CN105604239B - 一种泡沫混凝土功能梯度复合板及其制备方法 - Google Patents

一种泡沫混凝土功能梯度复合板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种泡沫混凝土功能梯度复合板及其制备方法,泡沫混凝土功能梯度复合板为一板体,板体包括上下两层保护层以及设置在两保护层之间的保温层,且板体的横向两端分别设有用于连接和定位的凹槽和凸榫;保温层内铺设有骨架层,且骨架层纵向贯穿保温层并延伸至上下两保护层内,将上下两保护层与中间的保温层连结为一体;保温层与保护层采用连续浇筑而成;两层保护层的外表面均设有装饰层;骨架层由FRP筋材编织而成。采用本发明的制备方法制备的泡沫混凝土功能梯度复合板,可构造集防火、保温、隔热、装饰及耐久性多种功能于一体的新型建筑墙体与屋面体系等,具有非常广泛的推广应用价值。

Description

一种泡沬混凝土功能梯度复合板及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域,尤其涉及一种泡沫混凝土功能梯度复合板及其制备方 法。

背景技术

[0002] 建筑节能与建筑工业化已成为城镇化与城市化发展领域优选主题和发展重点,也 是改善民生的最大需求。为此,国家发展改革委、住房城乡建设部制定的《绿色建筑行动方 案》中指出,在“十二五”期间完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建 建筑达到绿色建筑标准要求,夏热冬冷地区既有建筑节能改造5000万平方米,公共建筑和 公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米;同时将“推动建筑工业化”列为《绿色行动方案》 的十大重点任务之一。

[0003] 建筑隔墙板、屋面板产品是建筑材料工业类产品,由于板材规格尺寸工整,易于成 型,便于机械化生产,生产效率高;加上板材尺寸大,块型大,整体性好,可以装配式安装,施 工效率高,能做到生产工业化、产品标准化、规格尺寸模数化、施工装配化;且节约原材料, 减薄墙体厚度扩大使用面积,减轻墙体、屋面自重,降低基础造价,有效地提高建筑的综合 经济效益,特别适合住宅产业现代化及以轻钢结构为主体的现代化建筑结构,所以隔墙板 是建筑节能、建筑业产业化的一个重要的组成部分。

[0004] 目前,国内外研究人员和科研机构研究开发了不同类型的无机和有机的屋面、墙 体保温材料,包括岩棉板、矿渣棉板、玻璃棉板、聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板、挤塑聚苯乙烯 泡沫塑料(XPS)板、膨胀珍珠岩板、加气混凝土板、陶粒混凝土板等。上述几种保温板材料一 般都具有质轻、保温隔热性能较好的特点,但同时也都存在着其他缺陷:1)对于无机保温材 料如膨胀珍珠岩板、加气混凝土板、陶粒混凝土板等,由于保温材料吸水率与存水率较大, 遇水后容易将水分吸入材料内部,致使保温性能严重损失,另外在负温情况下,若出现冻结 将产生较大的冰胀应力,会使结构破坏,容易开裂,使保温系统的耐久性严重与结构寿命不 匹配。2)对于有机高分子型保温材料,如聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板、挤塑聚苯乙烯泡沫塑 料(XPS)板等,则不同程度的存在施工比较复杂、耐老化性差或耐火性能不足等问题。这些 问题的存在影响了保温节能材料的应用领域,同时,在工程中,为了克服缺陷而采取的相关 技术或施工措施也相应增加了使用成本。

[0005] 现有公开的专利中,申请号为200820030709.6的实用新型专利公开了一种自保温 节能墙体,它具有复合层结构,拥有内饰面层、聚丙烯纤维水泥砂浆层、泡沫混凝土墙体基 层、聚丙烯纤维和网片材的水泥砂浆层、外饰面层,泡沫混凝土基层为现浇整体墙体或泡沫 混凝土砌块墙体,该实用新型主要为一种现场施工墙体结构,而非预制墙体制品,同时该实 用新型墙体中砂浆层与墙体基层之间仅通过网片材的二维界面增强,未应用专用的构成空 间网状结构的FRP筋材编制骨架层增强,且各层之间不是连续浇筑而成,层间界面明显、内 应力大、各层材料因浇筑龄期差而收缩变形不一致,易发生剪切破坏。

[0006] 申请号为200910116961.8的发明专利公开了一种纤维混凝土复合保温墙体及其 制备方法,由外墙防护层、中间的保温层、内墙的饰面层组成。该专利中外墙保护层为纤维 网和纤维混凝土配置的钢筋混凝土构件,保温层材料为聚苯泡沫板,内墙饰面层材料为装 饰板或密度小的轻质砖块。该发明保温材料使用有机类的聚苯泡沫板,抗燃烧性、耐久性不 好;该专利的饰面层也非压印成型工艺。

[0007] 申请号为201020176428.9的实用新型专利公开了一种现浇泡沫混凝土复合墙板, 由空间钢丝网架与不拆卸水泥复合模板构成空间网状结构,保温材料内嵌填充在网状结构 中间。该实用新型结构较为简单、功能单一,无防水、装饰饰面功能,且贯穿于水泥基复合模 板与保温材料见的钢丝网架成为热桥,此外水泥复合模板与保温材料不是连续浇筑而成, 同样存在如前所述的层间破坏问题。

