CN109747024B

CN109747024B - 一种轻质复合墙板及其制备工艺

Info

Publication number: CN109747024B
Application number: CN201910171229.4A
Authority: CN
Inventors: 李振宇; 曾译民
Original assignee: Yunnan Jianfeng Construction Engineering Co ltd
Current assignee: Yunnan Jianfeng Construction Engineering Co ltd
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2039-03-07
Also published as: CN109747024A

Abstract

本发明公开一种轻质复合墙板及其制备工艺。所述轻质复合墙板包括芯层、粘帖于芯层一侧或两层的覆面层，芯层由下述质量百分比的组分组成：水泥15～30%、石英砂粉35～55%、EPS发泡颗粒5～15%、引气型减水剂1～5%、芯层回收料5～15%、余量的水。所述制备工艺包括覆面层准备、芯层配料混合、模箱准备、灌浆、养护、自然干燥步骤。本发明的轻质复合墙板以EPS发泡颗粒混合石英砂构成的混凝土为芯材，根据需要复合不同的覆面层，从而形成集保温隔热、结构功能和防水性能于一体的新型轻质墙板材料。本发明的制备工艺将覆面层在灌浆过程中与芯层自然结合，并在常温常压下灌浆、养护及干燥，制备工艺简单、易操作、成本低。

Description

一种轻质复合墙板及其制备工艺

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种集保温隔热、结构功能和防水性能于一体的轻质复合墙板及其制备工艺。

背景技术

黏土砖作为传统建材，生产原料主要来自于耕地，而且能耗较高，开采粘土会造成大量的植被破坏和水土流失；此外，传统黏土砖质量较重，为了保证施工后墙板的强度，必然会造成结构层承重下降和空间利用率降低的问题，而铺装效率也较低。因此，现代建材对材料要求低能耗、节约土地、环境友好；为此，现代建材可以利用工业废弃物进行工厂化生产，同时采用集约化、标准化施工将工人从传统的人海式施工方式中解脱出来；通过采用上述措施，既能避免传统建材结构、生产及施工中存在的问题，而且能够保证可靠的工程质量、良好的抗震性、隔音效果和保温效果等。

因此，目前市面上出现了不少以无机或有机材料作为保温、减重为主的轻质复合墙板，用于代替传统的砖瓦，分别具有环保节能无污染、轻质抗震、防火、保温、隔音、施工快捷等优点，而由于其装饰和保温一体化的优势，非常适用于装配式建筑的要求，有非常广泛的市场应用前景。但是，现有技术中的轻质复合墙板在采用诸如石棉、玻璃棉、泡沫玻璃、微孔硅酸钙等无机材料时，虽然防火性能较好，但导热系数较大，保温效果不理想；而在采用诸如EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫）及PU（聚氨酯泡沫）等有机材料时，虽然保温性能好，但防火性能差、强度低。虽然也有为了解决有机材料防火性能差而加入阻燃剂，但因一般阻燃剂沸点小于300℃，所以防火性能仍然不够理想，而且还会导致成本上升，也不能解决强度低的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种集保温隔热、结构功能和防水性能于一体的轻质复合墙板，还提供了一种工艺简单、易操作、成本低的轻质复合墙板的制备工艺。

本发明的轻质复合墙板是这样实现的：包括芯层、粘帖于芯层一侧或两层的覆面层，所述芯层由下述质量百分比的组分组成：水泥15~30%、石英砂粉35~55%、EPS发泡颗粒5~15%、引气型减水剂1~5%、芯层回收料5~15%、余量的水。

本发明的轻质复合墙板制备工艺是这样实现的：包括覆面层准备、芯层配料混合、模箱准备、灌浆、养护、自然干燥步骤，具体如下：

A、覆面层准备：按覆面层的组份配比制备得到覆面层或购买覆面层；

B、芯层配料混合：将芯层的各组分按配比加入搅拌站中充分混拌，得到混合料浆；

C、模箱准备：在模箱内固定模具，根据要求插入覆面层并固定，然后将模箱移动至搅拌站下方备用；

D、灌浆：将混合浆料灌入准备好的模箱内并捣实；

E、养护：将灌浆后的模箱自然养护至少72h后脱模，得到轻质复合墙板产品；

F、自然干燥：将检验合格的轻质复合墙板产品包装打包或单独自然干燥25~40d，得到轻质复合墙板成品。

1、本发明的复合轻型墙板集防火、保温、防水、轻薄和承重等特性于一体，能够有效的降低传统墙板的重量，同时在保证墙板强度的情况下降低装配的难度，能够有效提升墙板的铺装效率，并且有效节约资源，减小土地的损坏，以及提高空间的利用率。

