秦皇岛市第一医院放疗门诊为满足不同病人需求，改善治疗效果，引进高能直线加速器。由于工作状态下辐射能量的提升，现有诊疗室难以满足辐射防护要求，需对原有结构中不满足要求的墙体进行改造处理。本文结合该改造工程，对诊疗室进行了屏蔽改造优化设计。屏蔽改造设计中主要对比测试分析了三种材料的屏蔽性能与力学性能，分别为：重晶砂为主要集料的屏蔽砂浆、掺加重晶砂和超细钢纤维的屏蔽抗裂砂浆及同时掺加重晶砂、活性铅粉和超细钢纤维的屏蔽抗裂砂浆。测试结果表明：重晶砂具有较高的屏蔽性能；超细钢纤维对砂浆屏蔽性能影响较小，但能显著提高砂浆的力学性能，其中抗折强度可提高27%，且在受力的过程中，试件具有较强的破坏变形能力。活性铅粉可提高砂浆屏蔽性能，但改善效果不明显，同时严重影响砂浆力学性能，当活性铅粉掺入量为胶凝材料质量分数的30%时，抗折强度降低22%。根据周工作辐射负荷和周剂量管理控制方法，对原有诊疗室屏蔽防护墙体进行理论计算，对不满足防护要求的墙体，采用混凝土和不同屏蔽砂浆对其进行加厚处理，并对各改造方案从施工难易程度和经济效益角度进行比较优化。结果表明：掺加重晶砂和超细钢纤维的屏蔽抗裂砂浆应用于诊疗室改造工程中，墙体增加厚度值较小，可保障诊疗室工作空间，且屏蔽抗裂砂浆具有良好屏蔽性能和力学性能，施工工艺简单，工程造价较低，能较好的满足工程各项要求。