新型墻體材料放射性檢測影響因素研究

柏光山　王　迪

1貴州省建材產品質量監督檢驗院（550000） 2國家新型墻體材料質量監督檢驗中心（貴州）（550000）

新型墻體材料放射性檢測影響因素研究

柏光山1，2王迪1，2

1貴州省建材產品質量監督檢驗院（550000） 2國家新型墻體材料質量監督檢驗中心（貴州）（550000）

通過正交試驗，研究了物料粒徑、物料重量、檢測時間、密封靜置時間等因素對新型墻體材料放射性的影響。試驗結果顯示：密封靜置時間對新型墻體材料放射性內照指數的檢測結果影響最大，物料粒徑和密封靜置時間對新型墻體材料放射性外照指數的檢測結果影響最大。通過試驗得出的新型墻體材料放射性最優檢測條件為：物料粒徑＜0.16mm，物料重量300g，檢測時間2h，密閉靜置時間14d。

新型墻體材料；放射性；正交試驗

目前，我國資源日益緊張，以固體廢棄物為主要原材料制成的新型墻體材料逐漸替代了傳統墻體材料，成為建筑砌體結構中主要支柱。但是，固體廢棄物可能存在一些放射性物質，長期接觸會對人體健康造成損害。因此，對新型墻體材料放射性水平進行科學有效的檢測顯得尤為重要［1］。

墻體材料有兩種輻射方式：內照射和外照射。內照射是放射性元素的衰變，形成了放射性物質及其子體。外照射是對人體的射線源照射［2］。因此國家強制性標準 《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）對墻體材料的內照射和外照射均進行了規定。

本試驗對新型墻體材料放射性檢測影響較大的物料粒徑、物料重量、檢測時間、密封靜置時間等因素進行研究，通過正交試驗的方法確定最優檢測條件，為科學準確檢測新型墻體材料放射性水平提供支撐。

1　試驗原材料及試驗方案

1.1試驗原材料

選取以水泥、砂石、粉煤灰、脫硫石膏、鋁粉等為原材料制備的蒸壓加氣混凝土砌塊作為試驗的原材料。

1.2試驗方案

本次正交試驗選取4個影響因素，每個影響因素選取3個水平，采用L9（34）正交表，各因素的水平選取情況見表1。

表1　正交表試驗因素與水平

對一塊蒸壓加氣混凝土砌塊進行破碎，選取不同粒徑的物料稱重后放入樣品盒中密封；在不同密封靜置時間進行不同時長的檢測，確定放射性中內照指數與外照指數；對內照指數與外照指數進行分析，最終確認最佳檢測條件。

檢測放射性方法、設備、數據統計均參照國家強制性標準《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）進行。

實驗室檢測條件為：溫度（20±2）℃、濕度50%± 5%。

2　試驗結果與討論

2.1試驗結果

按照L9（34）正交表的試驗數量，進行了9組新型墻體材料放射性水平的檢測，分別記錄內照指數與外照指數，正交試驗方案及結果見表2。

表2　正交試驗方案及結果

2.2對內照指數的影響

各因素對內照指數的影響見表3。通過極差分析可知，影響新型墻體材料放射性內照指數水平的因素主次順序為：D＞C＞B＞A。最優檢測條件為物料粒徑＜0.16mm，物料重量300g，檢測時間2h，密封靜置時間14d。密封靜置時間是影響內照指數的主要因素。隨著密封靜置時間的增加，新型墻體材料中的放射性物質逐漸分裂衰變，產生了放射性物質及其子體，導致放射性水平的升高。由于不同原材料中所含放射性的衰減速率和當前放射水平不一致，不同放射水平和衰減速率的相互作用可能會使放射性水平下降，因此，檢測新型墻體材料放射性水平時也不宜將樣品放置過長時間。

表3　內照指數試驗結果分析

2.3對外照指數的影響

各因素對外照指數的影響見表4。通過極差分析可知，影響新型墻體材料放射性水平的因素主次順序為：A=D＞B＞C。最優檢測條件為物料粒徑＜0.16 mm，物料重量300g，檢測時間2h/4h，密封靜置時間14d。檢測結果發現，各因素對外照指數的影響因素與內照指數的影響因素的順序有所不同，但是結果基本一致。

國家強制性標準 《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）規定：內照指數主要考察的指標為Ra226的放射性比活度，但是外照指數考察的是Ra226、Th232、K40等天然放射性核素的比活度，所以外照指數的影響因素比內照指數要多。物料粒徑減小后，放射性元素的外圍屏蔽效應降低，導致放射性元素的放射水平提高。因此，如果要提高放射性檢測的準確性，需要將物料粒徑盡可能的降低。

表4　外照指數試驗結果分析

3　結論

影響新型墻體材料放射性內照指數水平的因素主次順序為：密封靜置時間＞檢測時間＞物料重量＞物料粒徑。

影響新型墻體材料放射性外照指數水平的因素主次順序為：物料粒徑=密封靜置時間＞物料重量＞檢測時間。

綜合內照指數與外照指數的最優配比，最終確定新型墻體材料放射性水平檢測的最優條件為：物料粒徑＜0.16mm，物料重量300g，檢測時間2h，密封靜置時間14d。

［2］邱運蓮.關于建筑材料放射性檢測及其相關問題的探析［J］.建材與裝飾，2013，5：377-378.