PL243295B1

PL243295B1 - Material that absorbs electromagnetic radiation and method of shielding buildings with abosorbing material

Info

Publication number: PL243295B1
Application number: PL433512A
Authority: PL
Inventors: Marcin Surosz
Original assignee: Surico Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2023-07-31
Also published as: PL433512A1

Abstract

Zgłoszenie dotyczy materiału absorbującego promieniowanie elektromagnetyczne, zawierającego 45 - 87% wagowych zmielonej rudy żelaza, o zawartości Fe3O4 od 60% do 97% i średnicy ziarna poniżej 20 mm, cement w ilości 8% - 10,5% wagowych, wodę 4,5 do 10% wagowych oraz powietrze w proporcji objętościowej do pozostałych składników w zakresie od 8 do 15%. Korzystnie materiał zawiera od 0,001 do 0,1% wagowych dodatków napowietrzających i/lub odwadniających i/lub uplastyczniających lub 0,1 – 8% wagowych wapna hydratyzowanego. Przedmiotem zgłoszenia jest też sposób osłaniania materiałem absorbującym obiektów budowlanych, obejmujący wytwarzanie materiału absorbującego promieniowanie i jego zastosowanie do okładania powierzchni ścian, sufitów i podłóg i/lub wypełniania części konstrukcyjno — budowlanych ścian, sufitów, podłóg oraz innych części budynków zabezpieczającego przed promieniowaniem elektromagnetycznym. W pierwszym etapie sposobu wytwarza się materiał absorbujący z naturalnej rudy żelaza, o zawartości Fe3O4 od 60% do 97% którą rozdrabnia się, mieli i oddziela cząstki o uziarnieniu powyżej 20 mm, następnie 45 - 87% wagowych substratu mineralnego o wielkości ziarna maksymalnie 20 mm, miesza się z 8 – 10,5% wagowymi cementu i ciągle mieszając dodaje się 4,5 - 10% wody oraz od 0,001 do 0,01% wagowych standardowych dodatków polimerowych lub od 0,1 do 8% wapna hydratyzowanego, substraty miesza się do równomiernego połączenia składników oraz uzyskania od 8 do 15% objętościowych powietrza w materiale absorbującym. W drugim etapie materiał absorbujący nakłada się na powierzchnię ściany, sufitu, podłogi lub innych elementów budowlanych, warstwami o grubości 8 - 15 mm, uzyskując osłonę barierową, zawierającą co najmniej jedną warstwę materiału absorbującego.The application concerns a material absorbing electromagnetic radiation, containing 45 - 87% by weight of ground iron ore, Fe3O4 content from 60% to 97% and grain diameter below 20 mm, cement in the amount of 8% - 10.5% by weight, water 4.5 to 10% by weight and air in a volume proportion to the other ingredients in the range from 8 to 15%. Preferably, the material contains from 0.001 to 0.1% by weight of air-entraining and/or drainage and/or plasticizing additives or 0.1 - 8% by weight of hydrated lime. The subject of the application is also a method of covering building objects with absorbing material, including the production of a radiation-absorbing material and its use for covering the surface of walls, ceilings and floors and/or filling constructional parts of walls, ceilings, floors and other parts of buildings protecting against electromagnetic radiation. In the first stage of the process, an absorbent material is produced from natural iron ore, with Fe3O4 content from 60% to 97%, which is crushed, ground and separated particles with a grain size of more than 20 mm, then 45 - 87% by weight of a mineral substrate with a grain size of up to 20 mm , mixed with 8 - 10.5% by weight of cement and 4.5 - 10% of water and from 0.001 to 0.01% by weight of standard polymer additives or from 0.1 to 8% of hydrated lime are added while stirring, the substrates are mixed to evenly combine the components and obtain from 8 to 15% by volume of air in the absorbent material. In the second stage, the absorbent material is applied to the surface of the wall, ceiling, floor or other building elements in layers of 8 - 15 mm, obtaining a barrier covering containing at least one layer of absorbent material.

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał absorbujący promieniowanie elektromagnetyczne, zwłaszcza wysokich częstotliwości i sposób osłaniania obiektów budowlanych przed promieniowaniem elektromagnetycznym z zastosowaniem materiału absorbującego do pokrywania ścian, sufitów i podłóg w budynkach.The subject of the invention is a material that absorbs electromagnetic radiation, especially high frequencies, and a method of shielding building objects against electromagnetic radiation using the absorbing material to cover walls, ceilings and floors in buildings.

Rozwój technologii komunikacyjnych powoduje wzrost emisji promieniowania elektromagnetycznego, które, jak wynika z badań, ma niekorzystny wpływ na komfort, rytm życia oraz biologiczne i fizjologiczne procesy organizmów żywych, skutkując w skrajnych przypadkach uszkodzeniem zdrowia istot żywych. Emiterami zewnętrznego promieniowania elektromagnetycznego są przewody wysokiego napięcia, stacje transformatorowe, trakcje kolejowe, urządzenia radarowe, stacje bazowe telefonii komórkowej oraz wieże nadawcze. Coraz większego znaczenia nabiera więc skuteczna ochrona ludzi przed ujemnym wpływem promieniowania elektromagnetycznego w zamieszkanym obszarze. Ważne ponadto jest ograniczenie wpływu promieniowania na urządzenia elektroniczne, aparaturę pomiarową, systemy cyfryzacji, telefony, itp.The development of communication technologies causes an increase in the emission of electromagnetic radiation, which, according to research, has an adverse effect on the comfort, rhythm of life and biological and physiological processes of living organisms, resulting in damage to the health of living beings in extreme cases. Emitters of external electromagnetic radiation are high-voltage wires, transformer stations, railway traction, radar equipment, mobile phone base stations and broadcasting towers. Effective protection of people against the negative impact of electromagnetic radiation in the inhabited area is becoming more and more important. It is also important to limit the impact of radiation on electronic devices, measuring equipment, digitization systems, telephones, etc.

W celu ochrony budynków przed promieniowaniem elektromagnetycznym używane są ekrany z materiałów metalicznych o dobrej przewodności elektrycznej, takich jak folie, blachy czy siatki aluminiowe lub miedziane, charakteryzujące się dobrym przewodnictwem, wysokim współczynnikiem odbicia i niewielką absorpcją fal. Ich zastosowanie do zabezpieczenia np. wrażliwej aparatury sterującej czy pomiarowej ma pewne ograniczenia wynikające z korozji pogarszającej ich własności. Z opisu patentowego EP 0380267 znany jest izolacyjny mikrofalowy absorber promieniowania, składający się z magnetycznych metalowych włókien o iglastym kształcie i długości kilku mikronów. Metalowe włókna wykonane z żelaza, niklu, kobaltu i ich stopów rozproszone są w dielektrycznym spoiwie i stosowane są w postaci farby pochłaniającej promieniowanie.In order to protect buildings against electromagnetic radiation, screens made of metallic materials with good electrical conductivity are used, such as foils, sheets or aluminum or copper meshes, characterized by good conductivity, high reflectivity and low wave absorption. Their use to protect, for example, sensitive control or measuring equipment has certain limitations resulting from corrosion, which deteriorates their properties. Patent description EP 0380267 describes an insulating microwave radiation absorber, consisting of magnetic metal fibers of needle-like shape and length of several microns. Metal fibers made of iron, nickel, cobalt and their alloys are dispersed in a dielectric binder and used in the form of radiation-absorbing paint.

