專利名稱：具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿及其施工方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種能吸收電磁波并且具有保溫作用的功能 性砂漿及其施工工藝。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提高，生活節奏的不斷加快，為了方便我們的日常生活， 各種設備電視、電腦、電冰箱、微波爐、電視轉播塔、手機信號發射站走進了我們的生活。它 們不僅給我們帶來便利，也給我們帶來了對身體的傷害。有文獻報道電子設備所輻射出的 電磁波影響人體的心血管系統以及免疫、代謝功能，而且對人的視覺系統有不良影響。眼睛 對電磁波比較敏感，過高的電磁輻射會引起視力下降、白內障。新問題給我們提出了新的要求，傳統的普通建材已經不能滿足人們的需求，研究 具有健康環保功能的材料成為建筑材料發展的新方向。防電磁波建筑材料是一種防護人們 免受電磁波輻射的最佳選擇。建筑用電磁波的防護可以通過兩種方法來進行，一種是電磁 波的屏蔽，通過屏蔽物減少波源與被保護體之間的電磁波輻射量，使電磁波反射回去，起到 保護的作用；另外一種就是電磁波的吸收，是通過吸收物把電磁波能量轉化成其它形式的 能量，耗散掉電磁波的能量，對被保護體起到保護作用。中國專利申請200410040170. 9公開了一種具有電磁屏蔽功能的水泥基復合材 料，是由電磁屏蔽水泥砂漿層、電磁屏蔽建筑膩子層和電磁屏蔽建筑涂料層組成的復合體。 其中砂漿層以Ni-Zn鐵氧體粉末、石墨、羰基鐵粉和短碳纖維為基元材料，添加到水泥砂漿 中而成；膩子層以滑石粉為填料，添加適量由Ni-Zn鐵氧體粉末、石墨、羰基鐵粉等而制得 的基元材料組成。該申請為電磁波的屏蔽提供了一種解決方案，然而不能吸收電磁波，耗散 掉電磁波的能量。電磁波吸收建筑材料可以使電磁波在建筑材料中得到消耗，減小電磁波的能量， 從而很好的解決電磁波的二次污染問題。如中國專利申請200610098349. 9，涉及一種水泥 混凝土型吸波材料及其制備方法。所說的水泥混凝土吸波材料，是以水泥混凝土為基材，其 中含有無機吸收劑乙炔炭黑或石墨，且分布有氣泡。是通過分散無機吸收劑、將經分散的吸 收劑加入到水泥中攪拌均勻、再加入水泥泡、加入混凝土速凝劑、澆模等步驟而制得。吸波 有效范圍為2 16GHz。然而200610098349. 9中涉及的水泥混凝土制品，雖然吸波范圍在2 16GHz，但在 吸收范圍高頻頻帶相對較窄；另一方面，該制品為澆模塊狀材料且功能較為單一，應用范圍 受到限制。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有吸收頻帶寬(100MHz 18GHz)、吸波效果好且兼具 保溫效果的建筑砂漿。本發明具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，該砂漿中含有吸波劑和作為輕骨料的膨脹珍珠巖。具體的，由吸波劑、作為膠凝材料的水泥、填料、膠粉、輕骨料、保水填料與增強填料組成，其中吸波劑為選自電氣石粉、乙炔炭黑粉、錳鋅鐵氧體粉、鱗片狀石墨粉中的一種 或兩種或多種的組合，吸波劑在砂漿中所占質量百分比為5%到48% ；輕骨料為膨脹珍珠 巖，在砂漿中所占質量百分比為10%到45%。其中，所述膠凝材料為水泥，在砂漿中所占質量百分比為10%到50% ；所述填料為選自灰鈣、重鈣中的一種或兩種的組合，在砂漿中所占質量百分比為 10%到 60% ；所述膠粉為可分散乳膠粉，在砂漿中所占質量百分比為到4% ；保水填料為纖維素，可選用羥丙基甲基纖維素，在砂漿中所占質量百分比為到 4% ；增強填料為pp纖維，在砂漿中所占質量百分比為到4%。所述吸波劑優選使用鱗片狀石墨粉，或鱗片狀石墨粉與其他吸波材料的組合。此 時，所述吸波劑在砂漿中所占質量百分比為5 %到45 % ；輕骨料膨脹珍珠巖在砂漿中所占質 量百分比為10%到30%。本發明還提供上述具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿的施工方法，是將吸波劑、 膠凝材料、填料、膠結料、輕骨料、保水填料與增強填料攪拌均勻成干混料，加水成稀糊狀， 在內墻或外墻進行刮抹施工。所述水與干混料的質量比為1 3。刮抹總厚度為1 8cm。具體采用分層施工 方式，每次刮抹厚度在1cm，且按施工要求保證砂漿層總厚度。采用以上方案，本發明為了達到吸收頻帶寬(100MHz 18GHz)、吸波效果好的目 的，在砂漿中加入了膨脹珍珠巖及吸波劑。在砂漿中，水泥顆粒和吸波劑與膨脹珍珠巖組成 基體相和填充相兩相系統，基體相為水泥顆粒與吸波劑，填充相為膨脹珍珠巖。電磁波在這 兩相系統中，進行反復反射和吸收，并在膨脹珍珠巖內產生共振，將電磁波能轉換為熱能， 從而消耗電磁波的能量。另外，由于膨脹珍珠巖的加入，均勻分散在砂漿中成型后，使普通 砂漿具有了保溫效果。還有，砂漿為干混砂漿，可進行現場施工，在施工時，根據電磁波能量 和頻率的大小選擇不同的厚度，厚度從Icm到8cm不等，施工靈活。本發明具電磁波吸收輕質保溫砂漿，可施用于建筑的內墻或外墻，作為內墻涂覆 材料時，可以有效吸收室內電器等產生的電磁波，消除電磁波對人員的影響；施用于外墻 時，可阻隔并吸收電視、手機等信號塔的電磁輻射，減少信號在建筑物之間的反射，減少通 訊或傳輸過程中的信號‘重影’。同時，電磁波吸收砂漿不僅可以應用于民用建筑物中，還可 以應用于建造軍事電磁隱形建筑物。
具體實施例方式建材領域中，砂漿和膩子在建筑施工中所起的作用不同，砂漿可以作為建筑物的 主體進行澆筑，用量大，厚度厚，對配方材料要求的質量高；而膩子只起粘結、勾縫等次要的 輔助作用，用量少，厚度薄。本發明提供一種具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，包括吸波 齊 、膠凝材料、填料、膠結料、輕骨料、保水填料和增強填料。其中吸波劑為選自電氣石粉、乙炔炭黑粉、鐵氧體粉、鱗片狀石墨粉中的一種或兩種或多種的組合，組合使用時組合比例無限制。吸波劑在本發明中為功能性材料，其可以與電 磁波發生作用，最終使電磁波在涂覆材料中產生渦流損耗、磁滯損耗，損耗電磁波的能量。 吸波劑在砂漿中所占質量百分比為5%到48%。
