在美國,關于施工過程中產生的“二氧化硅粉塵問題”的監管越來越嚴格,雖然這一問題短時間內還不能得到完全解決,但我們仍然應該考慮如何在施工過程中盡可能地使用替代性材料來改善這一問題。
實際上,就在去年美國職業安全與健康管理局(OSHA)啟動了一項有關該材料的國家重點計劃。由于粉塵對許多行業中的工人造成健康威脅,所以該計劃提出施工企業要對二氧化硅粉塵的使用進行嚴格控制。因此,今后在建筑施工材料管理方面的審核會更加復雜。如果企業管理措施不符合當局新出臺的相關規定,將面臨5000美元至70000美元的罰款。
澳大利亞也曾在2019年批準了類似但更加嚴格的監管計劃,旨在減少該國的混凝土工人在二氧化硅粉塵環境中暴露的時間。雖然監管在一定程度上收緊了,但是為了能給企業足夠的時間來適應新的合規性要求,并沒有完全按計劃執行。
為了更好地了解整體情況,下面我們深入探討一下這個問題:為何二氧化硅粉塵如此常見、又為何危害巨大以及應對方法。

實際上,二氧化硅粉塵源自于一種非常常見的礦物質原料—二氧化硅,它有兩種不同的形態:結晶和非結晶二氧化硅。第一種形態就是我們常說的二氧化硅粉塵,它常以一種被稱為石英的形式存在。這種物質隨處可見,是沙子、礫石、粘土、花崗巖以及各種巖石的基本組成成分。因此可以看出,這意味著二氧化硅粉塵存在于許多基礎建筑材料(如:混凝土、水泥、砂漿、瓷磚等)中,也很難避免。另外,在一些專門用于保護建筑結構的產品中也能看到二氧化硅粉塵的身影,這包括表面應用的混凝土硬化產品,如:干搖硬化劑。這就是工人們很難避免接觸二氧化硅粉塵的原因,它是建筑材料必不可少的一部分,有了它,建筑項目才得以完成。
使用的同時代價相當大

二氧化硅粉塵在靜止不動的時候可能比較穩定,可是一旦受到擾動就會漂浮到空氣中從而對健康造成威脅。
在實際施工過程中,各種類型的施工都會揚起粉塵,比如:切割、鉆孔、挖掘等,這時結晶二氧化硅就成為危險物質,并影響到人們的健康。
因為二氧化硅粉塵是一種已知的致癌物質,可能會誘發癌癥。更確切地來說,二氧化硅粉塵不但會加速患者肺癌的發展,而且會導致人們患上腎臟方面的疾病或者慢性阻塞性肺病。另外,人們長期吸入二氧化硅粉塵,還可能會患上致命的矽肺病。目前醫療機構沒有專項的檢查,人們也無法明顯地察覺到矽肺病的發病跡象。即使發病,前期癥狀也與很多其他疾病的癥狀類似,不但容易誤診,而且目前無法治愈,所以說矽肺病相當致命。實際上,無論暴露在二氧化硅粉塵環境中的時間是僅僅一天還是長達數年的時間,只要很少的量就能夠對人身健康造成威脅。這也就是為什么美國職業安全與健康管理局(OSHA)要將每天八小時工作制工人接觸二氧化硅粉塵的含量級別限制在50 μg/m3以下。
減輕二氧化硅粉塵危害的諸多嘗試
盡管存在著風險,但在某些建筑領域仍然需要二氧化硅材料。這就是為什么世界各地的建筑部門和工作安全組織都非常重視二氧化硅粉塵的安全問題。因此,大家通常采用以下措施,嚴謹負責地管理建筑材料的各項施工作業,盡可能地保證建筑工人以及整個工地的施工安全。

