CN105272132A - 节能环保型轻质隔墙 - Google Patents

Abstract

一种节能环保型轻质隔墙由表面胶凝材料、填充材料和增强材料组成，表面胶凝材料由胶结剂、调和剂、水和改性剂组成，填充材料为泡沫碳，增强材料用于增加节能环保型轻质隔墙的抗冻融性和提高节能环保型轻质隔墙的使用寿命。本发明为一种新型的轻质隔墙，该隔墙所使用的材料和制备工艺都具有绿色、节能、环保等特点，因此是一种正真意义上的绿色节能环保型轻质隔墙。

Description

节能环保型轻质隔墙

技术领域：

本发明涉及建筑用隔墙技术领域，特别涉及一种节能环保型轻质隔墙。

背景技术：

隔墙即为隔墙板，为一种建筑用材，具有质量轻、隔音、隔热、抗折、耐水、防火的优点，由于隔墙具有质量轻的特点，所以能够很好的防止地震等自然灾害导致房屋损坏造成的损伤，隔墙还具有可钻、可刨、可锯、可钉等的机械加工的功能。隔墙墙面平整施工简单，安装速度快，具有减轻建筑物主体结构的荷载，减少梁、柱及钢筋混凝土的使用，节省基础投资，降低综合造价20％，矿大建筑物的使用面积，所以隔墙被广泛用于框架式结构的高楼大厦、工业厂房、民用住宅、楼、堂、馆等的非承重墙，也可用于旧房加层改造的分室、分户、卫生间、厨房非承重部位的隔断，隔墙还特别适用于防火要求较高的公共娱乐场所。

近年来隔墙发展最快、应用量最大,是建设部重点推荐的“建筑节能轻质墙体材料”。随着我国建筑业的发展，框架结构和高层建筑的数量近年来大量增加。轻质隔墙板的市场也随之不断扩大，市场需求量的增长同时也刺激了生产的发展。随着我国建筑业的蓬勃发展以及墙体材料改革的步步深入，各种非承重轻质内隔墙板近年来发展十分迅速。

目前隔墙板按照构造形式可分为三类：第一类是砌块式，如粘土砖、空心砌块、加气混凝土砌块等，此类材料的缺点是施工速度慢，湿法作业，劳动强度大，墙体厚，自重大；第二类是立筋式，目前使用最多的、具有代表性的是轻钢龙骨纸面石膏板，它的缺点是：不耐永，板面受潮易发霉，轻钢龙骨易生锈，尤其在南方潮湿地区，三至五年就要更换，且造价高；第三类是空心条板式，如石膏圆孔板和菱镁圃孔板，这类板材具有质量轻、墙体薄、干洼作业、施工安装方便、造价低等特点，受到了建筑设计、施工部门的欢迎。

目前的隔墙板具有一定的缺点，隔墙板的基材强度偏低、不耐水，遇潮会翘曲变形，并在板材接缝处开裂，目前市场上应用最广泛的夹心复合轻质隔墙，上下层采用厚度为5至10毫米左右的硅酸钙板最为面层，中间的保温隔热填充料主要包括以下三种发泡混凝土类保温板、岩棉板(条)、复合水泥发泡保温板等，但是不论是面层材料还是中间填充的材料都存在一定的问题，具体问题为：一，硅钙板是由硅质和钙质材料为主，经制浆、成型、蒸养、烘干、砂光及后加工等工序制成的一种新型板材。产品具有轻质高强、防火隔热、加工性好等优点，可广泛应用于高层和公共建筑物的防火隔墙板、吊顶板、风道、各种船舶的隔仓板，以及防火门等。硅酸钙板耐水性较好，但是施工不方便切割困难，且灰尘容易治病，市面上除埃特尼特等少数板材不含石棉外其余小厂都含有石棉。对人体是有害的。二，发泡混凝土类保温板是硅酸盐类发泡材料，与加气混凝土性质类似，质量轻，保温性能较好，防火、不燃，但强度较低，吸水率较高，易收缩、开裂，保温系统易发生开裂、渗漏甚至脱落等质量通病，尤其在板缝处容易开裂，难于做到与建筑物同寿命。三，岩棉板(条)是采用岩棉纤维和粘合胶合成的板状保温材料。其中岩棉板是岩棉纤维平行于板面的保温板，抗拉强度较小；岩棉条是岩棉纤维垂直于板面的保温板，抗拉强度较大，生产工艺要求较高。岩棉板(条)系统质量轻，保温性能较好，防火、不燃，但强度较低，吸水率较高，易收缩、开裂，保温系统易发生开裂、渗漏甚至脱落等质量通病，难于做到与建筑物同寿命。四，复合水泥发泡保温板是以水泥、粉煤灰、硅灰等为主要材料，经发泡、养护、切割加工等工艺制成的闭孔轻质憎水保温板。是硅酸盐类发泡材料，与加气混凝土性质类似，质量轻，保温性能较好，防火、不燃。但其强度较低，吸水率较高，易收缩、开裂，保温系统易发生开裂、渗漏甚至脱落等质量通病，尤其在板缝处容易开裂，难于做到与建筑物同寿命。五，还有一种彩钢板是指上下两层为金属薄板，芯材为有一定刚度的保温材料，如岩棉、硬质泡沫塑料等，在专用的自动化生产线上复合而成的具有承载力的结构板材，也称为“三明治”板。此种轻质隔墙保温性不好，同时易燃，因此危险性较大。

