Неразрушающие исследования внутренней структуры бетона разных марок
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v80.i1.06Ключевые слова:
бетон, нейтронная радиография и томография, ВВР-КАннотация
Бетон – один из самых распространённых строительных материалов, который используется во многих сферах человеческой деятельности, начиная от строительства жилых домов и заканчивая промышленными строениями и не только. В атомной энергетике бетон используется не только как конструкционный материал, но и как материал биологической защиты. Обычно бетонная смесь состоит из цемента, крупного и мелкого заполнителя, воды и различных добавок. Исходя, из области применения бетона подбирается правильное соотношение его составляющих.
В данной работе приведены результаты исследования влияния состава бетона на его внутреннюю структуру. Исследования проведены неразрушающим методом нейтронной радиографии и томографии на установке, которая расположена на одном из горизонтальных каналов реактора ВВР-К. В результате проведенных исследований неразрушающим методом нейтронной радиографии и томографии были изучены образцы бетона трёх разных видов марок. Показано распределение пор и трещин в каждом образце. Приведены коэффициенты ослабления нейтронного излучения для исследуемых марок бетона. Оценена скорость миграции воды в бетоне разных марок. Продемонстрирована применимость установки нейтронной радиографии и томографии для данного типа исследований внутренней структуры бетона.
Библиографические ссылки
2 S.E. Kichanov, K.M. Nazarov, D.P. Kozlenko, M. Balasoiu, M. Nicu, L. Ionascu, A.C. Dragolici, F. Dragolici and B. N. Savenko, Romanian Journal of Physics 64, 1-2 (2019).
3 Tekhnologicheskie i organizacionnye aspekty obrashcheniya s radioaktivnymi othodami. IAEA-TCS-27, ISSN 1018–5518 (Vienna: IAEA, 2005) (in Russ.).
4 P. Zhang, F.H. Wittmann, P. Lura, H.S. Müller S. Han, and T. Zhao, Cement and Concrete Research 108, 152-166 (2018).
5 V. Szilágyi, K. Gméling, Z. Kis, I. Harsányi, and L. Szentmiklósi,, Proc. of the 12th Int. Symposium on Brittle Matrix Composites 12, 183-193 (2019).
6 H. Kim, D.F.T. Razakamandimby R., V. Szilágyi, Z. Kis, L. Szentmiklósi, M.A. Glinicki and K. Park, Cement and Concrete Research 148, (2021).
7 M. Salák, Y. Khmurovska and P. Štemberk, AIP Conf. Proc. 2322, 020033 (2021).
8 Y. Seki, A. Taketani, T. Hashiguchi, S. Wang, M. Mizuta, Y. Wakabayashi, Y. Otake, Y. Yamagata, H. Baba, K. Kino, K. Hirota and S. Tanaka, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 870, 148-155 (2017).
9 H. Cheikh Sleiman, A. Tengattini, M. Briffaut, B. Huet & S. Dal Pont, Cement and Concrete Research, 147 (2021).
10 Y. Ikeda, Y. Otake and M. Mizuta, Plasma and Fusion Research, 13 (2018).
11 A.S. Tremsin, T. Shinohara, K. Oikawa, J. Li and P.J.M. Monteiro, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 927, 174-183 (2019).
12 GOST 7473-94: "Smesi betonnye. Tekhnicheskie usloviya". (in Russ.).
13 GOST 27006-86: "Betony. Pravila podbora sostava". (in Russ.).
14 N. Kardjilov, I. Manke, A. Hilger, M. Strobl and J. Banhart, Materials science. 14, 248-256 (2011).
15 M. Raventosa, R.P. Hartia, E. Lehmann and C. Grünzwei, Physics Procedia 88, 275 – 281 (2017).
16 K.M. Nazarov, B. Mukhametuly, S.E. Kichanov, T.K. Zholdybayev, A. Shaimerdenov, K.B. Karakozov, D.S. Dyussambayev, M.T. Aitkulov, M. Yerdauletov, P. Napolskiy, M. Kenessarin, E.K. Kalymkhan, N.A. Imamverdiyev and S.H. Jabarov, Eurasian Journal of Physics and Functional Materials 5, 6-14 (2021).
17 K.M. Nazarov, B. Muhametuly, E.A. Kenzhin, S.E. Kichanov, D.P. Kozlenko, E.V. Lukin and A.A. Shaimerdenov, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 982 (2020).
18 B. Muhametuly, S.E. Kichanov, E.A. Kenzhin, D.P. Kozlenko, K.M. Nazarov, A.A. Shaimerdenov, E. Bazarbaev and E.V. Lukin, Journal of Surface Investigation 13, 877-879 (2019).
19 A.A. Shaimerdenov, D.A. Nakipov, F.M. Arinkin, S.K. Gizatulin, P.V. Chakrov and Y.A. Kenzhin, Physics of Atomic Nuclei 81, 1408-1411 (2018).
20 A.B. Bauyrzhan, S.N. Koltochnik, M.T. Aitkulov, D.S. Dyussambayev, A.A. Shaimerdenov, B. Mukhametuly and N.T. Burtebaev, Eurasian Journal of Physics and Functional Materials 3(10), 219-225 (2019).
21 C.A. Schneider, W.S. Rasband and K.W. Eliceiri, Nature Methods 9, 671-675 (2012).
22 M.K. Moradllo, C. Qiao, B. Isgor, S. Reese and W.J. Weiss, ACI Materials Journal 115, 887-898 (2018).
23 M. Kang, H.Z. Bilheux, S. Voisin, C.L. Cheng, E. Perfect, J. Horita and J.M. Warren, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 708, 24-31 (2013).
24 D.S. Hussey, D. Spernjak, A.Z. Weber, R. Mukundan, J. Fairweather, E.L. Brosha and R. L. Borup, Journal of Applied Physics 112 (2012).
25 J. Weiss, M.R. Geiker and K.K. Hansen, International Journal of Materials and Structural Integrity 9(10), 3-20 (2015).
