CN110409699B - 一种预制装配式轻质保温降噪墙板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及墙板技术领域，公开了一种预制装配式轻质保温降噪墙板及其制备方法，该墙板包括三层结构：两个外侧层为钢筋混凝土层，中间层为多孔混合体夹层；墙板中设有贯穿三层的钢筋；多孔混合体夹层中含有竹木混合纤维。制备方法为：1）制作一块钢筋混凝土层，在凝固前预埋钢筋，使钢筋的两端穿出钢筋混凝土层表面；2）待凝固后，与另一块刚浇好的钢筋混凝土层相向对接，使钢筋插入另一块钢筋混凝土层中，形成二层的空心体；3）待凝固后，将空心体垂直竖起，灌浇多孔混合体夹层的浇筑料；4）在恒温恒湿环境中养护后，得到成品。本发明墙板结构新颖独特，重量轻，保温降噪效果好，且运输安装快捷，可大批量装配式自动化生产。

Description

一种预制装配式轻质保温降噪墙板及其制备方法
技术领域
本发明涉及墙板技术领域，尤其涉及一种预制装配式轻质保温降噪墙板及其制备方法。
背景技术
现有的大多数墙板施工主要方式是砌砖或者搭拼模板现浇，费工费力，耗材多，施工周期及成本较高。在市面上虽然也有一些预制装配式的墙板，但是又普遍存在自重大、不便于运输的缺点，并且目前市场上的用于保温、降噪的预制装配式墙板为了实现高温、降噪效果，普遍采用轻质多孔水泥例如发泡水泥等，不仅保温降噪效果不理想，同时其强度也无法满足很多领域的应用(发泡水泥的强度较低)。
因此，有必要开发出一种兼具轻质、保温、降噪、高强、低成本的预制装配式墙板。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种预制装配式轻质保温降噪墙板及其制备方法，本发明墙板结构新颖独特，重量轻，保温降噪效果好，且安装快捷，可大批量装配式自动化生产，可有效减轻劳动强度，减少施工现场的大量粉尘。
本发明的具体技术方案为：一种预制装配式轻质保温降噪墙板包括三层结构：两个外侧层为钢筋混凝土层，中间层为多孔混合体夹层；所述墙板中设有贯穿三层的钢筋；所述多孔混合体夹层中含有竹木混合纤维。
本发明墙板结构新颖独特，两个外侧层为钢筋混凝土层，起到隔音效果，而中间层为多孔混合体夹层，起到吸音效果，在“隔音+吸音+隔音”的特殊配合下，相较于普通的隔音或吸音墙板，降噪效果要更加显著。并且本发明的多孔混合体夹层为轻质材料，可有效降低墙板自重，运输、装配便捷。而三层结构之间通过钢筋互穿，又确保了相互之间的结合力。
作为优选，所述多孔混合体夹层的浇筑料按质量百分比计包括如下组分：
硅酸盐水泥 15.6～25.5份，
竹质和木质混合纤维 34.3～48.3份，
砂 31.4～42.4份，
水 7.2～10.4份，
改性外加剂 0.1～0.2份。
上述特定配方是本发明的核心之一。竹质、木质混合纤维(会呼吸的纤维)与硅酸盐水泥、砂和改性外加剂等按比例复配，凝固后形成多孔腔墙体，在确保强度的前提下，吸音能力极佳，经欧洲机构检测，可以吸收噪音10dB以上。竹质、木质混合纤维含量过高，达不到强度，含量过低使得夹层重量增加，容易开裂。
作为优选，所述墙板中预埋有管线。
作为优选，所述外侧层与中间层的厚度比例为1∶(1～0.5)。
作为优选，所述改性外加剂为早强型减水剂和粘度改性剂的混合。
改性外加剂的作用是在搅拌竹质和木质混合纤维与砂浆的过程中，显著改善两者的粘结效果。
作为优选，所述竹木混合纤维中竹质纤维与木质纤维的质量比为(0.810-0.820)∶(0.180-0.190)。
本发明团队在实践中经过大量试验，发现在上述配比下，效果最佳，其价格有优势，产品质量比也得到了优化，施工便捷。
上述预制装配式轻质保温降噪墙板的制备方法，包括以下步骤：
1)先制作一块钢筋混凝土层，在凝固前预埋用于连接中间层和另一外侧层的钢筋，使所述钢筋穿出钢筋混凝土层表面。
2)待凝固后，整体翻转，与另一块刚浇好的钢筋混凝土层相向对接，使所述钢筋插入另一块钢筋混凝土层中，形成二层的空心体。
3)待凝固后，将空心体垂直竖起，底部安装模板，灌浇多孔混合体夹层的浇筑料；
4)在恒温恒湿环境中养护20-30h后，得到成品。
作为优选，所述恒温恒湿环境为：温度40-80℃，湿度RH95％以上。
上述制备方法的优点在于：一次成型，工厂化生产，尺寸精准，方便吊装，不必再工地二次施工，能够装配式生产。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
