CN105089201A - 一种纤维混凝土、复合真空绝热墙面板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维混凝土复合真空绝热墙面板,包括有内页板,外页板,与内页板和外页板浇筑在一起、将内页板与外页板连接的侧面板,以及设置在内页板、外页板和侧面板围成的空腔中的真空绝热板。与普通复合墙面板相比,本发明墙面板结构无配筋,保温层及墙面板整体厚度明显小于普通混凝土复合墙面板,体型轻便重量轻,保温效率高,便于运输和安装,强度高,承载能力高,抗冲击、防水抗裂性能好,耐候性好,施工快捷高效,可广泛应用于装配式建筑施工中。

Description

一种纤维混凝土、复合真空绝热墙面板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种复合墙面板,特别涉及一种纤维混凝土、复合真空绝热墙面板及其制作方法。
背景技术
真空绝热板作为一种高效的无机保温材料,导热系数为0.008W/(m·K),防火性能极佳(A1级),具有保温性能优异、质量轻、不燃等优点,在制冷等行业已普遍应用,德国等欧州国家将其成功应用于建筑保温工程,国内很多墙面的保温工程中也得到应用,但在预制混凝土外墙板的应用研究还是空白。从保温性能来看,真空保温板导热系数远远小于其他保温材料,真空绝热板表面在施工过程中容易被捆绑钢筋的钢丝挂破,以致保温性能失效。从施工便捷性看,其他保温材料都可以切割,而真空绝热板不能切割,施工工艺较复杂。
现有的普通钢筋混凝土夹芯墙面板在严寒地区居住建筑应用时存在以下几点问题:(1)抗压强度不高,面板较厚,自重大,安装拆卸及使用过程中构件容易出现边角破损的现象;(2)面板抗裂性能不好,使用过程中容易出现墙面板开裂渗水的现象,直接影响墙板保温性能;(3)同样平面尺寸的普通钢筋混凝土预制墙面板构件厚度大,体型笨重,不便于安装使用、运输;(4)普通保温材料的绝热效率不高,保温层厚度较大,多属于有机材料,防火等级多为B级,而预制真空绝热墙板厚度比采用传统保温材料复合预制钢筋混凝土保温墙板厚度减少4~5cm,可有效增大建筑物使用面积,尤其是在地价较高的一、二线城市,该技术体系将产生良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维混凝土、复合真空绝热墙面板及其制作方法,解决现有技术中真空绝热板在施工工程中容易破损发生保温失效、普通钢筋混凝土预制墙面板板面强度不高、容易出现开裂、渗水、墙板厚度大,自重大的问题。
本发明的又一目的是提供一种纤维混凝土、复合真空绝热墙面板及其制作方法,解决在满足当地节能和结构设计要求的同时,建筑物使用面积不大的问题。
为实现上述目的,在本发明第一方面公开了一种纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其包括有内页板,外页板,与内页板和外页板浇筑在一起、将内页板与外页板连接的侧面板,以及设置在内页板、外页板和侧面板围成的空腔中的真空绝热板。
进一步地,所述内页板与外页板均包括有纤维混凝土板和位于纤维混凝土板中的一层水平钢丝网。
进一步地,所述纤维混凝土板和侧面板的组分及重量配比为:水泥18~32%,掺合料21~31%,有机纤维1~5%,细骨料22~39%,高效减水剂0.5~5%,水7~20%;其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;有机纤维为聚丙烯类有机纤维;细骨料为石英砂、河砂或机制砂;高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
进一步地,所述内页板与外页板之间还设有将内页板和外页板浇筑在一起、将内页板与外页板连接来的竖向的混凝土肋。
进一步地,所述混凝土肋的组分及重量配比为:水泥18~32%,掺合料21~31%,有机纤维1~5%,细骨料22~39%,高效减水剂0.5~5%,水7~20%;其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;有机纤维为聚丙烯类有机纤维;细骨料为石英砂、河砂或机制砂;高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
进一步地,所述内页板上设有吊装预埋件。
进一步地,所述吊装预埋件位于内页板的四个转角处。
为实现上述目的,在本发明第二方面公开了一种用于制造本发明第一方面所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板的纤维混凝土,该组分及重量配比为:水泥18~32%,掺合料21~31%,有机纤维1~5%,细骨料22~39%,高效减水剂0.5~5%,水7~20%;其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;有机纤维为聚丙烯类有机纤维;细骨料为石英砂、河砂或机制砂;高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
进一步地,该组分及重量配比为:水泥20~30%,掺合料20~30%,有机纤维0.5~5%,细骨料20~40%,高效减水剂0.5~5%,水15%~20%;其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;有机纤维为聚丙烯类有机纤维;细骨料为石英砂、河砂或机制砂;高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
