深圳常用墻體材料輻射水平調(diào)研

孫浩，林洛瑩（深圳市建筑科學(xué)研究院股份有限公司，廣東深圳　518049）

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深圳常用墻體材料輻射水平調(diào)研

孫浩，林洛瑩
（深圳市建筑科學(xué)研究院股份有限公司，廣東深圳518049）

摘要：對深圳市常用墻體材料中天然放射性物質(zhì)的含量及其分布特點進(jìn)行了調(diào)研。從深圳在建的130個民用建筑中選取了12種墻體材料，用低本底多道γ能譜儀測量其天然放射性核素含量。結(jié)果表明：12種常用墻體材料的460個樣品的內(nèi)照射指數(shù)沒有超過GB 6566—2010規(guī)定的限值，外照射指數(shù)超過GB 6566—2010規(guī)定限值的有石子、蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、粉煤灰、蒸壓加氣混凝土砌塊，其中石子的外照射指數(shù)Iγ超標(biāo)率最高，蒸壓加氣混凝土砌塊超標(biāo)率最低。通過對深圳常用墻體材料輻射水平的分析，為民用建筑建造過程中材料的抽檢及選擇建筑材料提供參考。

關(guān)鍵詞：民用建筑；墻體材料；輻射水平

0 引言

我國“十五”期間將摻工業(yè)廢渣新型墻體材料作為建筑工業(yè)的發(fā)展重點，發(fā)展新型建筑材料既節(jié)約了能源，也節(jié)約了土地，有利于保護(hù)環(huán)境和改善建筑功能。但是新型墻體材料往往摻入含有一定放射性的工業(yè)廢渣［1］，因此調(diào)查研究目前民用建筑中墻體材料輻射水平是非常重要的。

各國研究人員對摻渣建材中的輻射水平進(jìn)行了研究［2-3］。世界經(jīng)濟(jì)協(xié)作與發(fā)展組織制定了建筑材料中天然放射性物質(zhì)含量的限值標(biāo)準(zhǔn)［4］。2001年歐共體組成專家討論在新的基本安全指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)中添加關(guān)于控制建筑材料放射性水平的建議［5］。很多國家如奧地利、挪威、比利時、芬蘭、瑞典等制定了各自國家建筑材料中放射性核素限量標(biāo)準(zhǔn)［6］。我國于2001年發(fā)布實施了GB 6566《建筑材料放射性核素限量》，并于2010年重新修訂發(fā)布［7］。

對于建筑材料放射性物質(zhì)水平，世界各國和地區(qū)沒有統(tǒng)一的限值標(biāo)準(zhǔn)。但是各國和地區(qū)都是根據(jù)建筑材料中天然放射性物質(zhì)226Ra、232Th和40K活度濃度制定了外照射指數(shù)（Iγ）限值。GB 6566—2010中也制定了建筑材料外照射指數(shù)的限值，同時對建筑主體材料和裝飾裝修材料的外照射指數(shù)作了不同的規(guī)定［7］。有些國家，除了外照射指數(shù)，還有單獨關(guān)于226Ra的限制指數(shù)IRa，也稱為內(nèi)照射指數(shù)。內(nèi)照射指數(shù)是指建筑材料中天然放射性核素226Ra的放射性比活度除以規(guī)定的用于限制內(nèi)照射的鐳放射性比活度限值而得的商。瑞典規(guī)定226Ra的活度限值為200 Bq/kg，GB 6566—2010規(guī)定同樣為200 Bq/kg［6-7］。

