Розроблено склади ефективних дрібнозернистих безусадних бетонів на чавунних заповнювачах для захисту від іонізуючого випромінювання (ІВ). Досліджено їх властивості. Обгрунтовано й підтвержено можливість одержання ефективних стійких до довготривалої дії нейтронного та гамма-випромінювання, радіаційнозахисних дрібнозернистих безусадних бетонів, що вміщують високоосновні гідросульфоферити кальцію. Встановлено, що формування в цементному камені добре закристалізованих гідратів типу AFm- та AFt-фаз, що втрачають зв'язану воду за підвищенних температур, призводить до підвищення стійкості бетонів до довготривалої дії ІВ. Доведено, що застосування демпфірувальних домішок у складі в'яжучого підвищує стійкість бетонів до довготривалоії дії ІВ. Встановлено закономірності фізико-механічних властивостей дрібнозернистих бетонів від дії технологічних факторів.

Встановлено, що за взаємодії у процесі структурування гідратувальної електропровідної матриці у вигляді фосфогіпсового в'яжучого з частинками полідисперсної суміші рентгенозахисного наповнювача у вигляді рідкоземельних елементів з наступним закріпленням їх в твердіючий матриці з утворенням міцних фазових контактів, рентгенозахисна конструкція з композиційного рентгенозахисного матеріалу (у порівнянні з показниками відповідно до закону Бугера) послаблює інтенсивність рентгенівського та гамма-випромінювань. Це досягається за рахунок реалізації механізму кристалізації гідратувального в'яжучого, що забезпечує руйнування агломерованих частинок рідкоземельних елементів, за рахунок чого збільшується кількість ультрадисперсної фракції, що, у свою чергу, призводить до збільшення перерізу взаємодії випромінювання з композиційним матеріалом конструкції. Встановлено закономірності зміни рентгенозахисних властивостей конструкцій з композиційним матеріалом на основі фосфогіпсу від технологічних параметрів формування матеріалу. Визначено технологічні параметри, що впливають на механізм взаємодії гідратувального в'яжучого з рідкоземельними та забезпечують послаблення інтенсивності рентгенівського та гамма-випромінювань у низькому та середньому діапазоні енергій у 1,4 - 1,5 раза. Доведено доцільність створення рентгенозахисних конструкцій з композиційного матеріалу на основі фосфогіпсу. Обгрунтовано параметри рентгенозахисної конструкції, а також ефективність її застосування під час захисту від рентгенівського та гамма-випромінювань.

Розглянуто питання створення нових ефективних цементів на основі композицій системи BaO - Al{\dn\fs8 2}O{\dn\fs8 3} - Fe{\dn\fs8 2}O{\dn\fs8 3} для захисту від електромагнітного випромінювання. Зазначено, що одержання спеціальних цементів базувалось на попередніх теоретичних дослідженнях трикомпонентної системи BaO - Al{\dn\fs8 2}O{\dn\fs8 3} - Fe{\dn\fs8 2}O{\dn\fs8 3} в області субсолідусу. Здійснено термодинамічне оцінювання твердофазних реакцій в системі, надано геометро-топологічну характеристику фаз системи, доведено існування двох потрійних сполук в системі у вигляді ряду твердих розчинів. На основі теоретичних досліджень одержано барійвмісні цементи, які є високоміцними - міцність за стискання до 54 МПа через 28 діб тверднення; швидкотужавіючими - початок тужавіння 35 - 50 хв, кінець - 1 год 20 хв - 1 год 40 хв; швидкотверднучими - міцність при стиску у віці 3 діб тверднення - до 22,7 МПа; в'яжучими повітряного тверднення з низьким водоцементним співвідношенням - 0,12 - 0,14; мають коерцитивну силу - 340 кА/м; питомий електричний опір - 1,5 · 10{\up\fs8 5} Ом·м; температуру Кюрі - 465 °С. Одержано бетони на основі розробленого барійвмісного цементу та гексафериту барію як заповнювача, що мають високі показники екранування електромагнітного випромінювання в діапазоні частот 80 - 100 кГц.