CN106746992A - 一种水泥保温墙板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水泥保温墙板及其制备方法。具体来说是将回收的纤维增强水泥材料结合水泥、矿粉、空心玻璃微珠、高性能减水剂、纤维素醚等制备成无机封闭层，有效降低了保温层吸水率和整体保温墙板的导热系数，提高保温墙板的耐久性；将回收的纤维增强水泥材料结合矿物掺合料添加到玻璃纤维增强水泥（GRC）结构层中，提高保温墙板的强度。使用废弃纤维水泥分别替代骨料和纤维，不仅能够高效利用废弃物，同时能够克服保温板耐久性差的缺陷，提高保温墙板保温性，本发明工艺简单，具有较高的经济和环境效益，属于高附加值资源化利用。

Description

一种水泥保温墙板
技术领域
本发明涉及一种水泥保温墙板及其制备方法，在解决废弃纤维制品的回收、降低成本的同时，保证和提高产品性能，适用于建筑屋面、建筑幕墙、墙面装饰等领域。
背景技术
玻璃纤维增强水泥（GRC）是一种轻质、高强、可造型的新型材料，广泛应用在各类建筑工程中。就材料本身的特性及适应建筑外饰面多样性的特点，它最适用的领域应该是建筑物的外墙，因此，近二十年来该材料在国内外都得到了较大的发展。国外GRC外墙板研究和应用较多的国家有英国、美国、德国、西班牙、日本等。近几年随着国内建筑造型日益丰富，GRC外墙板的生产与应用也得到快速发展。目前我国玻璃纤维增强水泥（GRC）外墙板产量和工程应用量居世界之首，生产及应用技术处于国际领先水平，每年有约300万平米的玻璃纤维增强水泥（GRC）外墙板随着装配式建筑的快速发展，集装饰、节能和防护、保温等多功能于一体的预制GRC墙板—复合多功能装配式GRC墙板成为未来的发展方向，应用前景广阔。
在GRC的制备中，会产生许多复合有纤维的硬化水泥浆体，在实际工厂成型现场的清除过程中，这部分废料不仅需要大量人力进行掩埋处理，而且占地面积广，浪费资源。因此如何将这部分废弃物综合利用，是GRC生产后续非常重要的问题。
发明内容
本发明的目的在于将废弃纤维增强水泥材料回收后，分别与水泥、矿粉、空心玻璃微珠、纤维素醚等材料制备无机封闭层，有效阻止水分进入保温层，提高保温耐久性。与矿物掺合料等材料结合制备结构层，通过配比优化提高结构层强度。
本发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种水泥保温墙板，包括装饰层1、封闭层2、保温层3和结构层4。
所述的装饰层由20-55%水泥、15-50%砂、0-2%抗裂纤维、0.1-2.5%聚合物、0.1-6%外加剂、10-30%水组成。
所述的封闭层由20-55%水泥、10-50%废纤维增强水泥颗粒、0-10%矿粉、1-10%空心玻璃微珠、1-10%高性能减水剂、3-10%纤维素醚、10-20%水组成。
所述的保温层由聚苯乙烯保温板、聚氨酯泡沫保温板、发泡混凝土保温板、岩棉保温板中的一种铺设而成。
所述的结构层由20-55%水泥、15-50%废纤维增强水泥颗粒、0.1-3%高性能减水剂、1-10%矿物掺合料、10-20%水组成。
本发明还公开了所述水泥保温墙板的制备方法，具体如下：
（1）将水泥、砂、抗裂纤维、聚合物、外加剂、水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，喷射或刷涂或铺设成装饰层；
（2）将水泥、废纤维增强水泥颗粒、矿粉、空心玻璃微珠、高性能减水剂、纤维素醚和水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，喷射或刷涂或铺设到装饰层之上；
（3）将保温板置于封闭层之上，制成保温层。
（4）将水泥、废纤维增强水泥颗粒、高性能减水剂、矿物掺合料和水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，喷射或刷涂或铺设到保温层之上；
（5）将成型好的产品常温或蒸汽下养护4~24小时后，进行脱模。
所述抗裂纤维选用PVA纤维、PU纤维、PP纤维、尼龙纤维、木纤维、纸浆纤维中的一种或者几种；所述的聚合物选用可再分散乳胶粉、聚丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液中的一种；所述的外加剂选用减水剂、防冻剂、早强剂、增稠剂、缓凝剂中的一种或几种；所述的减水剂选用萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、聚羧酸减水剂中的一种； 所述的早强剂选用硫酸盐、亚硝酸盐、三乙醇胺中的一种；所述的防冻剂选用氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠中的一种；所述的增稠剂选用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种；所述的缓凝剂选用木钙、糖蜜、柠檬酸中的一种。
所述的废纤维增强水泥颗粒为工厂喷射或浇筑玻璃纤维增强水泥制品生产时的废弃粉料，包括硬化水泥浆体颗粒和残余纤维，其中硬化水泥浆体颗粒在1mm~3mm。
所述的矿物掺合料选用粉煤灰、硅灰、偏高岭土、针状硅灰石中的一种或多种。
