鄭潔堅(jiān) 劉建勇 梁開(kāi)元 萬(wàn)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(cè)技術(shù)企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

1 前言

新型墻體材料，是指符合國(guó)家和地方相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)等性能的墻體材料[1]。為了保護(hù)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(jìn)建筑業(yè)和建材業(yè)的技術(shù)進(jìn)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(wèn)題也備受關(guān)注。因此，對(duì)廣東省新型墻體材料進(jìn)行取樣檢測(cè)，對(duì)其放射性水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，為生產(chǎn)和應(yīng)用提供參考依據(jù)，有利于加強(qiáng)廣東省新型墻體材料市場(chǎng)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(cè)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(cè)試設(shè)備

名稱(chēng)：低本底多道γ 能譜儀；

廠家：北京紫方啟研科技有限公司；

標(biāo)準(zhǔn)樣品：國(guó)防科工委放射性計(jì)量一級(jí)站，樣品盒

幾何尺寸：Φ75mm×70mm。

2.3 制樣

隨機(jī)抽取不少于2kg 的樣品，經(jīng)烘箱烘干后，將檢驗(yàn)樣品破碎，磨細(xì)至粒徑不大于0.16mm，將其放入與標(biāo)準(zhǔn)樣品幾何形態(tài)一致的樣品盒中，稱(chēng)重，精確至0.1g，密封保存。

2.4 測(cè)量

待檢驗(yàn)樣品中天然放射性衰變鏈基本達(dá)到平衡后，在與標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)量條件相同的情況下，采用低本底多道γ 能譜儀對(duì)其進(jìn)行鐳-226，釷-232，鉀-40 比活度測(cè)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(jì)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(shuō)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(zhǎng)到2012年的311家，增長(zhǎng)了6%。其總數(shù)一直低于全國(guó)平均值，差值擴(kuò)大了306家。旅行社外聯(lián)人數(shù)下降了9萬(wàn)人，接待人數(shù)下降了11萬(wàn)人，且一直低于全國(guó)平均值，且與全國(guó)平均值的差距逐漸擴(kuò)大。通過(guò)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(yíng)業(yè)收入與全國(guó)平均值的差距越來(lái)越大，從業(yè)人員數(shù)一直低于全國(guó)平均值，差值增長(zhǎng)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(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》[2]的技術(shù)指標(biāo)（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(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)（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(cè)試數(shù)據(jù)匯總中，平均數(shù)都比中位數(shù)大，說(shuō)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(yàn)室的結(jié)果，新型墻體材料放射性大部分結(jié)果都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的限量值[4]。

3.2 測(cè)試數(shù)據(jù)波動(dòng)性

從表2 和表3 樣品內(nèi)外照射指數(shù)匯總表中，對(duì)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(gè)時(shí)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(lái)源兩個(gè)方面：一是原料本身含有天然放射性核素；二是加工過(guò)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(gè)生產(chǎn)線，產(chǎn)品原料對(duì)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(guò)對(duì)每一爐產(chǎn)品進(jìn)行放射性檢測(cè)，來(lái)管控產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 不合格數(shù)據(jù)分析

筆者對(duì)常見(jiàn)的四種新型墻材材料進(jìn)行放射性檢測(cè)，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(hù)而成的多孔硅酸鹽砌塊。其中，水泥在生產(chǎn)過(guò)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(huì)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(huì)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(dá)到建筑空心砌塊類(lèi)環(huán)境標(biāo)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(cè)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(duì)其所用的砂石、水泥、爐渣、粉煤灰、煤矸石、硫石膏等進(jìn)行放射性指標(biāo)檢測(cè)。使用放射性指標(biāo)合格的原材料，對(duì)質(zhì)控蒸壓加氣砌塊等產(chǎn)品放射性指標(biāo)合格非常重要的一環(huán)。另外，通過(guò)加強(qiáng)抽樣頻率來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)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(biāo)分析

由上述2.5 可知，進(jìn)行判定的規(guī)范不一樣，合格率會(huì)有所不同。對(duì)比GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)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(lèi)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(lái)具體說(shuō)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(lèi)為主體材料，其技術(shù)指標(biāo)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(lèi)為加氣混凝土，其技術(shù)指標(biāo)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(biāo)數(shù)值上來(lái)看，GB 6566—2010 規(guī)范的外照射指數(shù)的技術(shù)指標(biāo)是比GB 50325—2010(2013 版）規(guī)范的外照射指數(shù)的技術(shù)指標(biāo)要嚴(yán)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(biāo)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(rèn)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(dú)立歸類(lèi)，將其技術(shù)指標(biāo)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(duì)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(jìn)作用。

對(duì)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(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)（UNSCEAR）文獻(xiàn)資料表明[8]，土壤中γ 輻射劑量率基本來(lái)自地表25cm 的貢獻(xiàn)。如果建筑物的總體質(zhì)量厚度已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)40g/cm2，γ 輻射對(duì)人體的影響而言，空心建材與非空心建材已經(jīng)沒(méi)有區(qū)別[9]。對(duì)于建筑主體材料，不宜再進(jìn)行空心與非空心材料之分。

4 結(jié)論

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

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

⑵在生產(chǎn)活動(dòng)中，加工時(shí),應(yīng)盡量使用放射性小或無(wú)放射性的天然材料；利用廢渣或再生材料生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)嚴(yán)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(jìn)行放射性核素比活度檢驗(yàn)。也盡量每一爐成品都進(jìn)行放射性核素比活度檢驗(yàn)，進(jìn)行質(zhì)量控制。

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