CN117145132A - 一种生产预制建筑板材的方法及预制建筑板材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生产预制建筑板材的方法及预制建筑板材。本发明包括形成用于墙、屋顶或梁的超轻加气聚苯乙烯混凝土建筑板。聚苯乙烯‑加气混凝土采用新颖的组合物/配方制成，使用碎聚苯乙烯泡沫塑料和其他混合的传统苯乙烯加气混凝土成分。金属丝网和玻璃纤维预埋在面板框架中，以保持结构稳定。将聚苯乙烯‑加气混凝土从开口倒入玻璃纤维面板框架中，放置干燥几天，然后用玻璃纤维盖密封。这个框架和盖子是双层玻璃纤维，形成一个全六面封闭的外壳。该方法和设计改进了苯乙烯‑加气混凝土砌块，具有以下优点：(1)重量更轻；(2)长久耐用；(3)增加承重支撑的抗压强度；(4)降低成本和安装时间。

Description

一种生产预制建筑板材的方法及预制建筑板材
技术领域
本发明属于建筑设计、土木工程、建设、房屋、预制建筑板、玻璃纤维、聚苯乙烯泡沫塑料密封的加气混凝土技术领域，特别是一种双层玻璃纤维密封加气混凝土建筑砌块，如面板或横梁。
背景技术
预制混凝土是通过将混凝土预先浇铸成可塑形状的建筑产品。它首先是使用水泥与沙子、砾石、石头或填充物等骨料混合物融合在一起，在场外制造的。将混凝土搁置一旁固化并运至建筑工地使用。在下文中，当提到混凝土的凝固时，术语“固化”可以互换地称为“干燥”或“硬化”。最常见的预制混凝土产品是制成广泛用于建筑项目的预制砌块，特别是房屋建设。预制板是预制砌块的一种，可用于房屋建筑，即建筑砌块或建筑板。每块面板可以成为一组板序列中的一块，以便形成建筑功能的一部分，例如内墙或外墙、天花板、屋顶、楼板、梁等。预制板通常是矩形的，但也可以是弯曲的或圆形的。预制板更具体的功能包括绝缘、隔音、美观等。几十年来，预制混凝土为建筑施工提供了一种低维护、耐久和寿命长的解决方案。
然而，除了所有上述的优点之外，传统的预制混凝土板还面临着许多挑战。它们仍然相对昂贵。它们很重，造成运输和处理的难度大。运输、搬运和安装这些预制构件通常需要专用设备(例如大型卡车、起重机等)；而操作此类设备需要相当多的技能和培训；否则，可能会导致设备损坏或人员受伤。另一个问题是预制板一旦安装到位就可能不容易重新调整。第三个问题是在许多情况下可能要求建筑板的绝缘性能更好。总体而言，如果可能，需要有更好的预制材料和建筑砌块或建筑板。
对这些问题的一种现有解决方案是使用所谓的轻质混凝土。这种产品的一个主要例子是泡沫混凝土，也称为“加气混凝土”、“聚苯乙烯-加气混凝土”、“空气混凝土”、“泡沫加气混凝土”、“EPS空气混凝土”或“掺气混凝土”。
在下文中，上述术语可以互换使用。聚苯乙烯-加气混凝土使用水泥和水浆，并在混合物中添加发泡剂和泡沫块。这些成分混合在一起，在混合物中引起化学反应，在聚苯乙烯-加气混凝土内产生气泡。结果，成品重量轻得多，绝缘程度高。
此外，与传统混凝土相比，聚苯乙烯-加气混凝土可以廉价且快速地制造。然而，当包含高密度泡沫时，聚苯乙烯-加气混凝土会变脆，使其容易因破碎或开裂而损坏。虽然聚苯乙烯-加气混凝土具有相当好的抗压强度，但与传统混凝土相比它是有限的。因此，聚苯乙烯-加气混凝土作为承重材料并不理想，限制了其作为建筑构件的使用范围。此外，聚苯乙烯-加气混凝土预制板仍然会很重，并且面临着与传统混凝土预制板相同的问题。因此，需要更轻的聚苯乙烯-加气混凝土预制板。
一些聚苯乙烯-加气混凝土预制板具有增加到面板外表面的玻璃纤维层。玻璃纤维层有助于为聚苯乙烯-加气混凝土预制板增加一些保护。假设大多数面板是矩形柱体，它们可以是其他形状，例如三角锥体或底边是四边或多边形的柱体。然而，玻璃纤维层仅能添加到面板的一个或两个底面或侧面，通常在称为底面的较大侧面。其他四个或更多“侧面”被称为侧面或侧边。
对于在其两个底面上具有玻璃纤维层的现有建筑板块，其侧面全部暴露(未被玻璃纤维覆盖)。这导致了以下问题：(1)面板对压力和张力等外力的强度较低。因为玻璃纤维层通常应用于面板的底部(即较大的面板侧面/面)，并且四个横向侧面(即较小的面板侧面)保持没有玻璃纤维保护的状态。传统聚苯乙烯-加气混凝土预制板的内部聚苯乙烯-加气混凝土将仅作为一种承重支撑形式。(2)整个面板容易开裂和结构损坏。建筑板的外露侧面仍然会出现裂缝。一旦裂缝变得足够大，破裂的聚苯乙烯-加气混凝土颗粒可能会移位和移动，最终整个建筑板可能会坍塌和损毁。(3)当一块板开裂时，其他相邻板也可能通过连接的开口侧边开裂，由于破坏的蔓延导致损坏的建筑板的连锁反应。(4)由于面板侧面是敞开的(没有玻璃纤维保护层)，湿气、苔藓、虫子、植物种子和其他物体容易进入，随着时间的推移或温度的不同而损坏面板的内部结构。总体而言，更好的封闭式聚苯乙烯-加气混凝土预制板可以实现更好的性能和耐用性。
所有现有产品的底层玻璃纤维层只是单层，随着时间的推移可能很快磨损。一旦玻璃纤维层破裂，整个面板可能会暴露更多，失去压力支持，并完全受损。这种故障会影响聚苯乙烯-加气混凝土预制板的核心结构，可能导致以后倒塌。
本发明提供了一种新颖的方法和设计，将预制双层玻璃纤维密封的聚苯乙烯-加气混凝土建筑用砌块，至少可以用作墙板、支撑梁、屋面板等。该方法和设计至少改进了以下方面：(1)提高耐久性；(2)重量更轻；(3)增加承重支撑的抗压强度；(4)降低成本和安装时间。
发明内容
本发明提供了一种方法和一组新的设计，用于预制完全密封的双层玻璃纤维聚苯乙烯-加气混凝土建筑构件，如面板和支撑梁，与传统的预制构件相比有多个改进。本发明的目的是提高预制的耐久性、抗压强度和耐候性，并显著降低它们的重量和成本。该方法包括加工完全密封的超轻加气混凝土，制成标准的预制构件，如面板。该设计包括带有嵌入式丝网和玻璃纤维的聚苯乙烯加气混凝土建筑面板；每个面板都被双重密封在一个六面双层玻璃纤维框架箱内。在本发明的优选实施范例之一中，建筑板块通常具有矩形柱体结构。这套新设计允许预制板用作墙板、面板、支撑梁或其他功能。本发明至少提供了该发明的以下特色：(1)玻璃纤维框架或外壳密封了面板的所有六个侧面；(2)所述玻璃纤维框架被制成双层(两层)以增加强度和耐久性；(3)一种制造聚苯乙烯-加气混凝土的新成分和工艺；(4)嵌入丝网和玻璃纤维，以各种强制方式排列构建。
本发明的第一特点涉及包围整个构建块的玻璃纤维框架或外壳。玻璃纤维框架或外壳覆盖并保护标准建筑面板/砌块的所有六个侧面，没有任何侧面暴露在外。在面板制造工艺流程的开始，先以玻璃纤维外壳作为面板框架，一侧开敞以供填料(例如面板的顶面)。然后将丝网和玻璃纤维排列并从框架的开口侧放入，随后将聚苯乙烯加气混凝土混合物倒入框架中。一旦混合物在内部干燥，框架的开口侧用玻璃纤维盖密封，这样整个框架(所有六个面)都封闭了。全密封玻璃纤维外壳提高了面板的耐久性和强度，使其免受来自环境、外部因素、压力和外力的损坏。与其他敞开一个或多个侧面的外壳结构相比，六面全封闭显着增加了面板的支撑强度。用于框架本身的材料也有助于使面板更轻。
第二个特点是玻璃纤维框架或外壳被制成双层。术语双层是指两层材料直接层叠在一起的结构。玻璃纤维外壳包含两层玻璃纤维，其中一层紧贴在另一层之上。具体来说，可以认为玻璃纤维内层保护聚苯乙烯加气混凝土，玻璃纤维外层保护整个面板。这就是为什么这种结构有时也被称为双重密封的原因。双层玻璃纤维罩的承重结构极大地改善了抗压强度，此结构板可支撑更重的重量或负载。双层玻璃纤维外壳还增加了面板的耐久性。这是因为一旦其中一层玻璃纤维发生开裂，除非在第二层玻璃纤维的对应位置发生另一个相同形状和大小的开裂，否则整个双层面板框架仍然可以忍受和支撑。虽然使两个玻璃纤维层在相同尺寸和形状的相同位置破裂的机会几乎是不可能的。因此，双层设计可以显著提高面板的耐久性。
