水泥和混凝土中粉煤灰放射性检测研究.pdf
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1、文中采用放射性试验方式对水泥和混凝土中的粉煤灰进行检测,对粉煤灰水分及粒径等因素进行控制,进一步分析外部因素对粉煤灰放射性结果的影响,同时结合GB/T1596一2 0 0 5用于水泥和混凝土中的粉煤灰标准展开结果分析,最终可确认,最新标准更加适用于水泥和混凝土中粉煤灰放射性检测试验,并可对粉煤灰质量加以控制。关键词:水泥;混凝土;粉煤灰;放射性检测中图分类号:TU525文献标识码:B文章编号:10 0 6-2 8 9 0(2 0 2 3)0 4-0 0 7 3-0 3dyontheRadioactivityDetection of Fly Ash in Cement and ConoWu Yu
2、qiJiujiang Construction Engineering Quality Testing Center,Jiujiang,Jiangxi 332000Abstract:In this paper,fly ash in cement and concrete is tested by radioactivity experiment,and factors such as moisture and particle size offly ash are controlled.The influence of external factors on the results of fl
3、y ash radioactivity is further analyzed.At the same time,the resultsare analyzed in combination with the latest GB/T 1596-2005 Fly Ash used in cement and concrete standard.Finally,it can be confirmedthat the latest standard is more suitable for the test of fly ash radioactivity in cement and concret
4、e,and can control the quality of fly ash.Key words:Cement;Concrete;Fly ash;Radioactivity detection0引言粉煤灰具有节能、隔热、保温等特征,且可在一定程度上改善水泥透水性能,粉煤灰逐渐成为行业普遍应用的材料1。1水泥和混凝土中粉煤灰放射性的检测背景煤粉炉烟道粉末为粉煤灰,但原煤内放射性元素(如210Pb、40 K、2 32 T h、2 2 6 Ra、2 38 U 等)则会富集在粉煤灰内,该类放射性元素核素不断发出射线、射线、射线,形成放射性,严重威胁人体健康,此时可应用外照射、内照射指数表示该放射性
5、。GB6566一2 0 10 建筑材料放射性核素限量标准中对粉煤灰的放射性提出了要求,其内外照射指数不可超过1.0,且指出,水分含量、样品粒径、检测时间、装样体积、平衡时间能够对粉煤灰放射性检测结果产生影响,故在放射性检测期间,需对水分含量及样品粒径进行控制,并分析其余三项指标对检测结果的影响 2 1。粉煤灰放射性程度不同,部分区域所生产的粉煤灰放射性较强,因此,粉煤灰用于水泥或混凝土时,还需综合考量粉煤灰掺加量。随着行业的发展,粉煤灰放射性检测标准发生变化,最新标准提出,不可仅检测粉煤灰放射性,需按照1:1比例将粉煤灰掺人水泥内,对混合后的样品进行测量,保障粉煤灰放射性检测精准性,为建筑行业
6、应用粉煤灰奠定基础 3-5 2粉煤灰放射性检测试验设计2.1仪器主要应用低本底多道能谱仪进行检测,该仪器在8 h内稳定性低于1%,分辨力6.9%。作者简介:吴雨奇(19 8 4-),男,江西九江人,本科,高级工程师,主要研究方向为建筑材料检测。2.2标准源采用中国计量院混合标准源及单元素标准源。标准源应用7cm高、5.7 cm内径容器承装。2.3样品样品经称量后装入7 cm高、5.7 cm内径的容器内,若采用湿样,需将其置于10 5环境下干燥,至水分降低后称样即可。制备样品时,需将其粒径控制0.16 mm以下,若粒径不符合要求,需进行破碎磨细处理。采用相同规格的容器承装样品,借助该方式确保样品