[0008] 申请号为201210519956.3的发明专利公开了一种泡沫混凝土轻质复合墙板及其 制备方法,上下表层为硅钙板,中间层为泡沫混凝土层。该发明结构同样较为简单,无内部 配筋、无装饰饰面功能,同时水泥复合模板与保温材料不是连续浇筑而成,同样存在如前所 述的层间破坏问题。

[0009] 申请号为CN201220736399.6的实用新型专利公开的一种带有钢筋网架的泡沫混 凝土空心墙体板块和公开号为CN201220740382.8实用新型专利公开的一种泡沫混凝土墙 体板块均为泡沫混凝土单层板块,功能单一,无防水、饰面功能,同时泡沫混凝土强度低,存 在掉渣、酥松、容易破损、难以搬运、安装不便,制约工程应用。

发明内容

[0010] 为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供一种拥有集防火、保温、隔热、装饰及 耐久性于一体的泡沫混凝土功能梯度复合板及其制备方法。

[0011] 本发明采用的技术方案是:

[0012] 一种泡沫混凝土功能梯度复合板,其为一板体,板体包括上下两层保护层以及设 置在两保护层之间的保温层,且所述板体的横向两端分别设有用于连接和定位的凹槽和凸 榫;

[0013] 所述保温层内铺设有骨架层,且所述骨架层纵向贯穿所述保温层并延伸至上下两 保护层内,将上下两保护层与中间的保温层连结为一体;

[0014] 两层所述保护层的外表面均设有装饰层;

[0015] 所述保护层由防水抗裂砂浆制成,所述防水抗裂砂浆包括水泥a、石粉a、细砂、防 水抗裂剂、纤维素醚、减水剂a和水a,其中:

[0016] 所述水泥a的质量份数为45〜90份

[0017] 所述石粉a的质量份数为10〜55份

[0018] 所述细砂的质量份数为30〜45份

[0019] 所述防水抗裂剂的质量份数为1〜3份

[0020] 所述纤维素醚的质量份数为0.02〜0.5份

[0021] 所述减水剂a的质量份数为1〜3份

[0022] 所述水a的质量份数为22〜40份;

[0023] 所述的保温层由泡沫混凝土制成,所述的泡沫混凝土包括水泥b、石粉b、双向调凝 剂、减水剂b、和水b、和复合发泡剂,其中:

[0024] 所述水泥b的质量份数为80〜100份

[0025] 所述石粉b的质量份数为0.1〜20份

[0026] 所述双向调凝剂的质量份数为0.2〜1份

[0027] 所述减水剂b的质量份数为0.5〜3份

[0028] 所述水b的质量份数为26.5〜64份

[0029] 所述复合发泡剂的质量份数为0.05〜0.8份;

[0030] 所述的骨架层由FRP筋材编织而成。

[0031] 所述防水抗裂砂浆由水泥a、石粉a、细砂、防水抗裂剂、纤维素醚、减水剂a和水a构 成;所述的泡沫混凝土由水泥b、石粉b、双向调凝剂、减水剂b、水b和复合发泡剂构成。

[0032] 所述水泥a和水泥b均为强度等级不低于42.5级的通用硅酸盐水泥(如P. 042.5,宁 波舜江水泥有限公司);

[0033] 所述的石粉a和石粉b均为凝灰岩石粉;

[0034] 所述细砂是粒度为24〜50目和50〜100目的两种石英砂按质量比1:1混合而成;

[0035] 所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚(如HK400,澳汉盛川化工(北京)有限公司);

[0036] 所述防水抗裂剂是由长度为6mm的聚乙烯醇纤维与硅烷憎水粉末(如SHP50,购自 道康宁有机硅有限公司)按质量比1:1均匀混合后所得;

[0037] 所述的减水剂a和减水剂b均为聚羧酸系减水剂(如RX-8,宁波润鑫混凝土外加剂 有限公司;

[0038] 所述的双向调凝剂为酒石酸(如HY,上海晖禹实业有限公司)与硅酸钠按质量比2: 1混合后所得;

[0039] 所述的复合发泡剂是HTW-I型复合发泡剂(如HTW-I,河南华泰建材开发有限公 司);

[0040] 所述板体的厚度为90〜250mm,所述保护层的厚度为10〜60mm,所述保温层的厚度 为70〜130mm,所述骨架层的厚度为80〜170mm,所述保护层和所述保温层采用连续浇筑,两 层之间为固结连接。

[0041] 所述的骨架层是由直径3mm〜6.5mm的FRP筋材编织而成。

[0042] 所述装饰层是在所述保护层上压印图案形成,并打磨后分别喷涂涂料后形成。

[0043] 所述涂料为水溶性氟树脂涂料或交联氟碳树脂料。

[0044] —种制备泡沫混凝土功能梯度复合板材的制备方法,包括以下步骤:

[0045] 步骤一,骨架层编制:利用直径3mm〜6.5mm的FRP筋材编织厚度为80〜170mm的骨 架层;

