多功 能化 和低 成本 有 利 于 建 筑吸 波 材 料 的 应 用 。在 频 率 8~ 18GHz范 围 内,采 用 弓形 反射 法 测 试 了掺 加 石 墨 的水 泥 基 泡 沫 混 凝 土 的 吸 波性 能 ,研 究 了石 墨掺 量 、发 泡 剂 用 量 和试 件 厚 度 对 石 墨 泡 沫 混 凝 土吸 波性 能 的影 响 。结果 表 明 ,掺 加石 墨 后 ,泡 沫混 凝 土吸 波性 能逐 渐 增 强 ,石 墨 泡 沫混 凝 土 吸 波 材料 中石 墨 的逾渗 阂值 为 水泥 质 量 的 15 ;随 着 发 泡 剂 用量 增 加 ,石墨 泡 沫 混 凝 土反 射 率 逐 渐 降 低 。厚 度 为 30mm 时 ,泡沫 混凝 土吸 波性 能 最佳 ,当石墨掺 量 和 发 泡剂 用 量分 别 为水 泥质 量 的 l5 和 2.5 时 ,反 射 率 降 低 至 一 l5.64dB,< 一 10.0dB的 带 宽可 达 3.0GHz,导 热 系 数低 至 0.083w/(m ·K)。 石 墨 泡 沫混 凝 土具 有 良好 的保 温和 吸 波性 能 ,可 以 浇 注施 工 建 筑 物 的屋 面 和 墙 体 ,同时 实现 建 筑 电磁 辐射 防 护和 建筑 节 能的 目标 。 关 键 词 : 导 电 石 墨 ;泡 沫 混 凝 土 ;吸 波 性 能 ;保 温 性 能 ;介 电常数 中图分 类 号 : TU528.59 文 献标 识码 :A 文章编 号 :100I-973l(2012)17—2397-04 1 引 言 通 信 电缆 和基 站 、高压 输 电站 和输 电线 以及 广播 电视发 射 台等通 信 和 电气 设 备 的 电磁 辐 射会 产 生 不 同 程 度 的 电磁 污 染 ,可 能 影 响 到 周 围居 民 的 身 体 健 康 。 采 用水 泥基 复合 吸 波材 料是 解决 民用 建 筑 电磁 辐 射 危 害的有 效 途径 之 一 ,而 多 功 能 化 和 低 成本 则 是 建 筑 吸 波 材料 应 用 的关键 。 目前 的建 筑吸 波 材 料 普 遍 存 在 成 本 高 、制 作 工 艺 复 杂 以及 与建 筑 物 协 调 性 差 等 问题 。采 用 碳 纤 维 、碳 化 硅 纤 维 、铁 氧 体 等做 吸 波 剂 成 本 高 ,且 制 作 工 艺 复 杂 [】 。石墨 、炭黑 、碳 化硅 微粉 做 吸波 剂 时 ,与 水 泥基 材 料相 容性 较 差 _6一。利 用 钢纤 维 和金 属 微 粉 做 吸波 剂则 存 在 吸波性 能 较差 和耐 候性 差 等 问题 j。利 用铁 氧化 物 含量 较 高的磁 选 粉煤 灰或 钢渣 制备 水 泥 基 吸波 材料 可 以有 效 降低 吸波 材 料 成 本 ,但 吸波 性 能 较 差 且 材 料 自重 较 大_g 。碳 黑 EPS填 充 水 泥 复 合 吸 波 材 料 ,当 板 材 厚 度 为 20~ 30ram 时 反 射 率 为 一 1O ~ 一 I9dB…],但 EPS砂 浆 施 工 性 能 较 差 。上 述 问题 说 明 ,建筑 吸 波材 料应 具有 多功 能 、易施 工 和低 成 本 的 特 性 。本 文利 用导 电石 墨作 吸 波 剂 ,将 石 墨 掺 加 到 泡 沫 混凝 土 中 ,使 泡 沫混 凝土兼 具 吸波 和保 温 功 能 ,并 可 以采 用泵 送工 艺施 工 ,便于 在建 筑工 程 中应用 。 2 实 验 2.1 原材 料 重庆 拉法 基 P.O42.5R普 通 硅 酸 盐 水 泥 ,高稳 泡 性 植 物蛋 白发 泡 剂 ,可 再 分 散 性 乳 胶 粉 (EVA),羟 丙 基 甲基 纤维 素 (HPMC)与 聚丙 烯 纤 维 均 为 市 售 ;鳞 片 高碳 石墨 ,含碳 量 > 98 ,含水 率 < I ,0.075mm 方 孔 筛筛 余 < 1O ,电阻 率为 5x10 Q ·cm。 2.2 试件 制 备 将 水 泥 、石 墨 与 EVA、HPMC等 添 加 剂 在砂 浆 搅 拌 机 中拌合 均 匀后加 入 用高 速搅 拌器 制 备 的泡 沫再 搅 拌 24 3rain;浇 筑 成 型 尺 寸 为 180mm x180mm、厚 度 分 别为 20、30、40mm 的试 件 ,在 温度 (20±2)℃、相 对 湿 度 > 95 的 标 准 养 护 室 养 护 至 28d龄 期 ,然 后 在 (105±5)。C烘 箱 内 烘 至 恒 重 后 测 试 吸 波 性 能 ;成 型 100mm×100mm×100mm 试件 用 于测试 力 学性 能 。 2.3 测试 方 法 吸波性 能 根 据 《雷 达 吸 波 材 料 反 射 率 测 试 方 法 》 (GJB2038—1994)规定 ,采 用 弓形 反射法 测试 ,测 试仪 器 为 安捷 伦 HP8720ET 矢 量 网络 分 析 仪 ,测 试 频 率 8~ 18GHz,测 试结 果取 3个 试 件 的平 均 值 。导 热 系 数 参 照 《绝 热 材 料 稳 态 热 阻 及 有 关 特 性 的 测 定 防 护 热 板 法 》(GB/T 10294~1998),采用 热 脉 冲 非 稳态 热 流 法 测 定 ,测试 仪 器为 DRM II型导热 系数 测定 仪 。力 学性 能 实 验参 照《泡沫 混凝 土 》(JG/T 266—2011)。
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