CN105569257A - 一种建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法，偏高岭土楼承板包括：面层和中料层，上面层和下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-60份、碱性激发剂1-20份、水20-50份、木屑3-20份、聚丙烯纤维0.1-0.8份；中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-90份、碱性激发剂1-20份、水20-40份、木屑5-40份。本发明的建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法，胶凝材料采用碱激发偏高岭土胶凝材料，碱性激发剂可以显著的改善碱激发偏高岭土胶凝材料的性能，提高强度和耐久性能，不仅能显著的降低能耗，同时具有工艺简单、价格低廉等优点，施工中能够缩短施工工期，降低成本，实现建筑工业化。

Description

一种建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法。
背景技术
楼承板又称为组合楼板，钢承板，压型钢板，楼层板，组合楼层板等。传统的混凝土建筑中楼板一般采用现浇板，配以满堂支模架的施工工法。该板各项性能好，造价低，具有广泛的应用基础。随着建筑要求及相关技术不断的发展，尤其是施工快捷的钢结构的不断涌现和建筑体形的多样化，以及环保问题日益放在重要位置，现浇板的工法暴露其不可避免的问题。这种建造方式存在施工周期长、耗工时、耗材、耗能、耗水，自重较重且产生空气污染、噪声污染等。采用钢结构为房屋建筑结构受力体系是实施建筑工业化的一种重要措施。但是在钢结构建筑的建造过程中，仍需要大量现场湿作业的施工，尤其是楼层与楼层之间的楼层板的施工，采用现场湿作业铺设楼层板过程需要大量的木材做底模板和支撑材料，并铺设一定量的钢筋使楼层板的整体刚度和强度满足各项技术指标，最后浇筑混凝土硬化。因此，这种方式得到的楼层板的强度需要大量钢筋的支撑。
碱激发偏高岭土胶凝材料是由大掺量偏高岭土和碱性激发剂制备而成，具有强度高、收缩变形小、耐久性优良、节约资源等优点，因此近年来成为胶凝材料领域的研究热点之一。目前其主要应用于水泥、混凝土方面，在板材制品的应用方面仍处于空白，因此，进一步寻求更理想的建筑用偏高岭土楼承板成为现实所需
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法，能够解决上述问题。
一种建筑用偏高岭土楼承板，所述偏高岭土楼承板包括：面层和中料层，所述面层包括：上面层、下面层，所述中料层设置在所述上面层和所述下面层之间；所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-60份、碱性激发剂1-20份、水20-50份、木屑3-20份、聚丙烯纤维0.1-0.8份；所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-90份、碱性激发剂1-20份、水20-40份、木屑5-40份。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠1-5份、钠水玻璃1-20份、石灰0-5份、芒硝0-3份、纯碱0-3.5份。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣30份、碱性激发剂15份、水50份、木屑20份、聚丙烯纤维0.8份；所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣60份、碱性激发剂18份、水40份、木屑40份；其中，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠3份、钠水玻璃10份、石灰1份、芒硝1.5份、纯碱1.2份。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、粉煤灰20份、碱性激发剂10份、水35份、木屑10份、聚丙烯纤维0.5份。所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、粉煤灰50份、碱性激发剂15份、水30份、木屑20份；其中，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠5份、钠水玻璃10份、纯碱3份。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、碱性激发剂8份、水30份、木屑8份、聚丙烯纤维0.3份。所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、碱性激发剂10份、水35份、木屑25份；其中，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠5份、石灰8份、芒硝2份、纯碱1.8份
