专利名称：三明治结构轻质墙板及其夹心层混合砂浆的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于组装非承重墙的轻质墙板。
现有用于组装非承重墙的几种墙板，由于其结构、所用材料等因素的不合理，实用性欠佳，在很多场合难以付诸实施。有的成本高，受消费水平的制约，不可能大面积推广使用；有的重量大，要以机械施工，施工方法复杂，在有限的室内空间，使用机械常常不甚方便；有的墙体加强方式不合理，如用钢丝网或钢筋对墙板外围进行加强，使得在墙中布置水管或各种线管成为不可能。
本发明的目的之一是提供一种三明治结构轻质墙板，兼有重量轻、强度好、成本低、施工方便、安装快捷等优点，使推广快捷安装的墙体成为可能，使墙板的优势得到充分发挥。
本发明的目的之二是提供一种三明治结构轻质墙板夹心层混合砂浆的制备方法，这种方法能使可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒与水泥砂浆很好结合，保证以可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒作为轻骨料的轻质墙板得以实现。
本发明轻质墙板的技术方案如下一种三明治结构轻质墙板，包括里、外两个墙面层和设于两个墙面层之间的夹心层，所述墙面层和夹心层是一体制成的；所述墙面层由水泥、纤维、砂与水混合而成的砂浆固化而成；所述夹心层以阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒做为轻骨料与水泥、砂和水的混合砂浆固化而成；所述墙面层的厚度为3～5mm。
如上所述的本发明轻质墙板，采用了三明治式的组合结构，其墙面层所用材料保证了墙板的足够强度；同时将墙面层的厚度限定为3～5mm，并且将对墙板重量影响较大的夹心层以质轻的阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒作为轻骨料，保证了墙板重量轻，便于施工。同时，所选用的材料还保证了墙板具有成本低、防潮、防火、保温和隔音等优点。
本发明轻质墙板夹心层混合砂浆的制备方法，其特征在于，首先将直径3～8mm的可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒与适量胶质水混合，使每个预发泡体颗粒表面刚好包覆一层胶质水，然后再同适量水泥、砂一起搅拌混合后，再加适量水搅拌混合。
通常，可发性聚苯乙烯是不会同水泥结合的，采用上述方法能使可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒与水泥砂浆很好结合，保证以可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒作为轻骨料的轻质墙板得以实现。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为两侧边设有凹凸结构的本发明轻质墙板立体结构示意图；图2为图1所示墙板安装排列示意图；图3为两侧边设有阶梯结构的本发明轻质墙板立体结构示意图。
如图1所示的本发明三明治结构轻质墙板，包括里、外两个墙面层1和设于两个墙面层1之间的夹心层2，墙面层1和夹心层2是一体制成的；墙面层1由水泥、纤维、砂与水混合而成的砂浆固化而成；夹心层2以阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒做为轻骨料与水泥、砂和水的混合砂浆固化而成；墙面层1的厚度为3～5mm。
图1所示的本发明轻质墙板的两侧边设有互相对应的凹凸结构。即一侧设有一条凹槽4，另一侧设有一条形状和尺寸与凹槽4对应的凸起5，当两块或多块这种墙板排列在一起时，相邻两块墙板的凹槽4与凸起5互相扣合搭接，形成如图2所示的整面墙体。
图3所示的本发明轻质墙板的两侧边设有互相对应的阶梯结构6，当两块或多块这种墙板排列在一起时，相邻两块墙板的阶梯结构6也互相扣合搭接，形成如图3所示的整面墙体。
根据实际情况需要，可通过增加或减少夹心层2的厚度来调节墙板的的重量和厚度。
本发明轻质墙板，其夹心层部分可以是实心的，也可以通过抽芯工艺，在夹心层中设如图1所示的若干通孔7。这样既可以减轻重量，又可以降低成本。
