本发明涉及建筑材料，尤其是涉及一种墙体防钋材料及其施工方法。
背景技术：
目前，钋-210的毒性是氰化物的2.5亿倍，被称为世界上最毒的物质。钋-210离子小于1纳米，普通建材无法封闭。钋-210衰变产生的ɑ射线虽然射程短，但进入空气后，会形成放射性气溶胶，通过呼吸进入人体，可轻易将细胞转化为癌细胞。当辐射剂量超过一定值后，导致部分器官及组织发生严重病变，严重危害人体健康。国际放射防护委员会(icrp)规定(1990年修订)：可溶性210po化合物在空气中最大允许浓度为7.4×10-4bq/l，水中最大允许浓度为25.9bq/l，人体对210po的一次最大允许摄入量为0.74kbq，约4.5×10-12g。美国核管会(nrc)对空气中钋-210的年平均公众照射限值为3.3×10-5bq/l。目前，中国没有针对210po排放限值的规定，但在《gb18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准》中指出，210po在放射性核素毒性分组中将210po列为极毒组。
粉煤灰在建筑业得到了广泛的应用，尤其是墙体广泛使用的蒸压加气混凝土砌块。通常，燃煤飞灰中的钋-210浓度可达1700bq/kg，而粉煤灰中的钋-210浓度约为220bq/kg，远远高于照射限值。另外，传统腻子和吊顶石膏板中大量掺加脱硫石膏。脱硫石膏又称排烟脱硫石膏，是石灰-石灰石回收燃煤烟气中二氧化硫的副产品，钋-210浓度及各种放射性核素更是高于粉煤灰。
而建筑墙体和装饰层存在无数肉眼看不见、但远远大于钋-210粒径的微裂缝，使用时间越久，裂缝越多，进而钋-210会从砂浆层或腻子层进入室内空气中，形成放射性气溶胶，被人体吸入，从而对身体造成严重伤害。因此，急需寻求一种可吸附钋-210的材料。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种墙体防钋材料及其施工方法。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一方面，提供一种墙体防钋材料，其原料按重量份计包括：0.5～10份纳米海泡石粉、0.1～2.5份纳米磁铁粉和/或纳米四氧化三铁粉、5～10份凹凸棒石粉。
根据本发明的一些实施例，所述纳米海泡石粉为改性纳米海泡石粉。由于纳米海泡石粉通常携带方解石、石英石等杂质，会影响吸附性能，通过采用经改性处理制得的改性纳米海泡石粉，可提高吸附剂的吸附性能。
根据本发明的一些实施例，所述改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉经350～450℃煅烧改性制得。
根据本发明的一些实施例，所述墙体防钋材料为内墙体防钋材料。由于室内空气不流通，钋-210衰变产生的ɑ射线进入室内空气中，形成放射性气溶胶，对人体危害尤其大，因而，优先考虑对内墙内修饰防护；当然，也可对外墙体进行修饰防护。
根据本发明的一些实施例，所述内墙体防钋材料为内墙砂浆、内墙腻子、内墙涂料中至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述内墙体防钋材料为内墙腻子，所述原料还包括：10～35份白水泥、3～5份高强石膏粉、10～30份石英粉、20～60份双飞粉、5～10份轻钙粉、0.5～5份可再分散乳胶粉、0.05～3.5份纤维素醚、0.1～2份减水剂。
根据本发明的一些实施例，所述原料还包括0.05～2份分散剂、0.2～2.5份消泡剂、0.3～1份流平剂。其中，分散剂的添加可利于内墙腻子的混合均匀，消泡剂可利于气泡排出，流平剂的添加可利于成型致密光滑。
根据本发明的一些实施例，所述原料还包括0.2～2份防水剂。由于钋-210易溶于水，通过在内墙腻子的原料中添加防水剂，提高内墙腻子的防水性，避免钋-210随水分浸出，对人体造成伤害。
根据本发明的一些实施例，消泡剂优选采用有机硅消泡剂，流平剂优选采用热塑性流平剂，所述防水剂优选采用有机硅防水剂。
以上内墙腻子可通过以上原料直接混合制得。而为了提高混合的均匀性，可先将除石英粉、双飞粉和轻钙粉以外的原料混合搅拌均匀，而后加入石英粉、双飞粉和轻钙粉，混合搅拌均匀。以上内墙腻子一般为粉料，可在使用时再与一定比例的水混合搅拌均匀使用。
本发明的第二方面，提供一种本发明第一方面所提供的任一种墙体防钋材料的施工方法，包括以下步骤：
s1、将本发明第一方面所提供的任一种墙体防钋材料用水稀释成浆料；所述墙体防钋材料为内墙腻子；
s2、在基面上铺设一层所述浆料，形成第一浆料层；
s3、在第一浆料层上铺设聚丙烯纤维网，再在所述聚丙烯纤维网上铺设一层所述浆料，形成第二浆料层。
