掺粉煤灰试块的氡析出规律及抑制效果研究

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粉煤灰已广泛应用于制作水泥和砖等建筑材料。近年来,随着人们对室内氡污染的关注,开发低氡析出的建材已成为研究热点。为此,本文对掺粉煤灰试块的氡析出规律及抑制效果展开了研究。首先对室内氡的污染及防治进行了综述,介绍了建筑材料氡扩散迁移的模型及相关理论;接着基于球形建筑材料多孔射气介质的氡析出理论模型,提出了确定建材等多孔射气介质氡扩散迁移参数的方法;然后优化设计了一套可测量不同温湿度下建筑材料氡析出率的实验装置;最后,制作了不同配方的掺粉煤灰试块,研究了不同方法下试块的氡抑制效果。具体的研究内容及结论如下:(1)基于球形多孔射气介质氡扩散迁移理论模型,提出了一种同时确定建材等多孔射气介质氡扩散系数和自由氡产生率的方法。通过实验测得半球形建材试样的氡扩散长度为0.28m,扩散系数为1.74×10-7m2·s-1,并将获得的结果与前人的实验结果进行比较,验证了测量结果的可行性;(2)优化设计了一套温湿度可控的氡析出率测量装置,该装置既可控制待测介质所处环境的温湿度,又可测量不同温湿度条件下不同时刻集氡仓内的氡浓度;(3)以掺粉煤灰试块(原样:粉煤灰87.5g,水泥87.5g,铀尾矿砂525g)为研究对象,研究了在试块配方中添加聚乙烯醇、硅酸钠以及将试块浸泡在饱和硅酸钠溶液中对抑制掺粉煤灰试块氡析出的效果,得出的结论如下:1)当添加剂的添加量相同时,添加硅酸钠的掺粉煤灰试块氡抑制率比添加聚乙烯醇的掺粉煤灰试块氡抑制率高;当添加剂种类相同时,添加10%添加剂的掺粉煤灰试块比添加5%添加剂的掺粉煤灰试块氡抑制率高;当添加剂的添加量和种类均相同时,掺粉煤灰试块的氡抑制率随着温度的升高而增大。2)将原样试块放入饱和硅酸钠溶液中浸泡七天,对比浸泡前后试块的氡析出率,发现浸泡后试块的氡析出率减少了,证明该方法可以有效的抑制掺粉煤灰试块的氡析出。
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