CN106747007A - 用于墙体板的芯材、墙体板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于墙体板的芯材、墙体板及其制备方法，涉及建筑材料领域，该用于墙体板的芯材按重量份数计主要由以下原料制备而成，建筑垃圾破碎料30－35份、粉煤灰28－34份、秸秆粉1－1.5份、水泥23－30份、矿化垃圾3－7份和胶粉0.5－1份。该芯材以建筑垃圾粉碎料为主料，以解决现有技术中城市建筑垃圾不能得到有效利用造成资源浪费及环境污染的技术问题，达到节约成本、节能环保、提高建筑垃圾利用率的目的。

Description

用于墙体板的芯材、墙体板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种用于墙体板的芯材、墙体板及其制备方法。

背景技术

目前，我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30％～40％。绝大部分建筑垃圾未经任何处理，便被施工单位运往郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理，耗用大量的征用土地费、垃圾清运等建设经费。同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。

随着我国对于保护耕地和环境保护的各项法律法规的颁布和实施，如何处理和排放建筑垃圾已经成为建筑施工企业和环境保护部门面临的一个重要课题。整体看来，我国城市建筑垃圾的处理呈现以下几个问题：建筑垃圾分类收集的程度不高；回收利用率低；处理及资源利用技术水平落后，处理投资少等问题。因此，目前的城市建筑垃圾并未得到有效的利用，造成资源的浪费和环境的污染。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于墙体板的芯材，该芯材以建筑垃圾粉碎料为主要原料，以解决现有技术中城市建筑垃圾不能得到有效利用造成资源浪费及环境污染的技术问题

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料30－35份、粉煤灰28－34份、秸秆粉1－1.5份、水泥23－30份、矿化垃圾3－7份和胶粉0.5－1份。

进一步的，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料31－34份、粉煤灰30－32份、秸秆粉1.1－1.4份、水泥25－28份、矿化垃圾4－6份和胶粉0.6－0.9份。

进一步的，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料33份、粉煤灰31份、秸秆粉1.2份、水泥27份、矿化垃圾5份和胶粉0.8份。

进一步的，所述建筑垃圾破碎料包括渣土碎料、混凝土碎料和砖石碎料中的任意一种或至少两种的组合。

本发明的第二目的在于提供一种墙体板，利用建筑垃圾粉碎料为主料，以降低目前的墙体板的成本，并解决解决现有技术中建筑垃圾不能得到有效利用造成资源浪费及环境污染的技术问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种墙体板，包括两块硅酸钙板和位于两块硅酸钙板中间的上述芯材，所述硅酸钙板按重量份数计为1－3份。

进一步的，所述硅酸钙板按重量份数计为2份。

进一步的，所述墙体板侧面设有用于连接另一墙体板的连接件。

进一步的，所述连接件为成对设置在墙体板两相对侧面的榫舌和榫眼。

本发明的第三目的在于提供一种墙体板的制备方法，该制备方法具有工艺流程简单且适合工业化生产的优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

上述墙体板的制备方法，包括以下步骤：

1)将两块硅酸钙板分为上下两层插入模具中；

2)将建筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉混合均匀后浇筑到插好硅酸钙板的模具中；

3)成型后养护即得所述墙体板。

进一步的，还包括将建筑垃圾粉碎已得到建筑垃圾粉碎料的过程。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明提供的用于墙体板的芯材，采用粉碎后的建筑垃圾为主要原料，使建筑垃圾变废为宝，得以有效利用，避免了随意丢弃和掩埋建筑垃圾造成的资源浪费和环境污染的问题。由于该用于墙体板的芯材的生产原料主要来源于建筑垃圾，没有地区局限性，就地取材，节约了建筑垃圾的运输成本，为城市的建筑垃圾提高利用价值，为城市建设节约成本，既环保又节能。

同时，该芯材是一种节能、无毒、无害、无污染、无放射性且绿色环保的新型节能建材，利用建筑垃圾破碎料和粉煤灰制作的材料具有保温防火的优越性能，可浇筑成大板墙体与国内、外的框架结构、钢结构、异形柱结构体系配合构成建筑物的墙体。

2)本发明提供的墙体板两侧面采用硅酸钙板为面板，在两硅酸钙板中间浇筑筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉的混合物。由于中间层主要采用建筑垃圾粉碎料和粉煤灰为原料，因此生成成本较低，且具有保温隔热的效果。另外，由于采用硅酸钙板为面板，因此该墙体板的表面平整光洁，能够广泛用于各种建筑的外墙。

