CN110821033A - 纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法 - Google Patents

纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法。所述的构建方法包括：一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状；二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽；三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶，养护。本发明在搭建的钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板并在二者围成的填充槽中填充陶瓷凝胶，构建纳米纤维陶瓷复合墙体。该方法构建的纳米纤维陶瓷复合墙体不仅具有很好的隔热、防火、吸音效果，而且具有良好的抗震效果。

Description

纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法。
背景技术
墙体板在建筑领域应用广泛，传统的墙体板有砖砌筑墙、混凝土预制墙体和现浇混凝土墙。砖砌体，是用砖和砂浆砌筑成的整体材料，是使用最广的一种建筑材料。根据砌体中是否配置钢筋，分为无筋砖砌体和配筋砖砌体。预制混凝土是指在工厂或工地现场(非最后设计位置)制作混凝土制品的混凝土，用其加工制成供建筑装配用的加筋混凝土板型构件，称为混凝土预制墙体。现浇混凝土墙是将现场拌制砼或者买商砼现场浇筑在搭建的模板中形成的墙体。然而这些传统的墙体板不能实现隔热、防火、吸音与抗震效果的兼顾。
发明内容
基于此，本发明的主要目的是提供一种纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，通过该构建方法获得的纳米纤维陶瓷复合墙体能够兼顾隔热、防火、吸音与抗震效果。
一种纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，所述的构建方法包括：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状；
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽；
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶，养护。
在其中一个实施例中，所述硅酸铝纤维板的容重为120-150Kg/m3。
在其中一个实施例中，所述硅酸铝纤维板的容重为135-150Kg/m3。
在其中一个实施例中，所述硅酸铝纤维板的厚度为50-100mm。
在其中一个实施例中，所述硅酸铝纤维板的厚度为75-90mm。
在其中一个实施例中，所述填充槽的宽度为5-30mm。
在其中一个实施例中，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为(0.5-5)：(0.5-3)：(0.2-0.5)的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉；所述碱活化剂是氢氧化钠或者氢氧化钾中的至少一种与硅酸钠的水溶液。
在其中一个实施例中，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.2-1.8M。
在其中一个实施例中，所述纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉的粒径控制在10000-20000目。
在其中一个实施例中，向所述填充槽中填充陶瓷凝胶的方式采用喷涂或者灌注。
在其中一个实施例中，所述钢筋骨架由包括横向设置的钢板条和纵向设置的钢板条搭建而成，所述横向设置的钢板条位于所述钢筋骨架的内侧，所述纵向设置的钢板条位于所述钢筋骨架外侧。
本发明还提供一种通过上述的构建方法获得的纳米纤维陶瓷复合墙体。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明在搭建的钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板并在二者围成的填充槽中填充陶瓷凝胶，构建纳米纤维陶瓷复合墙体。该方法构建的纳米纤维陶瓷复合墙体不仅具有很好的隔热、防火、吸音效果，而且具有良好的抗震效果。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供一种纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，所述的构建方法包括：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状；
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽；
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶，养护。
本发明在搭建的钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板并在二者围成的填充槽中填充陶瓷凝胶，构建纳米纤维陶瓷复合墙体。该方法构建的纳米纤维陶瓷复合墙体不仅具有很好的隔热、防火、吸音效果，而且具有良好的抗震效果。
优选地，所述硅酸铝纤维板的容重为120-150Kg/m3。
优选地，所述硅酸铝纤维板的容重为135-150Kg/m3。
优选地，所述硅酸铝纤维板的厚度为50-100mm。
优选地，所述硅酸铝纤维板的厚度为75-90mm。
优选地，所述填充槽的宽度为5-30mm。陶瓷凝胶填入填充槽之后相应形成5-30mm的陶瓷凝胶层。
优选地，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为(0.5-5)：(0.5-3)：(0.2-0.5)的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉；所述碱活化剂是氢氧化钠或者氢氧化钾中的至少一种与硅酸钠的水溶液。
优选地，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.2-1.8M。