[0046] 步骤二,安放板体模具和骨架层:板体模具包括上下两层保护层模具以及设置在 两保护层模具之间的保温层模具,且板体模具的两端分别设有凹槽模具和凸榫模具,将板 体模具安放好后,再将下图案模具平铺在板体模具的底部,并涂刷脱模剂;接着将骨架层安 放到板体模具内;

[0047] 步骤三,拌制防水抗裂砂浆:按质量份数取水泥a 45〜90份、石粉a 10〜55份、细 砂30〜45份、防水抗裂剂1〜3份、纤维素醚0.02〜0.5份、减水剂a 1〜3份混合在一起,并用 砂楽搅拌机搅拌均勾,再加入22〜40份水a,搅拌5〜lOmin,制成防水抗裂砂楽;

[0048] 步骤四,制作下保护层:将制备好的防水抗裂砂浆浇筑入下保护层模具内,振平、 抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为10〜60mm,从而形成下保护层;

[0049] 步骤五,拌制泡沫混凝土:按质量份数取1.5〜24份水b与0.05〜0.8份的复合发泡 剂混合、发泡,形成复合发泡剂泡沫备用;

[0050] 按质量份数取80〜100份水泥b、0.1〜20份石粉b、0.2〜1份双向调凝剂、0.5〜3份 减水剂b和24.5〜40份水b混合、搅拌5〜IOmin,制成水泥浆料后与复合发泡剂泡沫均匀混 合,形成泡沫混凝土。

[0051] 步骤六,制作保温层:将制备好的泡沫混凝土继续浇注入保温层模具内,控制泡沫 混凝土层的厚度为70〜130mm,用振捣棒轻轻振捣保温层模具的模框边缘,消除泡沫混凝土 中的大气泡、使泡沫混凝土浇筑密实,形成保温层;

[0052] 步骤七,制作上保护层:按步骤三拌制防水抗裂砂浆,并浇入上保护层模具内,振 平、抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为10〜60mm,形成上保护层;

[0053] 步骤八,上、下装饰层塑造:在上保护层凝结之前,用上图案模具在上保护层上压 印装饰图案,形成上装饰层,预先安放的下图案模具在下保护层上压印出装饰图案,形成下 装饰层;

[0054] 步骤九,脱模养护:在温度为15°C〜80°C的干燥环境下自然养护Id后脱去板体模 具、上图案模具和下图案模具,继续养护到7d龄期;

[0055] 步骤十,上、下装饰层着色:打磨、清洁及干燥处理上、下装饰层,并向图案上喷涂 涂料,同时在所述凹槽和凸榫上涂刷1道厚度为0.5〜1.0mm的水泥浆层;

[0056] 步骤十一,养护:在温度为15°C〜80°C的干燥环境下继续养护到28d龄期。

[0057] 本发明步骤二中的脱模剂为SH-126AT混凝土脱模剂;步骤十中的水泥浆是通用硅 酸盐水泥与水按质量比1:2混合所得。

[0058] 本发明的制备方法中所述水泥a和水泥b均为强度等级不低于42.5级的通用硅酸 盐水泥(如P.042.5,宁波舜江水泥有限公司);

[0059] 所述的石粉a和石粉b均为凝灰岩石粉;

[0060] 所述细砂是粒度为24〜50目和50〜100目的两种石英砂按质量比1:1混合而成;

[0061] 所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚(如HK400,澳汉盛川化工(北京)有限公司);

[0062] 所述防水抗裂剂是由长度为6mm的聚乙烯醇纤维与硅烷憎水粉末(如SHP50,购自 道康宁有机硅有限公司)按质量比1:1均匀混合后所得;

[0063] 所述的减水剂a和减水剂b均为聚羧酸系减水剂(如RX-8,宁波润鑫混凝土外加剂 有限公司;

[0064] 所述的双向调凝剂为酒石酸(如HY,上海晖禹实业有限公司)与硅酸钠按质量比2: 1混合后所得;

[0065] 所述的复合发泡剂是HTW-I型复合发泡剂(如HTW-I,河南华泰建材开发有限公 司);

[0066] 本发明的泡沫混凝土功能梯度复合板可用作建筑墙板和屋面板,除具有轻质、隔 热、保温及防火等特点外,还具有耐层间开裂、长寿命等优点。采用本发明的制备方法制备 的泡沫混凝土功能梯度复合板,可构造集防火、保温、隔热及高耐久性等多种功能于一体的 新型建筑墙体与屋面体系等,具有非常广泛的推广应用价值。

[0067] 本发明的有益效果是:

[0068] 1、本发明的泡沫混凝土复合板具有轻质、隔热、保温及防火等特点,同时还具有耐 层间开裂、长寿命等优点。

[0069] 2、本发明的泡沫混凝土复合板具有良好的防水性能,具有保温、装饰一体的功能。

[0070] 3、本发明的制备方法在泡沫混凝土复合板的制备、养护过程中无需高温蒸汽、蒸 压养护,能节约大量的能源。

[0071] 4、本发明的泡沫混凝土复合板无需装饰抹面,本发明的制备方法施工方便、快捷, 节约了大量的工期、成本。

附图说明

[0072] 图1是泡沫混凝土功能梯度复合板的正视图。

[0073] 图2是泡沫混凝土功能梯度复合板的俯视图。

[0074] 图3是泡沫混凝土功能梯度复合板的结构爆炸图。

[0075] 图4是骨架层的结构示意图

[0076] 图5是泡沫混凝土功能梯度复合板的剖面图

具体实施方式

[0077] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于 此:

