脱硫石膏基复合轻质墙板及其拼接方法与流程

本发明涉及的是内隔墙板领域的技术，特别是一种脱硫石膏基复合轻质墙板及其拼接方法。

背景技术：

复合型墙板是建筑物内部隔墙的一种重要类型，因为纯轻质材料可以满足轻质、保温、隔热、隔音等功能要求，但抗弯承载力、吊挂力和抗冲击等力学性能很难达标，而用高强材料的话，则是力学性能优异但保温隔热隔音等功能要求很难实现。因此要兼顾全面要求，可在墙板的两个面层采用高强材料，而在芯层采用轻质材料。

“一种轻质复合保温墙板及其制备方法（cn109678410a）”提出的墙板类型即属于此类。但作为最重要的原材料之一——胶凝材料，该技术采用的是水泥，而随着“绿色建筑”的不断推进，石膏作为这类非承重构件的胶凝材料具有越来越突出的优势。如“一种轻质隔墙板用石膏基复合材料（cn108863265a）”就采用了建筑石膏作为主要胶凝材料，同时也采用了部分水泥和生石灰。

脱硫石膏作为石膏的重要类型之一，相比天然石膏额外具备“废物利用”的优势，更有环保价值。“一种增韧型轻质隔墙板及其制备方法（cn107226660a）”、“一种改性石膏基轻质隔墙板制作方法（cn108585724a）”、“一种石膏发泡保温复合墙板（cn106242468a）”、“一种利用脱硫石膏制备轻质隔墙板的方法（cn104496516a）”等，就部分或全部采用了脱硫石膏作为胶凝材料。但这些技术都不是复合型墙板的结构，普遍偏重于轻质保温隔热隔音等性能，力学性能上不是很理想。“排烟脱硫石膏轻质隔墙板（cn202969712u）”、“一种石膏空心墙板及其生产工艺（cn105254267a）”等技术方案中的石膏基固体材料部分强度设计的较高、力学性能好，但为了减轻墙板总重、改善隔音性能，采用了空心式设计，这种设计目前难以适应很多业主的日常使用要求，市场的接受度有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种以半水脱硫石膏为主要胶凝材料、采用复合型结构、力学性能和使用性能均衡、综合效益突出的脱硫石膏基复合轻质墙板，并设计了相应的拼接方法。

本脱硫石膏基复合轻质墙板为夹芯式结构，两个面层为内表面带凸起肋的高强面层，芯层为聚苯颗粒石膏混合轻质层，墙板长度方向的一个侧面有凸起的竖棱，竖棱宽度30mm~40mm，凸起长度为20mm~30mm，另一个侧面有凹槽，凹槽内部的宽度与竖棱宽度相等，凹槽深度比竖棱的凸起长度大30mm~40mm。

所述的高强面层，厚10mm~15mm，在宽度方向尺寸的两个三分点处附近各有一个向墙板内部凸起的肋，肋宽20mm~30mm，凸起高度30mm~40mm。面层由半水脱硫石膏、白水泥、矿粉、聚羧酸减水剂、石膏缓凝剂、水搅拌后硬化而成，各组成成分的质量比例为：半水脱硫石膏50%~58%、白水泥4%~8%、矿粉10%~15%、聚羧酸减水剂1%~3%、水16%~35%。

所述的聚苯颗粒石膏混合轻质层，由半水脱硫石膏、粉煤灰、甲基纤维素、石膏缓凝剂、水搅拌得到的浆体和聚苯乙烯泡沫颗粒混合均匀后共同硬化得到，半水脱硫石膏与粉煤灰的质量比为2:1，甲基纤维素、石膏缓凝剂、水的质量分别为半水脱硫石膏和粉煤灰质量之和的1~2%、1~5%、50~65%，聚苯乙烯泡沫颗粒的掺入体积按堆积体积计算，为浆体体积的1.5~4倍。

