专利名称：麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板及其制造方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种含有麦秸秆的墙板以及该墙板的制造方法。
背景技术：
麦秸秆是农业生产的废弃物，利用麦秸秆制造板材解决了废弃物的资源化再利用问题。已有技术人员利用麦秸秆制造复合板材，如实用新型专利CN244014“石膏板覆面的麦秸轻质墙体材料板”介绍，在麦秸板的两个外表面上设有石膏板，在麦秸板内装有若干个内呈螺纹状的套管，便于螺钉旋入套管内，使石膏板或水泥板与麦秸板固定在一起。另有发明专利申请CN1556290“多功能复合隔热保温隔音材料及其制造方法”介绍，以稻草或麦秆等农作物秸秆作为保温隔热隔音层，其中一种方法是将秸秆直接铺放在水泥砂浆层上，秸秆之间无粘结、呈松散状态，是一种屋面材料；另一种方法是用有机粘接剂将秸秆粘结在一起，与水泥砂浆层复合预制成层状复合板材，在板材底面可再复合一层胶料作为秸秆保护层；水泥砂浆层外表面可再复合一层防水层或装饰层或其二者结合。
上述实用新型专利中面板采用石膏板或水泥板作为保护层，需采用机械方式将芯板与面板固定在一起，面板的复合过程相对复杂，材料成本提高。上述发明专利中秸秆之间无粘结时的复合板只能水平放置使用(即作为屋面材料)，否则易造成秸秆移位；用秸秆和有机粘结剂制成的预制板无法直接用作墙体材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种整体性能好、成型工艺科学简便的麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板。
为实现上述目的，本发明提供了一种麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，是由内层的芯部板和两边的面层组成，其中所述内层芯部板由70％～87wt％的水泥，0～10wt％的粉煤灰，15％～22wt％的短切麦秸和水混合后压制而成，水固重量比为0.70～0.80；所述面层材料是由以下三类原料混合后在立模中浇注而成，其中固体料，其中水泥占50％～62wt％，砂子占10％～20wt％，粉煤灰占20％～30wt％，碎麦秸占2％～4wt％；聚合物，丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂聚合物，聚固比为0.20％～0.60wt％；水，水固重量比0.45～0.70∶1。
上述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，所述碎麦秸最大长度12mm，短切麦秸长度为20mm～40mm。
上述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板的规格尺寸为2500mm～3000mm×600mm×90mm，芯部板尺寸2500(或2460)mm～3000(或2960)mm×560mm×60mm，夹芯墙板隔声量为41.5dB，抗弯曲荷载115kg/m2。
上述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板中，所述聚合物为选自丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂中的一种或几种的复合。
本发明的另一目的，在于提供上述夹芯墙板的制造方法。
该方法包括以下步骤步骤一将芯部板原料混合，单独压制成型；步骤二立模就位，将得到的芯板放入立模模腔之中，并进行定位；步骤三将面层材料中所述水泥、砂子、粉煤灰、80％配量的水和50％配量的聚合物混合，搅拌均匀；步骤四逐渐加入碎麦秸，连续搅拌；步骤五二次加入剩余的水和聚合物，搅拌均匀，形成混合料；步骤六将混合料注入立模，浇注面层；步骤七模内养护6～8h，脱模，后期自然养护得到成品夹芯墙板。
以上所述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板的制造方法中，所述步骤六的立模为成组立模；立模模腔尺寸为2500～3000mm×600mm×90mm。
依据上述技术方案，本发明其中芯板是用水泥基材将麦秸秆粘结在一起，具备一定强度，可保证工艺操作要求；采用立模技术浇注碎麦秸水泥面层材料，面层料与芯板通过物理作用和化学作用结合，有利于墙板整体性能的提高。面层混合料中依然掺入麦秸杆，可充分利用废弃资源，并且面层加入聚合物，材料流动性好，可通过浇注的方式成型；立模技术制造的夹芯墙板表面光洁平整、无外露碎麦秸，隔声量达到41.5dB，抗弯曲荷载达到115kg/m2，放射性核素比活度内照射指数IRa为0.23，外照射指数Ir为0.53，为高质量不燃A级装修板面。
图1为本发明的本发明夹芯墙板横截面结构示意图。
具体实施例方式
本发明提供的麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，从结构上包括三层，即内层的芯部板和夹在内层两面的面层。
