CN109928708B - 一种新型节能门扇及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型节能门扇及其制备方法，所述新型节能门扇包括金属框架，金属框架内从下到上依次设置有泡沫混凝土下面体、网格状轻质钢骨架层和泡沫混凝土上面体，所述轻质钢骨架层中的网格槽及其与门扇内部的空隙中充填保温防火砂浆。本发明的新型节能门扇，防火性能优，满足GB8624‑2012规定的建筑材料及制品燃烧性能A1级要求；隔热性能佳，导热系数低至0.036～0.083W/m·K；无危害性烟气产生，产烟毒性符合GB/T20285‑2006规定的AQ1安全级别；隔音效果好，计权隔声量高达41～59dB；抗冲击性能佳，经历30kg沙袋软冲击载荷作用9次后产生的凹变形量为3.2～4.7mm，符合GB 17565‑2007规定防盗门软冲击性能分类中的乙级标准（≤5.0mm）。
Description
技术领域
本发明属于建筑用门技术领域，具体涉及一种新型节能门扇及其制备方法。
背景技术
门是人们日常生活中常用的分割有限空间的一种实体，其种类按功能可分为防火门、保温门、隔音门等，在学校、民用住宅建筑、商场等场所均有广泛的应用。现有的门多为单一功能，难以满足医院、学校、办公室等诸多场所对防火、隔音、隔热等多重功能的需要，如市场现有金属材质的门扇，其虽具有较好的防火性能，但因导热系数较高，遇火时会快速的将迎火面的热量传递到背火面，使背火面温度急剧上升，达不到隔热的要求；在空心门体中填充固体隔音材料岩棉、膨胀珍珠岩等制作的门扇，虽可达到较好的隔音效果，但易出现因填充不充分导致的空隙或死角，使其保温性能较差，在冬季采暖和夏季制冷过程中，会增加该门扇分割空间中暖气或冷气的消耗，造成能源的浪费和环境问题的加重，且岩棉、膨胀珍珠岩等使用过程中需要添加高分子粘合剂进行固结，遇火过程中易放出有毒刺激性烟气，严重危害受灾人群的生命安全。 因此，研制开发集防火、保温、隔音等功能为一体的新型门扇已成为建筑用门技术领域发展的必备趋势。
此外，随着国家大规模进行基础设施建设，产生了大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾随意丢弃对环境造成了较大的污染，处理起来将产生较大的经济支出，若在制备门扇时将其合理利用、变废为宝，不仅可解决污染问题，亦能节约成本，符合国家环保节能产业政策。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型节能门扇及其制备方法，以解决现有技术中存在的不足。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种新型节能门扇，包括金属框架，金属框架内从下到上依次设置有泡沫混凝土下面体、网格状轻质钢骨架层和泡沫混凝土上面体，所述轻质钢骨架层中的网格槽及其与门扇其它部分的空隙中充填保温防火砂浆。
优选的，所述网格状轻质钢骨架网格大小为8～20cm。
优选的，所述新型节能门扇的制备方法，包括以下步骤：
1）制备金属框架：将金属材料通过冶炼浇注或焊接制成长方形金属框架；
2）制备门扇外壳：将金属框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置2～5h脱模，得到侧面为金属、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置2～5h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条通过焊接制成网格边长大小为8～20cm的网格状轻质钢骨架；
4）制备保温防火砂浆料浆；
5）制备防火隔热节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的砂浆料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置2～3天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸打磨处理，直接喷涂漆料即可。
优选的，所述泡沫混凝土料浆由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的20%～51%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：水泥57.5%～72%，粉煤灰5%～14%，废弃建筑混凝土颗粒5%～16%，玻璃纤维4%～12%，石膏1%～5%，发泡剂0.2%～1.4%，早强剂1%～3%，减水剂0.3%～1.5%，防水剂1.5%～3.6%。所述水泥为普通硅酸盐水泥、硅酸钙水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣水泥中的一种或几种；所述的粉煤灰为一级粉煤灰、二级粉煤灰、三级粉煤灰中的一种或几种；所述的废弃建筑混凝土颗粒是将建筑混凝土垃圾经破碎、筛分所得，其粒径为0.1～0.5mm；所述的玻璃纤维长度为3～4mm；所述的发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂、脂肪醇醚硫酸盐、烷基磺酸盐、α-烯基磺酸盐中的一种或几种；所述的早强剂为碳酸钠、无水硫酸钠中的一种或两种；所述的减水剂为三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、聚羧酸系减水剂、萘系高效减水剂中的一种或几种；所述的防水剂为有机硅防水剂。
