CN111441528B

CN111441528B - 一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板及其制作工艺

Info

Publication number: CN111441528B
Application number: CN202010157328.XA
Authority: CN
Inventors: 蒋勇; 胡冲
Original assignee: Zhejiang Weihua New Building Materials Co ltd
Current assignee: Zhejiang Weihua New Building Materials Co ltd
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2021-09-14
Anticipated expiration: 2040-03-09
Also published as: CN111441528A

Abstract

本发明公开了一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板及其制作工艺，所述一体化预制墙板包括装饰层、墙板主体及设置在墙板主体内的钢筋骨架；所述装饰层包括以下重量份数的组份：无机胶凝材料0.5‑1.5份，砂石骨料1.5‑3.0份，减水剂0.003‑0.025份，无机颜料0‑0.1份，特种纤维0‑0.1份，水0.16‑0.25份；所述墙板主体由强度等级C20‑C40的混凝土原料组成。本发明一体化预制墙板的制作工艺简单，大幅度提高了具有石材装饰效果需求的预制墙板的生产效率和组装效率，降低总成本。另外，装饰层和墙板主体之间是一个整体，该一体化预制墙板因此更加安全、美观；此外本发明的装饰层可以达到天然人造石的性能和装饰效果，在很多应用场景可以替代天然石材，解决石材短缺问题。

Description

一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板及其制作工艺

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板及其制作工艺。

背景技术

在国家层面政策支持下，装配式预制混凝土结构的应用越来越广泛。为了满足市场对墙面装饰效果多样性的需求，出现了PC反打石材面板的墙面构件。PC石材面板反打工艺，就是在预制件工厂做PC外墙板时，先将饰面的石材面板预先打埋在模台里，然后浇注混凝土，形成整体式的具有石材面板饰面的墙面构件。和先装配外墙构件，然后外挂石材装饰面板的传统装配工艺比较，PC石材面板反打工艺具有石材面板附着更牢固、装配施工速度更快等优点。

PC石材面板反打工艺在工程实践中遇到了石材与混凝土膨胀系数不一致、与混凝土的粘结强度不足、饰面泛碱等诸多挑战。为了应对这些挑战，需要一系列的细致工艺加以控制，比如需要在石材上开孔预埋与混凝土连接的锚件；在石材背面涂刷界面剂；在石材之间的缝隙及石材与模板之间的缝隙打胶，以防混凝土发生漏浆材。这些工艺大幅度增加了石材反打工艺的技术难度和成本控制，限制了石材饰面技术在PC外墙装饰的推广应用。

另一方面，随着国家大力提倡生态文明建设，沿海、沿湖、沿江、沿林的石材开发被逐渐禁止，部分省市出台了《生态红线》，大批石材矿山被关闭。天然石材越来越短缺，市场上急需替代天然石材装饰板材的材料。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板及其制作工艺，本发明一体化预制墙板的制作工艺简单，大幅度提高了具有石材装饰效果需求的预制墙板的生产效率和组装效率，降低总成本。另外，装饰层和墙板主体之间是一个整体，该一体化预制墙板因此更加安全、美观；此外本发明的装饰层（即无机人造石装饰面）可以达到天然人造石的性能和装饰效果，在很多应用场景可以替代天然石材，解决石材短缺问题。

所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于包括装饰层、墙板主体及设置在墙板主体内的钢筋骨架；所述装饰层包括以下重量份数的组份：无机胶凝材料0.5-1.5份，砂石骨料1.5-3.0份，减水剂0.003-0.025份，无机颜料0-0.1份，特种纤维0-0.1份，水0.16-0.25份；所述墙板主体由强度等级C30-C50的混凝土原料组成。其中钢筋骨架可以是多个水平钢筋和多个竖直钢筋接合而成。

所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于所述无机胶凝材料由以下重量份数的组份组成：水泥0.9-1.1份，火山灰质粉料0.15-0.35份，沉淀二氧化硅粉料0.02-0.1份；其中，所述火山灰质粉料为粉煤灰、高炉矿渣粉或硅灰中的至少一种，沉淀二氧化硅粉料的粒径为10纳米以下。

所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于砂石骨料的粒径都在15mm以下，所述砂石骨料是由建筑用砂石骨料与天然花岗岩或天然大理石掺杂而成，所述建筑用砂石骨料与天然花岗岩或天然大理石的掺杂重量配比为1:1~12。

所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于所述砂石骨料是粒径在15mm以下的天然花岗岩或天然大理石。

所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于所述减水剂为聚羧酸高效减水剂或三聚氰胺高效减水剂；所述无机颜料为氧化铁颜料；所述特种纤维为超高分子量聚乙烯纤维，其长度20-40mm，直径0.02-0.03mm。