3)建筑垃圾破碎料的生产成本低廉、投资少、见效快。同时在生成墙体板的过程中，只需要将各种粉末原料混合后浇筑至两个硅酸钙板中间成型养护后即可得到墙体板，该生产工艺简单、设备自动化程度高、劳动强度低、生产过程无噪音且无三废排放。在生成过程中，由于不需高温高压，利用各物质间的化学反应自身释放热量即可达到生产工艺要求，因此生产能耗较低。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料30－35份、粉煤灰28－34份、秸秆粉1－1.5份、水泥23－30份、矿化垃圾3－7份和胶粉0.5－1份。

本发明提供的用于墙体板的芯材，采用粉碎后的建筑垃圾为主要原料，使建筑垃圾变废为宝，得以有效利用，避免了随意丢弃和掩埋建筑垃圾造成的资源浪费和环境污染的问题。由于该用于墙体板的芯材的生产原料主要来源于建筑垃圾，没有地区局限性，就地取材，节约了建筑垃圾的运输成本，为城市的建筑垃圾提高利用价值，为城市建设节约成本，既环保又节能。

同时，该芯材是一种节能、无毒、无害、无污染、无放射性且绿色环保的新型节能建材，利用建筑垃圾破碎料和粉煤灰制作的材料具有保温防火的优越性能，可浇筑成大板墙体与国内、外的框架结构、钢结构、异形柱结构体系配合构成建筑物的墙体。

建筑垃圾包括建设过程中或旧建筑物维修、拆除过程中产生固体废弃物，主要由土、渣土、散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、打桩截下的钢筋混凝土桩头、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其它废弃物等组成的。本发明中建筑垃圾主要取渣土、混凝土和砖石中的任意一种或至少两种的组合为原料。

本发明中，建筑垃圾采用以下粉碎过程作为优选的粉碎方式：

采用建筑垃圾粉碎机对建筑垃圾进行粉碎，在电动机的带动下，转子高速旋转，建筑垃圾进入第一破碎腔与转子的板锤撞击破碎，然后进入第二破碎腔进行粉碎。在破碎过程中，不但形成了建筑垃圾与板锤及衬板之间的撞击破碎，同时也完成了各个板锤间以及破碎腔内进行的石打石整形，最后从出料口排出。具体的破碎过程如下：

建筑垃圾→建筑垃圾粉碎机→电动机的带动下高速旋转→从进料口进入的物料与转子上的板锤撞击被破碎→破碎后的物料→反击到衬板上→再次破碎→处料口排出。

建筑垃圾中具有稳定物理性质特点的石块、混凝土块及碎砖，经粉碎后可作为混凝土或砂浆的骨料使用，从而能够减少城市建筑垃圾，使建筑垃圾变废为宝，得以循环利用，保护环境，同时降低城市建设每年购进的建筑骨料费用。建筑垃圾的粉碎处理是在建筑垃圾的废弃现场进行，这种以“接近现场处理”为原则的粉碎处理也在一定程度上缓解了燃料能源运输的大量消耗，将建筑垃圾的利用价值得到最大的提高。

本发明中，建筑垃圾粉碎料按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：30份、31份、32份、33份、34份或35份。

本发明中，粉煤灰按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：28份、29份、30份、31份、32份、33份或34份。

本发明中，秸秆粉按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份。

本发明中，水泥按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份。

本发明中，矿化垃圾按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：3份、4份、5份、6份或7份。

本发明中，胶粉按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份。

根据本发明的另外一个方面，提供了一种墙体板，包括两块硅酸钙板和位于两块硅酸钙板中间的上述芯材，其中，硅酸钙板按重量份数计为1－3份。硅酸钙板的重量份数的计量基准与上述芯材中所用原料的计量基准一致。

本发明中，硅酸钙板按重量份数计典型但非限制性的含量例如为：1份、2份或3份。其中，硅酸钙板的按块数计算在每个墙体板中为两块。

本发明提供的墙体板两侧面采用硅酸钙板为面板，在两硅酸钙板中间浇筑筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉的混合物。由于中间层主要采用建筑垃圾粉碎料和粉煤灰为原料，因此生成成本较低，且具有保温隔热的效果。另外，由于采用硅酸钙板为面板，因此该墙体板的表面平整光洁，能够广泛用于各种建筑的外墙。