[0078] 所述水泥a、b均指水泥,是为了便于区分不同步骤的不同用量而命名,字母本身并 没有含义。

[0079] 所述凝灰岩石粉a、b均指凝灰岩石粉,是为了便于区分不同步骤的不同用量而命 名,字母本身并没有含义。

[0080] 所述的减水剂a和减水剂b均指减水剂,是为了便于区分不同步骤的不同用量而命 名,字母本身并没有含义。

[0081] 所述的水a和水b均指水,是为了便于区分不同步骤的不同用量而命名,字母本身 并没有含义。

[0082] 本发明具有两层保护层和两层装饰层,定义上方的为上保护层、下方的为下保护 层;上保护层外的为上装饰层,下保护层外的为下装饰层;制作上保护层的模具为上保护层 模具,制作下保护层的模具为下保护层模具,制作保温层的模具为保温层模具,制作上装饰 层的图案的为上图案模具,制作下装饰层的图案的为下图案模具,为便于施工,上保护层模 具、下保护层模具和中间的保温层模具集成为一个整体,即板体模具,在施工时,从最下层 的下保护层模具开始浇灌,再浇灌中间的保温层,最后浇灌最上层的上保护层模具。

[0083] 水泥a和水泥b均是强度等级为42.5级的通用娃酸盐水泥(购自宁波舜江水泥有限 公司提供,型号为P.042.5);

[0084] 石粉a和石粉b均为凝灰岩石粉(购自宁波雄镇砂业有限公司提供,比表面积为 340m2/kg);

[0085] 细砂由粒度为24〜50目和粒度为50〜100目的石英砂(购自宁波天阳铸造材料公 司)按质量比1:1混合所得成;

[0086] 纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚,购自澳汉盛川化工有限公司提供,型号为 HK400;

[0087] 防水抗裂剂是由长度为6mm的聚乙烯醇纤维(购自重庆宜筑工程纤维制造有限公 司)与硅烷憎水粉末(购自道康宁有机硅有限公司提供,型号为SHP50)按质量比1:1混合所 得;

[0088] 减水剂a和减水剂b均为聚羧酸系减水剂(购自宁波润鑫混凝土外加剂有限公司, 型号为RX-8,减水率为30%);

[0089] 双向调凝剂为酒石酸(购自上海晖禹实业有限公司,型号为HY)与硅酸钠(购自宜 兴市建东化工有限公司公司,模数为3.1)按质量比2:1混合所得;

[0090] 所述的复合发泡剂是HTW-I型复合发泡剂,购自河南华泰建材开发有限公司;

[0091] FRP筋材购自上海旭尧玻璃钢制品有限公司提供,型号为Y-I-FRP-Rebar。

[0092] 实施例1

[0093] 参照附图,一种泡沫混凝土功能梯度复合板,其为一板体,板体包括上下两层保护 层2以及设置在两保护层2之间的保温层4,且所述板体的横向两端分别设有用于连接和定 位的凹槽和凸榫;

[0094] 所述保温层4内铺设有骨架层3,且所述骨架层3纵向贯穿所述保温层4并延伸至上 下两保护层2内,将上下两保护层2与中间的保温层4连结为一体;

[0095] 两层所述保护层2的外表面均设有装饰层1。

[0096] 所述保护层由防水抗裂砂浆制成,所述防水抗裂砂浆包括45g硅酸盐水泥、55g凝 灰岩石粉、30g石英砂(由15g粒度为24〜50目和15g粒度为50〜100目的石英砂混合而成)、 3g防水抗裂剂(由1.5g6mm长的聚乙烯醇纤维与1.5g硅烷憎水粉末混合制得)、0.5g羟丙基 甲基纤维素醚、Ig聚羧酸系减水剂和22g水组成。

[0097] 保温层由泡沫混凝土制成,所述的泡沫混凝土由80g硅酸盐水泥、20g凝灰岩石粉、 1.5g双向调凝剂(由Ig酒石酸与0.5g娃酸钠混合制得)、Ig聚羧酸系减水剂、30g水、和 0.05gHTW-I型复合发泡剂。

[0098] 板材的厚度为90mm,保护层厚度为10mm,述保温层厚度为70mm,骨架层厚度为 80mm,保护层和保温层采取连续浇筑,两层之间为固结连接,骨架层3起强化界面的作用。

[0099] 本发明的泡沫混凝土功能梯度复合板材的制备方法如下:

[0100] 步骤一,骨架层编制:利用直径4mm的FRP筋材编织厚度为80mm的骨架层3,骨架层3 上下两面各5根纵向筋、中间6道箍筋、1道W形筋,骨架层3的中间网孔尺寸为125_ X 450_;

