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CN107268870A - 一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块及其制造方法 - Google Patents

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CN107268870A CN201710523998.7A CN201710523998A CN107268870A CN 107268870 A CN107268870 A CN 107268870A CN 201710523998 A CN201710523998 A CN 201710523998A CN 107268870 A CN107268870 A CN 107268870A
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马新伟
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Harbin Institute of Technology Weihai
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Abstract

本发明提供了一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，呈三层复合结构，包含两侧的蒸压加气混凝土层和设置在两侧蒸压加气混凝土层中间的发泡酚醛板保温层。本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块传热系数低至0.40W/(m2·K)；在蒸压养护条件下不变形、不软化，防火等级能够达到B1级，遇明火发生碳化，无火苗；墙体热阻可达到2.5(m2·K)/W；强度高于3.5MPa。

Description

一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块及其制造方法
技术领域
本发明涉及保温砌块技术领域，尤其涉及一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块及其制造方法。
背景技术
蒸压加气混凝土砌块是以硅质材料和钙质材料为主要原材料，加入调凝剂、发气剂和水制成料浆，经发泡、预养护、切割、蒸压养护而成的建筑墙体砌块。其中的硅质材料是指以二氧化硅为主要成分的材料，如磨细的石英砂、粉煤灰、尾矿粉等；钙质材料是指以氢氧化钙为主要成分或通过化学反应能生成氢氧化钙的材料，如生石灰、水泥、电石泥等；调凝剂最常用的物质是石膏；发气剂最常用的是脱脂铝粉。由该工艺制成的蒸压加气混凝土砌块具有质量轻、保温性能好、结构抗震性能优异的特点，被广泛用于节能建筑的外墙及建筑内隔墙。
随着我国对建筑节能要求的不断提高，节能标准由节能50％提高到节能65％，又提高到75％。传统的蒸压加气混凝土砌块墙体已无法满足日益提高的建筑节能的要求。
为了实现建筑物的高效节能，工程中普遍采用在普通蒸压加气混凝土砌块墙体外侧加贴保温层的做法，即所谓的建筑墙体“外保温”。建筑外墙外保温的结构从内到外一般包括：墙体基层、砂浆找平层、砂浆粘结层、保温层、砂浆粘结层、耐碱玻璃纤维网增强层、砂浆粘结层、外饰面层。建筑外墙外保温结构施工工序繁琐，施工周期长，成本高。外保温层属轻质保温材料，自身强度很低，与基层墙体之间的粘结也存在严重问题，常常出现空谷及大面积脱落现象。外保温层的饰面层与保温层之间也存在粘结不良的问题，常出现饰面层开裂及脱落现象。另外，保温层多属易燃材料，大面积使用存在严重的火灾隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块及其制造方法，本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块强度高、粘结性好、阻燃性能优异。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，呈三层复合结构，包含两侧的蒸压加气混凝土层和设置在两侧蒸压加气混凝土层中间的发泡酚醛板保温层。
优选的，所述发泡酚醛板保温层和两层的蒸压加气混凝土层之间独立地设置有界面剂层。
优选的，所述保温砌块还包含拉结件，所述拉结件贯穿发泡酚醛板保温层，所述拉结件的两端分别设置于两侧蒸压加气混凝土层内部。
本发明还提供了一种上述技术方案任意一项所述蒸压加气混凝土复合自保温砌块的制备方法，包含如下步骤：
在发泡酚醛板的两侧分别涂覆界面剂，得到涂有界面剂的发泡酚醛板；
将拉结件贯穿设置于所述涂有界面剂的发泡酚醛板内部，得到置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板；
将所述置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板置于模具内部后，将蒸压加气混凝土浆料注入模具，顺次进行常压预养护和蒸压养护，得到蒸压加气混凝土复合自保温砌块。
优选的，所述常压预养护的温度为40～60℃；
所述常压预养护的时间为1～3h。
优选的，所述蒸压养护的蒸汽压力为1.0～1.3MPa，蒸汽温度为180～191℃。
优选的，所述蒸压养护的温度为180～191℃；
