建筑材料放射性核素检测方法探讨

建筑材料放射性核素检测方法探讨杨金旺（大理州质量技术监督综合检测中心，云南大理671000）

摘要：近年来，我国社会经济发展迅速，建设规模不断扩展，同时，建筑材料的质量、安全性也成为社会普遍关注的焦点，

对建筑材料的核素进行检测十分必要。文章将简要分析。关键词：建筑材料；放射性核素检测；必要性；方法1常用建筑材料及建筑材料放射性核素检测的必要性

建筑材料是建筑工程的基础，常见的建筑材料主要有3大类：结构性材料、某些专用性材料、装饰性材料。结构性的材料主要有石材、混凝土、木材、竹材、砖瓦、水泥、陶瓷等，装饰性的材料主要有涂料、油漆、贴面、瓷砖、镀层等，专用性的材料主要是指针对某些功能的专用性材料，比如防水、防火、防腐、防潮、阻燃、隔热、隔音、保温、密封等材料。近年来，随着建筑技术的不断进步和建筑材料种类与性能的增多，节能型材料、环保材料得到了很大的开发和应用。

建筑从材料中，有些材料散发的核辐射对人体有很大危害，会导致各种疾病的产生，已引起了社会的广泛关注，对建筑材料的放射性核检测十分必要。在西方发达国家，建筑材料核检测已经较为成熟，苏联、美国、西德、波兰等国家已经提出了自己的建筑材料放射性核素的限值，为了提高建筑材料使用的安全性，我国也提出了一些检测标准，比如《建筑材料放射卫生防护标准》(GB6566-2000)、《建筑材料

》(GB6763-86用工业废渣放射性物质现在标准）、《掺工业

废渣建筑材料产品放射性物质控制标准》(GB9196-88)、

》《建筑材料产品及建筑材料用工业废渣放射性物质控制要求

(GB6763-2000)、《天然石材产品放射性防护分类控制标准》(JC518-93)等一系列标准，为了更规范和统一，国家颁布了

》(GB6566-2010)代替上述所有《建筑材料放射性核素限量

标准，将建筑材料放射性核素检测纳入统一规范的质量监督检疫工作中。

2建筑材料的放射性核素检测方法

放射性检测是指对能够产生电离辐射或电磁辐射等带有放射性的材料、机器等进行安全检测，看相关核素是否在国家标准允许值范围，确保材料的安全。放射性核素危害很大，检测十分必要，但通常，核素检测要依靠一定的技术手段和检测仪器才能检测的出来，需高度重视。2.1样品

此次测试选用635#花岗岩和保温粉状砂浆作为样品，用量分别为373g、319g。2.2样品备制

对样品进行粉碎处理，粒径为0.16mm，将粉碎后的样品放入样品盒中。2.3测量

当选用样品的天然放射性衰变链基本达到平衡后，与标准样品条件相同的情况下，使用低本底多道Nal(T1)酌能谱仪测量样品的226Ra、232Th、40K比活度。2.4测量结果

635#花岗岩：质量：273g,226Ra为88.7，232Th为69.5，40K为1100.5，照射指数为IRa=0.44，Ir=0.77（标准要求为IRa臆1.0，Ir臆1.3）；

保温砂浆：质量：139g,226Ra为82.2，232Th为121.5，40K

2019年第5期为778.1，照射指数为IRa=0.41，Ir=0.88（标准要求为IRa臆1.0，Ir臆1.0）

2.5酌能谱测量分析

2.5.1采用相对比较法对样品中的放射性核素比活度进行求解

当待测核素有确定的核素体标准源时，使用能量刻度来确定核素的变化。能量刻度是用含有已知核素的标准源来刻度酌能谱系统的能量响应。刻度范围应为50~3000keV,装饰性的材料放射性比活度测试，要使用样品几何形状相同、基质密度、有效原子序数相近的226Ra、232Th、40K体标准源来效率刻度。具体计算时，通过解谱计算标准源、样品谱图中各特征广丰的全能峰的面积，通过相关公式求解出各个标准源的刻度系数Cji，被测样品的第j种核素体的比活度Qj的计算公式为Qj=Cji(Aji-Aib)/WDi（其中，Cji代表第j种核素体标准源的第i个特峰的全能峰面积值，Aj—代表被测样品的第j种核素的第i个特征峰的全能峰面积，Aib—与Aji相对应光峰本底计数，三个都以/s计数，W代表被测样品的重量kg，