[0101] 步骤二,安放板体模具和骨架层:板体模具包括上下两层保护层模具以及设置在 两保护层模具之间的保温层模具,且板体模具的两端分别设有凹槽模具和凸榫模具,将板 体模具安放好后,再将下图案模具平铺在板体模具的底部,并涂刷SH-126AT混凝土脱模剂 (购自东莞市塘厦深海建筑材料厂);接着将骨架层安放到板体模具内;

[0102] 步骤三,拌制防水抗裂砂楽:取45g通用娃酸盐水泥a、55g凝灰岩石粉a、30g由15g 粒度为24〜50目和15g粒度为50〜100目的石英砂混合而成的细砂、3g由1.5g6mm长的聚乙 烯醇纤维与1.5g硅烷憎水粉末混合制得的防水抗裂剂、0.5g羟丙基甲基纤维素醚、Ig聚羧 酸系减水剂a混合在一起,并用砂浆搅拌机(购自杭州三思仪器有限公司提供,型号为UJZ-15)搅拌均勾,再加入22g水,搅拌5min,制成防水抗裂砂楽;

[0103]步骤四,制作下保护层:将制备好的防水抗裂砂浆浇筑入下保护层模具内,振平、 抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为l〇mm,从而形成下保护层;

[0104] 步骤五,拌制泡沫混凝土:取1.5g水与0.05g的复合发泡剂混合发泡,并通过泡沫 混凝土专用搅拌机(购自河南华泰建材开发有限公司提供,型号为HT-70A)自带的空气压缩 机充入空气形成高密度气泡,制成发泡剂泡沫备用;

[0105] 按质量份数取80g强度等级为42.5级的通用硅酸盐水泥、20g凝灰岩石粉、1.5g由 Ig酒石酸与〇.5g硅酸钠混合制得的双向调凝剂、Ig聚羧酸系减水剂和28.5g水混合、搅拌5 〜IOmin,制成水泥楽料后与发泡剂泡沫均勾混合,形成泡沫混凝土。

[0106] 步骤六,制作保温层:将制备好的泡沫混凝土继续浇注入保温层模具内,控制泡沫 混凝土层的厚度为70mm,用振捣棒轻轻振捣保温层模具的模框边缘,消除泡沫混凝土中的 大气泡、使泡沫混凝土浇筑密实,形成保温层;

[0107] 步骤七,制作上保护层:按步骤三拌制防水抗裂砂浆,并浇入上保护层模具内,振 平、抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为l〇mm,形成上保护层;

[0108] 步骤八,上、下装饰层塑造:在上保护层凝结之前,用上图案模具在上保护层上压 印装饰图案,形成上装饰层,预先安放的下图案模具在下保护层上压印出装饰图案,形成下 装饰层;

[0109] 步骤九,脱模养护:在温度为30°C的干燥环境下自然养护Id后脱去模具,继续养护 到7d龄期;

[0110] 步骤十,上、下装饰层着色:打磨、清洁及干燥处理上、下装饰层,并向图案上喷涂 水溶性氟树脂涂料(购自中联弗曼科技(北京)有限公司公司提供,型号为FEVE),同时在所 述凹槽和凸榫上涂刷1道厚度为0.5mm的水泥浆(采用通用硅酸盐水泥与水按质量比1:2混 合制得,其中通用硅酸盐水泥购自宁波舜江水泥有限公司,型号为P.042.5);

[0111] 步骤十一,养护:在温度为30°C的干燥环境下继续养护到28d龄期。

[0112] 将制备好的90mm厚泡沫混凝土功能梯度复合板,按标准《建筑用轻质隔墙条板》 GB/T 23451-2009方法进行性能测试。最终的测试结果见下表:

Figure CN105604239BD00111

[0114] 结果表明,本发明的性能满足标准《建筑用轻质隔墙条板》GB/T 23451-2009技术 指标要求。

[0115] 实施例2

[0116] 板材的厚度为90mm,保护层厚度为10mm,述保温层厚度为70mm,骨架层厚度为 80mm 〇

[0117] 保护层由防水抗裂砂浆制成,防水抗裂砂浆包括65g硅酸盐水泥、25g凝灰岩石粉、 36g石英砂(由18g粒度为24〜50目和18g粒度为50〜100目的石英砂混合而成)、2g防水抗裂 剂(由lg6mm长的聚乙烯醇纤维与Ig硅烷憎水粉末混合制得)、0. Ig羟丙基甲基纤维素醚、2g 聚羧酸系减水剂和27g水组成。

[0118] 保温层由泡沫混凝土制成,所述的泡沫混凝土由85g硅酸盐水泥、15g凝灰岩石粉、 〇. 3g双向调凝剂油0.2g酒石酸与0. Ig硅酸钠混合制得)、Ig聚羧酸系减水剂、30g水和0.2g HTW-I型复合发泡剂。

[0119] 本发明的泡沫混凝土功能梯度复合板材的制备方法如下:

[0120] 步骤一,骨架层编制:利用直径4mm的FRP筋材编织厚度为80mm的骨架层3,骨架层3 上下两面各5根纵向筋、中间6道箍筋、1道W形筋,骨架层3的中间网孔尺寸为125_ X 450mm;

