Beton mit einer höheren Dichte als die üblichen 2300 kg/m3 bis 2500 kg/m3 bietet praktische Lösungen z.B. für eine radioaktive/nukleare Abschirmung oder als Ballast. Der nachfolgende Artikel berichtet über Erfahrungen beim Einsatz von Schwerbeton mit Magnetit als schwerer Gesteinskörnung im Bereich des Strahlenschutzes. – Schwere Gesteinskörnungen – Für die Herstellung von Schwerbeton gibt es eine Auswahl verschiedener schwerer Gestetinskörnungen, deren Eignung von der geplanten Anwendung, der Verfügbarkeit, den Kosten und den vorgegebenen Materialkennwerten abhängt. Ein Schwerbeton mit normaler Verarbeitbarkeit kann mit natürlichen schweren Gesteinskörnungen wie Magnetit oder Baryt oder mit künstlichen Körnungen aus Eisen- und Stahlschrott hergestellt werden. – Durch die Auswahl der jeweiligen Körnung und des Füllgrads wird die Dichte des Betons bestimmt. – Für die Anwendung im Beton ist Magnetit in verschiedenen Korngrößen erhältlich. Die übliche Gesteinskörnung kann ganz oder teilweise ersetzt werden. Wenn die Gesteinskörnung z. B. komplett durch Magnetit ersetzt wird, kann eine Betondichte von 4,0 kg/dm3 erreicht werden. Damit ist es möglich, Beton herzustellen, der ca. 60 % schwerer ist als herkömmlicher Beton - und dabei sind keine Prozessänderungen notwendig. – Wenn Beton mit Dichten über 4,0 kg/dm3 benötigt wird, werden meistens künstliche Körnungen wie Stahlsand und Stahlgranalien zugesetzt. – Da Kostensenkung eine Herausforderung bei allen Bauprojekten ist, gewinnt Magnetit in bestimmten Bereichen zunehmend an Bedeutung, z.B. in der Abfallentsorgung von radioaktiven Stoffen sowie beim Bau von strahlungssicheren Räumen und Anlagen. Denn, wie aus Tafel 1 zu sehen ist, sind die Materialkosten gegenüber anderen schweren Körnungen geringer. – Forschungsinstitut in den Niederlanden – In den Niederlanden (NL) wurde bei Bauarbeiten am Forschungsinstitut für "Radiation Technology" ein Schwerbeton eingesetzt, der mit MagnaDense (MD) hergestellt wurde. Unter diesem Namen bietet die Minelco GmbH eine hochverdichtete Körnung an, die aus Eisenoxid/Magnetit gewonnen wird. Eingesetzt wird MD vor allem dort, wo es auf hohe Dichte ankommt - z.B. im Tunnelbau, bei Brücken, Kläranlagen, Tiefgaragen, Talsperren oder Schleusen. Im vorliegenden Beispiel wurden Kies und Sand durch MD2 (feine Körnung) und MD14 (grobe Körnung) ersetzt. – Radioaktive Abschirmung – Die Wirksamkeit radioaktiver Abschirmung ist im Allgemeinen ungefähr proportional zu der Masse des verwendeten Materials. Bei diesem Projekt wurde Magnetit als grobe Körnung verwendet, was sich im Endeffekt als sehr platzsparend erwies: Der gewünschte Abschirmeffekt konnte mit einer Schwerbetonschicht erzielt werden, die nur halb so dick sein musste, wie eine gleich wirkungsvolle Schicht aus Normalbeton. – Schwerbetonrezepturen – In der Tafel 2 sind Schwerbetonrezepturen von drei Projekten aufgeführt, bei denen der Strahlenschutz eine wichtige Rolle gespielt hat. Die Werte beziehen sich auf das oben genannte Forschungsinstitut in den Niederlanden, ein Krankenhaus in Duisburg und das Weston Park Hospital im englischen Sheffield. – Normalerweise wird angenommen, dass sich Schwerbeton wegen seines Gewichts schlecht pumpen lässt. Beim Forschungsinstitut in den Niederlanden konnte der Schwerbeton, der mit MD hergestellt worden war, allerdings ohne Schwierigkeiten über eine Strecke von 50 m gepumpt werden. Da sich die Fließeigenschaften als gut erwiesen, wurde der Beton gepumpt und nicht mit einem Skip gefahren, wie es z.B. bei Baryt üblich ist. – Container für radioaktive Stoffe – Neben dem Strahlenschutz in Forschungseinrichtungen oder Krankenhäusern, gibt es aber auch noch andere Anwendungen. So stellt z.B. Romein Beton, NL, Container für die Lagerung von radioaktiven Stoffen her. Die Container sind für COVRA (Organisation für Transport und Lagerung von radioaktiven Abfällen, NL) bestimmt. Die Menge an radioaktiven Abfällen, die in einen Container gefüllt werden kann, hängt von der Abschirmfähigkeit des Materials ab, aus dem diese hergestellt sind. In Zusammenarbeit mit dem Kraftwerk GKN und der KEMA, einem Unternehmen, das Qualitätstests für Energie- und Umweltunternehmen durchführt, wurde ein schwerer Container mit Magnetit entwickelt, der bei einem Gewicht von 3000 kg eine Dichte von 3,3 kg/dm3 hat. Das Resultat: Dieser Container kann - im Vergleich mit einem Container aus Normalbeton - das Dreifache an radioaktiven Abfällen aufnehmen. –