从材料易得、制作工艺简单、成本低方面考虑，本发明轻质墙板所用纤维最好采用合成纤维(如锦纶纤维Nylon)和矿物纤维(如玻璃纤维)，也可以采用植物纤维(如剑麻、椰壳纤维)。若采用玻璃纤维，应采用具有抗碱性的玻璃纤维或经过抗碱涂膜处理的玻璃纤维。锦纶纤维具有抗碱性且成本低，但其抗折强度较玻璃纤维差。
纤维的形态可以为短切丝状，也可以为网格织物状。本发明轻质墙板中所用砂的粒径最好不大于2mm。
采用纤维短切丝时，形成本发明轻质墙板的墙面层1的混合砂浆可采用如下配方1份质量的水泥+1～2.5份质量的砂+0.3～0.4份质量的水+0.02～0.1份质量的纤维短切丝。
采用网格织物状纤维时，形成本发明轻质墙板的墙面层1的混合砂浆中水泥、砂和水可采用与前述相同的配方，每个墙面层1中各平铺一张面积与之相适应的网格织物状纤维，网格织物状纤维的规格为90～165g/m2。
形成本发明轻质墙板夹心层2的混合砂浆可采用如下配方100kg水泥+37～47kg砂+0.2～0.36m3阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒(以颗粒的堆集体积计)+35～45kg水。
本发明所用阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒的直径最好为3～8mm。本发明所用可发性聚苯乙烯预发泡体的容重应尽量轻，这样既可以降低成本，又可以减轻墙板的重量，根据目前的技术条件，其容重可选择为8～13kg/m3。
通常，可发性聚苯乙烯是不会同水泥结合的，为解决这一问题，应采取这样的方法首先将直径3～8mm的可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒与适量胶质水混合，使每个预发泡体颗粒表面刚好包覆一层胶质水，然后再同适量水泥、砂一起搅拌混合后，再加适量水搅拌混合。
胶质水为胶与水的混合物，胶可以为天然胶或合成高分子化合物，如明胶、聚乙烯醇、聚丙烯酸等。以1m3的可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒为单位(以颗粒的堆集体积计)，其胶质水需水30～46kg，所需胶的比例范围较宽，天然胶需0.5～1kg，合成高分子化合物需1～2kg，只要胶与水混合成的胶质水能包覆于可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒的表面即可。
当使用纤维短切丝时，本发明轻质墙板是将墙面层混合砂浆及夹心层混合砂浆分别备好后依次灌注于同一模具中成型、固化而形成的。具体的灌注次序是先将相当于一个面的墙面层混合砂浆灌注于模具的底层并铺平，再将适量的夹心层混合砂浆灌注于模具的中间层并铺平，接着再将相当于一个面的墙面层混合砂浆灌注于模型的上层并铺平，待三层砂浆均固化后，即制成本发明轻质墙板。
当使用网格织物状纤维时，每面墙面层混合砂浆先注入一半并铺平，再铺好纤维层后注入另一半混合砂浆。
本发明轻质墙板也可以先预制出3～5mm墙面层板，再将一块预制板放入模具底部后，灌入夹心层轻质混凝土，再铺上另一层预制板，待夹心层固化后即和两层预制板结合为一个整体。这种方法更快捷，施工效率更高。
本发明轻质墙板做到了分开处理了墙体的加强部分和重量部分，其墙面层部分保证了墙板的足够强度，其夹心层部分有效降低了墙板的重量，夹心层部分和两个墙面层部分分工明确，但却是一个整体结构，是一种完美的结合。
两个墙面部分是由水泥、纤维、砂、水混合成砂桨制成的。这部分的作用在于1)纤维起到加强作用，2)水泥砂桨提供了硬度。纤维水泥砂桨混合制作的墙面，既获得了硬度，又获得了抗折强度。这部分的厚度要适中，墙面的厚度应控制在3～5mm之间，过厚度会增加成本和重量。过薄会得不到应有的强度。
本发明轻质墙板的夹心部分，是以阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体做为轻骨料和水泥、砂、水混合拌制成的轻质混凝土。目前，人们随时可见废弃的可发性聚苯乙烯包装材料，如电视机的包装垫块，保温箱等。可发性聚苯乙烯的优点之一是成本低，最大的缺点是不可回收利用，统称“白色污染”。本发明所用夹心层部分的材料，刚好为回收利用“白色污染”提供了机遇。利用“白色污染”材料，加工成合适粒度，就可作为轻骨料，成本更低，有利于环保，社会效益好。本发明轻质墙板的夹心层部分，确实做到了成本低、重量轻。成本低，为大面积推广奠定了物质基础；重量轻，使在有限的空间内进行人工快速安装成为可能，提高了建筑的整体抗震能力。