[0121] 步骤二,安放板体模具和骨架层:板体模具包括上下两层保护层模具以及设置在 两保护层模具之间的保温层模具,且板体模具的两端分别设有凹槽模具和凸榫模具,将板 体模具安放好后,再将下图案模具平铺在板体模具的底部,并涂刷SH-126AT混凝土脱模剂 (购自东莞市塘厦深海建筑材料厂);接着将骨架层安放到板体模具内;

[0122] 步骤三,拌制防水抗裂砂浆:取65g通用硅酸盐水泥、25g凝灰岩石粉、36g由18g粒 度为24〜50目和18g粒度为50〜100目的石英砂混合而成的细砂、2g由lg6mm长的聚乙稀醇 纤维与Ig硅烷憎水粉末混合制得的防水抗裂剂、0. Ig羟丙基甲基纤维素醚、2g聚羧酸系减 水剂混合在一起,并用砂浆搅拌机(购自杭州三思仪器有限公司提供,型号为UJZ-15)搅拌 均勾,再加入27g水,搅拌5min,制成防水抗裂砂楽;

[0123] 步骤四,制作下保护层:将制备好的防水抗裂砂浆浇筑入下保护层模具内,振平、 抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为l〇mm,从而形成下保护层;

[0124] 步骤五,拌制泡沫混凝土:取6g水与0.2g的复合发泡剂混合发泡,并通过泡沫混凝 土专用搅拌机(购自河南华泰建材开发有限公司提供,型号为HT-70A)自带的空气压缩机充 入空气形成高密度气泡,制成发泡剂泡沫备用;

[0125] 按质量份数取85g强度等级为42.5级的通用硅酸盐水泥、15g凝灰岩石粉、0.3g由 0.2g酒石酸与0. Ig硅酸钠混合制得的双向调凝剂、Ig聚羧酸系减水剂和24g水混合、搅拌 5min,制成水泥浆料后与发泡剂泡沫均匀混合,形成泡沫混凝土。

[0126] 步骤六,制作保温层:将制备好的泡沫混凝土继续浇注入保温层模具内,控制泡沫 混凝土层的厚度为70mm,用振捣棒轻轻振捣保温层模具的模框边缘,消除泡沫混凝土中的 大气泡、使泡沫混凝土浇筑密实,形成保温层;

[0127] 步骤七,制作上保护层:按步骤三拌制防水抗裂砂浆,并浇入上保护层模具内,振 平、抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为l〇mm,形成上保护层;

[0128] 步骤八,上、下装饰层塑造:在上保护层凝结之前,用上图案模具在上保护层上压 印装饰图案,形成上装饰层,预先安放的下图案模具在下保护层上压印出装饰图案,形成下 装饰层;

[0129] 步骤九,脱模养护:在温度为30°C的干燥环境下自然养护Id后脱去模具,继续养护 到7d龄期;

[0130] 步骤十,上、下装饰层着色:打磨、清洁及干燥处理上、下装饰层,并向图案上喷涂 水溶性氟树脂涂料(购自中联弗曼科技(北京)有限公司公司提供,型号为FEVE),同时在所 述凹槽和凸榫上涂刷1道厚度为0.5mm的水泥浆(采用通用硅酸盐水泥与水按质量比1:2混 合制得,其中通用硅酸盐水泥购自宁波舜江水泥有限公司,型号为P.042.5);

[0131] 步骤十一,养护:在温度为30°C的干燥环境下继续养护到28d龄期。

[0132] 本实施例其他实施方式均与实施例1相同。

[0133] 将制备好的90mm厚泡沫混凝土功能梯度复合板,按标准《建筑用轻质隔墙条板》 GB/T 23451-2009方法进行性能测试。最终的测试结果见下表:

Figure CN105604239BD00131

[0136] 结果表明,本发明的性能满足标准《建筑用轻质隔墙条板》GB/T 23451-2009技术 指标要求。

[0137] 实施例3

[0138] 板材的厚度为120mm,保护层厚度为25mm,述保温层厚度为70mm,骨架层厚度为 80mm 〇

[0139] 保护层由防水抗裂砂浆制成,防水抗裂砂浆包括90g硅酸盐水泥、IOg凝灰岩石粉、 46g石英砂(由23g粒度为24〜50目和23g粒度为50〜100目的石英砂混合而成)、3g防水抗裂 剂(由1.5g6mm长的聚乙烯醇纤维与1.5g硅烷憎水粉末混合制得)、0.02g羟丙基甲基纤维素 醚、3g聚羧酸系减水剂和35g水组成。

[0140] 保温层由泡沫混凝土制成,泡沫混凝土由IOOg硅酸盐水泥、0. Ig凝灰岩石粉、0.3g 双向调凝剂(由〇 . 2 g酒石酸与0.1 g硅酸钠混合制得)、3 g聚羧酸系减水剂、6 0 g水和0.8 g HTW-I型复合发泡剂。

[0141] 本发明的泡沫混凝土功能梯度复合板材的制备方法如下:

[0142] 步骤一,骨架层编制:利用直径4mm的FRP筋材编织厚度为80mm的骨架层3,骨架层3 上下两面各5根纵向筋、中间6道箍筋、1道W形筋,骨架层3的中间网孔尺寸为125_ X 450mm;

[0143] 步骤二,安放板体模具和骨架层:板体模具包括上下两层保护层模具以及设置在 两保护层模具之间的保温层模具,且板体模具的两端分别设有凹槽模具和凸榫模具,将板 体模具安放好后,再将下图案模具平铺在板体模具的底部,并涂刷SH-126AT混凝土脱模剂 (购自东莞市塘厦深海建筑材料厂);接着将骨架层安放到板体模具内;

[0144] 步骤三,拌制防水抗裂砂浆:取90g通用硅酸盐水泥、IOg凝灰岩石粉、46g由23g粒 度为24〜50目和23g粒度为50〜100目的石英砂混合而成的细砂、3g由1.5g6mm长的聚乙稀 醇纤维与1.5g硅烷憎水粉末混合制得的防水抗裂剂、0.02g羟丙基甲基纤维素醚、3g聚羧酸 系减水剂混合在一起,并用砂浆搅拌机(购自杭州三思仪器有限公司提供,型号为UJZ-15) 搅拌均勾,再加入35g水,搅拌5min,制成防水抗裂砂楽;

[0M5]步骤四,制作下保护层:将制备好的防水抗裂砂浆浇筑入下保护层模具内,振平、 抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为25mm,从而形成下保护层;

[0146] 步骤五,拌制泡沫混凝土:取24g水与0. Sg的复合发泡剂混合发泡,并通过泡沫混 凝土专用搅拌机(购自河南华泰建材开发有限公司提供,型号为HT-70A)自带的空气压缩机 充入空气形成高密度气泡,制成发泡剂泡沫备用;

[0147] 按质量份数取IOOg强度等级为42.5级的通用硅酸盐水泥、0. Ig凝灰岩石粉、0.3g 由0.2g酒石酸与0. Ig硅酸钠混合制得的双向调凝剂、3g聚羧酸系减水剂和36g水混合、搅拌 IOmin,制成水泥楽料后与发泡剂泡沫均勾混合,形成泡沫混凝土。

[0148] 步骤六,制作保温层:将制备好的泡沫混凝土继续浇注入保温层模具内,控制泡沫 混凝土层的厚度为70mm,用振捣棒轻轻振捣保温层模具的模框边缘,消除泡沫混凝土中的 大气泡、使泡沫混凝土浇筑密实,形成保温层;

[0149] 步骤七,制作上保护层:按步骤三拌制防水抗裂砂浆,并浇入上保护层模具内,振 平、抹实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为25mm,形成上保护层;

[0150] 步骤八,上、下装饰层塑造:在上保护层凝结之前,用上图案模具在上保护层上压 印装饰图案,形成上装饰层,预先安放的下图案模具在下保护层上压印出装饰图案,形成下 装饰层;

[0151] 步骤九,脱模养护:在温度为30°C的干燥环境下自然养护Id后脱去模具,继续养护 到7d龄期;

[0152] 步骤十,上、下装饰层着色:打磨、清洁及干燥处理上、下装饰层,并向图案上喷涂 水溶性氟树脂涂料(购自中联弗曼科技(北京)有限公司公司提供,型号为FEVE),同时在所 述凹槽和凸榫上涂刷1道厚度为0.5mm的水泥浆(采用通用硅酸盐水泥与水按质量比1:2混 合制得,其中通用硅酸盐水泥购自宁波舜江水泥有限公司,型号为P.042.5);

[0153] 步骤十一,养护:在温度为30°C的干燥环境下继续养护到28d龄期。

[0154] 本实施例其他实施方式均与实施例1相同。

[0155] 将制备好的120mm厚泡沫混凝土功能梯度复合板,按《外墙外保温工程技术规程》 JGJ144-2008方法对本研制的复合板外墙保温系统性能进行测试。最终的测试结果见下表:

Figure CN105604239BD00151

[0158] 结果表明,本发明的性能满足《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2008技术指标 要求。