第三个特点涉及一种新颖的超轻聚苯乙烯-加气混凝土组合成分以及产生它的方法和配方。新型苯乙烯-加气混凝土是加气的，使面板轻而坚固耐用。新颖的苯乙烯-加气混凝土配方需要一袋94磅波特兰水泥(1磅＝453.59克)、0.5升PVA白胶浆、27.25升(6加仑)水、94升高密度预制泡沫(表面活性剂)和204升碎聚苯乙烯泡沫塑料。高密度泡沫的重量应在90-100克或大约3盎司/夸脱(1盎司＝28.35克，1夸脱＝0.946升)之间。如果泡沫较重，则应增加气压，如果泡沫较轻，则应降低气压。当水泥和水浆与泡沫混合时，这会在整个混合物中均匀分布许多离散的气泡。甘油和发泡剂是配方的另一部分，在混合所有物质之前添加到水中，以确保气泡在聚苯乙烯-加气混凝土形成工艺流程中保持膨胀。然后将该混合物倒入前面描述的玻璃纤维框架中并搁置一边。随着混凝土变硬，气泡破裂，留下大小相似的空气间隙，形成轻质混凝土。几天干燥后，添加双层玻璃纤维盖以密封整个框架的最后一个开口侧。因此，玻璃纤维框架现在完全包围了整个聚苯乙烯-加气混凝土面板。这种具有额外所述量的碎聚苯乙烯泡沫塑料的新型超轻聚苯乙烯-加气混凝土组合成分/配方使得该聚苯乙烯-加气混凝土的重量比现有的聚苯乙烯-加气混凝土组合成分更轻(最多轻十倍)。聚苯乙烯-加气混凝土配方可能允许每种成分的份量差大约±20％。新组合成分节省了时间，因为它可以比传统方法更快地制作。这是因为聚苯乙烯泡沫塑料聚合有助于更快地从滤干的混凝土中吸走水。此外，整个工艺不需要专门的培训或设备，这也降低了成本。
本发明的第四个特点涉及一种或多种结构化的嵌入丝网和玻璃纤维，用于结合聚苯乙烯-加气混凝土并防止其开裂和移位。可以使用简单的丝标准网格。丝可以是铁、钢、铜或硬塑料。网片也可以是其他非金属板，例如亚麻布、防水油布、粗麻布等。网片在倒入聚苯乙烯-加气混凝土混合物之前插入玻璃纤维框架中。玻璃钢纤维则被添加到混凝土混合物中。嵌入的丝网和玻璃纤维以各种排列或形状构建，以更好地加强建筑面板的结构完整性；这些排列取决于所使用的建筑面板类型。网格形状和排列扩展了玻璃纤维框架的重要作用。网片层的排列有助于防止内部苯乙烯-加气混凝土破裂碎片在面板内移动，从而保持结构完整性。从某种意义上说，嵌入网片使面板的耐久性和强度都可以提高。
通过使用上述技术，建筑用建筑板的整体安装和使用通过实现以下新技术得以改进：(1)由于板框所有六个侧面上的双层玻璃纤维外壳和嵌入的丝网和玻璃钢纤维，增强了耐久性；(2)重量比现有混凝土成分轻得多(约轻十倍)，这主要归功于新型聚苯乙烯-加强混凝土制造配方和工艺；(3)由于双层玻璃纤维外壳和嵌入的丝网和玻璃纤维，增加了承载力；(4)由于新型聚苯乙烯-加气混凝土组合成分/配方比传统混凝土干燥更快，比现有的建筑砌块轻得多，并且在安装工艺流程中需要更少的设备和培训，降低了成本和安装时间。
附图说明
本发明申请包含的附图构成本申请的一部分，以提供对本发明的进一步理解，本发明的图解典型实例与描述一起用于解释本发明的原理。为了简单和清楚起见，本发明的附图说明了各种实例的一般构造方式。可以省略众所周知的特征和技术的描述和细节，以避免不必要地混淆本发明所描述的实例的讨论。应当理解，附图的构件不一定按比例绘制。一些构件的尺寸可能相对于其他构件被夸大以增强对所述实例的理解。在图纸中：
图1展示了本发明的一个实例中的两个墙板的透视图和俯视图。
图2展示了本发明的一个实例中的屋面板的透视图、横截面图和俯视图。
图3展示了本发明的一个实例中的梁的透视图和截面图。
图4展示了在两个墙板和两个屋面板上使用玻璃纤维结合层。
图5展示了附接到楼板和屋面板的墙板的侧剖视图。
图6展示了本发明的超轻聚苯乙烯混凝土制造细节的优选实例的流程图。
图7展示了本发明的超轻苯乙烯混凝土的俯视截面图和分解透视图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于预制完全密封的双层玻璃纤维苯乙烯-加气混凝土建筑砌块如板和梁的方法和新设计，其对传统的预制聚苯乙烯-加气混凝土和加气混凝土建筑面板进行了多项改进。本发明的各种实例示于图中。然而，本发明不限于所示实例。在以下描述中，提及具体细节以更好地理解本发明。然而，这对于本领域普通技术人员来说可能是易于理解的；因此，他们可以在不提及这些具体细节的情况下应用本发明。本发明内容被显示为几个实例；然而，本发明不一定限于以下附图或描述所示的特定实例。
本文使用的语言仅描述特定实例；然而，并不限于本发明的具体实例。术语“它们”、“他/她”或“他或她”可以互换使用，因为“它们”、“他们”或“他们的”被认为是独特的中性代词。本说明书中的术语“包括”和“包含”旨在指定所述特征、步骤、操作、构件和成分的存在；但是，它们不排除其他特征、步骤、操作、构件、成分或组的存在或添加。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语，包括技术和科学术语，具有与本领域普通技术人员通常能理解的准确定义，本发明本属于他们。更进一步理解术语，诸如在常用词典中定义的术语含义应与相关技术文本和本发明中出现的术语有相同的理解含义。除非在此明确描述，否则这些术语不应被解释得过于严格。应当理解，描述中揭示了多种技术和步骤，每一种都有其益处。每个技术或步骤也可以与单个、多个或所有其他揭示的技术或步骤结合使用。为简洁起见，描述将避免不必要地重复每个可能的步骤组合。尽管如此，应当理解，这样的组合在本发明的范围内。现在将详细参考本发明的一些实例，其示例在附图中展示。
在本发明的优选实例之一中，双层玻璃纤维密封的聚苯乙烯-加气混凝土板通常是矩形的。根据实例，本发明中的面板设计可用作墙板、屋面板、支撑梁或任何其他合适的建筑构件件或砌块。因此，面板的尺寸，即长度、宽度和高度，可以根据实例而变化。单独的聚苯乙烯-加气混凝土面板可以并排或从上到下对齐在一起，并用单独的玻璃纤维结合层板粘合。具体而言，用于相同建筑构件/类型(例如，两者都是墙板)或用于不同建筑构件/类型(例如，一个是墙板，另一个是屋面板)的聚苯乙烯-加气混凝土板都可以与另一个玻璃纤维结合层粘合。
玻璃纤维结合层可以将一个聚苯乙烯-加气混凝土板与另一个非聚苯乙烯-加气混凝土板粘合。例如，聚苯乙烯-加气混凝土墙板可以与非聚苯乙烯-加气混凝土楼板粘合。尽管该结合层不是本发明的新颖方面，但它是有效组装多个聚苯乙烯-加气混凝土板的综合步骤。
在本发明的第一个特点中，聚苯乙烯-加气混凝土板被封装在面板框架或外壳中，该框架或外壳密封了矩形柱体建筑板的所有六个侧面。在提及面板外壳时，术语“密封”可与“封装”、“保护”和“覆盖”互换。在其中一个优选实例中，面板外壳由玻璃纤维制成；在下文中，术语“面板框架/外壳”可与“玻璃纤维框架/外壳”互换。玻璃纤维外壳最初是一个中空的矩形柱体面板框架，除了一侧之外，例如顶面，它密封了所有的面。顶面是一个开口，丝网和玻璃纤维可以在浇注聚苯乙烯-加气混凝土混合物之前，由此开口排列和安装在面板框架内。一旦聚苯乙烯-加气混凝土混合物干燥并硬化，框架顶部的裸露面就会用玻璃纤维盖密封。玻璃纤维外壳为面板和面板强度提供了改进的耐久性。由于聚苯乙烯-加气混凝土面板没有任何侧面暴露，因此可以有效防止开裂或破裂，防止苔藓、动物、植物种子和其他物体轻易地从这些裂口进入面板并随着时间的推移损坏面板的内部结构，并且防止了其他环境温度差异、湿度等因素对面板的影响。玻璃纤维外壳可能会随着时间的推移而破裂和损坏，但玻璃纤维框架会变得更加坚固，所有四个侧面都完全封闭和支撑。它比那些一侧或多侧保持敞开的面板更耐久。