综上所述，目前市场上的轻质隔墙不论是外包材料还是内部填充材料都存在一定的质量问题，同时由于技术的落后和管理的混乱，目前市场上的产品功能和质量都比较差。因此迫切需要开发一种新型的绿色节能环保型轻质隔墙建材。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种节能环保型轻质隔墙。

一种节能环保型轻质隔墙，由表面胶凝材料、填充材料和增强材料组成，表面胶凝材料由胶结剂、调和剂、水和改性剂组成，填充材料为泡沫碳，增强材料用于增加节能环保型轻质隔墙的抗冻融性和提高节能环保型轻质隔墙的使用寿命。

优选的，节能环保型轻质隔墙通过以下工序获得：

制备填充材料，填充材料为泡沫碳；

将制备好的泡沫碳按照轻质隔墙填充材料的工艺尺寸要求进行切割；

根据生产工艺要求配制卤水陈化备用，卤水为调和剂与水的混合液；

准备生产节能环保型轻质隔墙所用的模具，并将模具清理干净，在模具内壁涂抹脱模剂；

根据生产工艺要求的配比称重、计量胶结剂、粉煤灰和增强材料，备好待用；

将改性剂加入按照工艺要求计量好的卤水中，形成混合液A，将混合液A送至搅拌机，进行搅拌；

采用上料机将计量称重好的胶结剂加入搅拌机内进行搅拌，搅拌5分钟至10分钟后，用上料机依次将粉煤灰、增强材料加入搅拌机内，进行搅拌，搅拌8分钟至12分钟后，形成浆料；

采用自动分料机通过运输平台将搅拌均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次向模具内铺料、刮平辊压、铺放切割的泡沫碳、铺料、刮平辊，节能环保型轻质隔墙成型。

优选的，根据生产工艺要求和生产温度要求提前12小时配制卤水陈化备用，对调和剂和水进行计量，根据生产温度配置调和剂的浓度为19％至23％的卤水。

优选的，节能环保型轻质隔墙辊压成型后，由下线机将产品移下流水线进行定型固化，固化后6～8小时后脱模，脱模后根据尺寸要求对节能环保型轻质隔墙产品进行切割，产品切割后进行温湿保养，保养时间为120小时～168小时，保养温度为18℃～22℃，保养湿度为70％～80％。

优选的，产品切割后进行温湿保养时，产品侧立放置，且每块产品之间用木方隔开。

优选的，胶结剂为氧化镁粉，氧化镁粉为煅烧菱镁矿石所得的轻烧氧化镁粉。

优选的，胶结剂为氧化镁粉，氧化镁粉采用低温煅烧白云石获得。

优选的，调和剂为六水氯化镁，泡沫碳是以沥青、酚醛树脂、煤和有机物质为原料经过发泡、炭化和石墨化工艺制备而成，增强材料为玄武岩短切纤维丝，玄武岩短切纤维丝的长度为10毫米～50毫米。

优选的，胶结剂与调和剂的摩尔比值为范围为5～8。

优选的，卤水与胶结剂的质量百分比为1.02～1.33，粉煤灰与胶结剂的质量比例为10％～30％，改性剂的添加质量为胶结剂的质量的1％～3％，增强材料的添加质量为胶结剂的质量的1％～3％。

本发明为一种新型的轻质隔墙，该隔墙所使用的材料和制备工艺都具有绿色、节能、环保等特点，因此是一种正真意义上的绿色节能环保型轻质隔墙。

附图说明：

图1为节能环保型轻质隔墙截面的结构示意图。

图中：表面胶凝材料1、增强材料2、填充材料3。

具体实施方式：

请同时参阅图1，节能环保型轻质隔墙由表面胶凝材料1、填充材料3和增强材料2组成，表面胶凝材料1由胶结剂、调和剂、水和改性剂组成，填充材料3为泡沫碳，增强材料2用于增加节能环保型轻质隔墙的抗冻融性和提高节能环保型轻质隔墙的使用寿命。

