醫院放療室墻體防輻射屏蔽砂漿技術研究

李洋　梁世建

摘 要：近年來，人們的生活水平不斷提高，對健康環境的要求也越來越迫切，如何降低醫藥高能射線輻射對相關人員的傷害，成為了相關領域的研究熱點。為此，文章首先分析了屏蔽砂漿的概念，并對其原材料進行分析，最后介紹了其在澆筑過程中的一些關鍵技術。

關鍵詞：放療室；防輻射；砂漿；屏蔽、澆筑

隨著醫療設備的不斷革新與新技術的引入，運用電磁輻射的設備越來越多，各種使用高能射線的設備在醫院進行應用。一方面，這種設備可以有效的為檢查提供清晰的判斷依據，另一方面，這種射線所帶來的輻射負作用，也會對醫護人員及患者帶來隱形的傷害。特別是在室外的患者，由于室內醫生多穿有防護服，但室外的患者并沒有相關防護。因此，如果防輻射屏蔽墻不能有效隔離輻射的話，則會對患者和醫生的健康造成極大的危害。本文就此問題，對醫院屏蔽砂漿的原材料及其關鍵技術進行分析[1]。

1 屏蔽砂漿的概念

常見的砂漿，大部分都是多相的復合材料，通過大量的水、骨料和膠凝等材料混合組成。其屏蔽輻射的功能，主要是通過提高墻體的密度來完成的。砂漿一般是用水泥與混凝土混合制成。其中，硫酸鋇的結構穩定且密度較高，根據實際檢驗測得其對X等高能射線的吸收性能也很好。因此，經常用其當作水泥的主要原料。運用這種原料制成的砂漿，可以有效代替傳統的鉛板來屏蔽高輻射的射線，比如核反應堆、醫院的高能射線房間等。但由于硫酸鋇的強度差強人意，且和砂漿的平均密度相比有一定的差距，因此，單純用這種原料制成的砂漿很容易出現結合不好，導致斷裂，且強度不能滿足要求。最新的研究中大多在砂漿中加入一些能夠提高結合性和強度的材料，來解決硫酸鋇的強度與密度問題。下文就此方面進行分析[2]。

2 屏蔽砂漿原材料的選擇

2.1 水泥

水泥是制作砂漿的一個主要成分，水泥的種類有很多，選擇用哪種，一方面要考慮到其物理性質需要滿足設計要求，另一方面需要考慮到材料的強度與砂漿設計的總體強度是否匹配以及和外加劑是否相容。以此確保砂漿的總體質量，防止出現斷裂、強度不平衡等問題。目前，國內主要使用的還是普遍的CaSiO3水泥或者是加入其它功能性原料配置的水泥。其強度一般為40以上，可以供普通建筑使用。但醫院的放療室由于其特殊的屏蔽輻射需求，避免由于水化熱導致的墻體開題等問題，一般在選擇水泥材料時，選用的是一些加入降低水化熱的CaSiO3水泥。

2.2 骨料

砂漿中需要摻入一些粗、細骨料來調整砂漿的密度。由于防輻射需要，其密度要求較高，其砂漿需要比普通的密度高兩倍以上，因此，一般在砂漿中會加入較多的粗骨料來調整密度。重晶石是最常用的一種粗骨料，其密度較高，根據實際檢驗測得其對X等高能射線的吸收性能也很好，因此常被加入砂漿中用以條件密度。細骨料，大多是用一些普通的小顆粒砂石制作。這種細骨料主要用途在于降低砂漿中的膠凝材料和集料的密度差異提高砂漿的結合程度，使其便于處理[1]。

2.3 超細鋼纖維

這種材料的主要作用在于對砂漿進行強化，通過加入適當的超細鋼纖維，可以有效提高整體的抗壓、抗彎。拉伸等強度，使整體的性能得到提升。其具體的增強效果，一方面與所選擇纖維的提及率、長徑比等有關，另一方面也與砂漿本體的強度、砂漿和其之間的粘結程度有關[3]。

2.4 活性鉛粉

這種材料是在傳統鉛板的基礎上進行優化升級后得到的，經試驗測得，其對高能射線具有更好的屏蔽效果，在砂漿中適當添加該材料，可以使砂漿整體的防輻射效果得到極大的提升。活性鉛粉材料的尺寸都較小，一般是用微米來衡量的，因此能夠和砂漿進行較好的融合。

2.5 減水劑

根據相關學者的研究發現，不同的砂漿基體對減水劑的需求也有所不同。由于砂漿中礦物質的含量與成分有較大的變化，因此減水劑的使用也要與之配合。比如，在一些硫酸鹽為主的砂漿中，這些化合物和水結合之后為負離子，此時需要的減水劑較少，這種情況下可適當降低減水劑的使用量。但在一些含有鈣離子的砂漿中，這些正離子需要的減水劑就較多，這種情況下課適當增加減水劑的使用量。

3 放療室墻體防輻射屏蔽砂漿關鍵技術分析

3.1 墻體的厚度及裂縫控制

一般來講，對防輻射墻的厚度要求是越厚屏蔽效果越好，但由于厚度越高，其更容易產生裂縫，因此也需要有一定的規定。根據相關標準，PT去的防輻射墻板最厚處應超過3米。根據具體的高能射線對墻體的破壞程度來看，對裂縫的標準要求為：不能出現寬度超過0.3毫米的貫穿式裂縫，且砂漿的收縮至要小于600毫米。

3.2 砂漿應分塊、分段進行澆搗

第一，在澆筑中，為了降低分塊的長度，保證質量，應分段進行澆筑，使每一塊均不超過30米最佳。在施工時，對裂縫也應進行分段澆筑，且前后兩部分的澆筑時間差應大于14天。

第二，垂直方向的墻面由于高度較大，因此，很難確保整體的質量和均勻性。因此，在對垂直方向的墻面進行澆筑時，也應分段進行，確保墻體的均勻性。對于裂縫的情況，應使用企口施工縫進行。

3.3 澆筑過程

澆筑的過程中，應注意對一些厚度較大的墻板的施工。從對砂漿進行攪拌到完成，整個時間應小于一個小時，入模的溫度應小于30度，并對砂漿進行保溫、保濕處理，并進行防曬保護，使其入模時間充分[4]。

4 結語

砂漿的主要是由水泥、骨料、超細鋼纖維、活性鉛粉、減水劑、水等組成的。因此，想要確保砂漿的密度符合要求，則需要在施工過程中時刻保證砂漿的密度均勻，確保堆砌出的墻體結構均勻、性能穩定。想要達到這一目的，在堆砌砂漿中需要注意一些關鍵技術，如分段、分澆筑，入模應注意保溫、保濕、防曬等。

參考文獻

[1] 李國剛.防輻射高性能混凝土材料研究[D].武漢理工大學，2010.

[2] 何登良.防氡防輻射水泥砂漿/膩子/多功能涂料及其復合體的開發[D].西南科技大學，2006.

[3] 何登良，鄧躍全，董發勤等.防氡防輻射水泥砂漿的研究[J].硅酸鹽通報，2005，24（2）：99-102.

[4] 張冰潔，王建偉，賈天合等.粘土磚在屏蔽防護中的應用[J].中國輻射衛生，2008，17（3）：301-302.