۹-۹-۶-۱ مشخصات کلی
۹-۹-۶-۱-۱: بتن سنگین عموماً برای سپر بیولوژیکی در نیروگاه های برق اتمی، واحدهای پزشکی و در تأسیسات تحقیقاتی اتمی استفاده می شود. بنابراین در محلهایی که پرتوهای X و گاما وجود دارند و یا تشعشعات نترونها دخالت دارند، باید از بتن سنگین به عنوان مصالح اقتصادی و عدم نیاز به بازسازی استفاده شود. چگالی بتن سنگین تابع نوع سنگدانه مصرفی است، اما چگالی آن بیش از3200 kg/m3 می باشد.
۹-۹-۶-۲ مصالح
۹-۹-۶-۲-۱: انواع سیمان های پرتلند، مواد افزودنی معدنی و شیمیایی مشابه آنچه برای بتن معمولی استفاده می شود، در ساخت بتن سنگین مجاز است. بعضی از مواد افزودنی معدنی و شیمیایی مانند پوزولان ها و افزودنی هواساز ممکن است سبب کاهش چگالی بتن شوند، بنابراین در انتخاب این مواد باید اثر آنها در چگالی بتن بررسی شوند.
۹-۹-۶-۲-۲: برای ساخت بتن سنگین با چگالی بین 32 تا 40kN/m3 باید از سنگدانه های سنگین مانند لیمونیت، باریت، هماتیت، ژئوتیت و مگنتیت استفاده کرد، اما برای بتن با چگالی بیش از40 kN/m3 باید از ساچمه های فولادی به عنوان سنگدانه استفاده شود.
۹-۹-۶-۲-۳: نوع سنگدانه و چگالی بتن باید بر مبنای نوع تشعشعات و شدت آن انتخاب گردد. هر چند، در محصولات هیدراتاسیون سیمان در بتن عناصر سبک مانند هیدروژن برای مهار اشعه های گاما و نترونها وجود دارد، اما در صورت نیاز به مهار بیشتر تشعشعات می توان از سنگها با مقدار بیشتر آب در ساختار شیمیایی مانند ژئوتیت استفاده کرد، هر چند این نوع سنگدانه دارای چگالی کم می باشند. بنابراین انتخاب سنگدانه های سنگین و چگالی بتن باید بر اساس نوع و شدت تشعشعات و بر مبنای مستندات و یا آزمایش های مربوط انجام شود.
۹-۹-۶-۳ طرح مخلوط
۹-۹-۶-۳-۱: تعیین نسبت های بتن سنگین مشابه بتن معمولی است، اما به دلیل خشن بودن مخلوط بتن سنگین باید از ماسه با مدول نرمی کمتر استفاده شود و یا نسبت ماسه به شن افزایش یابد. حداقل مقدار سیمان باید 350kg/m3 باشد تا مقدار آب پیوند یافته در ساختار خمیر سیمان به خاصیت سپری بودن بتن در مقابل تشعشعات کمک کند.
۹-۹-۶-۳-۲: انتخاب نوع سنگدانه و تعیین مقادیر سیمان و آب مخلوط باید بر اساس خواص مورد نظر بتن تازه و سخت شده بر مبنای شرایط خاص ساختمان مانند چرخه های حراراتی انجام پذیرد. بنابراین خواص بتن مانند کارایی، جمع شدگی، خزش، خاصیت سپری، انبساط حرارتی در طرح مخلوط در نظر گرفته شوند و قبل از طرح مخلوط، اطلاعات و دانش در خصوص کاربرد ساختمان و اثر هر یک از اجزای بتن در خواص مورد نظر کسب شوند.
۹-۹-۶-۳-۳: برای دیوارهای حجیم، مقاومت فشاری بیشتر از 15 مگاپاسکال ضرورت ندارد و برای بتن های سازه ای، مقاومت فشاری بین 20 تا 35 مگاپاسکال کفایت می کند. مقاومت فشاری کمتر یا بیشتر از محدوده های مذکور وقتی مجاز است که ضرورت آن و تأثیر مقاومت فشاری بر دیگر خواص بتن مورد بررسی قرار گرفته باشند.
۹-۹-۶-۴ اجرا
۹-۹-۶-۴-۱: فشار مخلوط بتن سنگین بر روی قالبه ای عمودی بیشتر از مخلوط بتن معمولی است، بنابراین طراحی و ساخت قالب ها باید بر اساس چگالی مخلوط بتن انجام شوند.
۹-۹-۶-۴-۲: جداشدگی ذرات در بتن سنگین معمولاً رخ می دهد، بنابراین باید از ماسه با چگالی زیاد استفاده شود و یا از روش پیش آکنده کردن بهره گرفته شود. برای پیش آکنده کردن، ابتدا باید سنگدانه های بزرگتر از 6 میلی متر در قالب متراکم شوند و سپس مخلوط سیمان، ماسه و آب به درون منافذ بین سنگدانه ها پمپ شوند.
۹-۹-۶-۴-۳: برای بتن ریزی مخلوط بتن سنگین استفاده از پمپ مجاز است، اما توصیه می شود که فاصله پمپ کردن مخلوط نسبت به مخلوط بتن معمولی کاهش یابد و حدود 10 درصد از مقدار شن کاسته شود و نسبت ملات به سنگدانه درشت افزایش یابد.
۹-۹-۶-۴-۴: به دلیل سنگین بودن مخلوط، توصیه می شود که در هنگام استفاده از تجهیزات مانند دستگاه توزین، مخلوط کن و وسایل انتقال، به چگالی مخلوط بتن توجه شود تا منجر به آسیب تجهیزات نگردد.