所述蒸压养护的时间为4～6h。
本发明提供了一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，呈三层复合结构，包含两侧的蒸压加气混凝土层和设置在两侧蒸压加气混凝土层中间的发泡酚醛板保温层。本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块所用的发泡酚醛板的导热系数低于0.025W/(m·K)，蒸压加气混凝土复合自保温砌块的传热系数低至0.40W/(m2·K)；在蒸压养护条件下不变形、不软化，防火等级能够达到B1级，遇明火发生碳化，无火苗；墙体热阻可达到2.5(m2·K)/W；强度高于3.5MPa。
本发明还提供了一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块的制备方法，该方法操作简单，节约成本。
附图说明
图1为本发明中蒸压加气混凝土复合自保温砌块的结构示意图；
图2为本发明中包含环氧树脂拉结件的蒸压加气混凝土复合自保温砌块的结构示意图；
图3为本发明中包含钢筋拉结件的蒸压加气混凝土复合自保温砌块的结构示意图；
图4为本发明一个实施例中拉结件分布截面图；
图5为本发明制备过程中发泡酚醛板的安放示意图；
图6为蒸压加气混凝土复合自保温砌块的切割示意图；
图1～图3中1为蒸压加气混凝土层，2为发泡酚醛板保温层；
图2中3为环氧树脂拉结件；
图3中4为钢筋拉结件；
图4中5为蒸压加气混凝土复合自保温砌块，6为拉结件；
图5中7为发泡酚醛板，8为模具，9为发泡酚醛板限位销。
具体实施方式
本发明提供了一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，呈三层复合结构，包含两侧的蒸压加气混凝土层和设置在两侧蒸压加气混凝土层中间的发泡酚醛板保温层。本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块的结构示意图如图1所示，图1中1为蒸压加气混凝土层，2为发泡酚醛板保温层。
如图1所示，本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块包含两层蒸压加气混凝土层1。在本发明中，所述蒸压加气混凝土层所用蒸压加气混凝土采用本领域技术人员所熟知的蒸压加气混凝土即可，没有特殊要求。在本发明具体实施例中，制备强度等级为A2.5级的蒸压加气混凝土复合自保温砌块优选采用干密度等级为B05或B06，强度等级不低于A3.5的蒸压加气混凝土；制备强度等级为A3.5级的蒸压加气混凝土复合自保温砌块优选采用干密度等级为B06或B07，强度等级不低于A5.0的蒸压加气混凝土；制备强度等级为A5.0级的蒸压加气混凝土复合自保温砌块优选采用干密度等级为B07或B08，强度等级不低于A7.5的蒸压加气混凝土。在本发明中，用于制备蒸压加气混凝土复合自保温砌块的蒸压加气混凝土，除上述强度等级、干密度等级要求外，其它性能应满足《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968)的要求。
如图1所示，本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块包含发泡酚醛板保温层2。在本发明中，所述发泡酚醛板保温层所用发泡酚醛材料的耐热温度优选在250℃以上，更优选在280℃以上，最优选在300℃以上。在本发明中，所述发泡酚醛材料在蒸压环境条件下(压力1.2MPa，温度189℃)性能不发生变化。
在本发明中，所述发泡酚醛板保温层和两层的蒸压加气混凝土层之间独立地设置有界面剂层。在本发明中，所述界面剂层能够增强蒸压加气混凝土层和发泡酚醛板保温层之间的粘结强度。在本发明中，所述界面剂层用界面剂优选为市售的108胶、丙烯酸乳液和苯丙乳液等亲水性树脂乳液类界面剂中的一种或几种。
本发明对所述蒸压加气混凝土复合自保温砌块的尺寸没有任何的特殊要求，可以根据实际的生产或者技术要求进行设置。作为本发明的优选实施例，所述蒸压加气混凝土复合自保温砌块的宽度(图1中所示方向的宽度)为200mm、240mm、250mm或300mm。在本发明中，所述蒸压加气混凝土复合自保温砌块的长度和高度可参考《蒸压加气混凝土》(GB11968)标准确定。在本发明中，所述发泡酚醛板保温层的宽度可根据使用地区的气候条件按设计要求进行确定，优选为50～100mm，更优选为60～90mm，最优选为70～80mm；具体的如在广州可设置为50mm，在哈尔滨可设置为100mm。
在本发明中，所述自保温砌块还包含拉结件，所述拉结件贯穿发泡酚醛板保温层，所述拉结件的两端分别设置于两侧蒸压加气混凝土层内部。在本发明中，所述拉结件两端伸入蒸压加气混凝土层的厚度优选独立地不少于单层蒸压加气混凝土层厚度的1/2，且不少于50mm。
在本发明中，所述拉结件能够加强蒸压加气混凝土层和发泡酚醛板保温层之间的结合，使三层复合结构成为不可分割的整体。
在本发明中，所述拉结件的材质优选为酚醛树脂、环氧树脂、尼龙、钢筋材料、竹材或木材。本发明所有材质的拉结件的软化温度均高于200℃，在蒸压条件下不发生软化。本发明对所述拉结件的尺寸没有任何的特殊要求，按照本领域的常规技术知识，能够实现本发明的技术目的即可。
