醫(yī)院放療室墻體防輻射屏蔽砂漿技術(shù)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(huán)境的要求也越來越迫切，如何降低醫(yī)藥高能射線輻射對相關(guān)人員的傷害，成為了相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為此，文章首先分析了屏蔽砂漿的概念，并對其原材料進(jìn)行分析，最后介紹了其在澆筑過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：放療室；防輻射；砂漿；屏蔽、澆筑

隨著醫(yī)療設(shè)備的不斷革新與新技術(shù)的引入，運(yùn)用電磁輻射的設(shè)備越來越多，各種使用高能射線的設(shè)備在醫(yī)院進(jìn)行應(yīng)用。一方面，這種設(shè)備可以有效的為檢查提供清晰的判斷依據(jù)，另一方面，這種射線所帶來的輻射負(fù)作用，也會對醫(yī)護(hù)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(nèi)醫(yī)生多穿有防護(hù)服，但室外的患者并沒有相關(guān)防護(hù)。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(yī)生的健康造成極大的危害。本文就此問題，對醫(yī)院屏蔽砂漿的原材料及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(fù)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定且密度較高，根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)測得其對X等高能射線的吸收性能也很好。因此，經(jīng)常用其當(dāng)作水泥的主要原料。運(yùn)用這種原料制成的砂漿，可以有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛板來屏蔽高輻射的射線，比如核反應(yīng)堆、醫(yī)院的高能射線房間等。但由于硫酸鋇的強(qiáng)度差強(qiáng)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(xiàn)結(jié)合不好，導(dǎo)致斷裂，且強(qiáng)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(jié)合性和強(qiáng)度的材料，來解決硫酸鋇的強(qiáng)度與密度問題。下文就此方面進(jìn)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(zhì)需要滿足設(shè)計(jì)要求，另一方面需要考慮到材料的強(qiáng)度與砂漿設(shè)計(jì)的總體強(qiáng)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(zhì)量，防止出現(xiàn)斷裂、強(qiáng)度不平衡等問題。目前，國內(nèi)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(qiáng)度一般為40以上，可以供普通建筑使用。但醫(yī)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(dǎo)致的墻體開題等問題，一般在選擇水泥材料時(shí)，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(xì)骨料來調(diào)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(diào)整密度。重晶石是最常用的一種粗骨料，其密度較高，根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)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(xì)骨料，大多是用一些普通的小顆粒砂石制作。這種細(xì)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(jié)合程度，使其便于處理[1]。

2.3 超細(xì)鋼纖維

這種材料的主要作用在于對砂漿進(jìn)行強(qiáng)化，通過加入適當(dāng)?shù)某?xì)鋼纖維，可以有效提高整體的抗壓、抗彎。拉伸等強(qiáng)度，使整體的性能得到提升。其具體的增強(qiáng)效果，一方面與所選擇纖維的提及率、長徑比等有關(guān)，另一方面也與砂漿本體的強(qiáng)度、砂漿和其之間的粘結(jié)程度有關(guān)[3]。

2.4 活性鉛粉

這種材料是在傳統(tǒng)鉛板的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化升級后得到的，經(jīng)試驗(yàn)測得，其對高能射線具有更好的屏蔽效果，在砂漿中適當(dāng)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?；钚糟U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(jìn)行較好的融合。

2.5 減水劑

根據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，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(zhì)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(jié)合之后為負(fù)離子，此時(shí)需要的減水劑較少，這種情況下可適當(dāng)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(dāng)增加減水劑的使用量。

3 放療室墻體防輻射屏蔽砂漿關(guān)鍵技術(shù)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(chǎn)生裂縫，因此也需要有一定的規(guī)定。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，PT去的防輻射墻板最厚處應(yīng)超過3米。根據(jù)具體的高能射線對墻體的破壞程度來看，對裂縫的標(biāo)準(zhǔn)要求為：不能出現(xiàn)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(yīng)分塊、分段進(jìn)行澆搗

第一，在澆筑中，為了降低分塊的長度，保證質(zhì)量，應(yīng)分段進(jìn)行澆筑，使每一塊均不超過30米最佳。在施工時(shí)，對裂縫也應(yīng)進(jìn)行分段澆筑，且前后兩部分的澆筑時(shí)間差應(yīng)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(zhì)量和均勻性。因此，在對垂直方向的墻面進(jìn)行澆筑時(shí)，也應(yīng)分段進(jìn)行，確保墻體的均勻性。對于裂縫的情況，應(yīng)使用企口施工縫進(jìn)行。

3.3 澆筑過程

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

4 結(jié)語

砂漿的主要是由水泥、骨料、超細(xì)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(shí)刻保證砂漿的密度均勻，確保堆砌出的墻體結(jié)構(gòu)均勻、性能穩(wěn)定。想要達(dá)到這一目的，在堆砌砂漿中需要注意一些關(guān)鍵技術(shù)，如分段、分澆筑，入模應(yīng)注意保溫、保濕、防曬等。

參考文獻(xiàn)

[1] 李國剛.防輻射高性能混凝土材料研究[D].武漢理工大學(xué)，2010.

[2] 何登良.防氡防輻射水泥砂漿/膩?zhàn)?多功能涂料及其復(fù)合體的開發(fā)[D].西南科技大學(xué)，2006.

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

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