CN1908339A - 一种复合龙骨及以复合龙骨为骨架的新型墙体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种复合龙骨，其特征是龙骨由两部分复合而成，一是轻钢板制成的槽钢，二是填充在槽钢内含氧化镁、氯化镁溶液、粉煤灰、石膏、植物纤维混合，固化后的无机填充物与槽钢紧密结合为一体。龙骨可设有穿芯孔。以复合龙骨为骨架的新型墙体，将多根龙骨横、竖交叉连接固定，构成含天龙、地龙、竖龙、横龙或穿芯龙的整体骨架，天龙生根于天顶，地龙生根于地面，竖龙连接天龙和地龙，再通过横龙或穿芯龙连接竖龙，整体骨架表面设置蒙面板。墙体内可设有内隔板，内隔板与天龙、地龙、竖龙、横龙或穿芯龙至少一者之间通过直角形连接件连接固定，构成多空腔墙体。

Description

一种复合龙骨及以复合龙骨为骨架的新型墙体及其制造方法

                                技术领域

本发明涉及建筑物的墙体，特别是适用于室内分隔墙的一种以复合龙骨为骨架的新型墙体及其制造方法。

                                背景技术

墙体是区隔室内外及室内空间、分担建筑物自重的结构性构件。传统轻质墙体主要分为空心砖、砌块、墙板墙三大类。(1)空心砖墙体：其优点是可以制成不同块型和不同孔型砖块以适应不同墙体的需要，缺点是吸水率高、墙体易开裂，不便于布线排管、强度低、握钉力差。(2)砌块类墙体：其优点是轻质、保温，其缺点与“空心砖”相同。(3)墙板类墙体：相对于“空心砖墙体”和“砌块类墙体”而言，更先进的“墙板类墙体”以其墙体不易开裂、施工效率高、便于管线维护而受到建筑和装潢业的广泛欢迎。而龙骨又是“墙板类墙体”的核心骨架，骨架性能优劣将直接影响到墙体性能，而墙体性能好坏又终将影响整个建筑物的品质。

现有技术“墙板类墙体”所用龙骨主要分为两大类：轻钢龙骨和无机龙骨。“轻钢龙骨”的优点是适合机械化生产，质轻，便于安装，绿色环保；缺点是强度低，制成的墙体不“扎实”，不能“承重”。“无机龙骨”的优点是绿色环保，安装完成后强度高，不惧水火、抗霉变、握钉力强，且与“无机复合蒙面板”结合抗震性能佳；缺点是无机龙骨体积庞大、(相对于其它轻质墙体)重量重、韧性差，搬运过程易断裂，制造工艺复杂、生产效率低下，模具耗损大、模具制造费用高，不适合工业化生产。

                                发明内容

本发明的目的是旨在克服“墙板类墙体”龙骨的既有缺陷：轻钢龙骨强度低；无机龙骨生产工艺复杂、模具制造成本高、龙骨体积庞大、重量重、搬运过程易断裂。提供一种以复合龙骨为骨架的新型墙体及其制造方法。

本发明的上述目的由以下技术方案实现：一种复合龙骨，其特征是龙骨由两部分复合而成，一是轻钢板制成的槽钢，二是填充在槽钢内含氧化镁、氯化镁溶液、粉煤灰、石膏、植物纤维的混合物，固化后的无机填充物与槽钢紧密结合为一体。所说植物纤维为木屑或秸杆。龙骨可设有穿芯孔。以复合龙骨为骨架的新型墙体，其特征是将多根龙骨横、竖交叉连接固定，构成含天龙、地龙、竖龙、横龙或穿芯龙的整体骨架，天龙生根于天顶，地龙生根于地面，竖龙连接天龙和地龙，再通过横龙或穿芯龙连接竖龙，整体骨架表面设置蒙面板。蒙面板与整体骨架表面之间可设有“腻子”层。墙体内可设有内隔板，内隔板与天龙、地龙、竖龙、横龙或穿芯龙至少一者之间通过直角形连接件连接固定，构成多空腔墙体。直角形连接件为“L”型或“U”型，两者可单调或混合使用。

