CN104129959B - 一种含中空陶粒的自保温轻质墙板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

<b>本发明公开一种含中空陶粒的自保温轻质墙板及制备方法，属于建筑材料技术领域。该墙板的组成及其质量百分数是：胶凝材料</b><b>20~60</b><b>、轻骨料</b><b>5~30</b><b>、复合早强剂</b><b>0.05~0.5</b><b>、发泡剂</b><b>2~8</b><b>、稳泡剂</b><b>0.02~0.14</b><b>、催化剂</b><b>0.1~0.8</b><b>、粘结剂</b><b>0.05~0.6</b><b>、秸秆纤维</b><b>0.05~0.6</b><b>、水</b><b>15~30</b><b>。其制备方法首先将胶凝材料、秸秆纤维、粘结剂放在一起进行搅拌后再将水、发泡剂、稳定剂、催化剂依次加入其中，搅拌得到浆状混合料，向浆状混合料中加入饱和面干状态的中空陶粒、闭孔珍珠岩以及膨胀蛭石，搅拌后通过注浆泵注入到墙板成型机中成型，等混凝土凝固和硬化</b><b>3~5</b><b>小时即可脱模，脱模后制得含中空陶粒的自保温轻质墙板。本发明自保温轻质墙板具有节能环保、防火隔音、强度高、轻质防水、保温隔热、耐腐蚀、耐久性等特点。</b>

