hecho de incorporar cementos a base de
aluminatos de calcio, lo que permite superar los 1200ºC sin pérdida
estructural.
De forma más concreta, en cada fracción
granulométrica, se ha de intentar conseguir una curva lo más
similar posible a la de FULLER, para conseguir una gran
compacidad.
Opcionalmente podrá utilizarse, de forma
adicional, granalla metálica de hierro, en el caso de poder
disponer una curva granulométrica similar a la comentada. En caso
contrario, y debido a la aminoración de la homogeneidad de la masa,
no se plantea su utilización.
Es muy importante cuidar las curvas
granulométricas al formato a crear, para evitar que las distintas
dilataciones generen tensiones suficientes como para generar
roturas estructurales.
La masa descrita, además posee unos parámetros
térmicos muy importantes, como su alta capacidad calorífica y su
alta conductividad térmica.
Si bien, y como ya se ha apuntado con
anterioridad, el objeto principal de la invención es la obtención
de blindajes atómicos, la masa de la invención resulta sumamente
útil en otras aplicaciones, como son, en el área industrial, los
acumuladores térmicos para calefacciones, hornos tanto en el ámbito
de la cerámica tanto profesional ó industrial como artesanal, así
como los de aplicación hostelera ó alimentaria, por la ausencia de
toxicidad de sus componentes, y otras aplicaciones similares.
Como una optimización de estas funciones, en lo
que se refiere a conseguir un bloque que emita su energía térmica
acumulada por la misma cara por la que la toma, se ha conseguido
que en una misma masa, una parte tenga la función de acumulación
térmica, con los minerales pesados descritos anteriormente, y otra
parte del mismo bloque, el árido que compone dicha masa es una roca
volcánica vítrea, con una muy baja conductividad térmica, por lo
que su efecto de aislamiento térmico es óptimo, además de ser "no
toxico" y químicamente inerte, pudiendo efectuar su función de
aislamiento hasta los 1100ºC sin pérdidas estructurales, esta
peculiaridad hace que la rentabilidad y eficiencia de los hornos u
otros elementos fabricados con estos sistemas sea muy superior a
los sistemas actuales.
De la situación anterior se han obtenido
respuestas que hacen de esta masa refractaria de alta densidad, con
densidades de hasta 4,15 Kg/dm^{3}, tenga muy alta capacidad de
radio protección, tanto respecto a las partículas gamma como a los
neutrones, como una alta capacidad calorífica y conductividad
térmica.
Por otra parte la obtención de masas de hormigón
ejecutadas con el mismo tipo de cemento a base de aluminatos de
calcio, con el único objetivo de controlar la descarga de la
energía térmica absorbida y acumulada de una masa compacta. En esta
preparación se ha utilizado la PERLITA con dos perfiles
granulométricos, uno de 0 a 1,5 mm y el otro de 0 a 5 mm.
Obteniéndose unos coeficientes de conductividad térmica (\lambda)
muy bajos, en el intervalo de 0,065 y 0,12 W/mºK, en cuanto a su
capacidad calorífica, también es muy baja, debido a la forma de
obtención de este árido, mediante expansión térmica, ya que es un
vidrio natural con un 95% de poros por volumen. Estos dos
parámetros hacen de este material, un componente idóneo para la
aplicación que se pretende.
El proceso de efectuar una masa compacta que
ofrezca la función de absorber energía térmica, acumularla y
emitirla por las mismas superficies por las que fue absorbida, es
la parte delicada, por una parte porque la masa que se debe obtener
debe ser compacta y continua estructuralmente, y por otra se ha de
tener en cuenta la diferencia de densidad, por una parte entre la
magnetita, hematita o acero por encima de los 4,7 Kg/dm^{3}, y la
Perlita por debajo de los 0,11 Kg/dm^{3}, y por otra, quizás más
delicada, la dureza de dichos áridos, la magnetita y/ó hematita,
minerales compactos, con unas durezas entre 5,5 y 6,5 en la escala
de Mohs, respecto a otro material, la Perlita, que es un vidrio
expandido térmicamente, en donde el 95% de su volumen son poros,
por lo que su dureza versus fragilidad es muy alta, esta
última hace del proceso de amasado una labor muy delicada para
evitar la rotura del árido
Esta situación se soluciona, cuidando dos
aspectos muy importantes en la producción.
