CN109467372B - 一种硫铝酸盐水泥发泡保温板及其制备方法和一种装配式一体化保温墙及其制备方法 - Google Patents

一种硫铝酸盐水泥发泡保温板及其制备方法和一种装配式一体化保温墙及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种硫铝酸盐水泥发泡保温板及其制备方法和一种装配式一体化保温墙及其制备方法。本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的表面和内部具有均匀分布的、封闭的孔隙结构，使材料具有优异强度的基础上，同时具有较好的保温性能。实施例结果表明，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的导热系数为0.033～0.035W/(m·k)。

Description

一种硫铝酸盐水泥发泡保温板及其制备方法和一种装配式一 体化保温墙及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种硫铝酸盐水泥发泡保温板及其制备方法和一种装配式一体化保温墙及其制备方法。
背景技术
随着建筑行业和住宅产业化的快速发展，人们对建筑工程的性能需求越来越高，除安全性能需求外，对建筑墙体的保温效果也越来越重视，因此，保温材料得到不断发展。目前建筑保温材料主要分为有机保温材料、无机保温材料以及无机凝胶材料与保温骨料复合的保温材料。现有的有机保温材料，如如聚苯板保温材料、发泡聚氨酯泡沫保温材料，虽然具有良好的保温性能，但耐火性较差，存在安全隐患；现有的无机保温材料，如：硅酸铝纤维保温材料、岩棉保温材料，制备成本较高，限制了其大规模应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫铝酸盐水泥发泡保温板及其制备方法和一种装配式一体化保温墙及其制备方法，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板以硫铝酸盐水泥、脱硫灰、减水剂、发泡剂、石墨粉和水为原料，原料成本低，形成的板材具有优异的保温性能和抗压强度，可用于制备装配式一体化保温墙。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种硫铝酸盐水泥发泡保温板，制备原料包括以下质量份的组分：69～81份硫铝酸盐水泥、23～27份脱硫灰、3.7～7.2份发泡剂、0.6～1.4份减水剂、0.5～1.4份石墨粉、0.1～0.3份聚丙烯纤维和40～49份水。
优选的，所述发泡剂包括过氧化氢或a-烯烃基磺酸钠。
优选的，所述减水剂包括木质素系减水剂或聚羧酸盐系高效减水剂。
本发明提供了上述技术方案所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备方法，包括：
(1)将硫铝酸盐水泥、脱硫灰、石墨粉和聚丙烯纤维混合，得到掺合料；
(2)将发泡剂和减水剂与所述步骤(1)中的掺合料混合，然后加入水，得到浇筑料；
(3)将所述步骤(2)得到的浇筑料依次进行浇筑和养护，得到硫铝酸盐水泥发泡保温板。
优选的，所述步骤(3)中的养护为常温养护；
所述常温养护的温度为20～25℃，所述常温养护的时间为10～14d。
本发明还提供了一种装配式一体化保温墙，包括依次层叠连接的装饰层、保温层、承重层和砂浆抹面层；
所述保温层包括保温板和用于固定保温板的钢龙骨；所述保温板为上述技术方案所述硫铝酸盐水泥发泡保温板或上述技术方案所述制备方法制备得到的硫铝酸盐水泥发泡保温板。
优选的，所述承重层与保温层的厚度比为(3.0～3.5)：1。
优选的，所述保温层和承重层的连接方式包括螺栓连接和/或铆接。
优选的，所述保温层和装饰层的连接方式包括粘结；所述承重层和砂浆抹面层的连接方式包括粘结。
本发明提供了上述技术方案所述装配式一体化保温墙的制备方法，包括：
提供钢筋混凝土作为承重层；
提供钢龙骨，然后将保温板固定在钢龙骨构成的空间内，得到保温层；
固定连接所述承重层与保温层，得到复合板材；
在所述复合板材的承重层上涂覆抹面浆料，在所述复合板材的保温层上涂覆装饰涂料，干燥后分别得到砂浆抹面层和装饰层；形成砂浆抹面层和装饰层后，得到装配式一体化保温墙；