這類措施的目標是幫助工人們消除諸如此類的危險因素,盡量避免接觸到如二氧化硅粉塵之類的有害物質。雖然最初的成本很高,但隨著時間的推移不但能降低施工團隊的運營成本,同時還可以保障他們的生命安全和健康。那么這些應用是如何對粉塵進行有效控制的呢?有很多種工程管控措施都可以減少與二氧化硅粉塵的接觸,包括:
- 抑塵措施:為了盡可能地防止粉塵飛揚,工人們可以選擇使用水霧噴灑,形成一道水幕對特定區域形成保護屏障,免受空氣中的粉塵顆粒的侵害。一旦粉塵顆粒與水滴接觸,它們的重量就會增加,漂浮在空氣中的可能性就會降低,從而不再對工人們構成威脅。
- 通風措施:施工過程中如果有揚起的二氧化硅粉塵,可以通過工地的排氣通風設備將其吸走,這樣,就避免工人吸入粉塵。
- 工業級真空吸塵措施:與便攜式通風設備類似,工人們也可以使用高效空氣過濾器(HEPA)將粉塵從特定區域吸走。
雖然與工程管控相比不能起到立竿見影的效果,但可以與工程管控措施相結合,達到更好的保護效果。通過這些特定的管控措施,施工團隊可以依照合規的工作流程,更出色、更安全地進行施工作業。根據加拿大職業健康安全中心的規定,可以實施以下三種方法:
- 開展施工作業培訓:如果缺乏對二氧化硅粉塵作業的基本常識,工人在對這種材料施工時受到危害的風險就可能會增加。為了防止這種情況,非常有必要讓所有參與作業的工人都了解材料的特性、危害及如何將這種危害降低到可控的范圍。
- 粉塵暴露控制計劃:除了工地施工作業培訓之外,施工團隊還應該制定一項嚴格的粉塵暴露控制計劃。這樣可以確保工人們在作業時有章可循,為他們提供正確的施工指導和操作標準,從而盡可能地預防二氧化硅粉塵造成的健康危害。
- 完善的現場清潔設施:為了防止粉塵從工地擴散出去,工人們應該在下班回家之前做好清潔,確保身上沒有沾染二氧化硅粉塵,避免粉塵擴散至施工現場以外的地方。
與行政管控類似,作業防護裝備(PPE)結合工程管控和行政管控措施會更為有效。在工程現場施工時,工人必須要使用獲得美國國家職業安全與健康研究所(NIOSH)官方認可和批準的呼吸類器材。它們是專門為了保護穿戴者免受各種空氣污染物的侵害而設計的,比如有害的粉塵、煙霧、蒸汽和氣體等等。除此之外,工人們還應該穿上工作服和手套來避免身體的其他部分接觸二氧化硅粉塵。
替代品的應用

Hard-Cem就是一款不含二氧化硅粉塵的無毒混凝土硬化劑
作為市場上唯一一款混凝土整體硬化外加劑,Hard-Cem具有直接加入混凝土拌合物的獨特特性。正因為如此,您無需雇傭額外的人工,也無需擔心覆蓋不均勻的問題。您只需要在配料時將含有Hard-Cem的可溶性包裝袋加入到混凝土拌合物里,讓其充分滲透混合到整個混凝土漿料中即可。這樣就能使混凝土全面地硬化并增加其耐磨蝕性。如此一來,混凝土的耐磨損性能提高2倍的同時,其表面也更加耐用,可以最大限度地減少維修維護成本,同時還能大大減少工程的碳排放量。
雖然不是所有的建筑施工都能夠找到替代品,但在以下工序中可以作為二氧化硅粉塵的替代品:
- 噴砂:OSHA列出了許多可以用于噴砂材料的二氧化硅粉塵替代品,包括氧化鋁、小蘇打、煤渣、銅渣和玉米芯顆粒等。
- 精密研磨:加拿大安大略省的工人健康與安全中心指出,施工中的研磨(也被稱作磨料切割)工作可以做到完全避免粉塵,工人可以采用氧化鋁砂輪來代替砂石砂輪
雖然二氧化硅粉塵給人感覺無處不在,但也不是完全不可避免!有很多方法可以降低它帶來的潛在危害,有時甚至可以完全避免。無論您是選擇Hard-Cem還是其他的替代品來硬化混凝土,您都可以最大限度地減少工地的二氧化硅粉塵,既保證工人們的安全,同時又提高工地的生產力。