优选的，所述泡沫混凝土料浆的制备步骤为：按配方称量的水泥、粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、早强剂、减水剂和防水剂于混料机中干混2～5min得混合料；向混合料中添加占总水量65%～87%的水混合2～6min制成料浆，同时将发泡剂和剩余的水置入搅拌机中或高压发泡机中通过快速机械搅拌或高压发泡制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合1～3min制得泡沫混凝土料浆。
优选的，所述保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的45%～65%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：水泥32%～45%，粉煤灰3%～9%，加气混凝土砌块废料22%～43%，轻集料8.5%～25%，石膏1%～3%，玻璃纤维0.5%～1.2%，早强剂2%～3%，防水剂4%～7%，减水剂0.65%～1%。所述的水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种；所述的粉煤灰为二级粉煤灰；所述的加气混凝土砌块废料是由干密度为500～625kg/m3的废弃加气混凝土砌块经破碎、筛分所得，其粒径为7～9mm；所述的轻集料为玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石中的一种或几种；所述的玻璃纤维长度为3～4mm；所述的早强剂为无水硫酸钠、碳酸钠中的一种或两种；所述的防水剂为有机硅防水剂；所述的减水剂为三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物。
优选的，所述保温防火砂浆料浆的制备步骤为：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、轻集料、防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占拌合水总水量20%～40%的拌合水混合2～3min，得到混合料；将水泥、粉煤灰、石膏、玻璃纤维、早强剂、减水剂和余下拌合水添加到混合料中混合5～8min即得。
本发明产生的有益效果是：
1）本发明所制门扇的外壳侧面为强韧性皆佳的金属、外壳面体为密度较高（0.9～2.7g/cm3）的泡沫混凝土，骨架为网格状轻质钢，轻质钢骨架网格槽及门扇内部空隙中充填节能保温防火砂浆，各结构有机结合，使门扇结构紧凑、结合牢固、密封性强，克服了现有门扇因填充预制发泡混凝土芯板、岩棉板等存在缝隙而导致的易穿火、保温隔音效果差等缺陷；加之所用材质燃烧等级均为A1级，且受热时不产生任何毒性，使所制门扇兼具防火、保温、隔音、抗冲击性好、绿色环保等优势，可作为防火门、保温门、隔音门应用在学校、民用住宅建筑、商场、医院等场所；
2）本发明在所制门扇外壳面体混凝土中引入了适量的气孔和玻璃纤维，气孔的存在可容纳门扇受热时产生的膨胀量，使其具有较好的抗热震性，玻璃纤维则在门扇遭受外力时，通过裂纹的偏转、桥联以及纤维的拔出等机制对门扇进行强韧化，赋予所制门扇具有较好的耐热性和抗撞击性，克服了传统致密混凝土受热易开裂、抗热震性差、抗冲击性不佳等缺陷；
3）本发明所制门扇中泡沫混凝土、加气混凝土砌块废料、轻质钢和轻集料的存在，使门扇具有优异的隔音和隔热性能，其有效隔声量高达41～59dB，导热系数低至0.036～0.083W/m·K，且重量轻于现有同规格的门扇，有效提升了门扇的能效工程、减轻了所制门扇的自重及其对门框的负荷，利于节约冬季采暖和夏季制冷所消耗的能源，并可提高门体的安装效率、延长门体的使用寿命；
4）本发明所制门扇以废弃物垃圾的再利用为重点，加强再生建材生产技术和工艺研发，使用了高达22%～43%的加气混凝土砌块废料和5%～16%的废弃建筑混凝土颗粒作为原料，提高了固体废弃物的消纳量和产品质量，符合国家环保节能产业政策；同时，利用加气混凝土砌块具有质轻、保温隔热性能好等优点，有效降低了所制门扇的热导率和声传播速度，保证了制品的保温、隔热和隔音性能；
5）本发明制备的门扇外壳以金属为侧面，且不含粗骨料，使门扇具有较好的可加工性能，根据现场实际施工的需要可进行钻、钉等加工，以对门把、铰链等进行安装固定；
6）本发明制备的门扇外壳面体通过浇注法成型，其形状、面板花纹等均可灵活设计，且制备简单，仅通过改变模具的形状、图案等即可实现，脱模后无需复杂处理即可直接喷涂漆料，工艺易控、成本低、外表美观、克服了现有门扇面板装饰带来的工序繁琐、成本高、工期长等缺陷，具有较强的市场适应性和销售前景。
附图说明
图1为本发明的新型节能门扇结构示意图；
图中所示：1.金属框架，2.泡沫混凝土下面体，3.轻质钢骨架，4.保温防火砂浆，5.泡沫混凝土上面体。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