吸波劑中電氣石、乙炔炭黑粉、錳鋅鐵氧體粉、鱗片狀石墨粉均可從現有商品中選 購。優選單一或組合使用鱗片狀石墨粉。膠凝材料水泥。在砂漿中所占質量百分比為10%到50%。填料為選自灰鈣、重鈣中的一種或多種的組合，組合使用時組合比例無限制。填 料在砂漿中起骨架作用，在砂漿中所占質量百分比為10%到60%。輕骨料為膨脹珍珠巖。在砂漿中所占質量百分比為10%到45%。膠結料膠粉，在本發明中防止砂漿施用后干裂、掉粉，在砂漿中所占質量百分比 為到4%，膠粉可選用可分散乳膠粉。保水填料纖維素，在本發明中對砂漿起保水作用。在砂漿中所占質量百分比為 到4%，纖維素可選用羥丙基甲基纖維素(HPMC)。增強填料pp纖維，增加砂漿強度。在砂漿中所占質量百分比為到4%。以上組分材料均可商購，按配比混合均勻即可得到本發明具電磁波吸收輕質保溫 砂漿(干混砂漿)。在確定了無機保溫砂漿各種材料、材料配比及相應的攪拌操作后，生產工藝如下 根據電磁波大小與頻率選擇原料_按相應比例進行計量混料，然后將混合材料投入攪拌機 進行封閉式攪拌，按照企業標準規定進行計量包裝，出廠前進行產品的出廠檢驗。使用本發明電磁波吸收輕質保溫砂漿的具體施工程序及方法一、基層處理對舊建筑的改造工程，施工前要清除墻面浮灰、油污、隔離劑及墻角雜物，保證施 工作業面干凈，混凝土墻面上需做界面清理處理。對新建筑的施工，施工前要在混凝土墻面上需做界面清理處理。二、砂漿施工根據吸波砂漿配方將各原料進行混合，隨后加入水，控制水與原料的比例(水與 原料的比例為1 3)，進行攪拌。攪拌均勻成稀糊狀后，分層進行刮涂施工，每層施工厚度 在1 2cm，砂漿層總厚度根據施工現場的吸波要求確定，具體可在(但不限于)1 8cm范 圍內。以下以具體實施例詳細說明本發明具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿的組配以 及吸波性能，但不受實施例的限制。以下實施例均由所列組分按比例混合成干混砂漿。實施例一
__ 100100對吸波性能的檢測按照GJB2038-94標準中的弓形法，在室溫(25°C )下對干混 砂漿進行測試，顯示砂漿厚度為Icm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波 效果，平均反射率為_7dB，在頻率為2GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度 為2cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_10dB，在 頻率為2GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為_20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-13dB，在頻率為2GHz、13GHz、17GHz附 近反射率有一吸收峰，峰值分別為-20dB、-23dB、-28dB。測試結果參考
圖1所示，A幅表示 IOOMHz 1. 8GHz，B幅表示1. 8GHz 18GHz。檢測指標中，反射率顯示了反射波的衰減值， 說明本實施例的砂漿能夠有效吸收能量，使反射波能量衰減。另外，砂漿厚度增加，能夠加 大吸收能量，使平均反射率和峰值均下降，反射波的衰減程度更高。對保溫性能的測試按照GB/T20473-2006對干混砂漿進行檢測，結果導熱系數為 0. 08w/(m2 · k)，符合標準數值< 0. 086w/(m2 · k)要求，說明本例砂漿還具有保溫功能。實施例二
對吸波性能的檢測按實施例一的方法，檢測結果參見圖2，A幅表示IOOMHz 1. 8GHz,B幅表示1. 8GHz 18GHz。顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為Icm時，電磁波在 IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_6dB，在頻率為5、7、12GHz附 近反射率有吸收峰，峰值分別為-17、-20、-25dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-lldB，在頻率為4、8、llGHz附近反射率 有一吸收峰，峰值分別為-17、-20、-25dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻 段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-13dB，在頻率為6、10、13GHz附近反射率有一吸 收峰，峰值分別為-26、-24、-28dB。測得導熱系數為0. 07w/ (m2 · k)，具有保溫功能。實施例三 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為Icm 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為Icm 時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_8dB，在頻率 為200MHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為IGHz附近反射率有一吸 收峰，峰值為_20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波 效果，平均反射率為-13dB，在頻率為2GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-26dB。導熱系數為0. 085w/ (m · k)，具有保溫功能。