优选地，所述纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉的粒径控制在10000-20000目。
本发明实施例的陶瓷凝胶的制备方法包括但不限于如下步骤：
先向工业硅酸钠粉(模数≤2.4M)倒入65-70℃的热水并使所述硅酸钠完全溶解，然后慢慢加入氢氧化钠或氢氧化钾(纯度达98％以上)，然后充分搅拌5分钟，制备得到碱活化剂；将纳米高岭土粉或纳米铝土矿粉、上述碱活化剂、水混合，搅拌。
本发明实施例在制备纳米纤维陶瓷复合墙体时，优选地，搭配采用上述特定配方的陶瓷凝胶，能够解决了纳米纤维陶瓷复合墙体防水难、防潮难的问题。并且，采用上述特定配方的陶瓷凝胶制备的纳米纤维陶瓷复合墙体，在使用过程中，通过将其钢板条与梁柱焊接连接的整体，还解决了传统墙体强度不高、整体性不好的问题。整体上，本发明实施的纳米纤维陶瓷复合墙体实现了抗震、防火、保温、防水、隔音、隔热、耐腐蚀、耐候、装饰结构一体化。
优选地，向所述填充槽中填充陶瓷凝胶的方式采用喷涂或者灌注。
优选地，所述钢筋骨架由包括横向设置的钢板条和纵向设置的钢板条搭建而成，所述横向设置的钢板条位于所述钢筋骨架的内侧，所述纵向设置的钢板条位于所述钢筋骨架外侧。
本发明实施例还提供一种通过上述的构建方法获得的纳米纤维陶瓷复合墙体。本发明实施例采用市购的硅铝质量比为1-1.5且含水率在2％以内的纳米高岭土粉，纳米铝土矿粉。
实施例1
本实施例提供一种纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法，该构建方法包括如下步骤：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状。
该步骤中，钢筋骨架由包括横向设置的钢板条和纵向设置的钢板条搭建而成，所述横向设置的钢板条位于所述钢筋骨架的内侧(即靠近硅酸铝纤维板的一侧)，所述纵向设置的钢板条位于所述钢筋骨架外侧(即远离硅酸铝纤维板的一侧)。
该步骤使用的钢板条的规格为3mm厚×20mm宽。
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的容重为120Kg/m3。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的厚度为50mm。
该步骤中，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为0.5：3：0.2的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米高岭土粉；所述碱活化剂是氢氧化钠与硅酸钠的水溶液。
该步骤中，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.2M。
该步骤中，所述纳米高岭土粉的粒径控制在10000-20000目。
该步骤中，填充槽的宽度为5mm。
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶。
该步骤中，向填充槽中填充陶瓷凝胶的方式采用喷涂。在喷涂结束后，自然养护30-60分钟。
本实施例制备的纳米纤维陶瓷复合墙体，在使用时，将其钢板条与钢筋混凝土结构柱梁预埋件或钢管混凝土结构柱梁焊接成一体。例如：先将纳米纤维陶瓷复合墙体安装于结构柱梁间，然后将纳米纤维陶瓷复合墙体上的钢板条与结构柱梁进行焊接连接。
在将纳米纤维陶瓷复合墙体与结构柱梁通过焊接连接之后，还可以将陶瓷胶凝与无机颜料混合，并将所得混合物喷涂至纳米纤维陶瓷复合墙体和结构柱梁表面，喷涂厚度不小于3mm，并确保所有连接处固化密封良好。采用纳米无机颜料与陶瓷胶凝混合制成的纳米涂层解决了墙面饰层难处理、处理效果不好的难题、解决了墙面疏水的难题。
实施例2
本实施例提供一种纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法，该构建方法包括如下步骤：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状。
该步骤中，钢筋骨架由包括横向设置的钢板条和纵向设置的钢板条搭建而成，所述横向设置的钢板条位于所述钢筋骨架的内侧(即靠近硅酸铝纤维板的一侧)，所述纵向设置的钢板条位于所述钢筋骨架外侧(即远离硅酸铝纤维板的一侧)。
该步骤使用的钢板条的规格为3mm厚×50mm宽。
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的容重为150Kg/m3。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的厚度为50mm。
该步骤中，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为5：0.5：0.5的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米铝土矿粉；所述碱活化剂是氢氧化钠或者氧化钾与硅酸钠的水溶液。
该步骤中，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.8M。
该步骤中，所述纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉的粒径控制在10000-20000目。
该步骤中，填充槽的宽度为30mm。
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶。
该步骤中，向填充槽中填充陶瓷凝胶的方式采用灌注，在灌注结束后，自然养护30-60分钟。
本实施例制备的纳米纤维陶瓷复合墙体的使用方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法，该构建方法包括如下步骤：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状。
该步骤中，钢筋骨架由包括横向设置的钢板条和纵向设置的钢板条搭建而成，所述横向设置的钢板条位于所述钢筋骨架的内侧(即靠近硅酸铝纤维板的一侧)，所述纵向设置的钢板条位于所述钢筋骨架外侧(即远离硅酸铝纤维板的一侧)。
该步骤使用的钢板条的规格为3mm厚×20mm宽。
