CN1632258A - 一种轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板及其成套设备 - Google Patents

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Abstract

一种以水泥、硅石粉、粉煤灰、植物纤维及甲基纤维素(MC)和水为原材料的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板及其成套设备，该墙板不仅可以用于建筑内隔墙，而且可以用于建筑外墙、外装饰墙以及供公共设施使用的诸如隔声墙、防火墙、挡土墙、围墙等，还可以生产诸如L型、踢脚线、挂镜线等异型板，避免了传统墙板生产的技术指标偏低和产品种类的单一性。具有强度高、外观精致美观、不易变形，而且抗弯、防腐、抗紫外线、抗冻融、可加工性、保温、隔音、防火等性能尤为突出。

Description

一种轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板及其成套设备
技术领域
本发明涉及一种建筑墙板，具体地说涉及一种轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板，同时还涉及用于制造该建筑墙板的成套设备。
背景技术
随着经济的发展和技术的进步，在建设领域中墙体材料的发展也得到推进，各种建筑用轻质空心条板产品已经成为建筑领域内新型墙体材料的重要产品之一，并且在各种建设工程中得到了广泛的应用。虽然建筑空心条板已经取得了长足的发展，但是其生产工艺技术以及产品质量仍然存在着以下诸多问题：
1、生产规模小，大多在5万平方米/年左右，为半机械化作坊式，没有形成工业化、规模化、自动化生产；
2、在少有的机械化生产方式中，其产量仅为30万平方米/年左右，而且只能定长生产，通过最终的切割来满足用户对长度的要求，随之带来的却是增加成本和生产效率下降；
3、产品质量不稳定，技术性能指标偏低，尤其是用作建筑维护结构用的外墙体材料，目前还没有比较理想的产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以水泥、硅石粉、粉煤灰、植物纤维及甲基纤维素(MC)和水为原材料的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板，同时还提供用于制造该建筑墙板的成套设备。
本发明所涉及的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板的原料组分和含量(重量份数)如下：
水泥        20-30份           粉煤灰           30-50份
硅石粉               20-30份           植物纤维和有机纤维     3-5份
甲基纤维素(MC)       0.3-0.5份         水                     13-20份
其中，硅石粉可以用沸石粉或蛭石粉替代，沸石粉或蛭石粉的配比与硅石粉的配比相同。另外，也可以用球形壁孔珍珠岩替代部分硅石粉或沸石粉及蛭石粉，替代量可以在硅石粉、沸石粉及蛭石粉用量的30-50％。
本发明所涉及的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑板材的生产工艺包括以下步骤：
将经过甄选或加工过的原材料(水泥、粉煤灰、硅石粉或沸石粉及蛭石粉、植物纤维、甲基纤维素)储备在各自的筒仓或料仓内，将除了水之外的各种原料分别经过重量计量后加入到工作状态的搅拌机内，经过充分搅拌均匀之后再逐渐加入经过计量的水并充分搅拌，然后将拌和好的混合料卸入一个恒量给料机，经高压真空挤出机挤出、压花、测长切割、转运上托板、入窑养护、出窑，最后，经表面加工、精切割、码垛包装、高压釜定型蒸养即为成品。