内层芯部板主要由水泥、粉煤灰、短切麦秸和水混合后压制而成，其中水泥占固体料总量的70％～87wt％，粉煤灰占固体料总量的0～10wt％，短切麦秸占固体料总量的15％～22wt％；水固比0.70～0.85∶1(重量份数比)。
面层材料是由三类原料混合后在立模中浇注而成，其中固体料，其中水泥占50％～62wt％，砂子占10％～20wt％，粉煤灰占20％～30wt％，碎麦秸占2％～4wt％；聚合物，丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂聚合物，聚固比0.20％～0.60wt％(聚合物占固体料的重量百分数)；水，水固比0.45～0.70∶1重量份。
这些原料在本发明中所发挥的作用为水泥提供胶凝性能和强度的主要组分。可选用强度等级42.5的硫铝酸盐水泥或强度等级42.5R的硅酸盐水泥的水泥。
砂、粉煤灰调整混合料工艺性能。砂子的最大粒径不超过3mm，自然级配；粉煤灰为II级。
碎麦秸最大长度12mm，自然级配。主要起填充作用，也可提高硬化材料的抗冲击性能。
短切麦秸20mm～40mm，经过预先处理，主要起骨架填充作用，用于墙板内芯可提高其隔声性能与隔热性能。
聚合物改善混合料和易性与流动性，提高碎麦秸与水泥基体材料的粘结性能。可选用的聚合物有丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂。
本发明中，芯部板首先单独成型，然后再放入立模中和面层材料一同成型为夹芯板。
芯部板成型过程(1)将处理过的短切麦秸、水泥、粉煤灰和水按比例混合均匀，堆放备用；(2)将混合料摊铺到四周有边框的模型中(平模)；(3)按照设定的压缩比和静荷载对摊铺平整的混合料加压，保持加压2～3小时；(4)然后再放置2h后脱模得到芯部板。
夹芯板成型过程步骤一立模就位，将得到的芯板放入立模模腔之中，并进行定位；步骤二将面层材料中所述水泥、砂子、粉煤灰、80％配量的水和50％配量的聚合物混合，搅拌均匀；步骤三逐渐加入碎麦秸，连续搅拌；步骤四二次加入剩余水和聚合物，搅拌均匀，形成混合料；步骤五将步骤四得到的混合料注入立模，浇注面层；步骤六模内养护6～8h，脱模，后期自然养护得到成品夹芯墙板。
以下用具体实施例说明本发明。
实施例一芯板配料水泥77％，粉煤灰6％，短切麦秸30mm占17％；水固比0.78。
面层配料水泥58％，砂18％，粉煤灰20％，碎麦秸4％；聚固比0.35％；水固比0.65。
制造过程1、芯板成型将芯板配料预先处理过的短切麦秸17千克、水泥77千克、粉煤灰6千克和水78千克混合，搅拌均匀，摊铺到四周有边框的2880mm×560mm×60mm的平模中，对混合料加压0.2MPa，保持加压2～3小时，然后再放置2小时后脱模得到芯部板。
2、夹芯板成型将面层配料水泥58千克、砂子18千克、粉煤灰20千克、水52千克、聚合物一(聚乙烯醇树脂)0.18千克，搅拌均匀，然后逐渐加入碎麦秸4千克，再连续搅拌，然后再加水13千克和聚合物一0.17千克，搅拌均匀形成混合料；取尺寸为2920mm×600mm×90mm的立模，将芯部板置于立模中心位置固定，将面层混合料浇注到芯部板两边，静置成型，在模内养护6～8h后脱模，后期自然养护14天得到夹芯板。
得到的夹芯板横截面参见图1，可见中间一层为芯板，其中可见短切麦秸，周边为面层，麦秸较碎。而得到的夹芯板面层平整光洁，没有外露麦秸，可直接作为室内隔墙板。
实施例二芯板配料水泥85％，短切麦秸40mm15％；水固比0.70。
面板配料水泥60％，砂15％，粉煤灰22％，碎麦秸3％；聚固比0.40％；水固比0.60。
制造过程1、芯板成型将芯板配料短切麦秸15千克、水泥85千克和水70千克混合，搅拌均匀，摊铺到四周有边框的2920mm×560mm×60mm的平模中，对混合料加压0.2MPa，保持加压2～3小时，然后再放置2小时后脱模得到芯部板。
2、夹芯板成型将水泥60千克、砂子15千克、粉煤灰22千克、水48千克、聚合物二(丙烯酸树脂)0.20千克，搅拌均匀，然后逐渐加入碎麦秸3千克，再连续搅拌，然后再加水12千克和聚合物二0.20千克，搅拌均匀形成混合料；取尺寸为2920×600mm×90mm的立模，将芯部板置于立模中心位置固定，将面层混合料浇注到芯部板两边，两端面不包覆，静置成型，在模内自然养护6～8h后脱模，后期自然养护14天得到夹芯板。
实施例三芯板配料水泥72％，粉煤灰8％，短切麦秸40mm占20％；水固比0.80。
面层配料水泥57％，砂15％，粉煤灰25％，碎麦秸3％；聚固比0.50％；水固比0.55。
制造过程1、芯板成型将芯板配料短切麦秸20千克、水泥72千克、粉煤灰8千克和水80千克混合，搅拌均匀，摊铺到四周有边框的2880mm×560mm×60mm的平模中，对混合料加压0.2MPa，保持加压2～3小时，然后再放置2h后脱模得到芯部板。
2、夹芯板成型将面层配料水泥57千克、砂子15千克、粉煤灰25千克、水44千克、聚合物三(乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂)0.25千克，搅拌均匀，然后逐渐加入碎麦秸3千克，再连续搅拌，然后再加水11千克和聚合物三0.25千克，搅拌均匀形成混合料；取尺寸为2920×600mm×90mm的成组立模，将芯部板分别置于每一立模中心位置固定，将面层混合料浇注到芯部板两边，六面全包覆，稍加振动使其密实，在模内自然养护6～8h后脱模，后期自然养护14天得到多块夹芯板。
