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天然石材的污染物质检测与控制有什么方法?

作者:佚名    责任编辑:admin    更新时间:    2015-11-22 04:01:05


    天然石材是一种有悠久历史的建筑装饰材料,这种石材不仅具有较高的强度、硬度、耐久性、耐磨性等优良性能,而且经过表面处理后可获得优良的装饰性,对建筑物起着保护和装饰的双重作用。
  一、岩石的形成与分类
  岩石由造岩物组成,不同的造岩物在不同的地质条件下,形成不同性能的岩石。所谓造岩物主要是指组成岩石的矿物,造岩矿物大部分是硅酸盐、碳酸盐矿物,根据其在岩石中的含量,又可分为主要矿物、次要矿物和副矿物。
    由于不同地质条件的作用,各种造岩矿物在不同的地质条件下,形成不同类型的岩石,通常可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
    (一)岩浆岩
    岩浆岩又称火成岩,它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出,经过冷却而形成的一种岩石。岩浆岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89%。岩浆岩根据冷却条件不同,又分为深成岩、喷出岩和火山岩3种。
    (1)深成岩  深成岩是岩浆在地壳深处受到很大的覆盖压力作用下,缓慢均匀冷却而形成的岩石。深成岩的主要特点是:矿物全部结晶、晶粒粗大,呈块状构造,构造致密,表观密度大,抗压强度高,耐磨性良好,吸水率很小,抗冻性、耐水性和耐久性均很好,是一种优异的建筑装饰石材。天然石材中的花岗岩属于典型的深成岩。
    (2)喷出岩  喷出岩是岩浆喷出地表后,在压力骤减、迅速冷却的条件下而形成的岩石喷出岩的主要特点是:大部分结晶不完全,多呈细小结晶(隐晶质)或玻璃质结构,其性质是随形成条件不同而变化的。当喷出岩形成的岩层较厚时,其性质类似深成岩;当喷出岩形成的岩层较薄时,由于岩石中呈多孔结构,其性质类似火山岩。建筑装饰工程上常用的喷出岩有玄武岩、辉长岩、闪长岩等。
    (3)火山岩  火山岩又称火山碎屑岩,它是火山爆发时的岩浆被喷射到空中,经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石。火山岩的主要特点是:表观密度较小,呈多孔玻璃质结构,是一种典型的轻质多孑L结构的材料。建筑上常用的火山岩有火山灰、浮石、火山凝灰岩,其中火山灰是生产火山灰质硅酸盐水泥的主要混合材料,浮石可用作配制轻骨料混凝土的骨料。
    (二)沉积岩
    沉积岩又称水成岩。沉积岩虽然仅占地壳质量的5%,但在地球上分布很广,约占地壳表面积的7 5%。沉积岩系露出地表的各种岩石(母岩)在外力作用下,经风化、搬迁、水冲、沉积、成岩,在离地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状结构,其各层的成分、结构、颜色、层厚、性能等均不相同。与岩浆岩相比,其基本特性是:沉积岩结构密实性较差,孔隙率较大,表观密度小,吸水率大,抗压强度较低,耐久性较差。
    沉积岩按沉积的方式不同,又分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩3种。
    (1)机械沉积岩  机械沉积岩是各种岩石风化后,经水流、冰川或风力作用搬运,逐渐沉积而形成。这类岩石的特点是:矿物成分复杂,颗粒比较粗大。散状的有黏土、砂和砾石等,它们经自然胶结后形成相应的页岩、砂岩和砾岩等。砂岩俗称青条石,坚硬高强、抗腐耐久,性能类似于花岗岩,在建筑装饰工程中应用较多,常用作基础、墙身、门面、阶石、人行道、纪念碑及其他装饰石材等。    
    (2)化学沉积岩  化学沉积岩是原生岩石经化学分解后,其中的易溶组分常呈溶液或胶体被水流搬运至低洼处沉积而形成。这类岩石的特点是:颗粒较细,矿物成分单一,物理力学性能较均匀。常见的化学沉积岩主要有菱铁矿、白云石、石膏及部分石灰岩等。
