[건축재료]09년 방사선 차폐콘크리트 조사

소개글

[건축재료]09년 방사선 차폐콘크리트 조사에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서 론

2. 방사선
2.1. 방사선(radioactive rays)이란?
2.2. 방사선 차단 및 봉쇄재료
2.3. 방사선 차폐를 필요로 하는 구역
2.4. 차폐용 콘크리트에 들어가기 전에

3. 방사선 차폐용 콘크리트
3.1. 개 요
3.2. 차폐용 콘크리트란?
3.3. 차폐용 콘크리트에 추가로 필요한 성질
3.4. 콘크리트의 재료가 갖추어야 할 성질
3.5. 콘크리트의 배합
3.6. 제 조 및 타 설
3.7. 양 생
3.8. 기타 사항

4. 방사선 조사가 콘크리트에 미치는 영향
4.1. 강도, 탄성계수
4.2. 크리프

5. 앞으로의 발전과 전망

본문내용

을 적재한는 등의 진동은 절대로 피한다. 어쩔수 없이 작업을 해야할 경우 진동을 주지 않도록 조용히 작업)
3)온도 관리방법
· 부재 단면이 큰 원자력 발전 시설 구조물은 시멘트 수화열이 축척되어 콘크리트내부의 온도가 상승한다. 이는 모든 매스 콘크리트의 문제이며 온도상승에 따라 내부온도가 불균일하게 분포되거나 온도저하에 따라 수축이 외부로부터 구속되기도 하여 =>온도 균열이 발생, 강도저하 등의 문제발생
그렇기 때문에 배합이나 양생방법을 면밀히 검토 타설 후에는 부 재의 표면 내부 온도및 외기온도를 측정해서 계획한 것에 이상 유무를 확인하거나 조정하는 등의 관리가 필요하다.
※ 매스적인 콘크리트의 온도균열 발생이 높음으로 다음과 같은 계획을 바탕으로 입안 하여야 한다.
1. 콘크리트 타설후에 부재의 온도 분포 상태 변화를 작게한다.
2. 외부 구속이 크지 않도록 한다.
3. 부재의 온도상승속도, 온도강하 속도를 작게 한다.
온도 강하 기간에는 다음과 같은 방법으로 양생
1. 부재의 온도강하 속도를 작게, 시이트나 단열재로 덮어서 보온
2. 보온은 부재 표면온도가 외기온도의 부근에서 중지
3. 보온재료를 제거한 후에는 급격한 건조를 방지 할수 있도록 양생한다.
(∵콘크리트 표면의 건조수축이 반복됨에 따라 균열이 발생할 위험성이 있기 때문에)
3.8. 기타 사항
· 지속적인 방사선 차폐가 요구
(방사선 차폐의 성능은 차폐물체의 단위 면적당의 중량에 대개 비례한다고 알려져 있다.)
· 설계시 방사선 조사에 의한 콘크리트의 강도나 탄성계수 크리프등의 변화를 미리 파악해서 반영하는 것이 중요
· 원자력시설이나 원자력발전소에서는 방사선 피폭이 문제가 되는데, 그 대부분은 선과 선이 원인이다.
· 선 감쇠에 가장 기본이 되는 식
------ ①
------ ②
: 차폐물체의 선원측과 반대편 표면에 있어서의 조사율 ()
: 차폐물체의 선원측 표면에 있어서의 조사율 ()
: 차폐물의 두께()
: 차폐물체 재료의 선에 대한 흡수율을 나타내는 정수로
선흡수계수()라 한다.
: 식 ②는 를 허용조사율로하여 차폐물체의 필요한 두께 산 정에 사용되기도 한다.
(※ X선은 에너지가 선보다 낮고, 단위 면적의 중량이 같더라도 차폐물체 구성 재료의 종류에 따라 차폐 성능이 다르고, 납이나 바륨 등의 무거운 원소를 함유하는 재료를 사용한 경우가 차폐성능이 높아진다. 중성자선을 차폐하는 경우에는 선과 같이 단위 면적과 중량이 큰 차폐물체 만큼 유효하다고 하는 원칙을 적용할 수 없다.)
4. 방사선 조사가 콘크리트에 미치는 영향
4.1. 강도, 탄성계수
