Baritli hazır sıva kaplamalarının radyasyon zırh elemanı olarak kullanılabilirliğinin görüntü işleme yöntemi ile araştırılması
Investigation of mill-mixed barite plastering with image processing method as the availability of radiation armour element
Yazar: AYSUN SEVEN
Danışman: DOÇ. DR. ŞEMSETTİN KILINÇARSLAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Barit = Barite ; Görüntü işleme = Image processing ; Radyasyondan korunma = Radiation-protection

Özet:
Radyasyon, daima doğada var olan ve birlikte yaşadığımız bir olgudur. Günümüzde nükleer santrallerinin sayısının artması, savaşlarda nükleer silahların kullanım olasılıkları ve radyasyon yayan cihazların sayısındaki artış, nükleer kazaların artması da göz önüne alınarak, radyasyondan korunma önlemleri alınmalıdır. Radyasyondan korunmanın üç temel kuralı zaman, mesafe ve zırhlamadır. Günümüzde yapılarda radyasyondan korunmak için genellikle zırh kalkanı olarak kurşun kullanılmaktadır. Kurşunun radyasyon tutuculuk özelliğinin olmasının yanı sıra insan sağlığına da olumsuz birçok etkisi bulunmaktadır. Geleneksel duvar çözümlerine oranla bölme duvar sistemleri çok daha işlevsel, montajı hızlı, kaliteli ve ekonomiktir.Bu çalışmada kurşun bölme duvara alternatif olarak radyasyon tutuculuk özelliği yüksek baritli hazır sıva kaplamaları üretilmiştir. Eğilme dayanımını yükseltebilmek için barit agregasıyla lifsiz, elyaf lifli ve çelik lifli hazır sıva kaplama elemanları üretilmiştir. Barit agregalı hazır sıva kaplamalarının basınç dayanımları, eğilme dayanımları ve radyasyon tutuculuk özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca görüntü işleme yöntemi ile bu malzemelerin radyasyon tutuculuk özellikleri incelenmiştir. Üretilen baritli hazır sıva kaplamalarından görüntü işleme teknikleri ile alınan dijital görüntü sayesinde baritli hazır sıva kaplamalarının normal betona göre radyasyon tutuculuğu, elyaf lifin beton içerisinde dağılışı vs. özellikleri tespit edilmiştir.Barit agregası kullanılarak üretilen küp numunelerin basınç dayanımları, alçı kullanılarak üretilen küp numunelerin dayanımlarından daha yüksek çıkmıştır.Eğilme dayanımları için çelik lif kullanılarak üretilen baritli hazır sıva kaplamalarının eğilme dayanımları lif kullanılmadan üretilen numunelerin eğilme dayanımından yüksek çıktığı fakat elyaf lif kullanılarak üretilen numunelerinse lif kullanılmadan üretilen numunelerin eğilme dayanımlarından düşük çıktığı gözlenmiştir. Alçı ile üretilen numunelerin eğilme dayanımlarına bakıldığında da elyaf lif kullanılarak üretilen numunelerin eğilme dayanımları lif kullanılmadan üretilen numunelerin eğilme dayanımlarından düşük çıkmıştır. Ayrıca alçı ile üretilen numunelerin eğilme dayanımları barit ile üretilen numunelerin eğilme dayanımlarında düşük çıktığı gözlenmiştir.Görüntü işleme için üretilen numunelerin röntgen filmlerinin histogram adlı programda işlenmesi ile elde edilen veriler grafik haline getirildiğinde barit ile üretilen numunelerin alçı ile üretilen numunelere kıyasla radyasyon tutuculuk özelliğinin yüksek olduğu açıkça görülmüştür.Radyasyon tutuculuk deneyinde Geiger- Müller sayacı yöntemi ile bulunan deney değerleri ile görüntü işleme deneyi sonucunda elde edilen değerler karşılaştırılarak aralarında bir korelasyon kurumuştur. Kurulan korelasyon ile her iki deneyde elde edilen verilerin birbiri ile paralellik gösterdiği anlaşılmıştır.Sonuç olarak; alışılagelmiş yöntemlerden biri olan kurşunun zırh kalkanı olarak kullanımının uygulanması zaman alır, özel işçilik gerektirir, maliyetlidir ve sağlık açısından tehlikedir. Bunun yerine alternatif bir yöntem olarak geliştirilen barit agregalı hazır sıva kaplamalarla uygulama pratikliği ile zamandan tasarruf sağlanacak, maliyet en aza indirilecek ve insan sağlığını tehdit eden unsurlar ortadan kaldırılmış olacaktır.

Abstract:
Nowadays, increase in the number of nuclear power plants, threat of nuclear weapons and radiation-emitting devices reveals the importance of radiation protection considering the increase in nuclear accidents. In our day, lead has largely been used as an armour shield in buildings to be protected from radiation. Besides its radiation-shielding feature, lead has negative impact upon human health, difficulties in forming and implementation difficulties and it is heavy. Compared to traditional wall solutions, partition wall systems are more functional, rapid assembly, of high quality and economical.In this study, mill-mixed barite plastering with higher radiation-shielding feature has been produced as an alternative to lead partition wall. To raise the bending strength, with barite aggregate fiberless, staple fibrous and steel fibrous plastering trim elements have been produced. Compressive strength, bending strength and radiation-shielding features of mill-mixed barite aggregate plasterings have been investigated. Also, with image processing method, radiation-shielding features of these materials have been examined. Through the digital image obtained from mill-mixed barite plasterings by image processing methods, the compositions of mill-mixed barite plasterings inside the partition wall element have been investigated.The compressive strength of cube samples produced by using barite aggregate has been higher than the strength of samples produced by using plaster. For bending strengths, the bending strength of mill-mixed barite plasterings produced by steel fiber has been also higher than the samples produced as fiberless but the bending strength of samples produced by using staple fiber has been lower than the fiberless samples and the lowest strength has been obtained from the mill-mixed plasterings produced by plaster.Data, obtained by processing the digital radiographs of produced samples with image processing programs has been converted into a graphic and it has been clearly seen that samples produced by barite has more radiation-shielding feature compared to samples produced by plaster.On a radiation-shielding experiment the experimental values obtained by the method of Geiger ?Müller and the values obtained at the end of image processing experiment have been compared and a parallelism has been drawn between them.As a result, being one of the ordinary methods, lead?s usage as an armour shield and its implementation takes time, requires special labor, it is costly and dangerous for health. Instead of this, with mill-mixed barite plastering, developed as an alternative method, both radiation-shielding feature will be increased and with practical application it will save time and also cost will be minimized and elements that threaten the human life will be eliminated.