    (3)生物沉积岩  生物沉积岩是由海水或淡水中的生物死亡后的残骸沉积而形成。这类岩石的特点是:多数质轻松软、强度极低。常见的生物沉积岩主要有石灰岩、石灰贝壳岩、白垩、硅藻土等。石灰岩俗称青石,广泛用于建筑工程中,可用于砌筑墙身、桥墩、基础、阶石、路面等,也可作为制作石灰、粉刷材料的原料。石灰岩除用作建筑石材外,也是生产水泥的主要原料,其碎石常用作混凝土的骨料。
    (三)变质岩
    变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩,经过地壳内部高温、高压的作用,使岩石原来的结构发生变化,产生熔融再结晶而形成的岩石。通常变质岩变质后,一般情况下结构比原岩致密,性能变好,如沉积岩中的石灰岩变质为大理石;但岩浆岩变质后,有的结构反而不如原岩坚实,性能变差,如花岗岩变质为片麻岩,其耐久性变差。建筑上常用的变质岩为大理岩、石英石、片麻岩等,其中大理岩自古至今均作为一种高级建筑装饰材料。
  二、天然石材的技术性质
  天然石材由于造岩矿物成分和结构的不同,其物理力学性质和外观色彩均有很大的差异。因此,即使是同一类岩石,它们的技术性质也可能有很大区别。天然石材的技术性质主要包括表观密度、抗压强度、耐水性能、抗冻性能、风化作用、岩石硬度、耐磨性能、吸水性能和可加工性等。
    (1)表观密度  天然石材按其表观密度大小,可分为重石和轻石两类。表观密度大于1800 kg/m³的为重石,主要用于建筑物的基础、墙体、地面、路面、桥梁及水上建筑物;表观密度小于l800 kg/m³的为轻石,主要用来砌筑保暖房屋的墙体。
    天然石材的表观密度与其矿物组成、孔隙率、含水率等有关。致密的石材,如花岗岩、大理石等,其表观密度接近于其密度,约为2500~3100 kg/m³;而孔隙率较大的火山灰、浮石等,其表观密度约为500-~1700 kg/m³。石材的表观密度越大,其结构越致密,抗压强度越高,吸水率越小,耐久性越好,导热性也越好。
    (2)抗压强度  天然石材的抗压强度是其最重要的力学指标,它是以边长70mm×70 mm×70 mm的立方体试件,用标准试验方法测得的,以MPa表示。石材的抗压强度是划分其强度等级的依据。根据《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)中的规定,天然石材按抗压强度分为MUl00、MU80、MU6 0、MU50、MU40、MU30和MU20七个强度等级。如MU60表示石材的抗压强度为60 MPa。
    天然石材的抗压强度大小,主要取决于岩石的矿物组成、结构特征、胶结物质的种类以及均匀性等因素。此外,试验方法对测定出的抗压强度大小也有一定影响。
    (3)耐水性能  天然石材的耐水性用软化系数K表示。软化系数是指石材在吸水饱和的条件下,其抗压强度与干燥条件下抗压强度的比值,这个系数充分反映了石材的耐水性能。天然石材的耐水性分为高、中、低三个等级。软化系数K>0.90的石材称为高耐水性石材,软化系数K一0.70~0.90的石材为中耐水性石材,软化系数K一0.60~0.70的石材称为低耐水性石材。工程实践证明:软化系数K小于0.80的石材,不允许用于建筑物的重要部位。对于重要的与水接触的石材建筑装饰工程,应选用耐水性较好的石材,软化系数K一般应大于0.85。
    (4)抗冻性能  石材的抗冻性是指其抵抗冻融破坏的能力,用冻融循环次数表示。石材在吸水饱和的状态下,经过规定次数的反复冻融循环,如果无贯穿性裂纹,且质量损失不超过5%,强度损失不大于25%,则为抗冻性合格。    
    根据石材能经受的冻融循环次数,可将石材分为F5、F l0、Fl5、F25、F50、Fl00和F200等抗冻标号。试验证明,吸水率低于0.5%的天然石材,其抗冻性较高,无需进行抗冻性试验。
