Tematem monografii są zagadnienia związane z odpornością radiacyjną kompozytów cementowych przeznaczonych do zastosowań w budownictwie, w szeroko pojętym przemyśle jądrowym, a szczególnie w energetyce jądrowej. W celu poprawienia wybranych właściwości betonu, w tym także odporności radiacyjnej, dokonuje się modyfikacji matrycy cementowej. Należy jednak przy tym pamiętać, że modyfikacja nastawiona jedynie na poprawienie właściwości tłumienia promieniowania nie jest równoznaczna ze zwiększeniem odporności zmodyfikowanego materiału na działanie promieniowania jonizującego. Zatem niewłaściwa (nieuwzględniająca wszystkich istotnych aspektów) modyfikacja może w efekcie końcowym doprowadzić do pogorszenia innych ważnych parametrów fizykochemicznych i mechanicznych finalnego materiału. W związku z tendencją do wydłużenia czasu eksploatacji elektrowni jądrowych (EJ) od maksymalnie 60 do 80 lat konieczne jest opracowanie nowych typów materiałów budowlanych, zarówno o ulepszonych właściwościach ochronnych, jak i o odpowiednich parametrach fizykochemicznych i mechanicznych. W monografii przedstawiono wyniki badań ujmujących wspomniane wyżej zagadnienia w sposób kompleksowy na przykładzie kompozytów cementowych otrzymanych przez modyfikację matrycy cementowej proszkiem metalicznego renu. Są to pierwsze tego rodzaju badania w skali światowej. Wynikające z nich wnioski mają charakter uniwersalny i mogą być wykorzystane w pracach nad uzyskaniem nowych rozwiązań materiałowych z przeznaczeniem do zastosowań w energetyce jądrowej oraz w poszukiwaniach innych, tańszych od renu dodatków zapewniających podobny jakościowo efekt końcowy.

Streszczenie 5 Przedmowa 9 Wykaz ważniejszych oznaczeń 10 1. Część literaturowa – wprowadzenie 13 1.1. Dotychczasowe badania i ich wyniki 17 1.2. Kierunki nowych badań 23 1.3. Charakterystyka renu 27 1.4. Cel i zakres pracy 28 2. Przeprowadzone badania i stosowane metody 30 2.1. Materiały 30 2.2. Metody badań 31 2.2.1. Gęstość, powierzchnia właściwa, odczyn pH i skład chemiczny badanych materiałów 31 2.2.2. Skład fazowy badanych materiałów 32 2.2.3. Morfologia ziaren renu oraz mikrostruktura matryc cementowych bez dodatku i z dodatkiem renu 33 2.2.4. Podstawowe właściwości fizyczne i wytrzymałość na ściskanie 33 2.2.5. Odporność korozyjna kompozytów cementowych bez dodatku i z dodatkiem metalicznego renu 34 2.2.6. Określenie odporności radiacyjnej kompozytów cementowych 34 3. Charakterystyka materiałów użytych do badań 40 4. Ren metaliczny w układzie z cementem i wodą 55 4.1. Wpływ dodatku renu na wybrane cechy matrycy cementowej 57 4.2. Mikrostruktura, rodzaj i morfologia hydratów w badanych kompozytach cementowych 62 4.3. Wpływ renu na skład fazowy matrycy cementowej 70 4.4. Termiczna analiza różnicowa zaczynów cementowych bez dodatku i z dodatkiem renu 72 5. Działanie wybranych środowisk agresywnych chemicznie na kompozyty cementowe modyfikowane metalicznym renem 78 5.1. Zakres badań 85 5.2. Próbki do badań i stosowane środowiska korozyjne 85 5.3. Określenie odporności korozyjnej zaczynów cementowych na podstawie zmian wytrzymałości 86 5.3.1. Zachowanie się zaczynów cementowych z dodatkiem renu w środowisku kwasowym 87 5.3.2. Wpływ środowiska kwasowego na mikrostrukturę i skład fazowy zaczynów cementowych 91 5.3.3. Zachowanie się zaczynów cementowych z dodatkiem renu w środowisku siarczanowym 95 5.3.4. Wpływ środowiska siarczanowego na mikrostrukturę i skład fazowy zaczynów cementowych 99 5.4. Wpływ dodatku renu na odporność korozyjną matrycy cementowej–podsumowanie 103 6. Wpływ promieniowania jonizującego na zachowanie się dodatku renu w układzie z cementem 109 6.1. Określenie współczynników osłabienia promieniowania jonizującego przez kompozyty cementowe z dodatkiem renu 109 6.2. Określenie zmian wytrzymałości mechanicznej oraz zmian w strukturze kompozytów cementowych modyfikowanych dodatkiem renu 117 6.2.1. Kształtowanie się wytrzymałości kompozytów na ściskanie 119 6.2.2. Mikrostruktura, rodzaj i morfologia hydratów w kompozytach cementowych po działaniu promieniowania jonizującego 122 6.2.3. Wpływ promieniowania na skład fazowy kompozytów 137 7. Wpływ temperatury na mikrostrukturę, rodzaj, morfologię i skład fazowy badanych kompozytów cementowych 142 7.1. Wpływ temperatury na rodzaj i morfologię badanych kompozytów cementowych 144 7.2. Wpływ wysokiej temperatury na skład fazowy badanych kompozytów cementowych 150 8. Wnioski 155 Bibliografia 169 Translation of selected chapters into English 185 Summary 187 1. Literature review – introduction 190 1.1. Previous studies and their results 194 1.2. Directions of the new studies 198 1.3. Rhenium characteristics 201 1.4. The aim and scope of the work 203 8. Conclusions 205

Koszyk

Kształtowanie odporności radiacyjnej kompozytów cementowych