CN102040361B

CN102040361B - 改性自保温复合外墙材料

Info

Publication number: CN102040361B
Application number: CN2010102656021A
Authority: CN
Inventors: 李宁; 林平; 陈亮; 李志久; 李奕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: CN102040361A

Abstract

本发明公开了一种改性自保温复合外墙材料，属于石膏建材，其组分及重量百分比含量为：凝胶材料75～84％，保温材料0.2～1.5％，改性剂3～6％，水12～18％，所述凝胶材料由石膏、粉煤灰、水泥、石灰组成，其中石膏和粉煤灰占多数，所述保温材料为聚苯颗粒、稻壳、秸杆、木屑、膨胀珍珠岩中的一种或几种，所述改性剂为常见盐类化合物或其与铝粉、PVC乳胶粉的混合物。该外墙材料经优化配比和改性处理，用于制作外墙砌块或外墙板，显著提高防水、保温、抗震、抗压综合性能，而且生产和施工方便，原料易得，充分利用工农业副产品，符合环保和节能要求。

Description

改性自保温复合外墙材料

技术领域

本发明涉及一种石膏建材，具体讲是用于制作框架结构及剪力墙建筑物外墙砌块的改性自保温复合外墙材料。

背景技术

墙体材料改革是保护土地资源、节约能源、资源综合利用、改善环境的重要措施，是可持续发展战略的重要内容。建筑节能是我国节能工作的一个重要领域，在政策的强力推动下，建筑外墙保温节能材料市场迅速发展。多年来，用于建筑物外墙各类新型墙体材料层出不穷，如有机材料、无机材料、复合材料、化学合成材料等等。在各自具有优势的同时，都存在许多较大的弊端。如外墙外保温体系存在的裂缝、脱落、施工工艺复杂、质量不易控制、工期长、不易与外墙砖粘结等问题，外墙内保温体系存在的施工工艺复杂、质量不易控制、减少室内使用面积、室内装修改造损坏保温层等问题，砌块板材插入保温体系存在的生产工艺复杂、有冷热桥现象等问题，所用保温板使用寿命短，不能与建筑物同寿命。

石膏建材具有防火、抗震、保温、环保等优点，受到广泛关注。但现有石膏建材作为墙体材料还存在如下缺点：

1、石膏抗水性能极差，遇水即粉，不能用于外墙及厨房、浴室、卫生间等持续潮湿的地方。

2、石膏质地脆、易碎，抗折、抗拔强度低，成型、运输及施工时易产生破损及缺棱掉角现象，限制了产业化发展。

3、石膏建材中无法均匀掺和轻质保温材料，影响保温效果；成型的墙体材料有冷热通道存在，强度不均匀。

4、石膏建材在成型时不能批量的掺入粉煤灰及水泥成份，批量加入后一是大大延长了初凝时间，生产周期长，工厂化生产难以实现；二是粉煤灰的早期强度上不来，成型后养护温度较低时对强度增长不利，砌块会出现“粉化”现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有石膏建材作为外墙材料的不足之处，提供一种防水、保温、抗震、抗压等综合性能好，而且生产和施工方便，符合环保和节能要求的改性自保温复合外墙材料。

本发明的技术方案是：改性自保温复合外墙材料，主要由富含石膏及粉煤灰的凝胶材料和水混合而成，其改进之处是该外墙材料中加入保温材料和改性剂，各组分的重量百分比为：凝胶材料75％～84％，保温材料0.2％～1.5％，改性剂3％～6％，水12％～18％，所述保温材料为聚苯颗粒、稻壳、秸杆、木屑、膨胀珍珠岩中的一种或几种混合，所述改性剂为常见盐类化合物或常见盐类化合物与铝粉、PVC乳胶粉的混合物。

进一步的方案是：所述凝胶材料由石膏、粉煤灰、水泥、石灰组成，各组分在外墙材料中的重量百分比为：石膏23％～46％，粉煤灰22％～42％，水泥9％～15％，石灰2％～5％；所述保温材料中聚苯颗粒直径为0.5～3.0mm，稻壳和秸杆成碎片状，其线性长度不大于15mm；所述改性剂中各成分的重量百分比为：常见盐类化合物80％～100％，铝粉0％～10％，PVC乳胶粉0％～10％；所述改性剂中的常见盐类化合物为氯化钠、氯化钙、氯化铵、亚硫酸钠和硅酸钙中的一种或任意比例的几种混合；所述外墙材料中加入轻质骨料，该轻质骨料为陶粒，在外墙材料中的重量百分比为0.2％～1.0％。

根据以上技术方案，改性石膏墙体材料所用凝胶材料成份为石膏、粉煤灰、水泥、石灰，改性剂在其中石灰的激发之下与石膏及粉煤灰中的硅、钙等离子充分反应使其改性，增加了石膏及粉煤灰的韧性及粘稠度，大幅度增加其软化系数(国家标准要求0.5～0.6，改性后可达到0.8～0.85，最高可达0.95)，从而进一步优化了石膏墙体材料的性能。