    (5)风化作用  天然石材在使用环境中会受到雨水、环境水、温度和湿度变化、阳光、冻融循环、外力等一系列作用,还会受到空气中的二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫的侵蚀及其形成的酸雨的侵蚀作用等,这些作用均会使石材发生断裂、破碎、剥蚀、粉化等破坏,这种破坏称为岩石的风化作用。粉化后形成的砂砾,如果被风卷起,则会对石材建筑形成更为猛烈的侵蚀和破坏,如埃及的金字塔及其旁边的狮身人面像,正面临着这种侵蚀。
    天然石材风化破坏的速度主要取决于石材的种类,所以,合理选择石材品种,是防止石材风化的最主要措施。在石材表面涂刷合理的憎水性保护剂,形成防水防侵蚀的保护膜,也可以起到防风化的作用。
    (6)岩石硬度  天然岩石的硬度以莫氏硬度或肖氏硬度表示,其硬度大小主要取决于岩石组成矿物的硬度与构造。凡由致密、坚硬矿物组成的石材,其硬度就高。岩石的硬度与抗压强度有很好的相关性,一般抗压强度高的,其硬度相应就大。岩石的硬度越大,其耐磨性和抗刻划性能越好,但表面加工越困难。
    (7)耐磨性能  耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦、边缘剪切以及冲击等复杂作用的性质。石材的耐磨性以单位面积磨耗量表示(g/cm²)。石材的耐磨性与其组成矿物的硬度、结构、构造特征以及石材的抗压强度和冲击韧性等有关。作为建筑物铺地饰面的石材,要求其耐磨性要好。
    (8)吸水性能  天然石材的吸水性主要与孔隙率及孔隙结构特征有关。深成岩及许多变质岩的孔隙率都较小,因而其吸水率也很小。例如花岗岩的吸水率通常小于0.5%;而沉积岩由于形成条件的不同,其密实程度有较大差异,其孔隙率和孔隙结构特征的变化也很大,则吸水率必然波动很大。例如致密的石灰岩,吸水率可小于l%;而多孔贝壳石灰岩,其吸水率可高达15%。
    石材中的孔隙特征对吸水性的影响,主要表现在孔隙是开口孔隙还是闭口孔隙。如果孔隙相互封闭又不连通,即使孔隙率大,其吸水率也小;开口孔隙吸水量比较大,开口大孔隙虽然水分很易进人,但不能在里边留存,只能湿润孔壁,所以吸水率仍比较小。对于微细连通的开口孔隙,其孔隙率越大,则吸水率越大。
    (9)可加工性  天然石材开采后加工成建筑材料,特别是加工成建筑装饰材料,必须具有一定的可加工性。如石材荒料的开采、锯切、磨光等工序,还要求加工后的石材可进行钻孔,以便于施工安装。
    此外,天然石材的导热、耐热、抗冲击等性能,根据其用处不同,对其也有不同的要求。
  三、建筑装饰饰面石材
  我国建筑装饰用的饰面石材资源非常丰富,其中主要为大理石和花岗石,其花色繁多、品种齐全、质地优良。大理石有300多个品种,花岗石有100多个品种。
  (一)天然大理石
  天然大理石是一种变质岩,它是由石灰岩、白云岩、方解石、蛇纹石等在高温、高压作用下变质而生成,其结晶主要由方解石和白云石组成,其成分以碳酸钙为主,大约占50%以上。另外,还含有碳酸镁、氧化钙、氧化镁及氧化硅等成分。
    1.天然大理石的特点及用途
    (1)天然大理石的特点  天然大理石具有结构致密,抗压强度高,吸水率较小,硬度虽然不大,但其有良好的耐磨性(磨耗量很小),耐久性较好(使用年限达30~80年以上),变形非常小,表面易于清洁,装饰性非常好(色泽鲜艳、纹理自然),质感优良(光洁细腻、如脂似玉),花色品种多等优良性能。浅色大理石的装饰效果华丽而清雅,深色大理石的装饰效果庄重而高贵。
    大理石的颜色与其组成成分有关,白色含碳酸钙和碳酸镁,紫色含锰,黄色含铬化物,红褐色、紫红色、棕黄色含锰及氧化铁水化物。许多大理石都是由多种化学成分混杂而成,因此大理石的颜色变化多端,纹理错综复杂、深浅不一,光泽度差异很大。质地纯正的大理石为白色,我国俗称为汉白玉,这是大理石中的珍品。因含矿物种类不同而具有不同色彩和花纹,磨光后非常美观,是室内高级装饰材料,也可供艺术雕刻之用。但由于多数大理石的主要化学成分为碳酸钙或碳酸镁等碱性物质,易被酸类侵蚀,因此除个别品种(如汉白玉、艾叶青等)外,一般不宜用于室外装修。    
    (2)天然大理石的用途  天然大理石可制成高级装饰工程的饰面板,用于宾馆、展览馆、影剧院、商场、图书馆、机场、车站等公共建筑工程的室内墙面、柱面、栏杆、地面、窗台板、服务台的饰面等,是非常理想的室内高级装饰材料。此外,还可以用于制作大理石壁画、工艺品、生活用品等。