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述上面层和所述下面层中铺设有玻璃纤维网格布。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述上面层和所述下面层中铺设有1-8张所述玻璃纤维网格布；其中，所述玻璃纤维网格布为耐碱、中碱、无碱玻璃纤维网格布中的一种。
根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述上面层和所述下面层或所述中料层中铺设有钢丝网。
根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述上面层和所述下面层或中料层中铺设有1-5张钢丝网，所述钢丝网为网丝直径0.5mm-2mm，网格尺寸5-25mm的冷拔低碳钢丝网，抗拉强度大于等于450MPa。
一种如上所述的建筑用偏高岭土楼承板的制备方法，具体步骤如下：将上面层物料、中料层物料和下面层物料分别按照液体、粉体、纤维和木屑的顺序依次加入各自的搅拌机中搅拌10分钟，分别生成上面层材料、下面层材料和中料层材料；将上面层材料和下面层材料分别铺装在两层模板上，并在上面层材料的上面和下面层材料的上面分别铺设玻璃纤维网格布；在下面层材料的上面铺设中料层材料，在中料层材料中铺设钢丝网，将上面层模板翻转覆盖在中料层材料上，生成楼承板胚料；将所述楼承板胚料送入热压机热压，其中，热压温度为150℃，热压压力为8MPa，热压时间为15min；卸压后拆模，将楼承板毛坯放入温度20℃、相对湿度90％环境中养护3天；将楼承板毛坯切割成规格尺寸，成为楼承板成品。
本发明的建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法，胶凝材料采用碱激发偏高岭土胶凝材料，碱性激发剂可以显著的改善碱激发偏高岭土胶凝材料的性能，提高强度和耐久性能，不仅能显著的降低能耗，同时具有工艺简单、价格低廉、节约能源等优点，施工中能够缩短施工工期，降低成本，实现建筑工业化，可以大量应用于不同场合，使得其用途范围广。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一个实施例中，本发明提供一种建筑用偏高岭土楼承板，偏高岭土楼承板包括：面层和中料层，面层包括：上面层、下面层，中料层设置在上面层和下面层之间。上面层和下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-60份、碱性激发剂1-20份、水20-50份、木屑3-20份、聚丙烯纤维0.1-0.8份。中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-90份、碱性激发剂1-20份、水20-40份、木屑5-40份。碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠1-5份、钠水玻璃1-20份、石灰0-5份、芒硝0-3份、纯碱0-3.5份。
偏高岭土(简称MK)是一种高活性矿物掺合料，是超细高岭土经过低温煅烧而形成的无定型硅酸铝。以高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O,简称AS2H2)为原料，在适当温度下(600～900℃)经脱水形成无水硅酸铝(简称AS2)。偏高岭土的分子排列是不规则的，呈现热力学介稳状态，在适当激发下具有胶凝性。矿渣为矿石经过选矿或冶炼后的残余物，本发明中矿渣的可以为金属矿尾或冶炼后的矿渣，例如，金矿、铁矿、铜矿、铅矿等，也可以为石膏矿、磷矿等矿渣，可以根据需要选取一种或多种。木屑可以为多种木屑，例如，木屑的颗粒尺寸为5－80目。
上述实施例中的建筑用偏高岭土楼承板，利用碱激发原理制备碱激发偏高岭土无水泥绿色胶凝材料，利用其强度高、收缩变形小、耐久性优良的特点制备楼承板，可实现楼承板的快速脱模，提高产能，同时此楼承板为工厂预制，可缩短施工工期，实现建筑工业化。
在一个实施例中，上面层和下面层中铺设有玻璃纤维网格布。例如，上面层和下面层中铺设有1-8张玻璃纤维网格布；其中，玻璃纤维网格布为耐碱、中碱、无碱玻璃纤维网格布中的一种。在上面层和下面层或中料层中铺设有钢丝网。例如，在上面层和下面层或中料层中铺设有1-5张钢丝网，钢丝网为网丝直径0.5mm-2mm，网格尺寸5-25mm的冷拔低碳钢丝网，抗拉强度大于等于450MPa。
在一个实施例中，本发明提供一种如上的建筑用偏高岭土楼承板的制备方法，具体步骤如下：
将上面层物料、中料层物料和下面层物料分别按照液体、粉体、纤维和木屑的顺序依次加入各自的搅拌机中搅拌10分钟，分别生成上面层材料、下面层材料和中料层材料。
将上面层材料和下面层材料分别铺装在两层模板上，并在上面层材料的上面和下面层材料的上面分别铺设玻璃纤维网格布。
在下面层材料的上面铺设中料层材料，在中料层材料中铺设钢丝网。
将上面层模板翻转覆盖在中料层材料上，生成楼承板胚料。
将楼承板胚料送入热压机热压，其中，热压温度为150℃，热压压力为8MPa，热压时间为15min。
卸压后拆模，将楼承板毛坯放入温度20℃、相对湿度90％环境中养护3天。