以复合龙骨为骨架的新型墙体的制造方法，按以下步骤：

(1)龙骨成型：将氧化镁10-60份、氯化镁溶液10-60份、粉煤灰1-30份、石膏1-30份、木屑或秸杆1-30份按总重量100份备好，然后加入搅拌釜内进行搅拌ph＝6-8；将搅拌均匀的无机材料倒入槽钢内固化成型，其中，需要设置穿芯孔的龙骨，在孔的位置装上穿芯棒后再浇铸，开模时抽出穿芯棒；

(2)龙骨组装：天龙、地龙须用膨胀螺栓将其固定在混凝土楼层板上，天龙固定在顶部、地龙固定在地面，天、地龙应安装于同一垂直面上；将裁切好的竖龙骨按照设计间距嵌入天、地龙骨间，两侧面与天、地龙齐平，竖龙骨应与地面垂直，用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉或木螺钉将竖龙与天、地龙连接为一个整体；将按照设计间距裁切好的横龙骨嵌入两竖龙间，两侧面与竖龙齐平，横龙骨自身须水平，用“L”型直角连接件通过自攻螺钉或木螺钉将横龙与竖龙连接为一个整体或将裁切好的穿芯龙插入竖龙的穿芯孔内，用“L”型直角连接件通过自攻螺钉或木螺钉将穿芯龙与竖龙连接为一个整体；

(3)墙体组装：在整体骨架表面设置蒙面板，当采用“无机复合面层板”蒙面时，在蒙面板或轻钢骨架表面可涂刷无机复合同质的“腻子”层；

(4)多腔墙体组装：

根据腔体数量要求，选择“L”或“U”型轻钢直角形连接件固接在龙骨上，用自攻螺钉将内隔板固定在“L”型直角形连接件的外翼或“U”型直角形连接件的外翼的两侧；最后安装蒙面板。

龙骨成型中，先将氧化镁和氯化镁溶液加入搅拌釜A进行搅拌，搅拌温度高于15℃，搅拌时间不少于15分钟，搅拌机转速不低于每分钟35转；将粉煤灰、石膏、木屑或秸杆加入搅拌釜B进行预混搅拌；氧化镁和氯化镁溶液充分搅拌产生“胶凝”物质后，再将氧化镁和氯化镁溶液的混合液倒入搅拌釜B搅拌均匀ph＝6-8；将搅拌均匀的无机材料倒入槽钢后，应震动槽钢、去除气泡、刮平槽钢表面去除多余原料；固化成型为自然固化或加温固化，固化温度应保持在15℃以上，不低于5℃；固化不少于24小时开模，产品成型后一周内禁水，以防发生二次反应，影响产品性能。

本发明的优点及效果：采用轻钢作为表面抗折弯层，内层填充无机复合材料(除须预留的管线孔外)，两种材料经反应后紧密结合成为一个整体。“轻钢/无机材料复合龙骨”克服了“轻钢龙骨系统”强度较弱、“无机龙骨系统”料韧性不足的弊端，大大提升了产品性能。在轻钢的“蒙皮”作用下，“轻钢/无机材料复合龙骨”无论是韧性、抗折弯强度、还是抗冲击力都远强于单纯的“无机龙骨”。所以，“以轻钢/无机材料复合龙骨为骨架的新型墙体”的强度(在采用同类墙面板蒙面时)也远高于“石膏隔墙板墙体”和“无机龙骨隔墙板墙体”。同时，轻钢表层本身就具备“模具”功能，因此，它无须生产模具，不仅完全省去高昂的模具制作费用，而且省去了组模、开模工艺，大大节省了人力和工时、提高了生产效率，工装夹具和制造工艺也较为简单，且生产效率高、产品成品率高、生产成本低，适合工业化大生产。申请人经过研究、实验，氯化镁溶液和氧化镁混合搅拌后产生的无机“胶凝”物质的品质是无机复合材料与钢铁材料能否牢固结合的关键，金属对无机复合材料中的“胶凝”物质有着极强的黏结依附特性，因此，在轻钢“蒙皮效应”的作用下，与其牢固结合的无机复合材料制成的新型龙骨既有轻钢龙骨的韧性特征，又有远小于无机复合龙骨的体积和重量、超越无机复合龙骨的抗折弯强度和抗冲击力的特性。同时，由于墙体体积减小、自重降低，因此，采用轻钢/无机复合龙骨作隔墙的建筑，其空间利用率更高、对地基的承重要求更低(相比传统轻质墙体和轻质无机复合墙体而言)。另外，可以制造出多腔隔墙体，以获得更高标准的墙体隔音和保温性能，也可以使墙体达到更高的强度。