    用大理石的边角碎料做成“碎拼大理石”墙面或地面,格调优美,乱中有序,别有风韵。大理石边角余料可加工成规则的正方形、长方形,也可不经锯割而呈不规则的毛边碎料。碎拼大理石可用来点缀高级建筑的庭院、走廊等部位,为建筑物增添色彩。
    2.天然大理石板材的技术指标
    现行国家标准《天然大理石建筑板材》(GB/Tl9766-2005)中规定,按板材的形状不同可分为普型板(PX)和圆弧板(HM),按外观质量等不同可分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。天然大理石板材的尺寸允许偏差见表3-42,天然大理石板材的正面外观质量见表3—43,天然大理石板材的物理性能见表3-44。
    (二)天然花岗石
    花岗岩主要有石英、长石、少量云母和暗色矿物(橄榄石类、辉石类、角闪石及黑云母)等祖成,其成分以二氧化碳为主,大约占65%~75%。花岗岩为全晶质结构的岩石,其岩质坚硬密实。花岗岩矿体开采出来的块状石料称为花岗岩荒料,天然花岗岩板材是由矿山开采出来的花岗岩荒料,经过锯切、加工、研磨、抛光后成为不同规格的装饰板材。
现行国家标准《天然花岗岩石建筑板材》(GB/T18601-2009)中规定,天然花岗岩石建筑板材按形状可分为毛光板、普型板、圆弧板和异形板;按表面加工程度可分为镜面板、细面板和粗面板;按用途不同可分装饰板材、结构承重板材和特殊用途板材;按外观质量等不同可分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)。
    目前,在建筑工程中所用的天然石材板材,除以上所介绍的天然大理石建筑板材和天然花岗岩式建筑板材外,还有天然砂岩建筑板材和天然石灰石建筑板材,其技术性能可分别参见先行国家标准《天然砂岩建筑板材》(GB/T23452-2009)、《天然石灰石建筑板材》(GB/T234563-2009)。
    四、天然石材的主要有害物及危害
    体内辐射主要来自于放射性辐射在空气中的衰变,是核物质放射出电离辐射后,以食物、水、大气媒介,摄人人体后自发衰变,形成的一种放射性物质氡及其子体,被人吸人肺中,对人的呼吸系统造成危害。
    体外辐射主要是指天然石材中的放射性核素在衰变过程中,放射出电离辐射α、β、γ射线直接照射人体,然后在人体内产生一种生物效果,对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。
    (一)氡的污染与危害
    近年来,随着世界各国经济的飞速发展、人们生活水平的快速提高和工作条件的改善,人们对工作及居住环境的空气质量,特别是室内氡及其衰变子体对人体健康影响的关心程度日益增加,在防氡降氡措施等方面开展了大量的工作,认识到吸人氡及其子体产物后会对健康造成严重的危害。
    氡普遍存在于人类生活的空间之中,由于人们80%以上的时间工作、生活在室内,所以室内氡的含量水平对人体健康的影响至关重要。氡是世界卫生组织(WHO)公布的19种主要致癌物质之一,是目前仅次于香烟引起人类肺癌的第二大元凶。室内氡的危害问题已成为公众关注的敏感话题,也成为环境科学、地球化学、环境卫生学等学科中的研究热点。
    (1)氡(Rn)的性质  氡是无色、无味的惰性放射性元素,化学性质不活泼,却具有很强的迁移活动性;原子序数为86,密度为9.72g/L(0℃),它位于元素周期表第6周期零族,符号为222Rn86;易扩散,能溶于水和许多液体(如石油、酒精、甲苯等),极易溶于血液和脂肪。在人体温度条件下,氡极易进人人体组织。
    (2)辐射的种类  根据作用方式的不同,又可将辐射分为电离辐射和非电离辐射。
    电离辐射又称高能辐射,它与物质相互作用时,不仅能引起分子或原子的激发,而且能引起强烈的电离作用。电离辐射又可分为天然放射性和人工放射性。
    非电离辐射一般不能引起物质分子的电离辐射,只能引起分子的振动、转动或电子能级状态的改变,如电磁波、微波、超声波。在一般情况下,人体接受辐射的剂量大部分来自天然辐射。