本发明对所述拉结件的结构没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的拉结件结构即可。作为本发明的一个具体实施例，所述拉结件为环氧树脂材质，结构如图2所示。作为本发明的另一个具体实施例，所述拉结件为钢筋材质，结构如图3所示。在本发明中，所述拉结件的结构和材质不做固定组成，可以进行任意搭配。
在本发明中，所述的自保温砌块优选包含若干个拉结件。本发明对所述拉结件的个数没有固定要求，以拉结件对两侧蒸压加气混凝土形成牢固拉结为准。
作为本发明的一个具体实施例，所述拉结件的分布如图4所示，截面内部和四个角分别设置一个拉结件。
本发明还提供了一种上述技术方案任意一项所述蒸压加气混凝土复合自保温砌块的制备方法，包含如下步骤：
在发泡酚醛板的两侧分别涂覆界面剂，得到涂有界面剂的发泡酚醛板；
将拉结件贯穿设置于所述涂有界面剂的发泡酚醛板内部，得到置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板；
将所述置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板置于模具内部后，将蒸压加气混凝土浆料注入模具，顺次进行常压预养护和蒸压养护，得到蒸压加气混凝土复合自保温砌块。
本发明在发泡酚醛板的两侧分别涂覆界面剂，得到涂有界面剂的发泡酚醛板。本发明对所述界面剂的涂覆方法没有特殊要求，按照本领域技术人员所熟知的界面剂的涂覆方式进行即可，具体的如转涂、手涂或喷涂等。本发明对涂覆的界面剂的厚度没有特殊要求，根据具体的工艺要求进行设置即可。本发明优选先按照模具的尺寸要求对发泡酚醛板进行裁剪后再进行所述涂覆。
得到所述涂有界面剂的发泡酚醛板后，本发明将拉结件贯穿设置于所述涂有界面剂的发泡酚醛板内部，得到置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板。当所述界面剂干燥后，本发明优选在所述涂有界面剂的发泡酚醛板的相应位置打孔，以便穿入拉结件。本发明优选将穿入拉结件的涂有界面剂的发泡酚醛板(置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板)放入模具中，在置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板和模具衔接的两端设置限位销，以固定置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板的位置。本发明对所述限位销的数量和型号没有任何的特殊要求，能够将所述置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板固定牢靠即可。作为本发明的一个具体实施例，所述安装完整后的模具示意图如图5所示。
得到所述置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板后，本发明将所述置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板置于模具内部后，将蒸压加气混凝土浆料注入模具，顺次进行常压预养护和蒸压养护，得到蒸压加气混凝土复合自保温砌块。在本发明中，所述将蒸压加气混凝土浆料注入模具具体为将蒸压加气混凝土浆料注入模具内部置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板的夹缝部位。
在本发明中，所述常压预养护的温度优选为40～60℃，更优选为45～55℃，最优选为50℃；所述常压预养护的时间优选为1～3h，更优选为2h。
所述常压预养护结束后，本发明将所述常压预养护后的坯体从模具中取出，进行切割，并对切割后的坯体进行蒸压养护。在本发明中，所述切割具体的为在两个酚醛板的正中央部位进行一次纵切，得到若干个三层复合结构的坯体。在本发明中，此处所述切割优选为使用钢丝进行切割。
在本发明中，当所述模具中只加入了一块置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板，则无需进行切割。在实际生产过程中，为了提高生产力，一般会使用大型模具，在模具中加入若干个置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板，具体的如图5中所示方案。
在本发明中，所述蒸压养护优选在蒸压釜中进行；蒸压养护过程优选包含抽真空、升温、恒温、降温四个阶段。
在本发明中，所述抽真空的目的为将蒸压釜中的常压空气尽量的抽出来，然后再充入高压水蒸气；所述抽真空的时间优选为0.4～0.6h，更优选为0.5h。在本发明中，所述蒸压养护在恒温阶段的蒸汽压力优选的1.0～1.3MPa，更优选为1.1～1.2MPa；所述蒸压养护的温度优选为180～191℃，更优选为182～188℃，最优选为184～186℃；所述蒸压养护的时间优选为4～6h，更优选为5h。在本发明中，当所述蒸汽压力为1MPa时，所述蒸汽温度优选为180℃；当所述蒸汽压力为1.1MPa时，所述蒸汽温度优选为184℃；当所述蒸汽压力为1.2MPa时，所述蒸汽温度优选为188℃；当所述蒸汽压力为1.3MPa时，所述蒸汽温度优选为191℃。本发明所述蒸压养护过程发生水热合成反应，生产以水化硅酸钙为主的水化产物，使加气混凝土产生所需的强度。
本发明从常压预养护温度升温至蒸压养护温度的升温速率优选通过升温时间进行控制，所述升温时间优选为2～3h；从蒸压养护温度降温至室温的降温速率优选通过降温时间进行控制，所述降温时间优选为1.5～2.5h，更优选为2h。