此外，面板的玻璃纤维外壳可以防止外部天气条件，例如风、热或雨。例如，如果雨水渗入建筑物的外部覆层，则玻璃纤维外壳会为聚苯乙烯-加气混凝土面板提供防水保护。由于面板框架的玻璃纤维材料既坚固又轻巧，玻璃纤维外壳是面板重量较轻的次要因素，因为材料本身不会显着增加面板的重量。
本发明的第二特点与第一特点有关，第一特点是玻璃纤维面板外壳，外壳包裹了具有双层玻璃纤维层的面板。这种结构在本发明中被定义并称为双层玻璃纤维。设计考虑到内玻璃纤维层包裹聚苯乙烯-加气混凝土面板的所有侧面，而外玻璃纤维层将内玻璃纤维层和内部的聚苯乙烯-加气混凝土的所有侧面包裹起来。每个玻璃纤维层在所有面上都具有相同的厚度。第一玻璃纤维层的厚度可以相同也可以不同。以上第一特点的所有描述都可以适用于双层玻璃纤维板。两层玻璃纤维层的存在改善了与建筑面板有关的许多特性。双玻璃纤维层为聚苯乙烯-加气混凝土面板增加了强度和耐久性，具有最佳的成本效率。这可以通过两种方式表现出来：(1)面板的强度，特别是抗压强度，得到了提高。面板可以作为更强的承重构件。
例如，一楼的聚苯乙烯-加气混凝土墙板现在可以支撑其上方的许多楼层，而不会有可能导致结构性的损坏的风险(例如，开裂)。换句话说，由于两层玻璃纤维层的强度增加，多块聚苯乙烯-加气混凝土面板可以相互堆叠在一起。这反过来又可以节省运输成本，因为它们可以相互堆叠，以便用更少的车辆进行运输；(2)面板的耐久性大大提高。无论两层玻璃纤维层中的哪一层先断裂，或者两层都有裂缝，这种裂缝和损坏的大小和形状不太可能相似，并且也不会发生在面板内外玻璃纤维层的相同区域位置。只要不满足上述条件之一(尺寸、形状、位置完全相同)，面板仍然可以正常工作而不完全损坏。在通常情况下，外部玻璃纤维层可能首先破裂和断裂。然而，内玻璃纤维层仍然可以保护聚苯乙烯-加气混凝土，前提是内玻璃纤维层不会像外玻璃纤维层的损坏那样在同样位置发生开裂或断裂。实际上，玻璃纤维外壳的破裂或断裂通常并不集中在一个面板区域。在另一种意义上，增加了对可能通过外部包层的裂缝渗入的自然元素的抵抗力。例如，渗入的雨水可能会接触到外部玻璃纤维层，但由于有内部玻璃纤维层保护，聚苯乙烯-加气混凝土本身不会受到影响。在另一个示例中，屋面板的外玻璃纤维层可能被损坏，并且水通过外玻璃纤维层渗入。然而，内部玻璃纤维层仍然可以保护内部的聚苯乙烯-加气混凝土。两层玻璃纤维层的存在也不会显着增加面板的重量，从而使产品更轻。双层设计提供了最佳的优劣比率的解决方案。
在本发明的第三的特点中，面板包含新型超轻聚苯乙烯-混凝土组合物，其是聚苯乙烯泡沫塑料(PVA)珠粒，使面板非常轻但耐用，并用作建筑物的承重构件。聚苯乙烯-加气混凝土的创造涉及包含多种不同成分的组合物或配方，并通过在特定工艺工艺流程中混合成分制成。该工艺从准备好所有成分和设备开始。在添加到称为搅拌器的设备之前，对成分进行称重。具体来说，例如，首先将一袋94磅的波特兰水泥添加到混合器中。预备0.5升PVA白胶浆和27.25升或6加仑水，然后加入混合器；甘油和发泡剂确保在聚苯乙烯-加气混凝土形成工艺流程中保持气泡。然后，还将94升生成的高密度(90-100克或大约3盎司/夸脱)泡沫和204升切碎的聚苯乙烯泡沫塑料添加到搅拌器中。使用的碎聚苯乙烯泡沫塑料是发泡聚苯乙烯(EPS)。然后启动搅拌器以混合所有物质，从而产生化学反应，使混凝土产生气泡(即形成聚苯乙烯-加气混凝土)。聚苯乙烯-加气混凝土配方可能允许每中成分的份量变化大约±20％。
第一特点中的玻璃纤维框架由以下材料制备：(1)丝网和玻璃纤维根据面板实例以特定排列方式排列；(2)双层玻璃纤维层；(3)玻璃纤维外壳矩形柱体的所有侧面都被封闭，除了其中一面保持敞开。混凝土混合物从唯一的开口面添加到框架中。在聚苯乙烯-加气混凝土硬化并用玻璃纤维盖密封之前，整件框架面板被搁置14天。由于这种成分，聚苯乙烯-加气混凝土面板变得比现有产品轻得多(轻十倍)。此外，这种更轻的重量允许在施工现场轻松地吊装和重新堆放(如果需要)，可能不再需要起重机等专用设备来提升面板。这种新的聚苯乙烯-加气混凝土组合物也比传统的苯乙烯加气混凝土产品硬化得更快。这可能是因为使用了碎聚苯乙烯泡沫塑料，它的聚集有助于混凝土固化工艺流程中吸走水分，从而减少固化时间。总体而言，减少了制作、运输或处理所需的时间。它也更便宜，因为可以在更短的时间内生产更多。安装用新型聚苯乙烯-加气混凝土组合物制成的面板不需要专门的设备和培训。
在本发明的第四个特点中，使用至少一种结构化的嵌入式丝网和玻璃纤维纤维将苯乙烯-加气混凝土结构结合在一起。第一个特点指出，在浇注聚苯乙烯-加气混凝土混合物之前，将带有玻璃纤维的简单丝标准网格插入玻璃纤维框架中。丝可以是铁、钢、铜或硬塑料。网片也可以是其他非丝网，例如玻璃纤维板、亚麻布、防水油布、粗麻布等。根据实例，使用具有各种排列或形状的至少一个嵌入式丝网以加强面板的结构完整性。网格形状和排列加强了玻璃纤维基面的重要部分。
在一个实例中，简单的丝网和玻璃纤维片材被添加在墙板的中间并覆盖墙板的整个宽度和长度。当墙板平放且较大的底面朝向顶部和底部时，该丝网片位于沿横截面的中间。另一方面，如果墙板是直立的，一个侧面在底部，则丝网片在正立面图的中间。在作为示范屋面板的另一个实例中，四个丝网片被布置、连接和嵌入以形成矩形网格；该网格的每个丝网片都面向玻璃纤维框架的侧面。在作为示范支撑梁建筑砌块的另一个实例中，三个丝网和玻璃纤维布置在面板的中间以形成沿着面板侧面的长度的三角形丝网格。额外的丝网片嵌入在梁内三角形丝网格的两侧；当梁的较长侧面之一平放并充当梁的底面时，丝网片沿横截面布置在面板的中间。对于本领域的普通技术人员，也可以使用上述示例之外的其他网片形状和排列。由于聚苯乙烯-加气混凝土面板设计内部的网片排列，即使聚苯乙烯-加气混凝土开始在内部开裂，面板的结构完整性也得以保持。更具体地说，丝网和玻璃纤维将任何破裂的聚苯乙烯-加气混凝土小块固定在适当的位置，防止它们四处移动并损害面板的核心结构。从本质上讲，网片增加了面板的耐久性，防止了整个面板结构的倒塌。网片还提供额外的面板强度，因为当面板用于承重支撑构件时，网片保持面板的核心结构。
图1展示了本发明的一个实例中的两个墙板的透视图和俯视图。子图(a)展示了本发明的一个实例中的两个墙板的透视图。矩形示范墙板(102)显示在子图的左侧，以示例的长度、宽度和高度直立。为了更清楚地显示面板的内部结构，子图(a)以略微夸张的尺寸显示面板(102)，看起来接近立方体，而实际上应该看起来像更薄的平板形状。指向右下角的示范墙板(102)的底部面向内部建筑空间并且被认为是“面向室内的一侧”。相邻的墙板(104)位于子图的右侧并且垂直于示范墙板(102)。相邻的墙板(104)垂直于示范墙板(102)的面向室内一侧的右角。相邻的墙板(104)以与示范墙板(102)不同的长度和宽度但相同的高度直立。较大的底面向左下角和右上角的面，而侧面则面向顶部、右中、底部和左中的面。相邻墙板(104)的面向室内的一侧面向左下方。