2、本发明在现有复合轻型墙板的EPS芯层基础上增加低成本、易获取的石英砂粉作为骨料，以引气型减水剂及芯层回收料作为辅料，经合理的配比和制备，其中的石英砂粉既能提高EPS芯层的耐火能力，且使芯层更加密实，从而提高复合轻型墙板的耐久、抗压抗折强度及抗渗性能，还能有效的降低成本。

3、本发明在现有复合轻型墙板的EPS芯层中添加少量的芯层回收料，既能解决生产中不合格芯层难以回收利用而造成环境污染的难题，而且颗粒状含EPS芯层回收料还能抵消石英砂粉带来脆性变大的负面影响，从而进一步降低复合轻型墙板的生产成本。

4、本发明的复合轻型墙板之覆面层在灌浆过程中与芯层自然结合，相较现有胶粘方式成本低、结合紧密，而且覆面层能够根据复合轻型墙板的应用场景进行自由搭配，提高了复合轻型墙板的适用返回。

5、本发明的制备工艺中混合浆料灌浆过程进行了捣实操作，因此芯层在硬化后具有较为密实的结构，既能提高芯层的合格率，而且也能提高最终墙板的机械强度，从而具有理想的抗震功能。

6、本发明的制备工艺在常温及常压下进行，相比现有技术中采用的高温、高压技术，既能有效减少能源消耗，又能简化操作过程和减低对设备的要求，整体的制备工艺成本较低。

因此，本发明具有集低成本、保温隔热、结构功能和防水性能于一体的特点。

附图说明

图1为本发明之制备生产流程示意图；

图2为本发明之硅酸钙板工艺流程框图；

其中：1-混合搅拌，2-配料计量；

S110-纤维浆制备，S120-石英砂浆制备，S130-制浆，S140-磨浆及预搅拌，S150-制板，S160-预养护，S170-蒸压养护，S180-烘干，S190-整形。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

本发明的轻质复合墙板，包括芯层、粘帖于芯层一侧或两层的覆面层，所述芯层由下述质量百分比的组分组成：水泥15~30%、石英砂粉35~55%、EPS发泡颗粒5~15%、引气型减水剂1~5%、芯层回收料5~15%、余量的水。

所述引气型减水剂为市场可开采购混泥土用常规产品。

所述芯层回收料的粒度为-200目>80%。

所述覆面层为GRC板（玻璃纤维增强混凝土板）、埃特板、硅酸钙板或纸面石膏板。

所述硅酸钙板由下述质量百分比的组分组成：水泥10~20%、石英砂粉35~60%、消石灰粉10~20%、粉煤灰5~10%、增强纤维素5~10%、填料2~5%、膨润土5~10%、絮凝剂1~3%。

所述水泥为425#普通硅酸盐水泥，所述石英砂粉的SiO₂含量不小于95%且-200目>90%。

所述填料为硅灰石或管状埃洛石的无机填料或比表面积为1000~5000cm²/g的明矾和/或硫酸铝，所述填料的粒度为-200目>95%。

所述絮凝剂为市场开采购的硅酸钙板用常规产品。

所述芯层的两侧端和/或上下端分别对应设置有隼头、隼槽。

所述隼头及隼槽的剖面呈梯形结构，所述隼槽的梯形结构两侧边夹角小于隼头的梯形结构两侧边夹角。

所述芯层的厚度为90~120mm，所述覆面层的厚度为5~10mm。

如图1所示，本发明的轻质复合墙板的制备工艺，包括覆面层准备、芯层配料混合、模箱准备、灌浆、养护、自然干燥步骤，具体如下：

D、灌浆：将混合浆料灌入准备好的模箱内并捣实；

如图2所示，所述覆面层为硅酸钙板的生产包括纤维浆制备、石英砂浆制备、制浆、磨浆及预搅拌、制板、预养护、蒸压养护、烘干、整形步骤，具体如下：

A1、纤维浆制备：将浆板纸与回收的废牛皮纸或水泥袋纸按100:10~100的质量份比分别加入立式中浓水力碎浆机中，加水充分松解，每锅料松解40~60min，然后送入纸浆池，再加水稀释至4~6%进入双盘磨浆机疏磨，疏磨后的纸浆送入贮浆池进行配浆；

A2、石英砂浆制备：将石英砂喂入磨机内并加水粉磨至-200目>95%，制备得到砂浆；

A3、制浆：将下述组分按干物质的质量百分比：水泥10~20%、砂浆35~60%、消石灰粉10~20%、粉煤灰5~10%、纸浆5~10%、填料2~5%、膨润土5~10%、絮凝剂1~3%分别送入逆流式搅拌机，充分拌合制备得到料浆；