1、本发明墙板采用基于竹质和木质纤维(会呼吸的纤维)与其他组分按比例混合制得的混合体填充物，形成多孔腔体，能保温隔热，降低噪音，且由于墙板中含有竹质和木质混合纤维，比同厚度普通混凝土墙轻30％～40％。速生的竹子是我国独有的丰富资源，开发利用这一资源，适合国家的产业政策，绿色，环保，价廉物美，发展潜力大，竞争力强。
2、因不同于普通混凝土需用振动等工序，本发明在制备过程中预埋管线非常便捷。且相对于传统墙板的制备，本发明只需要一天左右时间的养护，养护时长可大大缩短，
3、本发明墙板可在大批量装配式自动化生产后快速安装，可实现装配式建筑的高效化。
4、本发明墙板作为非结构承重构件广泛用于普通住宅和高层建设，此外，在承重结构中科院作为框架结构外墙。
附图说明
图1为本发明预制装配式轻质保温降噪墙板的剖面结构示意图；
图2本发明预制装配式轻质保温降噪墙板的结构示意图；
图3本发明预制装配式轻质保温降噪墙板的结构示意图。
附图标记为：外侧层1、中间层2、钢筋3。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
如图1-3所示，一种预制装配式轻质保温降噪墙板包括三层结构：两个外侧层1为钢筋混凝土层，中间层2为多孔混合体夹层；所述墙板中设有贯穿三层的钢筋3；所述多孔混合体夹层中含有竹木混合纤维。所述外侧层与中间层的厚度比例为1∶(1～0.5)。
其中，多孔混合体夹层的浇筑料按质量百分比计包括如下组分：
硅酸盐水泥 15.6～25.5份，
竹质和木质混合纤维(质量比为(0.810-0.820)∶(0.180-0.190)) 34.3～48.3份，
砂 31.4～42.4份，
水 7.2～10.4份，
改性外加剂(早强型减水剂和粘度改性剂的混合) 0.1～0.2份。
预制装配式轻质保温降噪墙板的制备方法，包括以下步骤：
1)先制作一块钢筋混凝土层，在凝固前预埋用于连接中间层和另一外侧层的钢筋，使所述钢筋穿出钢筋混凝土层表面。
2)待凝固后，整体翻转，与另一块刚浇好的钢筋混凝土层相向对接，使所述钢筋插入另一块钢筋混凝土层中，形成二层的空心体。
3)待凝固后，将空心体垂直竖起，底部安装模板，灌浇多孔混合体夹层的浇筑料；
4)在恒温恒湿(温度40-80℃，湿度RH95％以上)环境中养护20-30h后，得到成品。
实施例1
一种预制装配式轻质保温降噪墙板包括三层结构：两个外侧层为钢筋混凝土层，中间层为多孔混合体夹层；所述墙板中设有贯穿三层的钢筋；所述多孔混合体夹层中含有竹木混合纤维。所述外侧层、中间层、外侧层的三层结构厚度比例为1∶1∶1(总厚度16cm)。
其中，多孔混合体夹层的浇筑料按质量百分比计包括如下组分：
硅酸盐水泥 17.58份，
竹质和木质混合纤维(质量比为0.815∶0.185) 41.42份，
砂 39.1份，
水 8.15份，
改性外加剂(早强型减水剂和粘度改性剂的混合) 0.15份。
预制装配式轻质保温降噪墙板的制备方法，包括以下步骤：
1)先制作一块钢筋混凝土层，在凝固前预埋用于连接中间层和另一外侧层的钢筋，使所述钢筋穿出钢筋混凝土层表面。
2)待凝固后，整体翻转，与另一块刚浇好的钢筋混凝土层相向对接，使所述钢筋插入另一块钢筋混凝土层中，形成二层的空心体。
3)待凝固后，将空心体垂直竖起，底部安装模板，灌浇多孔混合体夹层的浇筑料。
4)在恒温恒湿环境(50℃，湿度RH98％)中养护24h后，得到成品。
对比例1(与实施例1不同之处在于，中间层是混凝土层)
本对比例中的夹层为普通混凝土层，实施例1与对比例1的墙板(厚度相同)的夹层的配方分别为：
Figure BDA0002120424130000041
将实施例1和对比例1应用在房屋建筑上，测试数据如下表所示，与对比例1相比，实施例1能有效降低噪音12dB左右，这无疑能够使其他房间保持一个相对良好的安静环境；并且实施例1墙板的自身重量更轻，可对建筑承压减负，但同时在质轻的同时又确保了抗压强度能够满足要求。此外，在保温隔热方面也优于对比例1墙板。
墙板 抗压强度 导热系数 隔墙测得噪音
实施例1 22.1MPa 0.3w/m.k 48dB
对比例1 25MPa 1.74w/m.k 60dB
对比例2
与实施例1的不同之处在于，中间层是普通的发泡水泥层。