为实现上述目的,在本发明第三方面公开了一种制造本发明第一方面所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板的制作方法,包括如下步骤:步骤一、模具的预处理:用水性脱模剂均匀涂抹复合真空绝热墙面板模具;步骤二、制备纤维混凝土:原材料的称重、混合,混合时间2-3分钟,然后加水搅拌3-5分钟;步骤三、复合真空绝热墙面板的浇筑及成型:将步骤二得到的纤维混凝土一次浇注入模,使其均匀分布于模具内,之后将平板振捣器放在混凝土上振动2~3分钟,使纤维混凝土内的气体完全逸出,把钢丝网水平压入混凝土1mm,最后用抹子收平表面;步骤四、把真空绝热板水平放入刚浇好的混凝土板上,把钢丝网架空,再将纤维混凝土摊铺在真空绝热板上,再预埋四个预埋件,用平板振捣器振动2~3分钟,最后用抹子收平表面;步骤五、复合真空绝热墙面板的养护:将成型的复合真空绝热墙面板用塑料膜包住,水平吊装并放置于室内进行自然养护,室内自然养护温度不低于20℃,1天后拆模,在吊装预埋件上安装吊环,复合真空绝热墙面板制作完成。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
1、采用高强纤维混凝土制作,其力学性能与普通混凝土预制墙面板有很大差别,混凝土抗压强度≥70Mpa,混凝土抗弯拉强度≥15Mpa,混凝土抗渗高度<15mm,具有优越的抗压、抗拉强度,优异的耐久性,抗冲击、抗弯曲性能强;提高早期强度,混凝土蒸养护1天后强度就大于30MPa,即可进行吊装,减少养护维修工作量;克服普通混凝土预制墙面板强度不高,边角掉块等问题;
2、采用高强纤维混凝土配水平钢丝网取代传统结构配筋,进一步增大了面板的整体强度,抗裂效果好,使墙面板在不配置受力钢筋的情况下,内外页板的厚度大幅减小,同时,采用节能效率高的真空保温板,有效减少保温层厚度,使得整个复合墙面板的厚度得以大幅减小,一般为55~90mm,在满足墙体最大承载力及当地节能的要求的情况下,厚度仅为相同平面尺寸普通混凝土墙面板的厚度1/3~1/2,构件体型轻盈,自重小,解决了普通混凝土预制墙面板构件体型笨重,安装、运输极不方便的问题,有效增大建筑使用面积;
3、采用转速不低于60转/分钟强制式搅拌机制备流动度为100~150mm的混凝土,并在室内温度不低于20℃的情况下自然养护,避免了墙面板在现场制作过程中流动度过小造成浇筑困难,或流动度过大造成成型后带模吊装过程的构件厚度尺寸难以保证准确,从而造成生产质量不稳定、匀质性不好,影响其工程应用及施工质量的问题;
综上,该产品技术性能优越,可广泛应用于装配式建筑外墙面施工,在我国大规模的工程建设中具有广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的纤维混凝土复合真空绝热外墙板的俯视图;
图2是图1中沿A-A线的剖面图;
图3是图1中沿B-B线的剖面图;
附图标记:1-内页板、2-钢丝网、3-外页板、4-真空绝热板、5-吊装预埋件、6-混凝土肋、7-侧面板。
具体实施方式
如图1~图3,一种高强纤维混凝土真空绝热外墙板,其特征在于:所述墙面板由高强纤维混凝土外页板、真空绝热板、高强纤维混凝土内页板以及侧面板构成,混凝土板面的内部、靠近上下底面分别铺有一层水平钢丝网;高强纤维混凝土内外页板通过混凝土肋连接。侧面板为上、下、左、右四个方向上的面板。
墙面板通过采用高强纤维混凝土可大幅提高其抗压强度及抗弯强度,提高面板的抗裂能力,减少混凝土内外面板的厚度,使得混凝土内外面板不用配筋即能满足承载力的要求。同时面板采用钢丝网,面板材料没有粗骨料,形成的浆体能够有效把真空绝热板包裹起来,避免施工过程中对真空绝热板造成破坏,充分利用真空绝热板导热系数低的特点,有效减少墙板中保温层厚度,从而减少整个外墙板厚度及自重。
所述高强纤维混凝土内页板、外页板均为20-30mm厚,真空绝热板15-30mm厚,水平钢丝网距高强纤维混凝土板的上下底面的距离为1.0~1.5mm,所述墙面板的厚度为55~90mm,是相同平面尺寸普通混凝土墙面板的1/3~1/2,墙板抗弯拉强度15~20MPa。
其中钢丝网采用热镀锌钢丝网,钢丝网直径2mm,网孔50mm×50mm,钢丝抗拉强度大于1000MPa;
真空绝热板主要由三部分组成,即芯材、气体吸附材料和隔气结构组成。真空绝热板厚15~30mm,导热系数≤0.008W/(m·k),芯材材质主要为二氧化硅。
本实施例涉及的墙面板为高强纤维混凝土板,高强纤维混凝土可大幅提高墙面板力学性能,尤其是抗弯拉强度,其高强纤维混凝土采用以下原料及优化配比,高强纤维混凝土的原料及重量配比为:
各指标的测量方法如下:
外墙板抗弯拉强度:GB/T7019-1997纤维水泥制品试验方法
外墙板抗冲击性能:外墙外保温技术规程JGJ144-2008
外墙板抗渗高度:普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082-2009
外墙板传热系数:绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法GB/T13475-2008
纤维混凝土的抗压强度、抗弯拉强度根据混凝土力学试验方法GB/T50081-2002测得。
实施例1
水泥18%;
掺合料27%;
细骨料31%;
高效减水剂4%;
有机纤维2%
水18%。
高强纤维混凝土内页板、外页板均为20mm厚,真空绝热板15mm厚,高强纤维混凝土抗压强度72MPa,抗弯拉强度18MPa;
实施例2
水泥25%;
掺合料23.2%;
细骨料27%;
高效减水剂5%;
有机纤维1.8%
水18%。
高强纤维混凝土抗压强度75.6MPa,抗弯拉强度21MPa,高强纤维混凝土内页板、外页板均为30mm厚,真空绝热板15mm厚;
实施例3
水泥28%;
掺合料22%;
细骨料23%;
