專利名稱：一種摻加高鐵礦渣粉吸波泡沫混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摻加高鐵礦渣粉吸波泡沫混凝土及其制備方法，屬于建筑材料科學(xué)與電磁科學(xué)的交叉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
吸波泡沫混凝土是能將 入射電磁波轉(zhuǎn)化成其它形式的能量而使電磁波耗散掉的一種建筑功能材料，它對(duì)減輕建筑物自重，消除電磁波福射，減輕建筑能耗和軍事建筑物的隱身具有重要的意義。泡沫混凝土具有輕質(zhì)、保溫隔熱性能好、隔音耐火性能好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于節(jié)能墻體材料中。目前對(duì)于建筑吸波材料的研究主要集中于水泥基材料中添加金屬粉末、鐵氧體、纖維、炭粉、晶須、EPS等材料，雖然可以提高其吸波性能，但是由于吸波劑的加入，會(huì)影響水泥基材料的強(qiáng)度，所得到的吸波建筑材料密度大、造價(jià)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種摻加高鐵礦渣粉泡沫混凝土，有效的解決材料的密度大、造價(jià)高、不能兼顧保溫性能等缺點(diǎn)。本發(fā)明所述的摻加高鐵礦渣粉泡沫混凝土的制備方法，包括將水泥，物理發(fā)泡劑，摻和劑，微纖維，聚羧酸高效減水劑和水混合的步驟，其特征在于所述的摻和劑為高鐵礦渣粉；其中，所述的高鐵礦渣粉與水泥按質(zhì)量比為1(Γ40 :6(Γ90混合。本發(fā)明的上述制備方法中，為了優(yōu)化技術(shù)方案，所述的高鐵礦渣粉的比表面積優(yōu)選為大于600m2/kg,氧化鐵含量?jī)?yōu)選為大于30%。本發(fā)明的上述制備方法中，為了進(jìn)一步的優(yōu)化，所述的水泥優(yōu)選為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。本發(fā)明的上述制備方法中，所述的微纖維優(yōu)選為碳酸鈣晶須或碳納米管。本發(fā)明的上述制備方法中，為了更進(jìn)ー步的優(yōu)化，具體地，包括如下步驟①將微纖維、高鐵礦渣粉和水泥混合，攪拌均勻，得物料I ;其中，所述的高鐵礦渣粉與水泥按質(zhì)量比為1(Γ40 :6(Γ90混合；②將物理發(fā)泡劑與水混合，制泡，得泡沫； ③將物料I，聚羧酸高效減水劑和水混合，得到漿體；④將泡沫和漿體混合，攪拌均勻，得物料II ;⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2°C，相対濕度> 95%下，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)；⑥脫模；⑦在20 ± 2 °C，相対濕度> 95%下養(yǎng)護(hù)到齡期。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過(guò)調(diào)整原料之間的配比來(lái)獲得不同體積密度的本發(fā)明的吸波泡沫混凝土。本發(fā)明的另ー目的在于提供上述任一所述方法制備得到的泡沫混凝土。
因此，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)( I)采用制備吸波泡沫混凝土的材料中包含高鐵礦渣粉，高鐵鋼渣粉屬于煉鋼過(guò)程中的副產(chǎn)品，其含有大量的氧化鐵組分，具有磁性損耗與介電損耗特性，可作為廉價(jià)的建筑材料吸波劑；且高鐵鋼渣粉來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，利用它制備建筑材料，可以變廢為寶，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。(2)泡沫混凝土中存在大量的直徑在O. rimm的均勻氣泡，在吸波體系當(dāng)中充當(dāng)透波體，改善了電磁波在混凝土中的傳輸通道，由于水泥漿體的包裹，氣泡形成了一個(gè)個(gè)球型諧振腔體，當(dāng)電磁波入射以后，在腔體內(nèi)發(fā)生一系列的散射和反射導(dǎo)致電磁波的損耗。(3)磨細(xì)高鐵礦渣粉具有一定的活性，是水泥混凝土的ー種活性摻合料，同時(shí)高鐵礦渣粉中的氧化鐵是ー種其既有亞鐵磁性又有介電性能的吸波劑，既能產(chǎn)生介電損耗又能產(chǎn)生磁致?lián)p耗。加入泡沫混凝土體系后，改善了整個(gè)體系的電磁性能和阻抗匹配性能，提高 了泡沫混凝土的吸波能力。(4)本發(fā)明的泡沫混凝土，具有吸波性能好，吸收頻段寬，保溫性能好的特點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過(guò)調(diào)整配比以及吸波劑摻量來(lái)獲得不同性能的本發(fā)明的吸波泡沫混凝土。


本發(fā)明附圖I幅，圖I為實(shí)施例I和實(shí)施例2吸波性能測(cè)試圖，其中，a為實(shí)施例I的吸波性能測(cè)試，b為實(shí)施例2的吸波性能測(cè)試。圖2為實(shí)施例I的高倍顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。本發(fā)明所使用的普通硅酸鹽水泥來(lái)源于大連小野田水泥廠生產(chǎn)的P *042. 5R水泥；高鐵礦渣粉來(lái)源于鞍鋼股份有限公司，轉(zhuǎn)爐水淬鋼渣，經(jīng)磨細(xì)后制成；聚羧酸高效減水劑購(gòu)于大連市銘源全科技開(kāi)發(fā)有限公司，型號(hào)為MZ-10 ;動(dòng)植物蛋白復(fù)合發(fā)泡劑來(lái)源于山東煙臺(tái)世用建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的SY-F30 “盾牌”水泥發(fā)泡劑。本發(fā)明的泡沫混凝土，通過(guò)測(cè)試保溫性能和吸波性能來(lái)考察；保溫性能通過(guò)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定；吸波性能采用弓形反射法在無(wú)回波暗室中進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果用dB表
