专利名称：一种掺加高铁矿渣粉吸波泡沫混凝土及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种掺加高铁矿渣粉吸波泡沫混凝土及其制备方法，属于建筑材料科学与电磁科学的交叉技术领域。
背景技术：
吸波泡沫混凝土是能将 入射电磁波转化成其它形式的能量而使电磁波耗散掉的一种建筑功能材料，它对减轻建筑物自重，消除电磁波福射，减轻建筑能耗和军事建筑物的隐身具有重要的意义。泡沫混凝土具有轻质、保温隔热性能好、隔音耐火性能好等特点，被广泛应用于节能墙体材料中。目前对于建筑吸波材料的研究主要集中于水泥基材料中添加金属粉末、铁氧体、纤维、炭粉、晶须、EPS等材料，虽然可以提高其吸波性能，但是由于吸波剂的加入，会影响水泥基材料的強度，所得到的吸波建筑材料密度大、造价高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺加高铁矿渣粉泡沫混凝土，有效的解决材料的密度大、造价高、不能兼顾保温性能等缺点。本发明所述的掺加高铁矿渣粉泡沫混凝土的制备方法，包括将水泥，物理发泡剂，掺和剂，微纤维，聚羧酸高效减水剂和水混合的步骤，其特征在于所述的掺和剂为高铁矿渣粉；其中，所述的高铁矿渣粉与水泥按质量比为1(Γ40 :6(Γ90混合。本发明的上述制备方法中，为了优化技术方案，所述的高铁矿渣粉的比表面积优选为大于600m2/kg,氧化铁含量优选为大于30%。本发明的上述制备方法中，为了进一步的优化，所述的水泥优选为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。本发明的上述制备方法中，所述的微纤维优选为碳酸钙晶须或碳纳米管。本发明的上述制备方法中，为了更进ー步的优化，具体地，包括如下步骤①将微纤维、高铁矿渣粉和水泥混合，搅拌均匀，得物料I ;其中，所述的高铁矿渣粉与水泥按质量比为1(Γ40 :6(Γ90混合；②将物理发泡剂与水混合，制泡，得泡沫； ③将物料I，聚羧酸高效减水剂和水混合，得到浆体；④将泡沫和浆体混合，搅拌均匀，得物料II ;⑤浇模将物料II注入模具，震平，在温度20±2°C，相対湿度> 95%下，养护24小时；⑥脱模；⑦在20 ± 2 °C，相対湿度> 95%下养护到龄期。本领域的技术人员可以通过调整原料之间的配比来获得不同体积密度的本发明的吸波泡沫混凝土。本发明的另ー目的在于提供上述任一所述方法制备得到的泡沫混凝土。
因此，本发明具有以下优点( I)采用制备吸波泡沫混凝土的材料中包含高铁矿渣粉，高铁钢渣粉属于炼钢过程中的副产品，其含有大量的氧化铁组分，具有磁性损耗与介电损耗特性，可作为廉价的建筑材料吸波剂；且高铁钢渣粉来源广泛，价格低廉，利用它制备建筑材料，可以变废为宝，达到节能、环保的目的。(2)泡沫混凝土中存在大量的直径在O. rimm的均匀气泡，在吸波体系当中充当透波体，改善了电磁波在混凝土中的传输通道，由于水泥浆体的包裹，气泡形成了一个个球型谐振腔体，当电磁波入射以后，在腔体内发生一系列的散射和反射导致电磁波的损耗。(3)磨细高铁矿渣粉具有一定的活性，是水泥混凝土的ー种活性掺合料，同时高铁矿渣粉中的氧化铁是ー种其既有亚铁磁性又有介电性能的吸波剂，既能产生介电损耗又能产生磁致损耗。加入泡沫混凝土体系后，改善了整个体系的电磁性能和阻抗匹配性能，提高 了泡沫混凝土的吸波能力。(4)本发明的泡沫混凝土，具有吸波性能好，吸收频段宽，保温性能好的特点。本领域的技术人员可以通过调整配比以及吸波剂掺量来获得不同性能的本发明的吸波泡沫混凝土。
本发明附图I幅，图I为实施例I和实施例2吸波性能测试图，其中，a为实施例I的吸波性能测试，b为实施例2的吸波性能测试。图2为实施例I的高倍显微镜照片。
具体实施例方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。本发明所使用的普通硅酸盐水泥来源于大连小野田水泥厂生产的P *042. 5R水泥；高铁矿渣粉来源于鞍钢股份有限公司，转炉水淬钢渣，经磨细后制成；聚羧酸高效减水剂购于大连市铭源全科技开发有限公司，型号为MZ-10 ;动植物蛋白复合发泡剂来源于山东烟台世用建筑机械有限公司生产的SY-F30 “盾牌”水泥发泡剂。本发明的泡沫混凝土，通过测试保温性能和吸波性能来考察；保温性能通过导热系数測定仪测定；吸波性能采用弓形反射法在无回波暗室中进行测试，测试结果用dB表
