Concretos PILPERMIX | Concreto de alta densidad: ¡Indispensable para blindaje contra la radiación!

Las zonas destinadas a radiología, medicina nuclear, centrales nucleares, generalmente expuestas a rayos X, rayos gamma y radiación de neutrones, requieren instalaciones que proporcionen blindaje y que ayuden a minimizar el efecto nocivo a las personas, y para este fin en muchos lugares del mundo ya se ha utilizado el concreto de alta densidad

DAT.- Entre los muchos tipos de concreto que existen en el mundo hay uno muy particular que se conoce como concreto de alta densidad, el cual difiere del concreto convencional por tener una densidad mayor. Por sus características, constituye la solución más efectiva en blindajes para proteger al personal profesional y los pacientes expuestos a la emisión de partículas radioactivas.

Explican desde Concretos PILPERMIX, empresa presidida por Claudio Antonio Ramírez Soto, que el concreto de alta densidad también es utilizado en paredes de bóvedas y cajas fuertes, en pisos industriales, en elementos que sirven de contrapeso y en la fabricación de contenedores para desechos radiactivos.

El tipo y la intensidad de la radiación normalmente determinan los requisitos para la masa volumétrica y el contenido de agua del concreto de alta densidad. La eficiencia contra los rayos gamma es aproximadamente proporcional a la masa volumétrica del concreto, porque cuanto mayor es la masa volumétrica más eficiente es el blindaje.

Para este concreto, en el que el hidrógeno presente en el agua provee un elemento ligero eficiente, es indispensable utilizar agregados de densidad elevada. Algunos agregados contienen agua cristalizada, llamada agua fija, como parte de su estructura. Por esta razón, agregados de gran peso con alto contenido de agua fija frecuentemente se usan para atenuar la radiación de rayos gamma y de neutrones. El vidrio de boro también se añade para atenuar la radiación de neutrones.

Ahora bien, ¿cuáles son esos agregados de densidad elevada? Barita, ferrofósforo, goetita, hermatita, ilmenita, limonita, magnetita, punzonado de acero sin grasa y perdigones de acero. En general, la selección de los agregados depende de sus propiedades físicas, disponibilidad y costo.

Propiedades del concreto de alta densidad

Las propiedades del concreto de alta densidad en los estados fresco y endurecido se pueden adecuar para satisfacer las condiciones de obra y los requisitos de blindaje, a través de la selección adecuada de los materiales y de las proporciones de la mezcla. A excepción de la densidad, las propiedades del concreto de gran peso son similares a aquellas del concreto de peso normal.

La resistencia es función de la relación agua/material cementante y, por lo tanto, para cualquier conjunto específico de materiales, se pueden lograr resistencias comparables a las del concreto convencional. Como cada proyecto tiene requisitos específicos, se deben realizar mezclas de prueba con los materiales de la obra y bajo las condiciones de obra, para determinar las proporciones adecuadas de la mezcla.

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Los procedimientos para la selección de las proporciones del concreto de gran peso son los mismos de aquellos del concreto de peso normal. Sin embargo, el ACI 211.1 – Práctica estándar para seleccionar el proporcionamiento de concreto de peso normal, pesado y masivo trae información adicional sobre las mezclas, así como ejemplos de cálculos.

Cabe señalar que, como principio fundamental, en el diseño de la mezcla de concreto de alta densidad, es clave considerar factores como: energía de la radiación, tamaño y localización de vanos en la barrera protectora, orientación y tamaño del campo de radiación, relación geométrica entre la fuente de radiación y posibles vanos, relación geométrica entre vanos y personas, y materiales o instrumentos a proteger, entre otros.

(Con información de Concretos PILPERMIX)