一種電磁防治水泥砂漿材料及其製備方法

2023-06-08 12:31:16

專利名稱：一種電磁防治水泥砂漿材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁防治水泥砂漿材料及其製備方法，其在2~10GHz內具有良 好的電磁吸收性能，適用於民用建築領域的低頻電磁防治。
背景技術：
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隨著我國經濟的發展以及國民生活水平的提高，各種現代化的電子設備越來越 普及，廣播電視設備電磁輻射、通訊導航發射設備電磁輻射、工業科教醫療高頻設 備電磁輻射以及交通運輸系統電磁輻射、高壓電力系統電磁場以及家用微波爐、冰 箱、電視等等不同頻率的電磁輻射遍布了人們生活的空間，不同頻率的電磁波混合 在一起，形成了場強的疊加，給人們身體和生活帶來了嚴重的危害。
在電磁防治水泥材料中，目前研究得比較多的電磁屏蔽混凝土材料，屏蔽的頻率 大多在10GHz以下，且主要用於防止電磁信號的洩露和外部的電磁幹擾，對空間輻 射傳播的電磁波難以實現有效的吸收衰減。目前電磁波的防治研究主要集中在高頻 波段且主要吸收材料為鐵氧體，適用於民用領域的低頻電磁防治的水泥砂槳材料還 沒有。在現有的混凝土中，加入鋼纖維的混凝土材料在2 18GHz頻率範圍內有一 定的吸波效果，4dB帶寬最高可達15.28GHz，最大吸收率可達到9.8dB，在民用領 域利用這種材料進行電磁防治能夠起到一定的效果，但同時由於鋼纖維的使用大大 增加了建造成本和難度。

發明內容
本發明的目的是為了改進電磁屏蔽混凝土在電磁防治上的不足而提供了一種性 能良好的電磁防治水泥砂漿材料，本發明的另一目的還提供了上述材料的製備方 法。本發明的技術方案為 一種電磁防治水泥砂漿材料，其原料組分及各組分的質
量份數為PII型矽酸鹽水泥100份、標準砂250 350份、水45~55份和波浪形異型
碳素鋼纖維7 27份。
其中所述的PII型矽酸鹽水泥為425號或525號普通矽酸鹽水泥。 其中所述的波浪形異型碳素鋼纖維純度為98 100%，雜質百分含量為0~2.0%,
長度介於10 40mm，長徑比為25~35。
本發明還提供了上述電磁防治水泥砂漿材料的製備方法為，其具體步驟如下 按照原料組分中各組分的質量份數稱量矽酸鹽水泥、標準砂、異型鋼纖維以及水， 在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌，將混合均勻的漿料倒入模具並振動密實後，溼 養護，得到電磁防治水泥砂漿材料。
上述水泥砂漿攪拌機中攪拌30~90s，溼養護溫度為20 35'C，溼養護時間1~8月。
本發明獲得的電磁吸防治水泥砂漿材料在2-10GHz範圍內反射率小於5dB。
有益效果
本發明提供的摻波浪型碳素鋼纖維水泥砂漿在2-10GHz範圍內，水泥砂槳體的 電磁反射率均小於5dB,最小達到12.7dB，電磁反射率小於5dB的帶寬超過 7.5GHz，滿足了室內電磁防護的技術要求。


