CN108409261A - 一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产及安装方法，其特征是一种纳米水泥基复合超高强人造石板材，包括板材本体材料、增强网片和纤维、T型螺母块，其特征是所述板材本体材料的配制为：达到C100以上超高强砂浆所必须的高标号水泥，硅灰和矿渣粉，6mm粒径以下的砂石骨料，聚羧酸高效减水剂及25以下的水胶比；所述制板设备的要求和制板流程为制板设备具有高频振动、强压、抽真空功能，能排出板材中的气泡，挤压和吸取板材中的水分，抽出板材中的气体，使板材的密度更高，更能达到超高强混凝土所需的超低水胶比。克服普通强度水泥基人造石板材因耐候性差、强度低、密实度低而引起的易褪色、易断裂、耐冻融性差，使用寿命低等各种缺陷。

Description

一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产及安装方法

技术领域

本发明涉及建筑装饰领域，尤其是一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产及装配式快速干挂安装方法。

背景技术

现有建筑墙体装饰成石材效果，主要有湿贴和干挂两种方式，湿贴是采用有粘性的砂浆将板材粘贴在墙体上，时间长了砂浆粘性会降低，加之板材的自重较大，很容易引起脱落事故，而且砂浆湿贴容易引起板材表面泛碱、褪色，现已基本被淘汰使用。现主要以干挂方式为主，干挂安装有以下工艺：

一、天然石材通过切割、磨削、火烧、喷砂等方法制作成装饰板材，安装时首先在墙体安装用于固定板材的金属龙骨架，板材主要采用侧面开槽和背部打预埋螺孔两种方法，侧面开槽又分为：1.刚销式干挂法、2.单肢短槽式干挂法、3.双肢短槽式干挂法、4.通槽式干挂法、5.小单元式干挂法、6.托板式干挂法，其主要原理及方法均为：用金属材质制作的连接条，一端制作成条状或勾状或针状的卡条卡放在板材侧面开好的槽内，另一端开有螺孔，与横向骨架上开好的螺孔对齐，用螺杆和螺母拧紧连接，最后用锚固胶在槽内和连接处打胶加固完成。背部打预埋螺孔的安装方法又称为背栓式干挂法，主要方法为：用特制的打孔器，在板材背部打出内大外小的预埋螺孔，一般深度为12-16mm，用特制的螺栓结合化学锚固剂，将螺栓固定于预埋螺孔内，用金属材质连接件一端与板材背部螺栓连接，另一端与横向骨架连接，最后打锚固剂完成。

二、陶瓷类仿石砖（板）干挂：陶瓷类仿石砖是将陶瓷通过高温烧制成表面有天然石材效果的砖（板），骨架安装方法与天然石材基本相同，板材主要采用侧面开槽和背部打预埋螺孔两种方式，侧面开槽分为背槽式和扣槽式两种方法，背槽式是在砖的背部用专用开槽设备开出燕尾槽，然后用专用的锚固件采用机械和粘胶的方式与瓷砖固定，而后用连接件与横向骨架连接，扣槽式是在砖的上、下侧面开槽，用专用金属扣件与粘胶扣在槽内固定，安装方法与天然石材的安装方法基本相同；背部打预埋螺孔的安装方法与天然石材的安装方法基本相同。

