嵌入式A级防火保温墙板及其制备工艺的制作方法

本发明涉及建筑保温墙板技术领域，具体涉及一种嵌入式a级防火保温墙板及其制备工艺。

背景技术：

近年来，在国家节能减排政策下，现已执行75％节能标准，又先后提出了建筑工业化、装配式建筑等方向，预制装配式建筑在各省市都得到了极大的推广与应用。尤其在北方寒冷地区，建筑物的墙体保温已然成为建筑行业所面临最重要的问题之一，所以制备预制构件需考虑轻质高强、保温隔热、防火防潮等多方面因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种嵌入式a级防火保温墙板及其制备工艺，该装配式预制墙板可直接当墙体使用，其a级防火，保温性能优异，集墙体、保温、防火、围护、防水等功能为一体。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种嵌入式a级防火保温墙板，包括水泥墙板、真空绝热板和碳纤维连接件，其中：所述水泥墙板是由外层、中间层及内层组成的一体化矩形墙板，墙板内层的四角设有碳纤维连接件，碳纤维连接件挂装于建筑结构(龙骨)上实现墙板的安装固定；墙板外层及墙板中间层设有多个沿墙板长度方向平行排布的梯形通孔，梯形通孔内嵌入真空绝热板，且墙板外层中的真空绝热板与墙板中间层中的真空绝热板呈交错排布方式；墙板内层设有多个沿墙板长度方向平行排布的通孔。

所述嵌入式a级防火保温墙板的宽度为0.6-0.9米，长度为3-5米。

所述墙板外层及墙板中间层中的梯形通孔各设置两个，且结构尺寸相同；所述墙板内层中设置的通孔数量优选为5-10个，形状及尺寸可相同也可不同。

所述嵌入式a级防火保温墙板沿长度方向的两个侧表面均设置为阶梯状结构，通过阶梯状结构的配合实现相邻两个保温墙板的拼接；每个水泥墙板的一侧阶梯状结构的表面均贴装密封胶条进行防震密封处理。

所述嵌入式a级防火保温墙板在外层和中间层之间的位置设有一排钢筋孔洞，孔洞中内置钢筋，以增强墙板强度。

所述碳纤维连接件为碳纤维复合材料材质；所述墙板内层四角位置开有螺栓孔，用于安装碳纤维连接件。

所述碳纤维连接件包括螺栓、z字型挂件和碳纤维垫片，其中：所述螺栓由外至内依次穿过所述碳纤维垫片、z字型挂件的一端、螺栓孔和碳纤维垫片，并旋紧螺母将碳纤维连接件固定到墙板内层；z字型挂件的另一端挂装于墙体建筑结构上。

所述嵌入式a级防火保温墙板的制备工艺，包括如下步骤：

(1)水泥墙板原料准备：

水泥墙板原料包括(重量份)：石粉(优选大理石粉)为40-60份、硅酸盐水泥(优选425#水泥)为30-40份、纤维(植物纤维或无机纤维)为4-8份、石英砂为8-15份、早强剂2-8份；其中：水泥墙板原料中所述石粉、硅酸盐水泥、纤维和石英砂的重量之和所占比例大于80wt.％。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。到目前为止，人们已先后开发除氯盐和硫酸盐以外的多种早强型外加剂，如亚硝酸盐，铬酸盐等，以及有机物早强剂，如三乙醇胺、甲酸钙、尿素等。

(2)挤出型高强水泥墙板的挤出成型：

各原料混合后置于水泥挤出机中，在4mpa压力条件下搅拌揉和，再经真空高压(压力大于35mpa)挤出带有预制孔洞(包括梯形通孔、内层通孔和钢筋孔洞)的水泥板坯料；

(3)将挤出成形的水泥板坯料先进行低温蒸汽养护，再在高压釜内高温养护，制成挤出型高强水泥墙板，并在内层墙板上加工出用于安装碳纤维连接件的螺栓孔；其中：所述低温蒸汽养护的温度为150～180℃，高压釜内高温养护的压力2.8mpa、温度180-200℃。

