CN204139445U - 一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及建筑材料领域，是一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板。本实用新型采用玄武岩纤维筋增强海砂水泥基肋梁和玄武岩纤维网增强海砂水泥基薄板为主要受力构件，以保温隔热板为内嵌板，以石膏装饰板为内面板复合而成新型复合保温墙板。该墙板具有质量轻，具有一定的抗压、抗剪能力，耐久性好，防水、保温隔热性能好等特点，适合作为建筑物的外墙板，尤其是沿海建筑的外墙。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体的说，是一种利用新型玄武岩纤维材料增强的海砂水泥基复合保温墙板及其制备方法。
背景技术
近年来，随着国家对建筑节能、环保的重视，各地加大了禁止或限制使用实心黏土砖的力度，新型墙板特别是轻质复合墙板的生产和利用逐渐受到人们的关注，但经过较长时间的发展和推广，轻质墙板材料在我国建筑中的使用率仍然很低，2012年轻质墙板的使用率仅为8％。这主要是因为目前墙板特别是外墙复合保温墙板，往往存在厚度大、强度低等问题，不能很好地满足工程使用的要求。
另外，目前的新型墙板的发展主要集中在保温材料的改进方面，没有考虑到墙板整体耐久性问题，特别是沿海地区使用的墙板，由于使用了传统的钢材增强，使用一定年限后，钢材往往发生锈蚀而使强度和安全性大大降低。
因此，本发明提出了一种利用玄武岩纤维复合材料替代钢材作为增强材料、利用高强海砂水泥基材料作为外面板的复合保温板材及其制作方法。所利用的玄武岩纤维为我国拥有自主知识产权的新型无机环保绿色高性能纤维材料，价格适中、耐久性能好，稳定性好，还具有电绝缘性、抗燃烧、耐高温等多种优异性能；所利用的高强水泥基材料使用海砂进行配置，还可以极大地缓解目前河砂资源缺乏的问题。
发明内容
本发明针对目前墙板的不足，提供了一种利用新型玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板的制备方法，利用玄武岩纤维筋(简称BFRP筋)替代钢筋作为受力筋，利用玄武岩纤维网(简称BFRP网)替代钢丝网，利用精细海砂配置高强水泥基材料并与BFRP网复合制成高强海砂水泥基薄板作为外面板，利用聚苯保温板作为保温隔热材料，制作出一种质量轻、强度高、耐腐蚀的新型复合保温墙板。该墙板适合用作住宅房屋建筑外墙板，尤其适用于沿海地区的房屋外墙建设。
本发明是通过以下方式实现的：利用BFRP筋增强的海砂水泥基肋梁作为竖向受力构件，利用BFRP网增强的精细海砂水泥基薄板作为水平受力的外部面层结构，以聚苯保温板为内嵌板，以石膏装饰板为内面板复合而成新型复合保温墙板。
本发明的玄武岩纤维筋增强海砂水泥基复合保温墙板的制备方法，其特征步骤包括：
(1)墙板结构布置：该墙板作为可受力构件，其主要受力部分为按照一定的间隔布置的BFRP筋增强海砂水泥基肋梁和BFRP网增强海砂水泥基薄板。薄板厚度的二分之一处放置双层BFRP网，并延伸至肋梁部位形成“U型”网架，肋梁的BFRP筋放置在该网架内，类似于绑扎好的“钢筋笼”；制作过程中薄板和肋梁同时浇筑，形成一个完整的整体。其中复合墙板的外面板为一种利用玄武岩纤维网增强的海砂水泥基薄板，其采用细度范围为0.063mm～0.355mm的精细海砂配置而成，并配置两层网格尺寸为10mm×10mm的玄武岩纤维网；其中肋梁为一种利用玄武岩纤维筋增强的海砂水泥基肋梁，采用普通海砂水泥砂浆浇筑而成。
(2)聚苯保温板填充：聚苯保温板填充于肋梁之间，BFRP网增强精细海砂水泥基外面板则紧紧覆盖在其外面；
(3)内面板的镶嵌：内面板采用石膏板，钉模板时将用以确定肋梁位置的木条和石膏板钉在一起；
(4)养护：整个墙板成型之后用塑料薄膜覆盖进行养护，7d后拆模，继续养护至28d。
所述BFRP筋直径为8mm，可根据实际强度要求选择不同直径的BFRP筋；
所述浇筑墙板外面板所用的水泥基薄板厚度为6mm，薄板中间放置的用于增强增韧的两层90°经纬交错的BFRP网，网格尺寸为10mm*10mm，薄板厚度和纤维网尺寸均可根据实际工程需要做出变化；
所述浇筑肋梁所用的海砂水泥基材料使用的海砂为筛选出精细海砂后剩余的海砂；肋梁间距及数量可根据实际房屋尺寸变化；
所述保温板为75mm厚聚苯保温板，可根据实际情况选择不同厚度、不同材质的保温板；
所述内面板为普通石膏板，可根据施工要求选用不同材料作为内面板。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中使用BFRP筋替代钢筋、以BFRP网代替钢丝网作为复合墙板的增强材料，不但保证了复合墙板的力学性能，还使墙板结构不受环境侵蚀，耐久性和安全性得到了保证，尤其适用于沿海地区以及处于海洋环境下的建筑物的外墙；
