CN107963840A - 一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材及其安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材及其安装结构,包括:板材本体,所述板材主体由板材骨架、改性膨胀玻化微珠、玄武岩纤维和所述板材骨架以及各组分外部包覆的胶结材料构成,所述胶结材料中加入了优质复合型、低碱、低水化热抗渗剂,解决现有泄压板容易老化变形、维护成本高、不易碎、破碎后碎片锋利且冲击能量较大、不能根据工程现场实际需要进行加工切割的问题,本申请是一种具有轻质、泄压、无毒害、防火、耐久、易碎、保温隔热、隔声防水等优点和一定承重能力的新型泄压板。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域,特别是涉及一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材及其安装结构。
背景技术
传统的泄压板主要采用硅酸钙作为原料,用其生产的泄压板受面密度及材料本身的各种指标约束,常年暴露在自然环境下易翘曲、变形、开裂。蒸气或雨水渗透到内部保温材料中,不但对建筑物整体质量造成伤害,而且缩短了墙体的使用寿命,维修、维护成本高。
在泄压屋盖板材方面,以往主要采用石棉瓦,但是其在生产过程中存在大量有害、有毒物质,不符合国家环境建设发展战略,现已不允许使用。现阶段多采用压型钢板、夹芯板和阳光板等代替以往的石棉瓦等板材。压型钢板、夹芯板虽然能满足轻质要求,但防火、耐久性以及易碎性不能满足相应要求,用其制作的泄压板效果不理想,且爆炸事故发生时产生的碎片既锋利又较大,具备较高的冲击能量,易对人员造成二次伤害,不适合有爆炸危险的厂房、公共建筑等场所的使用。而阳光板在耐久性以及保温隔热方面也不能满足相应的需求。
而最近几年新开发的钢骨架膨石泄压板(申请公布号CN 103510652 A)虽具有轻质、承重、泄压、保温、防火等优点,但由于钢骨架包裹泄压板,不能根据工程实际需求进行适当的切割加工,已有大量工程案例证明其在工程应用中存在诸多不便。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术中存在的上述问题,提出一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材及其安装结构,解决现有泄压板容易老化变形、维护成本高、不易碎、破碎后碎片锋利且冲击能量较大、不能根据工程现场实际需要进行加工切割的问题,本申请是一种具有轻质、泄压、无毒害、防火、耐久、易碎、保温隔热、隔声防水等优点和一定承重能力的新型泄压板。
本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,包括:板材本体,所述板材本体由板材骨架、改性膨胀玻化微珠和玄武岩纤维,以及各组分外部包覆的胶结材料构成。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述改性膨胀玻化微珠表面涂覆有机胶粘剂,所述改性膨胀玻化微珠和有机胶粘剂的质量比为1: 0.1。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述板材骨架为冷拔低碳钢丝网。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述改性膨胀玻化微珠为1mm~0.35mm粒径,80-220kg/m3状态。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述纤维为玄武岩 纤维,所述纤维长度4-8mm,所述纤维直径8-12μm。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述纤维的掺量占板材本体总质量的5.93%。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述胶结材料包括:水、水泥、外加剂和无机胶黏剂。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述玄武岩纤维、水、水泥、外加剂、无机胶黏剂、有机胶黏剂和膨胀玻化微珠的质量比为(0.02-0.08):1.3:5.0:0.008:0.05:0.1:1。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述板材本体通过螺栓与建筑骨架进行连接,所述螺栓靠板材本体的端部涂有密封胶,所述螺栓靠近建筑骨架的端部具有橡胶垫。
本发明的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,所述板材本体长度方向拼接处,螺栓穿过两块重叠搭接的板材本体,所述板材本体之间具有防水条,所述防水条为预制防水条或现场涂抹的密封胶。
根据上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.提出一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材及其安装结构,解决现有泄压板容易老化变形、维护成本高、不易碎、破碎后碎片锋利且冲击能量较大、不能根据工程现场实际需要进行加工切割的问题,本申请具有轻质、泄压、无毒害、防火、耐久、易碎、保温隔热、隔声防水且具有一定承重能力的新型泄压板,而且损坏后更换方便快捷。
2.可根据实际工程需要进行加工切割
传统的泄压板由于本身材质以及结构的关系,存在加工切割困难或者不能切割的问题,本发明解决了泄压板的加工问题,可以更好的适应工程需要。
3.轻质易碎,