A4、磨浆及预搅拌：将料浆均匀地供给单盘磨浆机匀磨处理，磨好的料浆由斗式储浆机储存或存储后再给入预搅拌罐内搅拌；

A5、制板：将磨浆或预搅拌后的料浆均匀流出铺在运行的工业毛毯上，通过真空系统抽吸滤水，薄料层缠绕在制板机的成型筒上，经多层缠绕达到设定的料坯厚度时切断料坯，然后将料坯输送至接坯切割机切割得到板坯，板坯经堆垛机用一张模板一张板坯交替的方式堆垛；

A6、预养护：湿坯堆垛后经自然养护或用板垛液压机加压压缩并保压一定时间后泄压自然养护，然后脱模堆垛得到板垛；

A7、蒸压养护：将板垛送入蒸压养护温度为175~197℃、压力1.0~1.2MPa的蒸压釜中进行13~16h的蒸压养护；

A8、烘干：将蒸压养护好的板坯烘干处理至水份小于10%；

A9、整形：烘干后的板坯经单面砂光机定厚砂削，然后再经磨边倒角机组对板边磨削及倒角处理，得到硅酸钙板。

所述蒸压养护步骤中板垛送入蒸压釜后先经2h随炉升温至175~197℃和加压至1.0~1.2MPa，然后恒温恒压8~10h，随后随炉降温泄压3~4h后出炉。

所述蒸压养护步骤中板垛送入蒸压釜后釜内先经25~35min抽真空至-0.5个大气压，然后再升温并加压养护。

实施例1：硅酸钙板的制备1

S110：将外购的浆板纸2000kg及回收的废牛皮纸200kg分别加入立式中浓水力碎浆机中，加水充分松解，每锅料松解时间为40min，松解后的纸浆由泵送入纸浆池，再加水稀释至4~6%进入双盘磨浆机疏磨，以提高纸浆的打浆度，疏磨后的纸浆由泵送入贮浆池进行配浆得到浓度为10%的纸浆，送往纸浆计量罐备用。

S120：将SiO₂含量达到95%以上且细度的合格石英砂喂入磨机内，加水粉磨至-200目不小于90%，制备得到浓度为20%的砂浆。

S130：将配浆后浓度为10%的纸浆5000kg及浓度为20%的砂浆30000kg送入逆流式搅拌机，然后分别将1000kg的425#普通硅酸盐水泥、1000kg的消石灰粉、500kg的干粉煤灰、200kg的填料、500kg的膨润土、300kg的絮凝剂用螺旋输送机送入粉料计量秤计量后送入逆流式搅拌机，充分拌合制备得到料浆送至储浆池（罐）中备用。

S140：将上述料浆由泵定量均匀地供给单盘磨浆机匀磨处理，磨好的料浆由斗式储浆机储存或存储后再给入预搅拌罐内搅拌以达到预定的料浆的质量浓度。

S150：将储浆机储存或预搅拌后的料浆均匀流出铺在运行的工业毛毯上，通过真空系统抽吸滤水形成薄料层，薄料层缠绕在制板机的Ф1650成型筒上，经多层缠绕达到设定的料坯厚度时自动出刀切断料坯，然后将料坯输送至接坯切割机一次下坯经纵横切割后成2张标准板坯（标准板坯：2.44mx1.22m），切割后的板坯经堆垛机用一张模板一张板坯交替的方式堆垛。

S160：湿坯堆垛后经一段时间的自然养护，使板坯达到初期强度；生产高密度板时，用板垛液压机对湿坯堆垛加压压缩并保压一段时间后泄压，然后自然养护，最后将自然养护完成的板坯送至脱模机下脱模堆垛，得到板垛。

S170：将板垛经摆渡车摆渡至蒸压釜前编组入釜，经25~35min抽真空至-0.5个大气压，以利于节约后续的蒸汽且使硅酸钙板吸热均匀，不至造成蒸养缺陷；然后经2h随炉升温至175~197℃和加压至1.0~1.2MPa，然后恒温恒压8~10h，随后随炉降温泄压3~4h后由卷扬机牵引出炉；通过蒸压养护使板坯中的二氧化硅、氢氧化钙和水发生水化反应，最后生成托贝莫来石和部分硬硅钙石结晶；

水化反应的大体顺序是：

C+S+H→C2SH(A)→C5S4Hn→C4S5Hn→C4S5H5→C5S6H6(或C6S6H)；

其中：石英砂粉既参加了反应，又是坚强的骨料，在石英砂粉质量较好，配合比合适，水化物碱度、结晶度和水化层厚度均得当的情况下，硅酸钙板制品能获得很高的强度。

S180：将蒸压养护好的板坯由链板带动梳子托着板坯在梳式烘干机的隧道窑中连续烘干，烘干热源由锅炉蒸汽提供，通过热交换器，轴流风机使热风在窑内循环，板坯得到均匀烘干至水份小于10%卸出堆垛成垛。

