CN108487507A - 发电厂用组合式隔热墙及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明申请公开了一种发电厂用组合式隔热墙，它包括内侧的隔热墙板和外侧的清水混凝土墙板，隔热墙板和清水混凝土墙板之间设有耐火层，清水混凝土墙板上多个贯通耐火层与大气的预留孔；耐火层由以下重量份数的组分组成：碳酸氢钙10～20份、聚酰亚胺5～10份、丙烯酸树脂5～10份。上述发电厂用组合式隔热墙具有隔热效果优、防火性能良好的优点，完全符合厂房的安全要求。本发明申请还公开了上述发电厂用组合式隔热墙的施工工艺。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程施工技术领域，具体讲是一种发电厂用组合式隔热墙及其施工方法。
背景技术
发电厂内放置变压器，工作人员通常在变压器外的厂房控制发电生产过程。厂房变压器长期工作，会放出大量的热量，极有可能引发火灾。如果变压器内由于温度过高燃起烟火，应当防止变压器火灾蔓延到厂房，保护工作人员的安全。为此需要提升墙板的隔热性能，而提升墙板的隔热性能，常通过两种方式实现。其一是构造，例如外墙由内外双层砖砌筑，两层砖中间填充高蓄热的材料，亦或用“填充空气”的多孔砖进行构造；其二是材料，例如砖墙没用常规砂浆粘结，而使用了环氧树脂等特殊的粘结剂和薄基层砌筑方式，亦或添加多孔的珍珠岩也能提升了砖块的热工性能。综合运用上述两种方式，能给墙板带来更好的隔热效果，且不必使用额外的保温材料或让墙体过厚。但目前对这两种方式综合应用的技术尚未成熟，即使都用到，实际应用中，墙板的隔热效果也不是很好，防火性能差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种隔热效果优良、防火性能良好的发电厂用组合式隔热墙。
本发明的技术解决方案是，一种发电厂用组合式隔热墙，它包括内侧的隔热墙板和外侧的清水混凝土墙板，隔热墙板和清水混凝土墙板之间设有耐火层，清水混凝土墙板上多个贯通耐火层与大气的预留孔；耐火层由以下重量份数的组分组成：碳酸氢钙10～20份、聚酰亚胺5～10份、丙烯酸树脂5～10份。
采用以上结构的发电厂用组合式隔热墙与现有技术相比，具有以下优点：
靠近变压器的隔热墙板具有优良的隔热效果，能够阻断变压器向外界传递的大部分热量，保障厂房内工作人员的安全。然而，即便隔热墙板充分发挥了隔热性能，墙板细小的孔内还是存在空气的对流，传递很少的热量，为了防患于未然，隔热墙板的外侧添加耐火层，聚酰亚胺具有良好的隔热性，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围为-200～300℃，而碳酸氢钙受热分解温度小于100℃。所以当温度达到200～300℃时，聚酰亚胺逐渐融化，碳酸氢钙受热分解，放出大量二氧化碳作灭火气体，有效地隔绝氧气，同时流出水，迅速降低墙面温度。而且聚酰亚胺具有很高的绝缘性能，若有导电的杂质贴付于墙板或者雨水降落于墙体，也不会漏电到墙外，即保证靠近墙面的人员安全。也就是说，一旦温度超过200℃(耐火层的分解温度)，耐火层便会生成二氧化碳，发挥灭火作用。而预留孔为耐火层放出的二氧化碳提供了流通的通道，耐火层分解生成的二氧化碳从预留孔内快速喷出，散发到墙体外侧(即靠近厂房的一侧)，阻断氧气的流动，避免发生火灾。预留孔设置在靠近厂房一侧(远离变压器的一侧)，不仅阻断火势向厂房一侧蔓延，保护工作人员的安全；而且没有破坏隔热墙板，使靠近变压器的隔热墙板仍然能发挥良好的隔热效果。上述发电厂用组合式隔热墙具有隔热效果优、防火性能良好的优点，完全符合厂房的安全要求。