W znanych z literatury patentowej rozwiązaniach materiały absorbujące fale elektromagnetyczne zawierają takie materiały jak ferryty - mieszane tlenki metali o wzorze ogólnym M Fe2O4, ferroelektryki - głównie tytaniany, proszki metali, materiały węglowe, takie jak: sadza, grafit, włókna węglowe zmieszane z materiałami nisko stratnymi, umożliwiającymi otrzymanie wymaganej postaci materiału do określonego zastosowania.In the solutions known from the patent literature, materials absorbing electromagnetic waves include such materials as ferrites - mixed metal oxides with the general formula M Fe2O4, ferroelectrics - mainly titanates, metal powders, carbon materials such as: carbon black, graphite, carbon fibers mixed with low-loss materials , allowing to obtain the required form of the material for a specific application.

Z chińskiego patentu CN 105819755B znana jest zaprawa cementowa o własnościach ekranowania promieniowania elektromagnetycznego, dzięki odbiciu fal, w której skład wchodzi grafit 2-18% o uziarnieniu 1-100 μm, sadza 0,4-4% 10 nm - 100 nm, ruda żelaza 71-90%, włókna węglowe 0-2% i stopy mikrokrystaliczne sproszkowane 5-8% 10-100 μm, jako składniki przewodzące prąd, zapewniające własności osłonowe zaprawy oraz cement, wodę, włókna drewniane, wypełniacze i inne dodatki. Skład zaprawy stanowią komponenty o bardzo drobnym uziarnieniu, co skutkuje koniecznością dodania dużej ilości wody, aby uzyskać odpowiednią konsystencję. Chińskie zgłoszenie patentowe CN110156407 (A) dotyczy elastycznej zaprawy wiążącej na bazie cementu, zawierającej 40-60% mas. materiału ekranującego fale elektromagnetyczne, którym jest kompozycja grafitu, sadzy, rud żelaza i proszku stopu mikrokrystalicznego na bazie żelaza w stosunku 2,4 : 0,6 : 6,5 : 0,5. Elastyczna zaprawa wiążąca charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, silnym zatrzymywaniem wody, a przede wszystkim dobrą izolacją termiczną.From the Chinese patent CN 105819755B, a cement mortar with electromagnetic radiation shielding properties is known, thanks to the reflection of waves, which includes 2-18% graphite with a grain size of 1-100 μm, soot 0.4-4% 10 nm - 100 nm, iron ore 71-90%, carbon fibers 0-2% and powdered microcrystalline alloys 5-8% 10-100 μm, as conductive components, providing shielding properties of mortars and cement, water, wood fibers, fillers and other additives. The composition of the mortar consists of very fine-grained components, which results in the need to add a large amount of water to obtain the right consistency. Chinese patent application CN110156407 (A) relates to a flexible cement-based binder containing 40-60 wt. electromagnetic wave shielding material, which is a composition of graphite, carbon black, iron ores and iron-based microcrystalline alloy powder in a ratio of 2.4 : 0.6 : 6.5 : 0.5. The flexible binding mortar is characterized by high strength, strong water retention and, above all, good thermal insulation.

Absorber fal radiowych ujawniony w japońskim zgłoszeniu patentowym JP 2001077581A dotyczy zaprawy cementowej, zawierającej ferryty Mn-Zn, która nakładana jest w trzech warstwach na podłożu metalicznym, a każda warstwa zaprawy zawiera odmienne ferryty użyte w zróżnicowanych proporcjach. Materiał budowlany ekranujący fale elektromagnetyczne znany z europejskiego zgłoszenia EP3218322 (A), wykazujący dobrą wytrzymałość na ściskanie 30 N/mm² tj. 30 MPa, zawiera w swoim składzie żużel, pochodzący z hutnictwa żelaza, zawierający magnetyt i hematyt. Opisana w innym chińskim zgłoszeniu CN107698220 (A), odporna na promieniowanie elektromagnetyczne, zaprawa do ścian wewnętrznych zawiera: 15-25% cementu o dużej zawartości żelaza i aluminium, 5-15% sproszkowanej rudy żelaza, 15-35% piasku rudy żelaza, 10-24% piasku barytowego, 0,05-0,12% lignosulfonianu wapnia, 0,01-0,09% eteru celulozowego, 0,02-0,06% eteru skrobiowego, 0,01-0,03% środka napowietrzającego, 0,5-0,7% lantanu.The radio wave absorber disclosed in Japanese patent application JP 2001077581A relates to a cement mortar containing Mn-Zn ferrites, which is applied in three layers on a metallic substrate, each layer of mortar containing different ferrites used in varying proportions. The construction material shielding electromagnetic waves known from the European application EP3218322 (A), showing good compressive strength of 30 N/ ^mm2 , i.e. 30 MPa, contains slag from the iron industry, containing magnetite and hematite. Described in another Chinese application CN107698220(A), electromagnetic radiation resistant interior wall mortar contains: 15-25% iron-aluminum high cement, 5-15% iron ore powder, 15-35% iron ore sand, 10 -24% barite sand, 0.05-0.12% calcium lignosulfonate, 0.01-0.09% cellulose ether, 0.02-0.06% starch ether, 0.01-0.03% air-entraining agent, 0.5-0.7% lanthanum.

Ekranująca zaprawa cementowa, znana z JP 2005231931 A, zawierająca płaski tlenek żelaza, sproszkowany ferryt, dwutlenek tytanu i związki węgla, stosowana jest z warstwą absorbującą i warstwą odbijającą promieniowanie elektromagnetyczne.A shielding cement mortar known from JP 2005231931 A containing flat iron oxide, ferrite powder, titanium dioxide and carbon compounds is used with an absorbing layer and a reflecting layer for electromagnetic radiation.

Zgodnie z wynalazkiem opisanym w patencie KR 102000446B, cement o własnościach osłonowych, zawiera 0,1-2 części wagowych włókien węglowych w stosunku do 100 części wagowych cementu i 50-100 części wagowych koksu, mielony węgiel, grafit, dzięki którym uzyskuje się własności ekranowania fali elektromagnetycznej. Cement ten dodaje się do kruszyw naturalnych celem wytworzenia betonu. W patencie JP 4062578 opisano beton zawierający hematyt i magnetyt, ugniecione w cemencie, którego skuteczność ekranowania betonu wynosi maksymalnie 30 dB dla grubości 5 cm. Inne rozwiązanie znane ze zgłoszenia patentowego KR100622567A, dotyczy materiału ekranującego promieniowanie elektromagnetyczne, zawierającego kruszywo magnetytowe z dodatkiem włókien węglowych, w którym spoiwem jest cement i woda. Materiał ekranujący, będący przedmiotem zgłoszenia KR100622567, odbija fale elektromagnetyczne powyżej 1 MHz, nie spełniając funkcji absorbowania promieniowania. W rozwiązaniu pominięty został problem wpływu wody na skuteczność ekranowania, która istotnie zmniejsza się wraz z odparowaniem wody.According to the invention described in the patent KR 102000446B, cement with shielding properties, contains 0.1-2 parts by weight of carbon fibers in relation to 100 parts by weight of cement and 50-100 parts by weight of coke, ground carbon, graphite, thanks to which shielding properties are obtained electromagnetic wave. This cement is added to natural aggregates to produce concrete. The patent JP 4062578 describes a concrete containing hematite and magnetite kneaded in cement, the concrete shielding efficiency of which is maximum 30 dB for a thickness of 5 cm. Another solution known from the patent application KR100622567A concerns an electromagnetic radiation shielding material containing magnetite aggregate with the addition of carbon fibers, in which cement and water are the binder. The shielding material, which is the subject of application KR100622567, reflects electromagnetic waves above 1 MHz, without fulfilling the function of absorbing radiation. The solution omitted the problem of the impact of water on the effectiveness of shielding, which significantly decreases with the evaporation of water.