(4)将植筋胶注入水泥墙板的预置钢筋孔洞内，然后将钢筋置入，固化后钢筋与水泥墙板形成一体；

(5)在水泥墙板的预置梯形通孔内嵌入真空绝热板，并采用发泡水泥浆填充真空绝热板周围的缝隙，即获得嵌入式a级防火保温墙板。

本发明嵌入式a级防火保温墙板的优点和有益效果如下：

1、本发明挤出型高强水泥墙板以废固材料为原料制成，成本低廉；通过挤压生产工艺挤出梯形孔洞并内置钢筋，能够减轻墙板自重并提高墙板强度。

2、本发明保温墙板的外层内置保温材料真空绝热板，a级防火，导热系数≤0.008w/m.k，能达到近零能耗和超低能耗标准，保温性能是传统保温材料3-5倍，保温效果优异，材料轻薄，与建筑同寿命。

3、本发明在保温墙板的背面采用耐腐蚀、高韧性、低热传导碳纤维z字形连接件挂件，z字形连接件用垫片、螺栓固定在嵌入式a级防火保温墙板孔洞内壁四点连接。

4、本发明真空绝热板材料与挤出型高强水泥墙板可回收重复利用(拆装后可循环再利用)，均属绿色环保建筑材料。

5、本发明为装配式保温墙板，工厂化生产，机械吊装、质量稳定，精度高。嵌入式a级防火保温墙板一次成型，通过可靠的碳纤维连接件进行连接形成一体，使之整体性极好。该保温墙板无需再做外墙保温，施工难度降低，并且保温层和外饰面与结构同寿命。该保温墙板也可作为建筑墙体内层保温使用。

6、本发明的保温墙体板在安装时，板侧面采用阶梯式结构，真空绝热板双层压缝结构，墙体板之间采用压边安装，拼装缝隙加密封胶条(可防水，防风，抗震)，墙面整体无通缝，彻底解决冷桥问题；可拓展双层保温结构，提高保温性能，适用于低能耗建筑。

7、本发明嵌入式a级防火保温墙板内置管线孔洞，也可将外饰面做成凹凸、条纹或各种花纹样式，使外饰面造型多样化。简化后期繁杂的外墙内墙装修过程。

8、采用外墙装配式的方式进行施工，可大大缩短施工周期，复杂工序都在工厂内完成，现场只需拼装、连接即可，省去了现场复杂繁琐的测量、安装模板过程。

9、本发明保温外墙板的各项指标，均优于传统墙体结构，集保温、围护、防水、防火等功能为一体，防水、防潮性能也有明显的提高，有利于后期墙面装饰。

10、本发明保温外墙板可取消抹灰或减薄抹灰层达到节约成本的目的，采用预制方式可大量减少现场支模的数量；大幅减少现场作业人工数量。

附图说明

图1为本发明嵌入式a级防火保温墙板结构示意图。

图2为本发明嵌入式a级防火保温墙板的碳纤维连接件结构示意图。

图3为本发明嵌入式a级防火保温墙板与建筑结构连接示意图。

其中：1-真空绝热板，2-水泥墙板；3-钢筋；4-碳纤维连接件；401-螺栓；402-z字型连接件；403-碳纤维垫片；5-内层通孔；6-角钢；7-主龙骨；8-内墙装饰板。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，以下结合实例对本发明进行描述，但实例仅为对本发明的特点和优点做进一步阐述，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供一种嵌入式a级防火保温墙板及其制备工艺，如图1所示，该保温墙板包括水泥墙板2、真空绝热板1和碳纤维连接件4，其中：所述水泥墙板2是由外层、中间层及内层组成的一体化矩形墙板，水泥墙板宽度为0.6-0.9米，长度为3-5米；墙板内层的四角设有碳纤维连接件4，通过碳纤维连接件4将水泥墙板1挂装于建筑墙体主龙骨7上实现墙板的安装固定；墙板外层及墙板中间层设有多个(优选为2个)沿墙板长度方向平行排布的梯形通孔，梯形通孔结构尺寸相同；梯形通孔内嵌入真空绝热板1，且墙板外层中的真空绝热板与墙板中间层中的真空绝热板呈交错排布方式；墙板内层设有多个沿墙板长度方向平行排布的内层通孔5，墙板内层中设置的内层通孔数量优选为5-10个，形状及尺寸可相同也可不同。