實施例五 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為Icm 時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_7dB，在頻率為 17GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為_12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz 頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為14GHz附近反射率有一吸收 峰，峰值為-17dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在IOOMHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效 果，平均反射率為-13dB，在頻率為12GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-21dB。導熱系數為0. 08w/ (m2 · k)，具有保溫功能。實施例六 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，測出鐵電氣石 粉、鐵氧體粉、鱗片狀石墨粉質量百分比含量分別為15%、5%、20%，砂漿厚度為1cm時， 電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_10dB，在頻率為 200MHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為0. 9GHz附近反射率有一 吸收峰，峰值為_20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸 波效果，平均反射率為-13dB，在頻率為1. 5GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-28dB。導熱系數為0. 082w/ (m2 k)，具有保溫功能。實施例七 對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為1cm時，電磁 波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_5dB，在頻率為300MHz 附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段 范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為1GHz附近反射率有一吸收峰，峰值 為-20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均 反射率為-13dB，在頻率為1. 6GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-28dB。導熱系數為0. 085w/ (m2 k)，具有保溫功能。實施例八 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為1cm 時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_5dB，在頻率 為180MHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為800MHz附近反射率有一 吸收峰，峰值為_20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸 波效果，平均反射率為-13dB，在頻率為16GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-28dB。導熱系數為0. 08lw/ (m2 k)，具有保溫功能。實施例九 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，測出電氣石 粉、鱗片狀石墨粉質量百分比含量分別為12.5%、12.5%，砂漿厚度為1cm時，電磁波在 100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_8dB，在頻率為17GHz附近 反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范 圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為14GHz附近反射率有一吸收峰，峰值 為-20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均 反射率為-13dB，在頻率為12GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-28dB。導熱系數為0. 07w/ (m2 k)，具有保溫功能。實施例十 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，測出電氣石粉、 乙炔炭黑、鱗片狀石墨粉質量百分比含量分別為15%、15%、15%，砂漿厚度為1cm時，電磁 波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_12dB，在頻率為18GHz附 近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范 圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為16GHz附近反射率有一吸收峰，峰值 為-20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均 反射率為-13dB，在頻率為14GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-28dB。導熱系數為0. 