与现有技术比较列表说明：

性能比较自重体积韧性抗冲击性抗弯折性能龙骨强度生产成本原料用量模具使用生产效率安装效率墙体厚度建筑空间使用率对地基的要求

轻钢龙骨轻中好差差低低少量使用高高十厘米以上中低

无机复合龙骨重大差差好中高多大量使用极低中十五厘米以上低中

轻钢无机复合龙骨较轻小(也可做大)较好好好高低少不用较高高最薄可至六厘米高低

                              附图说明

图1是本发明的复合龙骨图(带U形直角连接件)；

图2是用于墙体中不同位置的复合龙骨图；

图3是多腔墙体示意图；

图4是墙体组装示意图；

图5是带穿芯孔的竖龙；

图6是浇铸方法示意图。

                              具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明

图1-8中标号说明：槽钢1，无机充填物2，直角连接件3，穿芯孔4，内隔板5，蒙面板6，天龙7，地龙8，竖龙9，横龙10，L连接件11，天顶12，地面13，室内原有墙壁14。

参看图1-8：

一、龙骨成型：

准备浇铸模具(参看图6)：将按设计成型的轻钢型材1以单根或并排成组的形式固定在平整的地面、或浇铸板、或浇铸台上→→在穿管布线孔位置装上穿芯棒(管)并使其定位→→用塑料、或表面带塑料涂层的复合板制成的端面模板b((表面涂刷脱模剂)将轻钢型材的两端封堵(用定位块定位块c夹紧)→→浇铸模准备完毕；

配制无机复合原料：将氧化镁10-60份、氯化镁溶液10-60份、粉煤灰1-30份、石膏1-30份、木屑或秸杆1-30份按重量比备好。然后将氧化镁和氯化镁溶液加入搅拌釜A进行搅拌；将粉煤灰、石膏、木屑或秸杆加入搅拌釜B进行预混搅拌；等氧化镁和氯化镁溶液充分搅拌产生出高质量的“胶凝”物质后，再将氧化镁和氯化镁溶液的混合液倒入搅拌釜B制备无机复合原料(须搅拌均匀)ph＝6-8。→→浇铸原料准备完毕(特别注意：钢材和无机材料复合性能的优劣取决于无机复合原料中能否充分产生“胶凝”物质，而“胶凝”物质的品质取决于氧化镁和氯化镁溶液搅拌是否充分——当其搅拌温度高于15℃，搅拌时间不少于15分钟，搅拌机转速不低于每分钟35转——只有上述条件同时具备时才能获得高质量的“胶凝”物质，才能得到紧密融合的金属/无机材料黏结复合体。另外：搅拌温度低于5℃时，原料的化学反应过程将停滞)。

浇铸成型：将配置好的无机复合材料2立即倒入准备好的浇铸槽钢→→震动槽钢、去除气泡→→刮平槽钢表面，去除多余原料→→自然固化或加温固化成型(固化温度应保持在15℃以上，此时原料的化学反应才能充分，龙骨强度才能得到保证；固化温度若低于5℃，化学反应过程停滞，将导致生产出的产成品性能大幅降低)。

开模：固化不少于24小时开模(自然固化的开模时间与气温、湿度有关——温度低、湿度大，开模时间就长，反之则短；加温固化一般24小时后即可开模。另外须特别注意：产品成型后一周内别让产品淋水，以防发生二次反应，影响产品性能)。

二、龙骨系统安装：

天、地龙骨的安装：天龙7、地龙8须用膨胀螺栓将其固定在混凝土楼层板上。其中，天龙固定在顶部12、地龙固定在地面13，天、地龙应安装于同一垂直面上。

竖龙骨的安装：将裁切好的竖龙骨9按照设计间距嵌入天、地龙骨间(注意两侧面与天、地龙齐平，竖龙骨应与地面垂直)→→用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉(或木螺钉)将竖龙与天、地龙连接为一个整体；(根据需要用图2中的(1)、(3)-(7)的任一种形式)

