CN113307600B - 一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法及其制备的墙板 - Google Patents

一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法及其制备的墙板 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法及其制备的墙板。所述制备方法包括以下步骤：(1)配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌等原料混合制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆、……、第N料浆，2≤N≤3。(2)制备泡沫；(3)混料：按浇注层数将若干份所述料浆分别与所述泡沫按比例混合，得到若干份混合料浆，泡沫与料浆的体积比为泡浆比，所述泡浆比为0‑20；(4)分层浇注；(5)脱模养护。本发明采用分段调整料浆配比、分层调整泡浆比，在墙板厚度方向逐层浇注，实现了墙板在厚度方向保温隔热性能的渐变，无界面连接问题，避免或降低了温度应力集中影响。

Description

一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法及其制备的墙板
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法及其制备的墙板。
背景技术
近年来，随着建筑节能要求的不断提高，单一墙体材料已难以达到保温隔热指标要求，复合保温已成为外墙普遍采用的保温隔热构造形式，通常包括饰面层、保温层、保护层、基层墙体等，但这些复合层不仅使施工效率降低、建造成本增加，还形成了若干界面，存在性能突变和界面粘结/连接的问题，界面处温度应力集中，易出现开裂，甚至造成饰面层或保温层脱落等工程质量事故。与此同时，保温层多采用挤塑板、聚苯板等有机材料，虽然具有优异的保温隔热性能，但存在易燃、易老化、耐久性差等缺点。
装配式建筑因具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理等特点，是未来建筑业发展的方向之一。2015年以来，国家及各省、市相继出台支持政策，全面推广装配式建筑，并在各项技术方面取得了长足进步和发展，但目前仍缺少与之配套的自保温墙板。装配式建筑外墙保温仍采取传统的复合体系，不仅影响了施工效率、增加了现场施工作业量，还难以保证工程质量，从而阻碍了装配式建筑的推广应用。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明提供一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，其具体技术方案如下：
一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌均匀，再将减水剂、水玻璃、增稠剂、水混合后加入，搅拌制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆、……、第N料浆，2≤N≤3。
(2)制备泡沫：将发泡剂、稳泡剂、水搅拌均匀，制得泡沫；
(3)混料：按浇注层数将若干份所述料浆分别与所述泡沫按比例混合，得到若干份混合料浆，泡沫与料浆的体积比为泡浆比，所述泡浆比为0-20；
(4)分层浇注：将所述混合料浆按所述泡浆比由小至大的顺序依次逐层垂直浇注于水平放置的模具中；
(5)脱模养护：浇注成型后，经静停、脱模、打磨、养护，即制得所述渐变式自保温装配式墙板。
进一步的，所述墙板由以下质量百分含量的原料制成：水泥10-60％，磨细砂0-60％，粉煤灰8-15％，硅灰0-15％，纤维0-1％，减水剂0.1-3％，水玻璃5-20％，增稠剂0.1-3％，发泡剂0.05-3％，稳泡剂0.01-0.1％，余量为水。
进一步的，N＝2时，所述第一料浆各原料质量百分比为：水泥20-30％，磨细砂30-50％，粉煤灰2-10％，硅灰10-15％，纤维0.1-0.5％，减水剂1-2％，水玻璃5-8％，增稠剂0-0.5％，余量为水；