En el caso de obtención de masas pesadas, la
mezcla de la masa pesada se ha de ejecutar de manera que la mezcla
granulométrica debe ser la adecuada, asemejándose lo máximo posible
a la curva de Fuller, y con una relación a/c baja, generando una
masa más bien seca, y sobre todo efectuando un vibrado externo de
muy alta frecuencia.
Cuando se pretenda obtener masas ligeras, la
mezcla de la masa ligera se ha de ejecutar de manera que sobre una
mezcla de cemento de aluminato de calcio, agua y aireante, con una
relación A/C \approx 0,85 se vierta lentamente el árido de
perlita. Esta masa se debe mover lentamente hasta homogeneizarla,
manteniendo lo mejor posible la integridad física del árido. No
conviene efectuar vibrado alguno y de hacerlo deberá ser leve y en
baja o muy baja frecuencia, y nunca interno mediante aguja de
vibrado. No se deberá utilizar la
vibro-compresión.
Por último cabe la posibilidad de obtener una
yuxtaposición de las dos masas (pesada y ligera), en cuyo caso se
vierte la masa ligera sobre la mezcla pesada anterior y se efectúa
un vibrado externo de muy bajas frecuencia y corto, todo ello sin
realizar vibro-compresión.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Las figuras 1 y 2.- Muestran respectivas
gráficas en las que se han representado las capacidades caloríficas
de varias muestras de masa pesada realizadas de acuerdo con el
objeto de la presente invención.
Para estas masas refractarias, tanto la de alta
densidad como la ligera, se utilizarán exclusivamente cementos a
base de aluminatos de Calcio.
Para masas de alta densidad:
- -
- En función de la presentación y/ó forma de uso o presentación final, se utilizarán unas granulometrías distintas con una proporción del árido denso de entre el 70 y el 80% en volumen del total de la mezcla, y con un tamaño máximo del grano de entre la mitad y un tercio de la cota más pequeña del prefabricado.
- -
- La curva granulométrica deberá ser lo más cercana posible a la curva de Fuller en el margen de trabajo que la aplicación final indique.
- -
- La cantidad de cemento de Aluminato de Calcio, deberá estar entre los 320 y 420 Kg./m^{3} de masa pesada total y una relación A/C de entre 0,28 y 0,45 en función de la aplicación final.
- -
- En función de la aplicación final, se procederá a la utilización de aditivos plastificantes reductores de agua, que actúen como desfloculantes para este tipo de cementos a base de derivados del polietilenglicol, o similares.
- -
- Esta masa se ha de vibrar a alta frecuencia, para evitar el desplazamiento del árido grueso, en fracciones de tiempo cortas, y tantas como lo indique el espesor de la aplicación final.
Para masas de baja densidad:
- -
- Sobre una mezcla de cemento de aluminato de calcio, agua y aireante en una proporción adecuada, en función del tipo de éste que se utilice, con una relación A/C \approx 0,85 se vierte lentamente el árido de perlita que deberá significar entre un 70 y 80% del volumen total de la mezcla. Esta masa se debe mover lentamente hasta homogeneizarla, manteniendo lo mejor posible la integridad física del árido. No efectuar vibrado alguno y de hacerlo deberá ser leve y en baja o muy baja frecuencia, y nunca interno mediante aguja de vibrado. No se deberá utilizar la vibro-compresión.
Yuxtaposición de las dos masas (pesada y
ligera).
- –
- Se vierte la masa ligera sobre la mezcla pesada anterior y se efectúa un vibrado externo de muy bajas frecuencia y corto.
