复合气凝胶的轻钢龙骨保温装饰一体化墙体及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种承重保温装饰一体化装配式墙体及其制备方法，特别涉及W气 凝胶材料为保温层，保温层里外分别有轻钢龙骨、高强面板和装饰层，同时具备保温和装饰 功能的装配式墙体。本发明复合气凝胶的轻钢龙骨保温装饰一体化装配式墙体具有轻质、 高强、低导热系数、美观实用的特点，产品在工厂预制成型后可在现场快速组装，对推动我 国住宅产业化和绿色建筑的发展有显著的现实意义。
【背景技术】
[0002] 随着住宅产业化和绿色建筑和在国内的迅速发展，对高性能的新型墙体材料提 出了新的要求，特别是对同时具良好保温性能和美观饰面的保温装饰一体化墙体结构的需 求尤为迫切。
[0003] 气凝胶是一种新型纳米绝热材料，1931年由美国Kistler. S.发明，又被称为"藍 烟"、"冻结的烟"，被成为改变世界的神奇材料，列为20世纪90年代W来10大热口科学技 术之一，是具有巨大应用价值的军民两用技术。
[0004] 气凝胶具有W纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，孔隙率高达 80~99. 8%，密度可低达0. 003g/cm3,室温导热系数可低达0. 013w/(m·!〇，使用温度可达 130(TC，使用厚度为传统保温材料的1/3到1/10,是迄今为止最轻的固体材料和绝热性能 最好的材料，被称为超级绝热材料，可广泛用于航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、 精密仪器、冰箱冷库、建筑节能、服装鞋帽等领域的绝热保温。美国宇航局2013年已经确 定，在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该宇航服中加入 一个18毫米厚的气凝胶层，可W能帮助宇航员扛住130(TC的高温和零下13(TC的超低温。
[0005] 轻钢龙骨结构体系主要应用于低层和多层住宅中它不仅具有强度高重量轻塑性 和初性好等优等，而且增加了建筑使用面积，节约了大量黏±资源，是一种环保高效的结构 形式，体现了发展循环经济构建资源节约型和环境友好型社会的绿色建筑理念。气凝胶材 料应用于轻钢龙骨保温装饰一体化墙体就可W获得优异的保温效果，并且大大减少墙体的 厚度，节省空间。
[0006] 目前，利用岩棉、玻璃棉或聚苯板作为保温材料的轻钢龙骨墙体系统已有公布专 利。专利CN200920094382. 3公开了一种建筑外墙填充及保温一体化装配式墙体，采用内外 双层墙板，各蜂窝混凝±内侧墙板通过上、下板的釋卯垂直方向用聚合物水泥砂浆嵌缝， 各蜂窝混凝±外侧墙板通过上、下板的釋卯垂直方向用聚合物水泥砂浆嵌缝，该内侧墙板 与外侧墙板错缝安装、并通过"U"型水平轻钢龙骨将内侧墙板与外侧墙板的翼缘部卡接， 该水平轻钢龙骨两端通过连接件与框架柱固定连接，外侧墙板与框架柱或框架梁通过膨 胀螺栓固定连接。本实用新型优点在于结构新颖，组装快、保温效果好、无通缝、无热桥、达 到建筑节能65% W上标准。专利CN201120015095. 6公开了一种具有屏蔽功能的轻钢龙骨 装配式墙体，其包括外墙板、内墙板、屏蔽金属网及轻钢龙骨，该外墙板和该内墙板固定于 该轻钢龙骨的两侧，该屏蔽金属网设于该外墙板或该内墙板与该轻钢龙骨之间，在所述外 墙板或所述内墙板与所述屏蔽金属网之间设有平整垫片，且该平整垫片固定在所述轻钢 龙骨上。本实用新型的轻钢龙骨装配式墙体通过在屏蔽金属网与外墙板或者与内墙板之间 设置平整垫片，将墙体平整度偏差控制在3mmW内，能满足《建筑装饰装修工程质量验收 规范》的要求，很好的克服了轻质轻钢龙骨墙体由于屏蔽网引起的凹凸不平、开裂问题。
[0007] 针对轻钢龙骨热桥的问题，专利CN201110377742. 2公开了低导热系数型外墙内 保温系统，包括间隔敷设于墙体表面的龙骨，龙骨通过粘结剂与墙体表面粘接，在间隔的龙 骨之间敷设玻璃棉；在龙骨和玻璃棉上敷设面板。其中，龙骨为低导热系数非金属材料板； 面板为无机非金属材料板。面板通过自攻螺丝固定在龙骨上。本发明与轻钢龙骨系统相比 具有如下优点：采用胶凝材料很好的解决了龙骨的固定；采用低导热系数材料做龙骨解决 了冷桥问题；具有施工方便、造价低、保温效果好。完善了纸面石膏板内填充玻璃棉做外墙 内保温系统，为该系统的推广解决了关键技术问题。