优选地，隔热墙板的砌块由以下重量份数的组分组成：膨胀蛭石30～50份、竹炭10～20份、水泥20～30份、蒙脱土2～5份、酚醛树脂3～5份、三氧化钼3～5份、羟苯甲酯0.1～0.3份。膨胀蛭石具有很强的保温隔热性能，也能增加墙板的强度；竹炭增加膨胀蛭石的结合力和结构稳定性，进一步增加砌块的强度；水泥增加砌块的粘附力；蒙脱土使酚醛树脂、三氧化钼、羟苯甲酯与砌块的粘结性与分散性达到平衡，将酚醛树脂、三氧化钼、羟苯甲酯均匀地混合到砌块内部。纯酚醛树脂的最高工作温度在100～200℃，为了提高其隔热性能，对其进行改性。添加三氧化钼和羟苯甲酯，可将工作温度提升到1000～1500℃，即能阻挡1500℃高温传递。测试结果证明，采用上述组合物作砌块地配方，能显著提高隔热性能，各组分共同发挥协同作用，使得砌块保温隔热性能好、强度高。
优选地，预留孔外端设有金属封板，预留孔上设有当温度超过预定温度时熔化低熔点金属使封板打开的结构。添加封板，将预留孔封闭，分解生成二氧化碳时孔内气压增大，当传递到封板的温度超过预定温度(300～400℃)时，低熔点金属熔化，封板打开，能够更加快速地从预留孔内喷出。
进一步优选地，预留孔内设有金属套管，金属套管内设有处于压缩状态的压簧，压簧的一端固定在远离封板一端的连接板，压簧的另一端经焊点与封板固定，封板与金属套管外端采用预定的熔断温度等于金属熔点的金属点焊。当传递到焊点的温度超过预定温度(300～400℃)时，焊点熔化，压簧的弹力推动封板向外顶开，使得预留孔与外界大气连通，这就给二氧化碳的流动提供了通道，二氧化碳从预留孔内喷出。点焊的施工方式简单方便，金属一次熔化后易于重复再加工。
同样进一步优选地，混凝土墙板为清水混凝土墙板，封板的外表面设有颜色质地与混凝土墙板表面相同的涂层。这样在耐火层温度未超过金属熔断温度时，封板与混凝土墙板的视觉效果相同，连为一体，使得墙面平整美观。
优选地，预留孔为通向清水混凝土墙板外侧面的直孔、通向清水混凝土墙板上端面的L形孔和通向清水混凝土墙板侧面的L形孔。预留孔根据其位置设定：若位于清水混凝土墙板中间，则预留孔是通向清水混凝土墙板外侧面的直孔；若位于清水混凝土墙板上端，则预留孔是通向清水混凝土墙板上端面的L形孔；若位于清水混凝土墙板侧面，则预留孔是通向清水混凝土墙板侧面的L形孔。
优选地，预留孔的外端设有台阶，封板的厚度等于台阶的高度。这样更方便将封板点焊在预留孔外端。
本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种工艺简单、充分运用构造和材料两种隔热技术的发电厂用组合式隔热墙的施工方法。
上述技术问题的技术解决方案是，一种发电厂用组合式隔热墙的施工方法，它包括以下步骤：
1)将以下重量份数的组分搅拌均匀后倒于模型中：膨胀蛭石30～50份、竹炭10～20份、水泥20～30份、蒙脱土2～5份、酚醛树脂3～5份、三氧化钼3～5份、羟苯甲酯0.1～0.3份，水10～20份，干燥，得到砌块；
2)浇筑立柱和横梁得到隔热墙板的框架，在框架内用砌块砌成隔热墙板；
3)在隔热墙板的外侧面涂布以下重量份数的组分：碳酸氢钙10～20份、聚酰亚胺5～10份、丙烯酸树脂5～10份，自然晾干，形成耐火层；
