[发明专利]一种降低混凝土中氡析出率的复合吸附材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种降低混凝土中氡析出率的复合吸附材料。

背景技术

伴随着工业技术发展和人们生活水平的提高，人类生产实践活动导致的天然辐射照射水平的增加作为一种对公众健康和环境造成危害的因素，日益得到社会广泛关注。国际癌症研究机构已将氡归为Ⅰ类致癌物。世界卫生组织也将氡列入19种重要的环境致癌物。据联合国辐射效应科学委员会最新研究成果表明：居民终生(75年)处在氡浓度为100Bqm^-3环境中所致肺癌的超额相对危险因子为0.16。国内多位学者调查研究表明室内氡浓度平均水平在逐渐升高，2000年之后建造房屋居室内氡浓度升高明显，其主要原因是大量矿渣在建材中的使用；研究还表明加气混凝土的氡析出率最高，混凝土次之，然而混凝土是人类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内氡浓度，从而减少居民的受照射剂量。

据报道，埃及采用天然纤维材料用于防氡辐射，用炉灰水泥作为建筑物的内墙预涂料，对氡气具有良好的屏蔽作用。在专利w00212796中，发明人利用含沸石分子筛的装置可吸附空气中的氡气。专利DE19645193采用聚烯烃与不少于20％的碳粉混合制备防氡板吸收氡气。在美国专利US5331022中，研究人员将水溶液、溶剂、乙烯-氯-丙烯酸酯共聚物分散体系，用于减少室内氡气污染。专利US-5331122涉及轻质防氡防潮建筑材料复合板。在专利US5194158中采用聚合物膜和硅橡胶等复合而成的多孔膜作为防氡系统。S.Takriti等人提出在水泥砌筑物外覆盖一层PE薄膜可以减少氡气的散射。K.N.YU等人认为在波特兰水泥中加入硅胶(silica fume)可以阻止氡气的散射。Kant K等人认为偏高岭土(METAKAOLIN)可作为一种水泥的防氡添加剂，使氡气的辐射率比正常的水泥减少30％。

国内主要集中在防氡涂料和防氡砂浆的研究，防氡涂料方面主要有：南华大学肖德涛等人研制得环保降氡涂料降氡效率可达80％以上；湖南省劳动卫生职业病防治研究所研制的871防氡涂料；浙江大学化学系余利民等人研制的环保型防氡涂料对氡和其他放射性物质具有良好的阻挡和隔离作用等等。防氡砂浆方面主要有：香港城市大学高秀峰等人研制的复合砂浆有效地降低居室内氡气浓度；西南科技大学何登良等人研制的防氡防辐射水泥砂浆。此外，北京朗新明环保科技有限公司罗小红等人研发了一种防辐射板。

防氡复合板、膜，防氡涂料、砂浆均对室内氡气浓度降低有较好的效果。防氡复合板、膜通阻隔作用，阻止氡气的散射；过防氡涂料和防氡砂浆主要是利用形成的膜有很好的致密性使得氡不会从墙体逃逸到空气中来，但是防氡涂料和防氡砂浆喷涂之后墙体难免会有裂缝产生或者是墙体上有开关等存在一定缝隙，氡会从这些缝隙中进入室内，使得防氡效果降低。虽然也有一些防氡涂料和防氡砂浆中掺氡气的吸附剂沸石和硅胶等，同样也存在缝隙，使得氡轻易的进入室内。防氡涂料和防氡砂浆都是一种被动的防氡体系，使用过程中受到裂缝的影响不可避免。因此，研究如何降低墙体本身氡析出率，对降低室内氡浓度具有非常重要的意义。

发明内容

防氡涂料、防氡砂浆和防辐射板都是被动的防氡，建筑物中一旦有缝隙，防氡的效果将大大的降低，然而现代建筑物有采暖系统、有通风系统、照明系统以及厨房的排烟系统等等，都会产生缝隙，采用防氡涂料、防氡砂浆和防辐射板无法解决。为了解决以上技术问题，本发明实施例中提供了一种降低混凝土中氡析出率的复合吸附材料，并将此复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，从而直接降低建筑物内氡气的浓度，是一种主动的方法，是在建筑物在建设的时候就开始实施，同时也是一种提前预防的方法。

复合吸附材料的降低氡析出率的原理是利用复合吸附材料的很强的吸附能力对孔隙或者迁移路径上的氡原子进行捕获，局部降低氡浓度，从而使周边更多的氡原子通过该路径而被吸附；同时由于混凝土的粒径与复合吸附材料的粒径存在差异，复合吸附材料的粒子可以填充到混凝土的空隙中，对空隙起到堵塞作用，减弱氡的析出。

本发明提供的一种降低混凝土中氡析出率的复合吸附材料的组分包括活性炭、硅灰与沸石粉；其中，各组分的质量分数分别为活性炭60％～95％，硅灰2％～25％，沸石粉2％～20％。

优选的，上述的复合吸附材料，其中，复合吸附材料的组分还包括改性硅藻土、改性高岭土，其中，质量分数分别为改性硅藻土1％～2％、改性高岭土1％～2％。