鄭潔堅 劉建勇 梁開元 萬桂芬 鄧金梅

（1 廣州市建筑材料工業(yè)研究所有限公司；2 廣東省材料與構(gòu)件防火檢測技術(shù)企業(yè)重點實驗室）

1 前言

新型墻體材料，是指符合國家和地方相關(guān)技術(shù)標準和產(chǎn)業(yè)政策，以非粘土材料為主要原材料生產(chǎn)的具有節(jié)能、利廢、節(jié)土、輕質(zhì)、高強等性能的墻體材料[1]。為了保護土地資源和生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源，各地政府大力推廣和規(guī)范新型墻體材料的生產(chǎn)和使用，促進建筑業(yè)和建材業(yè)的技術(shù)進步。

通常這些新型墻體材料以粉煤灰、煤矸石、石粉、爐渣、竹炭等為主要原料。而這些新型墻體材料中的放射問題也備受關(guān)注。因此，對廣東省新型墻體材料進行取樣檢測，對其放射性水平進行評價，為生產(chǎn)和應(yīng)用提供參考依據(jù)，有利于加強廣東省新型墻體材料市場管理以及新型墻體材料的可持續(xù)發(fā)展。

2 典型墻體材料放射性核素限量測試研究

2.1 樣品

抽樣選取廣東省30 家新型墻體材料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的墻體材料產(chǎn)品。其中包括發(fā)泡復(fù)合墻板12 組，石膏板20 組，燒結(jié)磚8 組，蒸壓加氣混凝土砌塊39 組。

2.2 測試設(shè)備

名稱：低本底多道γ 能譜儀；

廠家：北京紫方啟研科技有限公司；

標準樣品：國防科工委放射性計量一級站，樣品盒

幾何尺寸：Φ75mm×70mm。

2.3 制樣

隨機抽取不少于2kg 的樣品，經(jīng)烘箱烘干后，將檢驗樣品破碎，磨細至粒徑不大于0.16mm，將其放入與標準樣品幾何形態(tài)一致的樣品盒中，稱重，精確至0.1g，密封保存。

2.4 測量

待檢驗樣品中天然放射性衰變鏈基本達到平衡后，在與標準樣品測量條件相同的情況下，采用低本底多道γ 能譜儀對其進行鐳-226，釷-232，鉀-40 比活度測量。

根據(jù)公式內(nèi)照射指數(shù)IRa=CRa/200，外照射指數(shù)Ir=CRa/370+CTh/260+CK/4200，計算他們的內(nèi)照射指數(shù)和外照射指數(shù)。

2.5 數(shù)據(jù)匯總

從表1 樣品放射性核素匯總表，可以看出所抽取的各種墻體材料的放射性的Ra 鐳-226，Th 釷-232，鉀-40 的比活度的平均數(shù)，都比中位數(shù)大，說明各各種墻體材料的放射性的Ra 鐳-226，Th 釷-232，鉀-40 的比活度大部分處于偏低的狀態(tài)，石膏板的鉀-40 的比活度的平均數(shù)是中位數(shù)的3.5 倍。

2001-2012年海南省的旅行社總數(shù)從2001年的151家增長到2012年的311家，增長了6%。其總數(shù)一直低于全國平均值，差值擴大了306家。旅行社外聯(lián)人數(shù)下降了9萬人，接待人數(shù)下降了11萬人，且一直低于全國平均值，且與全國平均值的差距逐漸擴大。通過比較，外聯(lián)人數(shù)下降速度較快，且低于平均值的速度也較快。營業(yè)收入與全國平均值的差距越來越大，從業(yè)人員數(shù)一直低于全國平均值，差值增長了3732人。

從表2 和表3 樣品內(nèi)外照射指數(shù)匯總表，可以看出所抽取的各種墻體材料的內(nèi)照射指數(shù)，集中在0.2～0.5 間的約占總組數(shù)的87.5%，而外照射指數(shù)集中在0.2～0.5 間的約占總組數(shù)的71.2%。

