医院放疗室墙体防辐射屏蔽砂浆技术研究

李洋　梁世建

摘 要：近年来，人们的生活水平不断提高，对健康环境的要求也越来越迫切，如何降低医药高能射线辐射对相关人员的伤害，成为了相关领域的研究热点。为此，文章首先分析了屏蔽砂浆的概念，并对其原材料进行分析，最后介绍了其在浇筑过程中的一些关键技术。

关键词：放疗室；防辐射；砂浆；屏蔽、浇筑

随着医疗设备的不断革新与新技术的引入，运用电磁辐射的设备越来越多，各种使用高能射线的设备在医院进行应用。一方面，这种设备可以有效的为检查提供清晰的判断依据，另一方面，这种射线所带来的辐射负作用，也会对医护人员及患者带来隐形的伤害。特别是在室外的患者，由于室内医生多穿有防护服，但室外的患者并没有相关防护。因此，如果防辐射屏蔽墙不能有效隔离辐射的话，则会对患者和医生的健康造成极大的危害。本文就此问题，对医院屏蔽砂浆的原材料及其关键技术进行分析[1]。

1 屏蔽砂浆的概念

常见的砂浆，大部分都是多相的复合材料，通过大量的水、骨料和胶凝等材料混合组成。其屏蔽辐射的功能，主要是通过提高墙体的密度来完成的。砂浆一般是用水泥与混凝土混合制成。其中，硫酸钡的结构稳定且密度较高，根据实际检验测得其对X等高能射线的吸收性能也很好。因此，经常用其当作水泥的主要原料。运用这种原料制成的砂浆，可以有效代替传统的铅板来屏蔽高辐射的射线，比如核反应堆、医院的高能射线房间等。但由于硫酸钡的强度差强人意，且和砂浆的平均密度相比有一定的差距，因此，单纯用这种原料制成的砂浆很容易出现结合不好，导致断裂，且强度不能满足要求。最新的研究中大多在砂浆中加入一些能够提高结合性和强度的材料，来解决硫酸钡的强度与密度问题。下文就此方面进行分析[2]。

2 屏蔽砂浆原材料的选择

2.1 水泥

水泥是制作砂浆的一个主要成分，水泥的种类有很多，选择用哪种，一方面要考虑到其物理性质需要满足设计要求，另一方面需要考虑到材料的强度与砂浆设计的总体强度是否匹配以及和外加剂是否相容。以此确保砂浆的总体质量，防止出现断裂、强度不平衡等问题。目前，国内主要使用的还是普遍的CaSiO3水泥或者是加入其它功能性原料配置的水泥。其强度一般为40以上，可以供普通建筑使用。但医院的放疗室由于其特殊的屏蔽辐射需求，避免由于水化热导致的墙体开题等问题，一般在选择水泥材料时，选用的是一些加入降低水化热的CaSiO3水泥。

2.2 骨料

砂浆中需要掺入一些粗、细骨料来调整砂浆的密度。由于防辐射需要，其密度要求较高，其砂浆需要比普通的密度高两倍以上，因此，一般在砂浆中会加入较多的粗骨料来调整密度。重晶石是最常用的一种粗骨料，其密度较高，根据实际检验测得其对X等高能射线的吸收性能也很好，因此常被加入砂浆中用以条件密度。细骨料，大多是用一些普通的小颗粒砂石制作。这种细骨料主要用途在于降低砂浆中的胶凝材料和集料的密度差异提高砂浆的结合程度，使其便于处理[1]。

2.3 超细钢纤维

这种材料的主要作用在于对砂浆进行强化，通过加入适当的超细钢纤维，可以有效提高整体的抗压、抗弯。拉伸等强度，使整体的性能得到提升。其具体的增强效果，一方面与所选择纤维的提及率、长径比等有关，另一方面也与砂浆本体的强度、砂浆和其之间的粘结程度有关[3]。

2.4 活性铅粉

这种材料是在传统铅板的基础上进行优化升级后得到的，经试验测得，其对高能射线具有更好的屏蔽效果，在砂浆中适当添加该材料，可以使砂浆整体的防辐射效果得到极大的提升。活性铅粉材料的尺寸都较小，一般是用微米来衡量的，因此能够和砂浆进行较好的融合。

2.5 减水剂

根据相关学者的研究发现，不同的砂浆基体对减水剂的需求也有所不同。由于砂浆中矿物质的含量与成分有较大的变化，因此减水剂的使用也要与之配合。比如，在一些硫酸盐为主的砂浆中，这些化合物和水结合之后为负离子，此时需要的减水剂较少，这种情况下可适当降低减水剂的使用量。但在一些含有钙离子的砂浆中，这些正离子需要的减水剂就较多，这种情况下课适当增加减水剂的使用量。

3 放疗室墙体防辐射屏蔽砂浆关键技术分析

3.1 墙体的厚度及裂缝控制

一般来讲，对防辐射墙的厚度要求是越厚屏蔽效果越好，但由于厚度越高，其更容易产生裂缝，因此也需要有一定的规定。根据相关标准，PT去的防辐射墙板最厚处应超过3米。根据具体的高能射线对墙体的破坏程度来看，对裂缝的标准要求为：不能出现宽度超过0.3毫米的贯穿式裂缝，且砂浆的收缩至要小于600毫米。

3.2 砂浆应分块、分段进行浇捣

第一，在浇筑中，为了降低分块的长度，保证质量，应分段进行浇筑，使每一块均不超过30米最佳。在施工时，对裂缝也应进行分段浇筑，且前后两部分的浇筑时间差应大于14天。

第二，垂直方向的墙面由于高度较大，因此，很难确保整体的质量和均匀性。因此，在对垂直方向的墙面进行浇筑时，也应分段进行，确保墙体的均匀性。对于裂缝的情况，应使用企口施工缝进行。

3.3 浇筑过程

浇筑的过程中，应注意对一些厚度较大的墙板的施工。从对砂浆进行搅拌到完成，整个时间应小于一个小时，入模的温度应小于30度，并对砂浆进行保温、保湿处理，并进行防晒保护，使其入模时间充分[4]。

4 结语

砂浆的主要是由水泥、骨料、超细钢纤维、活性铅粉、减水剂、水等组成的。因此，想要确保砂浆的密度符合要求，则需要在施工过程中时刻保证砂浆的密度均匀，确保堆砌出的墙体结构均匀、性能稳定。想要达到这一目的，在堆砌砂浆中需要注意一些关键技术，如分段、分浇筑，入模应注意保温、保湿、防晒等。

参考文献

[1] 李国刚.防辐射高性能混凝土材料研究[D].武汉理工大学，2010.

[2] 何登良.防氡防辐射水泥砂浆/腻子/多功能涂料及其复合体的开发[D].西南科技大学，2006.

[3] 何登良，邓跃全，董发勤等.防氡防辐射水泥砂浆的研究[J].硅酸盐通报，2005，24（2）：99-102.

[4] 张冰洁，王建伟，贾天合等.粘土砖在屏蔽防护中的应用[J].中国辐射卫生，2008，17（3）：301-302.