三、水泥基人造石材干挂，水泥基人造石材是以水泥为主要胶凝材料制作成石材效果的板材，发明人专利（专利号：2014100884568）一种人造平板石材的制作及其安装方法、发明人专利（专利号：2014203492802）安装方便的人造石材及其幕墙。以上工艺均存在一定的弊端：1）天然石材因其已是固体状态，只能通过开槽打孔才能与外部连接，由于天然石材自身脆性较大，为防止崩边、开裂引起脱落事故，因此规定干挂石材厚度不能小于25mm，由于厚度较大，每平方米重量超过65公斤，故造成承载石材的金属骨架需加大加厚才能承载其重量，致使骨架制作成本和石材安装费用的综合成本奇高，同时较重的石材使建筑基础结构也需加大，造成建筑成本增加，天然石材由于是自然形成，有较大的色差，容易造成建筑花脸，影响美观，并且天然石材开采破坏环境造成污染。2）陶瓷类仿石材砖（板）：陶瓷均需高温烧制才能成型，同样也只能开槽打孔才能外挂连接，由于瓷砖用于干挂时间较短，还没有规范规定其厚度标准，如采用较薄的砖，由于瓷的自身脆性大，开槽容易使其破裂，抗折性、抗冲击性更差，较薄的瓷砖背栓打孔容易破裂，较浅的螺孔挂装强度低，存在安全隐患，现有些干挂瓷砖为保证安全最厚的厚度达到40mm，虽然保证了安全，但其厚度的增加同样会产生与天然石材重量大相同的弊端。陶瓷高温烧制，浪费能源，易产生污染，陶土开采破坏环境。3）发明人的专利是采用水泥基人造石板材用于干挂，虽然解决了开槽打孔和生产工艺较为环保的问题，但水泥基人造石材均采用普通强度配方工艺生产，使板材需保持一定厚度才能保证其安全性和使用寿命，并且普通强度板材存在耐候性差，强度、密实度低，吸水率高等缺陷。安装方面采用板材预埋挂钩和螺杆卡片连接安装均存一定的弊端。挂钩不便生产加工运输，螺杆卡片安装效率低、精度差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产及装配式快速干挂安装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米水泥基复合超高强人造石板材，包括板材本体材料的配制、制板设备的要求和制板流程、增强网片和纤维、吸水布、T型螺母块，所述板材本体材料的配制为：达到C100以上超高强砂浆所必须的高标号水泥，硅灰和矿渣粉，6mm粒径以下的砂石骨料，聚羧酸高效减水剂及25以下的水胶比；所述制板设备的要求和制板流程为：制板设备具有高频振动、强压、抽真空功能，能排出板材中的气泡，挤压和吸取板材中的水分，抽出板材中的气体，使板材的密度更高，更能达到超高强混凝土所需的超低水胶比；所述增强网片为金属材质或具有抗碱性能的纤维制作的网格状网片，纤维为具有抗碱功能的混凝土专用短切纤维，所述吸水布为具有较高吸水率的布，所述板材本体背部设有多个T型螺母块，所述T型螺母块设有螺母口，所述螺母口与板材背部平齐。

一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的装配式安装方法，包括L型金属连接件、“n”型金属卡子、横向方钢，所述L型金属连接件两端中间均设有与螺杆相同规格的可调节长条状螺孔，所述“n”型金属卡子中间和一个侧开有螺丝孔，中间螺丝孔可增加螺母块与固定螺杆连接，所述侧面螺丝孔设有紧固螺杆，所述紧固螺杆的一端与横向方钢的侧面贴合。

一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产方法，其特征是该生产工艺包括以下步骤：

1.纳米水泥基复合超高强人造石板材材料的配置：525白色硅酸盐水泥100份、矿渣粉10～30份、粉煤灰0～30份、硅灰5～15份、纳米二氧化钛0.5～5份、纳米二氧化硅0.5～5份、纳米碳酸钙2～5份、4-6目米石50～100份、10-20目米石50～100份、40-80目米石20～50份、80-120目石英粉5～10份、800-1200目石英粉5～10份、短切纤维0.5～2份、憎水粉0.2～1.0份、氧化铁颜料0～5份、聚羧酸高效减水剂0.5～2份、水胶比18～22，所述份数均为质量份数；

2.制板设备的准备：制板设备需具备高频振动、300吨以上压力的液压机，抽真空至-0.08MPa压力以下的真空设备，根据制板规格，确定料框和压板尺寸；

3.将搅拌好的浆料投入涂抹好脱模剂的料框内，找平并打开高频振动器，振动10～15秒后，按确定位置摆放T型螺母块并铺放网片和吸水布；

4.打开液压机用不少于300吨压力压制15～30秒，并同时抽真空至-0.08MPa以下；

5.将压好的板材用托板运送至养护室养护；

6.将养护好的板材定制成标准厚度，根据不同的板面效果要求，用磨光机、荔枝面机、火烧面机等设备处理成所需表面效果；

7.清理，用烘干机烘干，并喷涂表面防护剂。

一种纳米水泥基复合超高强人造石板材的装配式干挂安装方法，包括以下步骤：

1）根据板材安装要求，在墙体施工放线，确定安装位置；

2）安装竖向承重槽钢或方钢，间距小于或等于2米，确认承重钢板和竖向槽钢或方钢，连接安全后，根据板材背部挂条之间间隔尺寸，确定安装用于连接板材的横向方钢间距，横向方钢采用在竖向槽刚或方钢靠近墙体侧，用带螺丝孔的钢板通过钢条环箍将横向方钢包裹在竖向钢上，钢条环箍设有螺孔，用螺杆通过钢条环箍螺孔与钢板螺丝孔拧紧固定横向方钢；