）Di—第j种核素校正到采样时的衰变校正系数。

2.5.2采用效率曲线对样品中核素的比活度进行求解

当待测核素没有标准源而有效曲率可以利用时，可以通过观察和计算指定能量的酌射线的全能峰面积与核算的活度及该光子发射几率的积之间的比值来确定全能峰的效率。根据拟合函数，可得核素的比活度Qj=(Aji-Aib)/Pji浊iWDj（其中Aji、Aib、W、D表示的意义与上文公式的相同，浊i、Pj分别代表第i个酌射线特征峰值对应的效率值、射线几率。3讨论

改革开放以来，我国的建筑行业发展十分迅猛，建筑材料种类十分多，人们对建筑的使用安全性、舒适性也提出了更高要求，放射污染是建筑材料污染中很常见的一种污染，但又长时间被忽视，近年来，在环保理念的指导下，国家更加重视放射性核素的污染问题，积极制定了相关标准对建筑材料市场进行约束，督促市场相关部门积极进行放射性核素的检测。文章以装饰性材料中的花岗岩、保温砂浆为样品为例进行说明，探讨相关的检测方法，具有一定示范意义。在具体的建筑材料检测中，针对不同的材料，有不同的检测技术，比如水泥检测技术、钢筋检测技术、墙体材料检测技术、其他检测技术，根据检测对象和检测方法的不同，建筑材料的检测可以分为多种。核素检测是很难通过外观检测检测出来的，要利用一定的仪器通过一定的方法进行检测，而核素有无数中，文章只选取了建筑材料中的装修材料进行放射性核素检测，在检测过程中，每一种类型的材料都有不用的检测标准，有不同的限量。文章提到的检测样品花岗岩和保温砂浆，其填充密度分别为1.2g/cm3、0.6g/cm3使用的标准源相同，如果采用相对比较法来求放射性比活度，则分析的时候很难得到有效的分析，检测时候如没有更多标准源可利用，要积极考虑影响样品比活度的因素，使用一些IDU校正

160应用技术与设计

软土地基特性分析及水泥搅拌桩复合地基设计原理研究徐立俊（广州市市政工程设计研究总院有限公司，广东广州510060）

摘要：深入总结分析了软土地基的形成特点及工程性质，阐述了软土地基沉降发生的过程和控制指标，并进一步探讨了水

泥搅拌桩的适用范围及在细粒土环境下桩体强度形成机理。通过研究复合地基桩土共同作用原理，提出采用水泥搅拌桩复合地基处理软基时的设计计算思路。

关键词：软土地基；工程特性；水泥搅拌桩；复合地基；设计思路我国广东地区地处沿海，水文地质条件复杂，特别是珠三角地区河网密布，江河冲积和海相沉积所形成的软土地基在该区域分布广泛。软弱地基土属于不良地基，对于道路工程及相关构造物建设带来了极大的安全隐患，直接影响到工程的造价和建设质量。通常应当在选线时尽量避免穿越软土区域，但由于受道路等级、规划线位、旧路位置等因素的影响必须在软土区域修建路基。在软土地基修建道路，路基很容易因为出现土坡稳定性差和过大的沉降变形，使得道路整体结构遭到破坏，因此必须采取相应的工程措施对软基进行处理，以达到路基路面附加荷载作用下软土地基的边坡不发生滑移，沉降变形被控制在容许的范围内，同时在修建构造物的路段，地基承载能力也能满足相应基底反力的要求[1]。