所述嵌入式a级防火保温墙板沿长度方向的两个侧表面均设置为阶梯状结构，一侧阶梯状结构的表面贴装密封胶条。墙板安装时通过阶梯状结构的配合实现相邻两个保温墙板的拼接，一侧的密封胶条实现两个保温墙板拼接处的密封及防震作用。

所述嵌入式a级防火保温墙板在外层和中间层之间的位置设有一排钢筋孔洞，孔洞中内置钢筋3，以增强墙板强度。

所述碳纤维连接件4为碳纤维复合材料材质；所述墙板内层四角位置开有螺栓孔，用于安装碳纤维连接件。碳纤维复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂为基体所形成的复合材料，具有高强度、高模量和低密度等特点。

如图2所示，所述碳纤维连接件包括螺栓401、z字型挂件402和碳纤维垫片403，其中：所述螺栓401由外至内依次穿过所述碳纤维垫片403、z字型挂件402的一端、螺栓孔和碳纤维垫片403，并旋紧螺母将碳纤维连接件固定到墙板内层，螺栓及螺母可为金属材质也可为碳纤维复合材料材质；z字型挂件的另一端挂装于墙体结构(通过角钢6固定到主龙骨7)上，墙体结构内侧可设置内墙装饰板8，如图3。

实施例1：

本实施例为所述嵌入式a级防火保温墙板的制备工艺，包括如下步骤：

(1)水泥墙板原料准备：

水泥墙板原料组成为(重量份)：大理石粉为50份、425#水泥为35份、纤维(植物纤维或无机纤维)为5份、石英砂为10份、早强剂三乙醇胺5份；

(2)挤出型高强水泥墙板的挤出成型：

各原料混合后置于水泥挤出机中，在4mpa压力条件下搅拌揉和，再经真空条件下及大于35mpa的压力条件下挤出带有预制孔洞(包括梯形通孔、内层通孔和钢筋孔洞)的水泥板坯料；

(3)将挤出成形的水泥板坯料先进行低温蒸汽养护，再在高压釜内高温养护，制成挤出型高强水泥墙板，并在内层墙板上加工出用于安装碳纤维连接件的螺栓孔；其中：所述低温蒸汽养护的温度为160℃，高压釜内高温养护的压力2.8mpa、温度190℃。

(4)将植筋胶注入水泥墙板的预置钢筋孔洞内，然后将钢筋置入，固化后钢筋与水泥墙板形成一体；

(5)在水泥墙板的预置梯形通孔内嵌入真空绝热板，并采用发泡水泥浆填充真空绝热板周围的缝隙，即获得嵌入式a级防火保温墙板，其性能测试如表1。

表1实施例1制备的嵌入式a级防火保温墙板性能

所述嵌入式a级防火保温墙板的安装过程如下：

结构施工完成→放线→安装龙骨→安装嵌入式a级防火保温墙板挂件→吊装嵌入式a级防火保温墙板→安装嵌入式a级防火保温墙板，板缝通过密封胶条进行防震密封处理→嵌入式a级防火保温墙板安装完毕。

该嵌入式a级防火保温墙板，把真空绝热板嵌入挤出型高强水泥墙板作为建筑物的墙体使用，与真空绝热板结合，又能达到保温墙体的要求，保温性能是传统材料的3-5倍，而且又能达到a级防火，导热系数≤0.008w/m.k，是集多种性能于一体的新型产品。取代传统砌筑墙体，防止火灾，缩短施工周期，达到低能耗要求标准。克服了薄抹灰三明治夹心保温墙体结构分层、脱落、冷桥、产生烟囱效应的缺点。