浅谈建筑装饰装修材料中放射性危害及检测方法

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年7期   作者:李小毅
[导读] 装饰性的材料一般是用天然矿石、土壤等原料,其中含有一定的放射性元素。

        李小毅
        广西工业职业技术学院  广西南宁  530000
        摘要:装饰性的材料一般是用天然矿石、土壤等原料,其中含有一定的放射性元素。研究表明,放射性物质在体内和体外对人体造成的放射性危害可分为两种类型:放射性危害。机体放射性是指人体吸入放射性物质后,所产生的放射性衰变对细胞和器官造成的损害。离体辐射是指人体受到强穿透射线的伤害。总的来说,放射性物质对人体的危害是巨大的,对人类健康构成严重威胁,人体由于呼吸或皮肤损伤而暴露于放射性物质中,将受到内外辐射的危害。内部和外部的辐照可以使人发病,常见的有晕眩,失眠,呕吐,溃疡,脱发,腹泻等。严重者甚至会增加遗传疾病、癌症的发生,会影响几代人的身体健康。本论文对建筑装饰装修领域中的一个研究方向——墙体材料放射性检测进行了深入探讨。
关键词:室内环境;放射性物质;检测方法;影响因素;治理方法
        1建筑装饰装修材料放射性危害
        随着人们对居室装饰美化要求的不断提高,传统建材的使用已经不能满足人们的需求,越来越多的新型建材,而且人们家居装饰美化的材料样式多种多样,石材、陶瓷、墙体材料等新产品色彩斑斓。建筑装饰装修材料中放射性物质的应用以天然物质为主,加工处理后的物质具有放射性。因成岩方式和类型的不同,天然物质自身的放射性程度大小形成差异,主要有花岗岩、大理石、板岩等。因工艺原因产生的放射性物质主要有:陶瓷、涂料、水泥、混凝土砌块等,其主要制造材料辐射强度不高,但在材料加工过程中加入辅助物质,如硅酸锆、粉煤灰等,具有很高的放射性,从而导致建材也具有较高的放射性。最常用的建筑材料是水泥,而水泥的主要原料是粘土,石灰岩。粘土质是放射性强的吸附剂,水泥生产过程中加入大量工业废渣,经锻烧后,其放射性含量比水泥原料高2~3倍,有的甚至更高。这类建筑材料增加了水泥的放射性。陶瓷内部所具有的放射性也受添加到陶瓷中的辅料和釉料的影响。在造型剂中,矿渣和砂子也是放射性物质,釉料中与钍有关的稀土元素也是放射性物质,它们会使大多数陶瓷产品具有放射性。放射性元素衰变产生的“氡”,即内照射,是对人体危害最大的辐射。氡气同时是放射性元素和气体,可以通过人体消化道、呼吸道和皮肤的创伤进入体内,形成内辐射,其中有些辐射可以在一定距离内被人体吸收,从而造成外辐射伤害。
        2典型墙体材料放射性核素限量测试研究
        2.1抽样
        选取某省30家新型墙体材料企业进行产品开发。其中发泡复合墙板12组,石膏板20组,砖8组,汽压加气混凝土39组。
        2.2测试设备
        名称:多道低背景γ能谱仪;
        模式:钠碘型检测器,分辨率7.5%;
        标:国防科工委放射性检测第一站,几何尺寸Φ75 mm×70 mm样品盒。
        2.3样品生产
        随机将2 kg以上样品,经干燥,检验样品经破碎,研磨至不大于0.16毫米,放入与标准样品几何形状一致的样品盒内,称重,精确到0.1 g,密封保存。
        2.4测量
        通过天然放射性衰变链的基本平衡,在与标准样品相同的条件下,用低背景多道γ-能谱仪测定样品中的镭-226,钍-232,钾-40的比活度。
        采用 IRa= CRa/200公式和 Ir= CRa/370+ CTh/260+ CK/4200来计算其内外辐射指数。
        2.5数据汇总
        各种墙体材料的放射性元素Ra镭-226,Th钍-232,钾-40的比活度均大于中间值,表明各种墙体材料的Ra镭-226,Th钍-232,钾-40的比活度均大于中间值,石膏板的钾-40比活度均大于中间值3.5倍。