    (3)室内环球中氡的来源  室内环境中的氡主要有来源有:房基土壤和岩石、建筑材料和室内装饰材料、生活用水室外空气、天然气的燃烧。
    ①房基土壤和岩石。土壤和岩石是氡的最主要来源。土壤和岩石中都含有一定量的镭,镭衰变释放出氡气。土壤中氡的平均浓度在7000~8000 Bq/m³之间,比地面空气高1000倍左右,因此氡不可避免地要释放在大气中。
    建筑物周围和地基土壤中的氡气可以通过扩散或渗透进入室内,进人室内的通路可以是板面缝隙以及穿过板面的各种管线周围的缝隙。扩散和渗透的机制是不同的,影响因素也不同。前者主要涉及到与扩散通道相关的因素,如岩石或土壤的氡浓度、空隙度、地面的密致程度等。后者则由气象因素产生的压差引起,如气压、风向、风速、湿度等,同时还受到土壤的空隙度、密度、房间的设计结构、建筑质量等因素的影响。
    研究和测试结果表明,室内60%的氡来自建筑物地基和周围土壤。土壤中的氡污染主要对三层楼以下的建筑物产生影响。为了有效地控制氡进入室内,有人提出了氡易出区或受影响地区的概念。瑞士将土壤中氡浓度超过50000Bq/m³的地区定为高危险地区,将土壤中氡浓度超过10000~50000 Bq/m³的地区定为中危险地区。对于高、中危险区,在修建房屋时应注意加厚或加固混凝土地基,从源头上阻止氡污染进入室内。
    ②建筑材料。随着住房装修热的兴起,建筑、装修材料正逐渐成为室内氡污染的主要来源。建筑、装饰材料通常含有不同程度的镭,尤其是采用含镭较多的工业废渣或副产品制成的建筑、装饰材料含镭量较高,镭经过衰变产生的氡可通过扩散进入室内。如采用工业废渣的煤渣砖、矿渣水泥,磷酸盐矿石生产磷酸的副产品磷石膏,铁矾土生产矾的废渣红泥砖,采用锆英砂为乳浊剂的瓷砖、彩釉地砖等。最近的研究结果表明,一些高氡发射率的材料(如发泡混凝土、轻质混凝土)也可以导致室内氡浓度增高。
    建筑、装饰材料的氡析出能力除了与其含镭量有关外,还与其孔隙率、颗粒大小、孔隙的几何形状及含水量有关。对于高层楼房,室内氡主要来源于建筑、装饰材料。建筑材料中的放射性核素含量直接影响室内氡的浓度。
    ③室外空气。在开阔大气中,放射性惰性气体元素氡产生以后,通过分子扩散或渗流离开其母体所在的岩石或土壤进人大气环境,并随大气物质在各种气象因素作用下运移和分布。室外空气进入室内的主要途径是室内外空气交换。室内外空气交换将一些室外环境空气中的氡带到室内,在某些情况下,室外空气中的氡是室内氡的一个重要来源。
    室外空气中氡的含量一般都比较低,进入室内后不会增加室内的氡浓度。但是一些特殊地带如铀矿山、温泉附近的局部区域的氡浓度会比较高,通过空气流动氡可以从户外进入室内,并在室内积聚。
    ④生活用水。氡在水中是可溶的,当含氡的水暴露于空气时,大部分氡将从水中释放出来。通常由家庭用水引起的室内氡增加仅占很小的部分。水对室内氡浓度的影响取决于室内用水中氡含量、用水量和用水方式。研究证明,水中氡浓度达到10489/m³时,就会成为室内的重要氡源。当使水的温度上升或使水暴露在空气中的表面积增大或暴露时间延长时,水中氡释放到空气中的数量也相应增加。淋浴等都能使水中的氡最大限度的释放出来。
    我国地热水资源非常丰富,随着开采技术的提高,地热水已广泛用于发电、集中供热、纺织印染、水产养殖、理疗、公众洗浴等方面。地热水的开发利用带来了明显的经济效益,但产生的辐射问题也应引起重视。使用地热水的地区,室内氡浓度会大大增加。抽样检测结构表明,使用地热水房间的氡浓度比使用前提高了4.6~6.0倍。
    ⑤天然气的燃烧。天然气中的氡变化很大,有的根本测不出含有氡,有的高达2000Bq/m³,天然气在室内燃烧时,其中的氡可释放到室内环境中,如果室内使用天然气,再加上房间通风不好,则天然气可能成为室内氡的主要来源。
    我国许多城市已实现燃气管道化,天然气在燃烧的过程中,氡气会全部释放到室内。进人室内的氡与天然气中的氡含量和用量有关。据测定,燃气热水器可相当于6个燃气炉的用气量,而且多数热水器无专用排废气设备,所以在使用时应注意通风,防止氡气的污染。
