柏光山　王　迪

1貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院（550000） 2國家新型墻體材料質(zhì)量監(jiān)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(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院（550000） 2國家新型墻體材料質(zhì)量監(jiān)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(jié)果顯示：密封靜置時間對新型墻體材料放射性內(nèi)照指數(shù)的檢測結(jié)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(shù)的檢測結(jié)果影響最大。通過試驗得出的新型墻體材料放射性最優(yōu)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(tǒng)墻體材料，成為建筑砌體結(jié)構(gòu)中主要支柱。但是，固體廢棄物可能存在一些放射性物質(zhì)，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(xué)有效的檢測顯得尤為重要［1］。

墻體材料有兩種輻射方式：內(nèi)照射和外照射。內(nèi)照射是放射性元素的衰變，形成了放射性物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn) 《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）對墻體材料的內(nèi)照射和外照射均進行了規(guī)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(yōu)檢測條件，為科學(xué)準(zhǔn)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(nèi)照指數(shù)與外照指數(shù)；對內(nèi)照指數(shù)與外照指數(shù)進行分析，最終確認(rèn)最佳檢測條件。

檢測放射性方法、設(shè)備、數(shù)據(jù)統(tǒng)計均參照國家強制性標(biāo)準(zhǔn)《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(jié)果與討論

2.1試驗結(jié)果

按照L9（34）正交表的試驗數(shù)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(nèi)照指數(shù)與外照指數(shù)，正交試驗方案及結(jié)果見表2。

表2　正交試驗方案及結(jié)果

2.2對內(nèi)照指數(shù)的影響

各因素對內(nèi)照指數(shù)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(nèi)照指數(shù)水平的因素主次順序為：D＞C＞B＞A。最優(yōu)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(nèi)照指數(shù)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(zhì)逐漸分裂衰變，產(chǎn)生了放射性物質(zhì)及其子體，導(dǎo)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(dāng)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(nèi)照指數(shù)試驗結(jié)果分析

2.3對外照指數(shù)的影響

各因素對外照指數(shù)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(yōu)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，各因素對外照指數(shù)的影響因素與內(nèi)照指數(shù)的影響因素的順序有所不同，但是結(jié)果基本一致。

國家強制性標(biāo)準(zhǔn) 《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）規(guī)定：內(nèi)照指數(shù)主要考察的指標(biāo)為Ra226的放射性比活度，但是外照指數(shù)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(shù)的影響因素比內(nèi)照指數(shù)要多。物料粒徑減小后，放射性元素的外圍屏蔽效應(yīng)降低，導(dǎo)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(zhǔn)確性，需要將物料粒徑盡可能的降低。

表4　外照指數(shù)試驗結(jié)果分析

3　結(jié)論

影響新型墻體材料放射性內(nèi)照指數(shù)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(shù)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(nèi)照指數(shù)與外照指數(shù)的最優(yōu)配比，最終確定新型墻體材料放射性水平檢測的最優(yōu)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(guān)于建筑材料放射性檢測及其相關(guān)問題的探析［J］.建材與裝飾，2013，5：377-378.