· A.W.C BATTEN 은 50℃ 에서 1010/ 중성자를 조사하는 방에 보통 포틀랜드 시멘트와 모래를 사용하여 물시멘트비 45%로 제작한 몰탈을 3년 6개월 방치한 실험을 실시하였다. 시험 결과에 의하면 중성자 조사 6개월 후의 콘크리트 강도는 중성자를 조사하기전에의 콘크리트 강도에 비해 약 1/3정도 낮게 나타났으며, 그 이후의 콘크리트의 강도는 저하 하지 않았다고 기술하고 있다.
· 80~250℃ 고온로에 1년간 콘크리트 공시체를 방치한 후 강도실험을 실시한 경우 가열 후의 콘크리트 강도는 가열전의 콘크리트 강도에 비하여 약 1/3정도 낮게 나타 났다고 보고하고 있다. 방사선을 조사하는 것만으로는 강도가 저하 하는 주요 원인이 아니다라고 추측
· 특히 방사선을 조사한 알루미나 시멘트를 사용해 제작한 콘크리 트 강도는 방사선을 조사하기전의 강도에 비해 약 2/3정도 낮 게 나타 났는데, 이와 같은 강도 저하는 방사선 조사에 의하여 시멘트 화학적 성분변화에 기인한 것으로 해석할 수 있다.
· 방사선을 조사한 후의 콘크리트 탄성계수는 방사선을 조사하기 전의 콘크리트 탄성계수보다 약1/2정도 낮게 나타나서, 콘크리트 강도의 경우보다 저하가 현저함을 기존의 연구에서 보고하고 있 다. 아울러 방사선을 조사함에 따라 콘크리트의 인장 강도도 저하 한다고 서술 하고 있다.
4.2. 크리프
· 콘크리트와 같은 재료는 다른 재료와 틀리게 크리프가 중요시되 는데 차폐용에선 더 신중히 고려되어야 한다. 방사선 조사가 크 리프에 미치는 영향을 실험으로 조사한다는 것은 그리 간단하지 가 않으므로 방사선이 강도와 탄성계수에 미치는 영향으로서 크 리프를 간접적으로 파악해야한다. 크리프는 온도가 상승해서 높아진 온도가 크리프를 증가 시켜 건조가 촉진 되는 경우를 제 외하면, 방사선의 영향을 거의 받지 않음이 타당성 있는 주장이 다. 하지만 수소분자나 원자의 방사선 조사가 콘크리트에 손상을 줄 가능성은 내제 하고 있다.
5. 앞으로의 발전과 전망
아직까지 우리나라에서는 방사선 차폐 콘크리트에 관하여 정확한 시방서가 없고 그 내용도 매우 불충분하여 많은 연구가 필요하다고 본다. 또한 콘크리트는 차폐의 기능과 구조체로서의 기능을 해야 하는데의 이렇게 되면 쉽게 말해 콘크리트만 무거운 짐을 지게 된다. 이 말은 콘크리트는 그 차폐재로서의 성능이 한계가 있고 또한 그 시공방법이 더욱 복잡해 질뿐 결국 현실적으로나 경제적으로 매우 좋지 않은 결과를 만들 수 있다는 것이다.
그러므로 첫째는 이런 콘크리트를 명확하게 규정해야 하며. 또한 콘크리트 이외에 다른 차폐재로서의 성능을 다할 수 있는 신 재료가 필요하다. 외국의 사례를 보면 벌써 방사선 차폐를 위하여 많은 연구가 이루어 졌음을 알 수가 있다. 기사를 보면
‘Nurescell사는 이와 같은 실험결과가 재산권이 있는 Nurescell의 방사선 차폐재료의 활용성을 확실하게 실증한 것으로 판단하고 있다. 이 회사의 이사인 Adrian Joseph 박사는 "이번 실험결과는 현재 방사선 차폐를 위해 원자력 산업체에서 활용하고 있는 고밀도 콘크리트의 성능을 뛰어넘는 것이며 이에 따라 우리 회사는 많은 원자력 산업체에서 적용하고 있는 방사선 차폐와 관련하여 사용 후 연료의 건식 저장 차폐재료 및 고밀도 콘크리트의 대체를 위한 신상품을 적극적으로 출시할 예정이다."고 말했다.’
[출처 : Business Wire http://www.newspage.com/cgi-bin]
이상 리포트를 마치겠습니다. 교수님 수고하셨습니다. 그리고 감사합니다.

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