    据报道,按世界平均水平计算,来源于建筑物地基和周围土壤的氡约占室内氡的60.4%,来自建筑材料和室外空气的氡分别占l9.5%和l7.8%。北京地区调查结果表明,室内氡约有56.3%,20.5%和20.5%分别来自地基岩石、建筑材料和室外空气,来自燃料和用水的氡合起来约占3%。在一般情况下,以上所述氡源的进氡率大小依次为:房基及周围土壤>建筑材料>室外空气>天然气>生活用水,但是这个排序也是相对的,不同地区也有不同的排序。
    室内氡浓度水平的高低,主要取决于房屋地基地质结构和建筑、装修材料中镭含量的高低、房屋的密闭性、室内外空气的交换率、气象条件等方面。
     射和体外辐射。体内辐射主要来自于放射性辐射在空气中的衰变,从而形成的一种放射性物质氡及其子体。氡是自然界唯一的天然放射性气体,氡在作用于人体的同时会很快衰变成人体能吸收的核素,进人人体的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。体外辐射主要是指天然石材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果,会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。
    常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气,由于它无色无味,很容易被人们忽视,但它却容易被呼吸系统截留,并在局部区域不断累积。长期吸人高浓度氡最终可诱发肺癌。氡对人类的健康危害主要表现为确定性效应和随机效应。
    (1)确定性效应表现为:在高浓度氡的暴露下,机体出现血细胞的变化。氡对人体脂肪有很高的亲和力,特别是氡与神经系统结合后,危害更大。
    (2)随机效应主要表现为肿瘤的发生。由于氡是放射性气体,当人们吸人体内后,氡衰变产生的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。专家研究表明,氡是除吸烟以外引起肺癌的第十大因素,世界卫生组织(WHO)的国际癌症研究中心(IARC)以动物实验证实了氡是当前认识到的19种主要的环境致癌物质之一。
    从20世纪60年代末期首次发现室内氡的危害至今,经科学研究发现,氡对人体的辐射伤害占人体一生中所受到的全部辐射伤害的55%以上,其诱发肺癌的潜伏期大多都在15年以上,世界上有1/5的肺癌患者与氡有关。据美国国家安全委员会估计,美国每年因为氡而残废的人数高达30000人!据不完全统计,我国每年因氡致肺癌为50000例以上。
  五、天然石材有害物质国家控制标准
  根据现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》(GB6566--2010)中的规定,天然石材有害物质控制标准应符合下列要求。
  1.建筑主体材料
  (1)当建筑主体材料中天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一40的放射性比活度同时满足1Ra≤1.0和Ir≤1.0时,其产销与适用范围不受限制。
    (2)对于空心率大于2 5%的建筑主体材料,其天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一40的放射性比活度同时满足1Ra≤1.0和Ir≤1.3时,其产销与适用范围不受限制。
  2.建筑装修材料
  按照《建筑材料放射性核素限量》(GB6566—2010)中的规定,根据装修材料放射性水平大小,可划分为A类装修材料、8类装修材料和C类装修材料。
    (1)A类装修材料  装修材料中天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一40的放射性比活度同时满足1Ra≤1.0和Ir≤1.3要求的为A类装修材料。A类装修材料其产销与适用范围不受限制。
