一種降低混凝土中氡析出率的復(fù)合吸附材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑，具體涉及一種降低混凝土中氡析出率的復(fù)合吸附 材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展和人們生活水平的提高，人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)導(dǎo)致的天然輻射 照射水平的增加作為一種對(duì)公眾健康和環(huán)境造成危害的因素，日益得到社會(huì)廣泛關(guān)注。國(guó) 際癌癥研宄機(jī)構(gòu)已將氡歸為I類致癌物。世界衛(wèi)生組織也將氡列入19種重要的環(huán)境致癌 物。據(jù)聯(lián)合國(guó)輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)最新研宄成果表明：居民終生（75年）處在氡濃度為 IOOBqnT3環(huán)境中所致肺癌的超額相對(duì)危險(xiǎn)因子為0. 16。國(guó)內(nèi)多位學(xué)者調(diào)查研宄表明室內(nèi)氡 濃度平均水平在逐漸升高，2000年之后建造房屋居室內(nèi)氡濃度升高明顯，其主要原因是大 量礦渣在建材中的使用；研宄還表明加氣混凝土的氡析出率最高，混凝土次之，然而混凝土 是人類用量最大的建筑材料。因此降低混凝土中氡的析出率可以直接降低室內(nèi)氡濃度，從 而減少居民的受照射劑量。
[0003] 據(jù)報(bào)道，埃及采用天然纖維材料用于防氡輻射，用爐灰水泥作為建筑物的內(nèi)墻預(yù) 涂料，對(duì)氡氣具有良好的屏蔽作用。在專利W00212796中，發(fā)明人利用含沸石分子篩的裝 置可吸附空氣中的氡氣。專利DE19645193采用聚烯烴與不少于20%的碳粉混合制備防 氡板吸收氡氣。在美國(guó)專利US5331022中，研宄人員將水溶液、溶劑、乙烯-氯-丙烯酸酯 共聚物分散體系，用于減少室內(nèi)氡氣污染。專利US-5331122涉及輕質(zhì)防氡防潮建筑材料 復(fù)合板。在專利US5194158中采用聚合物膜和硅橡膠等復(fù)合而成的多孔膜作為防氡系統(tǒng)。 S. Takriti等人提出在水泥砌筑物外覆蓋一層PE薄膜可以減少氡氣的散射。K. N. YU等人認(rèn) 為在波特蘭水泥中加入硅膠（silica fume)可以阻止氡氣的散射。Kant K等人認(rèn)為偏高嶺 土（METAKAOLIN)可作為一種水泥的防氡添加劑，使氡氣的輻射率比正常的水泥減少30%。
[0004] 國(guó)內(nèi)主要集中在防氡涂料和防氡砂漿的研宄，防氡涂料方面主要有：南華大學(xué)肖 德濤等人研制得環(huán)保降氡涂料降氡效率可達(dá)80%以上；湖南省勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病防治研宄 所研制的871防氡涂料；浙江大學(xué)化學(xué)系余利民等人研制的環(huán)保型防氡涂料對(duì)氡和其他放 射性物質(zhì)具有良好的阻擋和隔離作用等等。防氡砂漿方面主要有：香港城市大學(xué)高秀峰等 人研制的復(fù)合砂漿有效地降低居室內(nèi)氡氣濃度；西南科技大學(xué)何登良等人研制的防氡防輻 射水泥砂漿。此外，北京朗新明環(huán)?？萍加邢薰玖_小紅等人研發(fā)了一種防輻射板。
[0005] 防氡復(fù)合板、膜，防氡涂料、砂漿均對(duì)室內(nèi)氡氣濃度降低有較好的效果。防氡復(fù)合 板、膜通阻隔作用，阻止氡氣的散射；過防氡涂料和防氡砂漿主要是利用形成的膜有很好的 致密性使得氡不會(huì)從墻體逃逸到空氣中來，但是防氡涂料和防氡砂漿噴涂之后墻體難免會(huì) 有裂縫產(chǎn)生或者是墻體上有開關(guān)等存在一定縫隙，氡會(huì)從這些縫隙中進(jìn)入室內(nèi)，使得防氡 效果降低。雖然也有一些防氡涂料和防氡砂漿中摻氡氣的吸附劑沸石和硅膠等，同樣也存 在縫隙，使得氡輕易的進(jìn)入室內(nèi)。防氡涂料和防氡砂漿都是一種被動(dòng)的防氡體系，使用過程 中受到裂縫的影響不可避免。因此，研宄如何降低墻體本身氡析出率，對(duì)降低室內(nèi)氡濃度具 有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 防氡涂料、防氡砂漿和防輻射板都是被動(dòng)的防氡，建筑物中一旦有縫隙，防氡的效 果將大大的降低，然而現(xiàn)代建筑物有采暖系統(tǒng)、有通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及廚房的排煙系統(tǒng) 等等，都會(huì)產(chǎn)生縫隙，采用防氡涂料、防氡砂漿和防輻射板無法解決。為了解決以上技術(shù)問 題，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種降低混凝土中氡析出率的復(fù)合吸附材料，并將此復(fù)合吸附 材料添加到混凝土中，直接降低混凝土中氡的析出率，從而直接降低建筑物內(nèi)氡氣的濃度， 是一種主動(dòng)的方法，是在建筑物在建設(shè)的時(shí)候就開始實(shí)施，同時(shí)也是一種提前預(yù)防的方法。