此外，两个墙板(102、104)的右上侧并排对齐。墙板(102、104)的布置似乎形成了反向P形结构。墙板(102、104)的面向室内的侧面用玻璃纤维结合层(114)结合在一起，然后用内墙饰面(116)覆盖。
左侧的示范墙板(102)主要由聚苯乙烯-加气混凝土(110)制成。双层玻璃纤维外壳(106、108)包住示范墙板(102)聚苯乙烯混凝土(110)的所有侧面。顾名思义，这里所说的双层是指由两层材料直接层叠而成的结构。双层玻璃纤维外壳(106、108)具有两层：第一或外玻璃纤维层(106)用作整个示范墙板(102)的外表面；第二或内部玻璃纤维层(108)包裹示范墙板(102)的聚苯乙烯-加气混凝土(110)。这就是为什么这种结构有时也被称为双重密封的原因。嵌入的丝网片(112)和玻璃纤维层嵌入在聚苯乙烯-加气混凝土(110)内。
对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，相邻的墙板(104)包括与示范墙板(102)相同的部件组成；这将在下一个子图中显示。
示范墙板(102)和相邻墙板(104)在子图中显示为具有不同的尺寸和大小。具体地，示范墙板(102)被示为在长度和宽度上较厚的板。然而，两个墙板(102、104)的这种尺寸和说明主要是为了说明的目的；对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，墙板(102、104)可以具有任何宽度、长度和高度，这取决于实例及其应用。例如，示范墙板(102)和相邻墙板(104)的尺寸可以在子图(a)中颠倒，相邻墙板(104)比示范墙板(102)更长和更宽。在另一个示范实例中，示范墙板(102)和相邻的(104)墙板具有相等的长度、宽度和高度；这将在下一个子图中显示。
子图(b)展示了本发明的一个实例中的两个墙板的俯视图。对于示范墙板(102)而言，较大的面/侧面或底部指向底部和顶部，而相邻墙板(104)的底部朝向左侧和右侧。两个墙板(102、104)的侧面指向上一句中未提及的侧面。上一个子图中对墙板(102、104)组件的所有描述都适用于此图。内玻璃纤维层(108)完全包裹聚苯乙烯-加气混凝土(110)和嵌入的丝网片(112)以及墙板(102、104)的玻璃纤维。外玻璃纤维层(106)完全包裹内玻璃纤维层(108)和其中的其余内容物。嵌入的丝网片(112)和玻璃纤维作为单个片层位于每个面板(102、104)的中间。嵌入的丝网片(112)和玻璃纤维沿着墙板(102、104)的正立面以直立方向定位。查看子图，每个墙板中嵌入的丝网片(112)似乎将聚苯乙烯-加气混凝土(110)分成两个部分(102、104)。
玻璃纤维结合层(114)显示为覆盖并附接两个墙板(102、104)的单片层。玻璃纤维结合层(114)附接到墙板(102、104)的面向室内的侧面；看子图，示范墙板(102)的底面和相邻墙板(104)的左侧面是那些面向内的侧面。两个单独的内侧包层(116)件附接在玻璃纤维结合层(114)前面：一个在示范墙板(102)前面，另一个在相邻墙板(104)前面。
该图显示了改进现有聚苯乙烯-加气混凝土产品的多个方面的总体概述。面板(102、104)增加了耐久性，延长了它们的使用寿命。这得益于双层玻璃纤维外壳(106、108)和嵌入的丝网片(112)。双层玻璃纤维外壳(106、108)覆盖面板(102、104)的所有六个侧面。由于随着时间的推移可能会形成裂缝，裂缝会在玻璃纤维外壳(106、108)上而不是在聚苯乙烯-加气混凝土(110)的自身形成。由于有两层玻璃纤维外壳(106、108)，外玻璃纤维层(106)将首先破裂。因此，即使外玻璃纤维层(106)破裂，内玻璃纤维层(108)仍将完全保护聚苯乙烯-加气混凝土(110)。还应该注意，这种损坏(例如，裂缝)通常不会发生在一个地方，玻璃纤维外壳(106、108)在有裂缝的情况下继续工作有利于增加耐用性。然而，假设面板(102、104)的聚苯乙烯-加气混凝土(110)确实破裂，无论是由于外部损坏还是内部损坏。通过嵌入的丝网片(112)和玻璃纤维将任何断裂的加气混凝土碎片保持在原来的位置，从而防止所述碎片的任何移动。结果，它降低了整个面板坍塌的可能性。
玻璃纤维外壳(106、108)还增加了强度，主要是抗压强度。外玻璃纤维层(108)用作面板(102、104)的一种缓冲垫，它增强了聚苯乙烯-加气混凝土(110)的固有抗压强度。因此，由于聚苯乙烯-加气混凝土(110)不是直接承受重量的构件，因此不太可能开裂或断裂。丝网片(112)和玻璃纤维也有助于提高这种抗压强度，从而允许面板(102、104)的核心结构保持一体并防止潜在碎片的移动。
在本发明的优选实例中，玻璃纤维用于面板外壳(106、108)。众所周知，这种材料既轻又坚固。因此，在次要意义上，双层玻璃纤维外壳(106、108)足够轻，不会显着增加面板(102、104)的重量。然而，用于该外壳(106、108)的材料是非限制性的。在替代实例中，它可以是任何其他材料，包括聚酯、碳纤维、复合纤维或它们的组合。
优选实例展示了用于玻璃纤维外壳(106、108)的两个玻璃纤维层(106、108)。使用两个玻璃纤维层(106、108)是平衡面板(102、104)强度、耐久性和重量的理想选择。然而，玻璃纤维层(106、108)的数量不限于仅两层。在其他实例中，可以有三层、五层或任何数量的玻璃纤维层(106、108)。然而，添加额外的玻璃纤维层(106、108)可能会影响面板的重量、尺寸和整体安装操作(102、104)，尽管玻璃纤维的重量很轻。此外，如果使用多个玻璃纤维层(106、108)来为墙板(102、104)产生特定尺寸，则每个玻璃纤维层(106、108)的厚度可能需要更薄。在另一替代实例中，可以仅使用一个玻璃纤维层(106、108)；然而，这会影响墙板(102、104)的强度和耐用性。在本发明的另一实例中，某些侧面可以具有两个玻璃纤维层(106、108)，而其他侧面可以具有一个玻璃纤维层(106、108)。
玻璃纤维层(106、108)显示为在所有侧面的厚度相等；然而，在其他替代实例中，两个玻璃纤维层(106、108)的厚度可以不同。在一个替代实例中，外层(106)和内层(108)玻璃纤维层都较厚，这可以增加墙板(102、104)的耐用性和强度。在另一个替代实例中，墙板(102、104)具有非常厚的外玻璃纤维层(106)和较薄的玻璃纤维层(108)。
应当注意，玻璃纤维外壳(106、108)包括面板框架和玻璃纤维盖，其允许完全保护面板。这将在图6和7中进一步展示和解释。
该图还显示了本发明的聚苯乙烯-加气混凝土(110)特性，包括泡沫混凝料(即，切碎的聚苯乙烯泡沫塑料和致密泡沫)和气泡。由于其独特的成分，它比现有的苯乙烯-加气混凝土产品轻得多。这方面将在图6和7中进一步展示和解释。
对本领域普通技术人员来说显而易见的是，子图(b)中所示的聚苯乙烯-加气混凝土(110)部分是聚苯乙烯-加气混凝土(110)在干燥前渗透嵌入的丝网片(112)的结果。