- –
- Solo efecto de vibrado, no vibro-compresión.
Si la masa está destinada a la obtención de
hormigones vertidos, cabe destacar las siguientes recomendaciones en
cuanto a las granulometrías:
- -
- Granulometría: de 0 a 22 (recomendable para muros de espesor mayor que 10 cm, para espesores inferiores, el tamaño máximo del árido disminuirá proporcionalmente hasta la recomendación de los prefabricados).
- –
- Se ha de tener especial cuidado en el estudio de los hormigones vertidos, por el riesgo de la "aluminosis".
- -
- Vibrado leve y a alta frecuencia.
En el caso de los prefabricados.
- -
- Granulometría: lo más similar posible a la curva de Fuller. Con la limitación de que el límite superior de la curva debe ser menor que la mitad de la cota más pequeña del prefabricado.
- –
- Vibrado en alta frecuencia. Se recomienda vibro-compresión.
Mientras que en el caso de la obtención de
morteros:
- -
- Granulometría: 0 – 1,8 mm.
- -
- Se podrá preparar al árido para su aplicación mediante sistema de proyección, siendo recomendable bajar el tamaño máximo del grano del árido a 1,2 ó 1,3 mm, así como un aditivo adecuado para el gunitado.
Por último, y a modo de ejemplo, en la gráfica
de la figura 1, se han representado las capacidades caloríficas de
dos muestras de masa pesada usando cementos a base de aluminatos de
calcio, gráfica en la que puede observarse como obtenemos unas
capacidades caloríficas altas, por encima de los 650ºC con valores
superiores a 1 J/g.ºC llegando a valores de hasta 1,6 J/g.ºC.
En cuanto a la gráfica de la figura 2, en la
misma podemos ver, así mismo, que con otra dosificación de los
mismos componentes obtenemos valores superiores a 1 J/g.ºC en
valores de temperatura por debajo de los 600ºC y prácticamente
constante a partir de los 100ºC, obteniendo en ambos casos unos
coeficientes de conductividad térmica muy altos, con unos \lambda
muy altos, entre 10 y 15 W/(m*K).
Claims (8)
1. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, tales como cerramientos para recintos
radiactivos, contenedores y similares, en forma de hormigón
vertido, ladrillos, losetas, o mortero seco, del tipo de las que
incorporan cemento, áridos, agua y aditivos químicos que varían en
función de las características que se requieran para dicha masa
tales como resistencia, tiempo de fraguado, protección ante la
congelación y otros, se caracteriza porque el cemento que
participa en el mismo es cemento a base de aluminato de calcio,
habiéndose previsto que como árido participen en la misma
magnetita, hematita u otros minerales de alto contenido de hierro,
así como opcionalmente granalla de acero, para aumentar la densidad
general de la masa, habiéndose previsto una granulometría muy
continua para dichos áridos, lo mas parecida posible a la curva de
Fuller, en orden a obtener una óptima homogeneidad en la masa.
2. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicación 1ª, caracterizada
porque cuando la misma está destinada a la obtención de masas de
alta densidad, en ésta se utilizan unas granulometrías distintas
con una proporción del árido denso de entre el 70 y el 80% en
volumen del total de la mezcla, y con un tamaño máximo del grano de
entre la mitad y un tercio de la cota más pequeña del prefabricado,
de manera que la curva granulométrica deberá ser lo más cercana
posible a la curva de Fuller en el margen de trabajo que la
aplicación final indique y la cantidad de cemento de Aluminato de
Calcio, estará comprendida entre los 320 y 420 Kg./m^{3} de masa
pesada total y una relación A/C de entre 0,28 y 0,45 en función de
la aplicación final.
3. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicaciones 1ª y 2ª,
caracterizada porque en función de la aplicación final, la
masa incluye aditivos plastificantes reductores de agua, que actúen
como desfloculantes para este tipo de cementos a base de derivados
del polietilenglicol, o similares.
4. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicación 1ª, caracterizada
porque cuando la misma está destinada a la obtención de masas de
baja densidad, en la misma participa una mezcla de cemento de
aluminato de calcio, agua y aireante en una proporción adecuada, en
función del tipo de éste que se utilice, con una relación A/C
\approx 0,85 sobre la que se adiciona árido de perlita
comprendido entre un 70 y 80% del volumen total de la mezcla.
5. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicaciones 3ª y 4ª,
caracterizada porque está obtenida mediante la yuxtaposición
de las masas pesada y ligera de las citadas reivindicaciones 3ª y
4ª.
6. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicación 1ª, caracterizada
porque si la misma está destinada a la obtención de hormigones
vertidos, para muros de espesor mayor de 10 centímetros, su
granulometría estará comprendida entre 0 y 22 mm.
7. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicación 1ª, caracterizada
porque si la misma está destinada a la obtención de prefabricados,
su granulometría será lo más similar posible a la curva de Fuller,
con la limitación de que el límite superior de la curva debe ser
menor que la mitad de la cota más pequeña del prefabricado.
8. Masa pesada para la fabricación de productos
con alta capacidad de radio-protección y de
acumulación térmica, según reivindicación 1ª, caracterizada
porque si la misma está destinada a la obtención de morteros, su
granulometría estará comprendida entre 0 y 1,8 mm, con un tamaño
máximo del árido de 1,2 a 1,3 mm para morteros proyectados.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200800665A ES2330912B1 (es) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Masa pesada refractaria para la ejecucion de barreras de radioproteccion y de acumulacion termica. |
| EP08380272A EP2099034A1 (en) | 2008-03-06 | 2008-09-18 | Heavy refractory mass for the execution of radioprotection and heat accumulation barriers |
| US12/285,175 US20090293771A1 (en) | 2008-03-06 | 2008-09-30 | Heavy refractory mass for the execution of radioprotection and heat accumulation barriers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200800665A ES2330912B1 (es) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Masa pesada refractaria para la ejecucion de barreras de radioproteccion y de acumulacion termica. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2330912A1 true ES2330912A1 (es) | 2009-12-16 |
| ES2330912B1 ES2330912B1 (es) | 2010-10-01 |
Family
ID=40637217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200800665A Active ES2330912B1 (es) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Masa pesada refractaria para la ejecucion de barreras de radioproteccion y de acumulacion termica. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090293771A1 (es) |
| EP (1) | EP2099034A1 (es) |
| ES (1) | ES2330912B1 (es) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2296522B1 (es) * | 2006-05-26 | 2009-04-01 | Europea De Minerales Y Derivados, S.L. | Masa pesada para la fabricacion de productos con alta capacidad de radio-proteccion. |
| ES2502690B1 (es) * | 2013-04-02 | 2015-08-11 | Arraela, S.L. | Material acumulador de energía térmica |
| US10280626B2 (en) | 2014-08-25 | 2019-05-07 | Andreas Hieke | Composite materials with tailored electromagnetic spectral properties, structural elements for enhanced thermal management, and methods for manufacturing thereof |
| CN106380181A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 宜兴市邦迪建材有限公司 | 一种废料制成的环保建材用砖块及其制备方法 |
| CN110894147A (zh) * | 2019-08-23 | 2020-03-20 | 滁州市富邦新型建材有限公司 | 一种高速公路用混凝土 |
| CN114349412A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 佛山欧神诺陶瓷有限公司 | 一种防辐射砖坯、防辐射砖及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3173884A (en) * | 1962-07-13 | 1965-03-16 | David A Jackson | Concrete comprising galena ore aggregate, calcium aluminum hydraulic binder and standard aggregates |
| GB1129652A (en) * | 1949-12-08 | 1968-10-09 | Commissariat Energie Atomique | Improvements in or relating to the manufacture of refractory concrete |
