Повышение радиоэкранирующих свойств строительных материалов в СВЧ диапазоне

Введение. Интенсивное развитие техники в современном мире сопровождается возникновением новых типов техногенных опасностей, одной из которых является микроволновое излучение. Несмотря на значительный спектр защитных материалов, не все они пригодны для строительных целей. Основным препятствием является их достаточно высокая стоимость, а интеграция их в основные виды стеновых строительных материалов требует существенных изменений технологий их производства. Наиболее реалистичным и рациональным путем решения проблемы является введение в традиционно применяемые для получения строительных изделий бетоны и растворы специальных добавок. В статье исследовано влияние добавок тонкодисперсного технического углерода и алюминиевой пудры в составе цементной и гипсовой матриц на радиоэкранирующие свойства в диапазоне частот 1800-2800 МГц. Материалы и методы исследования. Порошок технического углерода добавляли в цементное и гипсовое тесто в дозировках 0, 2,5, 5%, алюминиевую пудру добавляли в гипсовое тесто в дозировках 0, 2,5, 5%. Исследованы предварительно насыщенные водой суперабсорбирующие полимеры. Изучены радиоэкранирующие свойства на разработанной экспериментальной лабораторной установке с применением векторного анализатора цепей NanoVNA. Результаты и обсуждения. Рассмотрено влияние на прочностные и СВЧ-защитные свойства гипсового и цементного камня добавок технического углерода и алюминиевой пудры. Установлено, что добавка технического углерода в количестве до 3-3,5% от массы цемента показывает нейтральное влияние на прочность цементного камня, обеспечивая снижение уровня сигнала около 50% (-6 дБ), наблюдаемое в диапазонах 1800-2100 МГц и 2300-2650 МГц, что делает данную добавку перспективной для решения обозначенной задачи. При введении добавок в гипсовую матрицу добавка технического углерода обеспечивает снижение уровня излучения до 60% (-8 дБ), а алюминиевая пудра до 69% (-10 дБ) в дозировке не более 5% от массовой доли вяжущего на образцах толщиной 3 см. Однако рассмотренные добавки оказывают ощутимое негативное влияние на прочностные показатели гипсового камня, что позволяет рекомендовать применение только технического углерода в количестве не более 2,5% для получения изделий, не требующих высокой прочности.