Z rosnących potrzeb wynika dodatkowe zapotrzebowanie na materiały dedykowane do ochrony przed promieniowaniem budynków użyteczności publicznej i mieszkalnych. Większość materiałów budowlanych jest dość kłopotliwa w aplikacji, zwłaszcza na ściany, sufity i podłogi budynków, a dodatkowo ograniczają ich stosowanie, mała odporność mechaniczna oraz niekontrolowana utrata skuteczności ekranowania promieniowania elektromagnetycznego (PEM). Odparowywanie wody ze stosowanych dotychczas osłon, utworzonych z materiałów ekranujących, istotnie zmniejsza skuteczność ekranowania, na ogół po wyschnięciu maleje ona o 40%.The growing needs result in additional demand for materials dedicated to protecting public and residential buildings against radiation. Most building materials are quite troublesome in application, especially on walls, ceilings and floors of buildings, and their use is additionally limited by low mechanical resistance and uncontrolled loss of electromagnetic radiation (EMF) shielding effectiveness. The evaporation of water from the previously used covers made of shielding materials significantly reduces the effectiveness of shielding, generally after drying it decreases by 40%.

Celem wynalazku jest rozwiązanie problemu ochrony obiektów budowlanych, przed działaniem promieniowania elektromagnetycznego, poprzez jego absorpcję w osłonach, utworzonych z materiału absorbującego promieniowanie elektromagnetyczne, wykazującego w okresie eksploatacji - walory skutecznej i stabilnej, redukcji promieniowania, niezależnej od zawartości wody.The aim of the invention is to solve the problem of protecting buildings against electromagnetic radiation by absorbing it in shields made of a material that absorbs electromagnetic radiation, showing the advantages of effective and stable radiation reduction, independent of the water content, during the period of operation.

Istotę wynalazku stanowi materiał absorbujący promieniowanie elektromagnetyczne, zwłaszcza wysokiej częstotliwości, o porowatej strukturze, zawierający mieszaninę, 45-87% wagowych zmielonej rudy żelaza, o zawartości Fe3O4 od 60% do 97% i średnicy ziarna poniżej 2,0 mm, cement w ilości 8% - 10,5% wagowych, wodę 4,5 do 10% wagowych oraz powietrze, wypełniające mikropory, w proporcji objętościowej do pozostałych składników w zakresie od 8 do 15%. Ponadto materiał absorbujący zawiera od 0,001 do 0,1% wagowych polimerowych dodatków uplastyczniających, korzystnie stabilizowanych polikarboksylanów lub 0,1-8% wagowych wapna hydratyzowanego.The essence of the invention is a material absorbing electromagnetic radiation, especially high-frequency, with a porous structure, containing a mixture of 45-87% by weight of ground iron ore, Fe3O4 content from 60% to 97% and grain diameter below 2.0 mm, cement in the amount of 8 % - 10.5% by weight, water 4.5 to 10% by weight, and air, filling the micropores, in a volume proportion to the other components in the range from 8 to 15%. In addition, the absorbent material comprises from 0.001 to 0.1% by weight of polymeric plasticizing additives, preferably stabilized polycarboxylates, or 0.1-8% by weight of hydrated lime.

Korzystnie materiał zawiera od 0,1 do 40% piasku rzecznego o uziarnieniu maksymalnie 1,6 mm oraz ewentualnie typowe dodatki napowietrzające i/lub odwadniające, standardowo stosowane w środkach na bazie cementu.Preferably, the material contains from 0.1 to 40% of river sand with a maximum grain size of 1.6 mm and possibly typical air-entraining and/or drainage additives, typically used in cement-based agents.

Materiał absorbujący promieniowanie elektromagnetyczne, zwłaszcza wysokich częstotliwości, według wynalazku charakteryzuje się dużą wytrzymałością i odpornością na uszkodzenia oraz warunki atmosferyczne i środowiskowe.The material absorbing electromagnetic radiation, especially high frequencies, according to the invention is characterized by high strength and resistance to damage as well as weather and environmental conditions.

Sposób zabezpieczenia obiektów budowlanych przed promieniowaniem elektromagnetycznym, zgodnie z wynalazkiem, obejmuje wytworzenie materiału absorbującego promieniowanie i jego zastosowanie do okładania powierzchni ścian, sufitów i podłóg i/lub wypełniania części konstrukcyjno-budowlanych ścian, sufitów, podłóg oraz innych części budynków.The method of protecting buildings against electromagnetic radiation, according to the invention, includes the production of a radiation-absorbing material and its use for lining the surfaces of walls, ceilings and floors and/or filling construction and construction parts of walls, ceilings, floors and other parts of buildings.

Materiał absorbujący wytwarza się z naturalnej rudy żelaza, o zawartości Fe3O4 od 60% do 97%, którą rozdrabnia się, mieli i oddziela cząstki o uziarnieniu powyżej 2,0 mm. W celu wzbogacenia substratu mineralnego w tetratlenek triżelaza, przesiane cząstki rudy poddaje się ewentualnie selekcji magnetycznej. Proces selekcji magnetycznej prowadzi się w separatorze magnetycznym, w którym niemagnetyczne cząstki rudy, odseparowane od rudy żelaza, usuwa się, uzyskując w wyniku substrat mineralny o zawartości Fe3O4 w zakresie 80-97%. Następnie 45-87% części wagowych substratu mineralnego o wielkości ziarna maksymalnie 2,0 mm, miesza się z 8-10,5% wagowymi cementu i ciągle mieszając dodaje się 4,5-10% wody oraz od 0,001 do 0,1% części wagowych polimerowych dodatków uplastyczniających, korzystnie stabilizowanych polikarboksylanów lub od 0,1 do 8% wapna hydratyzowanego. Ewentualnie wprowadza się typowe dodatki napowietrzające i/lub odwadniające, materiał absorbujący. Substraty miesza się do równomiernego połączenia składników i uzyskania właściwej reologii oraz zawartości powietrza, zamkniętego w mikroporach w proporcji objętościowej od 8 do 15% w otrzymanym materiale absorbującym.The absorbent material is made of natural iron ore, with a Fe3O4 content of 60% to 97%, which is crushed, ground and particles with a grain size of more than 2.0 mm are separated. In order to enrich the mineral substrate with triiron tetroxide, the sieved ore particles are optionally subjected to magnetic selection. The magnetic selection process is carried out in a magnetic separator, in which non-magnetic ore particles separated from iron ore are removed, resulting in a mineral substrate with Fe3O4 content in the range of 80-97%. Then 45-87% by weight of the mineral substrate with a maximum grain size of 2.0 mm is mixed with 8-10.5% by weight of cement, and 4.5-10% of water and 0.001 to 0.1% of by weight of polymeric plasticizing additives, preferably stabilized polycarboxylates, or from 0.1 to 8% of hydrated lime. Optionally, typical air-entraining and/or drainage additives, absorbent material, are introduced. The substrates are mixed until the ingredients are evenly combined and the correct rheology and air content enclosed in the micropores are obtained in a volume proportion of 8 to 15% in the obtained absorbing material.

Korzystnie do mieszaniny dodaje się od 0,1 do 39% piasku rzecznego o uziarnieniu, korzystnie do 1,6 mm.Preferably, from 0.1 to 39% of river sand with a grain size of preferably up to 1.6 mm is added to the mixture.