4)在耐火层的外侧面设置多个金属套管，然后浇筑清水混凝土，脱模后静置晾干，形成发电厂用组合式隔热墙。
采用以上发电厂用组合式隔热墙的施工方法与现有技术相比，具有以下优点：
耐火层、隔热墙板由合适的配方组成，加上材料轻质的特点，方便运输和安装，施工工艺简单，充分运用了构造和材料两种隔热技术。上述施工工艺构筑的电厂用组合式隔热墙具有质量轻、保温隔热效果优、防火性能良好的优点，完全符合厂房的安全要求。
优选地，套管外端设有封板，套管内设有当温度超过预定温度时熔化低熔点金属使封板打开的结构，压簧的一端固定在远离封板的一端，压簧的另一端经焊点与封板固定，封板与预留孔外端采用预定的熔断温度等于金属熔点的金属点焊。
附图说明
图1是本发明发电厂用组合式隔热墙立体结构示意图。
图2是本发明发电厂用组合式隔热墙剖面示意图。
图3是本发明发电厂用组合式隔热墙截面示意图。
图4是本发明发电厂用组合式隔热墙封板打开状态的剖面示意图。
图5是本发明发电厂用组合式隔热墙实施例4截面示意图。
图6是本发明发电厂用组合式隔热墙实施例4熔芯熔断状态的剖面示意图。
图中所示1、隔热墙板，2、耐火层，3、清水混凝土墙板，4、预留孔，5、熔芯，6、第一连杆，7、第二连杆，8、封板，9、第一立板，10、第二立板，11、压簧，12、焊点，13、台阶，14、金属套管，15、连接板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
隔热墙实施例
实施例1
一种发电厂用组合式隔热墙，它包括内侧的隔热墙板1和外侧的清水混凝土墙板3。
隔热墙板1的砌块由以下重量份数的组分组成：膨胀蛭石40份、竹炭15份、水泥25份、蒙脱土3份、酚醛树脂5份、三氧化钼3份、羟苯甲酯0.1份。
隔热墙板1和清水混凝土墙板3之间设有耐火层2。耐火层由以下重量份数的组分组成：碳酸氢钙15份、聚酰亚胺8份、丙烯酸树脂8份。
混凝土墙板3上设有多个贯通耐火层2与大气的预留孔4。预留孔4根据其位置设定：若位于清水混凝土墙板3中间，则预留孔4是通向清水混凝土墙板3外侧面的直孔；若位于清水混凝土墙板3上端，则预留孔4是通向清水混凝土墙板3上端面的L形孔；若位于清水混凝土墙板3侧面，则预留孔4是通向清水混凝土墙板3侧面的L形孔。
预留孔4外端设有金属封板8，预留孔4内设有金属套管14，金属套管14内设有处于压缩状态的压簧11，压簧11的一端固定在远离封板8一端的连接板15，压簧11的另一端经焊点12与封板8固定，封板8与金属套管14外端采用预定的熔断温度等于金属熔点的金属点焊。预留孔4的外端还设有台阶13，封板8的厚度等于台阶13的高度。
混凝土墙板3为清水混凝土墙板，封板8的外表面设有颜色质地与混凝土墙板3表面相同的涂层。
实施例2
与实施例1不同之处在于，隔热墙板1的砌块由以下重量份数的组分组成：膨胀蛭石30份、竹炭10份、水泥20份、蒙脱土2份、酚醛树脂3份、三氧化钼3份、羟苯甲酯0.1份；耐火层由以下重量份数的组分组成：碳酸氢钙10份、聚酰亚胺5份、丙烯酸树脂5份。
实施例3
与实施例1不同之处在于，隔热墙板1的砌块由以下重量份数的组分组成：膨胀蛭石50份、竹炭20份、水泥30份、蒙脱土5份、酚醛树脂5份、三氧化钼5份、羟苯甲酯0.3份；耐火层由以下重量份数的组分组成：碳酸氢钙20份、聚酰亚胺10份、丙烯酸树脂10份。