为实现上述生产工艺，本发明还涉及用于生产这种轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板的成套设备，其特点在于：在高压真空挤出机的模具出口安装一台带自由辊台的同步皮带机，滚花机安装在紧接着高压真空挤出机模具的出口位置，跨在同步皮带机上部，滚筒高度随制品厚度调节，在同步皮带机的另一端，同步切割机跨在同步皮带机上部；在同步皮带机的末端顺序连接着自由辊台、双速辊台、双速皮带机、高速皮带机和高速辊台，它们单独安装、首尾相接并且与同步皮带机组成一个平面输送线，在高速皮带机的中部安装有跨在高速皮带机上部的滚花机，滚花机的压辊根据制品的厚度不同进行调节；平面输送线末端的高速辊台的上部安装一台吊机，吊机带有两个抓取头并可以垂直升降和沿着框架上部的齿条导轨行走，在吊机水平行程范围内以及抓取头的下部安装一台托板回传辊台和一付托板垛支撑架，在托板垛支撑架的中间安装一台可以沿托板垛支撑架长度方向自行往复行走的平板转运车和窑车；在托板回传辊台的另一端与吊机相平行安装有相同的另一台吊机，在这台吊机水平行程范围内以及抓取头的下部安装的是托板垛支撑架和输出辊台，同时包含了托板回传辊台的另一端；在托板垛支撑架的中间安装一台可以沿着轨道自行往复行走的平板转运车，在输出辊台的中部串接了一套对板面进行刨削和砂光的加工系统，在输出辊台另一终端的上部跨接一台带有两个抓取头并可以垂直升降和沿着框架上部的齿条导轨水平行走的吊机，在吊机的水平行程范围内间隔地安装有夹紧平台、双头切割锯、堆跺支撑平台和侧翻机，与侧翻机平行地安装有板垛输出滚台，在另外的一块场地单独安装有高压蒸养釜。
本发明提供了一种各项建筑物理参数远高于传统墙板的新产品，该产品不仅可以用于建筑内隔墙，而且可以用于建筑外墙、外装饰墙以及供公共设施使用的诸如隔声墙、防火墙、挡土墙、围墙等，还可以生产诸如L型、踢脚线、挂镜线等异型板，避免了传统墙板生产的技术指标偏低和产品种类的单一性。具有强度高、外观精致美观、不易变形，而且抗弯、防腐、抗紫外线、抗冻融、可加工性、保温、隔音、防火等性能尤为突出。由于其优秀的质量特性，使得建筑施工简便快捷、无需抹灰、避免湿作业，缩短了建设周期，增大了建筑使用面积，提高了建筑物的节能性，降低了建设投资和使用成本。
本发明的墙板生产成套设备从原材料计量输送到成品包装均由生产线自动完成，其生产量和产品质量的稳定性远远高于传统墙板的生产工艺，实现了墙板生产的工业化、产业化、自动化。在整个生产工艺过程中不产生任何对水、空气、噪声的污染和废渣，符合国家的环保要求。养护制度示气候条件和产量要求，可以采用自然养护和加热养护。具体地，在环境温度低于0℃或者供货时间紧急时可以采用加热养护，反之，采用自然养护即可。
本发明所涉及的板材厚度可在15-200mm之间任意选定，而且墙板的孔型可以为各种形状，墙板的排孔可以是单排孔也可以是多排孔。可以达到年产量在100-136万平方米，实现了建筑墙板的工业化、规模化、自动化生产。同时，配料精度高、质量稳定、可以实现在2-8米长度范围内按照用户要求高效率的定尺生产，做到在大掺量使用粉煤灰的前提下生产出高强度、高性能的建筑墙板。
从下表可以看出本发明所涉及的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑板材的主要性能参数远高于国家行业标准及其它同功能产品的技术指标。
  项目   单位 检测报告值600×80mm 中国JG3063-1999        备注
面密度 Kg/m2 68 ≤80
抗压强度 Mpa 25.2/(平)39.2(立)43.8 ≥5.0
抗弯破坏荷载 板自重倍数 7.9倍 ≥1.5
抗冲击 次 ＞10 ≥5
隔声指数 dB 45 ≥35 双层60mm复合墙Rw＝51dB
耐火极限 H ＞2 1 双层复合墙板大于4小时
导热系数 W/m.k 0.78 / 实体材料
内照射指数 0.2 ≤1.0
外照射指数 0.3 ≤1.0
吊挂力 N 900-1800(悬臂200mm) 1000(悬臂100mm)
抗拉拔 N 500-37000 / 不同锚固件
干燥收缩值 mm/m 0.5 ≤0.6
相对含水率 ％ 17.5 ≤35
线膨胀系数 6.36×10-6/.C /
板跨中对接抗弯破坏荷载 173.26kg / 破坏荷载为板自重的1.53倍
雨水渗透性能 参照GB7108-1986加压至2000Pa恒压1h，雨水流量4L/m2.min，板面未见渗漏 / 60mm+40mm聚苯板+60mm，总厚度为160mm
传热阻值R。 M2.k/w 0.279 / 60mm测试值
