ITCT20100011A1 - Sistema di additivazione per malte e/o conglomerati schermante ai campi elettromagnetici elf. - Google Patents
Sistema di additivazione per malte e/o conglomerati schermante ai campi elettromagnetici elf. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
Descrizione annessa alla domanda di brevetto per invenzione industriale, avente per titolo: “MATERIALE COMPOSTO PER USO EDILE PER LA SCHERMATURA DI CAMPI MAGNETICI ELF FORMATO DA MALTE E/O CONGLOMERATI CON AGGIUNTA DI MATERIALI FERROMAGNETICI â€
DESCRIZIONE
L’invenzione consiste in un nuovo tipo di materiali composti per applicazioni edili avente effetti schermanti ai campi magnetici ELF (frequenza < 3kHz), formato da malte e/o conglomerati con aggiunta di materiali ferromagnetici .
Il campo di applicazione del trovato si rivolge alla schermatura di ambienti confinati (spazi interni) di edifici, allo scopo di abbattere i livelli del campo magnetico ELF, in accordo con i valori di attenzione stabiliti dalle normative vigenti finalizzate alla riduzione del rischio da esposizione delle persone ai campi magnetici ELF.
Attualmente i materiali (malte o conglomerati) usati in edilizia non hanno potere schermante ai campi magnetici ELF. I materiali tradizionalmente impiegati in altri ambiti (lastre metalliche) per la realizzazione di strutture schermanti se usati in edilizia comporterebbero costi non sostenibili e notevoli complessità nella posa in opera.
Pertanto nel settore edilizio à ̈ fortemente sentita l’esigenza di disporre di materiali schermanti innovativi poco costosi e di facile posa in opera.
La presente invenzione riguarda un nuovo tipo di materiali edili composti con prestazioni schermanti innovative ottenuto da malte e/o conglomerati con l’aggiunta di materiale ferromagnetico in grani, ad esempio limatura di ferro (materiale di riciclo), in modo tale che il composto risultante presenta proprietà specifiche schermanti rispetto ai campi magnetici ELF. Tale materiale può essere utilizzato a pià ̈ d’opera come materiale sciolto o preconfezionato; e in opera come lastre o elementi prefabbricati orizzontali e verticali di qualunque forma e dimensioni per interni e per esterni e quindi facilmente utilizzabile in edilizia senza interferire con gli altri obiettivi progettuali (portanti, energetici, funzionali, termici, ecc.). Tale composto à ̈ in grado di garantire una elevata efficienza schermante ai campi magnetici ELF, originati sia da sorgenti interne che da sorgenti esterne (elettrodotti, ecc.). La prestazione schermante à ̈ ottenuta grazie alle caratteristiche elettromagnetiche innovative del composto, che presenta rispetto alle malte e ai conglomerati di base solitamente utilizzati in edilizia, una elevata permeabilità magnetica ed anche una maggiore conducibilità elettrica in grado di assicurare una riduzione dei campi magnetici ELF, all’interno degli edifici, in cui viene utilizzato per la realizzazione di intonaci, rivestimenti, ecc.
Sono state effettuate diverse prove di laboratorio per la caratterizzazione delle prestazioni schermanti di questi nuovi materiali così ottenuti e di seguito sono riportati alcuni risultati delle prove eseguite nei laboratori dell’Università di Catania, su lastre del materiale composto realizzate mediante additivazione in proporzioni stabilite di limatura di ferro con granulometria < 0,5 mm ad un intonaco cementizio di tipo IC21 (malta). In particolare l’intonaco cementizio IC21 à ̈ costituito principalmente da ossidi di: Calcio (CaO: 61%), Silicio (SiO2: 18,6%), Magnesio (MgO: 10,4%), Ferro (Fe2O3: 2,86%), e Alluminio (Al2O3: 4,8%) aventi granulometria ben assortita interamente passante per il setaccio ∅ = 2 mm e con curva granulometrica unimodale compresa fra à ̧ = 1 mm e à ̧ = 0.063 mm.
OBIETTIVI DELLE PROVE
Le prove sperimentali hanno l’obiettivo di caratterizzare la prestazione schermante rispetto al campo magnetico ELF del materiale composto realizzato, valutando altresì la dipendenza della prestazione dalla quantità di materiale ferromagnetico.
La prestazione schermante à ̈ definita come rapporto tra il campo magnetico misurato in presenza delle diverse lastre di composto e il campo magnetico misurato in assenza di lastre. Il dato viene riportato in termini di attenuazione percentuale.
DESCRIZIONE DELLE PROVE
L’apparato sperimentale utilizzato consiste in una sorgente di campo magnetico ELF a frequenza f = 50 Hz completamente schermata in quanto posta all’interno di una camera metallica a sezione quadrata provvista di un'unica apertura superiore su cui viene posizionata la lastra di prova del composto a sezione quadrata con lato 20 cm e spessore 2.5 cm. Le modalità realizzative delle varie lastre di prova consistono nella addizione, durante il processo di impasto della malta e/o conglomerato, di una percentuale in volume stabilita di limatura di ferro. Le diverse lastre di prova hanno percentuali in volume di materiale ferromagnetico additi vato via via crescenti.
