DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 06.08.2003

Материалы

загрузка...

Радонозащитные свойства лакокрасочных и рулонных материалов для покрытий бетонных конструкций

Кургуз Сергей Александрович, 06.08.2003

 

- разработка критериев оценки и практических рекомендаций по проектированию и нанесению радоноизолирующих покрытий для бетонных и железобетонных конструкций.

Научная новизна:

- установлено, что частота обнаружения повышенных уровней радона в воздухе помещений обусловлена особенностями геологического строения и тектонических нарушений территорий населенных пунктов Красноярского

- для достижения полного эффекта радоноизоляции толщина сформированного слоя для лакокрасочных покрытий не должна быть меньше величины, равной 5 пробегам атома отдачи радона в воздухе (около 500 мкм);

- эффективными являются составы лакокрасочных покрытий с молекулярной массой полувысыхающей и невысыхающей основы не менее 300 а.е.м.;

- выявлено, что уменьшение площади свободного радоновыделения на четыре порядка сопровождается двукратным уменьшением выхода радона из защищаемой конструкции.

Практическая ценность:

- подтверждено, что для суровых климатических условий Сибири наиболее предпочтительным с позиций энерго- и ресурсосбережения является устройство пассивных радонозащитных систем;

- среднее значение эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона в воздухе помещений г. Красноярска оценивается равным 46 Бк/м3 и превышает как средний российский показатель, равный 30 Бк/м3, так и среднемировой - 20 Бк/м3. Максимально зарегистрированное значение ЭРОА радона - 2320 Бк/м3, минимально регистрируемое - < 10 Бк/м3. В 6,5 % зданий ЭРОА радона превышает действующие гигиенические нормативы (НРБ-99), равные 200 Бк/м3 для эксплуатируемых помещений, и 100 Бк/м3 для новых, вводимых в эксплуатацию.

- установлено, что при существующих нормах расходов традиционных лакокрасочных покрытий не обеспечивается качественная радоноизоляция бетонных и железобетонных конструкций;

- разработаны принципы и определены критерии проектирования составов и технологий нанесения радоноизолирующих покрытий;

- выявлено, что наиболее эффективным способом нанесения рулонных покрытий является технология наплавления.

Реализация результатов работы:

Разработаны на основе результатов диссертационных исследований нормативно-техническая документация и рекомендации по устройству систем противорадоновой защиты зданий и сооружений на территории Красноярского края. Результаты работы реализованы в практике экспертных радиоэкологических и радиационно-гигиенических исследований (ФГУ «Центр госсанэпиднадзора в Красноярском крае» ), при проведении мероприятий противорадоновой защиты зданий (Институт «Красноярскгражданпроект» ), а также при выполнении работ по контролю качества выпускаемой продукции в производственных условиях (ЗАО «ТеХполимер» ).

Положения, выносимые на за щиту:

- для базовых условий Сибири наиболее предпочтительным с позиций энерго- и ресурсосбережения является устройство пассивных радонозащитных систем;

- при существующих нормах расходов традиционных лакокрасочных покрытий не обеспечивается качественная радоноизоляция бетонных и железобетонных конструкций;

- для достижения полного эффекта радоноизоляции толщина сформированного слоя для лакокрасочных покрытий не должна быть меньше величины, равной 5 пробегам атома отдачи радона в воздухе (около 500 мкм);

- площадь открытой поверхности не является фактором, определяющим радоновыделение из бетонных и железобетонных конструкций;

- большей эффективностью радоноизоляции обладают составы лакокрасочных покрытий с молекулярной массой полувысыхающей и невысыхающей основы не менее 300, а также с минимальным массовым вкладом наполнителей и пигментов;

- наиболее эффективным способом нанесения рулонных покрытий является технология наплавления.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на ХVII Региональной научно-технической конференции (Красноярск, КрасГАСА, 1999); научно-технической конференции «Актуальные проблемы ограничения облучения населения от природных источников ионизирующего излучения. Радон-2000» (Пущино, 18-20 апреля 2000); VI научно-практической конференции «Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения» (Красноярск, КГТУ, 2000); VIII научно-практической конференции «Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсоcбережения» (Красноярск, КГТУ, 2002); II Всероссийской конференции «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций» ) (Красноярск, КГТУ, 2001); IХ Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск, КГУ, 2003).