传热系数 W/m2.k 1.094(高于北京地区二次节能标准要求) / 60mm+40mm聚苯板+60mm，总厚度为160mm
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为切割分离部分的结构示意图；
图3为孔型板表面压花部分的结构示意图；
图4为实心板表面滚花部分的结构示意图；
图5为板坯上托板及转运部分的结构示意图；
图6为图5中的部分局部放大图；
图7为图5中的B-B剖面图；
图8为板垛转运部分的结构示意图；
图9为墙板表面加工部分的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
如图1所示，除了水之外的各种原材料分别经过计量后集中在计量斗内，由计量斗的出料口进入搅拌机内，搅拌用水经过计量从储水罐进入搅拌状态的搅拌机内，拌和好的物料经搅拌机出料口通过皮带输送机送入恒量给料机，经过进一步加工的物料由恒量给料机出口的皮带输送机送入高压真空挤出机，板坯从高压真空挤出机的模口挤出，根据需要对板坯的上表面进行滚花加工，然后对板坯测长、切割并输送，板坯上托板之前，可停留在高速皮带机上，由压花机对实心板坯的上表面进行压刻花纹加工，板坯在高速辊台工位上托板，由吊机将载有板坯的托板进行堆垛，全自动窑车将托板垛转运到养护窑内进行养护，然后将养护好的托板垛转运出窑，由吊机将载有完成养护的制品的托板吊至输出辊台上进行板块分离，空托板由吊机吊到托板回传辊台上堆垛并回传，供重复使用，制品经输出辊台送出，由刨砂机进行表面加工和双头锯对两端进行精确切割，由吊机对切割后的制品进行码垛和包装，包装后的制品送往高压釜进行定型养护或者直接送往成品堆场。
如图2所示，在板坯从高压真空挤出机1被挤出之后，经由光电测速装置2和无动力的自由辊台3进入同步切割机5内的同步皮带机4，当板坯的前端经过自由辊台6并触动长度探测器9之后，同步切割机5开始对板坯进行同步切断，同步切割机5由支架、变频调速电机减速器驱动的齿轮齿条纵向行走机构、电机减速器驱动的螺杆螺母横向行走机构、电机直接驱动的旋转锯片切割机构组成，变频调速电机减速器驱动的双速辊台7和双速皮带机8即可以以变频低速输送板坯又可以以高速快速分离被切断的板坯，双速辊台7的高速运行时间在8-13秒之间，然后恢复到测速装置2反馈的速度；双速皮带机8的高速运行时间在15-30秒之间，然后恢复到测速装置2反馈的速度。
如图3所示，孔型板表面压花部分由压花机10、同步皮带机13和与板坯两侧形状相同的侧护板11组成，模具的芯子长出模具口一定距离，这个距离以超过滚花机10的压辊母线与板坯12的接触线为准，压花机10和同步皮带机13均由变频调速电机减速器驱动，滚筒的旋转线速度和同步皮带机13的直线速度可以根据光电测速装置2反馈的板坯挤出速度进行自动调节，以实现同步。
如图4所示，在实心板表面滚花部分，滚花机15跨在高速皮带机中部的上面，滚花机15的压辊可以自转并沿着齿条轨道往复行走，压辊与高速皮带机16之间的距离可以随板坯的厚度不同而调节。
如图5～图7所示，板坯上托板及转运部分由高速辊台17、托板18和吊机19组成，在高速辊台17上预先放置了由若干个T型钢与框架焊接而成的托板18，T型钢组成的托板18的平面低于高速辊台17各辊子的上母线组成的平面3-5mm；当板坯被输送至高速辊台17的中间位置时，高速辊台17停止转动，吊机19的一个抓取头将托板18吊走，板坯被转移到托板上而一起运走，随即吊机19的另一个抓取头将一块空托板放置在高速辊台17上供下一个周期使用。
如图8所示，吊机19由框架、两个可以垂直升降的抓取头以及抓取头水平行走的电机减速器驱动机构组成，吊机19的一个抓取头负责将载有板坯的托板18从高速辊台17上吊到托板垛支撑架20上，吊机的另一个抓取头随即将空托板从托板回传辊台27上，吊放在高速辊台17上，平板转运车21带有电机减速器驱动的行走机构、垂直升降机构，平板转运车负责将托板垛顶起并沿着轨道22位移到指定位置，子车24将从母车25上沿着轨道23驶入托板垛26将其顶起并退回到母车25上，母车25将载着子车24沿着轨道23驶向指定的养护窑，然后由子车24驶入养护窑内，将托板垛放置在指定的位置进行养护；同样，子车和母车到另外的养护窑内取出养护好的制品并行驶到另外一条与此相同的转运线上，由吊机的一个抓取头将托板吊放在输出辊台上28，将制品输出，另一个抓取头将空托板吊放在托板回传辊台27上堆垛，供生产线重复使用。