圖1為實施例1所製備的10mm厚水泥砂漿的反射率圖。 圖2為實施例2所製備的15mm厚水泥砂漿的反射率圖。 圖3為實施例3所製備的20mm厚水泥砂漿的反射率圖。 圖4為實施例4所製備的25mm厚水泥砂漿的反射率圖。 圖5為實施例5所製備的25mm厚水泥砂漿的反射率圖。 圖6為實施例6所製備的30mm厚水泥砂漿的反射率圖。
具體實施
下面給出本發明的一些實施例
實施例l:在lOOOg的425號矽酸鹽水泥(PII型，中國水泥廠)中加入3000g 標準砂、500ml的水和160g的15mm長的波浪型碳素鋼纖維(長徑比為30，嘉興市 經緯鋼纖維有限公司生產，純度大於99%)，在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌60 秒，將混合均勻的漿料倒入厚度為lOmm模具中並振動密實，常溫養護240天。在 2 10GHz頻率範圍進行電磁性能的測試，除了 2.44 2.80GHz以及5.28~6.24GHz兩 個頻段範圍外，所有頻率處的反射率均小於-5dB，最小達到-12.7dB。如圖1所示。
實施例2:在1000g的425號矽酸鹽水泥中(PII型，中國水泥廠)加入2500g 標準砂、550ml的水和140g的15mm長的波浪型碳素鋼纖維(長徑比為28，嘉興市 經諱鋼纖維有限公司生產)，在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌50秒，將混合均勻 的漿料倒入厚度為15mm模具中並振動密實，常溫養護240天。在2 10GHz頻率範 圍進行電磁性能的測試，所頻率處的反射率均小於-5dB，最低可達至l」-7.68dB。如圖 2所示。
實施例3:在1000g的525號水泥(PII型，中國水泥j一)中加入3500g標準 砂、550ml的水和140g的30mm長的波浪型碳素鋼纖維(長徑比為30，嘉興市經緯 鋼纖維有限公司生產)，在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌60秒，將混合均勻的漿 料倒入厚度為20mm模具中並振動密實，常溫養護210天。在2-10GHz頻率範圍進 行電磁性能的測試，所頻率處的反射率均小於-5dB，最低可達至U-12.3dB。如圖3所 示。
實施例4 :在1000g的525號水泥中加入2800g標準砂、500ml的水和152g的
30mm長的波浪型碳素鋼纖維(嘉興市經緯鋼纖維有限公司生產)，在水泥砂漿攪拌 機中進行自動攪拌60秒，將混合均勻的漿料倒入厚度為25mm模具中並振動密實， 常溫養護240天。在2 10GHz頻率範圍進行電磁性能的測試，所頻率處的反射率均 小於-5.2dB，最低可達到-9.1dB。如圖4所示。
實施例5:在450g的425號矽酸鹽水泥(Pn型，中國水泥廠)中加入1350g 標準砂、225ml的水和36g的15mm長的波浪型碳素鋼纖維(長徑比為28，嘉興市 經諱鋼纖維有限公司生產)，在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌60秒，將混合均勻 的漿料倒入厚度為25mm模具中並振動密實，常溫養護240天。在2 10GHz頻率範 圍進行電磁性能的測試，所頻率處的反射率均小於-5.1dB，最低可達到-7.5dB。如圖 5所示。
實施例6:在450g的425號矽酸鹽水泥(PII型，中國水泥廠)中加入1300g標 準砂、230ml的水和110g的30mm長的波浪型碳素鋼纖維(長徑比為31，嘉興市經 諱鋼纖維有限公司生產)，在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌60秒，將混合均勻的 漿料倒入厚度為30mm模具中並振動密實，常溫養護210天。在2 10GHz頻率範圍 進行電磁性能的測試，所頻率處的反射率均小於-5.3dB，最低可達到-8.9dB。如圖6 所示。
權利要求
1. 一種電磁防治水泥砂漿材料，其原料組分及各組分的質量份數為PII型矽酸鹽水泥100份、標準砂250～350份、水45～55份和波浪形異型碳素鋼纖維7～27份。
2. 根據權利要求l所述的電磁防治水泥砂漿材料，其特徵在於所用PII型矽酸鹽 水泥為425號或525號普通矽酸鹽水泥。
3. 根據權利要求l所述的電磁防治水泥砂漿材料，其特徵在於所用波浪形異型碳 素鋼纖維的純度為98~100%，雜質百分含量為0~2.0%，長度介於10 40mm，長徑比為25~35。
4. 一種權利要求l所述的電磁防治水泥砂漿材料的製備方法為，其具體步驟如下 按照原料組分中各組分的質量份數稱量矽酸鹽水泥、標準砂、異型鋼纖維以及 水，在水泥砂漿攪拌機中進行自動攪拌，將混合均勻的漿料倒入模具並振動密實 後，溼養護，得到電磁防治水泥砂漿材料。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於水泥砂漿攪拌機中攪拌30~90s，溼養護 溫度為20 35°C ，溼養護時間1 8月。
全文摘要
本發明提供了一種電磁防治水泥砂漿材料，其組成為水泥、標準砂以及波浪形異型鋼纖維。電磁防治水泥砂漿材料的製備過程包括配料、混合、成型、固化、養護。本發明提供的電磁防治水泥砂漿材料可以對2～10GHz頻率範圍內的電磁波進行很好的吸收，2～10GHz頻率範圍內的反射率達到小於-5dB的水平，可以滿足民用建築的電磁防治要求。
文檔編號C04B28/04GK101386507SQ200810155048
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月27日 優先權日2008年10月27日
發明者倪亞茹, 戴銀所, 許仲梓, 陸春華 申請人:南京工業大學