本发明还提供了脱硫石膏基复合轻质墙板的一种拼接方法，主要步骤为：第一步，将脱硫石膏基复合轻质墙板在干燥通风的环境中放置20天以上，使墙板完成大部分的干缩；第二步，将各墙板在工程预定位置进行就位和固定，每个墙板侧面凸起的竖棱插入相邻墙板侧面的凹槽内，由于凹槽的深度比竖棱的凸起长度大30mm~40mm，会在竖棱端部之外、凹槽之内形成一个长度和宽度均为30mm~40mm的竖向贯通空间；第三步，在各个竖向贯通空间的底部位置开一水平小孔，通到墙板外表面，然后取一段长度略大于墙板高度的开口塑料软管，一端插入所开水平小孔，另一端竖立起来，顶部和墙板的顶部平齐，这样，竖向贯通空间与开口塑料软管共同组成了一个u形管；第四步，将灌浆料从各塑料软管的顶部开口处不断向下注入，根据u形管原理，灌浆料将在到达水平小孔后进入竖向贯通空间并开始不断上升，待其到达墙板顶部时停止注入灌浆料，实现对各个竖向贯通空间的密实填充，即完成了各相邻墙板的拼接；第五步，待灌浆料凝固硬化后，墙板底部所开各水平小孔自然被凝固的灌浆料封闭，最后卸除各个塑料软管即可。

所述的灌浆料，组成材料为半水脱硫石膏、矿粉、胶粉、水。各组成成分的质量比例为：半水脱硫石膏50%~55%、矿粉10%~15%、胶粉1%~5%、水25%~39%。

本复合轻质墙板的主要力学性能特点：（1）通过控制水胶比在0.3以下，同时加入少量白水泥，保证了高强面层的高强度，进而可以实现整个墙板良好的抗压强度、抗吊挂性能、抗冲击性能、抗弯承载力等；（2）通过加肋使得高强面层在有限的体积内具有较大的抗弯刚度，便于施工过程中的操作，也可以保证整个墙板的抗弯刚度。

本发明的主要有益效果还包括：（1）大量利用了脱硫石膏、矿粉等工业废料，环保效益显著；（2）面层的颜色浅，具有很好的装饰效果，在很多情况下可以不再刷墙漆；（3）聚苯颗粒石膏混合轻质层可以降低墙板的容重，同时增强保温隔热、隔声等性能；（4）甲基纤维素可以提高施工过程中浆体的保水性，并具有一定的引气效果，可以进一步降低墙板重量；（5）等墙板干缩基本完成后再进行拼接，可以防止墙板在今后的使用过程中出现干缩裂缝；（6）基于u形管原理的灌浆方式比较简便有效；（7）灌浆料为石膏基材料，具有微膨胀特性，能实现更好的填充连接效果，同时胶粉可以进一步增强灌浆料与墙板之间的粘结性，增强拼接处的抗裂性；（8）石膏基的灌浆料硬化时间短，一般不超过10分钟，使得各相邻墙板的拼接过程比较快速高效。

附图说明

附图1为本脱硫石膏基复合轻质墙板的高强面层示意图。

附图2为本脱硫石膏基复合轻质墙板的模具横断面示意图。

附图3为本脱硫石膏基复合轻质墙板的横断面示意图。

附图4为两相邻脱硫石膏基复合轻质墙板拼接后（填充灌浆料之前）的示意图。

附图5为在墙板底部开孔并连接塑料软管准备灌浆的示意图。

附图6为相邻墙板用灌浆料拼接的示意图。

图中，1为高强面层；2为面层凸起的肋；3为墙板模具的大平板；4为形成墙板侧面凹槽的墙板模具侧面板；5为形成墙板侧面凸棱的墙板模具侧面板；6为聚苯颗粒石膏混合轻质层；7为脱硫石膏基复合轻质墙板；8为墙板侧面凸起的竖棱；9为墙板另一侧面的凹槽；10为凹槽内的竖向贯通空间；11为墙板底部的水平小孔；12为开口塑料软管；13为灌浆料。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