所述第二料浆的各原料质量百分比为：水泥30-45％，磨细砂0-10％，粉煤灰10-15％，硅灰5-10％，纤维0.1-0.5％，减水剂0.5-1.5％，水玻璃5-8％，增稠剂0-0.5％，余量为水；
所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂1-3％，稳泡剂0.3-0.6％，余量为水。
进一步的，N＝3时，所述第一料浆各原料质量百分比为：水泥20-30％，磨细砂30-50％，粉煤灰2-10％，硅灰10-15％，纤维0.1-0.5％，减水剂1-2％，水玻璃5-8％，增稠剂0-0.5％，余量为水；
所述第二料浆的各原料质量百分比为：水泥30-45％，磨细砂0-10％，粉煤灰10-15％，硅灰5-10％，纤维0.1-0.5％，减水剂1-2％，水玻璃5-8％，增稠剂0-0.5％，余量为水；
所述第三料浆的各原料质量百分比为：水泥48-60％，磨细砂0-4％，粉煤灰8-12％，硅灰0-5％，纤维0.1-0.5％，减水剂0.1-0.3％，水玻璃8-10％，增稠剂0-0.5％，余量为水；
所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂1-3％，稳泡剂0.3-0.6％，余量为水。
进一步的，N＝2时，第一料浆的浇注层数为1，第二浆料的浇注层数为2-12；N＝3时，第一料浆的浇注层数为1，第二浆料的浇注层数为1-15，第三浆料的浇注层数为1-15。
进一步的，泡沫与第N浆料的体积比为第N泡浆比，N＝2时，第一泡浆比为0，第二泡浆比的最小值为0.1-0.2，最大值为10-18。
进一步的，N＝3时，第一泡浆比为0，第二泡浆比的最小值为0.1-0.2，最大值为2-3，第三泡浆比的最小值为4-5，最大值为16-20。
进一步的，步骤(3)中泡沫和料浆混合后扩展度(扩展度仪高度100mm，内径50mm圆柱体)优选为80-180mm。
进一步的，步骤(4)中每层浇注的混合料浆体积相同。浇注方向垂直向下，沿板厚度方向逐层浇注。浇注时浇注头固定，浇注模具水平往复移动；或浇注模具固定，浇注头水平往复移动。浇注宽度优选为600mm。
进一步的，所述纤维为聚丙烯纤维或耐碱玻璃纤维，长度在3-20mm；所述增粘剂为纤维素醚或聚乙二醇；所述发泡剂的发泡倍数≥20，1h沉降距≤50mm；所述稳泡剂为按油酸：三乙醇胺：水＝1：3：36配制的溶液。
进一步的，所述水泥优选为PO42.5硅酸盐水泥，所述磨细砂80μm筛余小于15％，所述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级，所述硅灰比表面积为15-28m2/g，所述水玻璃优选为1.6-3.2模数的钠水玻璃，所述减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂、萘系萘系高效减水剂、木质素磺酸盐减水剂中的一种或多种。
一种如上述方法制备的渐变式自保温装配式墙板，由若干材质沿厚度方向渐变的板层组成，板层数量为3-31，所述板层的密度沿墙板厚度方向依次增大或减小。
本发明的一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，具有如下有益效果：
(1)本发明采用分段调整料浆配比、分层调整泡浆比，在墙板厚度方向逐层浇注，实现了墙板在厚度方向保温隔热性能的渐变，无界面连接问题，避免或降低了温度应力集中影响，制备的墙板一体化成型，既可满足墙体自保温的要求，又可满足力学性能的要求，且一体化装配施工，可省去多遍施工环节、节省人工，又可保障工程质量。
(2)本发明通过添加纤维、面层采取零泡浆比或低泡浆比的方式，使所制备的墙板具有良好抗弯性能，代替传统的钢筋网片或钢筋网笼，避免了后期因钢筋锈蚀而造成的各种问题。