示范墙板(102)和相邻墙板(104)对齐，其中一个垂直于另一个。相邻墙板(104)的较短侧边位于右下的示范墙板(102)的面向室内的一侧。然而，墙板(102、104)的布置不限于这种布置。在一些替代实例中，相邻的墙板(104)可以沿示范墙板的中部或左下角垂直对齐。在替代实例中，相邻的墙板(104)可以垂直于示范墙板(102)的相对侧(面向室外的侧)对齐。在另一个替代实例中，两个墙板(102、104)可以以相同的方向并排排列，如图4所示。
墙板(102、104)内的丝网片(112)和的玻璃纤维的数量、尺寸和定位可以根据实例而变化。在一个这样的实例中，丝网片(112)可以更小并且位于墙板(102、104)的中心。在另一个实例中，在墙板(102、104)内可以有三个丝网片：一个靠近面向室内的一侧，一个在中间，一个靠近面向外部的一侧。
尽管玻璃纤维结合层(114)不是本发明的主要特色，但它是用于构建具有面板(102、104)的结构的重要综合步骤。此外，玻璃纤维结合层(114)显示在两个相邻的墙板(102、104)之间；然而，本领域的普通技术人员可能会发现玻璃纤维结合层(114)可以在不同方向有效地附接面板是显而易见的。玻璃纤维结合层(114)的应用将进一步显示在图4和5中。
内墙饰面(116)可以包括用作内墙的非限制性材料列表。根据实例，干墙板、硬木板、砖或任何合适的材料可以粘接到墙板(102、104)的玻璃纤维结合层(114)。在另一个实例中，仅油漆被涂抹到墙板上(102、104)。
在又一替代实例中，铁钢筋可用于墙板(102、104)的聚苯乙烯-空气混凝土(110)内以进一步加强结构完整性。然而，这可能使面板(102、104)更重并损害嵌入的丝网片(112)。
图2展示了本发明的优选实例中的屋面板的透视图、截面图和俯视图。子图(a)展示了本发明的一个实例中的屋面板(200)的透视图。查看子图，屋面板(200)是平放的，因此较大的面/侧面或底座构成了屋面板(200)的顶面和底面。较短的侧面/侧边面向前、左、右和后。屋面板(200)与墙板共享许多相似的部件；上图中对外玻璃纤维层(106)、内玻璃纤维层(108)和聚苯乙烯-加气混凝土(110)的所有描述也适用于此。沿着屋面板(200)的前侧面显示了丝网；然而，屋面板(200)的每个侧面/侧边具有丝网，该丝网片共同在屋面板(200)内形成嵌入的矩形丝网格(202)。
子图(b)展示了本发明的一个实例中的屋面板(200)的俯视图。前面子图中提到的屋面板(200)组件的所有描述都适用于此处。在顶侧上的外玻璃纤维层(106)的一部分被打开以露出内玻璃纤维层(108)和聚苯乙烯-加气混凝土(110)的敞开部分。矩形丝网网格(202)显示为与屋面板(200)的边缘对齐。
子图(c)展示了本发明的一个实例中的屋面板(200)的截面图。前面子图中提到的屋面板(200)组件的所有描述都适用于此处。屋面板(200)仍然以与子图(b)中相同的方式定向，因此截面图沿其横截面制作。本质上，该视图被认为是俯视截面图。内层(108)和外层(106)玻璃纤维层显示为具有相等的厚度。聚苯乙烯-加气混凝土(110)由矩形丝网格(202)隔开，分成的两个部分。
对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，子图(c)中所示的聚苯乙烯-加气混凝土(110)部分是聚苯乙烯-加气混凝土在干燥前(110)渗透过矩形丝网格(202)的结果。对于本领域的普通技术人员来说，一种形式的屋顶覆盖面层(例如，木瓦)也将被应用在屋面板(200)的顶部，这也是显而易见的；这将在图4和5中进一步展示。
屋面板(200)在子图中显示为具有固定尺寸和固定大小。然而，所示的屋面板(200)的尺寸主要是为了说明的目的；对本领域普通技术人员来说显而易见的是，屋面板(200)可以具有任何宽度、长度和高度，这取决于实例。
尽管丝网和玻璃纤维以不同方式布置以形成用于屋面板(200)的矩形丝网状网格(202)，但网格(202)仍然用于相同的目的，即，在屋面板(200)中形成裂缝时，保持聚苯乙烯-加气混凝土留在原位，以防止聚苯乙烯-加气混凝土(110)碎块发生任何移动。矩形丝网格(202)被显示为具有接近屋面板(200)的尺寸的固定尺寸。然而，应当注意，矩形丝网格(202)可以是任何尺寸，在其他实例中可以有任何尺寸组合。例如，矩形丝网格(202)可以更小以包围更小的区域，例如屋面板(200)的中心部分。由矩形丝网网格(202)隔开的聚苯乙烯-加气混凝土(110)的比率将不同，尽管屋面板(200)本身内的聚苯乙烯-加气混凝土(110)的量不会改变。还应注意，形成矩形丝网格(202)的丝网和玻璃纤维的布置不限于图中所示的。在一个替代实例中，单个丝网片可以以与墙板相同的方式布置在屋面板(200)内。
图3展示了本发明的一个实例中的梁的透视图和截面图。子图(a)展示了本发明的一个实例中的梁(300)的透视图。看子图，梁(300)平放为方形柱体；矩形侧面构成梁(300)的顶面、底面、前面和背面，而正方形面或底面朝向左侧和右侧。梁(300)与墙板和屋面板共享许多相似的组件；前面图中对外玻璃纤维层(106)、内玻璃纤维层(108)和聚苯乙烯-加气混凝土(110)的所有描述也适用于此。三个丝网片和玻璃纤维在梁(300)的中部形成三角形网格(302)，该网格沿着梁(300)侧面的长度延伸，在子图中从左到右。两个嵌入的丝网片(112)位于三角形网格(302)侧边，它们也与梁(300)的侧面(从左到右)对齐。
子图(b)图示了本发明的一个实例中的梁(300)的截面图。前面子图中提到的梁(300)组件的所有描述都适用于此。横截面沿正立面在梁(300)底面制作。内(108)和外(106)玻璃纤维层的厚度相等。三角形丝网格(302)呈向上三角形的形状。三角形丝网格(302)外围侧的嵌入丝网片(112)位于梁(300)的中部。
梁(300)在子图中显示为具有固定的尺寸和大小。然而，所示的梁(300)的尺寸主要是为了说明的目的；对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，梁(300)可以根据实例具有任何宽度、长度和高度。
三角形丝网网格(302)和丝网片(112)以与墙板和屋面板的嵌入丝网和玻璃纤维相同的方式组合以增加梁(300)的耐久性。梁(300)的丝网和玻璃纤维(112、302)都显示为在梁(300)内具有固定尺寸。然而，应该注意的是，在其他实例中，每个三角形丝网格(202)和丝网片(112)可以是具有任何尺寸组合的任何尺寸。例如，梁(300)的丝网和玻璃纤维(112、302)可以更小。例如，在一个替代实例中，三角形丝网格(202)不沿着梁(300)侧面的长度延伸。
在其他替代实例中，丝网片(112)和三角形丝网格(302)也可以位于梁(300)的中部上方或下方的任何位置。丝网片和玻璃纤维(112、302)可以位于梁(300)的顶部或底部附近。在其他替代实例中，丝网片(112)可以位于三角形丝网格(302)的上方或下方。在另一替代实例中，丝网片(112)可以彼此垂直。
图4展示了在两个墙板和两个屋面板上使用玻璃纤维结合层。子图(a)说明了在两个墙板上使用玻璃纤维结合层(114)。两个墙板，第一替代墙板(402)和第二替代墙板(404)，并排直立。第一替代墙板(402)在左下侧，第二替代墙板(404)在右上侧。两个替代墙板(402、404)的面向室内的侧面都面向子图的右侧。单片玻璃纤维结合层(114)在两个替代墙板(402、404)的面向室内的侧面上覆盖墙板。然后将内墙饰面(116)铺设到玻璃纤维结合层(114)上。