所述的高性能减水剂选用抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂、吸附基团型聚羧酸系减水剂、高枝化缓凝型聚羧酸减水剂、抗裂减缩型聚羧酸系减水剂中一种或多种。
本发明的有益效果在于：
1、废弃纤维水泥保温墙板采用废物纤维增强水泥材料分别替代石英砂和纤维材料，实现了资源的高附加值利用，为固体废弃物的资源化利用提供了较高的经济和社会效益，同时大幅度降低了产品的成本。
2、废弃纤维水泥保温墙板采用废纤维增强水泥与矿粉、空心玻璃微珠、纤维素醚复合后制成无机封闭层，与装饰层和保温层有效贴合，既能实现封闭效果，也能明显降低保温层的吸水率和整体墙板的导热系数。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明水泥保温墙板的剖面示意图。
其中：装饰层1、封闭层2、保温层3、结构层4。
具体实施方式
实施例1
（1）将20%水泥、50%砂、1% PVA纤维、1%木纤维、2.5%可再分散乳胶粉、3%萘磺酸盐甲醛缩合物、2%氯化钙、1%木钙、19.5%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，喷射成装饰层；
（2）将20%水泥、40%废纤维增强水泥颗粒、10%空心玻璃微珠、10%抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂、10%纤维素醚、10%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，喷射到装饰层之上；
（3）将聚苯乙烯保温板置于封闭层之上，制成保温层；
（4）将20%水泥、47%废纤维增强水泥颗粒、3%抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂、10%粉煤灰、20%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，喷射到保温层之上；
（5）将成型好的产品蒸汽下养护4小时后，进行脱模。
实施例2
（1）将55%水泥、34.8%砂、0.1%聚丙乳液、0.1%碳酸钾、10%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，刷涂成装饰层；
（2）将50%水泥、20%废纤维增强水泥颗粒、5%矿粉、3%空心玻璃微珠、1%吸附基团型聚羧酸系减水剂、10%纤维素醚、11%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，刷涂到装饰层之上；
（3）将聚氨酯泡沫保温板置于封闭层之上，制成保温层；
（4）将55%水泥、24%废纤维增强水泥颗粒、3%高枝化缓凝型聚羧酸减水剂、8%硅灰、10%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，刷涂到保温层之上；
（5）将成型好的产品常温下养护24小时后，进行脱模。
实施例3
（1）将48%水泥、15%砂、0.5%PU纤维、0.5%纸浆纤维、1%苯丙乳液、2%磺化三聚氰胺甲醛缩合物、1%羟乙基纤维素、1%硫酸盐、1%柠檬酸、30%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，铺设成装饰层；
（2）将30%水泥、50%废纤维增强水泥颗粒、1%空心玻璃微珠、1%高枝化缓凝型聚羧酸减水剂、3%纤维素醚、15%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，铺设到装饰层之上；
（3）将发泡混凝土保温板置于封闭层之上，制成保温层；
（4）将54%水泥、15%废纤维增强水泥颗粒、2%高枝化缓凝型聚羧酸减水剂、9%偏高岭土、20%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，铺设到保温层之上；
（5）将成型好的产品常温下养护12小时后，进行脱模。
实施例4
（1）将38%水泥、42%砂、0.5% PP纤维、0.5%硅丙乳液、0.5%三乙醇胺、0.5%羟丙基甲基纤维素、18%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，喷射成装饰层；
（2）将35%水泥、19%废纤维增强水泥颗粒、8%矿粉、8%空心玻璃微珠、5%抗裂减缩型聚羧酸系减水剂、5%纤维素醚、20%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，喷射到装饰层之上；
（3）将岩棉保温板置于封闭层之上，制成保温层；
（4）将29%水泥、50%废纤维增强水泥颗粒、0.5%抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂、0.5%吸附基团型聚羧酸系减水剂、1%针状硅灰石、19.9%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，喷射到保温层之上；
（5）将成型好的产品常温下养护20小时后，进行脱模。
实施例5
（1）将40%水泥、28%砂、1.5%尼龙纤维、2%可再分散乳胶粉、1%聚羧酸减水剂、1%亚硝酸钠、1%亚硝酸盐、1%聚丙烯酰胺、0.5%糖蜜、24%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，刷涂成装饰层；
