陶瓷砖与放射性
段先湖;商蓓;李凡
【摘 要】陶瓷砖有许许多多优点,是主要装饰装修材料之一.任何物质都有放射性,陶瓷砖也不例外.消费者对放射性物质污染了解不多,往往谈辐色变,其实陶瓷砖的放射性并不可怕.本文简要介绍了陶瓷砖以及陶瓷砖放射性的形成、防护,标准相关规定和CCC认证.
【期刊名称】《陶瓷》
【年(卷),期】2012(000)004
【总页数】3页(P9-11)
【关键词】陶瓷砖;放射性;氡;标准;认证;控制
【作 者】段先湖;商蓓;李凡
【作者单位】咸阳天誉建材检验有限公司 陕西咸阳712000;咸阳天誉建材检验有限公司 陕西咸阳712000;咸阳天誉建材检验有限公司 陕西咸阳712000
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ174.4+9
制陶技艺的产生可追溯到一万年以前，早在欧洲掌握制瓷技术之前一千多年，中国已能制造出相当精美的陶器。可以说，中华民族发展史中的一个重要组成部分是陶瓷发展史，中国人在科学技术上的成果以及对美的追求与塑造，在许多方面都是通过陶瓷制作来体现的，并形成各时代非常典型的技术与艺术特征。
陶瓷砖是由粘土和其他无机非金属原料，经成形、烧成等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。通常通过干压、挤压或其他成形方法成形，经干燥后高温烧制而成。
陶瓷砖按成形方法可分为：挤压成形陶瓷砖和干压成形陶瓷砖；按吸水率（E）可分为：瓷质砖（E≤0.5%）、炻瓷砖（0.5%＜E≤3%）、细炻砖（3%＜E≤6%）、炻质砖（6%＜E≤10%）和陶质砖（E＞10%）。
陶瓷砖有许多优点：防水，防火，防冻，耐磨性能好，抗折强度高，不会因使用时间长而
变形变色，历久弥新，整齐美观，易施工易打理，耐酸耐碱耐污染。作为一种人造的装饰材料，可以设计出各种装饰效果，或简单、或素雅、或豪华富贵、或思想深邃，或历史沧桑、或具有现代美感，或大气、或精致，应有尽有，美不胜收，深得消费者的喜爱。
中国陶瓷行业自20世纪80年代至“十五”末期，在产量规模等方面取得了巨大的发展。截至2011年，我国的建筑陶瓷砖总产量已超过85亿m2，占世界陶瓷总量一半以上。继续保持陶瓷砖自1993年以来世界陶瓷砖产销量第一名，是名符其实的陶瓷生产和消费大国。
随着瓷砖品种及款式日益丰富，瓷砖已被广大消费者选为家庭装修必不可少的材料。在装饰方面，陶瓷砖已具有了多样性，地砖、内墙砖、外墙砖；抛光砖、釉面砖、防滑砖、通体砖、亚光砖、微晶砖、玻晶砖，仿石砖、仿古砖、布纹砖、仿皮砖；文化石、远古石等等，数不胜数，琳琅满目。从规格上，马赛克，锦砖、100mm×100mm～1 000mm×2 400mm，从3～6mm薄砖到厚度约20 mm的微晶玻璃复合砖，应有尽有，种类繁多，能满足不同场所的使用需求。更让我们自豪的是，我国生产的规格为900mm×1 800mm的陶瓷板，令欧美诸多陶瓷生产强国惊讶，更被建材行业选送参加中华人民共和国建国60周年重大成果展，成为陶瓷界最高荣誉。
目前，陶瓷砖还脱离了以前陶瓷砖的装饰材料的束缚，在功能上发生了日新月异的变化，轻质陶瓷砖密度可以比水轻，不仅重量轻，而且导热系数小，是很好的建筑节能材料；陶板，用料少，价格低廉，重量轻，颜色丰富，可装饰外墙，也可作百叶窗、文化墙；另外陶瓷太阳能、发电陶瓷板、自清洁陶瓷等等，稀奇古怪，让人叹为观止。
瓷砖已有了4 000多年的历史，陶瓷的诞生和发展，代表了中国建筑陶瓷的发展历程，其产品也满足了不同消费者的追求和审美眼光。但是，这些似石非石、巧夺天工的瓷砖产品究竟为何物？生产陶瓷的原料有哪些？
常见的陶瓷原料取之于自然界丰富的硅酸盐矿物资源如粘土、石英、钾钠长石、高岭土等。陶瓷原料的成分主要是氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钛等。粘土为主体，其主要化学成分为氧化铝；长石为熔剂，主要化学成分为氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁；石英为骨架，其主要成分为二氧化硅。高岭土又称瓷土（H4Al2Si2O9）是陶瓷的主要原料之一，主要由云母和长石变质而得。它们各自的作用可类似于水泥沙浆中的水泥、水、砂。陶瓷原料一般硬度较高，但可塑性较差。粘土具有可塑性，常温遇水可塑，微干可雕，半干可压、全干可磨；烧至900℃可成陶；烧至1 200℃左右则为瓷。