所述蒸压养护后，本发明优选对蒸压养护得到的产品进行二次切割，得到目标尺寸的蒸压加气混凝土复合自保温砌块。作为本发明的一个具体实施例，所述二次切割的示意图如图6所示。
下面结合实施例对本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块及其制造方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，两侧的蒸压加气混凝土层的厚度均为80mm，中间发泡酚醛板保温层的厚度为80mm。以108胶为界面剂，界面剂涂层厚度约为0.1mm。
发泡酚醛为市售的导热系数为0.024W/(m·K)的发泡酚醛。
拉结件结构为图3所示的钢筋结构的拉结件，拉结件分布如图4所示。
常压预养护的温度为50℃，常压预养护的时间为2h。
蒸压养护的蒸汽压力为1.2MPa，蒸压养护的温度为188℃；蒸压养护升温时间2h，恒温时间为5h，降温时间2h。
本实施例得到的蒸压加气混凝土复合自保温砌块的传热系数为0.42W/(m2·K)，热阻为2.38(m2·K)/W，抗压强度为3.8MPa。
实施例2
一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，两侧的蒸压加气混凝土层的厚度均为90mm，中间发泡酚醛板保温层的厚度为70mm。以108胶为界面剂，界面剂涂层厚度约为0.1mm。
发泡酚醛为市售的导热系数为0.024W/(m·K)的发泡酚醛。
拉结件结构为图2所示的环氧树脂结构的拉结件，拉结件分布如图4所示。
常压预养护的温度为52℃，常压预养护的时间为2h。
蒸压养护的蒸汽压力为1.1MPa，蒸压养护的温度为184℃；蒸压养护升温时间2h，恒温时间为5h，降温时间2h。
本实施例得到的蒸压加气混凝土复合自保温砌块的传热系数为0.43W/(m2·K)，热阻为2.39(m2·K)/W，抗压强度为3.8MPa。
实施例3
一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，两侧的蒸压加气混凝土层的厚度均为80mm，中间发泡酚醛板保温层的厚度为90mm。以108胶为界面剂，界面剂涂层厚度约为0.1mm。
发泡酚醛为市售的导热系数为0.024W/(m·K)的发泡酚醛。
拉结件结构为图3所示的钢筋结构的拉结件，拉结件分布如图4所示。
常压预养护的温度为48℃，常压预养护的时间为2h。
蒸压养护的蒸汽压力为1.3MPa，蒸压养护的温度为191℃；蒸压养护升温时间2h，恒温时间为5h，降温时间2h。
本实施例得到的蒸压加气混凝土复合自保温砌块的传热系数为0.41W/(m2·K)，热阻为2.35(m2·K)/W，抗压强度为3.8MPa。
由以上实施例可知，本发明提供了一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，呈三层复合结构，包含两侧的蒸压加气混凝土层和设置在两侧蒸压加气混凝土层中间的发泡酚醛板保温层。本发明提供的蒸压加气混凝土复合自保温砌块传热系数低至0.40W/(m2·K)；在蒸压养护条件下不变形、不软化，防火等级能够达到B1级，遇明火发生碳化，无火苗；墙体热阻可达到2.5(m2·K)/W；强度高于3.5MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种蒸压加气混凝土复合自保温砌块，呈三层复合结构，包含两侧的蒸压加气混凝土层和设置在两侧蒸压加气混凝土层中间的发泡酚醛板保温层。
2.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土复合自保温砌块，其特征在于，所述发泡酚醛板保温层和两层的蒸压加气混凝土层之间独立地设置有界面剂层。
3.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土复合自保温砌块，其特征在于，所述保温砌块还包含拉结件，所述拉结件贯穿发泡酚醛板保温层，所述拉结件的两端分别设置于两侧蒸压加气混凝土层内部。
4.权利要求3所述蒸压加气混凝土复合自保温砌块的制备方法，包含如下步骤：
在发泡酚醛板的两侧分别涂覆界面剂，得到涂有界面剂的发泡酚醛板；
将拉结件贯穿设置于所述涂有界面剂的发泡酚醛板内部，得到置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板；
将所述置入拉结件并涂有界面剂的发泡酚醛板置于模具内部后，将蒸压加气混凝土浆料注入模具，顺次进行常压预养护和蒸压养护，得到蒸压加气混凝土复合自保温砌块。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述常压预养护的温度为40～60℃；
所述常压预养护的时间为1～3h。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述蒸压养护的蒸汽压力为1.0～1.3MPa，蒸汽温度为180～191℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述蒸压养护的温度为180～191℃；
所述蒸压养护的时间为4～6h。
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