建筑垃圾粉碎后作为原料进行加工成一种新型的墙体板，其主要成分为建筑垃圾、粉煤灰、秸秆锯木、水泥、矿化垃圾等，无论是低层建筑还是高层建筑均可使用。

上述硅酸钙板按重量份数计为2份。

上述墙体板侧面设有用于连接另一墙体板的连接件。

上述连接件为成对设置在墙体板两相对侧面的榫舌和榫眼。

上述墙体板的一端设有锚固槽。

在墙体板上设置连接件可便于各墙体板间的组合安装，拼装时采用干法作业，具有钉、锯、刨、粘、贴等优良特点。

本发明的另一个方面，提供了一种上述墙体板的制备方法，包括以下步骤：

1)将两块硅酸钙板分为上下两层插入模具中；

2)将建筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉混合均匀后浇筑到插好硅酸钙板的模具中；

3)成型后养护即得所述墙体板。

建筑垃圾破碎料的生产成本低廉、投资少、见效快。同时在生成墙体板的过程中，只需要将各种粉末原料混合后浇筑至两个硅酸钙板中间成型养护后即可得到墙体板，该生产工艺简单、设备自动化程度高、劳动强度低、生产过程无噪音且无三废排放。在生成过程中，由于不需高温高压，利用各物质间的化学反应自身释放热量即可达到生产工艺要求，因此生产能耗较低。

上述制备方法中还包括将建筑垃圾粉碎已得到建筑垃圾粉碎料的过程。

下面将结合实施例1－10和对比例1－3对本发明做进一步详细的说明。其中，实施例6－10和对比例1－3均采用以下方法制备得到，该方法包括以下步骤：

1)选取建筑废弃物中的渣土、混凝土、砖石或其他无机建筑材料进行粉碎处理，得到建筑垃圾粉碎料；

2)将两块硅酸钙板分为上下两层插入模具中；

3)将建筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉混合均匀后浇筑到插好硅酸钙板的模具中；

4)成型后养护即得所述墙体板。

实施例1

一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料30份、粉煤灰28份、秸秆粉1份、水泥23份、矿化垃圾3份和胶粉0.5份。

实施例2

一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料31份、粉煤灰30份、秸秆粉1.1份、水泥25份、矿化垃圾4份和胶粉0.6份。

实施例3

一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料33份、粉煤灰31份、秸秆粉1.2份、水泥27份、矿化垃圾5份和胶粉0.8份。

实施例4

一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料34份、粉煤灰32份、秸秆粉1.4份、水泥28份、矿化垃圾6份和胶粉0.9份。

实施例5

一种用于墙体板的芯材，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料35份、粉煤灰34份、秸秆粉1.5份、水泥30份、矿化垃圾7份和胶粉1份。

实施例6

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料30份、粉煤灰28份、秸秆粉1份、水泥23份、矿化垃圾3份、胶粉0.5份和硅酸钙板1份；其中，硅酸钙板为2块。

实施例7

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料31份、粉煤灰30份、秸秆粉1.1份、水泥25份、矿化垃圾4份、胶粉0.6份和硅酸钙板2份；其中，硅酸钙板为2块。

实施例8

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料33份、粉煤灰31份、秸秆粉1.2份、水泥27份、矿化垃圾5份、胶粉0.8份和硅酸钙板2份；其中，硅酸钙板为2块。

实施例9

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料34份、粉煤灰32份、秸秆粉1.4份、水泥28份、矿化垃圾6份、胶粉0.9份和硅酸钙板2份；其中，硅酸钙板为2块。

实施例10

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料35份、粉煤灰34份、秸秆粉1.5份、水泥30份、矿化垃圾7份、胶粉1份和硅酸钙板3份；其中，硅酸钙板为2块。

对比例1

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料50份、粉煤灰20份、秸秆粉3份、水泥15份、矿化垃圾9份、胶粉2份和硅酸钙板1份；其中，硅酸钙板为2块。

对比例2

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料20份、粉煤灰40份、秸秆粉3份、水泥40份、矿化垃圾10份、胶粉1份和硅酸钙板3份；其中，硅酸钙板为2块。

对比例3

一种墙体板，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料40份、粉煤灰50份、秸秆粉1.5份、水泥20份、矿化垃圾7份、胶粉0.5份和硅酸钙板2份；其中，硅酸钙板为2块。

