Защита от рентгеновского излучения с помощью баритовой штукатурки

Отделка помещений зачастую требует использования специализированных строительных смесей, отличающихся от обычной цементной или гипсовой штукатурки. Некоторые проекты требуют материалов с уникальными свойствами, которые соответствуют определенным стандартам. Например, для обеспечения непроницаемости для рентгеновских лучей используется баритовая штукатурка. Этот вид строительной смеси применяется преимущественно в медицинских учреждениях, но может быть использован и в других областях, где требуется аналогичная защита от радиации.

Баритовая штукатурка что это такое

Баритовая штукатурка, известная также как рентгенозащитный материал, предназначена для защиты закрытых пространств и пребывающих в них персон от излучения, а также представляет собой эффективную альтернативу покрытий из свинца. Обычно данные растворы производятся как сухие смеси, базирующиеся на цементе, в которые вводится размолотый концентрат бария в качестве защитного компонента от рентгена. Удобство в нанесении и отличная эффективность делают их популярным выбором там, где требуется защита от радиации.

Штукатурка на основе барита представляет собой высокоэффективное средство для защиты от ионизирующего излучения, обеспечивая высокую степень безопасности для людей. Однако из-за своей специализированной направленности она редко используется в повседневной жизни. При использовании этого материала критическое значение имеет правильный монтаж и подбор сертифицированных составов, чтобы обеспечить полноценную эффективность результатов.

Сфера применения штукатурки

Еще совсем недавно, чтобы защищать себя от вредоносного излучения, широко применялись дорогие пластины из свинца. Однако сегодня для сокращения влияния радиации всё чаще используются штукатурные материалы на базе барита. Эта «штукатурка для рентген-кабинетов» нашла свое применение в различных типах помещений, включая:

1. Кабинеты медицинских учреждений, предназначенные для компьютерной томографии и рентгенодиагностики.
2. Стоматологические кабинеты, где используют рентгеновские аппараты.
3. Складские помещения, предназначенные для радиоактивных материалов, отходов и других источников излучения.
4. Научные лаборатории, где проводятся эксперименты с радиоактивными веществами.
5. Фабрики, где применяют оборудование, создающее гамма-излучение.
6. Любые другие компании, обладающие устройствами, генерирующими вредоносные лучи.

Растворы, содержащие барит, могут быть востребованы не только в специализированных промышленных зонах, но и для обычных домашних нужд, включая облицовку стенок и потолков зданий, где проживают люди. Это особенно актуально для помещений, подверженных воздействию ионизирующей радиации или расположенных в промышленных районах. Однако ввиду того, что барит токсичен, данные отделочные работы требуют наложения дополнительного слоя стандартного раствора сверху.

Компоненты баритовой штукатурки

В составе данной смеси, помимо обычного цемента определенной марки, присутствуют также баритосодержащие элементы, пластификаторы и различные другие добавки, подобно тем, что используются в простых растворах.

Цемент

Для приготовления подобного раствора обычно используется портландцемент марок в диапазоне от М300 до М500, причем наиболее эффективным считается цемент марки М500. С использованием цемента низкой марки баритовый компонент плохо связывается, в результате чего слой после высыхания становится хрупким, склонным к трещинам и рассыпанию. При необходимости ускорения процесса засыхания штукатурки без ущерба ее влагостойкости взамен портландцемента применяют магнезиальный. Исходя из типа используемого цементного раствора, баритовые растворы подразделяют на цементные и магнезиальные.

Барит

Основной компонент, обеспечивающий защиту от радиации в составе смеси, – баритовый песок. Этот минерал представляет собой серно-кислую соль бария, присутствующую в виде песочка или гранул диаметром меньше 0,125 см. Исходя из толщины планируемого штукатурного слоя, размерность песчинок будет варьироваться.

Дробная пыль нечасто используется в связи с возможным воздействием на здоровье человека и ее ограниченной эффективностью. По большому счету ее применяют лишь для обеспечения защищенности зданий от простой солнечной радиации. В составе раствора может содержаться от 85 до 95 процентов крошки барита, которая отличается белоснежным цветом и обладает удельным весом 4,48 килограмма на кубический сантиметр, что делает готовую смесь тяжеловатой.