(3)本发明制备的墙板采用无机材料，无钢筋配筋，防火等级高，轻质高强，可锯可刨，耐火不燃，闭孔结构，抗渗防水，保温隔热、耐候及耐久性能好，可实现与建筑物同寿命，特别适合用作装配式外墙板。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明的渐变式自保温装配式墙板的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌均匀，再将减水剂、水玻璃、增稠剂、水混合后加入，搅拌制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆和第二料浆。
(2)制备泡沫：将发泡剂、稳泡剂、水搅拌均匀，制得泡沫，所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂2％，稳泡剂0.4％，余量为水；
(3)混料：预设第一料浆的浇注层数为1，第二料浆的浇注层数为9；泡沫与第二浆料的体积比为第二泡浆比，称取9份第二料浆分别按照第二泡浆比为0.2、0.4、0.6、0.8、1.2、2、4、6、8、10与泡沫混合，得9份第二混合料浆。
(4)分层浇注：将未混合泡沫的第一料浆垂直浇注于水平放置的模具中，再将9份第二混合料浆按泡浆比由小至大的顺序依次逐层垂直浇注于水平放置的模具中。
(5)脱模养护：浇注成型后，经静停、脱模、打磨、养护，即制得所述渐变式自保温装配式墙板。
进一步的，所述第一料浆和第二料浆各原料质量百分比如表1所示，
表1
Figure BDA0003105276860000061
进一步的，步骤(3)中泡沫和料浆混合后扩展度(扩展度仪高度100mm，内径50mm圆柱体)为120mm。
进一步的，步骤(4)中每层浇注的混合料浆体积相同。浇注方向垂直向下，沿板厚度方向逐层浇注。浇注时浇注头固定，浇注模具水平往复移动。浇注宽度为600mm。
进一步的，所述纤维为聚丙烯纤维，长度在20mm；所述增粘剂为羟丙基甲基纤维素醚，15万粘度；所述发泡剂为动物蛋白复合发泡剂，发泡倍数≥20，1h沉降距≤50mm；所述稳泡剂为按油酸：三乙醇胺：水＝1：3：36配制的溶液。
进一步的，所述水泥为PO42.5硅酸盐水泥，所述磨细砂80μm筛余12％，所述粉煤灰为Ⅰ级灰，所述硅灰比表面积为20m2/g，所述水玻璃为1.8模数的钠水玻璃，所述减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂，减水率为28％。
本实施例制备的渐变式自保温装配式墙板，由若干材质沿厚度方向渐变的板层组成，板层数量为10，其中，第一料浆浇注的板层即为面层，自面层起，板层的密度沿墙板厚度方向依次减小。
实施例2
一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌均匀，再将减水剂、水玻璃、增稠剂、水混合后加入，搅拌制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆、第二料浆和第三料浆。
(2)制备泡沫：将发泡剂、稳泡剂、水搅拌均匀，制得泡沫，所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂1.2％，稳泡剂0.4％，余量为水；
(3)混料：预设第一料浆、第二料浆和第三料浆的浇注层数分别为1、7、8；泡沫与第二浆料的体积比为第二泡浆比，称取7份第二料浆分别按照第二泡浆比为0.1、0.2、0.4、0.6、0.9、1.5、2.5与泡沫混合，得7份第二混合料浆；泡沫与第三浆料的体积比为第二泡浆比，称取8份第三料浆分别按照第三泡浆比为4、5.5、7、9、11、13、15、18与泡沫混合，得8份第三混合料浆；
(4)分层浇注：将未混合泡沫的第一料浆垂直浇注于水平放置的模具中，再将9份第二混合料浆和8份第三混合料浆按泡浆比由小至大的顺序依次逐层垂直浇注于水平放置的模具中；
(5)脱模养护：浇注成型后，经静停、脱模、打磨、养护，即制得所述渐变式自保温装配式墙板。
进一步的，所述第一料浆、第二料浆和第三料浆各原料质量百分比如表2所示，
表2
Figure BDA0003105276860000081
进一步的，步骤(3)中泡沫和料浆混合后扩展度(扩展度仪高度100mm，内径50mm圆柱体)优选为180mm。