应当注意，墙板(402、404)的对齐不限于子图中所示的布置。在一个替代实例中，第一替代墙板(402)沿第二替代墙板(404)的一端垂直连接，在两个墙板(402、404)之间形成L形。在另一个替代实例中，第一替代墙板(402)垂直连接到第二替代墙(404)的中间，在两个墙板(402、404)之间形成T形。
子图(b)说明了在两个屋面板上使用玻璃纤维结合层。房屋(408)顶部的屋顶(406)包括单独的屋面板(200)；在该子图中，四块屋面板(200)沿屋顶(406)的一侧倾斜安装在房屋(408)的正立面上方。单个玻璃纤维结合层(114)覆盖屋顶(406)一侧上的所有四个屋面板(200)。屋顶覆盖面层(410)铺设在玻璃纤维结合层(114)和屋面板(200)的顶部。
子图将屋面板(200)显示为独立住宅(408)顶部的斜屋顶(406)的一部分，这是本发明可应用的最常见情况。然而，子图中所示的屋顶(406)和房屋(408)是示例性的并且不依次地仅限于一种类型的屋顶(406)和建筑物。在一个替代实例中，屋面板(200)可用于具有平屋顶(406)的高层公寓建筑。在另一个替代实例中，屋面板(200)可以在多个附连联排别墅的顶部形成一个单一屋顶(406)。在又一个替代实例中，屋面板(200)可以在房屋(408)的顶部形成主屋顶(406)，而第二屋顶(406)由屋顶(406)天沟隔开。屋顶(406)天沟是两个屋顶(406)的斜坡相交的地方。应当注意，围绕天沟的屋面板(200)的形状将需要修改以实现无缝接合。
还应注意，用于覆盖屋顶(406)的屋面板(200)的数量是没有限制的；构成屋顶(406)的屋面板(200)可以有两个、八个或任意数量。这将取决于房屋(408)或建筑物的大小、屋顶(406)和每个屋面板(200)的大小。
覆盖屋面板(200)和玻璃纤维结合层(114)的屋顶覆盖面层(410)的类型可以是任何类型的屋顶材料，这取决于实例。常见屋顶覆盖面层(410)的示例包括木瓦、钢屋顶板、粘土屋面瓦等。
图中的玻璃纤维结合层(114)用于有效地将两个或更多个墙板(402、404)或屋面板(200)粘合在一起的综合步骤。然而，附接到一个结合层(114)的建筑板(200、402、404)不必是相同的类型；这将在图5中进一步展示。
图5展示了附接到楼板和屋面板的墙板的侧剖视图。子图(a)展示了附接至楼板(502)的墙板(102)的侧剖面图。墙板(102)竖直放置并垂直于楼板(502)。将两层玻璃纤维结合层(503、505)铺设到墙板(102)和楼板(502)上：一层面向室外的玻璃纤维结合层(503)铺设到墙板(102)和楼板(502)上面，面向外部元素，显示在子图的左侧。在紧贴墙板(102)的面向室外的玻璃纤维结合层(503)上覆盖外墙饰面(504)；面向室内玻璃纤维结合层(505)铺设到建筑物内墙板(102)和楼板(502)上，如子图的右侧所示。面向室内的玻璃纤维结合层(505)以直角(90度)弯折，该处墙板(102)的底部与楼板(502)的顶部相交。在楼板(502)上方的面向室内的玻璃纤维结合层(505)的水平部分的顶部铺设楼板面层(506)。内墙饰面(116)铺设在墙板(102)的面向室内的玻璃纤维结合层(505)的垂直部分上。
楼板面层(506)不限于一种类型的地板材料。根据实例，楼板面层(506)可以是地毯、瓷砖、硬木或其他地板材料。还应当注意，楼板面层(506)的厚度也可以根据实例而变化。
子图(b)展示了附接到屋面板(200)的墙板(102)的侧截面图。墙板(102)直立放置，它带有一个倾斜的墙板顶面(510)以适应向下倾斜的屋面板(200)的倾斜度。墙板斜顶面(510)从左上角到右下角向下倾斜。面向室外玻璃纤维结合层(503)铺设到外墙板(102)的外侧和屋面板前檐(514)下方的屋檐的底部(512)，如图所示子图的右侧。面向室外的玻璃纤维结合层(503)的一部分以一定角度弯折以适应墙板(102)和屋面板(200)的相交部位。外墙饰面(504)铺设在外墙板(102)右侧的面向室外的玻璃纤维结合层(503)上。拱腹(508)直接安装在屋面板前檐(514)下方的屋檐底部(512)上；拱腹(508)还在相同的屋檐(512、514)处覆盖一部分面向室外玻璃纤维结合层(503)。面向室内玻璃纤维结合层(505)附接到子图左侧的外墙板(102)的内侧，也覆盖左上侧屋面板(200)的屋檐底部(512)。面向室内的玻璃纤维结合层(505)在墙板(102)的内侧和屋面板(200)的相交部位弯折一个角度。屋面面层(410)附接到屋面板(200)的表层。
如前所述，玻璃纤维结合层(503、505)用作建筑物构建中的综合步骤的重要组成部分。单片玻璃纤维结合层(503、505)可用于将两个相同类型的聚苯乙烯-加气混凝土板(例如，墙板(102)连接到墙板(102))、两种不同类型的聚苯乙烯-加气混凝土板(例如，屋面板(200)和墙板(102))的连接，或用于一个聚苯乙烯-加气混凝土板(例如，墙板(102))连接到一个非聚苯乙烯-加气混凝土建筑构件(例如，楼板)。玻璃纤维结合层(503、505)可以附接到由垂直建筑面板(102、200)相交形成的相邻拐角。从某种意义上说，使用玻璃纤维结合层(503、505)可以节省成本和时间，成为安装建筑面板(102、200)的最有效方式的内部目标。玻璃纤维结合层(503、505)可以降低成本和时间，还因为单片玻璃纤维结合层(503、505)可以覆盖建筑物一侧(即，内侧和外侧)上更大的表面。这样，它减少了不必要的材料的浪费。铺设玻璃纤维结合层(503、505)可以一次完成，而不是一次重复铺设一层一层的结合层(503、505)。玻璃纤维结合层(503、505)也可以用作额外的保护层，进一步增加建筑面板(102、200)的耐久性。应该注意，这也适用于附接到建筑面板(102、200)的梁。
玻璃纤维面向室内(505)和面向室外(503)结合层可以使用各种紧固方法插入到建筑面板(102、200)上。根据实例，结合层(503、505)可以用钉子、螺钉、粘合剂、卡扣配合机械等固定在建筑面板(102、200)和楼板(502)上。
墙板顶面(510)倾斜以适应屋面板(200)的向下倾斜，从左上角到右下角倾斜。应当注意，墙板顶面(510)的倾斜方向和角度可以根据实例而变化。在一个这样的实例中，墙板顶面(510)是平坦的以适用于平屋顶的屋面板(200)。
一层玻璃纤维结合层(503、505)显示为覆盖墙板(102)、屋面板(200)和楼板(502)。在其他实例中，可以将一层以上的玻璃纤维结合层(303、305)附接到上述建筑构件(102、200、502)。然而，这消耗更多的材料，并且需要更多的时间来安装额外的玻璃纤维结合层(503、505)。
