[發(fā)明專利]一種高鐵磨細鋼渣輕質(zhì)高韌性吸波混凝土及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010266982.0
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN101921094A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭波;查劍平;田坤;黃修林;王勝利;蔡明霞;付天全;何志斌;嚴燕;吉劍文;龐明啟
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢海劍工貿(mào)有限責任公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁學(xué)與材料學(xué)理論相結(jié)合的交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種吸波混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

吸波混凝土是將電磁波轉(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，它對建筑物的防護、電磁污染的凈化、電磁信息的保密和地面軍事建筑的隱身具有重要民用與軍事意義。因此，新型低廉、高效、輕質(zhì)吸波混凝土的開發(fā)具有廣闊的發(fā)展前景。而目前對傳統(tǒng)吸波混凝土的研究主要是在混凝土中添加細碳絲、鐵絲，手性螺旋線圈、納米吸波劑、復(fù)合吸波劑等，在經(jīng)歷了短短幾十年的發(fā)展已經(jīng)取得了長足的進步。但依然存在諸多問題，既包括組合結(jié)構(gòu)、耐久性、功能性設(shè)計方面的問題，又包括頻帶窄、吸收效能低、穩(wěn)定性差、環(huán)境適應(yīng)差和質(zhì)量重、成本高等材料自身的問題。嚴重制約了其在所須的建筑工程，尤其是在復(fù)雜地理與氣候環(huán)境作用下建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保、價格低廉的高鐵磨細鋼渣輕質(zhì)高韌性吸波混凝土及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高鐵磨細鋼渣輕質(zhì)高韌性吸波混凝土，其特征在于它由干粉料、骨料和外摻料制備而成，所述干粉料由硅酸鹽水泥、粉煤灰和高鐵磨細鋼渣組成，所述骨料為陶砂，所述外摻料為高效減水劑、玄武巖纖維和水；各原料的配比(kg/m³)為：硅酸鹽水泥：110～300，粉煤灰：80～120，高鐵磨細鋼渣：70～140，陶砂：600～1500，高效減水劑：3.0～4.5，玄武巖纖維30～50，水：150～180。

所述的硅酸鹽水泥的強度等級為32.5MPa以上，比表面積大于350m²/kg。

所述的粉煤灰為II級粉煤灰或III級粉煤灰，密度為2.6～2.8g/cm³，比表面大于400cm²/g。

所述的高鐵磨細鋼渣為高鐵含量的轉(zhuǎn)爐鋼渣經(jīng)過高速球磨12小時后得到[所述高鐵含量的轉(zhuǎn)爐鋼渣是指轉(zhuǎn)爐鋼渣中的Fe₂O₃質(zhì)量含量大于30％；所述的高速是指轉(zhuǎn)速為500-1000轉(zhuǎn)/分鐘]，F(xiàn)e₂O₃(鐵組分)質(zhì)量含量大于30％；比表面積大于600m²/kg。

所述的陶砂的堆積密度小于500m³/kg；粒徑為0.6～4.75mm。現(xiàn)有各種陶砂都適用于本發(fā)明。

所述的高效減水劑為聚羧酸高效減水劑，減水率為20％～25％，液態(tài)。

所述的玄武巖纖維為短切玄武巖纖維，直徑為13μm，長度為10mm。

上述一種高鐵磨細鋼渣輕質(zhì)高韌性吸波混凝土的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

1)按各原料的配比(kg/m³)為：硅酸鹽水泥：110～300，粉煤灰：80～120，高鐵磨細鋼渣：70～140，陶砂：600～1500，高效減水劑：3.0～4.5，玄武巖纖維30～50，水：150～180，選取硅酸鹽水泥、粉煤灰、高鐵磨細鋼渣、陶砂、高效減水劑、玄武巖纖維和水，備用；

2)將硅酸鹽水泥、粉煤灰和高鐵磨細鋼渣干混5～10min后，再放到球磨機中球磨8小時后取出，得到球磨后的干混料，封存(其目的在于提高干粉料反應(yīng)活性)；向球磨后的干混料中加入陶砂、玄武巖纖維，混合攪拌5～10min；再加入水和高效減水劑，攪拌2～5min，得到拌合物；然后將所得的拌合物倒入鋼模具中，振動成型，成型1天后拆模，并在標準養(yǎng)護條件下(20±2℃，相對濕度為95％以上)養(yǎng)護28天。

本發(fā)明的有益效果是：

1)高鐵磨細鋼渣與粉煤灰工業(yè)副產(chǎn)品中含有大量分散的Fe₂O₃顆粒組分，具有磁性損耗與介電損耗特性，可作為廉價的建筑材料吸波劑。高鐵磨細鋼渣、粉煤灰來源廣泛，價格低廉，實現(xiàn)了工業(yè)廢棄物的資源化再利用，節(jié)能、環(huán)保。

2)大量既充當透波骨料又充當球型諧振腔的陶砂均勻的分散于混凝土中，改善了電磁波在混凝土中的傳輸通道，降低電磁波在混凝土表面的反射，又使電磁波在陶砂內(nèi)發(fā)生諧振進一步損耗，顯著提高混凝土的吸波性能；陶砂與水泥石的良好粘結(jié)，并發(fā)揮內(nèi)部濕度補償作用，提高了所形成骨架的承載力，彌補了高鐵含量鋼渣的引入對材料力學(xué)性能的不利影響。