进一步的，步骤(4)中每层浇注的混合料浆体积相同。浇注方向垂直向下，沿板厚度方向逐层浇注。浇注时浇注模具固定，浇注头水平往复移动。浇注宽度优选为600mm。
进一步的，所述纤维为聚丙烯纤维，长度在9mm；所述增粘剂为羟丙基甲基纤维素醚，15万粘度；所述发泡剂为动物蛋白复合发泡剂，发泡倍数≥20，1h沉降距≤50mm；所述稳泡剂为按油酸：三乙醇胺：水＝1：3：36配制的溶液。
进一步的，所述水泥为PO42.5硅酸盐水泥，所述磨细砂80μm筛余10％，所述粉煤灰为Ⅰ级灰，所述硅灰比表面积为20m2/g，所述水玻璃为2.6模数的钠水玻璃，所述减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂，减水率为30％。
本实施例制备的渐变式自保温装配式墙板，由若干材质沿厚度方向渐变的板层组成，板层数量为16，其中，第一料浆浇注的板层即为面层，自面层起，板层的密度沿墙板厚度方向依次减小。
实施例3
一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌均匀，再将减水剂、水玻璃、增稠剂、水混合后加入，搅拌制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆和第二料浆。
(2)制备泡沫：将发泡剂、稳泡剂、水搅拌均匀，制得泡沫，所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂1.5％，稳泡剂0.5％，余量为水；
(3)混料：预设第一料浆和第二料浆的浇注层数分别为1、3；泡沫与第二浆料的体积比为第二泡浆比，称取3份第二料浆分别按照第二泡浆比为2.5、11、18与泡沫混合，得3份第二混合料浆；
(4)分层浇注：将未混合泡沫的第一料浆垂直浇注于水平放置的模具中，再将3份第二混合料浆按泡浆比由小至大的顺序依次逐层垂直浇注于水平放置的模具中；
(5)脱模养护：浇注成型后，经静停、脱模、打磨、养护，即制得所述渐变式自保温装配式墙板。
进一步的，所述第一料浆、第二料浆和第三料浆各原料质量百分比如表2所示，
表2
Figure BDA0003105276860000091
Figure BDA0003105276860000101
进一步的，步骤(3)中泡沫和料浆混合后扩展度(扩展度仪高度100mm，内径50mm圆柱体)优选为180mm。
进一步的，步骤(4)中每层浇注的混合料浆体积相同。浇注方向垂直向下，沿板厚度方向逐层浇注。浇注时浇注模具固定，浇注头水平往复移动。浇注宽度优选为600mm。
进一步的，所述纤维为聚丙烯纤维，长度在7mm；所述增粘剂为羟丙基甲基纤维素醚，15万粘度；所述发泡剂为动物蛋白复合发泡剂，发泡倍数≥20，1h沉降距≤50mm；所述稳泡剂为按油酸：三乙醇胺：水＝1：3：36配制的溶液。
进一步的，所述水泥为PO42.5硅酸盐水泥，所述磨细砂80μm筛余10％，所述粉煤灰为Ⅰ级灰，所述硅灰比表面积为20m2/g，所述水玻璃为2.6模数的钠水玻璃，所述减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂，减水率为30％。
本实施例制备的渐变式自保温装配式墙板，由若干材质沿厚度方向渐变的板层组成，板层数量为4，其中，第一料浆浇注的板层即为面层，自面层起，板层的密度沿墙板厚度方向依次减小。
实施例1、2和3所制得的墙板规格及主要性能如表3所示：
表3
Figure BDA0003105276860000111