3）板材准备：将L型金属连接件的一端用螺杆螺母固定板材T型螺母口内，轻微拧紧备用；

4）将准备好的板材在横向方钢上比对，调整固定好方钢的位置后，将“n”型金属卡子卡放在方钢上，并拧紧侧面紧固螺杆，使“n”型金属卡子牢牢固定在方钢上，将直螺杆与卡子中间的螺丝孔拧紧；

5）将板材的L型连接件另一端的螺孔套放在金属卡子的螺杆上，并套上螺母，调整板材的上下高度和前后平整度，确认后拧紧两端螺母，完成板材安装；

6）清理，并打胶补裂缝，喷涂表面防护完成安装。

本发明采用超高强水泥基制品所需的基本材料和配方工艺为基础要求，添加可以增加抗折强度的网片和纤维，并以强振、强压、抽真空为主要制板方法，强压、抽真空是现有建筑、桥梁等制作超高强混凝土很难达到的制作条件，能挤压和抽出板材中的气泡和水份，使板材的密实度更高，水胶比更低，从而达到超高强混凝土水胶比越低强度越高的原理条件。本发明制作的板材具有很高的密实度、强度和抗折性能，使板材在很薄的情况下也不易折断，现板材厚度为8～10mm，每平方米重量比天然石材轻60%以上，从而克服天然石材、较厚的陶瓷仿石砖、普通水泥基人造石板材、因重量过大而引起的骨架成本高、安装费用大、基础结构成本增加等弊端。本发明利用水泥基从液体到固体的特性，预埋可以外挂连接的T型螺母块，凝固后完全与板材融为一体，从而克服较薄的陶瓷砖和石材，因开槽打孔而引起的板材易断裂、抗冲击性差，浅孔挂装强度低等弊端。本发明在超高强的基础上添加了多种纳米材料，其中纳米二氧化硅、纳米碳酸钙能使板材具有更高强度、密实度和抗折性能，；纳米二氧化钛使板材具有抗紫外线、杀菌、自洁等功能，从而克服普通强度水泥基人造石板材因耐候性差、强度低、密实度低而引起的易褪色、易断裂、耐冻融性差，使用寿命低等各种缺陷。

本发明安装采用方形矩管为横向骨架，“n”型金属卡子通过紧固螺杆牢牢固定在方钢上，板材通过L型金属连接件一端用螺杆螺母与板材T型螺母连接，另一端套放在“n”型金属卡子的螺杆上，调整好上下高度和前后平整度，将螺母拧紧即可完成安装。本发明具有板材轻、骨架小、T型螺母和“n”型金属卡子连接方便的综合优势，充分利用螺母螺杆快速安全的螺合优势，能快速轻松的实现装配式安装，克服天然石材，陶瓷仿石砖干挂横向骨架需打孔，侧面开槽和背部打孔需化学胶加固才能固定而引起的灵活性差、费用增加、化学胶强度降低后易引起安全事故的各种缺陷。本发明的板材可随时拆出更换、重复使用。

本发明以废弃各色石米为主要原料。加入可调制各种颜色的氧化铁颜料，并添加多种纳米成分，使板材具有耐紫外线、自洁、杀菌等功能，表面利用天然石材处理表面的相同设备和工艺进行处理，可制作出近千种颜色和表面装饰效果，可克服天然石材因自然形成而产生的色差问题。

本发明无需开山采石，无需高温烧制，无化学反应，废弃料脱水烘干后可重复使用或者制作其它建材，完全达到零污染、零排放，克服天然石材开山采石破坏环境，陶瓷高温烧制浪费能源，陶土开采破坏环境，产生污染的弊端。是一项利国利民的环保技术。