1、改性后的石膏制品可长期浸泡在水中不粉化，我们所做的100mm×100mm改性石膏自保温外墙材料试块，已浸泡在水中一年余，至今未发现有任何粉化及其他变化。

2、由于韧性增强，墙体材料在成型、搬运及施工中无破损及缺棱掉角现象，保证了产品及工程质量，降低施工强度，有利于产业化。同时增加了墙体材料的合格率。

3、由于粘稠度增强，使得保温材料能很好的与凝胶材料结合，只要搅拌充分，保温材料在其中的分布十分均匀，成型后的墙体材料保温性能完全达到国家标准，且无冷热通道存在。同时，保温材料与墙体材料同寿命，使用价值高。

4、在改性剂的作用下，大量加入粉煤灰及水泥，一方面其初凝时间控制在2～5分钟，节省生产周期，另一方面，弥补了各自的不足之处，使石膏早强性好和粉煤灰后期强度高的优点得以互补，充分利用粉煤灰的自身优势，提高了墙体材料的抗压强度和综合性能。

另：为降低成本，根据不同的抗压强度，可适当调整配比，增加一定量的炉渣或钢渣。为增加抗压强度，在墙体材料成型时适当掺和少量的棉麻纤维或其他纤维。墙体材料中还可加入轻质骨料，如陶粒，进一步增强使用效果。

本发明的墙体材料用于制作外墙砌块或外墙板，将各配料按比例计量后加入适当多的水(加水量大大超过材料的含水量，干燥处理时大部分水份蒸发)，均匀拌和成膏状混合料、注入模具，2～5分钟即初凝成型，然后脱模自然养护，约二十天，或采用蒸压养护，二小时即为成品，无需烧制和特殊处理，设备简单、投入少，生产和施工方便，原料易得，充分利用工农业副产品，符合环保节能要求。

改性自保温复合外墙材料主要用于框架结构和其他结构建筑的非承重外墙墙体。通过配方调整亦可做为非承重内墙墙体。石膏等制成的砌块内部分布着无数的气泡和孔洞，这种构造不仅降低重量，还使其具有一定的可变形性，因此石膏砌块稳定在框架中能长期保持紧密结合。只要砌块与框架结构之间连接措施到位，能有效的防止地震中墙体与框架之间的脱位，是良好的抗震建筑材料。石膏砌块的多微孔结构，同时具有良好的保温隔热性能。在改性剂的作用下，能大批量的掺入保温材料，可制成各种热阻系数的砌块，适用于不同的地区，并且该保温墙体材料与建筑物同寿命，大大提高使用价值。其多微孔结构特性，在环境湿度较高时，房间过量的湿气被吸收，当气候变化环境湿度降低时，能释放湿气，这种“呼吸”过程不影响墙体结构的稳定性及安全性，又可提供十分舒适的居住环境。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例一、二、三、四中外墙材料的组分、含量以及经配料、加水拌和、注模、干燥处理后制成外墙砌块的基本性能参数如下表：

注：表中保温材料中，聚苯颗粒、膨胀珍珠岩直径为0.2～3.0mm，稻壳为自然片状，秸杆粉碎后长5～15mm。稻壳、秸杆、木屑经防霉、防虫处理。

上述砌块基本性能参数为实测值，明显优于石膏建材相关标准规定值。

Claims

1.一种改性自保温复合外墙材料，主要由富含石膏及粉煤灰的凝胶材料和水混合而成，加入保温材料和改性剂，其特征是该外墙材料中各组分的重量百分比为：凝胶材料75％～84％，保温材料0.2％～1.5％，改性剂3％～6％，水12％～18％，所述凝胶材料由石膏、粉煤灰、水泥、石灰组成，各组分在外墙材料中的重量百分比为：石膏23％～46％，粉煤灰22％～42％，水泥9％～15％，石灰2％～5％，各组分用量之和为外墙材料重量的75％～84％；所述保温材料为稻壳、秸杆、木屑中的一种或几种混合，所述改性剂为常见盐类化合物与铝粉、PVC乳胶粉的混合物，所述改性剂中各成分的重量百分比为：常见盐类化合物80％～100％，铝粉0％～10％，PVC乳胶粉0％～10％，其中铝粉和PVC乳胶粉不同时为0，且常见盐类化合物、铝粉以及PVC乳胶粉三者重量百分比之和为100％；所述常见盐类化合物为氯化钠、氯化钙、氯化铵、亚硫酸钠和硅酸钙中任意比例的几种混合。

2.按权利要求1所述改性自保温复合外墙材料，其特征是所述稻壳和秸秆成碎片状，其线性长度不大于15mm。

3.按权利要求1所述改性自保温复合外墙材料，其特征是所述外墙材料中加入轻质骨料，该轻质骨料为陶粒，在外墙材料中的重量百分比为0.2％～1.0％。