降低轻型墙体材料氡析出率的方法研究

It is well known that, radon is an important pollutant for indoor air, and ranks the second biggest pathogenic factor of lung cancer. Several domestic studies have suggested that, the urban indoor radon concentration level shows an overall increasing trend, compared with the one in the late 1980s. According to the data (3.7% of the houses national-wide with indoor radon concentration higher than 100Bqm-3 )released by Ministry of Construction, there are millions of houses with radon concentration level exceeding the national control standard, due to the light mineral slag concrete wall material with relative high radon exhalation rate that widely applied in construction. This is a significant social problem relating to not only public health but also the safe and proper use of industrial chemical waste residue. Therefore, it is urgent to study the radon reduction method for light mineral slag concrete wall materials. In this study, the mechanism, conditions and influence factors of radon adsorption for activated carbon added to the concrete will be systematically studied, through changing the performance of the materials and reducing radon exhalation rate by proper selection of radon absorbing materials, formulation and production process. The project proposed has important scientifically value and broad application prospects, which can not only satisfy national policy of environment protection and mineral waste residue reuse, but also suggest new thought for radon pollution control at the source.

氡是室内重要污染物，是引起居民肺癌的第二大因素。国内多位学者研究表明我国城市室内氡浓度水平与20世纪80年代相比，呈现总体升高的趋势。按照建设部刚刚公布的室内年均氡浓度超过100 Bqm-3房屋比率3.7%计算，在我国可能有数百万套房屋氡浓度超标，其原因与目前广泛使用的轻型掺渣混凝土材料具有较高的氡析出率有关，这是一个关系到公众健康和工业废渣安全合理使用的重大社会问题。因此，急需对我国轻质掺渣混凝土墙体材料的降氡方法开展研究。本项目将对活性炭等高吸附性材料在混凝土介质中的吸附氡机理、条件和影响因素进行系统研究，通过选择适当的吸附/抑制氡的材料、配比和生产工艺，改变建材的性能，降低墙体材料氡的析出率。项目实施既能满足国家大力提倡利用矿渣保护环境的大政方针，又从建材的源头上治理氡的污染提出新的思路，具有重要的科学价值和广阔的应用前景。

氡是室内重要污染物，是引起肺癌的第二大因素。2003~2005年科技部支持的社会公益基金项目对我国26个城镇室内氡调查结果显示，我国室内氡浓度的典型值为43.8 Bqm-3，与上个世纪80~90年代的调查结果（20~23 Bqm-3）相比，增高了约80%。.在我国建筑材料已成为室内氡浓度增高的重要来源和影响室内空气质量的突出问题。如果按照建设部刚刚结束的典型城市室内氡浓度调查得到的年均氡浓度超过100 Bqm-3房屋比率3.7%计算，在我国可能有数百万套房屋氡浓度超标。如果不加以控制，超标建筑的数量还会继续增加，这不仅增加治理的成本和难度，也会对社会的稳定造成影响。. 本项目采用活性碳作为吸附剂，添加到烧结类和非烧结类轻型墙体材料中以达到降低氡析出率的目的，主要以混凝土试块和烧结多孔砖作为研究的对象，主要对活性碳固有比表面积、孔径、孔容以及在混凝土中的比表面积、孔径、孔容进行了测试，采用SEM对其在混凝土中微观形态进行观察；对活性碳降低混凝土中氡析出率的效果以及持久性进行了试验，结果表明活性碳对降低混凝土中氡析出率具有显著的效果，并且有很好的持久性；对活性碳降低混凝土中氡析出率作用机理与规律进行了深入的研究，通过试验初步得出活性碳在固体中对氡原子的吸附饱和量，通过试验建立活性碳吸附能力计算公式，结合活性碳在混凝土中比面积剂的填充情况，建立活性碳降低氡析出率的理论模型；采用试验的方法研究活性碳降低多孔砖中氡析出率的效果，结果表明作用不明显。此外，对活性碳降低轻型墙体材料的应用进行了深入的调研，发现如何适应现有的生产工艺方面还需要进行试验研究。. 该项目的意义在从建材的源头控制氡的析出率，以达到降低室内氡浓度方法，破解了防氡涂料和防氡砂浆由于裂缝或开关等存在而失去效果的难题，其在地下空间尤其火箭军坑道中采用活性碳掺入混凝土中解决氡浓度超标有重要意义。