以下实施例中，粉煤灰为将燃煤电厂排出的固体废物粉煤灰处理后，取一级、二级、三级灰使用；废弃建筑混凝土颗粒是将建筑混凝土垃圾经破碎、筛分所得，其粒径为0.1～0.5mm；玻璃纤维长度为3～4mm；加气混凝土砌块废料是由干密度为500～625kg/m3的废弃加气混凝土砌块经破碎、筛分所得，其粒径为7～9mm；有机硅防水剂购买自恒美科技有限公司（HMF-Ⅰ型改性有机硅）。
实施例1
本实施例的新型节能门扇，由密度为0.9g/cm3、厚度为8mm的泡沫混凝土作为外壳上面体和下面体，厚度为2.5mm的镀锌钢板作为外壳侧面，网格状轻质钢作为骨架，以及填充在轻质钢骨架网格槽及其与门扇其它部分的空隙中密度为0.19g/cm3的保温防火砂浆共同组成。
泡沫混凝土料浆由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的51%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥47.5%，硅酸钙水泥15%，二级粉煤灰6%，废弃建筑混凝土颗粒5%，玻璃纤维12%，石膏5%，植物蛋白发泡剂0.6%，脂肪醇醚硫酸盐0.5%，α-烯基磺酸盐发泡剂0.3%，碳酸钠1.4%，无水硫酸钠1.6%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物0.35%，聚丙烯酸铵0.75%，聚羧酸系减水剂0.4%，有机硅防水剂3.6%；网格状轻质钢骨架是将轻质钢条排列成网格大小为17cm的网格状后焊接而成；保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的49%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥32%，二级粉煤灰3%，加气混凝土砌块废料30%，玻化微珠23.5%，石膏3%，玻璃纤维0.85%，无水硫酸钠0.6%，碳酸钠2.4%，有机硅防水剂4%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物0.65%。
本实施例的新型节能门扇的制备方法，采用以下步骤：
1）制备镀锌钢板框架：将2.5mm厚的镀锌钢板焊接成长方形框架；
2）制备门扇外壳：按配方量的普通硅酸盐水泥、硅酸钙水泥、二级粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、碳酸钠、无水硫酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、聚丙烯酸铵、聚羧酸系减水剂和有机硅防水剂于混料机中干混4min得混合料；向混合料中添加占总水量87%的水混合4min制成料浆，同时将植物蛋白发泡剂、脂肪醇醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐发泡剂和剩余的水置入搅拌机中快速机械搅拌制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合3min制得泡沫混凝土料浆；将金属框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置2h使其固化成型后脱模，得到侧面为镀锌钢板、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置2h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条排列成网格大小为17cm的网格状后焊接后即得；
4）制备保温防火砂浆料浆：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、玻化微珠、有机硅防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占总水量40%的拌合水混合2min，得到混合料；将普通硅酸盐水泥、二级粉煤灰、石膏、玻璃纤维、无水硫酸钠、碳酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物和余下拌合水添加到混合料中混合7min即得；
5）制备新型节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置2天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸稍作打磨处理，直接喷涂仿木漆即可。
实施例2
本实施例的新型节能门扇，由密度为2.6g/cm3、厚度为6mm的泡沫混凝土作为外壳上面体和下面体，厚度为0.8mm的铝合金作为外壳侧面，网格状轻质钢作为骨架，以及填充在轻质钢骨架网格槽及其与门扇其它部分的空隙中密度为0.25g/cm3的保温防火砂浆共同组成。