将楼承板毛坯切割成规格尺寸，成为楼承板成品。
本发明的建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法，胶凝材料采用碱激发偏高岭土胶凝材料，与传统水泥相比，碱性激发剂可以显著的改善碱激发偏高岭土胶凝材料的性能，提高强度和耐久性能，不仅能显著的降低能耗，减少环境污染，而且其生产的楼承板制品，尺寸稳定性好，耐水性、耐火性及抗冻性能优异。
实施例1：
一种碱激发偏高岭土楼承板，该楼承板包括上面层、中料层和下面层，中料层位于上面层和下面层之间；该上面层和下面层都由以下重量配比的原料制成：偏高岭土100份、矿渣(炼铁过程中排出的矿渣)30份、碱性激发剂15份、水50份、木屑20份、聚丙烯纤维0.8份。其中碱性激发剂由苛性钠、钠水玻璃、石灰、芒硝、纯碱按3份：10份：1份：1.5份：1.2份复合配置而成。
该中料层由以下重量配比的原料制成：偏高岭土100份、矿渣(炼铁过程中排出的矿渣)60份、碱性激发剂18份、水40份、木屑40份。其中碱性激发剂由苛性钠、钠水玻璃、石灰、芒硝、纯碱按3份：10份：1份：1.5份：1.2份复合配置而成。
制备方法：
将上面层物料、中料层物料和下面层物料分别按照液体、粉体、纤维和木屑的顺序依次加入各自的搅拌机中搅拌5分钟。
2)将上面层材料和下面层材料铺装在两层模板上，并在上面层材料的上面和下面层材料的上面分别铺设5张玻璃纤维网格布。
3)在下面层的上面铺设中料层，在中料层中铺设2张钢丝网。
4)将上面层机械翻转覆盖在中料层上。
5)送入热压机热压，一次热压同时送入20张板材，其温度为60℃，热压压力为30MPa，热压时间为50min。
6)卸压后拆模，板材放入温度50℃、相对湿度90％环境中养护2天。
7)毛坯板经切割裁边后可制成38mm厚楼承板。
通过对上述实施例中的碱激发偏高岭土楼承板进行性能测试，其静曲强度≥25MPa，弹性模量≥9.0×103，密度≥1.20g/cm3等，能够满足建筑中对楼承板的高强度的要求。
实施例2：
一种碱激发偏高岭土楼承板，该楼承板包括上面层、中料层和下面层，中料层位于上面层和下面层之间；该上面层和下面层都由以下重量配比的原料制成：偏高岭土100份、粉煤灰20份、碱性激发剂10份、水35份、木屑10份、聚丙烯纤维0.5份。其中碱性激发剂由苛性钠、钠水玻璃、纯碱按5份：10份：3份复合配置而成。
该中料层由以下重量配比的原料制成：偏高岭土100份、粉煤灰50份、碱性激发剂15份、水30份、木屑20份。其中碱性激发剂由苛性钠、钠水玻璃、纯碱按5份：10份：3份复合配置而成。
制备方法：
将上面层物料、中料层物料和下面层物料分别按照液体、粉体、纤维和木屑的顺序依次加入各自的搅拌机中搅拌7分钟。
2)将上面层材料和下面层材料铺装在两层模板上，并在上面层材料的上面和下面层材料的上面分别铺设2张玻璃纤维网格布和3张钢丝网。
3)在下面层的上面铺设中料层。
4)将上面层机械翻转覆盖在中料层上。
5)送入热压机热压，一次热压同时送入15张板材，其温度为105℃，热压压力为20MPa，热压时间为20min。
6)卸压后拆模，板材放入温度50℃、相对湿度90％环境中养护1天。
7)毛坯板经切割裁边后可制成28mm厚楼承板。
通过对上述实施例中的碱激发偏高岭土楼承板进行性能测试，其静曲强度≥25MPa，弹性模量≥9.0×103，密度≥1.20g/cm3等，也能够满足建筑中对楼承板的高强度的要求。
实施例3：
一种碱激发偏高岭土楼承板，该楼承板包括上面层、中料层和下面层，中料层位于上面层和下面层之间；该上面层和下面层都由以下重量配比的原料制成：偏高岭土100份、碱性激发剂8份、水30份、木屑8份、聚丙烯纤维0.3份。其中碱性激发剂由苛性钠、石灰、芒硝、纯碱按5份：8份：2份：1.8份复合配置而成。
该中料层由以下重量配比的原料制成：偏高岭土100份、碱性激发剂10份、水35份、木屑25份。其中碱性激发剂由苛性钠、石灰、芒硝、纯碱按5份：8份：2份：1.8份复合配置而成。
制备方法：
将上面层物料、中料层物料和下面层物料分别按照液体、粉体、纤维和木屑的顺序依次加入各自的搅拌机中搅拌10分钟。
将上面层材料和下面层材料铺装在两层模板上，并在上面层材料的上面和下面层材料的上面分别铺设2张中碱玻璃纤维网格布。
3)在下面层的上面铺设中料层，在中料层中铺设4张钢丝网。
4)将上面层机械翻转覆盖在中料层上。
5)送入热压机热压，一次热压同时送入8张板材，其温度为150℃，热压压力为8MPa，热压时间为15min。
6)卸压后拆模，板材放入温度20℃、相对湿度90％环境中养护3天；
7)毛坯板经切割裁边后可制成19mm厚楼承板。
上述实施例中的碱激发偏高岭土楼承板的性能结果为静曲强度≥25MPa，弹性模量≥9.0×103，密度≥1.20g/cm3等，也能够满足建筑中对楼承板的高强度的要求。
本发明的建筑用偏高岭土楼承板及其制备方法，具有以下的有益效果：
1、胶凝材料采用碱激发偏高岭土胶凝材料，与传统水泥相比，不仅能显著的降低能耗，减少环境污染，而且其生产的楼承板制品，尺寸稳定性好，耐水性、耐火性及抗冻性能优异；
2、碱性激发剂可以显著的改善碱激发偏高岭土胶凝材料的性能，提高强度和耐久性能；