所述砂浆抹面层和装饰层的形成顺序无先后之分。
本发明提供了一种硫铝酸盐水泥发泡保温板，制备原料包括以下质量份的组分：69～81份硫铝酸盐水泥、23～27份脱硫灰、3.7～7.2份发泡剂、0.6～1.4份减水剂、0.5～1.4份石墨粉、0.1～0.3份聚丙烯纤维和40～49份水。本发明提供的装配式一体化内墙以硫铝酸盐水泥为主要原料，具有水化硬化速率快、早强的特点，又有低碱度、稳定快、干缩膨胀率小的优点，用于制备多孔泡沫保温材料，可以使产生的泡沫迅速凝结固化于胶凝材料中形成孔结构，有利于提高泡沫的稳定性及制品的性能；发泡剂能形成封闭的小孔，进而得到具有优异防水性能、保温性能和抗压强度的板材，降低了建筑材料的生产成本。实施例结果表明，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的导热系数为0.033～0.035W/(m·k)，抗压强度为0.7～1.0MPa，满足装配式一体化保温墙的性能需求，降低了建筑保温材料的成本。
附图说明
图1为本发明提供的装配式一体化保温墙的结构示意图；
图2为本发明提供的装配式一体化保温墙结构示意图的***图；
图3为保温层中钢龙骨的结构示意图；
图4为保温层中钢龙骨的钢筋网结构示意图；
图中，1为砂浆抹面层，2为承重层，3为保温层，4为装饰层；31为框架，32为横龙骨，33为竖龙骨，34为钢筋网。
具体实施方式
本发明提供了一种硫铝酸盐水泥发泡保温板，制备原料包括以下质量份的组分：69～81份硫铝酸盐水泥、23～27份脱硫灰、3.7～7.2份发泡剂、0.6～1.4份减水剂、0.5～1.4份石墨粉、0.1～0.3份聚丙烯纤维和40～49份水。
以质量份计，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括69～81份硫铝酸盐水泥，更优选为71～78份，再优选为74～75份。在本发明中，所述硫铝酸盐水泥包括以下质量含量的矿物组分：SiO2 9.63％、CaO 42.58％、Al2O3 34.05、Fe2O3 1.20％、MgO1.31％、SO3 8.63％，其余为不可避免的杂质。在本发明中，所述低碱度快硬赢硫酸盐水泥的烧失量为0.28。本发明优选上述组分的硫铝酸盐水泥，具有水化硬化速率快、早强的特点，又有低碱度、稳定快、干缩膨胀率小的优势，对得到高强度性能的保温板材有利。
以所述硫铝酸盐水泥的质量份为基准，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括23～27份脱硫灰，优选24～26份脱硫灰，再优选为25份。在本发明中，所述脱硫灰所述包括以下质量百分含量的组分，SiO2 41.87～42.51％、Al2O3 25.37～26.43％、CaO 10.42～11.56％、SO3 5.47～6.35％。在本发明实施例中，所述脱硫灰优选来源于山西平朔煤矸石电厂。
以所述硫铝酸盐水泥的质量份为基准，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括3.7～7.2份发泡剂，优选为4.3～6.7份，再优选为5.4～5.7份。在本发明中，所述发泡剂优选包括过氧化氢或a-烯烃基磺酸钠，更优选为过氧化氢。在本发明中，所述过氧化氢优选以过氧化氢溶液的方式使用，所述过氧化氢溶液的质量浓度优选为20～30％，更优选为25～28％。本发明优选以过氧化氢作为发泡剂使用，利用过氧化氢自身分解生成氧气和水，氧气逸出过程中可在水泥混合料的表面和内部形成封闭的孔隙结构，使所得板材具有优异的保温性能、隔声性能和质轻性能。
以所述质量份的硫铝酸盐水泥为基准，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括0.6～1.4份减水剂，优选为0.8～1.3份，再优选为0.9～1.2份。在本发明中，所述减水剂优选包括木质素系减水剂和/或聚羧酸盐系高效减水剂，更优选为聚羧酸盐系高效减水剂。所述减水剂为两种组分的混合物时，本发明对所述混合物中各组分的用量比没有特殊要求。本发明优选通过聚羧酸盐系高效减水剂的使用，在保证泡沫混凝土料浆和易性相同的情况下，显著降低料浆水灰比，提高泡孔壁的致密度，从而提高制品的力学性能和热工性能等。