/Jn ο本发明所使用的高铁矿渣粉的的组分含量如下表
兀素FeFe2O3SiO2Al2O3CaOMgO
含量/% 0.2332. 16 15.42 6. 36 ■ 35.92 4.83实施例I泡沫混凝土设计体积密度400kg/m3，厚度为25mm①将5g碳酸钙晶须、300g高铁矿渣粉、700g普通硅酸盐水泥混合，搅拌均匀，得物料I ;
②将IOg动植物蛋白复合发泡剂与200g水混合，制泡3min，得泡沫；③将物料I，IOg聚羧酸高效减水剂和300g水混合，得到浆体；④将泡沫和浆体混合，搅拌均匀，得物料II ；⑤浇模将物料II注入模具，震平，在温度20±2°C，相対湿度> 95%的水泥养护箱中养护24h ；⑥脱模；⑦在20±2°C，相対湿度> 95%的养护室中养护到28天龄期。
将制品在电热鼓风干燥箱中，60°C下烘干24h后进行性能测试，经检测导热系数为O. 122ff/m · K ;吸波性能的测试结果如图I所示。实施例2泡沫混凝土设计体积密度500kg/m3，厚度为25mm①将5g碳纳米管、200g高铁矿渣粉、800g普通硅酸盐水泥混合，搅拌均匀，得物料I ;②将IOg动植物蛋白复合发泡剂与IOOg水混合，制泡3min，得泡沫；③将物料I，IOg聚羧酸高效减水剂和400g水混合，得到浆体；④将泡沫和浆体混合，搅拌均匀，得物料II ；⑤浇模将物料II注入模具，震平，在温度20±2°C，相対湿度> 95%的水泥养护箱中养护24h ；⑥脱模；⑦在20±2°C，相対湿度> 95%的养护室中养护到28天龄期。将制品在电热鼓风干燥箱中，60°C下烘干24h后进行性能测试，经检测导热系数为O. 138ff/m · K ;吸波性能的测试结果如图I所示。从图I可以看出，实施例I制得的泡沫混凝土在17. 4GHz时反射率最低，达到了 -9. 4dB,呈现越向高频，吸波性能越好的态势；实施例2制得的泡沫混凝土在14. 4GHz时反射率最低，达到了 -21. 8dB,也呈现越向高频，吸波性能越好的态势。
权利要求
1.一种掺加高铁矿渣粉泡沫混凝土的制备方法，包括将水泥，物理发泡剂，掺和剂，微纤维，聚羧酸高效减水剂和水混合的步骤，其特征在于所述的掺和剂为高铁矿渣粉；其中，所述的高铁矿渣粉与水泥按质量比为1(Γ40 :6(Γ90混合。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述的高铁矿渣粉的比表面积大于600m2/kg,氧化铁含量大于30%。
3.根据权利要求I或2所述的制备方法，其特征在于所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的微纤维为碳酸钙晶须或碳纳米管。
5.根据权利要求I或4所述的制备方法，包括如下步骤 ①将微纤维、高铁矿渣粉和水泥混合，搅拌均匀，得物料I;其中，所述的高铁矿渣粉与水泥按质量比为10 40 :6(Γ90混合； ②将物理发泡剂与水混合，制泡，得泡沫； ③将物料I，聚羧酸高效减水剂和水混合，得到浆体； ④将泡沫和浆体混合，搅拌均匀，得物料II； ⑤浇模将物料II注入模具，震平，在温度20±2で，相对湿度>95%下，养护24小时； ⑥脱模； ⑦在20±2°C，相対湿度>95%下养护到龄期。
6.权利要求I所述的方法制备得到的泡沫混凝土。
全文摘要
本发明涉及一种掺加高铁矿渣粉泡沫混凝土的制备方法，包括将水泥，物理发泡剂，掺和剂，微纤维，聚羧酸高效减水剂和水混合的步骤，其特征在于所述的掺和剂为高铁矿渣粉；其中，所述的高铁矿渣粉与水泥按质量比为10~4060~90混合。采用制备泡沫混凝土的材料中包含高铁矿渣粉，高铁钢渣粉属于炼钢过程中的副产品，其含有大量的氧化铁组分，具有磁性损耗与介电损耗特性，可作为廉价的建筑材料吸波剂；且高铁钢渣粉来源广泛，价格低廉，利用它制备建筑材料，可以变废为宝，达到节能、环保的目的。
文档编号C04B18/12GK102674771SQ20121015720
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者吕兴军, 曹明莉, 段玉平 申请人:大连理工大学