تاثیر سنگدانه های سنگین بر خصوصیات مکانیکی بتن و تعیین ضریب تضعیف آن

امروزه در جهان و از جمله در کشور ما استفاده از تکنولوژی هستهای در زمینه های گوناگون هر روز گسترش بیشتری می یابد. یکی ازمهمترین مسائل درکاربرد فن آوری هسته ای، حفاظت در برابر تابش های هسته ای می باشد تا از اثرات زیان آور زیست محیطی آنهاجلوگیری شود. بتن علاوه بر دارا بودن خواص سازهای مناسب، یکی از مناسب ترین مصالح برای ساخت حفاظ تابش های مضر می باشد.در این میان استفاده از بتن سنگین به جای بتن معمولی باعث کاهش ضخامت عضو محافظتی خواهد شد. بتن سنگین، بتنى استکه با استفاده از سنگدانه هاى سنگین تهیه شده و به طور ویژه به عنوان سپر محافظ در مقابل تشعشع به کار مى رود.آزمایش ها به نحوی برنامه ریزی شده بودند تا بتوان تاثیر سنگدانه های مختلف بر خصوصیات مکانیکی بتن سنگین بررسی شود. طرحاختلاط بتن با استفاده از سه نوع سنگدانه باریت، هماتیت و مگنتیت تهیه شد. خصوصیات مکانیکی مورد بررسی عبارت بودند ازمقاومت فشاری در سنین 7 و 28 روزه، مدول الاستیسیته، ضریب پواسون، چگالی و اسلامپ. همچنین، به منظور بررسی تاثیر بتنسنگین در ممانعت از عبور اشعه های مضر رادیواکتیو، آزمایش های پرتو گاما نیز صورت گرفت. نتایج نشان داد که میزان افزایش وزنمخصوص بتن سنگین نسبت به بتن معمولی به طور متوسط 48 درصد میباشد. همچنین، افزایش مقاومت فشاری بعلت استفاده ازسنگدانه های سنگین در سنین اولیه نمود بیشتری دارد و با افزایش سن بتن، از میران تاثیرگذاری سنگدانه های سنگین بر افزایشمقاومت فشاری کاسته میشود. مدول الاستیسیته بتن سنگین بیشتر از مدول الاستیسیته بتن معمولی است. با افزایش وزنمخصوص نمونه های بتنی، بر میزان ضریب تضعیف افزوده می شود. بیشترین افزایش نسبت به نمونه بتن معمولی با 39/13 درصد افزایش، متعلق به بتن ساخته شده با سنگدانه های مگنتیتی می باشد. کمترین میزان افزایش نیز، مربوط به نمونه های هماتیتی می باشد با میانگین 10/4% افزایش؛ با افزایش نسبت آب به سیمان، ضریب تضعیف خطی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

بتن سنگین ، خصوصیات مکانیکی ، سنگدانه باریت ، سنگدانه هماتیت ، سنگدانه مگنتیت ، ضریب تضعیف خطی