图6展示了本发明的超轻聚苯乙烯加气混凝土制造细节的优选实例的流程图。工艺流程(600)开始于(602)。在步骤(604)准备聚苯乙烯-加气混凝土的原料和必要的设备；步骤(604)的设备主要包括搅拌器。在步骤(606)中聚苯乙烯-加气混凝土成分被称重。一旦称重(606)，从袋中分配适量的94磅波特兰水泥并在步骤(608)中添加到搅拌器中。用0.5升PVA白胶浆加入27.25升水中，并在步骤(610)添加到搅拌器中。在步骤(612、614)分别将甘油和发泡剂加入水中。甘油、发泡剂和水开始产生稠密的泡沫。高密度泡沫的重量应在90-100克或大约3盎司/夸脱之间。如果泡沫较重，则应增加气压，如果泡沫较轻，则应降低气压。此后，然后在步骤(616)将94升所述致密泡沫添加到搅拌器中。然后在步骤(618)将204升切碎的聚苯乙烯泡沫塑料添加到搅拌器中。在步骤(620)启动搅拌器以搅拌所有上述成分。聚苯乙烯-加气混凝土配方可以允许每种成分的分量变化大约±20％。在步骤(622)，在步骤(620)的搅拌期间或之后制备玻璃纤维面板框架。在步骤(624)，将丝网和玻璃纤维纤维添加到面板框架。当混合物完成搅拌混合后，在步骤(626)将混合物倒入玻璃纤维框架中。然后将混合物搁置一边干燥和硬化十四天(628)。十四天后，在步骤(630)将玻璃纤维盖板封住面板框架的开口顶面，将硬化的聚苯乙烯-加气混凝土混合物密封在玻璃纤维外壳内。工艺流程(600)在步骤(632)结束。
由于工艺流程(600)，建筑板可以比现有产品轻得多。切碎的聚苯乙烯泡沫塑料和致密的泡沫充当核心结构的轻质骨料和大部分聚苯乙烯加气混凝土的体积。碎聚苯乙烯泡沫塑料实际上含有98％的空气，因此它作为骨料比传统混凝土中使用的石头轻得多。切碎的聚苯乙烯泡沫塑料还有助于在聚苯乙烯-加气混凝土内产生气泡；下图中将进一步提到。步骤(612)中水中的甘油确保在整个苯乙烯-加气混凝土形成工艺流程(600)期间保持气泡。最终，整个面板的密度降低，使面板非常轻巧。带盖的双层玻璃纤维面板框架以及丝网和玻璃纤维有助于确保提高强度和耐久性，而不会显着增加面板的重量。
在步骤(614)，将发泡剂直接添加到水中。然而，发泡剂不限于以这种方式添加到混合物中。在一个替代实例中，可以首先将发泡剂添加到甘油中，然后将形成的混合物添加到搅拌器中。
本发明优选实例中的聚苯乙烯混凝土也可以比现有的混凝土产品更快、更便宜地制造，有效地节省了时间。现有的混凝土产品大约需要21到28天才能硬化。另一方面，如步骤(628)中所述，新型聚苯乙烯-加气混凝土只需要14天就能固化。干燥时间的缩短是由于碎聚苯乙烯泡沫塑料和其他成分在吸走聚苯乙烯-加气混凝土混合物中的水分方面发挥作用。聚苯乙烯-加气混凝土的工艺流程很简单，无需大量培训或设备而降低成本。新型聚苯乙烯-加气混凝土可以快速制造，这意味着可以在更短的时间内生产等多的产品。
虽然十四天将是新的苯乙烯-加气混凝土硬化的最短时间，但在替代实例中它可以放置更长的时间。这可能需要在混合物中添加不同体积和比例的配方成分。例如，在聚苯乙烯-加气混凝土形成工艺流程(600)期间的其他替代实例中，可以在步骤(616、618、624)处添加不同体积的碎聚苯乙烯泡沫塑料、致密泡沫或碎玻璃纤维。在这种情况下，所述材料的更改了容量，将会影响混合物的干燥时间。
波特兰水泥(94磅)是在优选实例中用于制造聚苯乙烯-加气混凝土的一种水泥。这种类型的水泥是水硬性水泥，它会随着水的加入而硬化。取决于实例，可以使用不同类型的水硬波特兰水泥。可以使用的各种类型的波特兰水泥的例子包括：高早期强度、高抗硫酸盐性、低热水化等。在一个这样的实例中，可以使用快速硬化水泥来进一步缩短聚苯乙烯-加气混凝土形成的工艺流程的时间(600)。
在其他替代实例中，可以使用其他类型的波特兰水泥。例如，一个替代实例可以使用非水硬性水泥，其在干燥时与二氧化碳反应。这进一步减少了所需的材料，例如来自步骤(610、612、614)的水和甘油；但是，这可能会影响用这种水泥制成的聚苯乙烯-加气混凝土的重量、强度和耐久性。
在其他实例中，聚苯乙烯-加气混凝土可以添加额外的材料，例如沙子、石灰、额外的骨料等。在另一替代实例中，核心波特兰水泥可以完全用粉煤灰代替。然而，以这种方式改变工艺(600)内的成分组成可能会影响聚苯乙烯-加气混凝土形成的结构完整性、重量和凝固时间。
图7展示了本发明的超轻聚苯乙烯加气混凝土的俯视截面图和分解透视图。子图(a)展示了本发明的超轻聚苯乙烯-加气混凝土的俯视截面图。外层(106)和内层(108)玻璃纤维层构成标准面板形状的玻璃纤维面板框架(702)，框架开口(704)可使用框架(702)的顶面；在优选实例中，外层(106)和内层(108)玻璃纤维层具有相同的厚度。但是在其他实例中它们也可以具有不同的厚度。将聚苯乙烯-加气混凝土(110)倒入该框架开口(704)中，它会在框架中硬化。聚苯乙烯-加气混凝土(110)包含一些泡沫骨料块(706)和气泡(708)，它们在面板框架(702)内的尺寸和数量都不同。
尽管在优选实例中的面板由聚苯乙烯-加气混凝土(110)制成，但在本公开的其他替代实例中也可以使用其他轻质混凝土。在一个替代实例中，可以替代地使用轻质骨料混凝土，由多孔骨料如粘土、页岩、板岩、粉尘等制成。这种类型的混凝土具有高绝缘性但可能具有低强度。在另一个示例性实例中，无砂混凝土可用于建筑面板，使用大的粗骨料形成。除了重量轻之外，无砂混凝土更经济，具有高绝缘性，由于表面张力作用最小，可以抵抗雨水，并且可以抵抗干燥收缩。然而，与轻骨料混凝土一样，无砂混凝土的强度较低，特别是抗压、抗弯和粘结强度。
泡沫骨料(706)包括来自上图中的聚苯乙烯-加气混凝土制造工艺的碎聚苯乙烯泡沫塑料和高密度泡沫。两种类型的泡沫骨料(706)有助于形成聚苯乙烯-加气混凝土(110)的核心结构。此外，切碎的聚苯乙烯泡沫塑料片由发泡聚苯乙烯(EPS)制成，呈小而轻的球状，约98％为空气。此外，这些EPS泡沫骨料片(706)是使聚苯乙烯-加气混凝土(110)超轻的关键。除了作为核心结构的一部分(比传统石头更轻)之外，EPS泡沫骨料块(706)还含有引发气泡(708)产生的发泡剂。EPS中最常见的发泡剂是戊烷，这是一种碳氢化合物，由于混合聚苯乙烯-加气混凝土(110)成分，戊烷会随温度升高而蒸发。然后EPS泡沫骨料块(706)会在聚苯乙烯-加气混凝土(110)内膨胀。
然而，应该注意的是，泡沫骨料块(706)不仅限于EPS和高密度泡沫；取决于实例，可以使用不同类型的泡沫代替它们。在其他实例中，此类泡沫的示例包括聚氨酯泡沫、聚醚泡沫、聚酯泡沫、挤塑聚苯乙烯(XPS)等。
在该图中，聚苯乙烯-加气混凝土的泡沫骨料块(706)和空气气泡(708)的量似乎在聚苯乙烯-加气混凝土(110)内相当相等。由于添加到混合物中的甘油，在聚苯乙烯-加气混凝土(110)中存在一些空气气泡(708)。如前所述，甘油增加了形成的空气气泡(708)的稳定性。没有甘油，在聚苯乙烯-加气混凝土(110)形成期间形成的许多空气气泡(708)将会丢失，这会影响聚苯乙烯-加气混凝土(110)的重量和结构特性。
应当注意，聚苯乙烯-加气混凝土(110)内的空气气泡(708)或泡沫骨料块(706)的数量可以根据实例而变化。在一个这样的实例中，由于添加到混合物中的甘油较少，因此可能存在较少的空气气泡(708)。在另一个实例中，可以添加更少的泡沫骨料块(706)，从而影响聚苯乙烯-加气混凝土(110)新型成分构成。还应注意，泡沫骨料块(706)和空气气泡(708)不限于设定尺寸或直径，并且可以在其他替代实例中变化。
空气气泡(708)和泡沫骨料块(706)的分散似乎是随机的，因为聚苯乙烯-加气混凝土(110)用混凝土搅拌机拌合。然而，空气气泡(708)和泡沫骨料块(706)的分布可以根据实例而变化。例如，在一个替代实例中，聚苯乙烯-加气混凝土(110)是手工拌合的。在另一个替换的实例中，成分以不同的顺序添加。结果，可能存在空气气泡(708)或泡沫骨料块(706)的聚集袋，其中所有气泡(708)可能聚集在面板的一侧，而泡沫骨料块(706)在聚集在面板的另一侧。
