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 典型墙体材料放射性核素限量测试研究
1.1 样品
抽样选取某省30家新型墙体材料生产企业生产的墙体材料产品。其中包括发泡复合墙板12组,石膏板20组,烧结砖8组,蒸压加气混凝土砌块39组。
1.2 测试设备
名称:低本底多道γ能谱仪;
型号:碘化钠型探测器,分辨率为7.5%;
标准样品:国防科工委放射性计量一级站,样品盒几何尺寸:Φ75mm×70mm。
1.3 制样
随机抽取不少于2kg的样品,经烘箱烘干后,将检验样品破碎,磨细至粒径不大于0.16mm,将其放入与标准样品几何形态一致的样品盒中,称重,精确至0.1g,密封保存。
1.4 测量
待检验样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后,在与标准样品测量条件相同的情况下,采用低本底多道γ能谱仪对其进行镭-226,钍-232,钾-40比活度测量。
根据公式内照射指数IRa=CRa/200,外照射指数Ir=CRa/370+CTh/260+CK/4200,计算他们的内照射指数和外照射指数。
1.5 数据汇总
从表1样品放射性核素汇总表,可以看出所抽取的各种墙体材料的放射性的Ra镭-226,Th钍-232,钾-40的比活度的平均数,都比中位数大,说明各各种墙体材料的放射性的Ra镭-226,Th钍-232,钾-40的比活度大部分处于偏低的状态,石膏板的钾-40的比活度的平均数是中位数的3.5倍。
从表2和表3样品内外照射指数汇总表,可以看出所抽取的各种墙体材料的内照射指数,集中在0.2~0.5间的约占总组数的87.5%,而外照射指数集中在0.2~0.5间的约占总组数的71.2%。
从表2和表3样品内外照射指数汇总表,只有蒸压加气混凝土砌块的内外照射指数出现不及格:按照国标标准GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》的技术指标(主体材料的内照射指数IRa≤1.0,外照射指数Ir≤1.0),其内外照射指数不合格率分别占了5%,10%;按照国标标准GB 50325-2010(2013版)《民用建筑工程室内环境污染控制规范(2013年版)》的技术指标(加气混凝土的内照射指数IRa≤1.0,外照射指数Ir≤1.3),其内外照射指数不合格率分别占了5%,5%。
2 数据分析研究
2.1 样品放射性核素的普遍性
从表2和表3样品内外照射指数汇总结果显示,不合格数量,所占比很少。从表1样品放射性核素测试数据汇总中,平均数都比中位数大,说明各种墙体材料的放射性的Ra镭-226,Th钍-232,钾-40的比活度大部分处于偏低。参考其他试验室的结果,新型墙体材料放射性大部分结果都远远低于标准上规定的限量值。
2.2 测试数据波动性
从表2和表3样品内外照射指数汇总表中,对不及格产品溯源,发现这四组不及格的产品均为同一个时间,从同一家厂家分别抽检的不同的两组产品中的其中一组,同比同一组产品的内外照射指数都合格。
建筑材料中的放射性核素主要来源两个方面:一是原料本身含有天然放射性核素;二是加工过程导致放射性核素富集。从溯源厂家可以看出,同样的生产工艺,同一个生产线,产品原料对于样品内外照射指数有较大的影响。在日常生产中,有条件的厂家,可以通过对每一炉产品进行放射性检测,来管控产品质量。
2.3 不合格数据分析
笔者对常见的四种新型墙材材料进行放射性检测,其结果是只有蒸压加气混凝土砌块放射性指数出现不及格产品,且不合格概率不低。
蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料(如水泥、石灰)和硅质材料(如砂子、粉煤灰、矿渣)的配料中加入铝粉作加气剂,经加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、预养切割,再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块。其中,水泥在生产过程中,若掺入具有放射性的石膏、矿渣、粉煤灰等混合材料,就会使水泥具有较高的放射性,此外,若石灰岩和黏土存在于铀矿附近,也会使水泥具有较高的放射性;另外,使用了粉煤灰和矿渣等天然放射性水平较高的硅质材料作原料;最后为了达到建筑空心砌块类环境标志产品的基本要求,产品中使用的废弃物和工业副产品(如稻草、木屑、炉渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等)等的含量应大于35%:这就容易导致蒸压加气混凝土砌块的放射性偏高,容易造成放射性不及格。
表1 样品放射性核素测试数据汇总
表2 样品内照射指数汇总
表3 样品外照射指数汇总
蒸压加气砌块放射性容易出现不及格的产品,在日常生产中,可对其所用的砂石、水泥、炉渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等进行放射性指标检测。使用放射性指标合格的原材料,对质控蒸压加气砌块等产品放射性指标合格非常重要的一环。另外,通过加强抽样频率来控制生产过程导致放射性核素富集也是极重要的一环。
3 结论
通过上面的分析,为了规范新型墙体材料,加强某省新型墙体材料市场管理以及新型墙体材料的可持续发展,建议:
⑴对普通原材料的墙体材料的放射性核素限量标准,可以适当提高放射性核素限量标准;对于符合环境标志产品,建议可以适当放宽。
⑵在生产活动中,加工时,应尽量使用放射性小或无放射性的天然材料;利用废渣或再生材料生产产品时,应严格控制工业废渣或再生材料的掺加量。
⑶当企业生产更换原料和配比是,最好预先进行放射性核素比活度检验。也尽量每一炉成品都进行放射性核素比活度检验,进行质量控制。
⑷对于GB 6566—2010的规范中的放射性核素含量测定方法中,“基本是达到平衡状态”做出明确的合理的规定和说明,避免各部门因理解偏差而造成不必要的测量误差,提高控制水平。
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]GB/T18204.2-2014公共场所卫生检验方法第2部分:化学污染物[S].北京:中国标准出版社,2014.
论文作者:赵磊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年24期
论文发表时间:2020/3/4
标签:放射性论文; 核素论文; 样品论文; 指数论文; 墙体材料论文; 产品论文; 材料论文; 《工程管理前沿》2019年24期论文;