泡沫混凝土料浆由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的23%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥54%，硅酸钙水泥12%，一级粉煤灰4%，二级粉煤灰7%，三级粉煤灰3%，废弃建筑混凝土颗粒9%，玻璃纤维5.5%，石膏1.5%，α-烯基磺酸盐0.2%，碳酸钠0.7%，无水硫酸钠1.3%，萘系高效减水剂0.3%，有机硅防水剂1.5%；网格状轻质钢骨架是将轻质钢条排列成网格大小为8cm的网格状后焊接而成；保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的61%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥45%，二级粉煤灰9%，加气混凝土砌块废料22%，玻化微珠12%，膨胀蛭石3%，石膏1.4%，玻璃纤维0.5%，碳酸钠2.2%，有机硅防水剂4.1%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物0.8%。
本实施例的新型节能门扇的制备方法，采用以下步骤：
1）制备铝合金框架：将铝合金材料冶炼浇注成板材厚度为0.8mm的长方形框架；
2）制备门扇外壳：按配方量的普通硅酸盐水泥、硅酸钙水泥、一级粉煤灰、二级粉煤灰、三级粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、碳酸钠、无水硫酸钠、萘系高效减水剂和有机硅防水剂于混料机中干混5min得混合料；向混合料中添加占总水量67%的水混合2min制成料浆，同时将α-烯基磺酸盐和剩余的水置入高压发泡机中通过高压发泡制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合1min制得泡沫混凝土料浆；将铝合金框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置4.5h使其固化成型后脱模，得到侧面为铝合金、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置4.5h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条排列成网格大小为8cm的网格状后焊接后即得；
4）制备保温防火砂浆料浆：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、玻化微珠、膨胀蛭石、有机硅防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占总水量20%的拌合水混合3min，得到混合料；将普通硅酸盐水泥、二级粉煤灰、石膏、玻璃纤维、碳酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物和余下拌合水添加到混合料中混合5min即得；
5）制备新型节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置3天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸稍作打磨处理，直接喷涂咖啡色油性漆即可。
实施例3
本实施例的新型节能门扇，由密度为2.7g/cm3、厚度为3mm的泡沫混凝土作为外壳上面体和下面体，厚度为1.5mm的紫铜作为外壳侧面，网格状轻质钢作为骨架，以及填充在轻质钢骨架网格槽及其与门扇其它部分的空隙中密度为0.23g/cm3的保温防火砂浆共同组成。
泡沫混凝土料浆由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的20%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥55%，硅酸钙水泥12%，硫铝酸盐水泥2%，矿渣水泥3%，一级粉煤灰4%，二级粉煤灰5%，三级粉煤灰3%，废弃建筑混凝土颗粒8%，玻璃纤维4%，石膏1%，动物蛋白发泡剂0.2%，碳酸钠1%，聚羧酸系减水剂0.3%，有机硅防水剂1.5%；所述网格状轻质钢骨架是将轻质钢条排列成网格大小为20cm的网格状后焊接而成；保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的65%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥40%，二级粉煤灰7.5%，加气混凝土砌块废料25%，玻化微珠15%，膨胀珍珠岩3%，石膏1%，玻璃纤维0.6%，无水硫酸钠0.3%，碳酸钠1.7%，有机硅防水剂5.15%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物0.75%。
本实施例的新型节能门扇的制备方法，采用以下步骤：
1）制备紫铜框架：将1.5mm厚的紫铜板焊接成长方形框架；
2）制备门扇外壳：按配方量的普通硅酸盐水泥、硅酸钙水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣水泥、