通过以上施工方法，聚丙烯纤维网与如内墙腻子具有优异的相容性、优良的拉伸断裂强力、断裂伸长率和耐久性，网格厚度小，重量轻，可以达到20～40g/m2，可以很好地起到腻子抗裂作用。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种墙体防钋材料，其原料包括纳米海泡石粉、凹凸棒石粉、纳米磁铁粉和/或纳米四氧化三铁粉。其中，由于纳米海泡石粉具有巨大的比表面积，使得大量的极性物质可被吸附在纳米海泡石粉的通道和孔洞中，是一种具有很强吸附能力的吸附剂；凹凸棒石粉具有高孔隙率，大比表面积，表面上具有活性位点，且具有阳离子交换性质，使其可通过离子交换吸附、离子络合和静电吸附等方式吸附钋-210，使其进入材料内部孔道以稳定吸附，或形成氢氧化物微沉淀等方式吸附钋-210；另外，由于钋-210衰变会产生的ɑ射线，α射线带正电，如果穿过磁场会发生偏转，而纳米磁铁粉和/或纳米四氧化三铁粉可利用粉体之间生成磁场，使钋-210离子排斥或吸引纳米海泡石粉和凹凸棒石粉中，且纳米磁铁粉和纳米四氧化三铁粉粒径小，比表面积大，孔隙率丰富，具有极高的吸附活性，也可直接吸附钋-210。由上，通过以上原料配合，可对钋-210起到有效吸附的作用。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥30份、200目石英粉10份、ɑ型半水石膏粉3份、2500目双飞粉50份、1000目轻钙粉5份、vae可再分散乳胶粉1.5份、hpmc纤维素醚0.1份、聚丙烯酸钠分散剂0.2份、有机硅消泡剂0.2份、热塑性流平剂0.3份、改性纳米海泡石粉3份、50nm四氧化三铁粉0.30份、400目凹凸棒石粉5份、有机硅防水剂0.2份、聚羧酸高效减水剂0.1份、水30份。其中，改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉在400℃煅烧改性2h制得。
以上内墙腻子由包括以下步骤的制备方法制得：将白水泥、ɑ型半水石膏粉、vae可再分散乳胶粉、hpmc纤维素醚、聚丙烯酸钠分散剂、有机硅消泡剂、热塑性流平剂、改性纳米海泡石粉、四氧化三铁粉、凹凸棒石粉、有机硅防水剂、聚羧酸高效减水剂机械搅拌均匀；而后加入石英粉、双飞粉和轻钙粉，继续机械搅拌均匀，形成防钋内墙腻子粉料；在使用时，再将防钋腻子粉料和水搅拌均匀后使用。
实施例2
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥30份、200目石英粉10份、ɑ型半水石膏粉3份、2500目双飞粉50份、1000目轻钙粉5份、vae可再分散乳胶粉2.5份、hpmc纤维素醚0.1份、聚丙烯酸钠分散剂0.2份、有机硅消泡剂0.2份、热塑性流平剂0.5份、改性纳米海泡石粉6份、50nm四氧化三铁粉0.50份、400目凹凸棒石粉5份、有机硅防水剂0.6份、聚羧酸高效减水剂0.25份、水28份。其中，改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉在450℃煅烧改性2h制得。该内墙腻子的制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例3
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥35份、200目石英粉10份、ɑ型半水石膏粉3份、2500目双飞粉50份、1000目轻钙粉5份、vae可再分散乳胶粉5份、hpmc纤维素醚0.1份、聚丙烯酸钠分散剂0.2份、有机硅消泡剂0.2份、热塑性流平剂0.5份、改性纳米海泡石粉9份、50nm四氧化三铁粉1.0份、400目凹凸棒石粉5份、有机硅防水剂0.3份、聚羧酸高效减水剂0.35份、水26份。其中，改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉在350℃煅烧改性2.5h制得。该内墙腻子的制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例4
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥10份、200目石英粉20份、ɑ型半水石膏粉5份、2500目双飞粉20份、1000目轻钙粉8份、vae可再分散乳胶粉0.5份、hpmc纤维素醚0.05份、聚丙烯酸钠分散剂0.1份、有机硅消泡剂1份、热塑性流平剂0.3份、改性纳米海泡石粉0.5份、50nm四氧化三铁粉1.5份、400目凹凸棒石粉6份、有机硅防水剂1份、聚羧酸高效减水剂1份、水25份。其中，改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉在350℃煅烧改性2.5h制得。该内墙腻子的制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例5