胶结剂为氧化镁粉，氧化镁粉为煅烧菱镁矿石所得的轻烧氧化镁粉或者采用低温煅烧白云石获得；调和剂为六水氯化镁，泡沫碳是以沥青、酚醛树脂、煤和有机物质为原料经过发泡、炭化和石墨化工艺制备而成，增强材料为玄武岩短切纤维丝。

本发明提供了3种较佳的节能环保型轻质隔墙的制备实施例：

实施例一，制备泡沫碳，将沥青、酚醛树脂、煤和有机物质进行混合调制，然后经过发泡后就可以得到轻质、隔热保温、阻燃的填充材料即泡沫碳；

将制备好的泡沫碳进行切割，切割成满足轻质隔墙填充材料的尺寸；

根据生产温度提前12小时配制卤水陈化备用，对六水氯化镁和水进行计量，根据生产温度配置六水氯化镁浓度为19％的卤水；

准备生产节能环保型轻质隔墙所用的模具，并将模具清理干净，在模具内壁涂抹脱模剂；

根据配方对氧化镁和粉煤灰以及玄武岩短切纤维丝进行称量，确定计量无误；

先将改性剂加入计量好的卤水中，再将所需卤水用防腐泵输送至搅拌机内，启动搅拌机；

然后用自动上料机将氧化镁加入到搅拌机中，搅拌5分钟，最后用自动上料机依次将粉煤灰、玄武岩短切纤维丝加入到搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为8分钟。

采用自动分料机通过运输平台将搅拌均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次向模具内铺料、刮平辊压、铺放切割的泡沫碳、铺料、刮平辊，节能环保型轻质隔墙成型；

辊压成型后，由下线机将产品移下流水线并定型固化；

成型产品凝固，且指甲划不动时方能脱模，定型固化6小时后脱模；

脱模后根据实际尺寸需要对节能环保型轻质隔墙进行切割；

切割后进行120小时的温湿保养，保养温度为18℃，保养湿度为70％；养护期间墙板不可摞放，必须侧立起来放，且板与板之间要用木方隔开，以利于热量散失，养护期间切忌暴晒、雨淋或洒水；温湿保养期过后，检验合格，方可出厂。

配方的氧化镁为活性氧化镁，氯化镁为活性氯化镁，活性氧化镁与活性氯化镁的摩尔比值为范围为5至8之间；同时氯水与轻烧氧化镁的质量百分比为1.02至1.33之间，粉煤灰与轻烧氧化镁的比例为10％，其中改性剂的添加量为轻烧氧化镁质量的1％，玄武岩短切纤维丝的添加量为轻烧氧化镁质量的1％，短切纤维丝的长度为10毫米。

实施例二，制备泡沫碳，将沥青、酚醛树脂、煤和有机物质进行混合调制，然后经过发泡后就可以得到轻质、隔热保温、阻燃的填充材料即泡沫碳；

将制备好的泡沫碳进行切割，切割成满足轻质隔墙填充材料的尺寸；

根据生产温度提前12小时配制卤水陈化备用，对六水氯化镁和水进行计量，根据生产温度配置六水氯化镁浓度为20％之间的卤水；

准备生产节能环保型轻质隔墙所用的模具，并将模具清理干净，在模具内壁涂抹脱模剂；

根据配方对氧化镁和粉煤灰以及玄武岩短切纤维丝进行称量，确定计量无误；

先将改性剂加入计量好的卤水中，再将所需卤水用防腐泵输送至搅拌机内，启动搅拌机；

然后用自动上料机将氧化镁加入到搅拌机中，搅拌8分钟，最后用自动上料机依次将粉煤灰、玄武岩短切纤维丝加入到搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为10分钟。

采用自动分料机通过运输平台将搅拌均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次向模具内铺料、刮平辊压、铺放切割的泡沫碳、铺料、刮平辊，节能环保型轻质隔墙成型；

辊压成型后，由下线机将产品移下流水线并定型固化；

成型产品凝固，且指甲划不动时方能脱模，定型固化7小时后脱模；

脱模后根据实际尺寸需要对节能环保型轻质隔墙进行切割；

切割后进行144小时的温湿保养，保养温度为20℃，保养湿度为75％；养护期间墙板不可摞放，必须侧立起来放，且板与板之间要用木方隔开，以利于热量散失，养护期间切忌暴晒、雨淋或洒水；温湿保养期过后，检验合格，方可出厂。