高效减水剂4.5%;
有机纤维3%
水19.5%。
高强纤维混凝土内页板、外页板均为20mm厚,真空绝热板20mm厚,高强纤维混凝土抗压强度72.6MPa,抗弯拉强度18.5MPa;
其中,水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或粉煤灰水泥,强度等级不低于42.5级;掺合料为sio2含量大于93%的石英粉,比表面积大于18000kg/m3的硅灰、二级粉煤灰或活性指数大于95%的矿渣粉;细骨料为石英砂、河砂或机制砂,粒径为0.16~1.25mm;超塑化剂粉末为聚羧酸盐类或氨基磺酸盐类等混合物组成,减水率达到20%以上;有机纤维为聚丙烯类纤维。
表1实施例1-3的外墙板的性能常数

Claims (10)

1.一种纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于:包括有内页板(1),外页板(3),与内页板和外页板浇筑在一起、将内页板与外页板连接的侧面板(7),以及设置在内页板、外页板和侧面板围成的空腔中的真空绝热板(4)。
2.根据权利要求1所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于:所述内页板与外页板均包括有纤维混凝土板和位于纤维混凝土板中的一层水平钢丝网(2)。
3.根据权利要求2所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于,所述纤维混凝土板和侧面板(7)的组分及重量配比为:
水泥18~32%,掺合料21~31%,有机纤维1~5%,细骨料22~39%,
高效减水剂0.5~5%,水7~20%;
其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;
有机纤维为聚丙烯类有机纤维;
细骨料为石英砂、河砂或机制砂;
高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
4.根据权利要求1所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于:所述内页板与外页板之间还设有将内页板和外页板浇筑在一起、将内页板与外页板连接的竖向的混凝土肋(6)。
5.根据权利要求4所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于,所述混凝土肋(6)的组分及重量配比为:
水泥18~32%,掺合料21~31%,有机纤维1~5%,细骨料22~39%,
高效减水剂0.5~5%,水7~20%;
其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;
有机纤维为聚丙烯类有机纤维;
细骨料为石英砂、河砂或机制砂;
高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
6.根据权利要求1所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于:所述内页板上设有吊装预埋件(5)。
7.根据权利要求4所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板,其特征在于:所述吊装预埋件(5)位于内页板的四个转角处。
8.一种用于制造权利要求1至7中任一项所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板的纤维混凝土,其特征在于:该组分及重量配比为:
水泥18~32%,掺合料21~31%,有机纤维1~5%,细骨料22~39%,
高效减水剂0.5~5%,水7~20%;
其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;
有机纤维为聚丙烯类有机纤维;
细骨料为石英砂、河砂或机制砂;
高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
9.根据权利要求8所述的纤维混凝土,其特征在于,该组分及重量配比为:
水泥20~30%,掺合料20~30%,有机纤维0.5~5%,细骨料20~40%,
高效减水剂0.5~5%,水15%~20%;
其中,掺合料为石英粉、硅灰、二级粉煤灰或矿渣粉;
有机纤维为聚丙烯类有机纤维;
细骨料为石英砂、河砂或机制砂;
高效减水剂为聚羧酸盐类与氨基磺酸盐类的混合物。
10.一种权利要求1至7中任一项所述的纤维混凝土复合真空绝热墙面板的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、模具的预处理:用水性脱模剂均匀涂抹复合真空绝热墙面板模具;
步骤二、制备纤维混凝土:原材料的称重、混合,混合时间2-3分钟,然后加水搅拌3-5分钟;
步骤三、复合真空绝热墙面板的浇筑及成型:将步骤二得到的纤维混凝土一次浇注入模,使其均匀分布于模具内,之后将平板振捣器放在混凝土上振动2~3分钟,使纤维混凝土内的气体完全逸出,把钢丝网水平压入混凝土1mm,最后用抹子收平表面;
步骤四、把真空绝热板水平放入刚浇好的混凝土板上,把钢丝网架空,再将纤维混凝土摊铺在真空绝热板上,再预埋四个预埋件,用平板振捣器振动2~3分钟,最后用抹子收平表面;
步骤五、复合真空绝热墙面板的养护:将成型的复合真空绝热墙面板用塑料膜包住,水平吊装并放置于室内进行自然养护,室内自然养护温度不低于20℃,1天后拆模,在吊装预埋件上安装吊环,复合真空绝热墙面板制作完成。
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