    (2)B类装修材料  不满足A类装修材料要求,但放射性比活度同时满足JRa≤1.3和Ir≤1.9要求的为8类装修材料。8类装修材料不可用于工类民用建筑的内饰面,但可用于Ⅱ类民用建筑物、工业建筑内饰面及其他一切建筑物的外饰面。
    (3)C类装修材料  不满足A、B类装修材料要求,但放射性比活度同时满足1Ra≤2.8为C类装修材料。C类装修材料只可用建筑物的外饰面及室外其他用途。
    国家最新颁布的标准《住宅设计规范》(GB5009 6--2011)中规定,住宅室内氡的浓度不得大于200Bq/m³。
  六、天然石材有害物质检测方法
  根据现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》(GB6566--2010)中的规定,天然石材有害物质检测采用低本底多道了能谱仪。在检测中可按照以下步骤进行。
  1.取样与制样
  (1)取样  随机抽取样品两份,每份不少于3kg。一份密封保存,另一份作为检验样品。
    (2)制样  将检验样品破碎,磨细至粒径不大于0.16 mm。将其放人与标准样品几何形态一致的样品盒中,称重(精确至1g)、密封、待测。
    2.样品的测量
    当检验样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后,在与标准样品测量条件相同情况下,采用低本底多道了能谱仪对其进行镭一226、钍一23 、钾一40比活度测量。
    3.进行计算
    (1)内照射指数计算  内照射指数可按式(3-4 2)进行计算:
    IRa—CRa/200    (3-4 2)
    式中,IRa为内照射指数;CRa为建筑材料中天然放射性核素镭一226的放射性比活度,Bq/kg;200为仅考虑内照射情况下,本标准规定的建筑材料中天然放射性核素镭一226的放射性比活度限量(Bq/kg)。计算结果修约后保留一位小数。
    (2)外照射指数计算。外照射指数可按式(3—4 3)进行计算:
    Ir—CRa/370+CTh/260+Ck/4200    (3-4 3)
    式中,Jr为内照射指数;CRa、CTh、Ck分别为建筑材料中天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一40的放射性比活度,Bq/kg;370、260、4200分别为仅考虑外照射情况下,本标准规定的建筑材料中天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一40在其各自独立存在时的放射性比活度限量,Bq/kg。计算结果修约后保留一位小数。
    4.测定不确定度
    当样品中天然放射性核素镭一226、钍一232、钾一40的放射性比活度之和大于37 Bq/kg时,
本标准规定的试验方法要术测量不确定度(扩展因子K一1)不大于20%。
    5.其他方面要求
    (1)使用废渣生产建筑材料产品时,其产品放射性水平应满足现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》(GB6566—2010)中的要求。
    (2)当企业生产更换原料来源或配比时,必须预先进行放射性核素比活度检验,以保证产品满足现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》(GB6566--2010)中的要求。
    (3)进行花岗石矿床勘查时,必须用采用《建筑材料放射性核素限量》  (GB6566—2010)中规定的装修材料分类控制值,对花岗石矿床进行放射性水平的预评价。
    (4)装修材料生产企业要按照《建筑材料放射性核素限量》(GB6566--2010)的要求,在其产品包装或说明书中注明其放射性水平类别。
    (5)各企业进行产品销售时,应持具有资质的检测机构出具的、符合《建筑材料放射性核素限量》(GB6566--2010)中规定的天然放射性核素检验报告。
  七、天然石材有害物质控制措施