從表2 和表3 樣品內(nèi)外照射指數(shù)匯總表，只有蒸壓加氣混凝土砌塊的內(nèi)外照射指數(shù)出現(xiàn)不及格：按照國標標準GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》[2]的技術(shù)指標（主體材料的內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.0），其內(nèi)外照射指數(shù)不合格率分別占了5%，10%；按照國標標準GB 50325-2010(2013 版）《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（2013 年版）》[3]的技術(shù)指標（加氣混凝土的內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.3），其內(nèi)外照射指數(shù)不合格率分別占了5%，5%。

3 數(shù)據(jù)分析研究

3.1 樣品放射性核素的普遍性

從表2 和表3 樣品內(nèi)外照射指數(shù)匯總結(jié)果顯示，不合格數(shù)量，所占比很少。從表1 樣品放射性核素測試數(shù)據(jù)匯總中，平均數(shù)都比中位數(shù)大，說明各種墻體材料的放射性的Ra 鐳-226，Th 釷-232，鉀-40 的比活度大部分處于偏低。參考其他試驗室的結(jié)果，新型墻體材料放射性大部分結(jié)果都遠遠低于標準上規(guī)定的限量值[4]。

3.2 測試數(shù)據(jù)波動性

從表2 和表3 樣品內(nèi)外照射指數(shù)匯總表中，對不及格產(chǎn)品溯源，發(fā)現(xiàn)這四組不及格的產(chǎn)品均為同一個時間，從同一家廠家分別抽檢的不同的兩組產(chǎn)品中的其中一組，同比同一組產(chǎn)品的內(nèi)外照射指數(shù)都合格。

建筑材料中的放射性核素主要來源兩個方面：一是原料本身含有天然放射性核素；二是加工過程導(dǎo)致放射性核素富集[5]。從溯源廠家可以看出，同樣的生產(chǎn)工藝，同一個生產(chǎn)線，產(chǎn)品原料對于樣品內(nèi)外照射指數(shù)有較大的影響。在日常生產(chǎn)中，有條件的廠家，可以通過對每一爐產(chǎn)品進行放射性檢測，來管控產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 不合格數(shù)據(jù)分析

筆者對常見的四種新型墻材材料進行放射性檢測，其結(jié)果是只有蒸壓加氣混凝土砌塊放射性指數(shù)出現(xiàn)不及格產(chǎn)品，且不合格概率不低。

蒸壓加氣混凝土砌塊是用鈣質(zhì)材料（如水泥、石灰）和硅質(zhì)材料（如砂子、粉煤灰、礦渣）的配料中加入鋁粉作加氣劑，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型、發(fā)氣膨脹、預(yù)養(yǎng)切割，再經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護而成的多孔硅酸鹽砌塊。其中，水泥在生產(chǎn)過程中，若摻入具有放射性的石膏、礦渣、粉煤灰等混合材料，就會使水泥具有較高的放射性，此外，若石灰?guī)r和黏土存在于鈾礦附近，也會使水泥具有較高的放射性[6]；另外，使用了粉煤灰和礦渣等天然放射性水平較高的硅質(zhì)材料作原料；最后為了達到建筑空心砌塊類環(huán)境標志產(chǎn)品的基本要求，產(chǎn)品中使用的廢棄物和工業(yè)副產(chǎn)品（如稻草、木屑、爐渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等）等的含量應(yīng)大于35%[7]：這就容易導(dǎo)致蒸壓加氣混凝土砌塊的放射性偏高，容易造成放射性不及格。

表1 樣品放射性核素測試數(shù)據(jù)匯總

表2 樣品內(nèi)照射指數(shù)匯總

表3 樣品外照射指數(shù)匯總

蒸壓加氣砌塊放射性容易出現(xiàn)不及格的產(chǎn)品，在日常生產(chǎn)中，可對其所用的砂石、水泥、爐渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等進行放射性指標檢測。使用放射性指標合格的原材料，對質(zhì)控蒸壓加氣砌塊等產(chǎn)品放射性指標合格非常重要的一環(huán)。另外，通過加強抽樣頻率來控制生產(chǎn)過程導(dǎo)致放射性核素富集也是極重要的一環(huán)。

