:09121213960 :saneconcrete@gmail.com

ویژگی ها و کاربردهای بتن سنگین

ویژگی ها و کاربردهای بتن سنگین

1398/10/15 1494

پیشرفت در تکنولوژی با بهره گیری از مواد گوناگون و تحقیقات مختلفی که روی رفتار و خواص مواد مختلف صورت پذیرفت باعث شد سازه های گوناگون و مورد نیاز بشر ابداع و ساخته شود. این سازه ها شامل سازه های ساخته شده از بتن و فولاد نیز هست که تاکنون بتن های مختلفی (که در ادامه به بررسی آن ها پرداخته می شود) ابداع و به بازار عرضه شده است. انواع و گونه های بتن از نظر وزن مخصوص را می توان به سه دسته بتن سبک، بتن معمولی و بتن سنگین تقسیم بندی کرد هر کدام از انواع بتنی که نام برده شد کاربردهای مختلفی در صنعت دارند اما این دسته بندی جامع نیست چرا که بتن ها را باید  براساس مصالح به کار رفته، طرح اختلاط، روش ساخت، محل کاربرد، نوع واکنش هیدراتسیون و … از یکدیگر متمایز کرد تا  کاربردها و خواص مختلف بتن ها را شامل شود. در ادامه به تعریفی از انواع بتن پرداخته می شود و بعد از آن تمام ویژگی ها و کاربردهای بتن سنگین که عنوان مورد نظر ماست توضیح داده می شود.

براساس تعریف موسسه ACI

بتن سبک: بتنی است که وزن مخصوص آن به طور محسوس کمتر از بتن معمولی است و با سنگدانه های طبیعی یا شکسته ساخته می شود. بتن سبک جایگزینی مناسب و مکمل برای بتن معمولی است و هدف از به کارگیری بتن سبک به جای بتن معمولی، کاهش وزن سازه است. اما مقاومت فشاری بتن سبک از بتن معمولی  کمتر است.بتن معمولی: بتنی است که  از آب، سیمان پرتلند و سنگدانه های دارای وزن متعادل بوجود می آید. مقاومت بتن معمولی بین 10 MPa تا 40 MPa است.بتن سنگین: بتنی است که وزن مخصوص بیشتری نسبت به بتن های معمولی دارد (وزن مخصوص بتن سنگین حدود 5/2 تا 5/1 برابر وزن مخصوص بتن معمولی است) که به جای شن و ماسه از خرده های فولاد، چدن و یا سولفات باریم در ساخت آن استفاده می شود. باتوجه به نوع و اندازه سنگدانه مصرفی، بتن سنگین می تواند جرم مخصوصی بیش از 6400 کیلوگرم بر متر مکعب داشته باشد. با افزایش چگالی بتن، خصوصیاتی از بتن افزایش و یا تغییر می کند از جمله مهمترین خصوصیتی که تغییر می کند افزایش مقاومت سایشی بتن است.

کاربرد بتن سنگین

به دلیل زیانی که تشعشعات هسته ای روی محیط زیست می گذارند نحوه صحیح جذب و دفع پرتوها بسیار مهم است. بتن ماده ای است که به دلیل چگالی بالایی که دارد می تواند این پرتوها را جذب کند هرچه چگالی بتن بیشتر باشد خاصیت تضعیف کنندگی بیشتر می شود. برای افزایش چگالی بتن و کاهش ضخامت که برای حفاظت از تابش هسته ای ضروری است، از سنگدانه های سنگین در بتن استفاده می شود. به همین علت بتن به عنوان یکی از رایج ترین و مقرون به صرفه ترین مصالح در ساخت حفاظ شناخته می شود. از بتن سنگین برای جلوگیری از تشعشع اشعه های X و گاما و ... در سازه های مربوط به تاسیسات اتمی و یا هر جا که تشعشعات رادیواکتیو وجود دارد استفاده می شود. کاربرد اصلی بتن های سنگین به عنوان سپر محافظ در برابر تشعشع است اما در ساخت وزنه های تعادلی و یا افزایش بار مرده ساز هنگامی که نیاز داریم حجم تغییری نکند نیز از بتن های سنگین استفاده می شود.

انتخاب و بررسی سنگدانه ها

برای کاهش سرعت نوترون های سریع از طریق برخوردهای ناکشسان باید از عناصری با عدد اتمی بالا مانند آهن، باریم و ... استفاده شود. به علاوه برای کاهش سرعت نوترونهای نیمه سریع از طریق برخورد کشسان باید از عناصر سبک مانند هیدروژن و در نهایت برای حذف نوترون های کند از عمل جذب استفاده شود. پس برای حفاظهای نوترون ترکیب این گروه از مواد ضروری است. در ادامه در اثر جذب نوترون های حرارتی در مواد حفاظ، پرتوهای گامای پرانرژی تولید می شوند که به دلیل قابلیت نفوذ بالا در مواد باعث افزایش ضخامت حفاظ می شوند. به همین علت بهتر است از عنصر بورن برای جذب نوترون در حفاظ استفاده شود چرا که عنصر بورن علاوه بر جذب بالای نوترون های حرارتی، پرتوهای ثانویه با انرژی کمتر تولید می کند که قابلیت نفوذ کمتری دارند.
 


دیدگاه کاربران
دیدگاه خود را ارسال نمایید
اگر مایل به مشاهده همه نمونه کار ها هستید روی لینک کلیک کنید