Agrega tipinin çimento esaslı kompozitlerin radyasyon tutuculuk özelliğine etkisi
Effect of aggregate type on the radiation shielding properties of cement based composites
Yazar: ABDULLAH MUTLU
Danışman: PROF. DR. FUAT KÖKSAL
Yozgat Bozok Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada radyasyonun zararlı etkilerinden korunma amacıyla farklı agregalar kullanılarak üretilen harç numunelerinin radyasyon tutuculuk özellikleri incelenmiştir. Çalışmada barit (B), manyetit (M), limonit (L), hematit (H), vermikülit (V) 0-4 mm boyutlarında; demir tozu (DT) 0-2 mm ve silis dumanı ince toz halinde agrega olarak kullanılmıştır. Kullanılan bu 7 farklı malzeme grubunun her biri için 100*100*100 mm boyutlarında küp numuneler ve 40*40*160 mm boyutlarında prizmatik numuneler üretilmiştir. Üretilen örnekler 28 gün boyunca standart koşullarda kür edilmiştir. Radyasyon deneyleri için küp numuneler 1-2-3 cm kalınlıklarında kesilmiştir. Kesilen numunelerden elde edilen plakaların X ışını, gama(γ) ve nötron radyasyonu tutuculuk özellikleri araştırılmıştır. Radyasyon deneyleri sonucu elde edilen kütle zayıflatma katsayıları ile WinXCOM programı kullanılarak teorik olarak elde edilen kütle zayıflatma katsayıları karşılaştırılmıştır ve eşdeğer kurşun kalınlıkları hesaplanmıştır. Ayrıca prizmatik numuneler üzerinde fiziksel ve mekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla kuru birim ağırlık, porozite, su emme, ultrases geçiş hızı, eğilme dayanımı ve basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlara göre malzemelerin radyasyon tutuculuk özelliği ile yoğunluğu arasında bir ilişki olduğu ve buna bağlı olarak yoğunlukları büyüdükçe radyasyon tutuculuk özelliğinin de arttığı belirlenmiştir. Deney sonuçlarına göre barit ve manyetit kullanılarak üretilen numunelerin X ışını ve gama(γ) ışını radyasyon tutuculuğunun diğer malzemelere göre daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır. Hematit ve manyetit kullanılarak üretilen numunelerin ise termal nötronları soğurmada daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, mortar samples were produced by using different aggregates to protect against the harmful effects of radiation, and then radiation retention properties of mortar samples were examined. In the study, 0-4 mm barite (B), magnetite (M), limonite (L), hematite (H), vermiculite (V), silica fume (SD) and iron powder (DT) were used as aggregates. For each of these 7 different material groups, 4 cubic samples of 100*100*100 mm and 6 prismatic samples of 40*40*160 mm were produced. The produced samples were cured for 28 days under standard conditions. Cube samples were cut in 1-2-3 cm thickness for radiation experiments. The X-ray, gamma (γ) and neutron radiation retention properties of plates obtained from the cut samples were investigated. The mass attenuation coefficients obtained from radiation experiments were compared with the theoretical mass attenuation coefficients obtained using the WinXCOM program and then equivalent lead thicknesses were calculated. In addition, dry unit weight, porosity, water absorption and ultrasound transition tests were conducted to determine physical properties on prismatic samples. In order to determine the mechanical properties, bending strength and compressive strength tests were carried out. According to the results obtained, it was observed that there was a relationship between the radiation retention feature and the density of the materials. According to this relationship, it has been determined that the radiation retention feature increases as the density of the materials used increases. According to the results of the experiment, it was concluded that the X-ray and gamma (γ) ray radiation retention feature of the samples produced using barite and magnetite are better than other materials. In addition, it has been observed that samples produced using hematite and magnetite are better at absorbing thermal neutrons.