ES2296522B1 - Masa pesada para la fabricacion de productos con alta capacidad de radio-proteccion. - Google Patents

Masa pesada para la fabricacion de productos con alta capacidad de radio-proteccion. Download PDF

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Abstract

La masa, como la de cualquier hormigón convencional, está estructurada a base de cemento, áridos, agua y aditivos químicos que modifican las características del hormigón. De acuerdo ya con la invención dicha masa utiliza como árido magnetita, con una granulometría muy continua para conseguir una perfecta homogeneidad en la masa, acompañada de una alta densidad, determinantes de un óptimo efecto barrera frente a las radiaciones, que permite disminuir sensiblemente el espesor de pared, sin menoscabo del efecto barrera. La masa resulta idónea para la obtención de hormigón vertido, hormigón para ladrillos, hormigón para losetas y mortero seco, utilizables en la edificación de recintos radioactivos tales como búnkeres de radioterapia y braquiterapia, paredes de radiología, etc.

Description

Masa pesada para la fabricación de productos con alta capacidad de radio-protección.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a una masa pesada, especialmente concebida para la fabricación de productos con alta capacidad de radio-protección, tales como hormigones, ladrillos, losetas y morteros secos.
El objeto de la invención es conseguir una masa pesada, de alta densidad y homogeneidad, con un óptimo efecto barrera frente a las radiaciones, que permite una acusada reducción del espesor de pared para conseguir el mismo efecto barrera a dichas radiaciones.
La invención es aplicable a cualquier sistema de protección radiológica, tales como contenedores y/o barreras móviles de recintos radiactivos, búnkeres de radioterapia, braquiterapia, paredes de radiología TAC, PET, etc.
Así pues la masa pesada de la invención se sitúa en el ámbito de la fabricación de materias primas y productos de construcción utilizables en la conformación de recintos radiológicamente cerrados.
Antecedentes de la invención
Los hormigones con capacidad de radio-protección, tienen, a parte de los componentes habituales de cemento, agua y aditivos químicos que varían en función de las características que se pretendan para el mismo, tales como resistencia, tiempo de fraguado, protección frente a la congelación, aseguramiento de la ausencia de figuración, ambiente marítimo, etc, un árido que los diferencia de los hormigones convencionales y que tiene que ser pesado, es decir de alta densidad específica, en este sentido se utiliza fundamentalmente barita, con la que se consiguen densidades de hasta 3,5 Kg/dm^{3}, en función de la calidad de la propia barita. El problema de éstos hormigones es que al ser la barita muy cristalina, hay riesgo de que ésta se fragmente en el proceso de producción, disminuyendo la resistencia del hormigón, por tener éste un coeficiente de los Ángeles muy alto.
Para densidades más altas se suele utilizar hematite y si se requiere aún más densidad éste se mezcla con granalla metálica, alcanzándose densidades de hasta 4,5 Kg/dm^{3}.
En el caso de los citados contendores y/o barreras móviles de recintos radioactivos, es habitual también la utilización como "árido" plomo, polietileno borado y/o parafina, con problemas similares a los anteriormente citados, de falta de homogeneidad en la masa pesada, de manera que mientras zonas del cerramiento ofrecen un óptimo efecto barrera, en otras zonas las radiaciones pasan con relativa facilidad.
Tratando de obviar este problema es conocida la patente GB 2211834, en la cual se emplea un hormigón que contiene cemento, magnetita, agregado grueso, agua y borato. Si bien mediante esta invención se consigue eliminar los problemas de falta de homogeneidad, las densidades obtenidas son del orden de los 3,1 kg/dm^{3}, densidad que sería deseable aumentar, para conseguir una mayor eficacia de protección frente a los rayos gamma.
Descripción de la invención
La masa pesada que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a la obtención para la misma de una perfecta homogeneidad.
Para ello y de forma más concreta, dicha masa pesada, a partir de los clásicos componentes de cemento, agua y aditivos químicos, incorpora como árido la magnetita. Complementariamente se ha previsto que dicha magnetita presente una granulometría muy continua, granulometría que será variable en función de que la masa pesada esté destinada a la obtención de hormigón vertido, ladrillos, losetas o mortero seco.
De forma más concreta dicha granulometria estará comprendida entre 1 y 30 milímetros tanto para la obtención de hormigón vertido como para la obtención de ladrillos, entre 1 y 8 milímetros para las losetas y entre 1 y 2 milímetros para el mortero seco.
Se consigue de ésta manera un árido con un coeficiente de los Ángeles muy bajo, es decir que no es fragmentable, con lo que la morfología del árido se mantiene durante todo el proceso de producción, pudiéndose garantizar la resistencia del producto final, producto que, por otro lado, puede tener una densidad comprendida entre 3,2 y 4 Kg/dm^{3}, manteniendo la homogeneidad de la masa, sin añadir granalla metálica.
Realización preferente de la invención
Tal como anteriormente se ha dicho, la masa pesada que la invención propone permite la obtención de hormigón vertido, hormigón para ladrillos, hormigón para losetas o mortero seco.
En una realización práctica del hormigón vertido, se ha efectuado la siguiente mezcla:
-
2 Kg. de cemento tipo 42,5 ó 52,5.
-
1,150 Kg. de agua.
-
12 Kg. de Magnetita con granulometria de 8 milímetros.
-
12 Kg. de Magnetita con granulometría de 30 milímetros.
-
Un 2% de aditivos.
Con esta formulación se consiguen densidades del orden de 4 Kg/dm^{3}.
Subiendo la cantidad de magnetita con granulometria de 30 milímetros hasta un 35% más, se consiguió una densidad de 4,1 no aconsejable por la trabajabilidad del hormigón.
Con la misma mezcla, obviando la magnetita de granulometría 8 y añadiendo arena para suministrar "finos" al hormigón, y de 2000 Kg de magnetita por m^{3}, se consiguen densidades superiores a Kg/dm^{3}, con mejores prestaciones físicas que con los hormigones hechos de barita.
El resto de las dosificaciones admiten variaciones del entorno de un 15%.
En ensayos para la obtención de hormigón para ladrillos, se obtiene la misma situación que en el caso anterior.
Para la obtención de hormigón destinado a losetas se ha efectuado la siguiente mezcla:
-
2 Kg. de cemento tipo 32,5.
-
1,150 Kg. de agua.
-
24 Kg. de Magnetita con granulometría de 8 milímetros.
-
50 gramos de filamentos metálicos, cuya finalidad es dar resistencia, para que no se parta la loseta.
Con esta formulación se consiguen densidades comprendidas entre 3,9 y 4 Kg/dm^{3}, admitiendo variaciones en el resto de las dosificaciones entorno al 10%.
Para la obtención de mortero seco se ha efectuado la siguiente mezcla:
-
1 Volumen de cemento tipo 32,5.
-
0,8-0,9% del peso en cemento en agua.
-
4 volúmenes de Magnetita con granulometría de 2 milímetros.
-
2% de aditivo químico para adherencia.
Con esta formulación se consiguen densidades comprendidas entre 3,8 y 3,9 Kg/dm^{3}, admitiendo variaciones en el resto de las dosificaciones entorno al 10%.