Zawartość powietrza w proporcji 8-15% w stosunku do pozostałych składników, zamkniętego w pęcherzykach, tworzących mikropory w materiale absorbującym, pozwala na uzyskanie unikalnej struktury materiału, zwiększającej wielokrotnie skuteczność absorbowania promieniowania elektromagnetycznego. W drugim etapie materiał absorbujący nakłada się na powierzchnię ściany, sufitu, podłogi lub innych elementów budowlanych, ręcznie lub przy użyciu agregatu tynkarskiego, warstwami o grubości 8-15 mm. Powierzchnię każdej naniesionej warstwy wygładza się, a po jej stwardnieniu nanosi się kolejne warstwy, aż do uzyskania pożądanej grubości osłony przed promieniowaniem. Uzyskaną osłonę, zawierającą co najmniej jedną warstwę materiału absorbującego, zwilża się wodą w okresie intensywnego wiązania cementu.The air content in the proportion of 8-15% in relation to the other components, enclosed in bubbles that form micropores in the absorbing material, allows for a unique structure of the material, increasing the efficiency of absorbing electromagnetic radiation many times over. In the second stage, the absorbing material is applied to the surface of the wall, ceiling, floor or other building elements, manually or using a plastering unit, in layers of 8-15 mm. The surface of each applied layer is smoothed, and after its hardening, subsequent layers are applied until the desired thickness of the radiation shield is obtained. The resulting shield, comprising at least one layer of absorbent material, is wetted with water during the period of intensive cement setting.

W wariancie sposobu materiałem absorbującym wypełnia się szalunki ścian i stropów w części konstrukcyjnej obiektów budowlanych.In a variant of the method, the formwork of walls and ceilings in the structural part of building objects is filled with the absorbing material.

W innej odmianie sposobu w celu otrzymania osłony przed promieniowaniem o szerokim zakresie częstotliwości, materiałem absorbującym okłada się zespolone ze sobą blachy lub siatki stalowe, miedziane lub aluminiowe, umocowane w ścianach i sufitach. Przy czym siatki lub blachy spawa się lub lutuje, aby zapewnić połączenie elektryczne między nimi, a materiał absorbujący nakłada się ręcznie lub mechanicznie.In another variant of the method, in order to obtain a shield against radiation of a wide frequency range, the absorbing material is covered with steel, copper or aluminum sheets or meshes fixed in the walls and ceilings. The grids or sheets are welded or brazed to provide an electrical connection between them, and the absorbent material is applied manually or mechanically.

Ważną zaletą rozwiązania, zapewniającą skuteczność absorbowania promieniowania, już przy grubości 1 cm, jest unikalna struktura materiału absorpcyjnego, zawierającego mikropory w postaci zamkniętych pęcherzyków powietrza. Obecność powietrza zamkniętego w mikroporach materiału absorbującego, zasadniczo zwiększa skuteczność absorbowania promieniowania elektromagnetycznego w osłonach. Zaletą jest ponadto właściwa reologia mieszaniny składników, przy optymalnej zawartości wody, zapewniająca materiałowi absorbującemu stabilne parametry w zakresie skutecznej absorpcji promieniowania. Uzyskanie unikalnej struktury materiału absorpcyjnego, wpływającej na wysoką skuteczność ekranowania umożliwia również zastosowanie rozdrobnionego substratu mineralnego, o wielkości ziarna 0,001-2 mm, zawierającego 97% Fe3O4.An important advantage of the solution, ensuring the efficiency of absorbing radiation, even at a thickness of 1 cm, is the unique structure of the absorbing material, containing micropores in the form of closed air bubbles. The presence of air enclosed in the micropores of the absorbing material significantly increases the efficiency of absorbing electromagnetic radiation in the shields. Another advantage is the proper rheology of the mixture of ingredients, with an optimal water content, providing the absorbing material with stable parameters in terms of effective absorption of radiation. Obtaining a unique structure of the absorbent material, affecting high shielding efficiency, also allows the use of a fragmented mineral substrate, grain size 0.001-2 mm, containing 97% Fe3O4.

Osłony barierowe o grubości od 1-100 cm, z materiału absorbującego promieniowanie elektromagnetyczne (PEM), nanosi się wewnątrz i na zewnątrz istniejących obiektów budowlanych. Materiał absorbujący z ewentualnymi wzmocnieniami konstrukcyjnymi z prętów metalowych nadaje się również do konstrukcji ścian i stropów nowo budowanych obiektów. Sposób według wynalazku przeznaczony jest do zabezpieczenia przed promieniowaniem elektromagnetycznym pomieszczeń w budynkach prywatnych i publicznych, laboratoriach oraz pomieszczeniach technicznych. Ponadto sposób nadaje się do tworzenia stref gwarantujących bezpieczeństwo danych, antyradarowych czy militarnych, ale również do osłony maszyn i urządzeń technicznych.Barrier shields with a thickness of 1-100 cm, made of a material that absorbs electromagnetic radiation (PEM), are applied inside and outside existing buildings. The absorbent material with possible structural reinforcements made of metal rods is also suitable for the construction of walls and ceilings of newly built buildings. The method according to the invention is designed to protect rooms in private and public buildings, laboratories and technical rooms against electromagnetic radiation. In addition, the method is suitable for creating data security, anti-radar or military zones, but also for protecting machines and technical devices.

Sposób osłaniania obiektów budowlanych według wynalazku dzięki walorom materiału absorbującego, już przy niewielkiej grubości osłony, nawet jednowarstwowej, zapewnia bardzo wysoką skuteczność osłaniania budynków przed promieniowaniem elektromagnetycznym. Osłony barierowe, wykonane z materiału absorbującego wykazują nie tylko bardzo dobrą absorpcję promieniowania elektromagnetycznego, ale dzięki unikalnej strukturze osłony, charakteryzują się dużą wytrzymałością i odpornością na uszkodzenia, pęknięcia oraz czynniki atmosferyczne. Materiał absorbujący jest łatwy w produkcji i nie wymagający szczególnych zabiegów wykonawczych czy specjalistycznego, niestandardowego sprzętu w aplikacji, również w skali przemysłowej. Sposób dzięki prostocie wytworzenia materiału absorbującego i niskim kosztom wykonania jest opłacalny ekonomicznie w skali przemysłowej. Sposób umożliwia łatwą i powtarzalną aplikację, gwarantującą powtarzalne uzyskanie parametrów skuteczności redukcji PEM, dobre przyleganie do podłoża, a jego wytrzymałość na ściskanie wynosi 8,5-50 MPa.The method of shielding buildings according to the invention, thanks to the qualities of the absorbing material, even with a small thickness of the shield, even with a single layer, ensures a very high efficiency of shielding buildings against electromagnetic radiation. Barrier shields made of absorbing material show not only very good absorption of electromagnetic radiation, but thanks to the unique structure of the shield, they are characterized by high strength and resistance to damage, cracks and weather conditions. The absorbent material is easy to produce and does not require any special execution procedures or specialized, non-standard equipment in the application, also on an industrial scale. The method is economically viable on an industrial scale due to the simplicity of the production of the absorbent material and the low cost of implementation. The method enables easy and repeatable application, guaranteeing repeatable achievement of EMF reduction efficiency parameters, good adhesion to the substrate, and its compressive strength is 8.5-50 MPa.