横龙骨的安装：将按照设计间距裁切好的横龙骨10嵌入两竖龙间(注意两侧面与竖龙齐平，横龙骨自身须水平)→→用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉(或木螺钉)将横龙与竖龙连接为一个整体；(根据需要用图2中的(1)-(5)的任一种形式)

穿芯龙与竖龙的连接(不设横龙的结构)：将裁切好的穿芯龙(图2中的(2))插入竖龙的穿芯孔4内→→用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉(或木螺钉)将穿芯龙与竖龙连接为一个整体。

三、蒙面板的安装：

蒙面板6的安装可参照《轻钢龙骨轻质墙体安装规范》的要求进行。如采用“无机复合面层板”蒙面，在蒙面施工前最好在轻钢表层涂刷无机复合同质“腻子”，它的“胶凝”物质可以让轻钢与面层板反应，从而使面层板与龙骨融为一体，可以大大增强其抗震性能。

四、多腔墙体内隔板的安装：

如图3(1)、(2)所示，根据腔体数量要求，选择带“L”或“U”型轻钢直角形连接件外翼的竖龙骨及横龙骨。“L”型外翼适用于两腔墙体；“L”型外翼+“L”型外翼，或“U”型外翼适用于三腔墙体；“L”型与“U”型外翼，或“U”型与“U”型外翼结合则适用于多腔墙体。两腔墙体用自攻螺钉将单层内隔板固定在横龙和竖龙骨的“L”型外翼上；三腔墙体用自攻螺钉将两层内隔板分别固定在横龙和竖龙骨的“U”型外翼的两侧；多腔墙体内隔板的安装方法参照两腔及三腔墙体内隔板的装配方法。

五、多腔墙体的安装：在安装完多腔墙体内隔板5后，再依照《轻钢龙骨轻质墙体安装规范》安装上蒙面板6，多腔体墙体装配即告完成。

本专利的发明点之一是：由“轻钢/无机材料“复合组成的新型龙骨。它采用轻钢作为表面抗折弯层，内层填充富含“胶凝”物质的无机复合材料，两种材料经无机“胶凝”作用后紧密结合成为一个整体。“轻钢/无机材料复合龙骨”克服了“轻钢龙骨”强度较弱、“无机龙骨”体积大、料韧性不足的弊端，产品性能大大超越了上述两种龙骨的综合性能。

本专利的发明点之二是：龙骨的“无模具浇铸”工艺。它是将按设计成型的“U”型轻钢型材开口朝上以单根或并排成组的形式固定在平整的地面、或浇铸板、或浇铸台上；在穿管布线孔位置装上穿芯棒(管)并使其定位；用塑料、或表面带塑料涂层的复合板制成的端面模板(模板上涂刷脱模剂)将轻钢型材的两端封堵形成摸腔，再将无机复合材料浇注其中形成工件的方法。它的价值在于，由于模腔体本身就是产品的一部分，它不仅完全省去高昂的模具制作费用，而且省去了组模、开模工艺，大大节省了人力和工时、提高了生产效率。

本专利的发明点之三是：带“L”或“U”型轻钢外翼的异型龙骨。它可以制造出多腔体隔墙系统，以获得更高标准的墙体隔音和保温性能，也可以使墙体达到更高的强度。

具体实施中，“轻钢/无机复合龙骨”构成墙体骨架可为两个子系统——全主龙系统和主龙(图2中的(1)、(3)-(7))+穿芯龙系统(图2中的(2))(它们在竖龙、横龙或穿芯龙上根据设计需要均配置有穿管、布线孔)：

全主龙系统：天龙、地龙、竖龙、横龙均为同一规格，各龙骨间用直角形连接件相连接，其优点是生产效率高，运输、装配、现场管理均很方便；

主龙+穿芯龙系统：天龙、地龙、竖龙为同一规格，横龙为穿芯龙。各龙骨间用直角形连接件相连接，其主要优点是安装快捷；

两个子系统均可以独立构成墙体的骨架——天龙生根于顶部，地龙生根于地面，竖龙连接天龙和地龙，再通过横龙(或穿芯龙)连接竖龙，从而将所有龙骨连接为整体骨架(“轻钢/无机复合龙骨”的横、纵向间距常规均在30-122cm之间<特殊情况——如板材尺寸非标除外>)。