以所述质量份的硫铝酸盐水泥为基准，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括0.6～1.4份石墨粉，优选为0.8～1.3份，再优选为0.9～1.3份。在本发明中，所述石墨粉中，C原子含量不少于90％；所述石墨粉的灼烧残量优选为20～30％，更优选为25％，干燥失重优选为45～50％，更优选为50％。在本发明中，所述石墨粉在硫铝酸盐水泥发泡保温板制备原料的混合物中分散性较好，可对热形成高效反射；而且石墨粉中含有的红外线吸收物能大幅度提升板材的保温隔热性能；另外，石墨粉还能提高能效，并改善浆料的综合性能。
以所述质量份的硫铝酸盐水泥为基准，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括0.1～0.3份聚丙烯纤维，优选为0.2份。在本发明中，所述聚丙烯纤维的长度优选为3～6mm，更优选为4～5mm；所述聚丙烯纤维的直径优选为18～48μm，更优选为20～40μm；所述聚丙烯纤维的抗拉强度优选≥358MPa。本发明优选通过聚丙烯纤维增强板材的抗断裂能力，大幅提升板材在外力作用下产生塑性变形的能力，改善保温板材的韧性。
以所述质量份的硫铝酸盐水泥为基准，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备原料包括40～49份水，优选为43～47份，更优选为43～46份。本发明对所述水没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
本发明以硫铝酸盐水泥、脱硫灰、减水剂、发泡剂、石墨粉、聚丙烯纤维和水为原料制备硫铝酸盐水泥发泡保温板，利用脱硫灰减少水泥的用量并补充收缩，改善板材尺寸的稳定性；在发泡剂的作用下，水泥、脱硫灰和水等混合料的表面和内部形成封闭的孔隙结构，使所得保温板材具有优异的保温性能、隔声性能和质轻性能；本发明还通过减水剂改善泡沫混凝土料浆和易性，降低料浆水灰比，提高泡孔壁的致密度，从而提高保温板材制品的力学性能和热工性能等；在本发明中，石墨粉能稳定分散在水泥、脱硫灰、水等原料组分的浆料中，可反射热辐射，进一步提升板材的保温隔热性能；在本发明中，聚丙烯纤维可增强硫铝酸盐水泥的抗断裂能力，大幅度提升板材在外力作用下产生塑性变形的能力，这使得保温板材的韧性呈现良性发展。
本发明所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的密度低于170kg/m3。在本发明中，所述硫铝酸盐水泥发泡保温板具有孔隙，所述孔隙的孔径优选为1～5mm，更优选为2～3mm；孔隙率以孔隙所占体积硫铝酸盐水泥发泡保温板总体积计，所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的孔隙率优选为90.3～91.2％，更优选为90.5～90.8％。本发明所述硫铝酸盐水泥发泡保温板指具有上述孔隙率的水泥发泡保温板。
在本发明中，所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的厚度优选为45～50mm，更优选为50mm。所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的导热系数为0.033～0.035W/(m·k)；抗压强度优选为0.7～1.0MPa；最大隔声量达到50dB。
本发明提供了上述技术方案所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备方法，包括：
(1)将硫铝酸盐水泥、脱硫灰、石墨粉和聚丙烯纤维混合，得到掺合料；
(2)将发泡剂和减水剂与所述步骤(1)中的掺合料混合，然后加入水，得到浇筑料；
(3)将所述步骤(2)得到的浇筑料依次进行浇筑和养护，得到硫铝酸盐水泥发泡保温板。
本发明将硫铝酸盐水泥、脱硫灰、石墨粉和聚丙烯纤维混合，得到掺合料。本发明对所述硫铝酸盐水泥、脱硫灰、石墨粉和聚丙烯纤维的混合方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。在本发明实施例中，所述混合优选在水泥胶砂搅拌机内进行。