Claims (4)

1. Masa pesada para la fabricación de productos con alta capacidad de radio-protección, tales como cerramientos para recintos radiactivos y similares, en forma de hormigón vertido, ladrillos, losetas, o mortero seco, del tipo de las que incorporan cemento, áridos, agua y aditivos químicos que varían en función de las características que se requieran para dicha masa tales como resistencia, tiempo de fraguado, protección ante la congelación y otros, caracterizada porque como árido participa en la misma exclusivamente magentita, para aumentar la densidad general de la masa, habiéndose previsto una granulometría muy continua para dicha magnetita, en orden a obtener una óptima homogeneidad en la masa.
2. Masa pesada para la fabricación de productos con alta capacidad de radio-protección, según reivindicación 1ª; caracterizada porque tanto para la obtención de hormigón vertido como de hormigón para ladrillos, se utiliza magnetita de granulometría inferior a 8 milímetros, combinada con magnetita de granulometría comprendida entre 8 y 30 milímetros.
3. Masa pesada para la fabricación de productos con alta capacidad de radio-protección, según reivindicación 1ª, caracterizada porque para su aplicación a la obtención de hormigón para losetas, en la masa participa magnetita con granulometría inferior a 8 milímetros, así como filamentos metálicos.
4. Masa pesada para la fabricación de productos con alta capacidad de radio-protección, según reivindicación 1ª, caracterizada porque para la obtención de mortero en seco la masa incorpora magnetita con volumetría inferior a 2 milímetros.
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