新型墻體材料分為板材和塊材2大類。板材類可分為輕質(zhì)板材和復(fù)合板材；塊材又分為磚類和砌塊類。在板材和塊材中均有摻入工業(yè)廢渣的產(chǎn)品，而且所占比例較高，如板材中有工業(yè)灰渣混凝土空氣隔墻條板、石膏空心條板等；砌塊類的蒸壓加氣混凝土砌塊、粉煤灰空心砌塊、粉煤灰砌塊、石膏砌塊等；磚材中的粉煤灰空心磚、模數(shù)磚和煤矸石空心磚等。另外，由于現(xiàn)代建筑房屋墻體有較大體量是混凝土墻，所以混凝土墻體的輻射水平也需要重點關(guān)注，水泥、黃砂、石子、粉煤灰等建筑材料同樣需要進(jìn)行輻射水平調(diào)查。本報告主要介紹了深圳市墻體材料的天然放射性物質(zhì)含量及分布特點，分析常用墻體材料的輻射水平，為房屋建造過程中材料的抽檢及選擇建筑材料提供參考。

1 調(diào)查對象與方法

1.1 樣品采集

為了使本次調(diào)查的深圳市常用墻體材料的輻射水平具有代表性，從深圳在建的約130個民用建筑中選取墻體材料，包括水泥、黃沙、石子、粉煤灰、混凝土砂漿、砌塊、空心磚等。本次調(diào)查墻體成品隨機取樣2份，每份不少于3 kg，共采集460個材料樣品（見表1），全部測試其天然放射性核素水平。

1.2 樣品處理

樣品在電熱鼓風(fēng)干燥箱中于200℃烘2 h，用粉碎機粉碎，經(jīng)100目金屬篩過篩。裝入測量杯中密封7 d后待測。測量杯為Ф70 mm×70 mm的工程塑料，與標(biāo)準(zhǔn)樣品測量尺寸相同。

1.3 儀器設(shè)備

全自動低本底多道γ能譜儀（型號：FYFS-2002F），湖北方圓環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)，可測量能量范圍為20 keV～10 MeV，能量分辨率≤7%（137Cs），能量線性≤±1%，穩(wěn)定性為24 h峰位漂移＜1%，樣品中Ra、Th、K放射性比活度之和大于37 Bq/kg時儀器的測量擴展總不確定度不大于10%（k=2）。

2 結(jié)果與討論

本次調(diào)研的12類常用墻體材料的460個樣品的放射性水平統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 深圳常用墻體材料內(nèi)外照射指數(shù)超標(biāo)率

2.1 常用墻體材料內(nèi)照射指數(shù)

由表1可知，調(diào)研的12類常用墻體材料460個樣品中，混凝土墻體材料與非混凝土墻體材料的內(nèi)照射指數(shù)均符合GB 6566—2010規(guī)定的限值，超標(biāo)率為0。

GB 6566—2010采用內(nèi)照射指數(shù)作為控制標(biāo)準(zhǔn)主要是為了減少室內(nèi)氡對人體的危害，通過控制建筑材料中天然放射性核素226Ra放射性比活度，來達(dá)到控制氡輻射照射的目的。但近年來在實際研究和生活中發(fā)現(xiàn)，內(nèi)照射指數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的墻體材料仍然會導(dǎo)致室內(nèi)氡濃度超標(biāo)，主要原因是目前廣泛使用的發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)的墻體材料，即使226Ra的比活度相近，其氡析出率會相差2～3個量級［8］。所以現(xiàn)行建筑材料的放射性控制標(biāo)準(zhǔn)并不能完全達(dá)到有效控制氡危害的目的。

此次調(diào)研的墻體材料內(nèi)照射指數(shù)雖然符合GB 6566—2010規(guī)定的限值，但部分材料仍然具有導(dǎo)致室內(nèi)氡濃度超標(biāo)的風(fēng)險。

2.2 常用墻體材料外照射指數(shù)

由表1可知，常用的墻體材料外照射指數(shù)Iγ超標(biāo)率最高的是石子，其它依次是蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、粉煤灰、蒸壓加氣混凝土砌塊，而水泥、黃砂、混凝土砂漿、加氣磚、空心砌塊、蒸壓陶?；炷翆嵭膲Π搴屠w維水泥板的外照射指數(shù)Iγ沒有超標(biāo)。