        各类墙体材料的内辐照指数中,集中在0.2~0.5之间的占总组数的87.5%,而外辐照指数则集中在0.2~0.5之间的占71.2%。
        蒸压加气混凝土砌块内外照射指数出现不及格现象:根据 GB 6566-2010 (GB 50325-2010)《建筑材料放射性核素限量》(GB 50325-2010 (2013)》(GB 6566-2010 (2013))的技术指标,内外照射指数不合格的比例分别为5%和10%;根据 GB 50325-2010 (2013)的技术指标,不合格的比例分别为5%和5%。
        3数据分析研究
        3.1样本放射性核素的普遍应用
        综合样本放射性核素试验数据,平均比值均大于中等值,研究发现,不同壁材的放射性均为Ra-226,Th-232,钾-40,其比活度均在中等以下。参照其它实验室的研究结果,大部分新墙体材料的放射性检测结果都远远低于标准要求。
        3.2试验数据波动
        跟踪调查发现,四组不合格产品均为同一生产企业、同一时间、不同批次、不同批次中的一组,同比同批次产品的内外照射指标均符合要求。
        建材中放射性核素的来源主要有两个:原材料本身含有天然放射性核素;处理过程产生放射性核素富集。由可追溯的生产厂家来看,同一条生产工艺,同一条生产线,产品的原材料,内外辐射量都会受到很大的影响。在日常生产过程中,有条件的厂家可以,对各炉产品进行放射性物质检测,以控制产品质量。
        3.3不合格数据分析
        采用放射性测定法对常用的四种新型墙体材料进行检测,结果为:蒸压加气混凝土砌块的放射性指标出现不符合,且不符合率不高。
        采用钙质材料(如水泥、石灰),硅质材料(如砂子、粉煤灰、矿渣),铝粉作加气剂,再加水搅拌,浇注成型,发气膨胀,预养切成多孔硅酸盐砖。若水泥与含放射性石膏,矿渣,粉煤灰等混合物在生产过程中混合,它具有较高的放射性;在靠近铀矿的地方,石灰岩和粘土具有较高的放射性;此外,由天然放射性较强的硅质材料制成的砖块(例如,粉煤灰和矿渣),其生产过程中产生的废料和工业副产品(例如:稻草、木屑、炉渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等)的含量应大于35%:这很容易导致蒸压混凝土砖块放射性偏高,并且容易造成放射性不合格。
        蒸压加气砌块容易出现放射性不合格产品,主要用于测定砂土、水泥、炉渣、粉煤灰、煤矸石、硫磺等指标。利用放射性合格原料,是实现质控蒸压块等产品放射性合格的关键。提出了提高采样频率、控制生产过程中放射性核素富集的措施。
        结束语:
        综上所述,加强某省新型墙体材料市场管理,规范新型墙体材料的生产和销售,提出了如下建议。
        ① 对于一般的墙体材料原料,可适当提高放射性核素限值标准;对于环保产品,可适当放宽限值标准;
        ②制造过程中,应当尽可能使用放射性小的或无放射性的天然材料;工业废渣或可再生材料,应用废渣或再生材料制造产品,并严格控制。
        ③企业在生产过程中更换原材料和配比时,最好提前对放射性核素进行比活性检测。每个最终产品都尽可能进行放射性核素比活性测试和质量控制。
        ④ GB 6566—2010放射性核素含量测定法,在“基本达到平衡”的基础上,对放射性核素含量的测定作了明确、合理的规定和说明,避免各部门由于理解上的偏差,造成不必要的测量误差,提高了控制水平。
        参考文献
        [1]河南省建筑科学研究院有限公司,泰宏建设发展有限公司.GB/T50325-2010(2013版)民用建筑工程室内环境污染控制规范[S].北京:中国计划出版社,2013.
        [2]福建省产品质量检验研究院陈大霖.建筑和装饰材料中放射性污染对人体的危害[N].中华建筑报,2011-04-21(004).
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