（2）将55%水泥、10%废纤维增强水泥颗粒、10%矿粉、2%空心玻璃微珠、2%抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂、5%纤维素醚、16%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，刷涂到装饰层之上；
（3）将岩棉保温板置于封闭层之上，制成保温层；
（4）将32%水泥、38%废纤维增强水泥颗粒、2%吸附基团型聚羧酸系减水剂、4%粉煤灰、4%偏高岭土、20%水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，刷涂到保温层之上；
（5）将成型好的产品蒸汽下养护8小时后，进行脱模。
上述实施例1-5制得的废弃纤维水泥保温墙板经测试传热系数0.340-0.450W/m2.k；导热系数0.089-0.104W/m.k。

Claims (10)

1.一种水泥保温墙板，其特征在于，包括装饰层（1）、封闭层（2）、保温层（3）和结构层（4）。
2.根据权利要求1所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述的装饰层由20-55%水泥、15-50%砂、0-2%抗裂纤维、0.1-2.5%聚合物、0.1-6%外加剂、10-30%水组成。
3.根据权利要求1所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述的封闭层由20-55%水泥、10-50%废纤维增强水泥颗粒、0-10%矿粉、1-10%空心玻璃微珠、1-10%高性能减水剂、3-10%纤维素醚、10-20%水组成。
4.根据权利要求1所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述的保温层由聚苯乙烯保温板、聚氨酯泡沫保温板、发泡混凝土保温板、岩棉保温板中的一种铺设而成。
5.根据权利要求1所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述的结构层由20-55%水泥、15-50%废纤维增强水泥颗粒、0.1-3%高性能减水剂、1-10%矿物掺合料、10-20%水组成。
6.根据权利要求2所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述抗裂纤维选用PVA纤维、PU纤维、PP纤维、尼龙纤维、木纤维、纸浆纤维中的一种或者几种；所述的聚合物选用可再分散乳胶粉、聚丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液中的一种；所述的外加剂选用减水剂、防冻剂、早强剂、增稠剂、缓凝剂中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述外加剂中的减水剂选用萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、聚羧酸减水剂中的一种； 所述的早强剂选用硫酸盐、亚硝酸盐、三乙醇胺中的一种；所述的防冻剂选用氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠中的一种；所述的增稠剂选用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种；所述的缓凝剂选用木钙、糖蜜、柠檬酸中的一种。
8.根据权利要求3或5所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述的废纤维增强水泥颗粒为废弃粉料，包括硬化水泥浆体颗粒和残余纤维，其中硬化水泥浆体颗粒在1~3mm；所述的高性能减水剂选用抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂、吸附基团型聚羧酸系减水剂、高枝化缓凝型聚羧酸减水剂、抗裂减缩型聚羧酸系减水剂中一种或多种。
9.根据权利要求5所述的水泥保温墙板，其特征在于，所述的矿物掺合料选用粉煤灰、硅灰、偏高岭土、针状硅灰石中的一种或多种。
10.一种权利要求1-5任一项所述的水泥保温墙板的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将水泥、砂、抗裂纤维、聚合物、外加剂、水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成装饰层砂浆，喷射或刷涂或铺设成装饰层；
（2）将水泥、废纤维增强水泥颗粒、矿粉、空心玻璃微珠、高性能减水剂、纤维素醚和水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制备成封闭层砂浆，喷射或刷涂或铺设到装饰层之上；
（3）将保温板置于封闭层之上，制成保温层；
（4）将水泥、废纤维增强水泥颗粒、高性能减水剂、矿物掺合料和水按重量百分配比混合，搅拌均匀后制成结构层砂浆，喷射或刷涂或铺设到保温层之上；
（5）将成型好的产品常温或蒸汽下养护4~24小时后，进行脱模。
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