首先根据预定产量，计算出高强面层1所需各组成材料的重量，包括半水脱硫石膏、白水泥、矿粉、聚羧酸减水剂、石膏缓凝剂、水。各组成成分的质量比例为：半水脱硫石膏50%~58%、白水泥4%~8%、矿粉10%~15%、聚羧酸减水剂1%~3%、水16%~35%。称料后将各组成材料搅拌均匀形成浆体后注入相应的模具，硬化后形成厚度为10mm~15mm、在宽度方向尺寸的三分点处有向一侧平面外凸起的肋2（宽度为20mm~30mm、凸出高度为30mm~40mm）的高强面层1。

加工一个墙板模具，由四块板组成：两个大平板3；两个侧面板。四块板的长度均等于墙板的长度，两个大平板3的宽度均为墙板的宽度，平行放置，间距为墙板的厚度加上两个高强面层1的厚度。其中一个侧面板4向墙板内部凸起，凸起的宽度为30mm~40mm，凸起高度为50mm~70mm，对应于墙板一个侧面的凹槽部位；另一个侧面板5向墙板外部凸起，凸起的宽度为30mm~40mm，凸起高度为20mm~30mm，对应于墙板另一个侧面的竖棱部位。将两个高强面层1放入模具，带肋2的一侧都朝向模具的内侧。

然后按质量百分比称取60~70%的半水脱硫石膏和30~40%的粉煤灰，混合均匀后，加入混合物料总质量1~2%的甲基纤维素、1~5%的石膏缓凝剂、50~65%的水进行搅拌，并在搅拌过程中加入聚苯乙烯泡沫颗粒混合均匀。聚苯乙烯泡沫颗粒的掺入体积按堆积体积计算，为浆体体积的1.5~4倍。

然后注入模具中两个高强面层1及侧面板4和5之间的空间内并进行振捣，待硬化后即形成了聚苯颗粒石膏混合轻质层6，与两个高强面层1组合成为脱硫石膏基复合轻质墙板7。

从成品来看，脱硫石膏基复合轻质墙板7的一个侧面有凸起的竖棱8，另一个侧面有凹槽9，凹槽9的内部宽度与竖棱8的宽度相等，一般在30mm~40mm之间，但凹槽9的深度比竖棱8的凸起长度大30mm~40mm。

将脱硫石膏基复合轻质墙板7的成品在干燥通风的环境下放置20天以上，完成绝大部分干缩后，才可进行墙体施工。将一个脱硫石膏基复合轻质墙板7在工程预定位置竖立起来，顶部和底部分别与楼盖结构进行固定。然后将相邻的一个脱硫石膏基复合轻质墙板7就位，前一墙板侧面凸起的竖棱8插入相邻墙板侧面的凹槽9内。由于凹槽9的深度比竖棱8的长度大30mm~40mm，因此会在竖棱8的端部之外、凹槽9之内形成一个长度和宽度均为30mm~40mm的竖向贯通空间10。

在各个竖向贯通空间10的底部位置开一水平小孔11，通到墙板7的外表面，然后取一段长度略大于墙板7高度的开口塑料软管12，一端插入所开水平小孔11，另一端竖立起来，顶部和墙板7的顶部平齐。这样，竖向贯通空间与开口塑料软管共同组成了一个u形管。

然后按半水脱硫石膏50%~55%、矿粉10%~15%、胶粉1%~5%、水25%~39%的质量比例称取材料并快速搅拌均匀得到灌浆料13。将灌浆料13从各塑料软管12的顶部开口处不断向下注入，根据u形管原理，灌浆料13将在到达水平小孔11后进入各个竖向贯通空间10，并开始不断上升，待其到达墙板7的顶部时停止注入灌浆料，实现了对各个竖向贯通空间10的密实填充。

由于胶凝材料为半水脱硫石膏，灌浆料13会很快凝固硬化，墙板7底部所开水平小孔11自然被凝固的灌浆料13封闭。之后卸除各个塑料软管12，即实现了各个脱硫石膏基复合轻质墙板7之间的有效拼接。