/Jn ο本發(fā)明所使用的高鐵礦渣粉的的組分含量如下表
兀素FeFe2O3SiO2Al2O3CaOMgO
含量/% 0.2332. 16 15.42 6. 36 ■ 35.92 4.83實(shí)施例I泡沫混凝土設(shè)計(jì)體積密度400kg/m3，厚度為25mm①將5g碳酸鈣晶須、300g高鐵礦渣粉、700g普通硅酸鹽水泥混合，攪拌均勻，得物料I ;
②將IOg動(dòng)植物蛋白復(fù)合發(fā)泡劑與200g水混合，制泡3min，得泡沫；③將物料I，IOg聚羧酸高效減水劑和300g水混合，得到漿體；④將泡沫和漿體混合，攪拌均勻，得物料II ；⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2°C，相対濕度> 95%的水泥養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h ；⑥脫模；⑦在20±2°C，相対濕度> 95%的養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)到28天齡期。
將制品在電熱鼓風(fēng)干燥箱中，60°C下烘干24h后進(jìn)行性能測(cè)試，經(jīng)檢測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)為O. 122ff/m · K ;吸波性能的測(cè)試結(jié)果如圖I所示。實(shí)施例2泡沫混凝土設(shè)計(jì)體積密度500kg/m3，厚度為25mm①將5g碳納米管、200g高鐵礦渣粉、800g普通硅酸鹽水泥混合，攪拌均勻，得物料I ;②將IOg動(dòng)植物蛋白復(fù)合發(fā)泡劑與IOOg水混合，制泡3min，得泡沫；③將物料I，IOg聚羧酸高效減水劑和400g水混合，得到漿體；④將泡沫和漿體混合，攪拌均勻，得物料II ；⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2°C，相対濕度> 95%的水泥養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h ；⑥脫模；⑦在20±2°C，相対濕度> 95%的養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)到28天齡期。將制品在電熱鼓風(fēng)干燥箱中，60°C下烘干24h后進(jìn)行性能測(cè)試，經(jīng)檢測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)為O. 138ff/m · K ;吸波性能的測(cè)試結(jié)果如圖I所示。從圖I可以看出，實(shí)施例I制得的泡沫混凝土在17. 4GHz時(shí)反射率最低，達(dá)到了 -9. 4dB,呈現(xiàn)越向高頻，吸波性能越好的態(tài)勢(shì)；實(shí)施例2制得的泡沫混凝土在14. 4GHz時(shí)反射率最低，達(dá)到了 -21. 8dB,也呈現(xiàn)越向高頻，吸波性能越好的態(tài)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種摻加高鐵礦渣粉泡沫混凝土的制備方法，包括將水泥，物理發(fā)泡劑，摻和劑，微纖維，聚羧酸高效減水劑和水混合的步驟，其特征在于所述的摻和劑為高鐵礦渣粉；其中，所述的高鐵礦渣粉與水泥按質(zhì)量比為1(Γ40 :6(Γ90混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的高鐵礦渣粉的比表面積大于600m2/kg,氧化鐵含量大于30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的制備方法，其特征在于所述的水泥為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述的微纖維為碳酸鈣晶須或碳納米管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的制備方法，包括如下步驟 ①將微纖維、高鐵礦渣粉和水泥混合，攪拌均勻，得物料I;其中，所述的高鐵礦渣粉與水泥按質(zhì)量比為10 40 :6(Γ90混合； ②將物理發(fā)泡劑與水混合，制泡，得泡沫； ③將物料I，聚羧酸高效減水劑和水混合，得到漿體； ④將泡沫和漿體混合，攪拌均勻，得物料II； ⑤澆模將物料II注入模具，震平，在溫度20±2で，相對(duì)濕度>95%下，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)； ⑥脫模； ⑦在20±2°C，相対濕度>95%下養(yǎng)護(hù)到齡期。
6.權(quán)利要求I所述的方法制備得到的泡沫混凝土。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種摻加高鐵礦渣粉泡沫混凝土的制備方法，包括將水泥，物理發(fā)泡劑，摻和劑，微纖維，聚羧酸高效減水劑和水混合的步驟，其特征在于所述的摻和劑為高鐵礦渣粉；其中，所述的高鐵礦渣粉與水泥按質(zhì)量比為10~4060~90混合。采用制備泡沫混凝土的材料中包含高鐵礦渣粉，高鐵鋼渣粉屬于煉鋼過(guò)程中的副產(chǎn)品，其含有大量的氧化鐵組分，具有磁性損耗與介電損耗特性，可作為廉價(jià)的建筑材料吸波劑；且高鐵鋼渣粉來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，利用它制備建筑材料，可以變廢為寶，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)C04B18/12GK102674771SQ20121015720
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者呂興軍, 曹明莉, 段玉平 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)