实施例4
与实施例1不同之处在于，清水混凝土墙板3上设有多个通至耐火层2的预留孔4，每个预留孔4内均设有熔断装置。具体的熔断装置为：预留孔4内设有第一连杆6和第二连杆7，第一连杆6的一端固定在耐火层2外侧，第一连杆6的另一端经熔芯5与第二连杆7的一端连接，第二连杆7的另一端设有活动式密封预留孔4的封板8；第一连杆6上设有第一立板9，第二连杆7上设有第二立板10，第一立板9和第二立板10通过压簧11连接。
当温度传递到熔断装置，熔断装置感应到温度超过熔点便熔断，使得预留孔打开，此时预留孔为耐火层放出的二氧化碳提供了流通的通道。上述熔断装置配合耐火层一起发挥作用，耐火层分解生成的二氧化碳从预留孔内快速喷出，散发到墙体外侧(即靠近厂房的一侧)，阻断氧气的流动，避免发生火灾。上述发电厂用组合式隔热墙具有质量轻、隔热效果优、防火性能良好的优点，完全符合厂房的安全要求。
对比例1
与实施例1不同之处在于，隔热墙板的砌块的组分中没有三氧化钼。
对比例2
与实施例1不同之处在于，隔热墙板的砌块的组分中没有羟苯甲酯。
对比例3
与实施例1不同之处在于，没有添加耐火层。
测试
导热性能是隔热耐火材料非常重要的指标，导热系数越小，材料的隔热性能就越好。测试酚醛树脂、实施例1、对比例1～3各样品的阻燃性、导热系数和最高工作温度，结果见表1。
按照GB 5455-1997方法的阻燃性能分级指标，评价阻燃性。
表1
测试结果表明，纯酚醛树脂的最高工作温度在180℃，隔热性能和阻燃性能较差；隔热墙板的砌块中，添加三氧化钼和羟苯甲酯显著增加隔热性能，同时提高其阻燃性能；添加耐火层，阻燃性为一级，同时增加隔热性能。
施工方法实施例
实施例1
一种发电厂用组合式隔热墙的施工方法，它包括以下步骤：
1)将以下重量份数的组分搅拌均匀后倒于模型中：膨胀蛭石30份、竹炭20份、水泥20份、蒙脱土2份、酚醛树脂3份、三氧化钼3份、羟苯甲酯0.1份、水10份，干燥，得到砌块；
2)浇筑立柱和横梁得到隔热墙板1的框架，在框架内用砌块砌成隔热墙板1；
3)在隔热墙板1的外侧面涂布以下重量份数组分的涂层：碳酸氢钙10份、聚酰亚胺5份、丙烯酸树脂5份，自然晾干，形成耐火层2；
4)在耐火层2的外侧面设置多个套管，然后浇筑清水混凝土，脱模后静置晾干，形成发电厂用组合式隔热墙。
实施例2
1)将以下重量份数的组分搅拌均匀后倒于模型中：膨胀蛭石40份、竹炭15份、水泥25份、蒙脱土5份、酚醛树脂5份、三氧化钼5份、羟苯甲酯0.3份、水10份，干燥，得到砌块；
2)浇筑立柱和横梁得到隔热墙板1的框架，在框架内用砌块砌成隔热墙板1；
3)在隔热墙板11的外侧面涂布以下重量份数组分的涂层：碳酸氢钙15份、聚酰亚胺8份、丙烯酸树脂8份，自然晾干，形成耐火层22；
4)在耐火层2的外侧面设置多个金属套管，然后浇筑清水混凝土，脱模后静置晾干，形成发电厂用组合式隔热墙。
套管内均设有熔断装置，然后浇筑清水混凝土，脱模后静置晾干，形成清水混凝土墙板33；熔断装置的施工方法为：在耐火层22外侧固定第一连杆6的一端，第一连杆6的另一端经熔芯5与第二连杆7的一端连接；在第一连杆6上设置第一立板9，在第二连杆7上设置第二立板10，第一立板9和第二立板10通过压簧11连接；第二连杆7的另一端安装活动式密封套管的封板8。
