CN108147756A - 一种防电磁辐射的墙体材料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，一种防电磁辐射的墙体材料，其按照如下步骤制备而得：步骤1）粉碎、球磨和混匀，步骤2）粉碎和搅拌，步骤3）浸泡和风干，步骤4）浇注成型。本发明建筑墙体材料可用于电力系统的分隔墙体外层，其电磁辐射屏蔽性能好，抗压强度大。

Description

一种防电磁辐射的墙体材料
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种防电磁辐射的墙体材料。
背景技术
墙体是建筑物重要的组成部分，作用是承重或者分隔空间。电力系统用房因为功能不同常需要分隔成不同的区别，而电力系统中的电磁辐射尤为严重，危害较大，如何利用分隔墙体材料来防电磁辐射是我们需要研究的课题。目前，用来阻挡辐射的多用无机铅玻璃。但是使用无机铅玻璃有以下缺点：价格高、抗冲击强度差，对人体造成伤害，并且无机铅玻璃不易加工，比重太大，作为隔离墙来说有点奢侈，需要开拓新的资源。
高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种矿渣，是一种易熔混合物，可采用多种工艺加工成具有多种用途的宝贵材料。高炉矿渣可采用多种工艺加工成具有多种用途的宝贵材料。加工成矿渣碎石可代替天然砂石，作为混凝土、钢筋混凝土以及500号以下预应力钢筋混凝土骨料，工作温度700℃以下的耐热混凝土骨料，要求耐磨、防滑的高速公路、赛车场、飞机跑道等的辅助材料，铁路道渣、填坑道地和地基垫层填料，污水处理介质等。高炉熔渣用大量水淬冷后，可制成含玻璃体为主的细粒水渣，有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，显示出水硬胶凝性能，是优质水泥原料。我国生产的水泥有70%一80%掺用了不同数量的水渣。水渣还可作保温材科，湿碾和湿磨矿渣，混凝土和道路工程的细骨料；土壤改良材料等。我们在用高炉矿渣作原料时，既要注重废物利用，还要注重节约能耗。
鲁南地区高产玉米和花生，玉米秸秆和花生壳属于农业废弃物，大量的农业废弃物均被焚烧，造成严重的环境污染，如何对其进行废物吸收利用，并且节约能耗是我们需要解决的技术问题。豆粕是棉籽粕、花生粕、菜籽粕等12种动植物油粕饲料产品中产量最大，用途最广的一种。作为一种高蛋白质，豆粕是制作牲畜与家禽饲料的主要原料，还可以用于制作糕点食品，健康食品以及化妆品和抗菌素原料。近年来，已经有研究将豆粕酸解作为发泡剂研究的，但是豆粕的价格水涨船高，成本大幅提高，我们需要开发一种新的发泡剂以降低原料成本。酒糟是酿酒过程中的直接下脚料，其价格低廉，蛋白含量比豆粕略低，可作为豆粕的替代品。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种防电磁辐射的墙体材料，其制备工艺简单，原料成本低廉，对成型设备要求不高，能耗相对较低，适合工业化生产，产品防电磁辐射性能好。
本发明还公开了一种防电磁辐射的墙体材料的制备工艺。
本发明是通过如下方案来实现的：
一种防电磁辐射的墙体材料，其按照如下步骤制备而得：步骤1）粉碎、球磨和混匀，步骤2）粉碎和搅拌，步骤3）浸泡和风干，步骤4）浇注成型。
具体地，所述墙体材料按照如下步骤制备而得：
步骤1）粉碎、球磨和混匀：将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为400目的矿渣细粉；将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为50目的矿渣粗粉；将矿渣细粉和矿渣粗粉按照1:2的质量比混合均匀，得到矿渣粉，备用；
步骤2）粉碎和搅拌：将高粱秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中，粉碎成粒径在50目的农业废弃物粉末，然后将农业废弃物粉末与氯化镁水溶液按照1:2的质量比混合，以300转/min的搅拌速度搅拌5分钟，得到浆料；