活性氧化镁与活性氯化镁的摩尔比值为范围为5至8之间；同时氯水与轻烧氧化镁的质量百分比为1.02至1.33之间，粉煤灰与轻烧氧化镁的比例为20％，其中改性剂的添加量为轻烧氧化镁质量的2％，玄武岩短切纤维丝的添加量为轻烧氧化镁质量的2％，短切纤维丝的长度一般为30毫米。

实施例三，制备泡沫碳，将沥青、酚醛树脂、煤和有机物质进行混合调制，然后经过发泡后就可以得到轻质、隔热保温、阻燃的填充材料即泡沫碳；

将制备好的泡沫碳进行切割，切割成满足轻质隔墙填充材料的尺寸；

根据生产温度提前12小时配制卤水陈化备用，对六水氯化镁和水进行计量，根据生产温度配置六水氯化镁浓度为23％的卤水；

准备生产节能环保型轻质隔墙所用的模具，并将模具清理干净，在模具内壁涂抹脱模剂；

根据配方对氧化镁和粉煤灰以及玄武岩短切纤维丝进行称量，确定计量无误；

先将改性剂加入计量好的卤水中，再将所需卤水用防腐泵输送至搅拌机内，启动搅拌机；

然后用自动上料机将氧化镁加入到搅拌机中，搅拌10分钟，最后用自动上料机依次将粉煤灰、玄武岩短切纤维丝加入到搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为12分钟。

采用自动分料机通过运输平台将搅拌均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次向模具内铺料、刮平辊压、铺放切割的泡沫碳、铺料、刮平辊，节能环保型轻质隔墙成型；

辊压成型后，由下线机将产品移下流水线并定型固化；

成型产品凝固，且指甲划不动时方能脱模，定型固化8小时后脱模；

脱模后根据实际尺寸需要对节能环保型轻质隔墙进行切割；

切割后进行168小时的温湿保养，保养温度为22℃，保养湿度为80％；养护期间墙板不可摞放，必须侧立起来放，且板与板之间要用木方隔开，以利于热量散失，养护期间切忌暴晒、雨淋或洒水；温湿保养期过后，检验合格，方可出厂。

活性氧化镁与活性氯化镁的摩尔比值为范围为5至8之间；同时氯水与轻烧氧化镁的质量百分比为1.02至1.33之间，粉煤灰与轻烧氧化镁的比例为30％，其中改性剂的添加量为轻烧氧化镁质量的3％，玄武岩短切纤维丝的添加量为轻烧氧化镁质量的3％，短切纤维丝的长度一般为50毫米。

节能环保型轻质隔墙的生产过程中，镁水泥的配比是十分重要的，由于镁水泥成分的可调性，因此轻质隔墙的强度是可调的，根据不同场合对轻质隔墙的要求不同，包覆材料镁水泥的成分可以根据需要进行合理的调整，以满足不同场合对轻质墙体的要求。本发明的表面胶凝材料为改性镁水泥，它是用煅烧菱镁矿石所得的轻烧粉或低温煅烧白云石所得的灰粉，主要成分为MgO，为一种胶结剂，以六水氯化镁MgCI₂·6H₂O等水溶性镁盐为调和剂，再加入水以及改性剂所形成的水泥硬化体，它是一种气硬性胶凝材料，可以在常温常压下较快地硬化，形成脆性比较大且硬度很高的人造石，利用它的这一硬化胶凝性，可将其加工成各种各样的建筑材料和装饰材料，具有广阔的应用前景，同时我国菱镁资源十分丰富，开发和生产过程中对环境不会产生污染。

轻质隔墙的填充材料为泡沫碳，它以沥青、酚醛树脂、煤和其它有机物质等为原料经过发泡、炭化和石墨化等工艺制备而成。当以沥青为原料制备泡沫炭时，只需经过沥青调制和发泡，工艺简单，且生产设备都是常规化工设备。在生产过程中，无需添加粘结剂、发泡剂或表面活性剂，且仅生成部分CO₂气体，因此生产成本低、无毒性气体和废气、无废液和无废渣产生，非常符合我国的国家政策和对化工产品的基本要求。当泡沫炭不经炭化和石墨化，其导热系数一般在0.04～0.07W/(m.k)，压缩强度为3～4MPa，抗拉强度约1MPa，密度为0.1～0.2g/cm³，吸水率低于5％，且在1200℃以内不会燃烧、不会助燃、不产生任何有毒气体或挥发性物质，因此从性能上讲，该材料的所有性质都能满足甚至超过A级节能建筑材料的所有标准。目前，宝钢等国内重大钢铁厂，每年都有几十万吨的煤沥青副产物产生。这些煤沥青目前最大的出处，主要是用作高温石墨电极的粘结剂或浸渍剂，市场需求量有限。将其转换成具有轻质保温隔热的建筑材料，不仅这些副产物得到了进行充分利用，还可以能够解决副产物的占地和环境污染问题，而且能够为公司产生更大的经济效益。