Description

一种含中空陶粒的自保温轻质墙板及制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种含中空陶粒的自保温轻质墙板及制备方法。
背景技术
住宅部件的工厂化预制和装配化施工是住宅产业现代化的重要标志，由于轻质墙板材规格尺寸工整、易于成型以及机械化生产，生产效率高，加上轻质隔墙板材尺寸大、模块大、整体性好，可以装配式安装，施工效率也高，目前国内外都将轻质墙板作为住宅产业化的首选内墙体产品，而在建筑工程中广泛应用。
目前轻质墙板多采用两层面板中间夹有一层聚苯颗粒轻集料混凝土层的方式，夹心保温墙板或复合保温墙板，此类墙板因质量问题，有些城市已禁止使用。其缺点是：各种物理强度中，严重的是强度低，板内分层、空鼓、开裂甚至出现整板胀裂、剥落；所用材料是石油产品，在制成品中又有能源消耗和污染排放。而且许多墙板的构造、制作及安装技术不能很好的适应多功能和高性能要求。
发明内容
本发明针对现有墙板存在的技术问题，提供一种含中空陶粒的自保温轻质墙板及制备方法。
本发明所提供的一种含中空陶粒的自保温轻质墙板，其组成及其质量百分数如下：
所述胶凝材料由水泥和粉煤灰组成或由水泥和矿渣微粉组成，其中水泥在胶凝材料中的质量百分数为30％～60％，粉煤灰或矿渣微粉在胶凝材料中的的质量百分数为20％～65％，水泥为标号≥42.5MPa的普通硅酸盐水泥。
所述轻骨料由粗轻骨料、中轻骨料和细轻骨料组成，其中所述粗轻骨料占所述轻骨料堆积体积的35～45％，所述中轻骨料占所述轻骨料堆积体积的30～40％，所述细轻骨料占所述轻骨料堆积体积的15～25％，所述粗轻骨料为堆积容重300～500kg/m3的中空陶粒，所述中空陶粒的粒度为3～10mm，所述中空陶粒的筒压强度3～8MPa，所述中轻骨料为闭孔膨胀珍珠岩，所述闭孔膨胀珍珠岩的粒径为1mm～3mm，所述闭孔膨胀珍珠岩的堆积容重为70～200kg/m3，所述细轻骨料为膨胀蛭石，所述膨胀蛭石的粒径为0.1mm～1mm，所述膨胀蛭石的堆积容重为60～150kg/m3。
所述复合早强剂的组成及其质量百分比为：三乙醇胺6-15、无水氯化钙20-40、亚硝酸钠8-20、甲酸钙20-35。
所述发泡剂为双氧水溶液，所述双氧水溶液的质量浓度为10％～40％。
所述稳泡剂为明胶。
所述催化剂为高锰酸钾水溶液，所述高锰酸钾水溶液的质量浓度为3％～30％。
所述粘结剂为粉末状的羟丙基甲基纤维素,粘度为150000Pa.S～200000Pa.S。
所述秸秆纤维是通过将稻草秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆粉碎烘干加工制成的，所述秸秆纤维的长度为0.5～6mm，密度为200～300kg/m3。
本发明所提供的一种含中空陶粒的自保温轻质墙板的制备方法具体步骤如下：
(1)将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、粘结剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为2～4分钟，然后再按照配料所需的水、发泡剂、稳定剂、催化剂依次加入其中，继续搅拌4～8分钟，得到浆状混合料；
(2)向所述步骤(1)得到的浆状混合料中加入饱和面干状态的中空陶粒、饱和面干状态的闭孔珍珠岩以及饱和面干状态的膨胀蛭石，搅拌2～4分钟，然后通过注浆泵注入到墙板成型机中成型，等混凝土凝固和硬化3～5小时即可脱模，脱模后制得所述含中空陶粒的自保温轻质墙板。
本发明与现有的轻质墙板及制备方法相比具有以下的技术特点：
(1)本发明自保温轻质墙板由一层轻集料混凝土一次注浆而成，不会像两层或多层浆料制成的墙板出现缝隙、空鼓、开裂等，同时具有更加均匀的多孔隙结构，空洞细小、均匀、互相不连接，因此防水、隔音、隔热效果比已有的轻质墙板更好；
(2)利用秸秆纤维有良好的抵抗拉伸变形能力，比重较轻，使墙板整体更有韧性，而且我国具有丰富的秸秆资源，能节约大量资源，有利于人类的生存环境；利用水泥与粉煤灰或水泥与矿渣微粉的良好颗粒级配，可以很好地起到微集料的效果，提高墙板的强度和耐久性；
(3)发泡剂在墙板机模具中自行发泡，泡沫中气体的静压力使非空洞实体部分更加致密，因此具有比现有轻质墙板具有更高的机械强度。中空陶粒是一种外形为球状或类球状、中间为封闭空腔的陶粒，比普通陶粒更轻、力学强度更强，因而使得所制备的墙板具有强度高、密度低的特性。
(4)采用普通胶凝材料成型的墙板，夏天9-10小时才可以达到脱模强度，而冬天则需要20小时，效率很低。而本发明加入复合早强剂，促进轻集料混凝土注浆成型后，一般在常温5℃-15℃下，1.5～2.5小时即可终凝，在3～5个小时墙板强度就达到脱模强度，极大地提高生产效率及生产规模，极大降低成本，产品价格更具竞争力。
(5)中空陶粒、闭孔膨胀珍珠岩和膨胀蛭石均可作为耐火骨料，因而本发明具有极好的防火隔热效果。
(6)本发明制备的自保温轻质墙板具有节能环保、防火隔音、强度高、轻质防水、保温隔热、耐腐蚀、耐久性等特点。
具体实施方式
实施例1：
按照下列重量份数称取原材料：
42.5MPa的普通硅酸盐水泥23、矿渣微粉20、中空陶粒9、闭孔膨胀珍珠岩8、膨胀蛭石3、秸秆纤维0.3、30％双氧水溶液6、明胶0.08、30％高锰酸钾水溶液0.42、200000Pa.S的羟丙基甲基纤维素0.2、水30。
原材料配制后，制备方法如下：
(1)将配料所需的水泥与粉煤灰或水泥与矿渣微粉、秸秆纤维、复合早强剂、粘结剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为2～4分钟，然后再按照配料所需的水、发泡剂、稳定剂、催化剂依次加入其中，继续搅拌4～8分钟，得到浆状混合料；
(2)向步骤(1)得到的浆状混合料中加入饱和面干状态的中空陶粒、闭孔珍珠岩和膨胀蛭石，搅拌2～4分钟，然后通过注浆泵注入到墙板成型机中成型，等混凝土凝固和硬化3～5小时即可脱模，脱模后可制得多功能复合一体化墙板，其干密度为550kg/m3，28天抗压强度为5.3MPa,导热系数0.08w/(m·k)，10cm厚墙板的空气声计权隔音量达到53dB。饱和面干状态是指其材料内部孔隙含水达到饱和而表面干燥。
实施例2：
按照下列重量份数称取原材料：
42.5MPa的普通硅酸盐水泥21、矿渣微粉25、中空陶粒10、闭孔膨胀珍珠岩6.5、膨胀蛭石3.5、秸秆纤维0.35、30％双氧水溶液4.1、明胶0.05、30％高锰酸钾水溶液0.35、200000Pa.S的羟丙基甲基纤维素0.15、水31。
原材料配制后，制备方法如下：
(1)将配料所需的水泥与粉煤灰或水泥与矿渣微粉、秸秆纤维、复合早强剂、粘结剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为2～4分钟，然后再按照配料所需的水、发泡剂、稳定剂、催化剂依次加入其中，继续搅拌4～8分钟，得到浆状混合料；
(2)向步骤(1)得到的浆状混合料中加入饱和面干状态的中空陶粒、闭孔珍珠岩和膨胀蛭石，搅拌2～4分钟，然后通过注浆泵注入到墙板成型机中成型，等混凝土凝固和硬化3～5小时即可脱模，脱模后可制得多功能复合一体化墙板，其干密度为650kg/m3，28天抗压强度为7.6MPa,导热系数0.11w/(m·k)，10cm厚墙板的空气声计权隔音量达到51dB。
实施例3：
按照下列重量份数称取原材料：
42.5MPa的普通硅酸盐水泥20、矿渣微粉20、中空陶粒11、闭孔膨胀珍珠岩8、膨胀蛭石4.5、秸秆纤维0.3、30％双氧水溶液3.5、明胶0.04、30％高锰酸钾水溶液0.3、200000Pa.S的羟丙基甲基纤维素0.36、水28。
原材料配制后，制备方法如下：
(1)将配料所需的水泥与粉煤灰或水泥与矿渣微粉、秸秆纤维、复合早强剂、粘结剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为2～4分钟，然后再按照配料所需的水、发泡剂、稳定剂、催化剂依次加入其中，继续搅拌4～8分钟，得到浆状混合料；
(2)向步骤(1)得到的浆状混合料中加入饱和面干状态的中空陶粒、闭孔珍珠岩和膨胀蛭石，搅拌2～4分钟，然后通过注浆泵注入到墙板成型机中成型，等混凝土凝固和硬化3～5小时即可脱模，脱模后可制得多功能复合一体化墙板，其干密度为750kg/m3，28天抗压强度为9.4MPa,导热系数0.18w/(m·k)，10cm厚墙板的空气声计权隔音量达到49dB。