Sposób nadaje się do stosowania w istniejących budynkach lub w budynkach wzniesionych z zastosowaniem tradycyjnych materiałów, na etapie prac wykończeniowych oraz w charakterze tynku absorbującego PEM. Osłony barierowe chroniące przed promieniowaniem elektromagnetycznym, tworzone sposobem według wynalazku mają bardzo dobrą wytrzymałość i odporność na uszkodzenia oraz czynniki atmosferyczne. Osłanianie budynków z udziałem siatek z materiałów metalicznych, zwłaszcza stalowych, na które nanosi się materiał absorbujący, obniżający, a nawet eliminujący ryzyko korozji siatki stalowej, zapewnia zachowanie przez długi czas wysokiej skuteczności ekranowania już od 10 kH. Osłony barierowe wykonuje się na ścianach, sufitach, podłogach, wewnątrz istniejących obiektów budowlanych, ale również na zewnątrz na ścianach oraz w postaci poziomych wylewek. Zaletą jest możliwość wykonania konstrukcji budynku z materiału absorbującego.The method is suitable for use in existing buildings or in buildings erected using traditional materials, at the stage of finishing works and as an PEM-absorbing plaster. Barrier shields protecting against electromagnetic radiation, created by the method according to the invention, have very good strength and resistance to damage and weather conditions. Shielding buildings with meshes made of metallic materials, especially steel, on which an absorbing material is applied, reducing or even eliminating the risk of corrosion of the steel mesh, ensures high shielding efficiency from 10 kH for a long time. Barrier covers are made on walls, ceilings, floors, inside existing buildings, but also outside on walls and in the form of horizontal screeds. The advantage is the possibility of making the building structure of absorbing material.

Przykład 1Example 1

Mineralną rudę żelaza po wstępnym skruszeniu w kruszarce i zmieleniu do uziarnienia od 0,00001 mm do 30 mm, przesiewa się, oddzielając ziarna o średnicy powyżej 2,0 mm. W celu zmniejszenia zawartości części niemetalicznych, przesiane cząstki rudy poddaje się selekcji magnetycznej w bębnowym separatorze magnetycznym. W wyniku separacji magnetycznej uzyskuje się 90% zawartość Fe3O4 w substracie mineralnym, którego gęstość wynosi 4,8 g/cm³. W celu wytworzenia materiału absorbującego 45% wagowych substratu mineralnego miesza się w betoniarce bębnowej z 10% wagowymi cementu portlandzkiego i 39,42% wagowych piasku rzecznego o uziarnieniu do 1,6 mm. Po wymieszaniu suchych składników w betoniarce, ciągle mieszając sukcesywnie wlewa 5,5% wagowych wody z dodatkiem 0,08% wagowych polimerowych dodatków uplastyczniających, w postaci stabilizowanych polikarboksylanów. Dodatki uplastyczniające stosuje się w proporcji 0,5-3% wagi cementu, dobierając każdorazowo ilość dodatku uplastyczniającego do pożądanej konsystencji materiału absorbującego. Po dodaniu wody z dodatkami uplastyczniającymi, mieszaninę miesza się jeszcze 3 minuty. Otrzymany materiał absorbujący zawiera w swojej strukturze 10% powietrza w proporcjach objętościowych do pozostałych jego składników. Zawartość powietrza w materiale absorpcyjnym, umożliwia zachowanie właściwej reologii, przy obniżonej zawartości wody oraz dokładne połączenie składników, bez konieczności stosowania nadmiaru wody. Powietrze tworzy w materiale mikropory w postaci zamkniętych pęcherzyków powietrza, nadając tym samym materiałowi absorbującemu unikalną strukturę. W drugim etapie z materiału absorbującego wykonuje się ściany i stropy budynku. W tym celu zgodnie z projektem budynku wykonuje się szalunki ścian stropów, a powstałe w ten sposób przestrzenie, wzmocnione konstrukcyjnie prętami stalowymi wypełnia się materiałem absorbującym. W przypadku temperatury wyższej niż 20°C, wykonane z materiału absorbującego ściany i stropy polewa się wodą i zabezpiecza folią w okresie intensywnego wiązania cementu, przez kolejne 7 dni.Mineral iron ore, after preliminary crushing in a crusher and grinding to a grain size of 0.00001 mm to 30 mm, is screened, separating grains with a diameter of more than 2.0 mm. In order to reduce the content of non-metallic parts, the sieved ore particles are subjected to magnetic selection in a drum magnetic separator. As a result of magnetic separation, 90% Fe3O4 content is obtained in the mineral substrate, the density of which is 4.8 g/cm ³ . To produce the absorbent material, 45% by weight of the mineral substrate is mixed in a concrete mixer with 10% by weight of Portland cement and 39.42% by weight of river sand with a grain size of up to 1.6 mm. After mixing the dry ingredients in a concrete mixer, 5.5% by weight of water with the addition of 0.08% by weight of polymer plasticizing additives in the form of stabilized polycarboxylates is successively poured in while continuously stirring. Plasticizing additives are used in the proportion of 0.5-3% of cement weight, each time selecting the amount of plasticizing additive to the desired consistency of the absorbent material. After adding water with plasticizers, the mixture is stirred for another 3 minutes. The obtained absorbing material contains 10% of air in its structure in volume proportions to its other components. The air content in the absorbent material enables the proper rheology to be maintained at a reduced water content and the exact combination of ingredients without the need to use excess water. The air creates micropores in the material in the form of closed air bubbles, thus giving the absorbent material a unique structure. In the second stage, the walls and ceilings of the building are made of absorbing material. For this purpose, in accordance with the building design, the formwork of the ceiling walls is made, and the resulting spaces, structurally reinforced with steel bars, are filled with absorbing material. In the case of temperatures higher than 20°C, walls and ceilings made of absorbing material are poured with water and protected with foil during the period of intensive cement setting, for the next 7 days.

Osłona wykonana sposobem według wynalazku z materiału absorbującego promieniowanie ma grubość 20 cm, wytrzymałość na ściskanie 39 MPa i skuteczność ekranowania 32 dB dla częstotliwości 1 GHz.The shield made according to the invention, made of a radiation-absorbing material, has a thickness of 20 cm, a compressive strength of 39 MPa and a shielding efficiency of 32 dB for the frequency of 1 GHz.

Przykład 2Example 2

Materiał absorbujący tworzy się ze wstępnie przygotowanej mineralnej rudy żelaza jak w przykładzie 1. Z tą różnicą, że 87% wagowych substratu mineralnego, o uziarnieniu maksymalnie 2,0 mm i zawartości Fe3O4 wynoszącej 90%, miesza się w mieszalniku planetarnym z 8,43% wagowymi cementu portlandzkiego, następnie dodaje się ciągle mieszając 4,5% części wagowych wody, z 0,07% wagowymi polimerowych dodatków uplastyczniających, w postaci stabilizowanych polikarboksylanów. Po wymieszaniu wszystkich składników uzyskuje się materiał absorbujący zawierający 8% powietrza w proporcji objętościowej do pozostałych składników. W drugim etapie z materiału absorbującego wykonuje się jak w przykładzie 1 ściany i stropy bunkra.The absorbent material is formed from pre-prepared mineral iron ore as in Example 1. With the difference that 87% by weight of the mineral substrate, with a maximum particle size of 2.0 mm and a Fe3O4 content of 90%, is mixed in a planetary mixer with 8.43% parts by weight of Portland cement, then 4.5% by weight of water, with 0.07% by weight of polymeric plasticizing additives, in the form of stabilized polycarboxylates, are added under constant stirring. After mixing all the components, an absorbent material containing 8% air in volume proportion to the other components is obtained. In the second stage, the walls and ceilings of the bunker are made of absorbent material as in example 1.

Osłona wykonana sposobem według wynalazku z materiału absorbującego promieniowanie ma grubość 10 cm, posiada wytrzymałość na ściskanie 45 MPa i skuteczność ekranowania 78 dB dla częstotliwości 1 GHz.The shield made by the method according to the invention from a radiation-absorbing material is 10 cm thick, has a compressive strength of 45 MPa and a shielding efficiency of 78 dB for the frequency of 1 GHz.