085w/ (m2 k)，具有保溫功能。實施例i^一 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚度為1cm 時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_10dB，在頻率 為600MHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為-10dB，在頻率為900MHz附近反射率有一 吸收峰，峰值為_20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸 波效果，平均反射率為-13dB，在頻率為5GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-28dB。導熱系數為0. 07w/ (m2 k)，具有保溫功能。實施例十二 對吸波性能的檢測按實施例一的方法，測試結果顯示，在室溫(25°C )下，砂漿厚 度為1cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_10dB， 在頻率為17GHz附近反射率有一吸收峰，峰值為-12dB ；砂漿厚度為2cm時，電磁波在 100MHz 18GHz頻段范圍內有好的吸波效果，平均反射率為_10dB，在頻率為15GHz附近 反射率有一吸收峰，峰值為-20dB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在100MHz 18GHz頻段范 圍內有好的吸波效果，平均反射率為-13dB，在頻率為13GHz附近反射率有一吸收峰，峰值 為-28dB。導熱系數為0. 07w/ (m k)，具有保溫功能。比較例參照200610098349. 9的配比，按本發明方法得到干混砂漿。
對吸波性能的檢測按實施例一的方法進行同樣測試，結果顯示，在室溫(25°C ) 下，砂漿厚度為1cm時，電磁波在高頻段(2 16GHz)范圍內有吸收，但吸波效果較差，平 均反射率僅為_2dB，在低頻段(40MHz 2GHz)范圍內吸波效果幾乎為OdB ；砂漿厚度為 2cm時，電磁波在高頻段(2 16GHz)范圍內有吸波效果，平均反射率為_3dB，在低頻段(40MHz 2GHz)范圍內吸波效果幾乎為OdB ；砂漿厚度為3cm時，電磁波在高頻段(2 16GHz)頻段范圍內有吸波效果，平均反射率為_5dB在低頻段(40MHz 2GHz)范圍內吸波 效果幾乎為OdB。 導熱系數為0. 40w/(m2 k)，遠大于標準要求，說明保溫功能較弱。
權利要求
具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，其特征在于，該砂漿中含有吸波劑和作為輕骨料的膨脹珍珠巖。
2.根據權利要求1所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，其特征在于，由吸波劑、 作為膠凝材料的水泥、填料、膠粉、輕骨料、保水填料與增強填料組成，其中吸波劑為選自電氣石粉、乙炔炭黑粉、錳鋅鐵氧體粉、鱗片狀石墨粉中的一種或兩種或 多種的組合，吸波劑在砂漿中所占質量百分比為5%到48% ；輕骨料為膨脹珍珠巖，在砂漿 中所占質量百分比為10%到45%。
3.根據權利要求2所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，其特征在于，所述膠凝材料為水泥，在砂漿中所占質量百分比為10%到50% ；所述填料為選自灰鈣、重鈣中的一種或兩種的組合，在砂漿中所占質量百分比為10% 到 60% ；所述膠粉為可分散乳膠粉，在砂漿中所占質量百分比為到4% ；保水填料為纖維素，可選用羥丙基甲基纖維素，在砂漿中所占質量百分比為到4% ；增強填料為PP纖維，在砂漿中所占質量百分比為到4%。
4.根據權利要求2或3所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，其特征在于，所述吸 波劑優選使用鱗片狀石墨粉，或鱗片狀石墨粉與其他吸波材料的組合。
5.根據權利要求4所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿，其特征在于，所述吸波 劑在砂漿中所占質量百分比為5%到45% ；輕骨料膨脹珍珠巖在砂漿中所占質量百分比為 10%到 30%。
6.權利要求2至5任一所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿的施工方法，其特征 在于，將吸波劑、膠凝材料、填料、膠結料、輕骨料、保水填料與增強填料攪拌均勻成干混料， 加水成稀糊狀，在內墻或外墻進行刮抹施工。
7.根據權利要求6所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿的施工方法，其特征在 于，所述水與干混料的質量比為1 3。
8.根據權利要求6或7所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿的施工方法，其特征 在于，刮抹總厚度為1 8cm。
9.根據權利要求6或7或8所述的具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿的施工方法，其 特征在于，采用分層施工方式，每次刮抹厚度在1cm，且按施工要求保證砂漿層總厚度。
全文摘要
本發明公開一種具電磁波吸收功能的輕質保溫砂漿及其施工方法，屬于建材領域。該砂漿由吸波劑、膠凝材料、填料、膠結料、輕骨料、保水填料與增強填料組成。本發明砂漿具有吸收頻帶寬(100MHz～18GHz)、吸波效果好且兼具保溫效果的優點，不僅可以應用于民用建筑物中，還可以應用于建造軍事電磁隱形建筑物。
文檔編號C04B28/00GK101880133SQ20101020816
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者侯國艷, 冀志江, 韓斌 申請人:中國建筑材料科學研究總院