[0008] 针对现场施工的需要，专利CN201410104997. 5公开了一种绿色节能现德保温复 合外墙体系及其施工方法，外墙体系的填充墙在框架柱的外侧连接形成包围框架柱体系的 一体式围护结构，框架柱一部分嵌入填充墙，填充墙为在面板之间的现德夹芯墙体，轻质多 孔无机芯料内有轻钢龙骨，轻钢龙骨的侧面与两侧的面板铺固。施工中在端墙或口窗处设 置加强龙骨，分层设置模板并分层德筑，确保施工质量。本发明墙体将建筑外围护结构和外 墙保温融为一体，回收工业废料作为原材料形成不易燃的轻质多孔无机芯料，其内部丰富 的多孔结构使其具有优异的保温和隔音效果。
[0009] 在装饰保温一体化领域，已有研究人员注意到了气凝胶材料的超级隔热性能，并 开发了含有气凝胶材料的保温装饰一体化产品。
[0010] 专利CN201320623873. 9公开了一种建筑装演装饰板，包括一装饰母板，装饰母板 采用一气凝胶隔热保温板制成的装饰母板。专利CN201220273278. 2公开了一种外墙保温 装饰一体化板结构，包括面板、底板、气凝胶芯材板和面底板连接物，所述的气凝胶芯材板 置于所述面板和底板之间，且该面板、气凝胶芯材和底板构成Η明治式夹必结构；所述的 面底板连接物穿过气凝胶芯材板，且该面底板连接物分别与所述的面板和底板连接。专利 CN201320665323. 3公开了一种气凝胶复合板，包括面板、底板和位于两者之间相互交错形 成若干空腔的骨架，并在空腔内填充二氧化娃气凝胶。专利CN201220017103. 5公开了一种 保温隔热装饰一体化板，包括保温层、中间防护层及装饰层；所述保温层为双面涂覆表面处 理层的纳米气凝胶租材层或者双面涂覆表面处理层的纳米气凝胶板材层；所述中间防护层 为抗裂抹面砂浆层；所述装饰层为涂料层、面漆层、幕墙用玻化砖层、幕墙用花岗岩石材层 或非花岗岩石材层。专利CN201220206589. 7公开了一种环保型木塑保温板，包括基材层、 装饰层，所述基材层为木塑材质；在所述木塑基材层和装饰层之间设置有加强层；所述加 强层与所述木塑基材层之间设有二氧化娃气凝胶层；所述加强层与所述装饰层之间设有竹 碳层。专利CN201220663866.7公开了一种隔热保温复合板材，包括间隔设置的多个隔热 保温材料层、填充在所述多个隔热保温材料层之间的保温砂浆层和设置在所述多个隔热保 温材料层两侧的玻璃纤维网格布。
[0011] W上专利的公开和应用，有利促进了我国轻钢龙骨复合墙体和保温装饰一体化墙 体的发展，但是尚没有采用气凝胶材料作为保温材料的复合轻钢龙骨的装饰一体化墙体。
[0012] 为发挥气凝胶材料的超级绝热性能，提升轻钢龙骨复合墙体的综合性能，本发明 提出了一种复合气凝胶的轻钢龙骨保温装饰一体化墙体结构及制备方法。
【发明内容】
[0013] 本发明提出了一种复合气凝胶的轻钢龙骨保温装饰一体化墙体及制备方法，包括 W下步骤。
[0014] 1)铺设高强面板。
[0015] 所述高强面板为含有纤维增强的水泥板或石膏板。
[0016] 所述高强面板为含有轻骨料的高强水泥板或石膏板。
[0017] 所述高强面板为W触变性胶体为模板剂的纳米多孔高强水泥板或石膏板。
[0018] 所述轻集料包括玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀歴石、粘±陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶 粒、膨胀矿渣珠、浮石、火山渣、多孔凝灰岩、中空陶瓷微珠、中空玻璃微珠、泡沫玻璃、泡沫 陶瓷、泡沫水泥、气凝胶。
[0019] 所述触变性胶体，包括无机触变性胶体和有机触变性胶体中一种或几种。
[0020] 所述无机触变性胶体包括氧化铅胶体、氧化铁胶体、氧化铅胶体、氨氧化铁胶体、 五氧化二饥胶体、巧机石胶体、氧化娃-氧化铅胶体、娃酸镇铅、娃酸镇裡、蒙脱石、钢基膨 润±、有机膨润±、白±、凹凸棒石粉、气相二氧化娃、气凝胶、预剪切娃凝胶。优选巧机石胶 体、氧化娃-氧化铅胶体、娃酸镇铅、娃酸镇裡、白±、凹凸棒石粉和预剪切娃凝胶。
[0021] 所述有机触变性胶体包括纤维素衍生物、淀粉、明胶、海藻酸钢、干酪素、瓜尔胶、 甲壳胺、阿拉伯胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚丙帰醜胺、聚己帰醇、聚 丙帰酸盐，优选纤维素衍生物、淀粉、黄原胶和聚己帰醇。
[0022] 所述巧机石胶体，由硫酸铅与石灰反应生成或由铅酸巧与石膏反应生成或由巧机 石粉体与水混合而成，优选由硫酸铅与石灰反应生成。
[0023] 所述氧化娃-氧化铅胶体，由娃溶胶与铅溶胶生产，将娃溶胶和铅溶胶用水稀释， 揽拌混合得粘稠状的氧化娃-氧化铅胶体。
[0024] 所述预剪切娃凝胶，是在娃溶胶变稠即将转变为凝胶时，或在已经变成凝胶后，对 娃凝胶进行揽拌