CN104234245A

CN104234245A - 裂缝自愈合免拆保温系统及其制备方法

Info

Publication number: CN104234245A
Application number: CN201410508815.0A
Authority: CN
Inventors: 王书喜; 王志刚; 王志军
Original assignee: YANCHENG CHANGDA BUILDING MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: YANCHENG CHANGDA BUILDING MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明公开了一种裂缝自愈合免拆保温系统及其制备方法，该保温系统包括内粘结防火层、保温层、外粘结防火层、加强层、抗裂层和与外墙连接的固定件，粘结防火层与保温层之间有点阵式排布的加强筋。通过在外粘结防火层、内粘结防火层、加强层和抗裂层中的一个或多个内嵌设含有愈合基体材料的自愈合胶囊，借助该自愈合胶囊在拉力变形或/和应力变形或/和一定的湿度及温度变化范围内自动破裂的性能，能够使其内部的愈合基体材料溢出，自动渗流至保温系统的裂缝或拉伸损坏点，进行愈合性修补。本发明能够在建筑工程施工中，既解决外墙保温问题又可代替模板使用，同时当保温系统面临裂缝脱落等前期共性问题时，可自行进行愈合性修补。

Description

裂缝自愈合免拆保温系统及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种墙体保温系统及其制备方法，尤其是涉及民用建筑、工业建筑和仓储库房的一种裂缝自愈合免拆保温系统及其制备方法。

背景技术

20世纪后，随着人类活动的频繁和对自然的破坏加剧，全球气候变暖，气温逐年上升，极端天气频发，给人类生活的空间带来很多危害。为了节约能源，目前我国对建筑节能、资源可持续利用等方面提出了更高的要求。在资源总消耗量中，建筑能耗占总能耗的一半以上。为了节约能源及木材等资源，缩短施工周期，提高建筑节能的效率，人们提出了外墙外保温系统或模板或一体化墙体模块，外墙外保温系统主要由保温层、保护层和固定材料 (胶粘剂、锚固件等) 构成，是一种适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造总称。但是这些复合保温系统存在一个共性问题就是在复合过程中存在结构力下降，易出现裂缝及脱落等现象。目前，对建筑保温系统来说，还缺少一种能够实现自愈合及自修补功能的裂缝自愈合免拆保温系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种裂缝自愈合免拆保温系统及其制备方法，能够在建筑工程施工中，既解决外墙保温问题又可代替模板使用，同时当保温系统面临裂缝脱落等前期共性问题时，可自行进行愈合性修补。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种裂缝自愈合免拆保温系统，包括依次复合相连的内粘结防火层、保温层和外粘结防火层，所述内粘结防火层与所述保温层之间，以及所述保温层与所述外粘结防火层之间均排布有点阵式的加强筋，所述内粘结防火层或/和所述外粘结防火层中内嵌设有自愈合胶囊，所述自愈合胶囊内含有愈合基体材料，所述自愈合胶囊在拉力变形或/和应力变形或/和一定的湿度及温度变化范围内能够自动破裂，使其内部的愈合基体材料溢出，自动渗流至保温系统的裂缝或拉伸损坏点，进行愈合性修补。

作为本发明的进一步改进，所述内粘结防火层或/和所述外粘结防火层中内嵌设有2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊，所述自愈合胶囊内的愈合基体材料包括碳纤维、玻璃纤维、拉夫纤维、树脂和双环戊二烯。

作为本发明的进一步改进，所述外粘结防火层背向所述保温层的一侧复合连接有加强层或/和所述抗裂层，所述加强层或/和所述抗裂层中内嵌有所述自愈合胶囊。

作为本发明的进一步改进，所述保温层的热导率在0.03w/（m·k）以下，且所述保温层朝向所述外粘结防火层的一面开设有V型口子。

作为本发明的进一步改进，各层形成的整体通过固定件与外墙钢筋相连接，所述固定件每平方米不少于6只。

作为本发明的进一步改进，所述外粘结防火层背向所述保温层的一侧复合连接加强层时，所述加强层内含有耐碱网格布或热镀锌焊网。

一种裂缝自愈合免拆保温系统的制备方法，包括如下步骤：

1）将配制好的内粘结防火层用的砂浆，在流水复合机械上辅设不小于3mm厚，在线3-5分钟，形成内粘结防火层，该内粘结防火层用的砂浆含2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊；

2）将经两面界面处理好的热导率在0.03w/（m·k）以下的保温层的未开V型口子的一面自动复合在所述内粘结防火层上；

3）将配制好的外粘结防火层用的砂浆在已开V型口的热导率在0.03w/（m·k）以下的保温层上涂覆1-2mm厚，在线3-5分钟后，形成外粘结防火层，其中，该外粘结防火层用的砂浆含2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊；

