concreto pesado

EL CONCRETO PESADO Y SUS APLICACIONES: REACTOR DEL CENTRO NUCLEAR DE HUARANGAL (PERÚ)
Los concretos pesados se caracterizan por su densidad, que varía entre 2.8 a 6 T/m3, a diferencia de los concretos normales, que se encuentran entre 2.2 a 2.3 T/m3. La fabricación de los cementos pesados se realiza con los cementos Portland normalizados y con agregados pesados, naturales o artificiales, cuyasmasas volumétricas absolutas se encuentran entre 3.5 a 7.6. Dentro de estas características pueden comprenderse más de 50 elementos. Sin embargo, generalmente sólo algunos de ellos son utilizados por razones de disponibilidad y economía.
Los agregados pesados deben tener granulometría conveniente, resistencia mecánica y compatibilidad con el cemento Portland. Generalmente se usan agregados comolas baritas, minerales de fierro como la magnetita, limonita y hematita. También, agregados artificiales como el fósforo de hierro y partículas de acero como subproducto industrial.
La aplicación principal de los concretos pesados la constituye la protección biológica contra los efectos de las radiaciones nucleares. También se utiliza en paredes de bóvedas y cajas fuertes, en pisos industriales, enelementos, que sirven de contra-peso y en la fabricación de contenedores para desechos radiactivos.
Los primeros usos de este concreto se remonta a los años 60 del siglo XX . El concreto de alta densidad tiene propiedades de utilidad como material de protección contra la radiación. Su aplicación en la industria de la construcción es relativamente reciente, y coincide con el desarrollo de laenergía nuclear. Una pantalla de este tipo de concreto puede servir como protección contra los rayos gamma y los rayos X y además suponer un ahorro económico respecto a los concretos ordinarios.
Ya que para la misma protección se necesitan espesores mayores. A pesar de que con las nuevas tecnologías el grado de conocimiento de este material ha aumentado considerablemente, es cierto que aún queda unlargo camino que recorrer. Son pocos y puntuales las construcciones en territorio peruano, por ejemplo uno de ellos lo constituye el blindaje del block del reactor nuclear construido en Huarangal Lima, en las que se ha utilizado este tipo de hormigón, lo que aún denota su grado de desconocimiento y/o la dificultad para obtener los aglomerados necesarios para producirlo.
Requerimientos de laProtección:
Los materiales de protección requieren:
- Absorver los rayos Gamma, para lo cual deben serios más pesados posibles.
- Disminuir la velocidad de los neutrones rápidos y transformarlos en neutrones térmicos, para lo cual deben contener átomos ligeros como el hidrógeno.
- Absorber los neutrones térmicos, para lo cual deben tener cuerpos de gran sección eficaz.
Gracias a su elevado pesovolumétrico y a su alto contenido de átomos de hidrógeno, y en especial cuando se le adicionan materiales como boro para absorber los neutrones térmicos, el concreto cumple las tres condiciones expuestas. Si bien el concreto normal puede emplearse en escudos de protección, el concreto denso se utiliza en las zonas en las que es necesario ganar espacio, por sus secciones más reducidas.
El concretodescrito reúne los dos primeros requisitos, por su alto peso volumétrico y por contener una importante cantidad de átomos de hidrógeno. La necesidad de hidrógeno se satisface con un contenido de agua del 5% del peso del concreto, que se encuentra tanto en forma de agua combinada como libre dentro de su masa; eventualmente, el agregado puede aportar agua de cristalización. El contenido de hidrógenoen un concreto seco es de aproximadamente 0.25% del peso. La adición de materiales como el boro, tiene el inconveniente de reducir la resistencia.
Al absorber la energía de radiación, el concreto incrementa su temperatura, de manera no uniforme, de acuerdo a la distancia a la fuente de radiación. Esta situación origina tensiones internas que deben ser previstas para evitar fallas. Las tensiones...