步骤3）浸泡和风干：将酒糟浸泡到两倍重量的5M盐酸溶液中20min，然后500rpm离心3min，收集沉淀，自然风干，粉碎成粉末；
步骤4）浇注成型：将步骤1）的矿渣粉、步骤2）的浆料、步骤3）的粉末、白云石粉、黏土、碳纤维、石英砂、生石灰、石膏粉以及水按照40-70:40-70:5-9:2-3:2-3:1-2:7-10:9-15:70-120:60-100的质量比依次投入到搅拌机中，500rpm搅拌3min，然后注入到模具中浇注成板材，待板材凝固后脱模，即得。
优选地，所述白云石粉的粒径大于100目，所述石英砂的粒径大于50目。
优选地，所述高炉矿渣的组成按照重量百分比为：SiO2 约35%，CaO 约40% ，氧化铝约15%,MgO约8%,S约0.9%,氧化铁约0.3-0.5%，其它约0.6-0.8%。
按照上述任其一所述的制备方法制备的建筑材料
本发明取得的有益效果主要但不限于以下几个方面：
本发明采用矿渣为原料，不仅减少了其他原料的使用，节约能源，还有效利用矿渣，提高了资源利用率和保护生态环境，真正实现了变废为宝；秸秆农业废弃物作为减水剂，具备防冻、抗冻、抗渗等要求，但是其亲水性很强，吸水后发生膨胀，粘合力差以及凝结慢，氯氧镁对农业废弃物有防腐防霉的作用，防止其制备过程中缓凝严重的现象，提高了产品的使用寿命；酸解酒糟蛋白作为发泡剂，成本低廉，发泡尺寸孔径均匀性优良，稳定性和相容性好；本发明通过对部分矿渣进行研磨至400目的细粉，使得混合材料的颗粒级接近紧密堆积状态，强度会有所提高，微观结构也会得到改善；黏土特点是硬度小，具备遇水溶胀的特性，堵塞建筑板材存在的孔洞，提高了防水耐潮性能；原料配方适当添加了适量石英砂，提高了抗折抗压强度；碳纤维具备较好的导电导热性能以及电磁屏蔽功能，并且成本低廉，适合用于建筑添加材料；本发明操作工艺简单，原料成本低廉，对成型设备要求不高，能耗相对较低，适合工业化生产。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防电磁辐射的墙体材料，其包括如下步骤：
步骤1）粉碎、球磨和混匀：将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为400目的矿渣细粉；将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为50目的矿渣粗粉；将矿渣细粉和矿渣粗粉按照1:2的质量比混合均匀，得到矿渣粉，备用；
步骤2）粉碎和搅拌：将高粱秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中，粉碎成粒径在50目的农业废弃物粉末，然后将农业废弃物粉末与氯化镁水溶液按照1:2的质量比混合，以300转/min的搅拌速度搅拌5分钟，得到浆料；
步骤3）浸泡和风干：将酒糟浸泡到两倍重量的5M盐酸溶液中20min，然后500rpm离心3min，收集沉淀，自然风干，粉碎成粉末；
步骤4）浇注成型：将步骤1）的矿渣粉、步骤2）的浆料、步骤3）的粉末、白云石粉、黏土、碳纤维、石英砂、生石灰、石膏粉以及水按照40:40:5:2:2:1:7:9:70:60的质量比依次投入到搅拌机中，500rpm搅拌3min，然后注入到模具中浇注成板材，待板材凝固后脱模，即得。其中，白云石粉的粒径大于100目，石英砂的粒径大于50目。所述高炉矿渣的组成按照重量百分比为：SiO2 约35%，CaO 约40% ，氧化铝约15%,MgO约8%,S约0.9%,氧化铁约0.3-0.5%，其它约0.6-0.8%。
实施例2
一种防电磁辐射的墙体材料，其包括如下步骤：
步骤1）粉碎、球磨和混匀：将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为400目的矿渣细粉；将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为50目的矿渣粗粉；将矿渣细粉和矿渣粗粉按照1:2的质量比混合均匀，得到矿渣粉，备用；