Наполнители и добавки

Для облегчения процесса нанесения и выравнивания смеси на стене в ее состав могут добавляться пластифицирующие компоненты. В промышленных штукатурных смесях за это отвечают различные полимеры. В бытовых условиях для этих целей используют клей на основе ПВА, причем его доля не превышает 3% от всей массы раствора.

Порядок приготовления смеси

Баритовая смесь содержит в себе два ключевых компонента: сухой порошок баритобетона с добавлением полимера и затвердителя. Общий вес порошка составляет 24 кг, в то время как объем затвердителя составляет 6 литров. Для безопасности рекомендуется использовать респиратор во время подготовки смеси.

Компоненты тщательно смешиваются в специальном бетоно- или растворосмесителе до получения равномерной консистенции. Добавление воды регулирует консистенцию в соответствии с намеченным назначением. Например, для штукатурных работ требуется более жидкая смесь, в то время как для заливки пола или стен необходима более плотная консистенция.

Необходимо помнить о том, что после приготовления готовую смесь следует использовать в течение 45 минут, поскольку после этого начинаются необратимые процессы полимеризации. При определении количества материала следует учитывать производительность труда и расход материала, чтобы избежать излишков или недостатков.

Учитывайте! Нецелесообразно пытаться самостоятельно приготовить баритовую штукатурку из отдельных компонентов. Поскольку невозможно точно контролировать процентное содержание каждого элемента, то и показатели экранирования остаются неизвестными.

Для обеспечения надежности и качества каждая партия штукатурки должна проходить проверку в государственных лабораториях и получать соответствующий сертификат. Рекомендуется приобретать готовые составы, в которых указано точное содержание компонентов и характеристики экранирования.

Существует возможность изготовления баритовых штукатурок с использованием как цементных, так и магнезиальных наполнителей. Эти материалы обладают заметными различиями в физических свойствах и условиях эксплуатации.

Свойства и технические характеристики

Главное качество всех видов баритовых штукатурок заключается в том, что они могут блокировать вредное излучение. Типичные технические характеристики баритовых штукатурок включают в себя следующее:

1. Окраска – различные оттенки сероватого или белого.
2. Связующий материал – цемент.
3. Минимум толщины слоя – 5 мм.
4. Возможность удерживать влагу – до 90%.
5. Время, необходимое для нанесения – меньше пары часов.
6. Безопасность от вредоносных лучей – класс 1.
7. Время сушки (зависит от слоя) – от семи часов.
8. Класс огнеопасности – НГ.

Санитарные требования к нанесению баритовой штукатурки

Смесь, созданная для защиты от излучений – это специальный состав, который следует наносить с учетом требований нормативных документов. Все эти правила четко определены в соответствии с нормами СанПин 2.6.1.1192— 03, и ключевую роль играет корректное определение ширины слоя. При расчете необходимо учитывать интенсивность излучения рентгена и понятие «свинцовый эквивалент», который определяет, насколько толстым должен быть слой баритовой штукатурки для достижения защитного эффекта, сопоставимого с толщиной свинцовой пластины при некотором уровне ионизирующего излучения.

Примерные данные приведены ниже:

Штукатурный слой, см	Толщина свинц. листа, см
1 – 1,1	0,1
2 – 2,1	0,2
2,9 – 3	0,3
3,5 – 3,7	0,4

При разработке проекта обязательно учитывается интенсивность излучения, осуществляется тщательный анализ тех. спецификации устройств. Если в будущем планируется замена оборудования, проводится пересчет и необходимые модификации, при этом все перемены согласовываются с соответствующими контрольными органами.

Производители готовых смесей

Одной из наиболее востребованных и качественных на рынке штукатурок считается продукция под маркой «Фуллмикс» компании «Рунит». Она широко используется в обустройстве помещений для рентгеновских исследований, а также в конструкции хранилищ и в домостроении. Этот материал отличается гибкостью, прочностью и способностью сохранять целостность при воздействии влаги, при этом его стоимость доступна.