得到掺合料后，本发明将发泡剂和减水剂与所述掺合料混合，然后加入水，得到浇筑料。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度优选为80～100r/min，更优选为85～90r/min；所述搅拌的时间优选为1～2min，更优选为2min。在本发明中，所述发泡剂和减水剂优选以溶液的方式进行混合，以促进发泡剂和减水剂在掺合料中的分散；所述发泡剂和减水剂优选独立地配制成质量浓度为20～30％的溶液，更优选为25～30％。在本发明中，配置减水剂溶液和发泡剂溶液用水优选为硫铝酸盐水泥发泡保温板制备原料的部分水。
得到浇筑料后，本发明将所述浇筑料依次进行浇筑和养护，得到硫铝酸盐水泥发泡保温板。本发明对所述浇筑的具体实施方式以及浇筑用模具没有特殊要求，采用根本领域技术人员熟知的即可。
浇筑后，本发明将浇筑所得浇筑坯进行养护，得到硫铝酸盐水泥发泡保温板。在本发明中，所述养护优选为常温养护；所述常温养护的温度优选为20～25℃，更优选为22～23℃；所述常温养护的时间优选为7～14d，更优选为10～14d；
本发明在常温条件下养护，使发泡剂以缓慢而均匀的速度分解，在板材内形成大小均匀的孔隙，提高板材的保温性能。
本发明还提供了一种装配式一体化保温墙，包括依次层叠连接的装饰层、保温层、承重层和砂浆抹面层；所述保温层包括保温板和用于固定保温板的钢龙骨；所述保温板为上述技术方案所述硫铝酸盐水泥发泡保温板或上述技术方案所述制备方法制备得到的硫铝酸盐水泥发泡保温板。
如图1～4所示，本发明提供的装配式一体化保温墙，包括依次层叠连接的装饰层4、保温层3、承重层2和砂浆抹面层1；所述保温层3包括保温板和用于固定保温板的钢龙骨，所述钢龙骨包括框架31、横龙骨32和竖龙骨33，所述横龙骨32和竖龙骨33组成钢筋网34；所述钢筋网34和框架31组成用于固定保温板的空间。
在本发明中，所述钢龙骨的制备原料优选包括C型轻质钢，更优选为型号为C80×40×20×2.5的C型轻质钢；所述钢龙骨中相邻横龙骨和相邻竖龙骨的间距独立地优选为450～550mm，更优选为480～520mm；所述横龙骨、竖龙骨和框架之间的连接方式优选为焊接。
在本发明中，所述保温板固定在上述技术方案所述钢龙骨构成的空间内，形成保温层，所述保温层的厚度优选为45～50mm，更优选为50mm。本发明对所述保温板的尺寸没有特殊要求，优选通过切割得到与钢龙骨固定空间相匹配的板材。
本发明提供的装配式一体化保温墙包括承重层，所述承重层优选为钢筋混凝土。在本发明中，所述钢筋混凝土中混凝土层的厚度优选为10mm。在本发明中，所述钢筋混凝土优选包括钢筋骨架和混凝土；所述钢筋骨架与混凝土的质量比为1:(10～13)；所述钢筋骨架由两片钢筋网和短钢筋构成，所述钢筋网由横钢筋和竖钢筋十字交叉构成，两片钢筋网之间通过短钢筋连接，构成钢筋骨架。本发明对所述钢筋骨架的形成方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
在本发明中，所述钢筋骨架用钢筋的直径优选为8～10mm，更优选为8mm；所述钢筋的型号优选为HPB300；所述钢筋骨架优选包括横向钢筋和纵向钢筋，所述横向钢筋和所述纵向钢筋通过焊接形成钢筋网。在本发明中，相邻横向钢筋的间距和相邻纵向钢筋的间距独立地≤200mm，更优选为100～180mm。
在本发明中，所述钢筋混凝土中混凝土的原料优选包括水泥、骨料、脱硫渣和水。
以质量份计，所述混凝土的原料优选包括水泥1.5～2份，更优选为1.6～1.8份；所述水泥优选包括42.5级的普通硅酸盐水泥。
以所述质量份的水泥为基准，所述混凝土的原料优选包括骨料10～12份，更优选为10.5～11.5份。所述骨料优选包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料优选包括碎石，所述碎石优选为连续级配的碎石；所述碎石的粒径优选为5～20mm，进一步优选为8～18mm；所述细骨料优选包括中砂，所述中砂的细度模数优选为2.86～2.94，进一步优选为2.90～2.92。