一级粉煤灰、二级粉煤灰、三级粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、碳酸钠、聚羧酸系减水剂和有机硅防水剂于混料机中干混3min得混合料；向混合料中添加占总水量65%的水混合6min制成料浆，同时将动物蛋白发泡剂和剩余的水置入高压发泡机中通过高压发泡制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合1min制得泡沫混凝土料浆；将紫铜框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置5h使其固化成型后脱模，得到侧面为紫铜、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置5h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条排列成网格大小为20cm的网格状后焊接后即得；
4）制备保温防火砂浆料浆：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、玻化微珠、膨胀珍珠岩、有机硅防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占总水量28%的拌合水混合2.5min，得到混合料；将普通硅酸盐水泥、二级粉煤灰、石膏、玻璃纤维、无水硫酸钠、碳酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物和余下拌合水添加到混合料中混合8min即得；
5）制备新型节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置3天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸稍作打磨处理，直接喷涂仿木漆即可。
实施例4
本实施例的新型节能门扇，由密度为1.9g/cm3、厚度为4mm的泡沫混凝土作为外壳上面体和下面体，厚度为1.3mm的黄铜作为外壳侧面，网格状轻质钢作为骨架，以及填充在轻质钢骨架网格槽及其与门扇其它部分的空隙中密度为0.2g/cm3的保温防火砂浆共同组成。
泡沫混凝土由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的34%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥55%，硫铝酸盐水泥2.5%，硅酸钙水泥5%，一级粉煤灰6%，三级粉煤灰3%，废弃建筑混凝土颗粒13%，玻璃纤维7%，石膏3%，脂肪醇醚硫酸盐0.3%，α-烯基磺酸盐0.25%，无水硫酸钠1.5%，碳酸钠0.5%，聚丙烯酸0.5%，聚丙烯酸铵0.15%，有机硅防水剂2.3%；网格状轻质钢骨架是将轻质钢条排列成网格大小为15cm的网格状后焊接而成；保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的45%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥30%，矿渣硅酸盐水泥5%，二级粉煤灰5.5%，加气混凝土砌块废料23.5%，玻化微珠21%，膨胀珍珠岩2.5%，膨胀蛭石1.5%，石膏1.3%，玻璃纤维1.2%，无水硫酸钠0.5%，碳酸钠2.0%，有机硅防水剂5%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物1%。
本实施例的新型节能门扇的制备方法，采用以下步骤：
1）制备黄铜框架：将黄铜材料冶炼浇注成板材厚度为1.3mm的长方形框架；
2）制备门扇外壳：按配方量的普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸钙水泥、一级粉煤灰、三级粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、无水硫酸钠、碳酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵和有机硅防水剂于混料机中干混2min得混合料；向混合料中添加占总水量75%的水混合6min制成料浆，同时将脂肪醇醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐和剩余的水置入搅拌机中快速机械搅拌制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合2min制得泡沫混凝土料浆；将黄铜框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置3h使其固化成型后脱模，得到侧面为金属、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置3h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条排列成网格大小为15cm的网格状后焊接后即得；