采用水泥胶结料对高含水量的软基进行强制搅拌，形成具有一定刚度的桩土复合体是提高地基承载能力的重要措施，这种典型的处理方法在广东等沿海地区具有广泛的应用，累计了大量的工程经验。但长期以来，对软土特性的分析以及水泥搅拌桩的应用条件等方面多依靠经验进行判断，对复合地基机理以及搅拌桩设计计算的思路仍然比较模糊，不利于设计人员正确理解其工作原理，也造成不少工程浪费。将对软土地基特点、沉降规律以及水泥搅拌桩复合地基的相关技术特性进行总结分析。1软土地基特点与沉降分析1.1软土地基特点及工程性质

软土是一种在特定环境下沉积而成的具有高含水量、大孔隙比、高压缩性等特点的细粒土，通常包括淤泥和淤泥质土，抗剪强度低、压缩性大和透水性小含有一定的有机物。这种自然历史的产物根据沉积特点的不同分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积等几大类。广东珠三角地区地区靠近南海，江河交错，软土分布广泛，具有鲜明的区域特色，存在着大量海陆交互相软土，并且地下水位很浅。一般在距离地表1耀5m内存在以黏土和粉质黏土为主的硬壳层，往下分布有较厚的淤泥和淤泥质土，其中夹有透镜状的薄层粉细等砂措施对样品的密度进行校正。

通常，一个样品不会只有一种核素，如果在混合物中测定某种核素，而该混合物又含有酌发射体，从辐射计量方面切入，可以将多核素计量看作是相等比例；如果光峰无法被完全分辨出来，被干扰了。当混合物种的多种核素从计量角度看是以不同比例存在的，并且酌能量优势明显，那么，分析酌谱时，低能量的小峰会受到严重干扰，所以，为了测量的准确性，应尽量使用低本底多道酌能谱仪，进行屏蔽、重峰分析、扣本底等有关措施，提高结果的准确性。

参考文献:

[1]张冬冬.建筑材料的相关检测技术分析[J].建材与装饰.2018(41).

层。

珠三角地区软土的主要矿物为层片状的高岭土和伊利石，具有较强的亲水性和表面活性，沉积时含有较高的水，具有天然含水量高，土质软、流动性强，孔隙比大，压缩性高，渗透系数低，固结系数小，抗剪强度低等特点。淤泥质土天然含水量约为55%，大多数高于液限，淤泥的天然含水量平均值为75%，甚至达到100%，成流塑状。淤泥质土的天然孔隙比约为1.3，淤泥的天然孔隙比一般都大于1.5，少数大于2.0。从物理意义上可知土的天然孔隙比与其压缩性成正比，天然孔隙比大，其压缩性必然就高。对淤泥和淤泥质土进行快剪试验可知凝聚力较低，土体抗剪切变形能力差，因此在软土地区修建道路，及时路堤填高属于一半路基，通常也要进行稳定性分析，并且对稳定系数进行适当提高。渗透性和固结系数一般小，虽然软土的孔隙比大，但由于存在大量细粒土，其土颗粒之间由于黏土颗粒的带电性吸收了大量的水分子定向排列，形成结合水膜，阻止颗粒之间自由水的流动，导致透水性下降，其渗透系数一般为10-7耀10-8cm/s，并且天然状态下利用土体自重排出空隙中的水并完成固结需要很长的时间。根据软土的工程特点以及性状表现，工程中一般材料如表1的方法对软土进行鉴别。

表1

判别指标标准

天然含水量≥35%或液限

软土鉴别指标天然孔隙比

≥1

十字板剪切试验

＜35kPa

1.2地基沉降及标准分析

在软土地基上修建高等级道路，由于需要满足行车荷载和维持路基土处于干燥中湿状态，需要填筑一定高度。这部分荷载作用在软土地基上，地基土中的应力状态会发生变化，而软土地基本身承载能力较低，含水量较大，空隙比大，在附加应力作用下极容易引起地基中水的排出，造成沉降变形，从而引起一般路段路基路面的不均匀沉降，挡墙路

[2]张振华,朱立,以恒冠.浅析氡析出率控制指标的提出及应用[A].辐射防护分会2012年学术年会论文集[C].2012.

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1612019年第5期