(2)复合墙板外面板使用精细海砂进行配置，并与两张90°经纬重叠的BFRP网复合浇筑而成，具有强度高、厚度薄、吸水率低、耐火及耐久性好等特点，是一种高强高性能的外面板；
(3)复合墙板的肋梁和外面板的水泥基材料均用海砂进行配置，且外面板使用经筛分的精细海砂，而肋梁使用筛分后剩余的海砂，不但可以缓解河砂资源紧缺问题，也使得海砂资源得到了充分的利用；
(4)所制备的复合保温墙板具有体积小、重量轻、强度高、防水耐候，保温隔热等优 异的性能，适合用作建筑的外墙，既可以抵抗上部结构的荷载，又可以抵抗风荷载和地震荷载的作用；由于使用了海砂及耐腐蚀的玄武岩纤维增强材料，该复合保温墙板尤其适用于沿海地区的建筑外墙。
附图说明
图1是本发明——一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板的横截面构造图。
图中标号说明：1-玄武岩纤维网增强海砂水泥基薄板；2-玄武岩纤维网；3-玄武岩纤维筋增强海砂水泥基肋梁；4-玄武岩纤维筋；5-保温隔热板；6-石膏板。
具体实施方式
本发明的具体实施步骤如下：
(1)用木板钉制一个2m长，1.12m宽、0.16m高的外框，以同样长宽尺寸的石膏板放置于框架内的底部，然后在石膏板上每隔540mm(轴心距)，净距为500mm钉3根40mm×40mm的方木条；
(2)钉好的框架内，在木条两两之间分别填入2层75mm厚的聚苯保温板形成内嵌保温隔热板，根据在模板上钉好的方木条和保温板预留的空间即可确定肋梁的尺寸，并将筋绑扎好的BFRP筋和BFRP网按照特征步骤放入模板内；
(3)然后按照特征步骤(1)中的配合比配制肋梁和外面板的海砂水泥基材料进行浇筑，首先用普通海砂砂浆浇筑肋梁，浇筑过程中用细铁钎插捣密实，然后用精细海砂水泥基材料浇筑外面板，浇筑过程中注意尽量使水泥基材料漏过BFRP网，使之充分密实的填充于外面板内，然后将表面充分抹平，薄板厚度控制在6mm。最后用塑料薄膜覆盖好墙板，放于养护室养护，7d后拆模，继续养护至28d。
(4)对制得的该实验墙板进行偏心受压实验，可得到其抗压承载力和抗弯承载力结果见表1。
表1
| 抗压承载力 | 225kN |
| 抗弯承载力 | 8.44kN·m |
| 竖向位移 | 12mm |
| 板中部位移 | 5mm |
| 容重 | 310kg/m3 |
| 面密度 | 50kg/m2 |
其抗弯承载力和容重面密度均满足《建筑用轻质隔墙条板》要求，该复合墙板可以作为 建筑隔墙使用。
Claims (8)
1.一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：该复合墙板是以玄武岩纤维筋增强海砂水泥基肋梁和玄武岩纤维网增强海砂水泥基薄板为主要受力构件，以聚苯保温板为内嵌板，以石膏装饰板为内面板复合而成新型复合保温墙板。
2.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：所述玄武岩纤维筋增强海砂水泥基肋梁与玄武岩纤维网增强海砂水泥基薄板之间通过玄武岩纤维网连接，并完整的浇筑在一起。
3.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：所述玄武岩纤维筋增强海砂水泥基肋梁使用玄武岩纤维筋进行增强。
4.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：所述复合保温墙板的外面板是一种利用玄武岩纤维网增强的海砂水泥基薄板，其厚度为6mm。
5.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：所述复合保温墙板的肋梁为一种利用玄武岩纤维筋增强的海砂水泥基肋梁。
6.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：所述内嵌板为双层75mm厚的聚苯保温板。
7.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：复合墙板面密度为50kg/m2，容重约为310kg/m3。
8.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板，其特征在于：复合墙板抗压承载力≥200kN，抗弯承载力≥8kN/m2。
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