  目前,居室中氡的浓度通常以200 Bq/m³为单位来表示,我国颁布的标准《住宅设计规范》(GB500 96--2011)中规定,住宅室内氡的浓度不得大于200 Bq/m³。这个值应理解为对给定的室内空气在规定的布点取样条件下,在一年的不同时期进行测量,再对所得到的相对平衡值进行平均,所得出的氡的放射性活度值如果小于200,那么这个室内空气中的氡含量是符合标准的,否则就是超标。对于超标的情况应采取有效措施进行控制和治理。
    (一)室内环境中放射性氡的净化措施
    (1)由于室内环境中的氡污染与房屋建筑结构和使用材料有关,消费者在购房时,要查看房屋的室内环境检测报告。也可以请有关机构做室内环境氡污染测试。
    (2)消费者进行家庭装饰装修时,尽量按照国家标准选用低放射性的建筑和装饰材料。特别是注意尽量选择放射性低的天然石材和合格的瓷砖,同时注意材料的合理搭配,防止放射性材料过多造成的室内环境氡污染。
    (3)地下室和一楼以及室内氡含量比较高的房间在装饰装修中更要注意填平、密封地板和墙上的所有裂缝,这种做法可以有效减少氡的析出。
    (4)经常进行室内通风换气,这是降低室内氡浓度的有效方法。测试结果表明,房屋门窗关闭或全开,室内氡的浓度可相差2~5倍之多。在不通风时,室内氡浓度达200 Bq/m³以上,当通风率为每小时2次时,室内氡浓度即下降至30 Bq/m3左右,一间氡浓度在151 Bq/m³的房间,开窗通风l小时后,室内氡浓度就降为48Bq/m³。此外,开窗可明显降低室内氡浓度,一般可降低l~2倍。
    (5)已经人住的房屋,如果认为有氡气超标的可能,可以委托有资质的室内环境检测单位进行检测,如果发现有氡污染问题,可以在专家的指导下,选择空气净化器,由于氡污染是以氡子体的形态在室内空气中,采用一些具有高效过滤装置的空气净化器,可以起到降低室内环境中的氡污染的作用。
    (二)天然石材中有害物质的控制措施
    随着我国国民经济的快速发展,城乡居民生活水平不断提高,用于室内装饰装修的各种材料越来越多,其污染问题也越来越多地引起人们的高度重视,在治理室内装饰装修污染方面也取得了巨大进步,但存在的问题仍然很多。因此,在利用天然石材作为装饰装修材料时,可采取以下有效控制措施。
    1.防止放射性辐射危害的方法
    根据测试结果证明,绝大多数天然石材的放射性辐射强度都比较小,占全部天然石材的8 5%左右,即属于我国1993年颁布的《天然石材产品放射防护分类控制标准》中的“A"类产品,对人体没有危害。只有少量含某些特殊成分的天然石材,其放射性辐射强度比较大,占全部天然石材的l5%左右,即属于我国1993年颁布的《天然石材产品放射防护分类控制标准》中的“B"类和“C"类产品,对人体有一定的危害。
    为了使广大石材用户在使用天然石材时完全放心,彻底消除疑虑,只对天然石材定性还不够,还需要有明确的定量概念。表3—48列出的市场上销售的部分石材放射性分类控制标与数据,可供室内装修工程设计、石材选购时的参考。
    2.利用天然石材时的注意事项
    (1)在确定室内外装修方案时,要注意合理选用石材的品种,最好不要在居室内大面积使用一种建筑材料。
    (2)在石材市场上选购产品时,要向经销商索要产品放射性合格证,要根据天然石材的放射等级进行选择。
    (3)选择天然石材要注意掌握一些选择方法和标准。例如,在正常的情况下,石材的放射性可从颜色来判断,其放射性从高到低依次为红色、绿色、肉红色、灰白色、白色、黑色。花岗石的放射性一般都高于大理石。
    (4)根据室内装饰装修的不同要求,合理选用天然石材的品格、规格。大理石花纹美观,装饰性很好,但质地比较松软,一般适合用做各种台面;花岗石质地坚硬、耐磨性好,适合用做地面材料,但要注意其放射性是否符合要求。
    (5)如果对市场上供应的天然石材放射性指标不清楚或有怀疑,最科学有效的方法是请专家用先进的仪器进行石材的放射性检测。现在各地的室内环境检测部分和单位,可以提供这种检测服务,将样品送到室内环境检测中心检测,对于已经装修完的房间,可以请专家到现场进行氡浓度检测。

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