所述的具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板的制作工艺，其特征在于包括以下步骤：

S1：将装饰层、墙板主体的原料分别按比例搅拌混合均匀得到各层混合料，备用；

S2：将钢筋骨架布置在模具内部，模具预先放置在振动台上；

S3：依据厚度计算并量取步骤S1备好的装饰层混合料，并将装饰层混合料均匀浇注在模具内；启动振动台工作，直至装饰层混合料表面没有明显气泡溢出；

S4：依据厚度计算并称取步骤S1配好的墙板主体混合料并均匀浇注在模具内，使得墙板主体混合料布料在步骤S3安装的装饰层混合料上；再次启动振动台工作，直至墙板主体混合料表面没有明显气泡溢出；

S5：室温下预养至混合料表面硬度达到抹面工序条件时，进行抹面；

S6：养护至拆模强度后脱模得到预制品；

S7：对所得预制品的装饰层表面进行打磨以获得天然石材纹理表面，并对所得预制品进行抛光、修边，即制得具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板。

所述的具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板的制作工艺，其特征在于步骤S5中，预养时间为1-2小时。

所述的具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板的制作工艺，其特征在于步骤S6中，采用蒸养的方式进行养护，养护温度为50-60℃，养护时间为8-10小时。

相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：

1）本发明外墙面装饰层的砂石骨料掺杂了天然花岗岩或天然大理石，在材料硬化、打磨后可以获得天然石材的纹理效果，替代天然装饰石材；

2）本发明外墙面装饰层有天然装饰石材的装饰效果，但避免了天然石材的二次挂装工序或石材反打工序，提高生产效率；

3）本发明外墙面装饰层有天然装饰石材的装饰效果，因为构件的外墙装饰面整体无缝，比天然石材更美观，并且避免了天然石材板块间的缝渗漏水的风险；

4）本发明外墙面装饰层有天然装饰石材的装饰效果，因为装饰层和墙板主体都是水泥基材料，两者湿对湿浇筑成为一个整体，避免了天然石材二次挂装或石材反打工艺都具有的潜在的连接安全性问题。

5）本发明外墙面装饰层所用的材料的密实度比墙板主体混凝土材料要高得多，墙体混凝土在浇筑、振动致密施工过程只会在两层材料交界处与装饰层材料略有交融并使两层材料一体化，而不会过度掺入装饰层里影响装饰层的形貌结构。

6）本发明外墙面装饰层所用的材料因为很密实，它的强度可达墙板主体混凝土的3-4倍，渗透率比墙板主体混凝土低100倍以上，对墙体主体的钢筋骨架有更好的保护作用，提高耐久性。

7）本发明装饰层的配方中掺入特种纤维（超高分子量聚乙烯纤维），该特种纤维可以有效耗散荷载产生的能量，改善装饰层的韧性和抗弯折性能。在制备具有耐撞需求的墙板时，从而不需要使用传统工艺必须的网格布，简化制备工艺和提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一体化预制墙板的结构示意图；

图1中：1-装饰层，2-墙板主体，3-钢筋骨架。

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并不限于此。

在本发明的实施例中，高炉矿渣粉购自于日照钢铁控股集团有限公司。

其中本发明一体化预制墙板的结构示意图如图1所示，从图1可以看出：装饰层1和墙板主体2粘结成为一体结构，钢筋骨架3设在墙板主体内部。

实施例1：

一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，包括装饰层、墙板主体及设置在墙板主体内的钢筋骨架，所述装饰层材料包括以下重量份数的组份：无机胶凝材料1份，砂石骨料2.2份，三聚氰胺高效减水剂0.019份，超高分子量聚乙烯纤维0.05份（长度20-40mm，直径0.02-0.03mm），水0.21份。所述无机胶凝材料为强度等级为52.5级普通硅酸盐水泥、高炉矿渣粉、硅灰、粒径10纳米以下沉淀二氧化硅按重量比例为1 : 0.14 : 0.04 : 0.05进行配合而成。所述砂石骨料为粒径10mm以下的天然花岗岩骨料和粒径10mm以下的建筑用砂石骨料按重量比例57%:43%配合而成。

所述墙板主体材料是强度等级C30的混凝土。

本实施例装饰层设计厚度20mm，墙板主体设计厚度200mm。

具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板的制作工艺，包括以下步骤：

S5：在室温下预养2小时，混合料表面硬度达到抹面工序工艺要求，进行抹面；

S6：采用蒸养的方式进行养护，在55℃温度下蒸养10小时，模具中形成的混凝土强度达20MPa以上，脱模得到预制品；

S7：拆模，对所得预制品的装饰层表面进行打磨以获得天然石材纹理表面，并对所得预制品进行抛光、修边，即制得具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板。