以所述质量份的水泥为基准，所述混凝土的原料优选包括脱硫渣1.5～2份，更优选为1.6～1.8份；在本发明中，以质量百分含量计，所述脱硫渣的化学组分优选包括SiO241.92～42.46％、Al2O325.45～26.35％、CaO10.51～11.47％、SO35.52～6.30％和余量的杂质。所述脱硫渣的粒径优选为≤80μm，更优选为20～60μm；所述脱硫渣的比表面积优选为393～405m2/kg，更优选为395～402m2/kg。在本发明中，所述脱硫渣优选来自于山西平朔煤矸石电厂。
在本发明中，所述水泥和脱硫渣均为胶凝材料。在本发明中，水胶比按照水的质量/胶凝材料总质量计，所述钢筋混凝土中的混凝土原料的水胶比为0.3～0.4，更优选为0.3。本发明对所述水的用量没有特殊要求，能将水胶比控制在上述范围即可。
在本发明中，所述保温层与承重层的连接方式优选包括螺栓连接和/或铆接，更优选为螺栓连接；以所述保温层的厚度为基准，所述承重层与保温层的厚度比优选为(3～3.5):1，更优选为3:1。
本发明提供的装配式一体化墙包括装饰层。在本发明中，保温层与所述装饰层的连接方式优选包括粘结，所述粘结优选通过装饰层形成原料的粘结性能实现。在本发明中，所述装饰层的化学组成优选包括脱硫石膏，所述脱硫石膏中CaSO4的质量含量≥90％。在本发明中，所述装饰层的厚度优选为10～15mm，更优选为13～15mm。
本发明提供的装配式一体化墙包括砂浆抹面层。在本发明中，承重层与所述砂浆抹面层的连接方式优选包括粘结，所述粘结优选通过砂浆抹面层形成原料自身的粘结性能实现。在本发明中，所述砂浆抹面层的厚度优选为10～15mm，更优选为11～14mm。在本发明中，所述砂浆抹面层的形成原料优选包括脱硫灰、砂子、水泥、防水剂、纤维材料和水。
在本发明中，所述砂浆抹面层的形成原料中，脱硫灰、砂子、水泥和水的质量比优选为1:(7～8):(1.8～2.2):(1.8～2.0)，更优选为1:7.8:2.02:1.82。所述脱硫灰优选为本领域技术人员熟知的工业生产废弃物。在本发明中，所述脱硫灰优选包括以下质量含量的组分：SiO2 41.87～42.51％、Al2O3 25.37～26.43％、CaO 10.42～11.56％、SO3 5.47～6.35％。在本发明中，所述砂子优选为级配良好的中砂，所述中砂的细度模数优选为2.86～2.94，更优选为2.90～2.92；所述水泥优选为42.5级普通硅酸盐水泥或52.5级普通硅酸盐水泥，优选为42.5级普通硅酸盐水泥。
在本发明中，所述砂浆抹面层的形成原料中，纤维材料的质量与脱硫灰、砂子、水泥和水的总体积比优选为0.8～0.99kg:1m3，更优选为0.9～0.95kg:1m3；所述纤维材料的长度优选为3～6mm，更优选为4～5mm；所述纤维材料的直径优选为18～48μm，更优选为20～40μm；所述纤维材料的抗拉强度优选≥358MPa；所述纤维材料优选为安全无毒的纤维材料；所述纤维材料优选包括聚丙烯短纤维。本发明对所述纤维材料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
本发明利用纤维材料能减少砂浆因收缩产生裂缝，并阻止裂纹扩展，进而达到提高装配式一体化保温墙抗冲击强度的目的。
在本发明中，所述砂浆抹面层的形成原料中，防水剂的质量与脱硫灰和水泥的总质量之比优选为4～6:100，更优选为4.5～5.5:100，再优选为5:100。在本发明中，所述防水剂优选包括有机硅防水剂，所述有机硅防水剂优选为杭州瑞江新材料技术有限公司生产的水性乳液型有机硅防水剂KB-WP08E。本发明优选利用防水剂提高砂浆抹面层的防水性能，为保温层发挥隔热保温的作用，提供基础，并延长墙体的使用寿命。
本发明还提供了上述技术方案所述装配式一体化保温墙的制备方法，包括：
提供钢筋混凝土作为承重层；
提供钢龙骨，然后将保温板固定在钢龙骨构成的空间内，得到保温层；
固定连接所述承重层与保温层，得到复合板材；
在所述复合板材的承重层上涂覆抹面浆料，在所述复合板材的保温层上涂覆装饰涂料，干燥后分别得到砂浆抹面层和装饰层；形成砂浆抹面层和装饰层后，得到装配式一体化保温墙；
所述砂浆抹面层和装饰层的形成顺序无先后之分。
本发明提供钢筋混凝土作为承重层，在本发明中，所述钢筋混凝土的形成方法优选包括以下步骤：
