CN109231911A - 一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法，主要材料包括火山渣、普通硅酸盐水泥、硅藻土、硅灰、焦炭粉、油母页岩粉末、纳米石墨粉、球形氧化铝、金属短纤维、纤维素醚、十二烷基磺酸钠、减水剂、茶碱原料制备而成；利用火山渣自身的顺磁性和轻质多孔的特性，引导电磁波，吸收外界的电磁辐射能量，又加入了具有超顺磁性的球形氧化铝以及焦炭粉、纳米石墨粉等，进一步提高其电磁屏蔽效应。同时由于加入了硅藻土、硅灰等火山灰活性物质，提高了其强度，最终获得的火山渣电磁波屏蔽混凝土具有成本低、力学性能良好、可有效屏蔽各个波段电磁波的性能特点。得到的混凝土不但具有优异的电磁波屏蔽作用，而且强度高、成本低，具有极高的应用价值。

Description

一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法
技术领域
本发明公开一种火山渣电磁波屏蔽混凝土，涉及到一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
技术背景
随着信息科学技术的发展，非天然电磁辐射源越来越多，如：广播电视发射系统，通信、雷达及导航等无线发射设备，工业、科学、医疗射频设备，交通系统电磁辐射设备，高压电力设备。这些设备深深影响着人类生活和发展，成为人们生活中重要组成部分的同时，也发现这些超电磁发射源造成环境中电磁能量密度增大、频谱增宽、无线电噪声水平增高，对公众的身体健康和周围环境产生很多不良影响，电磁辐射污染已成为人类四大污染源之一，恶化的电磁环境不仅对人们日常的通信、计算机、运输业和其他电子系统造成危害，而且会对人们的身体健康带来威胁。
所以，人们对民用建筑的电磁波屏蔽性能也产生了一定迫切需求，但现有电磁波屏蔽混凝土主要以军事设施、大型计算中心等为研究基础，相对于民用建筑要求不但屏蔽指标过高，而且造价十分昂贵。
发明内容
本发明提供了一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法，在于获得一种性能优异的电磁波屏蔽混凝土。
本发明的一种火山渣电磁波屏蔽混凝土，由以下重量百分比的原料制成的：
火山渣300-500份、普通硅酸盐水泥150-300份、硅藻土30-60份、硅灰5-20份、焦炭粉5-30份、油母页岩粉末10-30份、纳米石墨粉15-30份、球形氧化铝5-15份、金属短纤维2-15份、纤维素醚3-10份、十二烷基磺酸钠1-5份、茶碱5-20份、减水剂5-15份和水80-200份组成。
本发明所述的一种火山渣电磁波屏蔽混凝土，优选配比为：
火山渣400份、普通硅酸盐水泥180份、硅藻土50份、硅灰10份、焦炭粉15份、油母页岩粉末15份、纳米石墨粉20份、球形氧化铝8份、金属短纤维7份、纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份、茶碱8份。
本发明进一步提供了一种火山渣电磁波屏蔽混凝土制备方法，具体步骤如下：
1）为降低火山渣的吸水率，使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣300-500份、普通硅酸盐水泥150-300份、硅藻土30-60份、硅灰5-20份 、焦炭粉5-30份、油母页岩粉末10-30份、纳米石墨粉15-30份、球形氧化铝5-15份、金属短纤维2-15份拌和均匀制备组分一；
3）将纤维素醚3-10份、十二烷基磺酸钠1-5份、减水剂5-15份混合均匀制备组分二 ；
4）将茶碱5-20份加入到80-200份水中，搅拌成混合液体，制备组分三。
5）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌30-90s，再高速搅拌30-60s，装模养护即可制得本发明的火山渣电磁波屏蔽混凝土 。
火山渣作为一种火山喷发中经过高温燃烧喷出后冷却形成的炉渣状火山砾，经过化学组分分析，检测到火山渣化学组分中含有10%-25%的Fe2O3，Fe2O3分子结合杂化轨道中有未成对电子，具有顺磁性，此种性能可引导电磁波，当各向异性的自旋磁矩与外加的电磁波辐射频率一致时，发生共振，就会吸收外界的电磁辐射能量，再通过磁矩自身的旋转、耦合，把电磁波的能量转变成热能的形式耗散。同时由于火山渣的多孔结构，其孔洞将产生一系列的电磁波反射作用，进一步消耗穿透性电磁波。而且火山渣具有良好的力学性能，能够配制出轻质高强的混凝土。
本发明的积极效果在于：本发明提供了一种火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法。主要利用火山渣自身的顺磁性和轻质多孔的特性，引导电磁波，吸收外界的电磁辐射能量，又加入了具有超顺磁性的球形氧化铝以及焦炭粉、纳米石墨粉等，进一步提高其电磁屏蔽效应。同时由于加入了硅藻土、硅灰等火山灰活性物质，提高了其强度，最终获得的火山渣电磁波屏蔽混凝土具有成本低、力学性能良好、可有效屏蔽各个波段电磁波的性能特点。
附图说明：
图1为本发明火山渣电磁波屏蔽混凝土。
具体实施方式：
通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1：
1）使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣350份、普通硅酸盐水泥170份、硅藻土60份、硅灰5份 、焦炭粉10份、油母页岩粉末10份、纳米石墨粉15份、球形氧化铝5份、金属短纤维3份拌和均匀制备组分一；
3）将纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
4）将茶碱8份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