可发性聚苯乙烯吸水率极低，这为墙壁减少吸潮提供了基础；可发性聚苯乙烯的预发泡体是封闭孢子构成，这为墙壁的保温、隔音提供了基础；阻燃可发性聚苯乙烯，为墙壁的防火提供了基础。
本发明三明治结构轻质墙板是在模具中完成制作的，三层结构一体成形，表面平整，每块墙板的厚度相等，组装完毕后，是一面平整的墙，可省略水泥砂桨找平的工序，只需少少刮灰即可进行饰面操作(如喷涂或粉饰等)，降低了成本，提高了工效。
本发明的轻质墙组合后，如需布置管线，可用锯(圆盘锯)锯成线槽，因其中间不含金属材料，易操作。
权利要求
1.一种三明治结构轻质墙板，其特征在于，所述墙板包括里、外两个墙面层(1)和设于两个墙面层(1)之间的夹心层(2)，所述墙面层(1)和夹心层(2)是一体制成的；所述墙面层(1)由水泥、纤维、砂与水混合而成的砂浆固化而成；所述夹心层(2)以阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒做为轻骨料与水泥、砂和水的混合砂浆固化而成；所述墙面层(1)的厚度为3～5mm。
2.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述墙板的两侧边可以为互相对应的阶梯结构，也可以为互相对应的凹凸结构。
3.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述的纤维可以为植物纤维、合成纤维，也可以为矿物纤维；所述砂的粒径不大于2mm。
4.根据权利要求3所述的轻质墙板，其特征在于，所述纤维的形态为短切丝状。
5.根据权利要求3所述的轻质墙板，其特征在于，所述纤维的形态为网格织物状。
6.根据权利要求4所述的轻质墙板，其特征在于，形成所述墙面层(1)的混合砂浆的配方如下1份质量的水泥+1～2.5份质量的砂+0.3～0.4份质量的水+0.02～0.1份质量的纤维短切丝。
7.根据权利要求5所述的轻质墙板，其特征在于，形成所述墙面层(1)的混合砂浆的配方如下1份质量的水泥+1～2.5份质量的砂+0.3～0.4份质量的水；每个墙面层(1)中各平铺一张面积与之相适应的网格织物状纤维，网格织物状纤维的规格为90～165g/m2。
8.根据权利要求3所述的轻质墙板，其特征在于，形成所述夹心层(2)的混合砂浆的配方如下100kg水泥+37～47kg砂+0.2～0.36m3阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒+35～45kg水；所述阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒的直径为3～8mm。
9.一种三明治结构轻质墙板夹心层混合砂浆的制备方法，其特征在于，首先将直径3～8mm的可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒与适量胶质水混合，使每个预发泡体颗粒表面刚好包覆一层胶质水，然后再同适量水泥、砂一起搅拌混合后，再加适量水搅拌混合。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述胶质水为胶与适量水的混合物；胶可以为天然胶，也可以为高分子化合物。
全文摘要
本发明公开了一种三明治结构轻质墙板,包括里、外两个墙面层和设于两个墙面层之间的夹心层;所述墙面层由水泥、纤维、砂与水混合而成的砂浆固化而成;所述夹心层以阻燃可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒做为轻骨料与水泥、砂和水的混合砂浆固化而成。这种墙板具有重量轻、成本低、防潮、防火、保温和隔音等优点。本发明还公开了一种轻质墙板夹心层混合砂浆的制备方法,这种方法能使可发性聚苯乙烯预发泡体颗粒与水泥砂浆很好结合。
文档编号E04C2/26GK1288096SQ99117088
公开日2001年3月21日 申请日期1999年9月11日 优先权日1999年9月11日
发明者郝树义 申请人:郝树义