新型墙体材料放射性检测影响因素研究

柏光山　王　迪

1贵州省建材产品质量监督检验院（550000） 2国家新型墙体材料质量监督检验中心（贵州）（550000）

新型墙体材料放射性检测影响因素研究

柏光山1，2王迪1，2

1贵州省建材产品质量监督检验院（550000） 2国家新型墙体材料质量监督检验中心（贵州）（550000）

通过正交试验，研究了物料粒径、物料重量、检测时间、密封静置时间等因素对新型墙体材料放射性的影响。试验结果显示：密封静置时间对新型墙体材料放射性内照指数的检测结果影响最大，物料粒径和密封静置时间对新型墙体材料放射性外照指数的检测结果影响最大。通过试验得出的新型墙体材料放射性最优检测条件为：物料粒径＜0.16mm，物料重量300g，检测时间2h，密闭静置时间14d。

新型墙体材料；放射性；正交试验

目前，我国资源日益紧张，以固体废弃物为主要原材料制成的新型墙体材料逐渐替代了传统墙体材料，成为建筑砌体结构中主要支柱。但是，固体废弃物可能存在一些放射性物质，长期接触会对人体健康造成损害。因此，对新型墙体材料放射性水平进行科学有效的检测显得尤为重要［1］。

墙体材料有两种辐射方式：内照射和外照射。内照射是放射性元素的衰变，形成了放射性物质及其子体。外照射是对人体的射线源照射［2］。因此国家强制性标准 《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）对墙体材料的内照射和外照射均进行了规定。

本试验对新型墙体材料放射性检测影响较大的物料粒径、物料重量、检测时间、密封静置时间等因素进行研究，通过正交试验的方法确定最优检测条件，为科学准确检测新型墙体材料放射性水平提供支撑。

1　试验原材料及试验方案

1.1试验原材料

选取以水泥、砂石、粉煤灰、脱硫石膏、铝粉等为原材料制备的蒸压加气混凝土砌块作为试验的原材料。

1.2试验方案

本次正交试验选取4个影响因素，每个影响因素选取3个水平，采用L9（34）正交表，各因素的水平选取情况见表1。

表1　正交表试验因素与水平

对一块蒸压加气混凝土砌块进行破碎，选取不同粒径的物料称重后放入样品盒中密封；在不同密封静置时间进行不同时长的检测，确定放射性中内照指数与外照指数；对内照指数与外照指数进行分析，最终确认最佳检测条件。

检测放射性方法、设备、数据统计均参照国家强制性标准《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）进行。

实验室检测条件为：温度（20±2）℃、湿度50%± 5%。

2　试验结果与讨论

2.1试验结果

按照L9（34）正交表的试验数量，进行了9组新型墙体材料放射性水平的检测，分别记录内照指数与外照指数，正交试验方案及结果见表2。

表2　正交试验方案及结果

2.2对内照指数的影响

各因素对内照指数的影响见表3。通过极差分析可知，影响新型墙体材料放射性内照指数水平的因素主次顺序为：D＞C＞B＞A。最优检测条件为物料粒径＜0.16mm，物料重量300g，检测时间2h，密封静置时间14d。密封静置时间是影响内照指数的主要因素。随着密封静置时间的增加，新型墙体材料中的放射性物质逐渐分裂衰变，产生了放射性物质及其子体，导致放射性水平的升高。由于不同原材料中所含放射性的衰减速率和当前放射水平不一致，不同放射水平和衰减速率的相互作用可能会使放射性水平下降，因此，检测新型墙体材料放射性水平时也不宜将样品放置过长时间。

表3　内照指数试验结果分析

2.3对外照指数的影响

各因素对外照指数的影响见表4。通过极差分析可知，影响新型墙体材料放射性水平的因素主次顺序为：A=D＞B＞C。最优检测条件为物料粒径＜0.16 mm，物料重量300g，检测时间2h/4h，密封静置时间14d。检测结果发现，各因素对外照指数的影响因素与内照指数的影响因素的顺序有所不同，但是结果基本一致。

国家强制性标准 《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）规定：内照指数主要考察的指标为Ra226的放射性比活度，但是外照指数考察的是Ra226、Th232、K40等天然放射性核素的比活度，所以外照指数的影响因素比内照指数要多。物料粒径减小后，放射性元素的外围屏蔽效应降低，导致放射性元素的放射水平提高。因此，如果要提高放射性检测的准确性，需要将物料粒径尽可能的降低。

表4　外照指数试验结果分析

3　结论

影响新型墙体材料放射性内照指数水平的因素主次顺序为：密封静置时间＞检测时间＞物料重量＞物料粒径。

影响新型墙体材料放射性外照指数水平的因素主次顺序为：物料粒径=密封静置时间＞物料重量＞检测时间。

综合内照指数与外照指数的最优配比，最终确定新型墙体材料放射性水平检测的最优条件为：物料粒径＜0.16mm，物料重量300g，检测时间2h，密封静置时间14d。

［2］邱运莲.关于建筑材料放射性检测及其相关问题的探析［J］.建材与装饰，2013，5：377-378.