Среди других известных марок растворов с подобными свойствами следует отметить:

• Реал Барит
• Роси
• Sorel Barit m150
• Броня
• Гидроцем

Преимущества и недостатки баритовой штукатурки

Использование данной смеси обладает рядом очевидных преимуществ: блокирование ионизирующего излучения, обеспечение безопасности для здоровья людей и более низкая стоимость отделки по сравнению со свинцовыми пластинами. Кроме того, их легко найти и приобрести на рынке стройматериалов, они просты в нанесении, прочны и создают долговечное покрытие. А возможность самостоятельного приготовления смеси является еще одним несомненным плюсом.

Несмотря на все достоинства, штукатурка баритовая обладает и недостатками. Если требуется создать большой штукатурный слой, необходимо предварительно установить опалубку. Барит является токсичным веществом, поэтому взаимодействовать с ним требуется при соблюдении серьезных мер. Другие недостатки включают необходимость в последующем наложении отделочного покрытия, исключительно ручной монтаж, серьезный вес слоя и потребность в армировании раствора.

Упаковка и хранение

Штукатурная смесь обычно упаковывается в компактные картонные коробки весом около 25 килограммов. Сохранность штукатурки гарантирована на протяжении 12-24 месяцев после даты изготовления.

Расход и расчет количества штукатурки

Подсчет минимума толщины слоя определяется с учетом свинцового эквивалента, который всегда предоставляется изготовителями в пособиях к каждому конкретному раствору.

Расход баритовой штукатурки на 1 м2 может варьироваться исходя из ее марки, однако обычно составляет 40-47 килограмм при ширине слоя в 1 сантиметр. Для обеспечения защиты в кабинете рентгена требуется установить пластинку из свинца толщиной от 2 миллиметров или слой штукатурки шириной в 2-2,1 см. В подобных условиях расход составляет приблизительно 80-92 килограмма на 1 квадратный метр. Полный расход определяется при умножении данной цифры на площадь поверхностей.

Как самостоятельно приготовить баритовую штукатурку

Все необходимые компоненты для приготовления баритовой штукатурки доступны в торговых точках, что позволяет осуществить ее изготовление самостоятельно. Тем не менее фабричные смеси, благодаря добавлению специализированных пластификаторов, считаются более высококачественными, обладают экономичным расходом и легко наносятся. Неправильное смешивание может привести к неравномерным защитным свойствам на разных территориях стенки.

Чтобы создать одну тонну смеси с плотностью 2700 кг/куб. см, потребуется следующее количество ингредиентов: высококачественный цемент (60 кг), песок из барита (800 кг), обычный песок (55 кг), клей ПВА (5,5 литра) и достаточное количество воды (около 0,9 литра на 1 кг цемента).

В первую очередь сухие компоненты смешиваются, тщательно перемешиваются, после чего добавляется вода с замешанным клеем. После этого полученную смесь применяют немедленно исходя из требований. Для штукатурки стен состав делают более густым, а для полов — более жидким.

Технология оштукатуривания поверхностей

Отделка выполняется в пределах температурного интервала от +15 до +35 градусов Цельсия при влаге ниже 75%. Используются исключительно ручные методы, не прибегая к механизации процесса. Смесь следует применять за 45 минут, позже она может начать затвердевать. Толщина слоев должна составлять от 5 до 10 мм, иначе может существенно увеличиться время высыхания.

Работа со стенами

Сначала проводится полная подготовка поверхности, которая включает удаление старого покрытия, заполнение трещин и вмятин цементными смесями, а также ремонт крупных повреждений. После этого осуществляется обезжиривание поверхности для удаления следов масел, жиров и других загрязнений, а также очистка от пыли и грязи. Поверхность дважды обрабатывается грунтовкой с полным высыханием каждого слоя перед нанесением следующего. Также не следует забывать об обмазке коробок, наличников и плинтусов.