在爆炸荷载下改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板具有轻质易碎的特点,能够快速有效的将冲击波超压释放,最大限度的保护人员以及建筑结构主体的安全性。
4.不存在二次伤害
改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板由于其独特的材质及结构特点,爆炸荷载发生时,碎片无锐角、质轻、冲击能量较小,不会对建筑物周围人员造成二次伤害。
5.不易老化变形,板材寿命长
由于作为集料之一的膨胀玻化微珠其微观结构为多孔空腔类真空体结构,而外表面封闭、光滑,其独特的内部构造以及材质属性使具有质轻、绝热、防火、耐高温、耐老化、吸水率低等优异性能,再对其添加相应的无机-有机胶黏剂改性后,改善其胞壁强度,避免其在搅拌生产过程中胞壁大量损坏,导致吸水率大大提高,保温隔音能力减弱,因而用其制作的泄压板具备传统泄压板不具备的不易老化、变形的特点,板材寿命较长。
附图说明
图1是本发明一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材示意图;
图2是本发明一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材安装结构示意图;
图3是本发明一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材另一种安装结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1-3为本发明一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材的实施例, 一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,包括:包括:板材本体1,所 述板材本体1由板材骨架2、改性膨胀玻化微珠4和玄武岩纤维3,以及各组 分外部包覆的胶结材料构成,所述改性膨胀玻化微珠4表面涂覆有机胶粘剂, 所述改性膨胀玻化微珠4和有机胶粘剂的质量比为1:0.1,所述板材骨架2 为冷拔低碳钢丝网,所述改性膨胀玻化微珠4为1mm~0.35mm粒径,80-220kg/m3状态,所述纤维3为玄武岩纤维,所述纤维长度4-8mm,所述纤 维直径8-12μm,所述纤维3的掺量占板材本体1总质量的5.93%,所述胶 结材料5包括:水、水泥、外加剂和无机胶黏剂,所述玄武岩纤维、水、水 泥、外加剂、无机胶黏剂、有机胶黏剂和膨胀玻化微珠的质量比为(0.02~0.08): 1.3:5.0:0.008:0.05:0.1:1,如图3为本发明一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压 建筑板材安装结构实施例,所述板材本体1通过螺栓7与建筑骨架6进行连 接,所述螺栓7靠板材本体1的端部涂有密封胶8,所述螺栓7靠近建筑骨 架6的端部具有橡胶垫,如图2为本发明一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压 建筑板材的另一种安装结构,所述板材本体1长度方向拼接处,螺栓7穿过 两块重叠搭接的板材本体1,所述板材本体1之间具有防水条10,所述防水 条10为预制防水条或现场涂抹的密封胶。
改性膨胀玻化微珠的玄武岩纤维水泥基材质泄压板由于改性膨胀玻化微珠独特的材质属性以及内部多孔闭合空腔的结构特点,其容重范围为200-800kg/m3。并且随着所采用的膨胀玻化微珠粒径的改变,其体积密度也会随之变化,容重可小于200kg/m3,导热系数可达0.020W/m.k以下。防火性能符合《烟花爆炸工程设计安全规范》GB50161-2009,《建筑设计防火规范》GB50016-2014,属于A1级防火材料。内部独特的多孔闭合空腔结构使其隔音性能方面也具有相当大的优势,隔声量R≥40dB。由于添加了相应的外加剂,其抗渗防水性能也得到相应提高,抗渗等级≥P6。爆炸发生时泄压板碎片无锋利锐角,碎片冲击能量≤79J,飞行速度小于12m/s。因而改性膨胀玻化微珠的玄武岩纤维水泥基材质泄压板具有轻质、泄压、保温隔热、防火隔音、抗渗、可加工切割等性能,既保证了建筑围护结构的正常使用功能,又能满足泄压易碎的要求。
所述改性膨胀玻化微珠是由松脂岩矿石经过开采破碎、筛分分级、再经过预热脱水、瞬时膨胀、连续玻化、冷却成型四个主要生产工序,形成表面玻化封闭、内部为多孔空腔类真空体结构、呈不规则球状体的轻质绝热颗粒材料。
1.轻质
改性膨胀玻化微珠的玄武岩纤维水泥基材质泄压板可以根据不同的工程需要,选择不同的粒径及尺寸,单位面积质量为35~45kg/m2。满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014所规定的作为泄压设施的轻质屋面板和轻质墙板的单位面积不宜超过60kg/m2和《民用爆破器材工程设计安全规范》GB50089-2007、《烟花爆竹工程设计安全规范》GB50161-2009、《小量火药、炸药、弹药、引信及火工品工厂设计安全规范》WJ2470-1997中C级厂房应采用轻质泄压屋面、轻质易碎屋面单位面积质量不应超过80kg/m2的要求。
2.在爆炸荷载下易碎
改性膨胀玻化微珠的玄武岩纤维水泥基材质泄压板的泄压阈值为8.0kN/m2~10.0kN/m2,有爆炸危险的厂房以及其他建筑设施中,由于其爆炸事故发生的比例距离一般较小,产生的冲击波超压值较大,可达兆帕甚至几兆帕以上,在如此强大的冲击波超压下,该系列泄压板早已产生碎裂破坏,进而产生足够大的泄压面积,能够满足有爆炸危险性的厂房、库房爆炸时对泄压面积的要求,能够及时有效的将冲击波超压快速释放,最大限度保证人员以及主体结构的安全。
3.可根据实际工程需要加工切割