| US20050258405A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-11-24 | Dasharatham Sayala | Composite materials and techniques for neutron and gamma radiation shielding |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1105957A (en) * | 1964-11-27 | 1968-03-13 | English Electric Co Ltd | Radiation shielding materials |
-
2008
- 2008-03-06 ES ES200800665A patent/ES2330912B1/es active Active
- 2008-09-18 EP EP08380272A patent/EP2099034A1/en not_active Withdrawn
- 2008-09-30 US US12/285,175 patent/US20090293771A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1129652A (en) * | 1949-12-08 | 1968-10-09 | Commissariat Energie Atomique | Improvements in or relating to the manufacture of refractory concrete |
| US3173884A (en) * | 1962-07-13 | 1965-03-16 | David A Jackson | Concrete comprising galena ore aggregate, calcium aluminum hydraulic binder and standard aggregates |
| US20050258405A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-11-24 | Dasharatham Sayala | Composite materials and techniques for neutron and gamma radiation shielding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2330912B1 (es) | 2010-10-01 |
| EP2099034A1 (en) | 2009-09-09 |
| US20090293771A1 (en) | 2009-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2330912B1 (es) | Masa pesada refractaria para la ejecucion de barreras de radioproteccion y de acumulacion termica. | |
| Vejmelková et al. | Application of burnt clay shale as pozzolan addition to lime mortar | |
| Al-Sibahy et al. | Mechanical and thermal properties of novel lightweight concrete mixtures containing recycled glass and metakaolin | |
| ES2719149T3 (es) | Placa de protección contra incendios y procedimiento para su fabricación | |
| Sokolář et al. | Mechanical properties of ceramic bodies based on calcite waste | |
| ES2601490T3 (es) | Material cementoso endurecible a base de aglutinantes hidráulicos para una utilización a bajas temperaturas | |
| ES2863427T3 (es) | Procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados de hormigón celular | |
| Sağın et al. | Characteristics of bricks used in the domes of some historic bath buildings | |
| Pokorný et al. | Application of mixed ceramic powder in cement based composites | |
| ES2545303A1 (es) | Adición para obtener hormigones estructurales y morteros conductores térmicos | |
| Ramón-Álvarez et al. | Alkali-activated and hybrid materials: Alternative to Portland cement as a storage media for solar thermal energy | |
| Garg et al. | Energy efficient cement free binder developed from industry waste–A sustainable approach | |
| ES2344290B1 (es) | Masa para la fabricacion de productos con alta capacidad de radio-proteccion neutronica. | |
| Kulovana et al. | Strength development and physical properties of cement paste with incorporated ceramic powder | |
| Scheinherrová et al. | Fired clay brick waste as low cost and eco-friendly pozzolana active filler in gypsum-based binders | |
| ES2331043B1 (es) | Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado, y procedimiento para su obtencion. | |
| Šefflová et al. | Thermal properties of concrete with recycled aggregate | |
| WO2020208552A1 (es) | Mezcla puzolánica y composición cementante | |
| ES2391959B1 (es) | Hormigón autocompactante. | |
| ES2303220T3 (es) | Morteros de alta resistencia con fluidez elevada que pueden ser vertidos. | |
| ES2296522B1 (es) | Masa pesada para la fabricacion de productos con alta capacidad de radio-proteccion. | |
| Yatsenko et al. | Investigation of the raw materials' composition and ratio influence on the structure and properties of the foamed slag glass | |
| Pavlík et al. | Characterization of cement pastes containing natural zeolite as a pozzolanic admixture | |
| Maldonado-Alameda et al. | Physical, thermal and mechanical study of MPC formulated with LG-MgO incorporating Phase Change Materials as admixture | |
| WO2000023394A1 (es) | Procedimiento para la fabricacion de bloques con aislamiento termico incorporado, aplicables para la construccion de edificios y similares |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20091216 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2330912B1 Country of ref document: ES |