Публикации по теме работ. Основные результаты работы изложены в 20 научных публикациях, в том числе 16 статьях и 4 тезисах докладов. Изданы 2 учебных пособия для ВУЗов:

1. Назиров Р.А. Радиационные изыскания в строительстве/ Р.А. Назиров, Г.В. Игнатьев, С.А. Кургуз : Учеб, пособие. - Красноярск: КраеГАСА, 2001. - 106 с.

2. Назиров Р.А. Радиоэкологическое сопровождение строительства / Р.А. Назиров, СА. Кургуз, В.В. Коваленко : Учеб, пособие. - Красноярск: КрасГАСА, 2002. - 147 с.

Выпущен нормативный документ «Рекомендации по проектированию и устройству систем противорадоновой защиты зданий и сооружений на территории Красноярского края» ).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и основных выводов, изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунка, 25 таблиц, список используемой литературы из 142 наименований и 7 приложений на 83 страницах.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, дана краткая аннотация работы, показана её научная новизна и практическая ценность, а также изложены основные положения, вынесенные на защиту, приведены сведения об апробации работы.

Глава 1 посвящена изучению вопросов в области радиационной гигиены населения Красноярского края в сравнении с данными международных организаций здравоохранения, в частности Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ), Научного комитета по действию атомной радиации (НКДАР) ООН. Показано, что при отсутствии чрезвычайных обстоятельств на территориях проживания воздействие техногенной радиоактивности не является доминирующим дозообразующим фактором для населения. На основании ежегодных отчетов служб госсанэпиднадзора РФ и различных зарубежных статистических материалов показано, что в около 2/3 всей дозовой нагрузки, получаемой человеком в течение жизни, обусловлено природными источниками ионизирующего излучения (рис. 1).

Рассматриваются физические и химические свойства радона, цепочка его радиоактивных преобразований, и излагается информация о единицах и методах измерения объемной активности (ОА) радона в воздухе и его дочерних продуктов распада (ДПР).

На примере зарубежных исследований по мониторингу заболеваний у работников шахт подтверждена значимость радона и ДПР как одного из основных факторов формирования рака легкого у человека.

Рассматриваются принципы регламентирования основных радиационных показателей для РФ и ряда зарубежных стран. Показан анализ радиационного риска и связанного с ним экономического ущерба применительно к территориям РФ. Взгляд на проблему радона с экономической точки зрения подтверждает правильность выводов о том, что наибольшая радиационная опасность для населения обусловлена присутствием газа радона и его ДПР в воздухе жилых, общественных и производственных зданий.

Приведены результаты многолетних исследований, характеризующие центральные и южные территории Красноярского края как радоноопасные. На примере г. Красноярска показана взаимосвязь между особенностями геологического строения территории населенного пункта и радиоэкологическим состоянием его жилой застройки.

На рис. 2 показан геологический план города, где заштрихованная область представляет собой основной разлом и оперяющие его разломы. Основной разлом проходит через Свердловский, Центральный и Железнодорожный районы, немного захватывая Октябрьский район. Картина пространственного распределения частоты регистрируемых значений эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона в зданиях (в пределах территории 500 х 500 м), представленная на рис. 3, практически повторяет направление основного разлома. Именно в этих районах было выявлено более 60 зданий повышенной социальной значимости с ЭРОА радона в воздухе помещений, превышающей 200 Бк/м3.

Средняя величина ЭРОА радона в воздухе помещений жилищного и общественного назначения в г. Красноярске без учета аномально высоких значений оценивается равной 46 Бк/м3. Это превышает как средний российский показатель, равный 30 Бк/м3, так и мировой - 20 Бк/м3. Несмотря на кажущуюся незначительность этого превышения, оно эквивалентно 87 избыточным случаям заболевания раком легких на территории края в год. Очевидно, что такая ситуация не может рассматриваться как благополучная.

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