تولید بتن‌سنگین از سنگدانه‌های باریت معادن استان آذربایجان‌غربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیئت علمی گروه مهندسی معدن دانشگاه ارومیه

2 سایر

3 کارشناس گروه مهندسی عمران دانشگاه ارومیه

4 کارشناس گروه مهندسی معدن دانشگاه ارومیه

چکیده

کاربرد بتن‌های سنگین در ساخت راکتورهای نیروگاه‌های هسته‌ای، مراکز پزشکی، مراکز تحقیقاتی شتاب‌دهنده‌ها و نیز مراکز نظامی به‌عنوان پانل‌های محافظ، جایگاه خاصی را داراست. هدف از این تحقیق، طراحی و ساخت بتن سنگین با استفاده از ذخایر باریت استان آذربایجان-غربی است. بدین منظور پس از انجام مطالعات اولیه بر روی چندین نمونه سنگ باریت، نمونه باریت معدن شاخ‌سفید مهاباد براساس استانداردهای ASTM C637 و ASTMC33 (با توجه به مقادیر چگالی و عیار) برای ساخت بتن سنگین انتخاب گردید. سپس طرح اختلاط بتن با انجام 4 آزمایش تعیین، و نمونه‌هایی از بتن سنگین با 0، 50، 65، 75، 85 درصد سنگدانه باریت و همچنین بتن سنگین ساخته شده از 100 درصد سنگدانه باریت، تهیه گردید. در تمامی نمونه‌ها مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان ثابت و به‌ترتیب برابر350 کیلوگرم بر مترمکعب و 48/0 است. بر روی نمونه‌ها آزمایش‌های تعیین مقدار چگالی، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته، سرعت امواج التراسونیک و آزمایش‌های محافظت پرتویی انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که بتن سنگین ساخته شده با ترکیب 100% باریت (به‌جای سنگدانه شن و ماسه) دارای چگالی 362/3 گرم بر سانتیمترمکعب، مقاومت فشاری 73/386 کیلوگرم بر سانتیمترمربع، مقاومت کششی 8/54 کیلوگرم بر سانتیمترمربع ، مدول الاستیسیته 105×63/2 کیلوگرم بر سانتیمترمربع، سرعت امواج اولتراسونیک در آن 80/4 کیلومتر بر ثانیه و ضریب تضعیف برای تابش چشمه‌های کبالت-60 و سزیم-137 به‌ترتیب cm-1 22/0 و cm-1 30/0 است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Heavyweight concrete produced with Barite aggregates of W-Azerbaijan mines

چکیده [English]

Heavyweight concrete has a special place in the construction of reactors in nuclear power plants, medical centers, accelerators research centers and military centers as protective panels. Purpose of this research, is design and manufacture of heavyweight concrete with using of barite reserves of W-Azerbaijan province. Therefore, after conducting preliminary studies on several samples of barite ore, barite ore from Shakh-Sefid mine (in Mahabad County) has been appropriated, according to ASTM C637 and ASTMC33 standards for the production of heavyweight concrete. The concrete mix designed with doing several test, and was prepared concrete with different percent of barite and heavyweight concrete made of 100% barite. In all cases the amount of cement and W/C ratio fixed, respectively is 350 (kg/m3) and 0.48. Different experimental such as physical, mechanical and nuclear doing upon the sample. The results showed that heavyweight concrete is made by combining 100% Barite (instead of sand) has a density about 3.362 (gr/cm3), compressive strength 386.73 (kg/cm2), tensile strength 54.8 (kg/cm2), modulus of elasticity 2.63×105 (kg/cm2), the ultrasonic wave velocity 4.80 (km/s) and attenuation coefficients for radiation sources of cobalt-60 and cesium-137, respectively is 0.22 cm-1 and 0.30 cm-1.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Barite aggregate
  • heavyweight concrete
  • physical & mechanical properties
  • radioactive
  • W-Azerbaijan

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار