Skład betonu hematytowego
Skład betonu hematytowego o ciężarze objętościowym 3,6 T/m3, natomiast betonu magnetytowego o ciężarze objętościowym ok. 3,3 T/m3. Duże gęstości tych betonów sprawiają, że osłabienie promieniowania y jest bardziej skuteczne niż w betonach limonitowych. Długości dwukrotnego osłabienia promieniowania są tu ok. 1,44-1,5 raza mniejsze niż w betonach limonitowych (program uprawnienia budowlane na komputer).
Biorąc pod uwagę wychwyt neutronów, beton magnetytowy jest mniej skuteczny od limonitowego. W zakresie energii neutronów 15-50 MeV długości dwukrotnego osłabienia dla betonu magnetytowego są ok. 104-25% mniejsze niż dla betonu zwykłego i ok. 35-40% większe aniżeli dla betonu limonitowego. Duża zawartość żelaza sprzyja powstawaniu wychwytowego promieniowania y o energiach fotonów dochodzących do 7,6 MeV (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Dla pochłonięcia tego promieniowania należy zwiększyć grubość osłony z betonu hematytowego lub magnetytowego o ok. 18-20% w stosunku do grubości osłony z betonu ciężkiego nie zawierającego żelaza (np. ciężkiego betonu barytowego).
Właściwości mechaniczne betonu magnetytowego i hematytowego są lepsze JCJ od betonu limonitowego. Dane liczbowe dotyczące betonów limonitowych, magnetytowych i barytowych z cementu portlandzkiego, zalecane do przyjmowania przy obliczeniach projektowych w Rosji.
llmenit jest tlenkiem tytanu i żelaza (TiFeOa). Kruszywo z rud ilmenitowych pozwala uzyskiwać betony o ciężarach objętościowych zbliżonych do ciężarów objętościowych betonów magnetytowych. Dane dla tego betonu (i innych betonów) można znaleźć w odpowiedniej literaturze (uprawnienia budowlane). W betonach tych stosuje się kruszywo (drobno i gruboziarniste) barytowe, składające się z ok. 80% siarczanu baru BaS04. Według zaleceń Davisa baryt stosowany do betonów na osłony biologiczne powinien mieć ciężar objętościowy nie mniejszy od 4,2 T/m* oraz zawierać nie mniej niż 90% BaS04. Baryt jest chemicznie obojętny.
Skład chemiczny
Może on mieć strukturę porowatą; baryt o takiej strukturze nie jest odpowiednim kruszywem dla betonów. Łatwe rozdrabnianie się większych ziaren barytu nie zawsze jest szkodliwe i zdaniem Gallahera i Kitzesa powstające drobniejsze ziarna wykazują zadowalające właściwości mechaniczne (program egzamin ustny). Związki siarki występujące w rudach barytowych, najczęściej pod postacią gipsu lub pirytów, stanowią szkodliwe zanieczyszczenia kruszywa. Obecność domieszek w postaci soli łatwo rozpuszczalnych w wodzie wyklucza możliwość stosowania betonów barytowych wszędzie tam, gdzie na beton działa woda bieżąca.
Ogranicza się również zawartość domieszek o znacznym działaniu zasadowym (opal, chalcedon), które reagują z cementem i prowadzą do powstawania w betonie zarysowań, w szczególności przy nagrzewaniu betonu. W związku z małą odpornością betonów barytowych na działanie temperatury nie można ich stosować w temperaturach przekraczających 100°C, ani też w warunkach częstych zmian temperatury poniżej 0°C (opinie o programie). Współczynnik rozszerzalności cieplnej tych betonów jest prawie dwa razy większy niż betonów zwykłych.
Ciężary objętościowe betonów barytowych wynoszą 3,2-3,8 T/m3. Skład chemiczny i niektóre właściwości jądrowe typowego betonu barytowego. Cenną zaletą baru jest znaczne pochłanianie neutronów termicznych bez równoczesnego wytwarzania wychwytowego promieniowania y. Osłabienie neutronów prędkich osiąga się przez stosowanie do betonu limonitu w postaci drobnoziarnistego kruszywa. Obecność limonitu zwiększa zawartość wody w betonie (do dwudziestu kilku procent), lecz równocześnie zmniejsza gęstość betonu, a tym samym zmniejsza skuteczność osłabiania promieniowania y (segregator aktów prawnych).
W wyniku badań można stwierdzić, że długości dwukrotnego osłabienia promieniowania y w betonie barytowym są mniejsze niż w betonie zwykłym, a większe niż w betonach magnetytowych i w betonach z domieszką żelaza. W przypadku osłabienia neutronów o średnich i niskich energiach (w przeciwieństwie do osłabienia neutronów o dużych energiach) beton barytowy okazuje się nieco skuteczniejszy od betonu zwykłego (promocja 3 w 1).