将钢筋原料按照上述方案所述尺寸进行焊接，得到钢筋骨架；将所述混凝土填料的原料混合，形成混凝土浆料；
将所述混凝土浆料浇筑在支撑模板后的钢筋骨架中，经养护得到钢筋混凝土。
本发明对所述钢筋骨架的焊接方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。本发明对所述混凝土填料的混合方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
本发明优选在钢筋骨架中支撑模板，以使混凝土浆料能够在其中进行浇筑。本发明对所述混凝土浆料的浇筑方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
浇筑后，本发明优选将浇筑后得到的浇筑坯进行养护，得到钢筋混凝土。在本发明中，所述养护的温度优选为20～25℃，更优选为20℃；所述养护时的湿度优选为90～95％，更优选为93～95％；所述养护的时间优选为7～14d，更优选为10～14d。养护后，本发明优选去除模板，得到钢筋混凝土；所述模板的去除方式采用本领域技术人员熟知的即可。本发明优选在上述条件下进行养护，可得到抗压强度较高的钢筋混凝土。
在本发明中，所述钢龙骨的形成方法优选包括：将钢筋原料焊接成钢龙骨，所述焊接的方式优选为本领域技术人员熟知的焊接方式。
本发明优选根据钢龙骨的尺寸切割保温板，然后将切割后的保温板固定在钢龙骨构成的空间内，得到保温层。本发明对保温板的固定方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
得到承重层和保温层后，本发明将所述承重层与保温层进行固定连接，得到复合板材；所述固定连接的方式优选包括螺栓连接和/或铆接，更优选为螺栓连接。
得到复合板材后，本发明在所述复合板材的承重层上涂覆抹面浆料，在所述复合板材的保温层上涂覆装饰涂料，干燥后分别得到砂浆抹面层和装饰层。
在本发明中，所述装饰涂料优选包括石膏和水，所述石膏和水的质量比优选为1:(0.4～0.5)，更优选为1:(0.4～0.45)，再优选为1:0.43。本发明对所述石膏和水的混合方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
在本发明中，所述装饰涂料的涂覆量优选为6000～6500g/m2，更优选为6200～6500g/m2；再优选为6500g/m2；所述涂覆的方式优选包括刷涂或抹涂。
在本发明中，所述抹面浆料优选将上述技术方案所述砂浆抹面层的形成原料混合得到。在本发明中，所述涂覆的方式优选包括刷涂或抹涂。涂覆时，本发明优选在承重层涂覆抹面砂浆，待抹面砂浆干燥后，得到底层；然后再在底层上涂覆抹面砂浆，干燥后形成面层；所述底层和面层共同构成砂浆抹面层。
在本发明中，所述底层的厚度优选为7～9mm，更优选为7～8mm；所述面层的厚度优选为4～6mm，更优选为5～6mm。所述砂浆抹面层的厚度为底层厚度和面层厚度之和。本发明优选在承重层上涂覆砂浆抹面层，可改善装配式一体化保温墙的防水性能、抗裂性能和强度性能。
在本发明中，所述干燥抹面浆料或装饰涂料的干燥方式优选为烘干或自然晾干，更优选为自然晾干。本发明对所述干燥的顺序没有特殊要求，可以涂覆完一层后，进行干燥，再涂覆另一层涂料，再次进行干燥；也可以涂覆完两层涂料后，同时进行干燥。
在本发明中，砂浆抹面层和装饰层的形成顺序无先后之分。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的一种硫铝酸盐水泥发泡保温板和一种装配式一体化保温墙进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以型号为C80×40×20×2.5的钢筋为原料，控制相邻横龙骨和相邻竖龙骨的间距为500mm，焊接得到轻钢龙骨待用；
按照表1所示用量，将硫铝酸盐水泥、脱硫灰、石墨粉、聚丙烯纤维混合，然后向混合料中加入质量分数为25％的过氧化氢溶液、聚羧酸盐系高效减水剂和水搅拌均匀后，浇筑在模具中，用聚乙烯薄膜密封后，在22℃下养护14d，得到硫铝酸盐水泥发泡保温板。
将所得硫铝酸盐水泥发泡保温板切割后，固定在轻质钢龙骨内，得到保温层。