对比例2的夹层为普通的发泡水泥层，将对比例2墙板与实施例1墙板(厚度相同)性能对比，如下表所示。可知，虽然发泡水泥层的降噪能力相对于更接近实施例1，(相对对比例1来说)，但是发泡水泥层的强度较低，且其导热系数较大，保温效果差，而实施例1在这两点都优于发泡水泥层。
墙板 抗压强度 导热系数 隔墙测得噪音
实施例1 22.1MPa 0.3w/m.k 48dB
对比例2 12.5MPa 0.34w/m.k 53dB
对比例3
与实施例1的不同之处在于，竹木纤维总含量高于权利要求范围。
Figure BDA0002120424130000051
对比例3中竹木纤维总含量高于权利要求范围，将其做成墙板(厚度与实施例1相同)，虽然墙板更轻，但其强度较低，不符合要求。
墙板 抗压强度 导热系数 隔墙测得噪音
实施例1 22.1MPa 0.3w/m.k 48dB
对比例3 17.2MPa 0.41w/m.k 52dB
对比例4
与实施例1的不同之处在于，竹木纤维总含量低于权利要求范围。
Figure BDA0002120424130000052
对比例4中竹木纤维总含量低于权利要求范围，做成墙板(厚度与实施例1相同)，与实施例1进行对比，其自重较大，且如下表所示，对比例4墙板保温降噪效果不佳，性价比不高。
Figure BDA0002120424130000053
Figure BDA0002120424130000061
对比例5
与实施例1的不同之处在于，三层结构厚度比例超出权利要求范围。
对比例5中墙板制作成外侧层与中间层的三层结构厚度比例为1∶3∶1(总厚度相同)，使得外侧层的强度较小，且易在生产运输等过程中损坏，无法实际应用。
墙板 抗压强度 导热系数 隔墙测得噪音
实施例1 22.1MPa 0.3w/m.k 48dB
对比例5 15.1MPa 0.17w/m.k 45dB
对比例6
与实施例1的不同之处在于，三层结构厚度比例低于权利要求范围。
对比例6中墙板制作外侧层与中间层的三层结构厚度比例为1∶0.3∶1(总厚度相同)，外侧层明显自重很大，造成建筑承压较重，且吊装吃力，整个墙体轻质化相对较低，且保温隔音效果比实施例1更差，性价比不高。
墙板 抗压强度 导热系数 隔墙测得噪音
实施例1 22.1MPa 0.3w/m.k 48dB
对比例6 24.5MPa 1.04w/m.k 53dB
通过实施例与各对比例的所得墙板的性能对比可知，本发明墙板中的配方、材料以及各项工艺参数都是经过严格限定的，并非能够任意调整，否则很难兼具强度、降噪效果和保温效果。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种预制装配式轻质保温降噪墙板，其特征在于包括三层结构：两个外侧层为钢筋混凝土薄墙，中间层为多孔混合体夹层；所述墙板中设有贯穿三层的钢筋；所述多孔混合体夹层中含有竹木混合纤维；所述外侧层与中间层的厚度比例为 1:（1~0.5）；
所述多孔混合体夹层的浇筑料按重量份计包括如下组分：
硅酸盐水泥15.6~25.5份，
竹质和木质混合纤维34.3~48.3份，
砂31.4~42.4份，
水7.2~10.4份，
改性外加剂0.1~0.2份；
所述竹木混合纤维中竹质纤维与木质纤维的质量比为（0.810-0.820）:（0.180-0.190）。
2.如权利要求1所述的一种预制装配式轻质保温降噪墙板，其特征在于，所述墙板中预埋有管线。
3.如权利要求1所述的一种预制装配式轻质保温降噪墙板，其特征在于，所述改性外加剂为早强型减水剂和粘度改性剂的混合。
4.一种如权利要求1或2或3所述预制装配式轻质保温降噪墙板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）先制作一块钢筋混凝土层，在凝固前预埋用于连接中间层和另一外侧层的钢筋，使所述钢筋穿出钢筋混凝土层表面；
2）待凝固后，整体翻转，与另一块刚浇好的钢筋混凝土层相向对接，使所述钢筋插入另一块钢筋混凝土层中，形成二层的空心体；
3）待凝固后，将空心体垂直竖起，底部安装模板，灌浇多孔混合体夹层的浇筑料；
4）在恒温恒湿环境中养护20-30h后，得到成品。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述恒温恒湿环境为：温度20-80℃，湿度RH95％以上。
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