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的容重为150Kg/m3。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的厚度为75mm。
该步骤中，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为1：1：0.35的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米高岭土粉；所述碱活化剂是氢氧化钠与硅酸钠的水溶液。
该步骤中，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.5M。
该步骤中，所述纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉的粒径控制在10000-20000目。
该步骤中，填充槽的宽度为5mm。
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶。
该步骤中，向填充槽中填充陶瓷凝胶的方式采用喷涂。
实施例4
本实施例提供一种纳米纤维陶瓷复合墙体及其构建方法，该构建方法包括如下步骤：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状。
该步骤中，钢筋骨架由包括横向设置的钢板条和纵向设置的钢板条搭建而成，所述横向设置的钢板条位于所述钢筋骨架的内侧(即靠近硅酸铝纤维板的一侧)，所述纵向设置的钢板条位于所述钢筋骨架外侧(即远离硅酸铝纤维板的一侧)。
该步骤使用的钢板条的规格为3mm厚×20mm宽。
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的容重为135Kg/m3。
该步骤中，所述硅酸铝纤维板的厚度为90mm。
该步骤中，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为1：1：0.35的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉；所述碱活化剂是氢氧化钠或者氢氧化钾中的至少一种与硅酸钠的水溶液。
该步骤中，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.5M。
该步骤中，所述纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉的粒径控制在10000-20000目。
该步骤中，填充槽的宽度为5mm。
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶。
该步骤中，向填充槽中填充陶瓷凝胶的方式采用喷涂。
实施例5
本实施例是实施例1的变化例，相对于实施例1的变化之处在于：硅酸铝纤维板的容重为200Kg/m3，厚度为40mm。
实施例6
本实施例是实施例1的变化例，相对于实施例1的变化之处在于：所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为0.3：3：0.2的矿物料、碱活化剂和水，所述填充槽的宽度为3mm。
对比例1
本对比例是实施例的对比例，相对于实施例1的差别之处主要在于：用混凝土预制板代替硅酸铝纤维板。
性能测试
保温性能(室内外温差越小说明保温性能越差)、隔热性能的检测参照常规检测方法。
防火性能：耐火不小于1.5小时；检测方式：点火或置于火中。
吸音性能：隔声量不小于39db；检测方式：声压传感器检测。
抗震性能：抗震等级不小于7级；检测方式：震动破坏极限检测。
防水性能：吸水率不大于0.003％；检测方式：水浸泡法。
耐腐蚀性能：混合料酸碱度接近中性；酸碱浸泡。
耐候：3个月不氧化不变色；检测方式：外露。
检测结果参见表1。
表1
Figure BDA0002298824900000111
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述的构建方法包括：
一、搭建钢筋骨架，所述钢筋骨架围成所述纳米纤维陶瓷复合墙体的立面形状；
二、在所述钢筋骨架中插入硅酸铝纤维板，使所述钢筋骨架和所述硅酸铝纤维板围成开口向上的填充槽；
三、向所述填充槽中填充陶瓷凝胶，养护。
2.根据权利要求1所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述硅酸铝纤维板的容重为120-150Kg/m3。
3.根据权利要求2所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述硅酸铝纤维板的容重为135-150Kg/m3。
4.根据权利要求1至3任一项所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述硅酸铝纤维板的厚度为50-100mm。
5.根据权利要求4所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述硅酸铝纤维板的厚度为75-90mm。
6.根据权利要求1至3任一项所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述填充槽的宽度为5-30mm。
7.根据权利要求1至3任一项所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述陶瓷凝胶的制备原料包括重量比为(0.5-5)：(0.5-3)：(0.2-0.5)的矿物料、碱活化剂和水；所述矿物料为纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉；所述碱活化剂是氢氧化钠或者氢氧化钾中的至少一种与硅酸钠的水溶液。
8.根据权利要求7所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述碱活化剂的摩尔浓度为1.2-1.8M。
9.根据权利要求7所述的纳米纤维陶瓷复合墙体的构建方法，其特征在于，所述纳米高岭土粉或者纳米铝土矿粉的粒径控制在10000-20000目。
10.权利要求1至9任一项所述的构建方法获得的纳米纤维陶瓷复合墙体。
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