[发明专利]一种具有电磁防护功能的超轻集料泡沫混凝土板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种具有电磁防护功能的超轻集料泡沫混凝土板材及其制备方法。

背景技术

无线通讯技术的快速发展，以及各种高频电子电器设备的广泛应用使有限空间内电磁波能量密度急剧增大，人类活动空间电磁环境持续恶化；电磁波已经成为大气、水和噪音污染之后的第四大污染源，其生物危害性日益引起重视。同时，由电磁信号泄漏失密带来的问题日益严重；另外，各种电磁信号相互干扰，易造成广播电视信号失真、计算机指令错误、通讯网络破坏、自动设备误操作、航空系统通讯中断等后果。普通建筑物对于电磁波的防护作用形同虚设，外来电磁波可长驱直入，建筑物内部仪器设备产生的电磁波泄往周围环境。

因此，将建筑材料本身设计制备成具有电磁防护功能具有重要意义，是建设可靠性高，建造、维护和使用成本低，使用寿命长的电磁防护建筑物的关键问题之一。为了解决这一难题，有的研究者将含有铁氧体等电磁吸收材料的涂料用于建筑物表面来实现对电磁波的防护；也有的研究者将钢丝网、钢筋网等将建筑物包裹笼罩而屏蔽电磁波；还有的研究者将钢纤维、碳纤维、碳粉、石墨粉等作为导电相掺加到水泥混凝土中，在水泥混凝土内部形成导电网络而实现其导电性能和一定的电磁屏蔽性能。

然而，涂料类的建筑物电磁屏蔽材料耐候性差、在自然环境中易老化破坏，因此保养困难，维护成本高。而导电混凝土制备成本较高，大规模用于建筑物存在一定的经济性问题；同时，导电混凝土宜于用到新建建筑物中，对于旧有建筑物而言要使用导电混凝土进行改造而实现电磁防护性能相当困难。另外，上述技术方法也存在功能单一的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有电磁防护功能的超轻集料泡沫混凝土板材及其制备方法,该方法制备的混凝土板材具备电磁防护和保温隔热性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种具有电磁防护功能的超轻集料泡沫混凝土板材，其特征在于：它由水、水泥、超轻集料、碳纤维、Fe₃O₄粉末、TiO₂粉末、发泡剂、羟甲基丙基纤维素及超塑化剂原料经拌合、浇筑、成型、养护而得到；各原料所占质量百分比为：水15%~20%（最佳为16.5-19%）、水泥38%~42%、超轻集料30%~35%、碳纤维0.35%~0.4%、Fe₃O₄粉5%~6.5%、TiO₂粉2.5%~3.0%、发泡剂0.4%~0.6%、羟甲基丙基纤维素0.15%~0.25%、超塑化剂0.35%~0.55%，各原料所占质量百分比之和为100%。

所述的水为普通自来水或洁净的自然水体中的水。

所述的水泥为市售普通硅酸盐水泥。

所述的超轻集料是采用粘土、粉煤灰、湖泊或河流淤泥、污水处理厂污泥等其中一种或多种按任意配比配料、造粒并经烧制而得到（烧制温度为1200℃，升温速率为30~50℃/min，保温时间为5-10min），其表观容重为400～500kg/m³，粒径<10mm。

所述的碳纤维是市售PAN基碳纤维，长度5～10mm之间，单丝直径7～10μm，拉伸模量180～200GPa，线电阻180～240Ω.m^-1。

所述的Fe₃O₄粉为市售工业产品，粒度<50μm。

所述Ti O₂粉为市售工业产品，粒度<10μm。

所述的发泡剂是市售动物蛋白类泡沫混凝土发泡剂。

所述的羟甲基丙基纤维素为市售工业产品。

所述的超塑化剂为市售聚羧酸系列，减水率20～25%。

  上述一种具有电磁防护功能的超轻集料泡沫混凝土板材的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）原料的选取：按各原料所占质量百分比为：水15%~20%、水泥38%~42%、超轻集料30%~35%、碳纤维0.35%~0.4%、Fe₃O₄粉5%~6.5%、TiO₂粉2.5%~3.0%、发泡剂0.4%~0.6%、羟甲基丙基纤维素0.15%~0.25%、超塑化剂0.35%~0.55%，各原料所占质量百分比之和为100%；选取水、水泥、超轻集料、碳纤维、Fe₃O₄粉末、TiO₂粉末、发泡剂、羟甲基丙基纤维素及超塑化剂原料，备用；