7、与标准源的体积一致,且装样质量尽可能接近于针(镭)标准源质量。在放射性试验中,要求装样质量处于270310g范围内。样品称重完毕,将其置于容器(样品盒)并进行密封处理,且样品盒需垂直放置,以确保样品上表面可维持水平。2.4照射指数衡量与表示粉煤灰放射性时,主要应用内外照射指数,其中,内照射指数公式如式(1)所示,外照射指数公式可见式(2)。在该次粉煤灰放射性检测中,采用中国计量院混合标养,粉煤灰样品与硅酸盐水泥均为2 kg。CRaI(1)Ra200CRaCThCK十3702604200(2)式中:IRa、I,分别指为内照射指数、外照射指数;CRa为粉煤灰中镭-2 2 6 天然放射性核素的放射性
8、比活度(Bq/kg);Cmh 为粉煤灰中针-2 32 天然放射性核素的放射性比活度(Bq/kg);Ck为粉煤灰中钾-40 天然放射性核素的放射性比活度(Bq/kg)。式(1)中的2 0 0 表示在内照条件下镭-2 2 6 放射性核素的74.下转第7 7 页)2023年4月江西建材质量控制与检测放射性比活度限值,与之相对的,37 0、2 6 0、42 0 0 则代指外照条件下镭-2 2 6、针-2 32、钾-40 天然放射性核素的放射性比活度限值,Bq/kg。在后续试验中,则应用内外照射指数表示粉煤灰放射性 6 。3水水泥和混凝土中粉煤灰放射性检测的结果分析3.1仪器标定对水泥、混凝土中粉煤灰放
9、射性进行检测过程中,需提前测试仪器运行状态,并测定混合标准源,见表1。根据混合标准源测定结果与标准参数间的偏差程度判断检测仪器检定状态,经测定,发现实验所用检测仪器检定状态优异,可用于粉煤灰放射性检测试验中。表1粉煤灰放射性试验混合标样测定结果指标实测值标准值相对偏差/%镭-2 2 6/Bq/kg)86.3483.004.00针-2 32(Bq/kg)99.4492.807.20钾-40/(Bq/kg)441.22445.000.80内照射指数0.40.4一外照射指数0.70.7一3.2水分测定放射性检测期间,若粉煤灰样品中存有一定量水分,将会对放射性检测结果产生影响,干扰最终内外照射指数计算
10、值。在粉煤灰放射性检测期间,可将粉煤灰样品置于干燥箱内,将干燥箱温度调至10 5,持续烘干3 4h,完成干燥处理后,测定粉煤灰样品水分含量,若此时粉煤灰样品水分含量基本为0,则可继续试验,若不达标则继续干燥。3.3粒径测定GB6566一2 0 10 建筑材料放射性核素限量标准中指出,粉煤灰放射性检测期间,要求粉煤灰粒径控制在0.16 mm以内,以免粒径不达标而影响放射性检测结果可靠性。而在本次放射性检测试验中,试验样品为粉末状粉煤灰,故无需破碎磨细处理,但为保障后续检测试验规范性,测定粉末状粉煤灰样品粒度,最终得出粉末状粉煤灰样品平均粒度符合标准,为11.632m。3.4影响因素3.4.1仪器
11、采集时间的影响仪器采集时间可对粉煤灰放射性检测结果产生影响,在本次粉煤灰放射性检测试验中,为了解仪器采集时间对检测结果的影响,对2 2 3.31g粉煤灰样品在不同仪器采集时间下的检测结果进行统计,具体如下。(1)6 0 0 s 采集时间。此时镭、针、钾的放射性比活度分别为185.42Bq/kg、32 2.8 4Bq/k g、344.0 4Bq/k g,内外照射指数分别为0.9,1.8。(2)18 0 0 s 采集时间。镭、针、钾的放射性比活度分别为176.59Bq/kg、338.45Bq/k g、2 0 1.13Bq/k g,内照射指数为0.9,外照射指数为1.8。(3)1h 采集时间。镭的放
12、射性比活度为141.48 Bq/kg,针、钾的放射性比活度分别为354.7 9 Bq/kg、10 4Bq/k g,内外照射指数分别为0.7、1.8。(4)2 h 采集时间。镭、针的放射性比活度分别为147.54Bq/kg、349.48 Bq/k g,钾的放射性比活度为12 1.9 9 Bq/kg,内照射指数为0.7,外照射指数为1.8。(5)4h 采集时间。镭、针、钾的放射性比活度分别为151.95Bq/kg、344.56 Bq/k g、156.7 6 Bq/k g,内照射指数为0.8,外照射指数为1.8。(6)6 h 采集时间。镭的放射性比活度为150.13Bq/kg,的放射性比活度为345
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