以型号为HPB300、直径为8mm的钢筋为原料，焊接钢筋骨架，钢筋骨架中相邻钢筋的间距为200mm；在钢筋骨架中立模后待用；
按照碎石：砂子：水泥：脱硫渣：水的质量比＝5.32：4.76：1.66：1.66：1的用量混合，得到混凝土浆料，然后将混凝土浆料浇筑在钢筋骨架与模板形成的模具中，在25℃条件下养护14天，得到钢筋混凝土。
将钢筋混凝土与保温层通过螺栓固定，得到复合板材；
将石膏和水按照1:0.43的质量比混合，搅拌均匀后得到装饰涂料，然后将装饰涂料涂覆在复合板材的保温层表面，涂覆量控制在6000g/cm2，自然晾干形成装饰层；
将脱硫灰、砂子、水泥和水的质量比为1:7.8:2.02:1.82混合，形成混合料；再将直径为20μm，长度为5mm的纤维材料添加至上述混合料中，按照每立方米混合料使用0.8kg纤维材料进行添加，搅拌均匀，最后添加杭州瑞江新材料技术有限公司生产的水性乳液型有机硅防水剂KB-WP08E，得到抹面浆料；将抹面浆料刷涂在复合板材的承重层，刷涂量控制在22000g/m2，干燥后形成砂浆抹面层，得到如图1所示的装配式一体化保温墙，具体参数列于表2中。
实施例2～5
按照实施例1的方法制备硫铝酸盐水泥发泡保温板和装配式一体化保温墙，不同之处在于各组分用量不同，具体参见表1；其中实施例3发泡剂为a-烯烃基磺酸钠、减水剂为木质素系减水剂，实施例4中减水剂为木质素系减水剂与聚羧酸盐系高效减水剂按照1:1的质量比形成的混合物，其他同实施例1。
表1实施例1～5硫铝酸盐水泥发泡保温板原料用量及工艺参数
Figure BDA0001906353120000121
Figure BDA0001906353120000131
表2装配式一体化保温墙结构厚度参数(mm)
实施例 装饰层 保温层 承重层 砂浆抹面层 总厚度
1 15 50 150 13 228
2 15 45 150 13 223
3 15 48 150 13 226
4 15 50 160 13 238
5 15 45 140 13 213
性能测试及结果
按照GB/T10294-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定实施例1～5所得硫铝酸盐水泥发泡保温板的导热性能；
依据GB50107-2010混凝土强度检验评定标准测试实施例1～5所得硫铝酸盐水泥发泡保温板的抗压性能；
依据GB/T 19889.3-2005建筑隔声测量规范测试实施例1～5所得硫铝酸盐水泥发泡保温板的隔声性能；
依据GB 22631-2008-T建筑物垂直部件抗冲击试验测试实施例1～5所得硫铝酸盐水泥发泡保温板的抗冲击性能；
依据GB/T 9978.1-2008建筑材料不燃性试验方法测试实施例1～5所得硫铝酸盐水泥发泡保温板的耐火性能，测试结果见表3。
表3实施例1～5所得硫铝酸盐水泥发泡保温板的性能测试结果
Figure BDA0001906353120000141
由表3测试结果可知，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板具有较低的导热系数，说明板材的保温性能较好；此外，保温板的密度较小，说明板材具有质轻的优势，便于运输；保温板的隔声量较大，具有优异的隔声性能，能减少建筑物室内的噪声；耐火性能、抗冲击性能和抗压强度优异，进一步增强了保温板的安全性能。
现阶段所用泡沫混凝土保温材料的密度一般均在200kg/m3以上，相比于有机建筑保温材料，它的密度过高、保温隔热性能差，因而无法有效取代有机建筑保温材料大规模应用。本发明以硫铝酸盐水泥水泥和脱硫灰作为胶凝材料制备密度低于200kg/m3的泡沫混凝土保温材料(简称低密度泡沫混凝土保温材料)，在降低制品密度、提高其保温隔热性能的前提下，即降低了生产成本又提高了制品耐久性，并通过加入聚丙烯纤维改善了其韧性差、易开裂的缺点。最终使其即具有不燃、耐老化、尺寸稳定等原有优点，又具备有机建筑保温材料低密度、高保温隔热性能优点，能够有效替代有机建筑保温材料，可应用于新建建筑的保温隔热及旧有建筑的节能改造工程中。
按照GB/T17146-2015标准规范对所得装配式一体化保温墙的水蒸气透过湿流密度进行测试；
依据GB/T35605-2017对装配式一体化保温墙的环保性能进行测试；
依据GB/T32989-2016的规定检测装配式一体化墙中固体废弃物掺加量；