附图说明

图1为本发明板材的结构示意图；

图2为本发明中T型螺母的结构示意图；

图3为本发明中L型金属连接件的结构示意图；

图4为本发明中“n”型金属卡子的结构示意图；

图5为本发明安装后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。

实施例一

板面颜色：黄色；高光面；规格：600*900mm；厚度10mm

1. 原料配置：525白色硅酸盐水泥100份、矿渣粉20份、粉煤灰10份、硅灰8份、纳米二氧化钛1份、纳米二氧化硅1.5份、纳米碳酸钙2.5份、4-6目黄色米石60份、4-6目黑色米石20份、10-20目黄色米石50份、40-80目白色米石20份、80-120目石英粉5份、800-1200目石英粉5份、短切纤维1.5份、憎水粉0.5份、氧化铁黄色颜料2份、复配聚羧酸高效减水剂0.8份、水胶比20。

2.将上述干粉料，通过干粉设备搅拌均匀制作干粉，分袋包装。

3. 将有600*900mm模框，具备强振、强压、抽真空功能的设备准备，并在模框内喷涂脱模剂。

4. 将干粉按比例加入高效减水剂和水搅拌10分钟。

5. 将搅拌好的浆料投入模框内，找平并打开高频振动器，振动器振动10～15秒。

6.将振动好的浆料，按确定位置摆放T型螺母2，并铺放网片1和吸水布，。

7. 打开液压机将相同规格的压板对准模框，压力500吨压制20秒并同时打开真空机抽真空至-0.08MPa，两者时间同步。

8.将压制好的板材，用专用托板，送至蒸汽养护室养护。

9. 将养护好的板材用定厚机定制成标准厚度。

10. 用石机连续磨光机磨光。

11.烘干并喷涂表面防护剂，并送至施工现场。

12. 在墙体施工放线做好标记。

13. 安装承重钢板：墙体为现浇结构，植筋或打膨胀螺栓固定钢板，墙体为轻质材料打穿墙环箍，并在墙内侧增加钢板加固，用螺栓和电焊固定。

14.将竖向方钢或者槽钢11固定在承重钢板上，间距小于或者等于2米，尽量与板材竖缝齐。

15.将横向方钢8，根据板材挂装位置，用钢条环箍与竖向方钢或槽钢11内侧带有螺丝孔的钢板，将方形钢管包裹，并用螺杆通过环箍与钢板螺丝拧紧固定。

16. 将L型金属连接件4的一端用螺杆和螺母，轻轻拧紧固定在板材背部的T型螺母孔2内备用。

17. 将有L型金属连接件4的板材与横向方钢8比对，确定“n”型金属卡子5的位置。

18. 将“n”型金属卡子5根据比对好的位置卡放在横向方钢8上，确认无误后，通过“n”型金属卡子5的侧面螺丝孔7内螺合的紧固螺杆9拧紧，使其完全固定后，在“n”型金属卡子5的上部中间螺孔6植入螺块12，固定螺杆10。