除了以上原料，陶瓷生产中还经常会用到添加剂。硅酸锆是一种化学性能稳定、优质、价廉的陶瓷乳浊剂。硅酸锆不仅化学稳定性好，不受陶瓷烧成气氛的影响，且能显著改善陶瓷的坯釉结合性能，提高陶瓷釉面硬度，因而被广泛用于各种建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷，在陶瓷釉料的加工生产中，使用范围广，应用量大。硅酸锆的熔点高达2 500℃，所以在耐火材料、玻璃窑炉锆质捣打料、浇注料、喷涂料中也被广泛应用。
硅酸锆还具有增白作用，可作为陶瓷砖特别是抛光砖增白添加剂。硅酸锆在陶瓷烧成后形成斜锆石等，从而对入射光波形成散射，这种散射一般称之为大粒子散射或米氏散射（MieScattering）。结合理论计算及粉体生产实际情况，将高性能硅酸锆的d50值控制在1.4μm以下、d90控制在4.0μm以下，将会产生最佳乳浊增白效果。
放射现象无所不在，也就是说，自然界中的几乎所有物质都含有放射性元素，水、土壤、空气、动植物，甚至我们人体本身，都或多或少含有放射性物质，它看不见摸不着，人的感官不能直接觉察到它的存在。
陶瓷砖的原料都来自于自然界，含有放射性物质是肯定的、正常的，如粘土、石英、钾钠长石、高岭土、矿渣，这些原料或多或少都含有如镭、钍、钾等放射性元素，硅酸锆中也
含有放射性元素镭。
陶瓷砖对人的辐射主要有两方面：体外辐射（外照射）和体内辐射（内照射）。放射性核素在生物体外，使生物受到来自外部的射线照射称为外照射。外照射所产生的效应与吸收剂量、剂量率、时间与空间的剂量分布、照射范围、受照组织的放射敏感性及辐射的种类和能量等因素有关。陶瓷体本身所含有的放射性元素镭、钍、钾产生的辐射，直接作用在人体，对人体造成危害。放射性核素进入生物体，使生物受到来自内部的射线照射称为内照射。人体器官中微量的放射性元素，以及陶瓷砖中镭衰变为氡并释放到空气中以及空气中沉积的氡，还有人体因呼吸吸入体内并沉积在体内的氡，是形成内照射的主要因素。
氡是一种具有放射性的天然物质，无色无味，具有易扩散、易溶于水，且极易溶于脂肪的特性。常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气，易被呼吸系统截留，并在肺部区域不断积累并衰变产生阿尔法粒子，阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤。长期吸入大量的氡，会影响人的神经系统，使人精神不振，甚至导致肺癌、乳腺癌等疾病。专家研究表明，氡是除吸烟以外引起肺癌的第二大因素，世界卫生组织（WHO）的国际癌症研究中心（IARC）以动物实验证实了氡是当前认识到的19种主要的环境致癌物质之一。据不完全统计，我国每年因氡致肺癌为50 000例以上。
并不是所有的辐射对人体都有损害，只有过量的放射性辐射，才会危害身体健康。陶瓷砖作为一种人造装饰装修材料，生产商对原料的选用以及添加剂剂量的配比，都会进行严格的控制。就这一点而言，陶瓷砖与其他天然的矿石类装饰装修材料相比，情况要好得多。
国家标准GB 6566－2010《建筑材料放射性核素限量》根据装饰材料放射性水平的不同，把它划分为三类：
放射性核素镭－226、钍－232、钾－40的放射性比活度应满足IRa≤1.0；Iγ≤1.3要求。A类装饰材料产销与使用范围不受限制。
不满足A类装饰材料要求，但能满足IRa≤1.3；Iγ≤1.9要求。B类装修材料不可用于Ⅰ类民用建筑的内饰面，但可用于Ⅱ类民用建筑、工业建筑内饰面及其他一切建筑的外饰面。
不满足A、B类装饰材料要求，但能满足IRa≤2.8要求。C类装修材料只可用于建筑的外饰面及室外其他用途。
标准中规定的放射性内外照射指数指标，是保证消费者身体健康、人身安全，不构成放射性污染的具有一定安全系数的科学的指标。消费者、用户只要按照A、B、C放射性类别合
理使用建筑材料，身体健康就有保障。
Ⅰ类民用建筑：如住宅、老年公寓、托儿所、医院和学校等。Ⅱ类民用建筑：如商场、体育场、书店、宾馆、办公楼、图书馆、文化娱乐场所、展览馆和公共交通等候室等。

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