4）制备保温防火砂浆料浆：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、有机硅防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占总水量32%的拌合水混合3min，得到混合料；将普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、二级粉煤灰、石膏、玻璃纤维、无水硫酸钠、碳酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物和余下拌合水添加到混合料中混合5min即得；
5）制备新型节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置3天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸稍作打磨处理，直接喷涂红棕色油性漆即可。
实施例5
本实施例的新型节能门扇，由密度为1.4g/cm3、厚度为10mm的泡沫混凝土作为外壳上面体和下面体，厚度为2.5mm的镀锌钢板作为外壳侧面，网格状轻质钢作为骨架，以及填充在轻质钢骨架网格槽及其与门扇其它部分的空隙中密度为0.19g/cm3的保温防火砂浆共同组成。
泡沫混凝土由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的43%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥57.5%，二级粉煤灰5%，废弃建筑混凝土颗粒16%，玻璃纤维10%，石膏4.5%，植物蛋白发泡剂0.6%，烷基磺酸盐0.3%，碳酸钠1.5%，无水硫酸钠1%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物0.7%，聚丙烯酸钠0.2%，有机硅防水剂2.7%；网格状轻质钢骨架是将轻质钢条排列成网格大小为11cm的网格状后焊接而成；保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的53%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：普通硅酸盐水泥32%，二级粉煤灰3%，加气混凝土砌块废料43%，玻化微珠8.5%，石膏2.1%，玻璃纤维0.75%，碳酸钠3%，有机硅防水剂7%，三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物0.65%。
本实施例的新型节能门扇的制备方法，采用以下步骤：
1）制备镀锌钢板框架：将2.5mm厚的镀锌钢板焊接成长方形框架；
2）制备门扇外壳：按配方量的普通硅酸盐水泥、二级粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、碳酸钠、无水硫酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、聚丙烯酸钠和有机硅防水剂于混料机中干混4min得混合料；向混合料中添加占总水量75%的水混合3min制成料浆，同时将植物蛋白发泡剂、烷基磺酸盐和剩余的水置入高压发泡机中通过高压发泡制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合2.5min制得泡沫混凝土料浆；将镀锌钢板框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置2h使其固化成型后脱模，得到侧面为镀锌钢板、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置2h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条排列成网格大小为11cm的网格状后焊接后即得；
4）制备保温防火砂浆填充料：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、玻化微珠、有机硅防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占总水量36%的拌合水混合3min，得到混合料；将普通硅酸盐水泥、二级粉煤灰、石膏、玻璃纤维、碳酸钠、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物和余下拌合水添加到混合料中混合6min即得；
5）制备新型节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的保温防火砂浆料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置3天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸稍作打磨处理，直接喷涂仿木漆即可。
试验例1
为反映各实施例所得新型节能门扇各项性能的差异性，本试验例均选取厚度为9cm的门扇进行检测，结果如表1所示。
表1 各实施例新型节能门扇的性能检测结果
由表1的试验结果可知，本发明的新型节能门扇，防火性能优，满足GB8624-2012规定的建筑材料及制品燃烧性能A1级要求；隔热性能佳，导热系数低至0.036～0.083W/m·K；无危害性烟气产生，产烟毒性符合GB/T20285-2006规定的AQ1安全级别；隔音效果好，计权隔声量高达41～59dB；抗冲击性能佳，经历30kg沙袋软冲击载荷作用9次后产生的凹变形量为3.2～4.7mm，符合GB 17565-2007规定防盗门软冲击性能分类中的乙级标准（≤5.0mm）。