传统的纤维增强材料为玻璃丝，由于镁水泥具有强碱性，因此玻璃丝纤维会受到镁水泥的强烈腐蚀，导致玻璃纤维的性能受到影响，因此对轻质隔墙的抗冻融性以及使用寿命产生影响，而玄武岩短切纤维丝则具有耐酸碱的性能，能够很好地保持自身的强度，因此与镁水泥混合使用自身性能不会受到影响，同时玄武岩纤维的生产过程也是绿色环保的，对环境不会产生影响。

通过改性的镁水泥性能十分优越，避免了传统镁水泥的一些缺点，改性剂采用的是复合改性剂。本发明的生产过程主要工艺采取的是改性镁水泥浆料的浇筑成型，因此玄武岩短切纤维丝能够均匀地分布在镁水泥浆料中，同时泡沫碳表面存在凸凹的粗糙表面，改性镁水泥浆料能够渗入到泡沫碳表面的凹槽内，二者能够很好地结合在一起，外包材料与填充材料不易脱落。

Claims (10)

1.一种节能环保型轻质隔墙，其特征在于：节能环保型轻质隔墙由表面胶凝材料、填充材料和增强材料组成，表面胶凝材料由胶结剂、调和剂、水和改性剂组成，填充材料为泡沫碳，增强材料用于增加节能环保型轻质隔墙的抗冻融性和提高节能环保型轻质隔墙的使用寿命。

2.如权利要求1所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：节能环保型轻质隔墙通过以下工序获得：

制备填充材料，填充材料为泡沫碳；

将制备好的泡沫碳按照轻质隔墙填充材料的工艺尺寸要求进行切割；

根据生产工艺要求配制卤水陈化备用，卤水为调和剂与水的混合液；

准备生产节能环保型轻质隔墙所用的模具，并将模具清理干净，在模具内壁涂抹脱模剂；

根据生产工艺要求的配比称重、计量胶结剂、粉煤灰和增强材料，备好待用；

将改性剂加入按照工艺要求计量好的卤水中，形成混合液A，将混合液A送至搅拌机，进行搅拌；

采用上料机将计量称重好的胶结剂加入搅拌机内进行搅拌，搅拌5分钟至10分钟后，用上料机依次将粉煤灰、增强材料加入搅拌机内，进行搅拌，搅拌8分钟至12分钟后，形成浆料；

采用自动分料机通过运输平台将搅拌均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次向模具内铺料、刮平辊压、铺放切割的泡沫碳、铺料、刮平辊，节能环保型轻质隔墙成型。

3.如权利要求2所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：根据生产工艺要求和生产温度要求提前12小时配制卤水陈化备用，对调和剂和水进行计量，根据生产温度配置调和剂的浓度为19％至23％的卤水。

4.如权利要求2所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：节能环保型轻质隔墙辊压成型后，由下线机将产品移下流水线进行定型固化，固化后6～8小时后脱模，脱模后根据尺寸要求对节能环保型轻质隔墙产品进行切割，产品切割后进行温湿保养，保养时间为120小时～168小时，保养温度为18℃～22℃，保养湿度为70％～80％。

5.如权利要求4所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：产品切割后进行温湿保养时，产品侧立放置，且每块产品之间用木方隔开。

6.如权利要求1所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：胶结剂为氧化镁粉，氧化镁粉为煅烧菱镁矿石所得的轻烧氧化镁粉。

7.如权利要求1所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：胶结剂为氧化镁粉，氧化镁粉采用低温煅烧白云石获得。

8.如权利要求1所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：调和剂为六水氯化镁，泡沫碳是以沥青、酚醛树脂、煤和有机物质为原料经过发泡、炭化和石墨化工艺制备而成，增强材料为玄武岩短切纤维丝，玄武岩短切纤维丝的长度为10毫米～50毫米。

9.如权利要求1所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：胶结剂与调和剂的摩尔比值为范围为5～8。

10.如权利要求2所述的节能环保型轻质隔墙，其特征在于：卤水与胶结剂的质量百分比为1.02～1.33，粉煤灰与胶结剂的质量比例为10％～30％，改性剂的添加质量为胶结剂的质量的1％～3％，增强材料的添加质量为胶结剂的质量的1％～3％。