4）在该外粘结防火层上涂覆8mm厚的加强层用的聚合物砂浆，并且覆上不小于160g/m²的耐碱网格布或≥0.05mm热镀锌焊网，形成加强层，其中，该加强层用的聚合物砂浆含2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊；

5）在上述步骤4定成后5-10分钟，在所述加强层上涂抹抗裂层用的聚合物砂浆2-3mm厚，形成抗裂层，其中，该抗裂层用的聚合物砂浆含2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊；

6）将其在一定温度和湿度条件下养护。

作为本发明的进一步改进，所述内、外粘结防火层用的砂浆由普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、改性木质纤维素、聚乙烯醇粉末、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

作为本发明的进一步改进，所述加强层用的聚合物砂浆由425#普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚乙烯醇粉末、聚丙烯短切纤维、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

作为本发明的进一步改进，所述抗裂层用的聚合物砂浆由30%的425#普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚乙烯醇粉末、聚丙烯短切纤维、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

本发明的有益效果是：本发明提供一种裂缝自愈合免拆保温系统及其制备方法，通过在组成保温系统的外粘结防火层、内粘结防火层、加强层和抗裂层中的一个或多个内嵌设含有愈合基体材料的自愈合胶囊，该自愈合胶囊在拉力变形或/和应力变形或/和一定的湿度及温度变化范围内能够自动破裂，使其内部的愈合基体材料溢出，自动渗流至保温系统的裂缝或拉伸损坏点，进行愈合性修补。这样，自愈合胶囊的这种自愈合行为可以在裂缝形成的初始阶段就进行自我修补，阻止保温系统的进一步裂缝及脱落。自愈合的复合材料能够恢复其原始强度的75%以上。较佳的，内、外粘结防火层与保温层之间有点阵式排布的加强筋，可以进一步强化层间的结构复合力。较佳的，内、外粘结防火层、加强层和抗裂层中内嵌设有2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊，自愈合胶囊内的愈合基体材料包括碳纤维、玻璃纤维、拉夫纤维、树脂和双环戊二烯，微米量级的自愈合胶囊，能够有效增强自愈合胶囊的流动性，确保自愈合效果更佳。较佳的，加强层内含有耐碱网格布或热镀锌焊网，通过耐碱网格布或热镀锌焊网作辅助增强层，可使具有加强层的保温系统达到建筑模板的要求，整体达到与建筑相同的使用年限。本发明结构简单，一体化程度高，具有自愈合自修补功能，施工方便，推广应用前景好，并具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中自愈合胶囊结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——保温层 2——外粘结防火层

3——内粘结防火层 4——加强层

5——抗裂层 6——固定件

7——自愈合胶囊 71——碳纤维

72——玻璃纤维 73——拉夫纤维

74——树脂 75——双环戊二烯

具体实施方式

如图1和图2所示，一种裂缝自愈合免拆保温系统，包括依次复合相连的内粘结防火层3、保温层1和外粘结防火层2，即内粘结防火层和保温层涂覆相连，保温层和外粘结防火层涂覆相连；所述内粘结防火层与所述保温层之间，以及所述保温层与所述外粘结防火层之间均排布有点阵式的加强筋，可以进一步强化层间的结构复合力，所述内粘结防火层或/和所述外粘结防火层中内嵌设有自愈合胶囊7，所述自愈合胶囊内含有愈合基体材料，所述自愈合胶囊在拉力变形或/和应力变形或/和一定的湿度及温度变化范围内能够自动破裂，使其内部的愈合基体材料溢出，自动渗流至保温系统的裂缝或拉伸损坏点，进行愈合性修补。这样，在裂缝形成的初始阶段，通过自愈合胶囊的这种自愈合行为可以就进行自我修补，阻止保温系统的进一步裂缝及脱落。优选的，保温层的防火等级不低于B1级。

优选的，所述内粘结防火层或/和所述外粘结防火层中内嵌设有2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊，所述自愈合胶囊内的愈合基体材料包括碳纤维71、玻璃纤维72、拉夫纤维73、树脂74和双环戊二烯75。具体实施时，碳纤维可为纳米和微米尺寸，玻璃纤维可为微米尺度。微纳米量级的自愈合胶囊，能够有效增强自愈合胶囊的流动性，确保自愈合效果更佳。

优选的，所述外粘结防火层背向所述保温层的一侧复合连接有加强层4或/和所述抗裂层5，所述加强层或/和所述抗裂层中内嵌有所述自愈合胶囊。优选的实施方式是：外粘结防火层和加强层涂覆相连，加强层和抗裂层涂覆相连。

优选的，所述保温层的热导率在0.03w/（m·k）以下，且所述保温层朝向所述外粘结防火层的一面开设有V型口子。

优选的，各层形成的整体通过固定件6与外墙钢筋相连接，所述固定件每平方米不少于6只，具体实施时，由依次顺序复合连接的内粘结防火层、热导率在0.03w/（m·k）以下的保温层、内粘结防火层、加强层和抗裂层形成的整体再与外墙钢筋连接的固定件相连接。