Przykład 3Example 3

Materiał absorbujący tworzy się jak w przykładzie 1, ze wstępnie przygotowanej rudy żelaza. Z tą różnicą, że po skruszeniu, zmieleniu i przesianiu bez separacji magnetycznej, substrat mineralny zawiera 60% Fe3O4. W mieszalniku planetarnym miesza się 86% wagowych substratu mineralnego, o uziarnieniu poniżej 2,0 mm z 9,42% wagowymi cementu portlandzkiego i ciągle mieszając dodaje się 4,5% wagowych wody z 0,08% wagowymi stabilizowanego polikarboksylanu. Po wymieszaniu wszystkich składników uzyskuje się materiał absorbujący zawierający 10% powietrza w proporcji objętościowej do pozostałych składników. W drugim etapie z materiału absorbującego wykonuje się ściany budynku i podłogi. Otrzymana osłona absorbująca promieniowanie ma grubość 20 cm, wytrzymałość na ściskanie 37 MPa i skuteczność ekranowania powyżej 58 dB dla częstotliwości 1 GHz.The absorbent material is formed as in Example 1 from pre-prepared iron ore. The difference is that after crushing, grinding and screening without magnetic separation, the mineral substrate contains 60% Fe3O4. In a planetary mixer, 86% by weight of a mineral substrate having a grain size of less than 2.0 mm is mixed with 9.42% by weight of Portland cement, and 4.5% by weight of water with 0.08% by weight of stabilized polycarboxylate is added with continuous stirring. After mixing all the components, an absorbent material containing 10% air in volume proportion to the other components is obtained. In the second step, the building walls and floors are made of absorbent material. The resulting radiation-absorbing shield has a thickness of 20 cm, a compressive strength of 37 MPa and a shielding efficiency of over 58 dB for the frequency of 1 GHz.

Przykład 4Example 4

W zakładzie produkcyjnym materiał absorbujący wytwarza się z mineralnej rudy żelaza, którą po wstępnym skruszeniu w kruszarce do uziarnienia od 0,00001 mm do 30 mm przesiewa się, a ziarna o średnicy 0,0001 mm do 20 mm mieli się w młynie. Oddzieloną frakcję o uziarnieniu 0,0001-2 mm suszy się w suszami bębnowej. Następnie 72% wagowych substratu mineralnego, zawierającego 60% Fe3O4 o gęstości 3,9 g/cm³, miesza się w betoniarce z 10% wagowymi cementu portlandzkiego oraz z 8% wapna hydratyzowanego. Po wymieszaniu składników suchych materiał pakuje się w worki i dostarcza na budowę. Na placu budowy mieszaninę składników suchych miesza się z 10 % wagowymi wody w agregacie tynkarskim. Tak uzyskany materiał absorbujący w proporcjach objętościowych zawiera 15% powietrza. W drugim etapie w celu otrzymania osłony, materiał absorbujący nakłada się na powierzchnię ściany, ręcznie warstwami o grubości 15 mm, a powierzchnię każdej naniesionej warstwy barierowej wygładza się i kolejną warstwę nanosi po związaniu poprzedniej, co trwa od 12-24 godzin. Przed wykonaniem kolejnej warstwy stwardniałą powierzchnię zwilża się wodą. Kolejne warstwy nanosi się do uzyskania 3 centymetrowej grubości osłony przed promieniowaniem, ponadto powierzchnię osłony zwilża się wodą przez 7 dni w okresie intensywnego wiązania cementu. Otrzymana tym sposobem osłona absorbująca promieniowanie o grubości 3 cm, ma niski ciężar właściwy oraz charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie wynoszącą 8,5 MPa i skutecznością ekranowania 17 dB przy częstotliwości 1 GHz.In the production plant, the absorbent material is made of mineral iron ore, which is screened after initial crushing in a crusher to a grain size of 0.00001 mm to 30 mm, and grains with a diameter of 0.0001 mm to 20 mm are ground in a mill. The separated fraction with a grain size of 0.0001-2 mm is dried in a drum dryer. Then 72% by weight of the mineral substrate, containing 60% Fe3O4 with a density of 3.9 g/cm ³ , is mixed in a concrete mixer with 10% by weight of Portland cement and 8% of hydrated lime. After mixing the dry ingredients, the material is packed in bags and delivered to the construction site. At the construction site, the mixture of dry ingredients is mixed with 10% by weight of water in the plastering unit. The absorbent material obtained in this way contains 15% of air by volume. In the second stage, in order to obtain a shield, the absorbent material is applied to the wall surface manually in 15 mm thick layers, and the surface of each applied barrier layer is smoothed and the next layer is applied after the previous one has set, which takes 12-24 hours. Before applying the next layer, the hardened surface is moistened with water. Successive layers are applied until the radiation shield is 3 cm thick, and the surface of the shield is wetted with water for 7 days during the period of intensive cement setting. The radiation-absorbing shield obtained in this way, 3 cm thick, has a low specific gravity and is characterized by a compressive strength of 8.5 MPa and a shielding efficiency of 17 dB at a frequency of 1 GHz.

Przykład 5Example 5

Substrat mineralny wytwarza się z mineralnej rudy żelaza jak w przykładzie 4, z tą różnicą, że mieli się rozdrobnioną rudę w młynku, oddziela proszek o średnicy ziarna 0,0001-2 mm, a w celu zwiększenia zawartości części metalicznych, poddaje separacji magnetycznej. Uzyskany w wyniku separacji magnetycznej substrat mineralny, zawierający 97% Fe 3O4, o gęstości 5,1 g/cm³ suszy się w suszarni fluidyzacyjnej. W celu wytworzenia materiału absorbującego 78,5% wagowych substratu mineralnego miesza się w mieszalniku z 9,5% wagowymi cementu portlandzkiego, 3,8% wagowymi wapna hydratyzowanego. Mieszaninę składników suchych w mieszalniku miesza się z 8,2% wagowych wody przez 3 minuty, aż do równomiernego połączenia składników. Otrzymany materiał absorbujący, zawierający 10% powietrza w proporcji objętościowej do pozostałych składników w drugim etapie sposobu nakłada się na powierzchnię ściany przy użyciu ag regatu tynkarskiego warstwami o grubości 10 mm. Powierzchnię każd ej kolejnej naniesionej warstwy wygładza się po stwardnieniu poprzedniej, to jest po 24 godzinach. Kolejne warstwy nanosi się aż do uzyskania 3 cm grubości osłony przed promieniowaniem. Otrzymana tym sposobem osłona z materiału absorbującego promieniowanie o grubości 3 cm wykazuje wytrzymałość na ściskanie 19 MPa i skuteczność ekranowania 29 dB przy częstotliwości 1 GHz.The mineral substrate is prepared from mineral iron ore as in Example 4, except that the crushed ore is ground in a mill, the powder with a grain diameter of 0.0001-2 mm is separated, and magnetically separated to increase the content of metallic parts. The mineral substrate obtained as a result of magnetic separation, containing 97% Fe 3O 4 , with a density of 5.1 g/cm ³ , is dried in a fluid bed dryer. To produce the absorbent material, 78.5% by weight of the mineral substrate is mixed in a mixer with 9.5% by weight of Portland cement, 3.8% by weight of hydrated lime. The dry ingredient mixture in the mixer is mixed with 8.2% by weight water for 3 minutes until the ingredients are evenly combined. The obtained absorbing material, containing 10% of air in volume proportion to the remaining components, is applied to the wall surface in the second stage of the method with the use of a plastering regatta in layers of 10 mm. The surface of each subsequent applied layer is smoothed after the previous one has hardened, i.e. after 24 hours. Subsequent layers are applied until the radiation shield is 3 cm thick. The shield obtained in this way, made of a 3 cm thick radiation-absorbing material, has a compressive strength of 19 MPa and a shielding efficiency of 29 dB at a frequency of 1 GHz.