由表3可见，本发明制备的渐变式自保温装配式墙板，干密度≤550kg/m3，承载力≥1600N/m2，干态下当量导热系数≤0.147W/(m·K)，各方面性能均优于现有蒸压加气混凝土墙板和硅酸钙复合保温板，同时具有质量稳定、绿色环保等优点。对比实施例1、2、3可知，渐变式自保温装配式墙板中板层层数越多，密度越小，保温性越高，进一步说明分段调整料浆配比、分层调整泡浆比，在墙板厚度方向逐层浇注，实现了墙板在厚度方向保温隔热性能的渐变，提升整体保温性能。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌均匀，再将减水剂、水玻璃、增稠剂、水混合后加入，搅拌制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆和第二料浆，所述第一料浆各原料质量百分比为：水泥20-30%，磨细砂30-50%，粉煤灰2-10%，硅灰10-15%，纤维0.1-0.5%，减水剂1-2%，水玻璃5-8%，增稠剂0-0.5%，余量为水；第二料浆的各原料质量百分比为：水泥30-45%，磨细砂0-10%，粉煤灰10-15%，硅灰5-10%，纤维0.1-0.5%，减水剂0.5-1.5%，水玻璃5-8%，增稠剂0-0.5%，余量为水；
（2）制备泡沫：将发泡剂、稳泡剂、水搅拌均匀，制得泡沫；所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂1-3%，稳泡剂0.3-0.6%，余量为水；
（3）混料：第一料浆的浇注层数为1，第二料浆的浇注层数为2-12；按浇注层数将若干份第二料浆分别与所述泡沫按比例混合，得到若干份混合料浆，泡沫与第二料浆的体积比为第二泡浆比，第二泡浆比的最小值为0.1-0.2，最大值为10-18；
（4）分层浇注：将未混合泡沫的第一料浆垂直浇注于水平放置的模具中，再将所述混合料浆按所述泡浆比由小至大的顺序依次逐层垂直浇注于水平放置的模具中；
（5）脱模养护：浇注成型后，经静停、脱模、打磨、养护，即制得所述渐变式自保温装配式墙板。
2.一种渐变式自保温装配式墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配制料浆：将水泥、磨细砂、粉煤灰、硅灰、纤维搅拌均匀，再将减水剂、水玻璃、增稠剂、水混合后加入，搅拌制得料浆，通过调节各原料含量获得第一料浆、第二料浆和第三料浆，所述第一料浆各原料质量百分比为：水泥20-30%，磨细砂30-50%，粉煤灰2-10%，硅灰10-15%，纤维0.1-0.5%，减水剂1-2%，水玻璃5-8%，增稠剂0-0.5%，余量为水；第二料浆的各原料质量百分比为：水泥30-45%，磨细砂0-10%，粉煤灰10-15%，硅灰5-10%，纤维0.1-0.5%，减水剂1-2%，水玻璃5-8%，增稠剂0-0.5%，余量为水；第三料浆的各原料质量百分比为：水泥48-60%，磨细砂0-4%，粉煤灰8-12%，硅灰0-5%，纤维0.1-0.5%，减水剂0.1-0.3%，水玻璃8-10%，增稠剂0-0.5%，余量为水；
（2）制备泡沫：将发泡剂、稳泡剂、水搅拌均匀，制得泡沫；所述泡沫的各原料质量百分比为：发泡剂1-3%，稳泡剂0.3-0.6%，余量为水；
（3）混料：第一料浆的浇注层数为1，第二料浆的浇注层数为1-15，第三料浆的浇注层数为1-15；按浇注层数将若干份第二料浆和第三料浆分别与所述泡沫按比例混合，得到若干份混合料浆，泡沫与第二料浆的体积比为第二泡浆比，泡沫与第三料浆的体积比为第三泡浆比，第二泡浆比的最小值为0.1-0.2，最大值为2-3，第三泡浆比的最小值为4-5，最大值为16-20；
（4）分层浇注：将未混合泡沫的第一料浆垂直浇注于水平放置的模具中，再将所述混合料浆按所述泡浆比由小至大的顺序依次逐层垂直浇注于水平放置的模具中；
（5）脱模养护：浇注成型后，经静停、脱模、打磨、养护，即制得所述渐变式自保温装配式墙板。
3.根据权利要求1或2所述的渐变式自保温装配式墙板的制备方法，其特征在于，每层浇注的混合料浆体积相同。
4.根据权利要求1或2所述的渐变式自保温装配式墙板的制备方法，其特征在于，所述纤维为聚丙烯纤维或耐碱玻璃纤维；所述增稠剂为纤维素醚或聚乙二醇；所述发泡剂的发泡倍数≥20，1h沉降距≤50mm；所述稳泡剂为按油酸：三乙醇胺：水=1：3：36配制的溶液。
5.一种如权利要求1-4任一项所述方法制备的渐变式自保温装配式墙板，其特征在于，由若干材质沿厚度方向渐变的板层组成，板层数量为3-31，所述板层的密度沿墙板厚度方向依次增大或减小。
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