[0159] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护 范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术 人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1. 一种泡沫混凝土功能梯度复合板,其特征在于:其为一板体,板体包括上下两层保护 层以及设置在两保护层之间的保温层,且所述板体的横向两端分别设有用于连接和定位的 凹槽和凸榫; 所述保温层内铺设有骨架层,且所述骨架层纵向贯穿所述保温层并延伸至上下两保护 层内,将上下两保护层与中间的保温层连结为一体; 两层所述保护层的外表面均设有装饰层; 所述保护层由防水抗裂砂浆制成,所述防水抗裂砂浆由水泥a、石粉a、细砂、防水抗裂 剂、纤维素醚、减水剂a和水a构成,其中: 所述水泥a的质量份数为45〜90份 所述石粉a的质量份数为10〜55份 所述细砂的质量份数为30〜45份 所述防水抗裂剂的质量份数为1〜3份 所述纤维素醚的质量份数为〇. 02〜0.5份 所述减水剂a的质量份数为1〜3份 所述水a的质量份数为22〜40份; 所述的保温层由泡沫混凝土制成,所述的泡沫混凝土包括水泥b、石粉b、双向调凝剂、 减水剂b、和水b、和复合发泡剂,其中: 所述水泥b的质量份数为80〜100份 所述石粉b的质量份数为0.1〜20份 所述双向调凝剂的质量份数为〇. 2〜1份 所述减水剂b的质量份数为0.5〜3份 所述水b的质量份数为26.5〜64份; 所述复合发泡剂的质量份数为〇. 05〜0.8份; 所述的骨架层由FRP筋材编织而成; 所述装饰层是在所述保护层上压印图案形成,并打磨后分别喷涂涂料后形成; 所述水泥a和水泥b均为强度等级不低于42.5级的通用硅酸盐水泥; 所述的石粉a和石粉b均为凝灰岩石粉; 所述细砂是粒度为24〜50目和50〜100目的两种石英砂按质量比1:1混合而成; 所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚; 所述防水抗裂剂是由长度为6mm的聚乙烯醇纤维与硅烷憎水粉末按质量比1:1均匀混 合后所得; 所述的减水剂a和减水剂b均为聚羧酸系减水剂; 所述的双向调凝剂为酒石酸与硅酸钠按质量比2:1混合后所得; 所述的复合发泡剂是HTW-I型复合发泡剂; 所述板体的厚度为90〜250mm,所述保护层的厚度为10〜60mm,所述保温层的厚度为70 〜130_,所述骨架层的厚度为80〜170mm,所述保护层和所述保温层采用连续饶筑,两层之 间为固结连接。
2. 如权利要求1所述的一种泡沫混凝土功能梯度复合板,其特征在于:所述的骨架层是 由直径3mm〜6.5mm的FRP筋材编织而成。
3. 如权利要求2所述的一种泡沫混凝土功能梯度复合板,其特征在于:所述涂料为水溶 性氟树脂涂料或交联氟碳树脂料。
4. 一种制备如权利要求1所述的泡沫混凝土功能梯度复合板材的制备方法,其特征在 于:该方法包括以下步骤: 步骤一,骨架层编制:利用直径3mm〜6.5mm的FRP筋材编织厚度为80〜170mm的骨架层; 步骤二,安放板体模具和骨架层:板体模具包括上下两层保护层模具以及设置在两保 护层模具之间的保温层模具,且板体模具的两端分别设有凹槽模具和凸榫模具,将板体模 具安放好后,再将下图案模具平铺在板体模具的底部,并涂刷脱模剂;接着将骨架层安放到 板体模具内; 步骤三,拌制防水抗裂砂浆:按质量份数取水泥a 45〜90份、石粉a 10〜55份、细砂30 〜45份、防水抗裂剂1〜3份、纤维素醚0.02〜0.5份、减水剂a 1〜3份混合在一起,并用砂浆 搅拌机搅拌均勾,再加入22〜40份水a,搅拌5〜IOmin,制成防水抗裂砂楽; 步骤四,制作下保护层:将制备好的防水抗裂砂浆浇筑入下保护层模具内,振平、抹实, 控制防水抗裂砂浆层的厚度为10〜60mm,从而形成下保护层; 步骤五,拌制泡沫混凝土:按质量份数取1.5〜24份水b与0.05〜0.8份的复合发泡剂按 质量比1:30混合、发泡,形成复合发泡剂泡沫备用; 按质量份数取80〜100份水泥b、0.1〜20份石粉b、0.2〜1份双向调凝剂、0.5〜3份减水 剂b和25〜40份水b混合,搅拌5〜IOmin,制成水泥楽料后与复合发泡剂泡沫均勾混合,形成 泡沫混凝土; 步骤六,制作保温层:将制备好的泡沫混凝土继续浇注入保温层模具内,控制泡沫混凝 土层的厚度为70〜130mm,用振捣棒轻轻振捣保温层模具的模框边缘,消除泡沫混凝土中的 大气泡、使泡沫混凝土浇筑密实,形成保温层; 步骤七,制作上保护层:按步骤三拌制防水抗裂砂浆,并浇入上保护层模具内,振平、抹 实,控制防水抗裂砂浆层的厚度为10〜60mm,形成上保护层; 步骤八,上、下装饰层塑造:在上保护层凝结之前,用上图案模具在上保护层上压印装 饰图案,形成上装饰层,预先安放的下图案模具在下保护层上压印出装饰图案,形成下装饰 层; 步骤九,脱模养护:在温度为15°C〜80°C的干燥环境下自然养护Id后脱去板体模具、上 图案模具和下图案模具,继续养护到7d龄期; 步骤十,上、下装饰层着色:打磨、清洁及干燥处理上、下装饰层,并向图案上喷涂涂料, 同时在凹槽和凸榫上涂刷1道厚度为0.5〜1.0mm的水泥浆层; 步骤十一,养护:在温度为15°C〜80°C的干燥环境下继续养护到28d龄期。
5. 如权利要求4所述的泡沫混凝土功能梯度复合板材的制备方法,其特征在于:步骤二 中的脱模剂为SH-126AT混凝土脱模剂;步骤十中的水泥浆是通用硅酸盐水泥与水按质量比 1:2混合所得。
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