Claims (5)
1.一种新型节能门扇，其特征在于：包括金属框架，金属框架内从下到上依次设置有泡沫混凝土下面体、网格状轻质钢骨架层和泡沫混凝土上面体，所述轻质钢骨架层中的网格槽及其与门扇其它部分的空隙中充填保温防火砂浆；
所述新型节能门扇采用如下方法制备得到：
1）制备金属框架：将金属材料通过冶炼浇注或焊接制成长方形金属框架；
2）制备门扇外壳：将金属框架放置在模具中，浇注泡沫混凝土料浆，静置2～5h脱模，得到侧面为金属、下面体为泡沫混凝土、内为空腔、上面开口的长方体外壳；将泡沫混凝土料浆浇注到模具内，静置2～5h脱模，即可制得用来封闭外壳开口的长方形板块状泡沫混凝土上面体；
所述泡沫混凝土料浆由泡沫混凝土原料和水混合而成，水的添加量为泡沫混凝土原料总重量的20%～51%；泡沫混凝土原料的组成按质量百分比计包括：水泥57.5%～72%，粉煤灰5%～14%，废弃建筑混凝土颗粒5%～16%，玻璃纤维4%～12%，石膏1%～5%，发泡剂0.2%～1.4%，早强剂1%～3%，减水剂0.3%～1.5%，防水剂1.5%～3.6%；
所述水泥为普通硅酸盐水泥、硅酸钙水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣水泥中的一种或几种；所述的粉煤灰为一级粉煤灰、二级粉煤灰、三级粉煤灰中的一种或几种；所述的废弃建筑混凝土颗粒是将建筑混凝土垃圾经破碎、筛分所得，其粒径为0.1～0.5mm；所述的玻璃纤维长度为3～4mm；所述的发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂、脂肪醇醚硫酸盐、烷基磺酸盐、α-烯基磺酸盐中的一种或几种；所述的早强剂为碳酸钠、无水硫酸钠中的一种或两种；所述的减水剂为三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、聚羧酸系减水剂、萘系高效减水剂中的一种或几种；所述的防水剂为有机硅防水剂；
3）制备网格状轻质钢骨架：将轻质钢条通过焊接制成网格大小为8～20cm的网格状轻质钢骨架；
4）制备保温防火砂浆料浆：所述保温防火砂浆料浆由保温防火砂浆原料和拌合水混合而成，拌合水的添加量为保温防火砂浆原料总重量的45%～65%；保温防火砂浆原料的组成按质量百分比计包括：水泥32%～45%，粉煤灰3%～9%，加气混凝土砌块废料22%～43%，轻集料8.5%～25%，石膏1%～3%，玻璃纤维0.5%～1.2%，早强剂2%～3%，防水剂4%～7%，减水剂0.65%～1%；
5）制备防火隔热节能门扇主体：将步骤3）制得的网格状轻质钢骨架置于步骤2）所得的长方体外壳中，在轻质钢骨架网格槽及其与外壳的空隙中充填步骤4）制得的保温防火砂浆料浆，填充密实后刮平轻质钢骨架上方的料浆，用步骤2）所得长方形板块状泡沫混凝土上面体封闭外壳开口，室温静置2～3天即得；
6）后处理：将所制门扇主体用细纱纸打磨处理，直接喷涂漆料即可。
2.如权利要求1所述新型节能门扇，其特征在于：所述网格状轻质钢骨架网格大小为8～20cm。
3.如权利要求1所述新型节能门扇，其特征在于所述泡沫混凝土料浆的制备步骤为：按配方量的水泥、粉煤灰、废弃建筑混凝土颗粒、玻璃纤维、石膏、早强剂、减水剂和防水剂于混料机中干混2～5min得混合料；向混合料中添加占总水量65%～87%的水混合2～6min制成料浆，同时将发泡剂和剩余的水置入搅拌机中或高压发泡机中通过快速机械搅拌或高压发泡制得均匀细腻的泡沫；将泡沫添加到料浆中混合1～3min制得泡沫混凝土料浆。
4.如权利要求1所述新型节能门扇，其特征在于：所述步骤4）中的水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种；所述的粉煤灰为二级粉煤灰；所述的加气混凝土砌块废料是由干密度为500～625kg/m3的废弃加气混凝土砌块经破碎、筛分所得，其粒径为7～9mm；所述的轻集料为玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石中的一种或几种；所述的玻璃纤维长度为3～4mm；所述的早强剂为无水硫酸钠、碳酸钠中的一种或两种；所述的防水剂为有机硅防水剂；所述的减水剂为三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物。
5.如权利要求1所述新型节能门扇，其特征在于，所述保温防火砂浆的制备步骤为：将废弃的加气混凝土砌块破碎成粒径为7～9mm后置于水中浸泡0.5h，为除去多余水分，捞出后将其置于滤网中悬空挂置10min，得到预湿加气混凝土废料颗粒；将预湿加气混凝土废料颗粒、轻集料、防水剂按比例加入卧式低速滚筒混合机中，添加占拌合水总水量20%～40%的拌合水混合2～3min，得到混合料；将水泥、粉煤灰、石膏、玻璃纤维、早强剂、减水剂和余下拌合水添加到混合料中混合5～8min即得。
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