ارزیابی حفاظت تشعشعاتی، خواص فیزیکی و مکانیکی بتن سنگین با سنگدانه های ذخایر فلزی و باطله های همراه ماده معدنی استان آذربایجان غربی

در این کارپژوهشی نمونه هایی معدن کرومیت کوچوک، محدوده اکتشافی کرومیت کانی زیارت خوی، و رخنمون های سرپانتینیتی زون افیولیتی شمال غرب استان آذربایجان غربی، سنگد انه های حاصل از خردایش درکارخانه سنگ شکن معدن منیتیت بالستان و رخنمونهای محدوده معدنی تیتانیم قره آغاج ارومیه، تهیه و قابلیت آنها جهت ساخت بتن حفاظ پرتوهای گاما مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس یافته های حاصل، با استفاده از سنگدانه های خردایش شده کانسنگ کرومیت همراه با سرپانتینیت که به عنوان باطله، همراه این ماده معدنی حضور دارد، می توان بتن سنگین با میانگین چگالی خشک 3/11 گرم بر سانتی متر مکعب و مقاومت فشاری میانگین درسن 28 روزه به میزان 427 کیلو گرم بر سانتی متر مربع برای قالب مکعبی استاندارد به ابعاد 15 سانتی متر، با عیارسیمان 375 کیلو گرم بر متر مکعب و روانی بتن 8 سانتی متر با استفاده از فوق روان کننده با نسبت آب به سیمان0/4 تولید نمود. ضریب تضعیف خطی برای پلاک های بتنی ساخته شده با بتن کرومیتی به میزان cm -0/001± 0/175μ = و ضریب تضعیف جرمی به میزان cm 2 /g0/001± 056/0μ/ρ = و ضخامت نیم لایه حفاظ پرتوهای گاما به میزان cm0/02±3/96 = hvl اندازه گیری شد. با عیار سیمان و نسبت آب به سیمان مشابه و روانی بتن 7 سانتی متر برای ذخایر منیتیت، چگالی خشک میانگین بتن به میزان 3/40 گرم بر سانتی متر مکعب مقاومت فشاری میانگین در سن 28 روزه به میزان 415 کیلو گرم بر سانتی متر مکعب حاصل شد. ضریب تضعیف خطی برای پلاک های بتنی ساخته شده با بتن منیتیتی به میزان cm -0/002± 0/188μ = و ضریب تضعیف جرمی به میزان g/cm0/002± 055/ μ/ρ= و ضخامت نیم لایه حفاظ پرتوهای گاما به میزان cm0/04±3/69 = hvl اندازه گیری شد. مقادیر ضریب تضعیف جرمی با دیگر مقادیر ماخذ معتبر مقایسه و مورد تایید قرارگرفت. ضمنا برای ارزیابی میزان یکنواحتی عملیات بتنی، ضریب همگنی یکی از بلوک های بتنی در 8 نقطه مورد بررسی و با اندازه گیری حد اکثر انحراف از معیار عملیات بتنی به میزان 4/8- درصد و حداقل انحراف به میزان 0/3 از میانگین پرتو عبوری، از یکنواختی عملیات بتنی اطمینان حاصل شد. نتایج بدست آمده نشان دهنده آن است که برای تولید بتن سنگین و حفاظ پرتوهای گاما می توان از ذخایر فلزی مورد نظر استفاده نمود. سرپانتینیت همراه ذخایر کرومیتی با از دست دادن میزان 12/1در صد از وزن اولیه خود بین دمای 300 تا 900 درجه سانتی گراد دارای آب ثابت شیمایی مطلوب جهت جذب نوترون های حرارتی بوده و استفاده از آن با نسبت بهینه در بتن حفاظ، ضمن افزایش کارایی بتن موجب بهبود ویژگیهای تکنولوژیکی آن میشود. براساس نتایج حاصل از ارزیابی مرغوبیت مصالح سنگی ذخایر تیتانیم ارومیه این سنگدانه ها به دلیل عدم احراز چگالی مورد انتظار از ذخایر ایلیمنیتی و داشتن چگالی 3/28گرم بر سانتی متر مکعب درحال حاضر مناسب برای استفاده به عنوان سنگدانه های بتن سنگین نمی باشند.