3.4 放射性判定指標分析

由上述2.5 可知，進行判定的規(guī)范不一樣，合格率會有所不同。對比GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》（以下簡稱GB 6566—2010）和GB 50325—2010(2013 版） 《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（2013 年版）》（GB 50325—2010(2013 版））兩本規(guī)范，他們的具體分類有些不一樣，導(dǎo)致判定結(jié)果不一致。以下把出現(xiàn)不及格結(jié)果的蒸壓加氣砌塊來具體說明：

在GB 6566—2010 的規(guī)范里，只把建筑材料分為主體材料和裝修材料，蒸壓加氣砌塊歸類為主體材料，其技術(shù)指標為，主體材料的內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.0。

在GB 50325—2010(2013 版）的規(guī)范里，把建筑材料分為主體材料、裝修材料、加氣混凝土和空心率（孔洞率）大于25%的空心磚空心砌塊等，蒸壓加氣砌塊歸類為加氣混凝土，其技術(shù)指標為，內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.3。

由技術(shù)指標數(shù)值上來看，GB 6566—2010 規(guī)范的外照射指數(shù)的技術(shù)指標是比GB 50325—2010(2013 版）規(guī)范的外照射指數(shù)的技術(shù)指標要嚴格。但是考慮到蒸壓加氣混凝土砌塊的原材料構(gòu)成，符合環(huán)境標志產(chǎn)品更是添加大于35%廢棄物和工業(yè)副產(chǎn)品（如稻草、木屑、爐渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等），有可能造成放射性指數(shù)偏高。

因此，筆者認為GB 50325—2010(2013 版）規(guī)范中將加氣混凝土和空心率（孔洞率）大于25%的空心磚空心砌塊等獨立歸類，將其技術(shù)指標由GB 6566—2010 的規(guī)范的內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.3 提高為GB 50325—2010(2013 版）規(guī)范的內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0，外照射指數(shù)Ir≤1.3，對于提倡生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源的新型墻體材料的發(fā)展有更大的促進作用。

對于GB 50325—2010(2013 版）規(guī)范中還提到空心率（孔洞率）大于25%的空心磚空心砌塊等材料，聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會（UNSCEAR）文獻資料表明[8]，土壤中γ 輻射劑量率基本來自地表25cm 的貢獻。如果建筑物的總體質(zhì)量厚度已經(jīng)達到或超過40g/cm2，γ 輻射對人體的影響而言，空心建材與非空心建材已經(jīng)沒有區(qū)別[9]。對于建筑主體材料，不宜再進行空心與非空心材料之分。

4 結(jié)論

通過上面的分析，為了規(guī)范新型墻體材料，加強廣東省新型墻體材料市場管理以及新型墻體材料的可持續(xù)發(fā)展，建議：

⑴對普通原材料的墻體材料的放射性核素限量標準，可以適當(dāng)提高放射性核素限量標準；對于符合環(huán)境標志產(chǎn)品，建議可以適當(dāng)放寬。

⑵在生產(chǎn)活動中，加工時,應(yīng)盡量使用放射性小或無放射性的天然材料；利用廢渣或再生材料生產(chǎn)產(chǎn)品時,應(yīng)嚴格控制工業(yè)廢渣或再生材料的摻加量。

⑶當(dāng)企業(yè)生產(chǎn)更換原料和配比是，最好預(yù)先進行放射性核素比活度檢驗。也盡量每一爐成品都進行放射性核素比活度檢驗，進行質(zhì)量控制。

⑷對于GB 6566—2010 的規(guī)范中的放射性核素含量測定方法中，“基本是達到平衡狀態(tài)”做出明確的合理的規(guī)定和說明，避免各部門因理解偏差而造成不必要的測量誤差，提高控制水平。