步骤2）粉碎和搅拌：将高粱秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中，粉碎成粒径在50目的农业废弃物粉末，然后将农业废弃物粉末与氯化镁水溶液按照1:2的质量比混合，以300转/min的搅拌速度搅拌5分钟，得到浆料；
步骤3）浸泡和风干：将酒糟浸泡到两倍重量的5M盐酸溶液中20min，然后500rpm离心3min，收集沉淀，自然风干，粉碎成粉末；
步骤4）浇注成型：将步骤1）的矿渣粉、步骤2）的浆料、步骤3）的粉末、白云石粉、黏土、碳纤维、石英砂、生石灰、石膏粉以及水按照70:70:9:3:3:2:10:15:120:100的质量比依次投入到搅拌机中，500rpm搅拌3min，然后注入到模具中浇注成板材，待板材凝固后脱模，即得。其中，白云石粉的粒径大于100目，石英砂的粒径大于50目。所述高炉矿渣的组成按照重量百分比为：SiO2 约35%，CaO 约40% ，氧化铝约15%,MgO约8%,S约0.9%,氧化铁约0.3-0.5%，其它约0.6-0.8%。
实施例3
本发明实施例1-2制备的建筑材料的性能测试：
实施例1组；实施例2组；对照组1：同实施例1，不同在于将矿渣粗粉换成细粉；对照组2：同实施例1，将酒糟换成豆粕，其他不变。
对上述各组进行性能参数试验检测，以厚度5cm的板材为例，具体性能对比参数见表1：
表1
组别 抗压强度kpa 导热系数W/(m.K) 耐火性能 甲醛和苯类等有害气体
实施例1 123 0.039 A1 未检出
实施例2 117 0.037 A1 未检出
对照组1 129 0.041 A1 未检出
对照组2 112 0.036 A1 未检出
防辐射性能：本发明依据标准建筑材料放射性核素限量GB6566-2010检测，内照射指数0.060，外照射指数0.072，防辐射性能较好。
本发明建筑墙体材料可用于电力系统用房的分隔墙体外层，其电磁辐射屏蔽性能好，抗压强度大，保温效果好，阻燃性能为A1级，优于市场同类产品，具备较好的市场前景。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种防电磁辐射的墙体材料，其按照如下步骤制备而得：步骤1）粉碎、球磨和混匀，步骤2）粉碎和搅拌，步骤3）浸泡和风干，步骤4）浇注成型。
2.根据权利要求1所述的墙体材料，其特征在于，所述墙体材料按照如下步骤制备而得：
步骤1）粉碎、球磨和混匀：将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为400目的矿渣细粉；将高炉矿渣经过破碎机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为50目的矿渣粗粉；将矿渣细粉和矿渣粗粉按照1:2的质量比混合均匀，得到矿渣粉，备用；
步骤2）粉碎和搅拌：将高粱秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中，粉碎成粒径在50目的农业废弃物粉末，然后将农业废弃物粉末与氯化镁水溶液按照1:2的质量比混合，以300转/min的搅拌速度搅拌5分钟，得到浆料；
步骤3）浸泡和风干：将酒糟浸泡到两倍重量的5M盐酸溶液中20min，然后500rpm离心3min，收集沉淀，自然风干，粉碎成粉末；
步骤4）浇注成型：将步骤1）的矿渣粉、步骤2）的浆料、步骤3）的粉末、白云石粉、黏土、碳纤维、石英砂、生石灰、石膏粉以及水按照40-70:40-70:5-9:2-3:2-3:1-2:7-10:9-15:70-120:60-100的质量比依次投入到搅拌机中，500rpm搅拌3min，然后注入到模具中浇注成板材，待板材凝固后脱模，即得。
3.根据权利要求2所述的墙体材料，其特征在于，其中，白云石粉的粒径大于100目，石英砂的粒径大于50目。
4.根据权利要求2所述的墙体材料，其特征在于，所述高炉矿渣的组成按照重量百分比为：SiO2 约35%，CaO 约40% ，氧化铝约15%,MgO约8%,S约0.9%,氧化铁约0.3-0.5%，其它约0.6-0.8%。
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