I risultati delle misure sono riportati in Tavola 1 - Tabella 1 e in Tavola 2 - Figura 1. In particolare nella Tavola 1, Tabella 1 vengono riportati in colonna (a), l’etichetta della lastra di prova; in colonna (b), la percentuale in volume di materiale ferromagnetico del composto; in colonna (c), il peso in [Kg] del materiale ferromagnetico contenuto nella lastra di prova; in colonna (d), l’attenuazione, in percentuale, del campo magnetico a 50 Hz. In Tavola 2 Figura 1 sono riportati i valori dell’attenuazione percentuale del campo magnetico in funzione della percentuale di materiale ferromagnetico contenuto nelle lastre di prova. In particolare nella Tavola 2 Figura 1 vengono graficati i valori (2) in percentuale dell’attenuazione in funzione dei valori (1) in percentuale in volume di materiale ferromagnetico contenuto nelle lastre di prova.
Analizzando i grafici dei risultati sperimentali (Tavola 2, Figura 1) si evidenzia l’incremento della prestazione schermante del composto all’ aumentare della percentuale in volume di materiale ferromagnetico presente nella lastra di prova.
UN ESEMPIO DI APPLICAZIONE
Viene qui di seguito presentata un’applicazione del trovato riguardante la schermatura di un locale per civile abitazione (ambiente confinato), rappresentato nella Tavola 3, figure A, B, C e D, rispetto al campo magnetico ELF a 50 Hz. A tale scopo le pareti del locale sono state intonacate utilizzando il materiale composito schermante.
Per questa applicazione à ̈ stata effettuata una simulazione numerica ponendo una sorgente di campo magnetico ELF a 50 Hz all’esterno del locale e valutando l’effetto schermante dell’intonaco nei confronti della regione interna al locale. L’effetto schermante viene evidenziato considerando la differenza tra i valori dell’intensità del campo magnetico ELF all’interno del locale in assenza ed in presenza dell’intonaco schermante. I risultati della simulazione numerica sono rappresentati in termini di curve di livello del campo magnetico ELF all’interno del locale.
Nella Tavola 3, figura A Ã ̈ rappresentato in pianta il locale con pareti intonacate con malte non schermanti. Con riferimento particolare alla Tavola 3, Figura A: (1) pilastri; (2), (2.a) pareti intonacate con malte non schermanti; (3) finestra; (4) porta; (5) superfici di campo magnetico superiori a 3000nT; (6) sorgente del campo magnetico ELF a 50 Hz. Con riferimento particolare alla Tavola 3, Figura B sezione verticale parete: (8) strato di intonaco non schermante, (9) mattone forato; (10) coibente acustico.
Nella Tavola 3, figura C Ã ̈ rappresentato in pianta un locale con pareti intonacate con malte schermanti. Con riferimento particolare alla Tavola 3, Figura C: (11) pilastri; (12), (12. a) pareti intonacate con malte schermanti; (13) finestra; (14) porta; (15) superfici di campo magnetico superiori a 3000nT; (16) sorgente del campo magnetico ELF a 50 Hz. Con riferimento particolare alla Tavola 3, Figura D sezione verticale parete: (18) strato di intonaco schermante, (19) mattone forato, (20) coibente acustico.
Nella Tavola 3, Figura A sono riportate le superfici di campo magnetico superiori a 3000 nT (5) risultanti dalla simulazione numerica, che mostrano la trasparenza dei materiali tradizionalmente impiegati in edilizia, con cui à ̈ realizzata la parete (2. a). Nella Tavola 3, Figura D sono riportate le superfici di campo magnetico superiori a 3000 nT (15) risultanti dalla simulazione numerica che confermano l’effetto schermante dei nuovi materiali, con cui à ̈ realizzata la parete (12. a).
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Un nuovo tipo di materiali composti per uso in edilizia per la schermatura dei Campi Magnetici a frequenza industriale, ELF - Extremely Low Frequency, (frequenza < 3kHz), ottenuto aggiungendo sostanze ferromagnetiche alle materie prime, costituite da qualsiasi generica malta per muratura (malta cementizia, intonaco, intonaco fine, ecc) o calcestruzzo. La realizzazione di questo tipo di materiali composti include i seguenti passi: • fornire le materie prime inerti (malte, cementi, intonaci, calcestruzzo, ecc.); • fornire le sostanze ferromagnetiche per la schermatura del campo magnetico ELF • mescolare le sostanze ferromagnetiche con le materie prime inerti usando una quantità di sostanze ferromagnetiche compresa tra l' 1% e il 50 % del volume totale del materiale composto. La miscelazione può essere eseguita con processi manuali e meccanici, con l’aggiunta di acqua, in modo tale da ottenere un impasto uniforme, pronto per la posa in opera o per la realizzazione di elementi prefabbriacati.
- 2. Le sostanze ferromagnetiche per la schermatura del campo magnetico ELF indicate nella rivendicazione al punto 1, sono costituite da ferro o da leghe di ferro o altri materiali ferromagnetici e possono avere granulometria di forma irregolare e dimensioni compresa tra 0.1 mm e 5 mm.
- 3. Le malte e/o conglomerati indicati nella rivendicazione al punto 1 possono essere costituiti da qualunque tipo di materiale inerte di qualunque natura e con qualunque granulometria.
- 4. Il materiale composto schermante ai campi magnetici ELF realizzato secondo la rivendicazione al punto 1 può essere utilizzato indifferentemente per uno o più strati costituenti l’intera stratificazione di un generico elemento costruttivo e in lastre per intonaci e/o controsoffitti.
- 5. Il materiale composto schermante ai campi magnetici ELF realizzato secondo la rivendicazione al punto 1 può essere utilizzato in elementi prefabbricati o in opera orizzontali e/o inclinati per solai (solette inferiori, solette superiori), in elementi verticali, prefabbricati o in opera, di partizioni interne e/o di chiusure verticali a corpo unico o a corpo multiplo; con possibilità di addizione in qualunque strato.
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