19. 将板材的L型金属连接件另一端套放在“n”型金属卡子的螺杆10上，并拧上螺母。

20. 调整好板材的上下高度和前后平整度后，将螺母拧紧完成板材安装。

21. 用硅酮胶将接缝处打胶密封。

22. 清理并喷涂表面防护剂。

实施例二

板面颜色：红色；火烧面；规格：600*600mm；厚度8mm

1. 颜料为红色氧化铁颜料，米石为红色，其它规格同实施例一。

2. 模框规格为600*600mm。

3. 表面处理用石材火烧面机烧面形成火烧面。

实施例三

板面颜色：黑色；水冲面；规格500*700mm；厚度9mm

1.颜料为黑色氧化铁颜料，米石为黑色，其它规格同实施例一。

2.模框规格为500*700mm。

3.板材表涂刷缓凝剂，初凝后用高压水枪冲面形成水冲面。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种纳米水泥基复合超高强人造石板材，包括板材本体材料、增强网片和纤维、吸水布、T型螺母块、L型金属连接件、“n”型金属卡子，其特征是所述板材本体材料的包括：达到C100以上超高强砂浆所必须的高标号水泥，硅灰和矿渣粉，6mm粒径以下的砂石骨料，聚羧酸高效减水剂及25以下的水胶比；所述制板设备的要求和制板流程为制板设备具有高频振动、强压、抽真空功能，能排出板材中的气泡，挤压和吸取板材中的水分，抽出板材中的气体，使板材的密度更高，更能达到超高强混凝土所需的超低水胶比；所述增强网片为金属材质或具有抗碱性能的纤维制作的网格状网片，纤维为具有抗碱功能的混凝土专用短切纤维，所述吸水布为具有较高吸水率的布，所述板材本体背部设有多个T型螺母块，所述T型螺母块设有螺母口，所述螺母口与板材背部平齐。

2.一种如权利要求1所述的纳米水泥基复合超高强人造石板材的装配式安装方法，其特征在于所述L型金属连接件两端中间均设有与螺杆相同规格的可调节长条状螺孔，所述“n”型金属卡子中间和一个侧面有螺丝孔，所述中间螺丝孔可增加螺母块与固定螺杆连接，所述侧面螺丝孔设有紧固螺杆，所述紧固螺杆的一端与横向方钢的侧面贴合。

3.一种如权利要求1所述的纳米水泥基复合超高强人造石板材的生产方法，其特征是该生产工艺包括以下步骤：

a.纳米水泥基复合超高强人造石板材材料的配置：525白色硅酸盐水泥100份、矿渣粉10～30份、粉煤灰0～30份、硅灰5～15份、纳米二氧化钛0.5～5份、纳米二氧化硅0.5～5份、纳米碳酸钙2～5份、4-6目米石50～100份、10-20目米石50～100份、40-80目米石20～50份、80-120目石英粉5～10份、800-1200目石英粉5～10份、短切纤维0.5～2份、憎水粉0.2～1.0份、氧化铁颜料0～5份、复配聚羧酸高效减水剂0.5～2份、水胶比18～22，所述份数均为质量份数；

b.制板设备的准备：制板设备需具备高频振动、300吨以上压力的液压机，抽真空至-0.08MPa压力以下的真空设备，根据制板规格，确定料框和压板尺寸；

c.将搅拌好的浆料投入涂抹好脱模剂的料框内，找平并打开高频振动器，振动10～15秒后，按确定位置摆放T型螺母块并铺放网片和吸水布；

d.打开液压机用不少于300吨压力压制15～30秒，并同时抽真空至-0.08MPa以下；

e.将压好的板材用托板运送至养护室养护；

f.将养护好的板材定制成标准厚度，根据不同的板面效果要求，用磨光机、荔枝面机、火烧面机等设备处理成所需表面效果；

j.清理，用烘干机烘干，并喷涂表面防护剂。

4.一种如权利要求1所述的纳米水泥基复合超高强人造石板材的装配式干挂安装方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)根据板材安装要求，在墙体施工放线，确定安装位置；

(2)安装竖向承重槽钢或方钢，间距小于或等于2米，确认承重钢板和竖向槽钢或方钢，连接安全后，根据板材背部挂条之间间隔尺寸，确定安装用于连接板材的横向方钢间距，横向方钢采用在竖向槽刚或方钢靠近墙体侧，用带螺丝孔的钢板通过钢条环箍将横向方钢包裹在竖向钢上，钢条环箍设有螺孔，用螺杆通过钢条环箍螺孔与钢板螺丝孔拧紧固定横向方钢；

(3)板材准备：将L型金属连接件的一端用螺杆螺母固定板材T型螺母口内，轻微拧紧备用；

(4)将准备好的板材在横向方钢上比对，调整固定好方钢的位置后，将“n”型金属卡子卡放在方钢上，并拧紧侧面紧固螺杆，使“n”型金属卡子牢牢固定在方钢上，将直螺杆与卡子中间的螺丝孔和加固螺母块拧紧；

(5)将板材的L型连接件另一端的螺孔套放在金属卡子的螺杆上，并套上螺母，调整板材的上下高度和前后平整度，确认后拧紧两端螺母，完成板材安装；

(6)清理并打胶补裂缝，喷涂表面防护完成安装。