5）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
实施例2：
1）使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣400份、普通硅酸盐水泥180份、硅藻土50份、硅灰10份、焦炭粉15份、油母页岩粉末15份、纳米石墨粉20份、球形氧化铝8份、金属短纤维7份拌和均匀制备组分一；
3）将纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
4）将茶碱8份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
5）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
实施例3：
1）使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣450份、普通硅酸盐水泥190份、硅藻土40份、硅灰15份、焦炭粉20份、油母页岩粉末20份、纳米石墨粉25份、球形氧化铝10份、金属短纤维10份拌和均匀制备组分一；
3）将纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠4份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
4）将茶碱8份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
5）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
实施例4：
1）使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣500份、普通硅酸盐水泥200份、硅藻土30份、硅灰20份、焦炭粉30份、油母页岩粉末30份、纳米石墨粉30份、球形氧化铝15份、金属短纤维15份拌和均匀制备组分一；
3）将纤维素醚8份、十二烷基磺酸钠5份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
4）将茶碱15份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三。
5）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
对照例1：
1）将陶粒300份、普通硅酸盐水泥210份、硅藻土60份、硅灰5份、焦炭粉10份、油母页岩粉末10份、纳米石墨粉15份、球形氧化铝5份、金属短纤维3份拌和均匀制备组分一；
2）将纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
3）将茶碱8份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
4）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
对照例2：
1）将石子800份、普通硅酸盐水泥210份、硅藻土60份、硅灰5份、焦炭粉10份、油母页岩粉末10份、纳米石墨粉15份、球形氧化铝5份、金属短纤维3份拌和均匀制备组分一；
2）将纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
3）将茶碱8份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
4）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
对照例3：
1）使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣350份、普通硅酸盐水泥210份、硅藻土60份、硅灰5份拌和均匀制备组分一；
2）将纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份混合均匀制备组分二 ；
3）将茶碱8份加入到100份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
4）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌70s，再高速搅拌30s，养护即得。
试验例
对实施例1-4所制备的火山渣电磁波屏蔽混凝土性能按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002和《电磁屏蔽室工程施工及质量验收规范》GB/T 51103-2015进行测试，电磁屏蔽效果（SE）用火山渣电磁波屏蔽混凝土对电磁信号的衰减值表示，测试结果如表1。
表1各实施例的火山渣电磁波屏蔽混凝土性能测试结果
实施例 抗压强度（MPa） 电磁屏蔽效果
实施例1 34.4 30-40dB
实施例2 33.7 40-50dB
实施例3 32.8 50-60dB
实施例4 31.5 60-75dB
对照例1 35.2 10-25dB
对照例2 42.6 10-25dB
对照例3 34.6 25-35dB
表1的实验数据表明，实施例1至实施例4的火山渣电磁波屏蔽混凝土在抗压强度略有降低的条件下，火山渣电磁波屏蔽混凝土的电磁屏蔽效果显著增强。对照例3中火山渣混凝土的电磁屏蔽效果为25-35dB，比对照例1和对照例2中陶粒混凝土和石子混凝土的电磁屏蔽效果要高得多，说明火山渣具有良好的电磁屏蔽效应；实施例1-4中随着火山渣用量的增加，火山渣电磁波屏蔽混凝土的电磁屏蔽效果逐渐增强，实施例4中制备的火山渣电磁波屏蔽混凝土电磁屏蔽效果已增强至60-75dB，所以本发明得到一种作用效果非常优异的火山渣电磁波屏蔽混凝土及其制备方法。