S190：烘干后的板坯经单面砂光机定厚砂削，砂光后再经磨边倒角机组对板边磨削及倒角处理，达到满足建筑业对硅酸钙板外观尺寸精确度以及板与板接缝要求，经外观检查及送样抽检合格后得到硅酸钙板成品。

实施例2：硅酸钙板的制备2

S110：将外购的浆板纸2000kg及回收的废牛皮纸500kg、回收的水泥袋纸1500kg分别加入立式中浓水力碎浆机中，加水充分松解，每锅料松解时间为60min，松解后的纸浆由泵送入纸浆池，再加水稀释至4~6%进入双盘磨浆机疏磨，以提高纸浆的打浆度，疏磨后的纸浆由泵送入贮浆池进行配浆浓度为5%的纸浆，然后送往纸浆计量罐备用。

S120：将SiO2含量达到95%以上且细度的合格石英砂喂入磨机内，加水粉磨至-200目不小于90%，制备得到浓度为20%的砂浆。

S130：将配浆后浓度为5%的纸浆20000kg及浓度为20%的砂浆19500kg送入逆流式搅拌机，然后分别将1500kg的425#普通硅酸盐水泥、1500kg的消石灰粉、800kg的干粉煤灰、500kg的填料、700kg的膨润土、100kg的絮凝剂用螺旋输送机送入粉料计量秤计量后送入逆流式搅拌机，充分拌合制备得到料浆送至储浆池（罐）中备用。

S170：将板垛经摆渡车摆渡至蒸压釜前编组入釜，经25~35min抽真空至-0.5个大气压，以利于节约后续的蒸汽且使硅酸钙板吸热均匀，不至造成蒸养缺陷；然后经2h随炉升温至175~197℃和加压至1.0~1.2MPa，然后恒温恒压8~10h，随后随炉降温泄压3~4h后由卷扬机牵引出炉；通过蒸压养护使板坯中的二氧化硅、氢氧化钙和水发生水化反应，最后生成托贝莫来石和部分硬硅钙石结晶。

实施例3：轻质复合板的制备

S100：按实施例1或2制备得到覆面层。

S200：将芯层的各组分通过进料斗称量，分别按水泥15~30%、石英砂粉35~55%、EPS发泡颗粒5~15%、引气型减水剂1~5%、芯层回收料5~15%的质量百分比加入强制搅拌站中，加水充分混拌得到混合料浆。

S300：在模箱内固定模具，根据需要插入对应的覆面层并固定，然后将模箱移动至搅拌站下方备用。

S400：将混合浆料灌入准备好的模箱内并捣实。

S500：将灌浆后的模箱自然养护至少72h，然后脱模得到轻质复合墙板产品。

S600：将外形尺寸及灌浆饱满，经检验合格的轻质复合墙板产品包装打包后自然干燥25~40d或单独自然干燥25~40d，得到轻质复合墙板成品。

Claims

1.一种轻质复合墙板的制备工艺，其特征在于所述轻质复合墙板由芯层和粘帖于芯层一侧或两侧的覆面层组成，芯层由按质量百分比的水泥15~30%、石英砂粉35~55%、EPS发泡颗粒5~15%、引气型减水剂1~5%、芯层回收料5~15%、余量的水制成；覆面层为GRC板、埃特板、硅酸钙板或纸面石膏板；制备工艺具体如下：

D、灌浆：将混合浆料灌入准备好的模箱内并捣实；

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于所述硅酸钙板由质量百分比的水泥10~20%、石英砂粉35~60%、消石灰粉10~20%、粉煤灰5~10%、增强纤维素5~10%、填料2~5%、膨润土5~10%、絮凝剂1~3%制成。

3.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于所述水泥为425#普通硅酸盐水泥，所述石英砂粉的SiO₂含量不小于95%且-200目>90%。

4.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于硅酸钙板的生产步骤具体如下：

A8、烘干：将蒸压养护好的板坯烘干处理至水份小于10%；

5.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于所述蒸压养护步骤中板垛送入蒸压釜后先经2h随炉升温至175~197℃和加压至1.0~1.2MPa，然后恒温恒压8~10h，随后随炉降温泄压3~4h后出炉。

6.根据权利要求4或5所述的制备工艺，其特征在于所述蒸压养护步骤中板垛送入蒸压釜后釜内先经25~35min抽真空至-0.5个大气压，然后再升温并加压养护。

7.一种根据权利要求1所述制备工艺制备的轻质复合墙板。

8.根据权利要求7所述轻质复合墙板，其特征在于所述芯层的两侧端和/或上下端分别对应设置有隼头、隼槽。

9.根据权利要求8所述轻质复合墙板，其特征在于所述隼头及隼槽的剖面呈梯形结构，所述隼槽的梯形结构两侧边夹角小于隼头的梯形结构两侧边夹角。