改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材由于没有设置钢骨架,所以可根据工程现场需要进行相应的加工切割,弥补设计疏忽或者临时变更造成的施工不便。
4.不存在二次危害
改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材泄压性能良好,在爆炸发生时能够通过自身的破裂将冲击波超压及时有效的释放,爆炸产生的破片质轻,飞行速度≤12m/s,冲击能量≤79J,不会对人体及设备产生伤害。
5.更换容易、易恢复
改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材泄压性能良好,在爆炸发生时能够通过自身的破裂将冲击波超压及时有效的释放,泄压板与檩条采用螺栓连接方式,所以爆炸荷载下,泄压板破坏,檩条和结构主体受损情况轻微,只需将破坏的泄压板重新通过相应的螺栓安装在相应位置即可,换板简单易行,维护成本较低。
6.板材寿命长,不易变形、老化
由于作为集料的改性膨胀玻化微珠内部为多孔空腔类真空体结构,而外表面封闭、光滑。其独特的内部构造以及材质属性使具有质轻、绝热、防火、耐高温、耐老化、吸水率低等优异性能。在添加相应无机-有机胶黏剂的条件下利用其制造的板材在寿命上较普通硅酸钙板材长,且不易老化、变形。
2016年11月29日9:30左右,山东济南槐荫区美里湖街道范家庄村一厂房突然起火爆炸,彩色压型钢板屋盖碎片四处飞溅,相距不足百米的京沪高铁铁路桥上的隔音板以及电路均受到不同程度的损坏,导致高铁停运,厂房西侧不足百米便是铁路桥,中间有一排杨树,树梢上还挂着大块的铁皮残片,其尺寸从几十厘米到一米以上的都有,甚至还有整张压型钢板。
从这个事故中可以看出,压型钢板等传统的屋面板材质在爆炸荷载的作用下是以较大的碎片飞射出去的,并且由于其材质特殊,碎片锋利或,冲击能量较大,如果运用此种材质作为屋面板,将会对事故现场的周边人员或设备造成较严重的二次伤害,且压型钢板材质在爆炸荷载下不容易破坏,致使爆炸冲击波超压得不到及时有效的释放,一方面对建筑物内人员及设备造成严重伤害,另一方面也对建筑结构主体造成严重损坏,从而维修、维护成本过高,经济损失巨大。
与上面事故对比的是,在本次改性膨胀玻化微珠的玄武岩纤维水泥基材质泄压板的爆炸试验中,爆炸后的板材是以碎块的形式飞散的,但由于其本身的结构形式以及材质本身的特性,破碎的碎块并无大量锐角,冲击能量较小,碎片冲击能量平均值为63.2J<79J,高速摄影分析碎片飞行速度小于12m/s,基本不会对人员造成严重伤害。
2014年8月2日7时34分,江苏省苏州市昆山市昆山中荣金属制品有限公司车间发生重大铝粉尘爆炸事故,造成75人死亡、185人受伤,工厂车间也受损严重,不能使用。由于采用了传统的屋盖板材质,爆炸发生时板材不能及时有效的破碎,导致冲击波超压不能及时有效的释放,短时间内在结构内部集聚,对人员及设备造成了巨大的伤害。
与上面事故对比的是,改性膨胀玻化微珠的玄武岩纤维水泥基材质泄压板泄压阈值在8.0kN/m2~10.0kN/m2内。爆炸发生时,当冲击波超压达到此值左右泄压板破碎,保证了冲击波超压及时有效释放,避免在结构内部集聚,从而最大限度的保证了结构和人员的安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于,包括:板材本体,所述板材本体由板材骨架、改性膨胀玻化微珠和玄武岩纤维,以及各组分外部包覆的胶结材料构成。
2. 根据权利要求1所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述改性膨胀玻化微珠表面涂覆有机胶粘剂,所述改性膨胀玻化微珠和有机胶粘剂的质量比为1: 0.1。
3.根据权利要求2所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述板材骨架为冷拔低碳钢丝网。
4.根据权利要求3所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述改性膨胀玻化微珠为1mm~0.35mm粒径,80-220kg/m3状态。
5. 根据权利要求4所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述纤维为玄武岩纤维,所述纤维长度4-8mm,所述纤维直径8-12。
6.根据权利要求5所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述纤维的掺量占板材本体总质量的5.93%。
7.根据权利要求6所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述胶结材料包括:水、水泥、外加剂和无机胶黏剂。
8.根据权利要求7所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材,其特征在于:所述玄武岩纤维、水、水泥、外加剂、无机胶黏剂、有机胶黏剂和膨胀玻化微珠、按照质量比为(0.02-0.08):1.3:5.0:0.008:0.05:0.1:1。
9.一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材的安装结构,其特征在于:所述板材本体通过螺栓与建筑骨架进行连接,所述螺栓靠板材本体的端部涂有密封胶,所述螺栓靠近建筑骨架的端部具有橡胶垫。
10.根据权利要求9所述的一种采用改性膨胀玻化微珠的泄压建筑板材的安装结构,其特征在于:所述板材本体长度方向拼接处,螺栓穿过两块重叠搭接的板材本体,所述板材本体之间具有防水条。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180427 |
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