实施例2：

一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，包括装饰层、墙板主体及设置在墙板主体内的钢筋骨架，所述装饰层材料包括以下重量份数的组份：无机胶凝材料1份，砂石骨料2.4份，聚羧酸高效减水剂0.017份，氧化铁红颜料0.01份，超高分子量聚乙烯纤维0.03份（长度20-40mm，直径0.02-0.03mm），水0.22份。所述无机胶凝材料为强度等级为52.5级白色硅酸盐水泥、高炉矿渣粉、粒径10纳米以下沉淀二氧化硅按重量比例为1:0.2:0.05进行配合而成。所述砂石骨料全部为粒径15mm以下的天然大理石骨料。

所述墙板主体材料是强度等级C40的混凝土。

本实施例装饰层设计厚度20mm，墙板主体设计厚度130mm。

实施例2无机人造石装饰面的一体化预制墙板的制作工艺同实施例1。

实施例测试结果：

对实施例1-2制备无机人造石装饰面的一体化预制墙板的装饰层材料按《出口人造石检验方法》SN∕T 0308-1993试验方法进行了抗折强度和抗压强度测试，测试结果见表1。作为对比，表1还给出了用于制备墙体主体的强度等级C30混凝土的强度性能以及国家标准对天然花岗岩和天然大理石的性能指标要求。从表1结果可以看到，本发明的无机人造石装饰面的一体化预制墙板的装饰层材料的强度完全满足国标对天然石材的要求，达到C30混凝土的3-4倍。

其中，本发明所采用的天然花岗岩和天然大理石，均符合表1中列出的国家标准对天然花岗岩和天然大理石的性能指标要求。

对实施例1-2制备无机人造石装饰面的一体化预制墙板的装饰层材料和墙体主体材料按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB∕T 50082-2009试验方法进行了抗氯离子渗透测试，测试结果见表2。从表2结果可以看到，本发明的无机人造石装饰面的一体化预制墙板的装饰层材料的渗透率远低于强度等级C30的混凝土，实施例1和实施例2分别比C30混凝土低232和169倍，耐久性因此会有两个数量级的提高。

对实施例1-2制备的无机人造石装饰面的一体化预制墙板参考《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ 70-2009试验方法进行了拉伸粘结强度测试，检测装饰层和墙体主体的粘结性，测试在墙板装饰面切割的100x100mm大小、30mm深的区域进行。测试结果见表3。从表3结果可以看到，本发明的无机人造石装饰面的一体化预制墙板的装饰层和主体之间粘结非常牢固，粘结强度大于3MPa，而且破坏发生在墙体主体内，表明粘结强度不低于墙体主体的强度。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims

1.一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于包括装饰层、墙板主体及设置在墙板主体内的钢筋骨架；所述装饰层包括以下重量份数的组份：无机胶凝材料0.5-1.5份，砂石骨料1.5-3.0份，减水剂0.003-0.025份，无机颜料0-0.1份，特种纤维0-0.1份，水0.16-0.25份；所述墙板主体由强度等级C30-C50的混凝土原料组成；砂石骨料的粒径在15mm以下；

所述无机胶凝材料由以下重量份数的组份组成：水泥0.9-1.1份，火山灰质粉料0.15-0.35份，沉淀二氧化硅粉料0.02-0.1份；其中，所述火山灰质粉料为粉煤灰、高炉矿渣粉或硅灰中的至少一种，沉淀二氧化硅粉料的粒径为10纳米以下；

所述的具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板的制作工艺，包括以下步骤：

S6：养护至拆模强度后脱模得到预制品；

2.如权利要求1所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于所述砂石骨料是由建筑用砂石骨料与天然花岗岩或天然大理石掺杂而成，所述建筑用砂石骨料与天然花岗岩或天然大理石的掺杂重量配比为1:1~12。

3.如权利要求1所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于所述砂石骨料是天然花岗岩或天然大理石。

4.如权利要求1所述的一种具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于所述减水剂为聚羧酸高效减水剂或三聚氰胺高效减水剂；所述无机颜料为氧化铁颜料；所述特种纤维为超高分子量聚乙烯纤维，其长度20-40mm，直径0.02-0.03mm。

5.如权利要求1所述的具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于步骤S5中，预养时间为1-2小时。

6.如权利要求1所述的具有无机人造石装饰面的一体化预制墙板，其特征在于步骤S6中，采用蒸养的方式进行养护，养护温度为50-60℃，养护时间为8-10小时。