Реферат по строительству на тему Радиометрические методы исследования структуры строительных материалов (альфа, Бетта, нейронная)

Введение
Методы радиометрического анализа основаны на измерении излучения, испускаемого радиоактивными элементами. Для регистрации излучения используются специальные установки со счетчиками Гейгера - Мюллера. Под действием приемника радиоактивного излучения в нем возникает электрический ток в виде кратковременных импульсов, которые усиливаются специальной радиотехнической аппаратурой, выравниваются по величине и отправляются на регистрирующее вычислительное устройство.
Методы радиометрического анализа имеют ряд преимуществ перед химическими методами. Прежде всего, следует отметить их высокую чувствительность, которая намного превышает чувствительность методов химического анализа и других физических и физико-химических методов.
Чувствительность этих методов характеризуется, например, следующими данными: Эти аналитические методы используются для количественного определения следов примесей различных элементов в металлах и неметаллах высокой чистоты.
Следует, однако, отметить, что точность радиометрических методов невысока и (относительна). Химические методы анализа более точны. Однако там, где традиционные методы гравиметрического и объемного анализа дают большие ошибки, например, при определении незначительных загрязнителей, необходимы радиометрические методы.
 
Радиометрический метод
Для определения прочностных свойств бетона также используется радиометрический метод, суть которого заключается в следующем. Когда пучок гамма-излучения проходит через массу бетона, его интенсивность уменьшается, и это уменьшение в некоторой степени зависит от различных параметров бетона, включая конечную прочность.
Наиболее распространенным источником гамма-излучения в настоящее время является радиоактивный кобальт с атомным номером 60. Активность этого элемента составляет 15 милликуриум, а излучаемая им энергия может проникать в бетон на глубину до 80 см.
Скорость распространения гамма-лучей не зависит от количества энергии, она постоянна и составляет 300 000 км / с (скорость света).
Радиометрический контроль позволяет решить следующие задачи: а) определение плотности и влажности бетона; б) контроль качества сборных железобетонных изделий; в) надзор за управлением технологическими процессами производства, монтажа и эксплуатации железобетонных конструкций.
Существует два типа радиометрических методов контроля плотности бетонных и железобетонных конструкций: 1) метод сквозного пропускания; 2) метод рассеяния пучка.
Метод просвечивания применяется, если толщина рассматриваемого бетона не превышает 80 см и имеются две противоположные поверхности конструкции. На рисунке 1 показана сквозная передача. Изотоп 1, помещенный в свинцовый контейнер, испускает гамма-лучи через соответствующее отверстие. Эти лучи пересекают исследуемую конструкцию 2 и попадают на счетчик 3, расположенный за продуктом. При попадании в измеритель луч возбуждает электрический импульс, который регистрируется радиометром 4.
На рисунке 2 показана диаграмма для определения плотности бетона в том случае, если тестируемый бетон доступен только с одной стороны или толщина бетона превышает толщину слоя насыщения. Толщина насыщающего слоя определяется y по формуле

Рисунок 1. Схема сквозного просвечивания: 1 – излучатель; 2- бетон; 3- счетчик; 4- радиометр; 5- индикатор радиометра

Рисунок 2. Схема рассеяния излучения при одностороннем доступе к исследуемому бетону: 1 – излучатель; 2- радиометр; 3- индикатор радиометра; 4- счетчик; 5- бетон
Значение коэффициентов µ0 и µ1 зависит от материала, в частности, для бетона µ0 = 0,137 и µ1 = 0,274.
Для радиометрических испытаний используются разные радиометры. На рис. 3 представлен обзор универсального радиометра РУ. В этом устройстве интенсивность гамма-излучения характеризуется количеством электрических импульсов, возникающих в результате воздействия гамма-лучей на газовый катодный счетчик. В начале радиометрических испытаний измеряется интенсивность источника гамма-излучения, расположенного на определенном расстоянии от приемника, затем исследуемый бетон помещается между приемником и излучателем и измеряется интенсивность выходящих лучей.

Рисунок 3. Общий вид универсального радиометра РУ с выносными элементами: а – по схеме сквозного просвечивания; б – по схеме рассеянного излучения
В том случае, когда испытание производят сквозным просвечиванием, измеряют толщину испытываемого элемента а.
Объемную массу испытываемого бетона определяют по формуле

Определение объемного коэффициента затухания происходит следующим образом: изготавливают образцы бетона в количестве 10-15 шт. габариты 10*10*10 или 20*20*20см при кажущейся плотности 1,5-2,5 г / см3, их кажущуюся плотность определяют путем взвешивания; затем их испытывают радиометрическим методом и получают ослабление интенсивности гамма-лучей после их взаимодействия с бетоном; определить значение линейного коэффициента ослабления по приведенной выше формуле, а затем объемный коэффициент ослабления гамма-излучения.
При испытании бетона методом рассеянного излучения расстояние между краем элемента и прибором (счетчиком) должно быть не менее 15-20