Claims (9)

1、一种复合龙骨，其特征是龙骨由两部分复合而成，一是轻钢板制成的槽钢，二是填充在槽钢内含氧化镁、氯化镁溶液、粉煤灰、石膏、植物纤维混合，固化后的无机填充物与槽钢紧密结合为一体。

2、根据权利要求1所述的复合龙骨，其特征是植物纤维为木屑或秸杆。

3、根据权利要求1或2所述的复合龙骨，其特征是龙骨设有穿芯孔。

4、以复合龙骨为骨架的新型墙体，其特征是将多根龙骨横、竖交叉连接固定，构成含天龙、地龙、竖龙、横龙或穿芯龙的整体骨架，天龙生根于天顶，地龙生根于地面，竖龙连接天龙和地龙，再通过横龙或穿芯龙连接竖龙，整体骨架表面设置蒙面板。

5、根据权利要求4所述的以复合龙骨为骨架的新型墙体，其特征是蒙面板与整体骨架表面之间设有“腻子”层。

6、根据权利要求4或5所述的以复合龙骨为骨架的新型墙体，其特征是墙体内设有内隔板，内隔板与天龙、地龙、竖龙、横龙或穿芯龙至少一者之间通过直角形连接件连接固定，构成多空腔墙体。

7、根据权利要求6所述的以复合龙骨为骨架的新型墙体，其特征是直角形连接件为“L”型或“U”型。

8、以复合龙骨为骨架的新型墙体的制造方法，按以下步骤：

(1)龙骨成型：将氧化镁10-60份、氯化镁溶液10-60份、粉煤灰1-30份、石膏1-30份、木屑或秸杆1-30份按总重量100份备好，然后加入搅拌釜内进行搅拌PH＝6-8；将搅拌均匀的无机材料倒入槽钢内固化成型，其中，需要设置穿芯孔的龙骨，在孔的位置装上穿芯棒后再浇铸，开模时抽出穿芯棒；

(2)龙骨组装：天龙、地龙用膨胀螺栓将其固定在混凝土楼层板上，天龙固定在顶部、地龙固定在地面；将裁切好的竖龙骨按照设计间距嵌入天、地龙骨间，用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉或木螺钉将竖龙与天、地龙连接为一个整体；将按照设计间距裁切好的横龙骨嵌入两竖龙间，用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉或木螺钉将横龙与竖龙连接为一个整体或将裁切好的穿芯龙插入竖龙的穿芯孔内，用“L”型直角形连接件通过自攻螺钉或木螺钉将穿芯龙与竖龙连接为一个整体；

(3)墙体组装：在整体骨架表面设置蒙面板，当采用“无机复合面层板”蒙面，在蒙面板或轻钢骨架表面涂刷无机复合同质的“腻子”层；

(4)多腔墙体组装：根据腔体数量要求，选择“L”或“U”型轻钢直角形连接件固接在龙骨上，用自攻螺钉将内隔板固定在“L”型直角形连接件的外翼或“U”型直角形连接件的外翼的两侧；最后安装蒙面板。

9、根据权利要求8所述的以复合龙骨为骨架的新型墙体的制造方法，其特征是龙骨成型中，先将氧化镁和氯化镁溶液加入搅拌釜A进行搅拌，搅拌温度高于15℃，搅拌时间不少于15分钟，搅拌机转速不低于每分钟35转；将粉煤灰、石膏、木屑或秸杆加入搅拌釜B进行预混搅拌；氧化镁和氯化镁溶液充分搅拌产生“胶凝”物质后，再将氧化镁和氯化镁溶液的混合液倒入搅拌釜B搅拌均匀ph＝6-8；将搅拌均匀的无机材料倒入槽钢后，应震动槽钢、去除气泡、刮平槽钢表面去除多余原料；固化成型为自然固化或加温固化，固化温度应保持在15℃以上，不低于5℃；固化不少于24小时开模，产品成型后一周内禁水。

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