Радиационные методы испытания бетона

Определение прочности – это обязательное условие контроля качества ЖБ-конструкций, т.к. от прочности бетона зависит срок службы и безопасность эксплуатации любого здания.
Существует несколько методов диагностики бетонных конструкций, и одним из таких способов являются радиационные методы испытания бетона. В данном случае используется радиоактивное излучение. С его помощью можно определить:

• плотность бетона;
  
• степень уплотнения бетонной смеси;
  
• расположение и размеры арматуры в бетоне.
  

В качестве источника излучения используют искусственные радиоактивные источники гамма-излучения. К ним относятся:

• цезий-137;
  
• кобальт-60;
  
• иридий-142.

Также во время испытаний используется рентгеновская аппаратура и бета-нейтроны, которые выступают в качестве электрофизических ускорителей.
Данный метод позволяет определить положение, размер и профиль арматуры, а также выявить дефекты бетонной конструкции и армирования.
Рентгеновское и гамма-излучение состоит из фотонов. Соударяясь с электронами оболочек атомов бетона и арматуры, фотоны теряют часть своей энергии, из-за чего они изменяют направление своего движения. Из-за этого излучение начинает ослабевать. Этот эффект оценивается коэффициентом ослабления μ, который напрямую зависит от плотности материала. Нейтроны излучают америций-бериллиевые, плутоний-бериллиевые и полоний-бериллиевые источники.
Когда нейтроны начинают взаимодействовать с ядрами атомов, то происходит их рассеивание и поглощение. Стоит отметить, что рассеяние может быть двух видов:

• упругое;
  
• неупругое.
  

При упругом рассеянии нейтроны отражаются от ядра атома. При неупругом рассеянии нейтрон поглощается ядром, после чего он его покидает, но уже с уменьшенной энергией.
Регистрация излучения происходит за счет флюоресценции некоторых кристаллов или благодаря ионизирующему воздействию излучений на газовые и твёрдые среды. Это могут быть газоразрядные трубки, ионизационные камеры либо же полупроводниковые детекторы. Активность источника гамма-излучения должна быть такой, чтобы в течение 60 секунд можно было насчитать примерно 5000 импульсов. В качестве излучателей используются бетатроны, гамма- или рентгеновские аппараты.