① 课题来源与背景：随着科学技术与电子工业的迅速发展，电子通信技术及电子产品的应用日新月异，在给人类活动带来极大方便的同时，也给环境造成不可忽视的电磁污染，电磁辐射已经成为影响人类健康的隐 形杀手。电磁辐射来源主要包括:雷达系统、电视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备、通信发射台站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电 设备、高压及超高压输电线、地铁列车及电气火车以及大多数家用电器等。这些仪器设备在工作过程中会向外界环境辐射电磁波，产生不同强度的电磁辐射。本课题拟采用废弃轮胎、矿渣、钢屑等工业废弃物作为添加材料制备导电混凝土用于电磁屏蔽。将废弃轮胎、矿渣、钢渣、钢屑等工业废料再次开发和二次利用，既可以大幅度降低处理这些 废弃物的所需费用，还能缓解国内资源紧张的矛盾，同时还能保护环境，符合国家绿色低碳、节能 减排的战略要求。因此将工业废料应用于电磁屏蔽混凝土的研发将具有十分重要的现实意义与实用价值。
     ② 技术原理及性能指标：目前的导电混凝土电磁屏蔽方便研究存在以下几点问题：

    1.现有研究应用于电磁屏蔽的ECC，均没有分别考虑外加材料对于ECC本身反射与吸收电磁波的影响，且绝大部分研究都仅考虑了ECC对于电磁波的反射屏蔽效能。

     2.现有电磁屏蔽ECC，一般都只考虑了单一外加材料对于电磁屏蔽效果的影响。但是单一材料很难做到反射与吸收电磁波性能均很好。实际情况中很多时候，例如需要屏蔽高频电场源时，则要 求电磁屏蔽材料对于反射与吸收电磁波的性能同样高，此时采用单一外加材料往往难以满足要求。

    3.现有绝大部分针对电磁屏蔽ECC的研究，均采用了价格比较高昂的外加材料，部分研究者更 是加入了先进的纳米材料。此类材料尽管电磁屏蔽效果较好，但是成本过高。电磁屏蔽ECC如果要 在民用建筑上产业化，那么成本将是制约其发展的一大因素。本项目选择了钢屑、钢渣和铁砂等工业废弃料作为导电材料添加入水泥砂浆中，制 备了导电水泥基复合材料。结果表明添加 钢屑等工业废弃料可以有效的降低砂浆的电阻率。通过单一导电材料砂浆试验，确定钢屑10%，钢 渣18%，铁砂17%为较为合理的掺量。

    本项目根据国家军用标准《电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法GJB6190-2008》制备了 电磁屏蔽测试用导电砂浆试件，采用网络分析仪和法兰同轴装置，测试了不同导电材料 掺量，不同厚度砂浆试件的最大屏蔽效能、最大屏蔽效能频率点，0-3GHZ全频段电磁屏 蔽曲线。试验结果表明，导电砂浆的电磁屏蔽效能峰值与自身的导电性能近乎呈线性正 比关系。随着导电砂浆试件的导电工业废弃料掺量的增加，其全频段范围的电磁屏蔽效 能均有所增加。值得说明的是，含有10%钢 屑及18%钢渣复合砂浆（厚度3cm），其电磁屏蔽效能峰值较大，峰值带宽较宽，是最为优良的电磁屏蔽方案。
    ③ 技术的创造性与先进性：现有文献研究导电砂浆和导电混凝土主要选用碳纤维、钢纤维和金属粉末等 价格较为昂贵的导电材料，而本课题选择较少人研究的工业废弃料钢屑、钢渣和铁砂作 为导电材料，混合添加到水泥砂浆中制备导电砂浆，并研究其基础力学性能、导电性能 与电学性能。
    ④ 技术的成熟程度，适用范围和安全性：本技术进行了多方面的测试，在材料领域的研究相当成熟，但在电磁屏蔽领域的使用上尚需进行进一步的测试。适用于建设医院MTI隔离室，商业电磁屏蔽暗室等。本课题所研发的工业废弃料导电混凝土成本低，强度高，电磁屏蔽性能良好。
    ⑤ 应用情况及存在的问题：本课题完成了大量的掺工业废弃料导电砂浆试件的制作与其多种功能测试试验，初步达到了制作环保低成本导电砂浆及 其多功能化研究的目标。但在实验和数据分析过程中也发现了仍然存在较多的问题有待 进一步完善。
    1）本实验全部试件都在实验室制作目 前 导 电 性 能 和 压 敏 特 性 测 试 试 验 采 用 的 导 电 砂 浆 试 件 尺 寸 为 40mm×40mm×40mm，电磁屏蔽性能测试试验的试件尺寸为法兰同轴装置定制尺寸。与 实际工程构件对比，试验试件的这个尺寸显然是偏小的。大尺寸导电砂浆的导电性能、 压敏特性和电磁屏蔽性能是否与实验试件保持一致，两者之间是否存在一定的缩尺比效 应。这些问题尚有待继续深入的研究。
   2）电导率高的材料对高频电磁波的屏蔽以反射损耗为主，磁导率高的材料对低频 电磁波则以吸收损耗为主。本文测定了掺工业废弃料导电砂浆在 300MHz~3GHz 频率范 围下的电磁屏蔽效能，发现随着导电工业废弃料掺量的增加，其电磁屏蔽效能峰值逐渐增大。但是对于在 300MHz 下的屏蔽效能却难以测定，这可能需要改变测定方法或者使 用更为先进的仪器，需要进一步探讨。