Przykład 6Example 6

Substrat mineralny wytwarza się z mineralnej rudy żelaza jak w przykładzie 5, a substrat mineralny, zawierający 97% Fe3O4, o uziarnieniu poniżej 2 mm i gęstości 5,1 g/cm³ miesza się w ilości 85% wagowych w mieszalniku planetarnym z 10,43% wagowych cementu portlandzkiego, następnie ciągle mieszając dodaje się 4,5% wagowych wody, zawierającej 0,07% wagowych dodatków polimerowych uplastyczniających, mieszając następne 2 minuty, do uzyskania 10% objętościowych powietrza w materiale absorbującym. W drugim etapie w celu uzyskania osłony, materiał absorbujący nakłada się na powierzchnię ściany, w dwóch warstwach i pielęgnuje jak w przykładzie 5. Osłona ta o grubości 2,5 cm wykazuje wytrzymałość na ściskanie 50 MPa i absorpcję promieniowania 37 dB przy częstotliwości 1 GHz i 90 dB dla częstotliwości 3 GHz.The mineral substrate is prepared from mineral iron ore as in Example 5, and the mineral substrate, containing 97% Fe3O4, with a particle size of less than 2 mm and a density of 5.1 g/ ^cm3 , is mixed at 85% by weight in a planetary mixer with 10.43 % by weight of Portland cement, then 4.5% by weight of water containing 0.07% by weight of plasticizing polymeric additives is added with continuous stirring, mixing for a further 2 minutes to obtain 10% by volume of air in the absorbent material. In the second stage, in order to obtain a shield, the absorbing material is applied to the wall surface in two layers and treated as in example 5. This shield, 2.5 cm thick, has a compressive strength of 50 MPa and a radiation absorption of 37 dB at a frequency of 1 GHz and 90 dB at 3 GHz.

Przykład 7Example 7

Materiał absorbujący jak w przykładzie 6, z tą różnicą, że składniki miesza się w betoniarce przez 5 minut. W drugim etapie w celu uzyskania osłony, materiał absorbujący nakłada się na powierzchnię ściany, sufitu i podłogi w 5 warstwach i pielęgnuje jak w przykładzie 5. Uzyskana osłona przed promieniowaniem o grubości 5 cm wykazuje wytrzymałość na ściskanie 50 MPa i bardzo wysoką skuteczność ekranowania. Dla składowej elektrycznej i fali płaskiej w zakresie częstotliwości od 30 MHz do 1 GHz próbka wykazuje właściwości ekranujące - skuteczność ekranowania rośnie od wartości 3 dB dla częstotliwości 30 MHz do ok. 78 dB dla częstotliwości 800 MHz, osiągając wartość dynamiki pomiarowej stanowiska. Powyżej częstotliwości 800 MHz badana próbka wykazuje większe lub zbliżone właściwości ekranujące do dynamiki pomiaru, gdyż wyniki są ograniczone możliwościami pomiarowymi stanowiska pomiarowego. Dynamika pomiarów w zakresie częstotliwości od 30 MHz do 1 GHz wynosi co najmniej od 47 dB. Dla składowej elektrycznej i fali płaskiej w zakresie częstotliwości od 1 GHz do 18 GHz próbka wykazuje skuteczność absorbowania promieniowania elektromagnetycznego, większą niż dynamika pomiarowa, tj. 75 dB. Dynamika pomiarów w zakresie częstotliwości od 1 GHz do 18 GHz wynosi co najmniej 74 dB.Absorbent material as in Example 6 except that the ingredients are mixed in a concrete mixer for 5 minutes. In the second stage, in order to obtain a shield, the absorbing material is applied to the surface of the wall, ceiling and floor in 5 layers and treated as in example 5. The resulting 5 cm thick radiation shield has a compressive strength of 50 MPa and a very high shielding efficiency. For the electric component and the plane wave in the frequency range from 30 MHz to 1 GHz, the sample shows shielding properties - the shielding effectiveness increases from 3 dB for the frequency of 30 MHz to about 78 dB for the frequency of 800 MHz, reaching the value of the measurement dynamics of the stand. Above the frequency of 800 MHz, the tested sample shows greater or similar shielding properties to the measurement dynamics, because the results are limited by the measurement capabilities of the measuring station. The dynamics of measurements in the frequency range from 30 MHz to 1 GHz is at least 47 dB. For the electric component and the plane wave in the frequency range from 1 GHz to 18 GHz, the sample shows the efficiency of absorbing electromagnetic radiation, which is higher than the measurement dynamics, i.e. 75 dB. The dynamics of measurements in the frequency range from 1 GHz to 18 GHz is at least 74 dB.

Przykład 8Example 8

Materiał absorbujący przeznaczony do wytworzenia osłony przed promieniowaniem, o wysokiej skuteczności ekranowania w szerokim zakresie częstotliwości wytwarza się jak w przykładzie 6 z tą różnicą, że wymieszany w agregacie tynkarskim materiał absorbujący, w celu wykonania osłony łączy się z siatką stalową o grubości 1,5 mm i oczku 16 x 8 mm. Wcześniej siatkę stalową w arkuszachThe absorbing material intended for the production of a shield against radiation, with high shielding efficiency in a wide frequency range, is produced as in example 6, with the difference that the absorbing material mixed in the plaster aggregate is combined with a steel mesh with a thickness of 1.5 mm to make the shield and mesh size 16 x 8 mm. Previously, steel mesh in sheets

PL 243295 BI x2 metry mocuje się do ściany przy pomocy kołków polietylenowych, bez elementów metalowych. Kolejne arkusze mocowane na zakładkę spawa się wzdłuż zachodzących na siebie krawędzi, w odstępach co 10 cm, aby zapewnić połączenie elektryczne pomiędzy arkuszami siatki, pokrywa się materiałem absorbującym przy użyciu agregatu tynkarskiego w dwóch warstwach. Osłonę barierową wygładza się i pielęgnuje jak w przykładzie 5.EN 243295 BI x2 meters are fixed to the wall with polyethylene dowels, without metal elements. Subsequent overlapping sheets are welded along the overlapping edges at 10 cm intervals to ensure electrical connection between the mesh sheets, covered with an absorbent material using a plastering unit in two layers. The barrier cover is smoothed and maintained as in Example 5.

Tak wykonana osłona absorbująca promieniowanie o grubości 2,5 cm wykazuje wytrzymałość na ściskanie 50 MPa i skuteczność ekranowania 43 dB przy częstotliwości 30 MHz i 56 dB przy częstotliwości 1 GHz. Wyniki skuteczności ekranowania promieniowania elektromagnetycznego w zakresie częstotliwości od 30 MHz do 1000 MHz tej osłony przedstawiono na wykresie. Badania zostały wykonane na stanowisku wyposażonym w analizator sieci, zestaw anten oraz komorę ekranowaną.The 2.5 cm thick radiation-absorbing shield made in this way has a compressive strength of 50 MPa and a shielding efficiency of 43 dB at 30 MHz and 56 dB at 1 GHz. The results of the effectiveness of shielding electromagnetic radiation in the frequency range from 30 MHz to 1000 MHz of this shield are presented in the diagram. The tests were carried out on a stand equipped with a network analyzer, a set of antennas and a shielded chamber.