此次樣品中的石子均為廣東省內(nèi)生產(chǎn)，由于廣東地區(qū)存在天然放射性高的地區(qū)，石子的外照射指數(shù)超標(biāo)率較高。粉煤灰外照射指數(shù)超標(biāo)，水泥、黃砂沒有超標(biāo)，所以對于混凝土墻體材料中石子需要嚴(yán)格檢測選擇使用。

對于非混凝土墻體材料的板材和塊材，外照射指數(shù)超標(biāo)的較少，蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、蒸壓加氣混凝土砌塊超標(biāo)，其中蒸壓灰砂磚超標(biāo)比例相對較高，所以對于蒸壓灰砂磚在實際使用過程中需要提高抽檢比例和抽檢頻次。

2.3 常用墻體材料天然放射性核素含量（見表2）

表2 墻體材料天然放射性水平及內(nèi)外照射指數(shù)

由表2可以看出，樣品中天然放射性核素226Ra、232Th、40K含量相對較高的是石子、粉煤灰、蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚及空心砌塊，可以看出混凝土墻體材料中石子、粉煤灰的天然放射性相對較高，非混凝土墻體材料中的蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、空心砌塊的天然放射性相對較高。

深圳常用的墻體材料中石子均取材于廣東省內(nèi)，石子的天然放射性較高，可能是其產(chǎn)地天然放射性本身較高，這與廣東的地質(zhì)條件有關(guān)。實際工程中對于石子應(yīng)重點檢測，加強抽檢比例和抽檢頻次，防止石子的天然放射性核素含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值。非混凝土墻體材料中蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚的天然放射性核素含量較大，在選擇使用此種材料時同樣應(yīng)該加強抽檢比例和抽檢頻次，防止天然放射性核素含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值。

3 結(jié)語

本次調(diào)查的12類常用墻體材料的460個樣品的內(nèi)照射指數(shù)沒有超過GB 6566—2010規(guī)定的限值，外照射指數(shù)超過GB 6566—2010規(guī)定限值的有石子、蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、粉煤灰、蒸壓加氣混凝土砌塊，其中石子的外照射指數(shù)超標(biāo)率最高，蒸壓加氣混凝土砌塊超標(biāo)率最低。

石子外照射指數(shù)超標(biāo)率較高的原因可能與廣東省內(nèi)的石子場地天然放射性本底較高有關(guān)。實際工程中應(yīng)加強石子的抽檢比例和抽檢頻次，防止石子的天然放射性核素含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值。

參考文獻(xiàn)：

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Survey of radiation levels of common wall materials in Shenzhen

SUN Hao，LIN Luoying
（Shenzhen Institute of Building Research，Shenzhen 518049，China）

Abstract：The contents and distribution characteristics of natural radionuclides in common wall materials of Shenzhen civil buildings were investigated. Twelve kinds of wall materials were selected from 130 civil buildings in Shenzhen，which were used in the construction. The radioactivity was determined with low background multi-channel γ-ray spectrometer. The results showed that the internal exposure index of 12 kinds of wall materials of 460 samples did not exceed the limits specified in the national standard GB 6566—2010. The materials which its external exposure index exceeded the limits specified in the national standard GB 6566—2010 were stone，autoclaved lime sand brick，concrete common brick，fly ash and autoclaved aerated concrete block. The excessive rate of external exposure index of stone was the highest，and the excessive rate of external exposure index of autoclaved aerated concrete block was the lowest. The data on the radiation level of wall materials in Shenzhen was a reference for the construction of civil buildings in the process of sampling and construction materials selection.

Key words：civil building，wall material，radiation level

中圖分類號：TU52；X591

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-702X（2016）03-0070-03

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（11375164）

收稿日期：2015-11-03

作者簡介：孫皓，男，1986年生，江蘇宿遷人，工程師。