Claims (3)

1.一种火山渣电磁波屏蔽混凝土，由以下重量百分比的原料制成的：
火山渣300-500份、普通硅酸盐水泥150-300份、硅藻土30-60份、硅灰5-20份、焦炭粉5-30份、油母页岩粉末10-30份、纳米石墨粉15-30份、球形氧化铝5-15份、金属短纤维2-15份、纤维素醚3-10份、十二烷基磺酸钠1-5份、茶碱5-20份、减水剂5-15份。
2.如权利要求1所述的一种火山渣电磁波屏蔽混凝土，优选配比为：
火山渣400份、普通硅酸盐水泥180份、硅藻土50份、硅灰10份、焦炭粉15份、油母页岩粉末15份、纳米石墨粉20份、球形氧化铝8份、金属短纤维7份、纤维素醚5份、十二烷基磺酸钠3份、减水剂8份、茶碱8份。
3.如权利要求1或权利要求2所述的一种火山渣电磁波屏蔽混凝土制备方法，具体步骤如下：
1）使用憎水剂对火山渣进行表面喷涂，晾至面干后封存备用；
2）将憎水处理后的火山渣300-500份、普通硅酸盐水泥150-300份、硅藻土30-60份、硅灰5-20份 、焦炭粉5-30份、油母页岩粉末10-30份、纳米石墨粉15-30份、球形氧化铝5-15份、金属短纤维2-15份拌和均匀制备组分一；
3）将纤维素醚3-10份、十二烷基磺酸钠1-5份、减水剂5-15份混合均匀制备组分二 ；
4）将茶碱5-20份加入到80-200份水中，搅拌成混合液体，制备组分三；
5）将组分一和组分二在搅拌机内搅拌均匀后，加入液体组分三，先低速搅拌30-90s，再高速搅拌30-60s，装模养护即可制得本发明的火山渣电磁波屏蔽混凝土。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6007663A (en) * 1996-08-05 1999-12-28 Senco Products, Inc. Method of adhering glass products to a work surface
CN1282713A (zh) * 2000-05-08 2001-02-07 王钢 石墨导电混凝土
CN102627436A (zh) * 2012-04-20 2012-08-08 大连理工大学 具有电磁波吸收功能的浮石混凝土及其制备方法
CN103553478A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 吉林建筑大学 严寒地区加气混凝土自保温砌块用保温砌筑砂浆及生产方法
CN104743976A (zh) * 2015-03-13 2015-07-01 方飚 一种防电磁辐射饰面板
CN107200516A (zh) * 2017-06-02 2017-09-26 吉林建筑大学 一种改性玄武岩纤维增强火山渣轻集料混凝土及制备方法
CN108503251A (zh) * 2018-04-18 2018-09-07 吉林建筑大学 一种混凝土外加剂及制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6007663A (en) * 1996-08-05 1999-12-28 Senco Products, Inc. Method of adhering glass products to a work surface
CN1282713A (zh) * 2000-05-08 2001-02-07 王钢 石墨导电混凝土
CN102627436A (zh) * 2012-04-20 2012-08-08 大连理工大学 具有电磁波吸收功能的浮石混凝土及其制备方法
CN103553478A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 吉林建筑大学 严寒地区加气混凝土自保温砌块用保温砌筑砂浆及生产方法
CN104743976A (zh) * 2015-03-13 2015-07-01 方飚 一种防电磁辐射饰面板
CN107200516A (zh) * 2017-06-02 2017-09-26 吉林建筑大学 一种改性玄武岩纤维增强火山渣轻集料混凝土及制备方法
CN108503251A (zh) * 2018-04-18 2018-09-07 吉林建筑大学 一种混凝土外加剂及制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAO, LG: ""Effect of Active Admixture and Air Entraining Agent on Frost Resistance of Volcanic Scoria Thermal Insulation Plastering Mortar"", 《 IOP CONFERENCE SERIES-EARTH AND ENVIRONMENTAL SCIENCE》 *
师海波: "《最新临床药物手册 第4版》", 31 October 2016, 辽宁科学技术出版社 *
梁天宇等: ""憎水处理页岩轻集料用于配制全轻混凝土"", 《轻集料与轻集料砌块》 *
谭宏斌等: ""硅灰对水泥基材料电磁屏蔽性能影响研究"", 《新型建筑材料》 *

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