—a—Skuteczność ekranowania—a—Shielding performance

PEM wdBEMF wdB

Częstotliwość promieniowania w MHzRadiation frequency in MHz

Przykład 9Example 9

Osłonę tworzy się z materiału absorpcyjnego otrzymanego jak w przykładzie 5 oraz siatki miedzianej o grubości 2 mm i wielkości oczka 10x10 mm. Siatkę po zamocowaniu przy pomocy kołków polietylenowych na suficie, ścianach i podłodze, lutuje się, aby wszystkie jej części połączyć w całość. W otworach drzwiowych pozostawia się zapas siatki, umożliwiający jej połączenie z drzwiami osłonowymi. Po zamocowaniu siatki materiał wymieszany w betoniarce bębnowej nakłada się ręcznie na pokryte siatką sufity, ściany i podłogi pomieszczeń, a następnie wygładza. Kolejną warstwę wykonuje się po stwardnieniu poprzedniej. Ważny jest sposób łączenia ze sobą powierzchni osłony wykonanej z materiału absorpcyjnego na styku ściany z sufitem i podłogą, czy też na ścianach usytuowanych prostopadle oraz sposób wykonywania dylatacji w przypadku podłogi podzielonej na różne części. Łączenie płaszczyzn prostopadłych osłony tworzonej z materiału absorpcyjnego, wykonuje się schodkowo. W tym celu materiał absorbujący jak w przykładzie 5, wymieszany w betoniarce nakłada się w pięciu warstwach po 10 mm na ściany, sufit i podłogę aż do uzyskania grubości 5 cm. W miejscach styku ścian ze sobą na 2 lub 3 warstwie wykonuje się uskok min 2 cm, tak aby prostopadła płaszczyzna osłony na drugiej ścianie zachodziła na nią schodkowo min 2 cm. Podobnie postępuje się w przypadku styku podłogi i sufitu ze ścianami. Osłonę na podłodze wykonuje się w ten sposób, że w miejscu koniecznej dylatacji, rozdzielenia płaszczyzn wykonuje się szalunek drewniany w kształcie schodka o szerokości min 4 cm. Następnie nakłada się warstwę o grubości 5 cm do szalunku. Po stwardnieniu materiału absorpcyjnego demontuje się szalunek, uzyskując schodek z materiału absorpcyjnego, który wykłada się pianką polietylenową o grubości 2 mm, a następnie nakłada materiał absorpcyjny na drugą część podłogi, wykonując warstwę również o grubości 5 cm. Miejsce połączenia wyłożone pianką stanowi dylatację pomiędzy częściami płaszczyzny, zmniejszając ryzyko pęknięcia. Taki sposób łączenia nie zmniejsza skuteczności ekranowania. Wykonana osłona wykazuje wytrzymałość na ściskanie 19 MPa i skuteczność ekranowania 39 dB przy częstotliwości 30 MHz i 48 dB przy częstotliwości 1 GHz.The sheath is made of an absorbent material obtained as in Example 5 and a 2 mm thick copper mesh with a mesh size of 10x10 mm. The mesh, after being fixed with polyethylene pins on the ceiling, walls and floor, is soldered to connect all its parts together. A reserve of mesh is left in the door openings, enabling it to be connected to the cover door. After the mesh has been fixed, the material mixed in the concrete mixer is manually applied to the mesh-covered ceilings, walls and floors of the rooms and then smoothed. The next layer is made after the previous one has hardened. The method of connecting the surface of the cover made of absorbent material at the junction of the wall with the ceiling and the floor, or on perpendicular walls, and the method of making expansion joints in the case of a floor divided into different parts are important. The perpendicular planes of the cover made of absorbent material are connected in steps. For this purpose, the absorbent material as in example 5, mixed in a concrete mixer, is applied in five layers of 10 mm on the walls, ceiling and floor until a thickness of 5 cm is obtained. In places where the walls meet each other, on the 2nd or 3rd layer, a step of at least 2 cm is made, so that the perpendicular plane of the cover on the other wall overlaps it step by step, at least 2 cm. The same applies to the contact of the floor and ceiling with the walls. The cover on the floor is made in such a way that in the place of the necessary dilatation, separation of planes, wooden formwork in the shape of a step with a width of at least 4 cm is made. Then a 5 cm thick layer is applied to the formwork. After the absorbent material has hardened, the formwork is dismantled, obtaining a step made of absorbent material, which is lined with 2 mm thick polyethylene foam, and then the absorbent material is applied to the other part of the floor, making a layer also 5 cm thick. The joint lined with foam provides expansion between the parts of the plane, reducing the risk of cracking. This method of connection does not reduce the effectiveness of the shielding. The shield has a compressive strength of 19 MPa and a shielding efficiency of 39 dB at 30 MHz and 48 dB at 1 GHz.

Claims

1. A material that absorbs electromagnetic radiation, especially high frequency, containing cement and iron compounds and possibly standard plasticizing and/or air-entraining and/or dehydrating additives, characterized in that the porous structure contains 45-87% by weight of ground iron ore , with Fe3O4 content from 60% to 97% and grain diameter below 2.0 mm, cement in the amount of 8% - 10.5% by weight, water from 4.5 to 10% by weight and air filling the micropores in a volume proportion to the other components in the range of 8-15%, moreover, the material contains 0.001-0.1% by weight of polymeric plasticizing additives, preferably stabilized polycarboxylates or 0.1-8% by weight of hydrated lime.

2. The material according to claim 1, characterized in that it contains from 0.1 to 40% of river sand with a maximum grain size of 1.6 mm.

3. A method of covering building objects with absorbing material, including the production of a radiation-absorbing material and its use for cladding surfaces of walls, ceilings and floors and/or filling structural and building parts of walls, ceilings, floors and other parts of buildings, protecting against electromagnetic radiation, characterized by that in the first stage an absorbent material is produced from iron ore, which is crushed, ground and separated particles with a grain size of more than 2.0 mm, then 45-87% by weight of a mineral substrate, containing from 60% to 97% Fe3O4, with a grain size of below 2.0 mm, mixed with 8-10.5% by weight of cement, and 4.5-10% of water and 0.001 to 0.1% of a part by weight of polymer plasticizing additives, preferably stabilized polycarboxylates, or from 0.1 up to 8% of hydrated lime, optionally supplemented with typical air-entraining and/or drainage additives, the substrates are mixed until the ingredients are evenly combined and 8 to 15% by volume of air filling the micropores in the absorbent material is obtained, in the second stage the absorbent material is applied to the surface wall, ceiling, floor or other building elements, with layers preferably 8-15 mm thick, the barrier cover obtained, comprising at least one layer of absorbent material, is wetted with water during the period of intensive setting of the cement.

4. The method according to claim 3, characterized in that the sieved iron ore particles, after grinding, are subjected to magnetic selection in a magnetic separator, in which the non-magnetic ore particles separated from the iron ore are removed, resulting in a mineral substrate with Fe3O4 content in the range of 80-97% .

5. The method according to claim 3, characterized in that in the step of producing the absorbent material, from 0.1 to 40% by weight of river sand with a maximum grain size of 1.6 mm is added to the mixture.

6. The method according to claim 3, characterized in that the formwork of walls and ceilings in the structural part of building objects is filled with the absorbing material.

7. The method according to claim 3, characterized in that the absorbing material is covered with steel, copper or aluminum sheets or meshes fixed together in the walls and ceilings.