对实施例1－5和对比例1－3依据GB/T 23451－2009进行各项性能测试。

抗冲击性能测试：将各实施例和对比例的墙体板从2m处自由下落，记录出现裂纹时的掉落次数。

抗压强度测试：墙体板破坏时的压力。

抗弯承载测试：加1.5倍自重载荷，持续48h检测是否有裂纹。

隔声量测试：在墙体板一侧放置声源，分别测试墙体板两侧空间的声音分贝值。

耐火极限测试：用火烧墙体板，记录墙体板失去支撑作用的时间。

对各实施例和对比例分别进行测试，测试结果如表1所示。

表1个实施例和对比例的测试结果

从表1可以看出，实施例1－5的各项性能指标都优于对比例1－3，其中实施例3的各项性能指标最高。实施例1－5中，抗冲击次数均在30次以上，而对比例1－3中，抗冲击次数在20此左右。实施例1－5中的抗压强度高于对比例1－3近50％，而且对比例1－3中在抗弯强度测试中均不同程度的出现了裂纹，同时隔音效果也较差，耐火极限也未达到3小时，由此可知，建筑垃圾粉碎料的添加量和粉煤灰、水泥的添加量有着重要的关系，需要使各组分的含量达到一定的配比才能使墙体板的各项性能满足使用要求。

下面将结合实施例6对本发明的墙体板的结构作进一步详细的说明。

实施例6

本实施例是一种墙体板，包括两个硅酸钙板和位于两个硅酸钙板中间的芯材，所述芯材按照实施例3中的配方提供的建筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉混合浇筑后得到。

墙体板侧面设有用于连接另一墙体板的连接件。该连接件为成对设置在墙体板两相对侧面的榫舌和榫眼。

其中，榫舌为长方形的隼舌，是处于所述墙体板的一侧面上并向外延伸的突出部，榫舌的长度方向与墙体板的该侧面的长度方向相同。与该长方形榫舌相对应的榫眼亦为长方形的凹槽，该凹槽位于墙体板的相对侧，榫舌与相邻墙体板的榫眼相连接形成倒“Z”形接触面。

作为进一步的改进方案，榫舌和榫眼的横截面的形状为梯形，以便于墙体板的组合装配。

榫舌与墙体板为一体结构。其中，榫舌除采用上述结构的凸起外，还可以为一钩状体，榫眼为相应的钩状槽，榫舌的外端部可与相邻墙体板的榫眼的内侧相卡套。由于采用榫舌和榫眼相连接的方式，其中，榫舌可以采用各种不同的形状，形成各种有效的卡扣连接方式，使得各个墙体板间配合紧密，卡接牢固，安装施工简单方便。

墙体板的顶端设有锚固槽。建筑物的梁或天花板安装有与墙体板顶端的锚固槽相对应的型钢，墙体板通过此相对应的锚固槽和型钢来固定，整体强度高且抗震性能好。

由于墙体板采用的芯材主要由建筑垃圾粉碎料和粉煤灰制得，因此芯材为轻质芯材，减轻了建筑物的自身重量，且墙体板可与一般的灰砂、水泥浆等粘合，因此墙体板的板面无需经过特殊处理即可粘帖在各种装饰面上。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种用于墙体板的芯材，其特征在于，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料30－35份、粉煤灰28－34份、秸秆粉1－1.5份、水泥23－30份、矿化垃圾3－7份和胶粉0.5－1份。

2.根据权利要求1所述的用于墙体板的芯材，其特征在于，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料31－34份、粉煤灰30－32份、秸秆粉1.1－1.4份、水泥25－28份、矿化垃圾4－6份和胶粉0.6－0.9份。

3.根据权利要求2所述的用于墙体板的芯材，其特征在于，按重量份数计主要由以下材料制备而成：建筑垃圾破碎料33份、粉煤灰31份、秸秆粉1.2份、水泥27份、矿化垃圾5份和胶粉0.8份。

4.根据权利要求1－3任一项所述的用于墙体板的芯材，其特征在于，所述建筑垃圾破碎料包括渣土碎料、混凝土碎料和砖石碎料中的任意一种或至少两种的组合。

5.一种墙体板，其特征在于，包括两块硅酸钙板和位于两块硅酸钙板中间的权利要求1－4任一项所述的芯材，所述硅酸钙板按重量份数计为1－3份。

6.根据权利要求5所述的墙体板，其特征在于，所述所述硅酸钙板按重量份数计为2份。

7.根据权利要求6所述的墙体板，其特征在于，所述墙体板侧面设有用于连接另一墙体板的连接件。

8.根据权利要求7所述的墙体板，其特征在于，所述连接件为成对设置在墙体板两相对侧面的榫舌和榫眼。

9.一种权利要求5－8任一项所述的墙体板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将两块硅酸钙板分为上下两层插入模具中；

2)将建筑垃圾粉碎料、粉煤灰、秸秆粉、水泥、矿化垃圾和胶粉混合均匀后浇筑到插好硅酸钙板的模具中；

3)成型后养护即得所述墙体板。

10.根据权利要求9所述的墙体板的制备方法，其特征在于，还包括将建筑垃圾粉碎以得到建筑垃圾粉碎料的过程。