子图(b)展示了本发明的超轻聚苯乙烯加气混凝土的分解图。之前子图中对玻璃纤维框架(702)、玻璃纤维框架开口(704)和聚苯乙烯-加气混凝土(110)的所有描述也适用于此处。聚苯乙烯-加气混凝土搁置一边(110)干燥和硬化十四天。之后，将玻璃纤维框架盖(710)放置在面板框架(702)的顶部以密封整个聚苯乙烯-加气混凝土面板；框架盖底面(712)接触面板框架(702)的顶部暴露面、框架开口(704)和暴露的聚苯乙烯-加气混凝土(110)。
对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，玻璃纤维框架盖(710)将像面板框架(702)一样是双层的。对于本领域的普通技术人员来说也是显而易见的，该图中所示的工艺过程可以应用于任何类型的建筑面板，例如墙板、屋面板或梁。结果，玻璃纤维框架(702)和玻璃纤维框架盖(710)可以是任何尺寸，这取决于实例和所生产的面板的类型；然而，玻璃纤维框架盖(710)和玻璃纤维框架(702)的暴露侧必须具有相同的长度和宽度以实现无缝接合。
将玻璃纤维框架盖(710)固定到框架(702)上的方法可以根据实例而变化并且不限于一种类型。在这样的替代实例中，各种紧固件，例如钉子、螺钉、卡扣配合机构、粘合剂、磁铁或任何其他紧固件，可用于将玻璃纤维框架盖(710)固定到框架(702)上。
玻璃纤维框架盖(710)和玻璃纤维面板框架(702)在接合点处具有非常小的间隙。对本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以沿交接边缘添加密封剂以确保聚苯乙烯-加气混凝土(110)完全密封以防潮和防止任何潜在的损坏(例如，开裂)。在一个这样的实例中，标准填缝胶可以用作该间隙的密封剂。
玻璃纤维框架开口(704)的尺寸也可以根据实例而变化。在一个这样的实例中，框架开口(704)可以更小且深度更浅。这将使玻璃纤维面板框架(702)和相关的内部(108)和外部(106)玻璃纤维层更厚。然而，假设向面板框架(702)里添加较少的聚苯乙烯-加气混凝土(110)。在这种情况下，它可能会损害面板的强度和耐久性，使其不太适合作为建筑构件(例如，墙板或屋面板)。
在其他替代实例中，玻璃纤维框架开口(704)也不限于使用玻璃纤维面板框架(702)的顶面基层，并且玻璃纤维框架盖(710)不限于仅被紧固在玻璃纤维面板框架(702)的顶面基层。框架开口(704)可以在框架(702)的底部基层或某个侧面上，并且玻璃纤维框架盖(710)将被修改为覆盖有框架开口(704)的暴露面。然而，聚苯乙烯-加气混凝土(110)将需要使用不同的方法放入面板框架(702)中。例如，一个这样的实例可以在框架(702)的一个侧面上设有玻璃纤维框架开口(704)。面板框架(702)需要被定向，使得聚苯乙烯-加气混凝土(110)可以通过修改后的框架开口(704)直接倒入面板框架(702)中。
在又一替代实例中，玻璃纤维框架(702)和框架盖(710)已经合并。一个小的虹吸管或管子可以直接将聚苯乙烯-加气混凝土(110)运送到玻璃纤维外壳(106、108、702、710)中，稍后可以将管子移除并用一小块圆形玻璃纤维替换以密封玻璃纤维外壳(106、108、702、710)。这可能是有利的，因为这样玻璃纤维外壳(106、108、702、710)几乎没有间隙(节省管面积)并且可以提供增加的耐久性。制造过程还可以节省时间，因为聚苯乙烯-加气混凝土(110)可以在这种替代的玻璃纤维外壳(106、108、702、710)内干燥，从而有更多时间积极地制造更多的聚苯乙烯-加气混凝土面板。然而，金属丝网和玻璃纤维将不会存在于该玻璃纤维外壳(106、108、702、710)中，除非在玻璃纤维外壳(106、108、702、710)的制造过程中同时插入丝网和玻璃纤维。此外，一些聚苯乙烯-加气混凝土(110)成分，如泡沫骨料块(706)，可能无法有效地通过管/虹吸管运送。

Claims (10)

1.一种生产预制建筑板材的方法，包括：提供一个用第一种材料制作的，有两个底面和三个以上侧面的封装外壳；其特征在于所述封装外壳至少有一个面是开口的，其他的面都是密封的；从所述开口面放入并内嵌用一个第二种材料制作的具有一定形状和结构的丝网；通过一定比例混合混凝土，白胶浆，水，甘油，发泡剂和打碎的聚苯乙烯泡沫塑料；并且把以上混合物倒入所述封装外壳内，然后让其变干和硬化成为聚苯乙烯-加气混凝土；最后，用一个第一种材料制作的板子密封住所述封装外壳的所有开口面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封装外壳的每一个面有两层材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一种材料是玻璃纤维；所述建筑板材包括墙板，屋顶板或支撑梁。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二种材料包括铁、钢、铜、防水油布、粗麻布，亚麻布、玻璃纤维板、硬塑料；所述丝网覆盖封装外壳的面积；所述丝网的形状和结构包括平面、矩形。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝土和水的比例是94磅对6加仑；所述混凝土和聚苯乙烯泡沫塑料的比例是94磅对204升；所述混凝土和白胶浆的比例是94磅对0.5升；上面所述比例包括正负20％的误差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甘油和发泡剂的混合会产生每夸脱3盎司的泡沫。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括用至少一层玻璃纤维结合层把两个相同或不相同类型的建筑板材粘合在一起。
8.一种预制建筑板材，包括：一个用第一种材料制作的，有两个底面和三个以上侧面的封装外壳；其特征在于所述封装外壳所有的面都是密封的；所述封装外壳内嵌有用一个第二种材料制作的具有一定形状和结构的丝网；所述封装外壳内充满通过一定比例混合的混凝土，白胶浆，水，甘油，发泡剂，和打碎的聚苯乙烯泡沫塑料；以上混合物被晾干和硬化成为聚苯乙烯-加气混凝土。
9.根据权利要求8所述的板材，其特征在于，所述封装外壳的每一个面有两层材料。
10.根据权利要求8所述的板材，其特征在于，第一种材料是玻璃纤维；所述建筑板材包括墙板，屋顶板或支撑梁；所述第二种材料包括铁、钢、铜、防水油布、粗麻布，亚麻布、玻璃纤维板、硬塑料；所述丝网覆盖封装外壳的面积；所述丝网的形状和结构包括平面、矩形；所述混凝土和水的比例是94磅对6加仑；所述混凝土和聚苯乙烯泡沫塑料的比例是94磅对204升；所述混凝土和白胶浆的比例是94磅对0.5升；所述甘油和发泡剂的混合会产生每夸脱3盎司的高密度的泡沫；上面所述数字包括正负20％的误差；所述板材还包括至少一层玻璃纤维结合层把两个相同或不相同类型的建筑板材粘合在一起。
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