3、热压工艺可以有效的克服碱激发偏高岭土胶凝材料在常温下凝结时间长的缺点；
4、该楼承板为工厂预制，缩短施工工期，降低成本，实现建筑工业化；
5、该楼承板为高强楼承板，静曲强度≥25MPa，弹性模量≥9.0×103，密度≥1.20g/cm3；
6、该工艺可实现模板的快速脱模(热压15-60min脱模)，提高模板利用率和生产的连续化程度。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于，所述偏高岭土楼承板包括：面层和中料层，所述面层包括：上面层、下面层，所述中料层设置在所述上面层和所述下面层之间；
所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-60份、碱性激发剂1-20份、水20-50份、木屑3-20份、聚丙烯纤维0.1-0.8份；
所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣或粉煤灰0-90份、碱性激发剂1-20份、水20-40份、木屑5-40份。
2.如权利要求1所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠1-5份、钠水玻璃1-20份、石灰0-5份、芒硝0-3份、纯碱0-3.5份。
3.如权利要求2所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣30份、碱性激发剂15份、水50份、木屑20份、聚丙烯纤维0.8份；
所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、矿渣60份、碱性激发剂18份、水40份、木屑40份；
其中，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠3份、钠水玻璃10份、石灰1份、芒硝1.5份、纯碱1.2份。
4.如权利要求2所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、粉煤灰20份、碱性激发剂10份、水35份、木屑10份、聚丙烯纤维0.5份。
所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、粉煤灰50份、碱性激发剂15份、水30份、木屑20份；
其中，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠5份、钠水玻璃10份、纯碱3份。
5.如权利要求2所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述上面层和所述下面层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、碱性激发剂8份、水30份、木屑8份、聚丙烯纤维0.3份。
所述的中料层由以下成分按重量份数制成：偏高岭土100份、碱性激发剂10份、水35份、木屑25份；
其中，所述碱性激发剂由以下成分按重量份数制成：苛性钠5份、石灰8份、芒硝2份、纯碱1.8份。
6.如权利要求2所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述上面层和所述下面层中铺设有玻璃纤维网格布。
7.如权利要求6所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述上面层和所述下面层中铺设有1-8张所述玻璃纤维网格布；
其中，所述玻璃纤维网格布为耐碱、中碱、无碱玻璃纤维网格布中的一种。
8.如权利要求2所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
在所述上面层和所述下面层或所述中料层中铺设有1-5钢丝网。
9.如权利要求8所述的建筑用偏高岭土楼承板，其特征在于：
所述钢丝网为网丝直径0.5mm-2mm，网格尺寸5-25mm的冷拔低碳钢丝网，抗拉强度大于等于450MPa。
10.如权利要求1至9任意一项所述的建筑用偏高岭土楼承板的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将上面层物料、中料层物料和下面层物料分别按照液体、粉体、纤维和木屑的顺序依次加入各自的搅拌机中搅拌5－10分钟，分别生成上面层材料、下面层材料和中料层材料；
将上面层材料和下面层材料分别铺装在两层模板上，并在上面层材料的上面和下面层材料的上面分别铺设玻璃纤维网格布；
在下面层材料的上面铺设中料层材料，在中料层材料中铺设钢丝网，将上面层模板翻转覆盖在中料层材料上，生成楼承板胚料；
将所述楼承板胚料送入热压机热压，其中，热压温度为60-150℃，热压压力为8-30MPa，热压时间为15-60min；
卸压后拆模，将楼承板毛坯放入温度为20-80℃、相对湿度为70-90％环境中养护2-3天；
将楼承板毛坯切割成规格尺寸，成为楼承板成品。
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