抗冻性是按慢冷法进行反复冻融循环试验，以同时满足强度损失率不超过25％，质量损失率不超过5％所能承受的最大冻融循环次数来表示。测试结果见表4。
表4实施例1～5所得装配式一体化保温墙的性能测试结果
Figure BDA0001906353120000151
由表4的测试结果可知，本发明提供的装配式一体化保温墙中固体废弃物掺杂量达到44％，提高了废弃物的利用率；墙体可回收再利用，减少了对建筑垃圾的占地面积和处理成本；而且保温墙具有优异的抗冻性能、软化系数和镇水器透过流密度，说明墙体的耐水性较好。
由以上实施例可知，本发明提供的硫铝酸盐水泥发泡保温板具有强度高和耐高温的优异性能，将硫铝酸盐水泥制成轻质发泡材料，在板材内部形成闭合小孔，可以提高板材整体的保温性能。以硫铝酸盐水泥为原料，既可以提高材料的保温隔热和隔音性能，还能降低建筑保温材料的成本。
本发明在制备装配式一体化保温墙时，使用的脱硫灰、脱硫渣和脱硫石膏，在保证墙体性能的同时，实现了固体废弃物的综合利用。
本发明将装饰层、保温层、承重层和砂浆抹面层组合在一起，形成装配式一体化保温墙，能使每一层的作用得到充分发挥，使得墙体整体的综合性能更加优越，提高了墙体的抗压强度、保温隔热能力和隔绝噪音的能力，使建筑的安全性、保密性、保温性和舒适性得到综合提升。此外，将墙体制备成装配式一体化墙体，能使建筑材料生产集约化，有效提高劳动生产效率，避免环境污染，消除传统现浇施工作业噪声大、粉尘多、建筑垃圾多、环境污染严重等弊端。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种硫铝酸盐水泥发泡保温板，制备原料由以下质量份的组分组成：69～81份硫铝酸盐水泥、23～27份脱硫灰、3.7～7.2份发泡剂、0.6～1.4份减水剂、0.5～1.4份石墨粉、0.1～0.3份聚丙烯纤维和40～49份水。
2.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥发泡保温板，其特征在于，所述发泡剂包括过氧化氢或a-烯烃基磺酸钠。
3.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥发泡保温板，其特征在于，所述减水剂包括木质素系减水剂或聚羧酸盐系高效减水剂。
4.权利要求1～3任一项所述硫铝酸盐水泥发泡保温板的制备方法，包括：
(1)将硫铝酸盐水泥、脱硫灰、石墨粉和聚丙烯纤维混合，得到掺合料；
(2)将发泡剂和减水剂与所述步骤(1)中的掺合料混合，然后加入水，得到浇筑料；
(3)将所述步骤(2)得到的浇筑料依次进行浇筑和养护，得到硫铝酸盐水泥发泡保温板。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的养护为常温养护；
所述常温养护的温度为20～25℃，所述常温养护的时间为10～14d。
6.一种装配式一体化保温墙，包括依次层叠连接的装饰层、保温层、承重层和砂浆抹面层；
所述保温层包括保温板和用于固定保温板的钢龙骨；所述保温板为权利要求1～3任一项所述硫铝酸盐水泥发泡保温板或权利要求4或5所述制备方法制备得到的硫铝酸盐水泥发泡保温板。
7.如权利要求6所述的装配式一体化保温墙，其特征在于，所述承重层与保温层的厚度比为(3.0～3.5)：1。
8.如权利要求6或7所述的装配式一体化保温墙，其特征在于，所述保温层和承重层的连接方式包括螺栓连接和/或铆接。
9.如权利要求6所述的装配式一体化保温墙，其特征在于，所述保温层和装饰层的连接方式包括粘结；所述承重层和砂浆抹面层的连接方式包括粘结。
10.权利要求6～9任一项所述装配式一体化保温墙的制备方法，包括：
提供钢筋混凝土作为承重层；
提供钢龙骨，然后将保温板固定在钢龙骨构成的空间内，得到保温层；
固定连接所述承重层与保温层，得到复合板材；
在所述复合板材的承重层上涂覆抹面浆料，在所述复合板材的保温层上涂覆装饰涂料，干燥后分别得到砂浆抹面层和装饰层；形成砂浆抹面层和装饰层后，得到装配式一体化保温墙；
所述砂浆抹面层和装饰层的形成顺序无先后之分。
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