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥20份、200目石英粉20份、ɑ型半水石膏粉4份、2500目双飞粉60份、1000目轻钙粉6份、vae可再分散乳胶粉4份、hpmc纤维素醚1份、聚丙烯酸钠分散剂0.5份、有机硅消泡剂2份、热塑性流平剂0.6份、改性纳米海泡石粉5份、50nm四氧化三铁粉2份、400目凹凸棒石粉8份、有机硅防水剂2份、聚羧酸高效减水剂1.5份、水28份。其中，改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉在350℃煅烧改性2.5h制得。该内墙腻子的制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例6
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥25份、200目石英粉20份、ɑ型半水石膏粉4份、2500目双飞粉30份、1000目轻钙粉7份、vae可再分散乳胶粉3份、hpmc纤维素醚2份、聚丙烯酸钠分散剂1份、有机硅消泡剂1.5份、热塑性流平剂0.8份、纳米海泡石粉4份、50nm磁铁铁粉1份、400目凹凸棒石粉7份、有机硅防水剂1.5份、聚羧酸高效减水剂0.5份、水30份。
该内墙腻子的制备方法包括：将白水泥、ɑ型半水石膏粉、vae可再分散乳胶粉、hpmc纤维素醚、纳米海泡石粉、磁铁粉、凹凸棒石粉和聚羧酸高效减水剂机械搅拌均匀；而后加入石英粉、双飞粉和轻钙粉，继续机械搅拌均匀，形成防钋内墙腻子粉料；在使用时，再将防钋腻子粉料和水搅拌均匀后使用。
实施例7
一种内墙腻子，其原料按重量份计包括：42.5白水泥30份、200目石英粉20份、ɑ型半水石膏粉4.5份、2500目双飞粉40份、1000目轻钙粉10份、vae可再分散乳胶粉3份、hpmc纤维素醚3.5份、聚丙烯酸钠分散剂2份、有机硅消泡剂2份、热塑性流平剂1份、改性纳米海泡石粉10份、50nm磁铁粉2.5份、400目凹凸棒石粉10份、聚羧酸高效减水剂2份、水32份。其中，改性纳米海泡石粉由纳米海泡石粉在450℃煅烧改性2h制得。
该内墙腻子的制备方法包括：将白水泥、ɑ型半水石膏粉、vae可再分散乳胶粉、hpmc纤维素醚、聚丙烯酸钠分散剂、有机硅消泡剂、热塑性流平剂、改性纳米海泡石粉、磁铁粉、凹凸棒石粉、聚羧酸高效减水剂机械搅拌均匀；而后加入石英粉、双飞粉和轻钙粉，继续机械搅拌均匀，形成防钋内墙腻子粉料；在使用时，再将防钋腻子粉料和水搅拌均匀后使用。
对比例1
本对比例内墙腻子与实施例2基本相同，两者的不同之处在于：本对比例内墙腻子的原料中未添加四氧化三铁粉。其他原料和制备方法与实施例2相同。
对比例2
本对比例内墙腻子与实施例2基本相同，两者的不同之处在于：本对比例内墙腻子的原料中未添加改性纳米海泡石粉。其他原料和制备方法与实施例2相同。
对比例3
本对比例内墙腻子与实施例2基本相同，两者的不同之处在于：本对比例内墙腻子的原料中未添加凹凸棒石粉。其他原料和制备方法与实施例2相同。
对比例4
本对比例内墙腻子与实施例2基本相同，两者的不同之处在于：本对比例内墙腻子的原料中未添加四氧化三铁粉、改性纳米海泡石粉和凹凸棒石粉。其他原料和制备方法与实施例2相同。
以上内墙腻子在施工时，先将内墙腻子用水稀释成腻子浆料，而后在墙体基面上施工第一遍腻子浆料，形成第一浆料层；而后在第一浆料层上满铺聚丙烯纤维网，增强第一浆料层的抗拉裂能力，挂完聚丙烯纤维网后，在聚丙烯纤维网上再铺设一层腻子浆料，形成第二浆料层。具体在挂完聚丙烯纤维网后，可在聚丙烯纤维网上再依次批刮两遍腻子，由上而下，确保聚丙烯纤维网完全镶嵌到腻子粉中、无褶皱即可。
分别采用以上各实施例和对比例所制得内墙腻子粉刷相同的特制实验室内墙，而后采用ɑ表面污染检测仪检测室内钋-210年平均活度浓度。其中，ɑ表面污染检测仪的主要参数包括：探测器为zns涂敷塑料闪烁体探测器，探头有效直径为80mm±5mm；显示单位为bq/cm3，1bq/l＝1000bq/cm3，按α总浓度的10％计算钋-210当量活度浓度(腻子粉中含有的镭-226共发生4次ɑ衰变，钍-232发生6次ɑ衰变，其中钋-210到铅-206发生一次ɑ衰变，共占10％)，钋-210当量活度浓度＝0.1×1000×ɑ总浓度，年平均活度浓度＝钋-210当量活度浓度×365×0.8(室内活动时间按365天、80％计算)。
采用以上方法测试各实施例和对比例内墙腻子的防钋性能，所得结果如下表1所示。
表1各实施例和对比例内墙腻子的防钋性能测试结果
由上表1可知，本发明各实施例通过在内墙腻子的原料中添加纳米海泡石粉、凹凸棒石粉、纳米磁铁粉和/或纳米四氧化三铁粉，它们之间相互协同配合，可使内墙腻子可实现对钋的有效吸附。基于以上原料配合对钋的吸附作用，可以理解的，可将以上原料配合作为钋吸附剂，进一步应用于其他墙体防钋材料，如内墙砂浆、内墙涂料等。