套管为通向清水混凝土墙板外侧面的直形套管、通向清水混凝土墙板上端面的L形套管和通向清水混凝土墙板侧面的L形套管。套管的结构根据其位置灵活设定，均能实现。设置套管是为了在清水混凝土墙板上形成预留孔，当然也可以不用套管，而采用打孔的方式，在清水混凝土墙板上形成预留孔。但相比较而言，设置套管浇筑清水混凝土的方式更加，这是因为套管内壁光滑平整，利于封板活动式密封，而且设置套管可以提前方便的设置熔断装置，安装更加牢固，工作更加稳定。
Claims (8)
1.一种发电厂用组合式隔热墙，其特征在于，它包括内侧的隔热墙板(1)和外侧的混凝土墙板(3)，隔热墙板(1)和混凝土墙板(3)之间设有耐火层(2)，混凝土墙板(3)上设有多个贯通耐火层(2)与大气的预留孔(4)；耐火层由以下重量份数的组分组成：碳酸氢钙10～20份、聚酰亚胺5～10份、丙烯酸树脂5～10份。
2.根据权利要求1所述的发电厂用组合式隔热墙，其特征在于，隔热墙板(1)的砌块由以下重量份数的组分组成：膨胀蛭石30～50份、竹炭10～20份、水泥20～30份、蒙脱土2～5份、酚醛树脂3～5份、三氧化钼3～5份、羟苯甲酯0.1～0.3份。
3.根据权利要求1所述的发电厂用组合式隔热墙，其特征在于，预留孔(4)外端设有金属封板(8)，预留孔(4)内设有当温度超过预定温度时熔化低熔点金属使封板(8)打开的结构。
4.根据权利要求3所述的发电厂用组合式隔热墙，其特征在于，预留孔(4)内设有金属套管(14)，金属套管(14)内设有处于压缩状态的压簧(11)，压簧(11)的一端固定在远离封板(8)一端的连接板(15)，压簧(11)的另一端与封板(8)固定，封板(8)与金属套管(14)外端采用预定的熔断温度等于金属熔点的金属点焊。
5.根据权利要求3所述的发电厂用组合式隔热墙，其特征在于，混凝土墙板(3)为清水混凝土墙板，封板(8)的外表面设有颜色质地与混凝土墙板(3)表面相同的涂层。
6.根据权利要求1所述的发电厂用组合式隔热墙，其特征在于，预留孔(4)为通向混凝土墙板(3)外侧面的直孔、通向混凝土墙板(3)上端面的L形孔和通向混凝土墙板(3)侧面的L形孔。
7.一种基于权利要求1～6任何一项所述的发电厂用组合式隔热墙的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)将以下重量份数的组分搅拌均匀后倒于模型中：膨胀蛭石30～50份、竹炭10～20份、水泥20～30份、蒙脱土2～5份、酚醛树脂3～5份、三氧化钼3～5份、羟苯甲酯0.1～0.3份、水10～20份，干燥，得到砌块；
2)浇筑立柱和横梁得到隔热墙板(1)的框架，在框架内用砌块砌成隔热墙板(1)；
3)在隔热墙板(1)的外侧面涂布以下重量份数组分的涂层：碳酸氢钙10～20份、聚酰亚胺5～10份、丙烯酸树脂5～10份，自然晾干，形成耐火层(2)；
4)在耐火层(2)的外侧面设置多个金属套管(14)，然后浇筑清水混凝土，脱模后静置晾干，形成发电厂用组合式隔热墙。
8.根据权利要求7所述的发电厂用组合式隔热墙的施工方法，其特征在于，金属套管(14)外端安装封板(8)，金属套管(14)内安装当温度超过预定温度时熔化低熔点金属使封板(8)打开的结构：压簧(11)的一端固定在远离封板(8)一端的连接板(15)，压簧(11)的另一端经焊点与封板(8)固定，封板(8)与金属套管(14)外端采用预定的熔断温度等于金属熔点的金属点焊。
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