In this research, concrete containing different percentages of lead powder and silica fume was investigated as a gamma shield. Gamma photons emitted from gamma sources of 137Cs and 60Co were passed through concrete specimens and detected by two inches NaI(Tl) detector to investigate the attenuation coefficients of the specimens. Next, the compressive strengths of the specimens were experimentally studied. A comparison of concrete with and without silica fume revealed that although the addition of silica fume results in a slight reduction of the attenuation coefficient, which is negligible, it increases the compressive strength of concrete significantly. The results suggest the usefulness of 15% silica fume in concrete containing lead as a gamma shield

چکیده

 بتن حاوی پودر سرب و درصد های مختلفی از میکروسیلیس به عنوان حفاظ تابش گاما مورد مطالعه قرار گرفته است. میزان شار عبوری از نمونه های بتنی حاوی سرب و آشکارساز 2 اینچی NaI (TI)  در برابر چشمه 137csو 60co بدست آمده است و سپس ضرایب تضعیف و مقاومت فشاری نمونه های بتنی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه بتن بدون میکروسیلیس و بتن حاوی میکروسیلیس مشخص شده است که افزودن میکروسیلیس به میزان جزیی ضریب تضعیف بتن را کاهش می دهد . در مقابل مقاومت فشاری به میزان قابل توجهی افزایش پیدا می کند. استفاده از 15% میکروسیلیس در بتن های حاوی سرب پیشنهاد می شود.

1-مقدمه

بتن به عنوان ماده ای که در حفاظت گاما به تناوب استفاده می شود، موضوع تحقیقات متعددی بوده است (هاورانک 1971 : سینگ 2004 ؛ سالیناس 2006 ، خاریتا 2010 ) . در سال های اخیر تلاش های زیادی جهت افزایش قابلیت بتن در برابر اشعه های گاما صورت گرفته است که طی آن اثر افزودنی ها به عنوان مواد جایگزین در بتن مورد بررسی قرار گرفته اند (نویل 1996 ، الحسینی و الفراماوی 2000 ، بسیجیت 2006 ، اکورت 2010 ، الخیاط 2010 ، داملا 2010 ) . هدف تمام این تحقیقات ، افزایش ضریب تضعیف بتن در برابر اشعه های گاما بوده است . هنگامی که ضریب تضعیف با وزن مخصوص افزایش می یابد ، افزودن سرب به عنوان حفاظ مناسب در برابر اشعه ها گاما ، توصیه می شود. درنتیجه ، سرب افزودنی مهمی جهت حفاظت در برابر پرتوهای گاما در بتن است (الحسینی و الفراماوی ، 2000 ، سولفیندیس 1995 ) .استفاده از افزودنی ها به عنوان قسمتی از سیمان پرتلند ، به غیر از کاهش مصرف سیمان باعث بهبود خصوصیات بتن از جمله مقاومت ، نفوذپذیری ، مقاومت در برابر خوردگی و دوام می شود همچنین هزینه های بتن نیز به حداقل می رسد. یکی از مهم ترین افزودنی ها ، میکروسیلیس می باشد. اثرات میکروسیلیس بر روی خواص مکانیکی بتن ، به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است (پنا 2008 ، کدری و دوال 2009 ، سانگ 2010 ) . با این وجود ، مطالعات معدودی ، اثر میکروسیلیس را بر خصوصیات حفاظتی و مقاومتی بتن برای حفاظت از اشعه های گاما گزارش کرده اند...