优选的，所述外粘结防火层背向所述保温层的一侧复合连接加强层时，所述加强层内含有耐碱网格布或热镀锌焊网。通过耐碱网格布或热镀锌焊网作辅助增强层，可使具有加强层的保温系统达到建筑模板的要求，整体达到与建筑相同的使用年限。

一种裂缝自愈合免拆保温系统的制备方法，包括如下步骤：

6）将其在一定温度和湿度条件下养护。

优选的，所述内、外粘结防火层用的砂浆由普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、改性木质纤维素、聚乙烯醇粉末、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

优选的，所述加强层用的聚合物砂浆由425#普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚乙烯醇粉末、聚丙烯短切纤维、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

优选的，所述抗裂层用的聚合物砂浆由30%的425#普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚乙烯醇粉末、聚丙烯短切纤维、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

综上，本发明通过在组成保温系统的外粘结防火层、内粘结防火层、加强层和抗裂层中的一个或多个内嵌设含有愈合基体材料的自愈合胶囊，该自愈合胶囊在拉力变形或/和应力变形或/和一定的湿度及温度变化范围内能够自动破裂，使其内部的愈合基体材料溢出，自动渗流至保温系统的裂缝或拉伸损坏点，进行愈合性修补。这样，自愈合胶囊的这种自愈合行为可以在裂缝形成的初始阶段就进行自我修补，阻止保温系统的进一步裂缝及脱落。自愈合的复合材料能够恢复其原始强度的75%以上。因此，本发明能够在建筑工程施工中，既解决外墙保温问题又可代替模板使用，同时当保温系统面临裂缝脱落等前期共性问题时，可自行进行愈合性修补。且本发明结构简单，一体化程度高，具有自愈合自修补功能，施工方便，推广应用前景好，并具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种裂缝自愈合免拆保温系统，其特征在于：包括依次复合相连的内粘结防火层（3）、保温层（1）和外粘结防火层（2），所述内粘结防火层与所述保温层之间，以及所述保温层与所述外粘结防火层之间均排布有点阵式的加强筋，所述内粘结防火层或/和所述外粘结防火层中内嵌设有自愈合胶囊（7），所述自愈合胶囊内含有愈合基体材料，所述自愈合胶囊在拉力变形或/和应力变形或/和一定的湿度及温度变化范围内能够自动破裂，使其内部的愈合基体材料溢出，自动渗流至保温系统的裂缝或拉伸损坏点，进行愈合性修补。

2.根据权利要求1所述的裂缝自愈合免拆保温系统，其特征在于：所述内粘结防火层或/和所述外粘结防火层中内嵌设有2%到5%体积比的微米尺度的自愈合胶囊，所述自愈合胶囊内的愈合基体材料包括碳纤维（71）、玻璃纤维（72）、拉夫纤维（73）、树脂（74）和双环戊二烯（75）。

3.根据权利要求2所述的裂缝自愈合免拆保温系统，其特征在于：所述外粘结防火层背向所述保温层的一侧复合连接有加强层（4）或/和所述抗裂层（5），所述加强层或/和所述抗裂层中内嵌有所述自愈合胶囊。

4.根据权利要求1所述的裂缝自愈合免拆保温系统，其特征在于：所述保温层的热导率在0.03w/（m·k）以下，且所述保温层朝向所述外粘结防火层的一面开设有V型口子。

5.根据权利要求3所述的裂缝自愈合免拆保温系统，其特征在于：各层形成的整体通过固定件（6）与外墙钢筋相连接，所述固定件每平方米不少于6只。

6.根据权利要求4所述的裂缝自愈合免拆保温系统，其特征在于：所述外粘结防火层背向所述保温层的一侧复合连接加强层时，所述加强层内含有耐碱网格布或热镀锌焊网。

7.一种裂缝自愈合免拆保温系统的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

6）将其在一定温度和湿度条件下养护。

8.根据权利要求7所述裂缝自愈合免拆保温系统的制备方法，其特征在于：所述内、外粘结防火层用的砂浆由普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、改性木质纤维素、聚乙烯醇粉末、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

9.根据权利要求7所述裂缝自愈合免拆保温系统的制备方法，其特征在于：所述加强层用的聚合物砂浆由425#普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚乙烯醇粉末、聚丙烯短切纤维、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。

10.根据权利要求7所述裂缝自愈合免拆保温系统的制备方法，其特征在于：所述抗裂层用的聚合物砂浆由30%的425#普通硅酸盐水泥、精制石英砂、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚乙烯醇粉末、聚丙烯短切纤维、改性纳米材料、稳定剂和水搅拌均匀组成。