Claims (2)

1.一种含中空陶粒的自保温轻质墙板，其特征在于所述自保温轻质墙板的组成及其质量份数如下：
所述胶凝材料由水泥和粉煤灰组成或由水泥和矿渣微粉组成，其中水泥在胶凝材料中的质量百分数为30％～60％，粉煤灰或矿渣微粉在胶凝材料中的的质量百分数为20％～65％，水泥为标号≥42.5MPa的普通硅酸盐水泥，所述水泥和粉煤灰的质量百分数之和为100％，所述水泥和矿渣微粉的质量百分数之和为100％；
所述轻骨料由粗轻骨料、中轻骨料和细轻骨料组成，其中所述粗轻骨料占所述轻骨料堆积体积的35～45％，所述中轻骨料占所述轻骨料堆积体积的30～40％，所述细轻骨料占所述轻骨料堆积体积的15～25％，所述粗轻骨料为堆积容重300～500kg/m3的中空陶粒，所述中空陶粒的粒度为3～10mm，所述中空陶粒的筒压强度3～8MPa，所述中轻骨料为闭孔膨胀珍珠岩，所述闭孔膨胀珍珠岩的粒径为1mm～3mm，所述闭孔膨胀珍珠岩的堆积容重为70～200kg/m3，所述细轻骨料为膨胀蛭石，所述膨胀蛭石的粒径为0.1mm～1mm，所述膨胀蛭石的堆积容重为60～150kg/m3；
所述复合早强剂的组成及其质量份数为：三乙醇胺6-15、无水氯化钙20-40、亚硝酸钠8-20、甲酸钙20-35；
所述发泡剂为双氧水溶液，所述双氧水溶液的质量浓度为10％～40％；
所述稳泡剂为明胶；
所述催化剂为高锰酸钾水溶液，所述高锰酸钾水溶液的质量浓度为3％～30％；
所述粘结剂为粉末状的羟丙基甲基纤维素,粘度为150000Pa.S～200000Pa.S；
所述秸秆纤维是通过将稻草秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆粉碎烘干加工制成的，所述秸秆纤维的长度为0.5～6mm，密度为200～300kg/m3。
2.权利要求1所述自保温轻质墙板的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：
(1)将配料所需的胶凝材料、秸秆纤维、粘结剂放在一起进行搅拌，搅拌混合时间为2～4分钟，然后再按照配料所需的水、发泡剂、稳定剂、催化剂依次加入其中，继续搅拌4～8分钟，得到浆状混合料；
(2)向所述步骤(1)得到的浆状混合料中加入饱和面干状态的中空陶粒、饱和面干状态的闭孔珍珠岩以及饱和面干状态的膨胀蛭石，搅拌2～4分钟，然后通过注浆泵注入到墙板成型机中成型，等混凝土凝固和硬化3～5小时即可脱模，脱模后制得所述含中空陶粒的自保温轻质墙板。
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