如图9所示，在输出辊台28的中段串接了一台上表面刨砂机29和下表面刨砂机30，刨砂机由机架、上刨辊、侧刨辊、驱动动力装置和砂带辊组成。高速旋转的刨辊可以对板坯的上下表面和侧面进行切削加工，然后，经过高速砂带对经过切削加工的上下表面进行磨削加工。

Claims (7)

1.一种轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板，其原料组分和含量(重量份数)如下：
水泥                  20-30份       粉煤灰              30-50份
硅石粉                20-30份       植物纤维和有机纤维  3-5份
甲基纤维素(MC)        0.3-0.5份     水                  13-20份
其具体生产工艺包括以下步骤：
将经过甄选或加工过的原材料(水泥、粉煤灰、硅石粉或沸石粉及蛭石粉、植物纤维、甲基纤维素)储备在各自的筒仓或料仓内，将除了水之外的各种原料分别经过重量计量后加入到工作状态的搅拌机内，经过充分搅拌均匀之后再逐渐加入经过计量的水并充分搅拌，然后将拌和好的混合料卸入一个恒量给料机，经高压真空挤出机挤出、压花、测长切割、转运上托板、入窑养护、出窑，最后，经表面加工、精切割、码垛包装、高压釜定型蒸养即为成品。
2.根据权利要求1所述的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板，其特征在于：硅石粉可以用沸石粉或蛭石粉替代，沸石粉或蛭石粉的配比与硅石粉的配比相同。
3.根据权利要求1所述的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板，其特征在于：可以用球形壁孔珍珠岩替代部分硅石粉或沸石粉及蛭石粉，替代量可以在硅石粉、沸石粉及蛭石粉用量的30-50％。
4.一种生产权利要求1或2或3所述的轻型高强纤维水泥粉煤灰建筑墙板的成套设备，其特征在于：在高压真空挤出机(1)的模具出口安装一台带自由辊台(3)的同步皮带机(4)，同步切割机(5)跨在同步皮带机(4)的末端，同步皮带机(4)顺序连接有自由辊台(6)、双速辊台(7)、双速皮带机(8)、高速皮带机(16)和高速辊台(17)，它们单独安装、首尾相接并且与同步皮带机(4)组成一个平面输送线，高速辊台(17)的上部安装一台吊机(19)，吊机带有两个抓取头并可以垂直升降和沿着框架上部的齿条导轨行走，在吊机(19)水平行程范围内以及抓取头的下部安装一台托板回传辊台(27)和一付托板垛支撑架(20)，在托板垛支撑架(20)的中间安装一台可以沿托板垛支撑架长度方向自行往复行走的平板转运车(21)和窑车(24)；在托板回传辊台(27)的另一端与吊机(19)相平行安装有另一台吊机(19)，在这台吊机(19)水平行程范围内以及抓取头的下部安装的是托板垛支撑架(20)和输出辊台(28)，同时包含了托板回传辊台(27)的另一端；在托板垛支撑架(20)的中间安装一台可以沿着轨道自行往复行走的平板转运车(21)，在输出辊台(28)的中部串接了一套对板面进行刨削和砂光的上表面刨砂机(29)和下表面刨砂机(30)，在输出辊台(28)另一端的上部跨接一台带有两个抓取头并可以垂直升降和沿着框架上部的齿条导轨水平行走的吊机(19)，在吊机(19)的水平行程范围内间隔地安装有精切割、码垛包装和产品输出系统，在另外的一块场地单独安装有高压蒸养釜。
5.根据权利要求4所述的成套设备，其特征在于：压花机(10)安装在紧接着高压真空挤出机(1)模具的出口位置，跨在同步皮带机(13)的上部。
6.根据权利要求4所述的成套设备，其特征在于：在高速皮带机(16)的中部安装有跨在其上部的滚花机(15)，滚花机(15)的压辊根据制品的厚度不同进行调节。
7.根据权利要求5所述的成套设备，其特征在于：在高速皮带机(16)的中部安装有跨在其上部的滚花机(15)，滚花机(15)的压辊根据制品的厚度不同进行调节。
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