[0007] 復(fù)合吸附材料的降低氡析出率的原理是利用復(fù)合吸附材料的很強(qiáng)的吸附能力對(duì) 孔隙或者迀移路徑上的氡原子進(jìn)行捕獲，局部降低氡濃度，從而使周邊更多的氡原子通過 該路徑而被吸附；同時(shí)由于混凝土的粒徑與復(fù)合吸附材料的粒徑存在差異，復(fù)合吸附材料 的粒子可以填充到混凝土的空隙中，對(duì)空隙起到堵塞作用，減弱氡的析出。
[0008] 本發(fā)明提供的一種降低混凝土中氡析出率的復(fù)合吸附材料的組分包括活性炭、硅 灰與沸石粉；其中，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為活性炭60%~95%，硅灰2%~25%，沸石粉 2%~20%〇
[0009] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，復(fù)合吸附材料的組分還包括改性硅藻土、改 性高嶺土，其中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為改性硅藻土 1%~2%、改性高嶺土 1%~2%。
[0010] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為活性炭85 %~ 92%，硅灰3%~8%，沸石粉4%~8%。
[0011] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為活性炭90%，硅灰 5%，沸石粉5%。
[0012] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，所述活性炭的粒徑為40~300目。
[0013] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，所述活性炭的粒徑為150~250目。
[0014] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，所述活性炭選自木質(zhì)炭，椰殼炭、煤質(zhì)炭、果 殼炭中的一種或者多種。
[0015] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，所述沸石粉的粒徑為80~200目。
[0016] 優(yōu)選的，上述的復(fù)合吸附材料，其中，所述沸石粉的粒徑為100~150目。
[0017] 將上復(fù)合吸附材料添加到混凝土中降低混凝土中氡析出率，其中，復(fù)合吸附材料 的添加量為基準(zhǔn)水泥質(zhì)量的1% -5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
[0018] 優(yōu)選的，將上述復(fù)合吸附材料添加到混凝土中降低混凝土中氡析出率，其中，復(fù)合 吸附材料的添加量為基準(zhǔn)水泥質(zhì)量的3% -5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
[0019] 本發(fā)明提供的復(fù)合吸附材料中，硅灰的平均粒徑為150nm左右，比水泥顆粒的粒 徑小100~150倍，因此，在混凝土中摻雜硅灰后，硅灰顆粒能充分堵塞水泥顆粒之間的空 隙，使氡在混凝土中的擴(kuò)散能力減弱，從而導(dǎo)致混凝土建材的氡析出率降低。
[0020] 沸石粉含有一定量的活性二氧化硅和三氧化二硅，能與水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣 作用，生成膠凝物質(zhì)改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土強(qiáng)度，改善硅灰、活性炭與混 凝土混合時(shí)，漂浮在混凝土表面不易混合均勻的缺點(diǎn)。
[0021] 雖然活性炭顆粒較水泥顆粒的粒徑大很多，因此，活性炭的加入不會(huì)堵塞水泥顆 粒間的孔隙甚至可能使孔隙度增加，但是活性炭對(duì)氡的吸附作用能夠?qū)紫痘蛘咿|移路徑 上的氡原子進(jìn)行捕獲，局部降低氡濃度，從而使周邊更多的氡原子通過該路徑而被吸附。
[0022] 同時(shí)，改性高嶺土和改性硅藻土，由于本身的吸附作用和物理特點(diǎn)，加入到混凝土 中時(shí)，能夠捕捉一定的金屬離子，同時(shí)，借助于其自身的可塑性，結(jié)合性等特點(diǎn)，能夠使得復(fù) 合吸附材料的制備更容易，并且在摻雜入混凝土過程中改善摻雜效果，促進(jìn)復(fù)合吸附材料 分布局均勾。
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