Затем процесс продвигается следующим образом:

1. Нанесение армирующего слоя. Сеть закрепляют на стенке, используя дюбели необходимой длины, и фиксируют с натяжением, дабы предотвратить провисание. После этого с шагом в 15 мм толщины слоя смеси из барита также крепят данные сетки.
2. Нанесение стартового слоя. При помощи шпателя равномерно наносится начальный слой толщиной около 1 см. Пока он не застыл, медленно проводят неглубокие полосы под углом со шпателем для улучшения адгезии с последующим слоем. После этого необходимо дать штукатурке высохнуть на протяжении четырех часов.
3. Монтаж последующих слоев. Каждый следующий слой должен иметь толщину приблизительно 5 мм. После каждых трех таких слоев фиксируют армирующую сеть и продолжают нанесение, пока общая толщина покрытия не будет достигнута. После завершения работ отделку оставляют на сушку не менее 7 суток. Для предотвращения появления трещин на поверхности штукатурки ее покрывают пленкой.
4. Завершающие штрихи. Последний пласт штукатурки подвергают обработке либо специальной машиной, либо вручную для достижения гладкой поверхности. Затем стены либо обклеивают обоями, либо покрывают краской, а также могут применять декоративную отделку.

Методика заливки баритовой штукатурки толстым слоем

При толстых слоях (больше 2 см) рекомендуется использовать опалубку и заливать раствор вместо того, чтобы осуществлять его нанесение шпателем. Прежде чем устанавливать опалубку, располагают сети для армирования таким образом, дабы высота дюбелей соответствовала всей толщине отделочного слоя.

Опалубка из досок

Для изготовления опалубки используются планки или рейки различной толщины, обеспечивая необходимую прочность и устойчивость. Определяют размеры стены и подбирают соответствующие элементы. При высоте стенке 3 и более метров используют не менее двух элементов опалубки. Если стена ниже, обходятся одним длинным элементом. Чтобы обеспечить стабильность, вертикальные рейки 30*50 мм устанавливают раз в 1 метр.

Для создания опалубки следует выполнить следующие шаги: установить и закрепить доски с рейками, тщательно прижать их друг к дружке с использованием упоров. Далее необходимо собрать щиты, проверить плоскость их поверхности и, если необходимо, скорректировать расположение элементов.

Затем щиты прикрепляют к стенке, крепя угловые подпорки с учетом расположения дюбелей, и осуществляют проверку их положения, используя уровень. Далее раствор льют в опалубку, используя вибрационные устройства для его компактации. Когда все засохнет, опалубку демонтируют, приподнимают и повторяют процесс. Верхняя часть стенки отштукатуривается вручную.

Защита пола

Пол из данной смеси не обладает такой высокой прочностью, как обычный бетонный пол, поэтому, прежде чем устанавливать на него устройства с большим весом, делают стяжку из обычного раствора. Для этого перед заливкой устанавливают маячки по уровню и с помощью правила равняют смесь.

Оштукатуривание потолка

Поверхность очищается от загрязнений, а трещины заполняются раствором цемента. Затем поверхность прокатывается валиком дважды с нанесением грунта, размазывая его во всех направлениях. Для лучшей адгезии смеси с основанием на поверхность наносят цементное молочко с помощью ковша, а затем устанавливают маячки прямо из баритовой смеси или закрепляют рейки из металла. После этого производится процесс штукатурки, схожий с методом для стенок.

Рекомендации по нанесению и эксплуатации баритовых смесей

Обращение к специализированным штукатуркам требует определенного профессионального опыта и строгого следования технологии. В случае если поверхность пористая, до монтажа смеси рекомендуется увлажнить ее, что поможет понизить вероятность образования трещин.

При температуре выше +22 градусов Цельсия также рекомендуется увлажнение оштукатуренных поверхностей на ночное время суток. Когда смесь была нанесена, не рекомендуется использовать вентиляторы или другие устройства для искусственного высыхания. Штробление баритового раствора запрещено, поскольку это может негативно сказаться на его защитных характеристиках. Поэтому все работы по проведению электропроводки следует выполнить до начала процесса оштукатуривания.

Техника безопасности

В процессе нанесения штукатурки необходимо обеспечить безопасность работы с использованием средств индивидуальной защиты. Барит является токсичным веществом, поэтому важно предотвратить попадание его пыли в организм. Для этого обязательно надевают респираторы, защитные костюмы и специальные очки с перчатками. После высыхания покрытия следует нанести надежный финальный слой для дополнительной защиты.