墙板性能测试隔声量采用GBJ75《建筑隔声测量规范》标准测定抗弯曲荷载采用JG/T169-2005《建筑隔墙用轻质条板》标准测定不燃性采用GB8624-1997《建筑材料燃烧性能分级方法》标准测定放射性采用GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》标准测定测试结果夹芯墙板规格尺寸2920mm×600mm×90mm，其中芯板厚度60mm，两面层厚度各15mm，隔声量为41.5dB，抗弯曲荷载115kg/m2。面层为不燃A级材料。
放射性核素比活度内照射指数IRa为0.23，外照射指数Ir为0.53，综合判定为A类建筑材料。
采用本发明的方法具有以下特点(1)本发明芯板中秸秆用量较大，可提高墙板隔声性能和隔热性能；面层料中秸秆用量相对较少，一方面可保证窄深缝隙(600mm深，15mm宽)的顺利浇注，另一方面可保证墙板的外观质量和力学性能。(2)面层混合料流动性好，可通过浇注的方式成型(浇注深度600mm，宽度15mm)，可获得光洁平整、无外露碎麦秸的高质量板面。
权利要求
1.一种麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，其特征在于由内层的芯部板和两边的面层组成，其中所述内层芯部板由70％～87wt％的水泥，0～10wt％的粉煤灰，15％～22wt％的短切麦秸和水混合后压制而成，水固重量比为0.70～0.80；所述面层材料是由以下三类原料混合后在立模中浇注而成，其中固体料，其中水泥占50％～62wt％，砂子占10％～20wt％，粉煤灰占20％～30wt％，碎麦秸占2％～4wt％；聚合物，丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂聚合物，聚固比为0.20％～0.60wt％；水，水固重量比0.45～0.70∶1。
2.根据权利要求1所述的麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，其特征在于所述碎麦秸最大长度12mm，短切麦秸长度为20mm～40mm。
3.根据利要求1或2所述的麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，其特征在于所述夹芯墙板规格尺寸2500mm～3000mm×600mm×90mm，芯部板尺寸2500(或2460)mm～3000(或2960)mm×560mm×60mm，夹芯墙板隔声量为41.5dB，抗弯曲荷载115kg/m2。
4.根据权利要求1或2所述的麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板，其特征在于所述聚合物为选自丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂中的一种或几种的复合。
5.权利要求1至4任一所述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板的制造方法，包括以下步骤步骤一将芯部板原料混合，单独压制成型；步骤二立模就位，将得到的芯板放入立模模腔之中，并进行定位；步骤三将面层材料中所述水泥、砂子、粉煤灰、80％配量的水和50％配量的聚合物混合，搅拌均匀；步骤四逐渐加入碎麦秸，连续搅拌；步骤五二次加入剩余的水和聚合物，搅拌均匀，形成混合料；步骤六将混合料注入立模，浇注面层；步骤七模内养护6～8h，脱模，后期自然养护得到成品夹芯墙板。
6.根据权利要求5所述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板的制造方法，其特征在于所述步骤六的立模为成组立模。
7.根据权利要求5所述麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板的制造方法，其特征在于所述步骤六的立模模腔尺寸为2500～3000mm×600mm×90mm。
全文摘要
本发明公开了一种麦秸秆水泥复合材料夹芯墙板及其制造方法，所述夹芯墙板是由内层的芯部板和两边的面层组成，其中内层芯部板由水泥、粉煤灰、短切麦秸和水混合后压制而成，面层材料是由水泥、砂子、粉煤灰、碎麦秸组成固体料，再与聚合物和水混合后立模浇注而成。制造方法是将芯部板单独压制成型后放入立模模腔之中再浇注面层材料养护。本发明通过立模浇注的方式成型，夹芯墙板表面光洁平整、无外露碎麦秸，隔声量达到41.5dB，抗弯曲荷载达到115kg/m
文档编号C04B14/06GK1792969SQ20051011489
公开日2006年6月28日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者崔玉忠, 崔琪, 鲍威 申请人:中国建筑材料科学研究院