專利名稱：麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種含有麥秸稈的墻板以及該墻板的制造方法。
背景技術(shù)：
麥秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物，利用麥秸稈制造板材解決了廢棄物的資源化再利用問題。已有技術(shù)人員利用麥秸稈制造復(fù)合板材，如實(shí)用新型專利CN244014“石膏板覆面的麥秸輕質(zhì)墻體材料板”介紹，在麥秸板的兩個外表面上設(shè)有石膏板，在麥秸板內(nèi)裝有若干個內(nèi)呈螺紋狀的套管，便于螺釘旋入套管內(nèi)，使石膏板或水泥板與麥秸板固定在一起。另有發(fā)明專利申請CN1556290“多功能復(fù)合隔熱保溫隔音材料及其制造方法”介紹，以稻草或麥稈等農(nóng)作物秸稈作為保溫隔熱隔音層，其中一種方法是將秸稈直接鋪放在水泥砂漿層上，秸稈之間無粘結(jié)、呈松散狀態(tài)，是一種屋面材料；另一種方法是用有機(jī)粘接劑將秸稈粘結(jié)在一起，與水泥砂漿層復(fù)合預(yù)制成層狀復(fù)合板材，在板材底面可再復(fù)合一層膠料作為秸稈保護(hù)層；水泥砂漿層外表面可再復(fù)合一層防水層或裝飾層或其二者結(jié)合。
上述實(shí)用新型專利中面板采用石膏板或水泥板作為保護(hù)層，需采用機(jī)械方式將芯板與面板固定在一起，面板的復(fù)合過程相對復(fù)雜，材料成本提高。上述發(fā)明專利中秸稈之間無粘結(jié)時的復(fù)合板只能水平放置使用(即作為屋面材料)，否則易造成秸稈移位；用秸稈和有機(jī)粘結(jié)劑制成的預(yù)制板無法直接用作墻體材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種整體性能好、成型工藝科學(xué)簡便的麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，是由內(nèi)層的芯部板和兩邊的面層組成，其中所述內(nèi)層芯部板由70％～87wt％的水泥，0～10wt％的粉煤灰，15％～22wt％的短切麥秸和水混合后壓制而成，水固重量比為0.70～0.80；所述面層材料是由以下三類原料混合后在立模中澆注而成，其中固體料，其中水泥占50％～62wt％，砂子占10％～20wt％，粉煤灰占20％～30wt％，碎麥秸占2％～4wt％；聚合物，丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂聚合物，聚固比為0.20％～0.60wt％；水，水固重量比0.45～0.70∶1。
上述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，所述碎麥秸最大長度12mm，短切麥秸長度為20mm～40mm。
上述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板的規(guī)格尺寸為2500mm～3000mm×600mm×90mm，芯部板尺寸2500(或2460)mm～3000(或2960)mm×560mm×60mm，夾芯墻板隔聲量為41.5dB，抗彎曲荷載115kg/m2。
上述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板中，所述聚合物為選自丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂中的一種或幾種的復(fù)合。
本發(fā)明的另一目的，在于提供上述夾芯墻板的制造方法。
該方法包括以下步驟步驟一將芯部板原料混合，單獨(dú)壓制成型；步驟二立模就位，將得到的芯板放入立模模腔之中，并進(jìn)行定位；步驟三將面層材料中所述水泥、砂子、粉煤灰、80％配量的水和50％配量的聚合物混合，攪拌均勻；步驟四逐漸加入碎麥秸，連續(xù)攪拌；步驟五二次加入剩余的水和聚合物，攪拌均勻，形成混合料；步驟六將混合料注入立模，澆注面層；步驟七模內(nèi)養(yǎng)護(hù)6～8h，脫模，后期自然養(yǎng)護(hù)得到成品夾芯墻板。
以上所述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板的制造方法中，所述步驟六的立模為成組立模；立模模腔尺寸為2500～3000mm×600mm×90mm。
依據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明其中芯板是用水泥基材將麥秸稈粘結(jié)在一起，具備一定強(qiáng)度，可保證工藝操作要求；采用立模技術(shù)澆注碎麥秸水泥面層材料，面層料與芯板通過物理作用和化學(xué)作用結(jié)合，有利于墻板整體性能的提高。面層混合料中依然摻入麥秸桿，可充分利用廢棄資源，并且面層加入聚合物，材料流動性好，可通過澆注的方式成型；立模技術(shù)制造的夾芯墻板表面光潔平整、無外露碎麥秸，隔聲量達(dá)到41.5dB，抗彎曲荷載達(dá)到115kg/m2，放射性核素比活度內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.23，外照射指數(shù)Ir為0.53，為高質(zhì)量不燃A級裝修板面。


圖1為本發(fā)明的本發(fā)明夾芯墻板橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，從結(jié)構(gòu)上包括三層，即內(nèi)層的芯部板和夾在內(nèi)層兩面的面層。
內(nèi)層芯部板主要由水泥、粉煤灰、短切麥秸和水混合后壓制而成，其中水泥占固體料總量的70％～87wt％，粉煤灰占固體料總量的0～10wt％，短切麥秸占固體料總量的15％～22wt％；水固比0.70～0.85∶1(重量份數(shù)比)。
面層材料是由三類原料混合后在立模中澆注而成，其中固體料，其中水泥占50％～62wt％，砂子占10％～20wt％，粉煤灰占20％～30wt％，碎麥秸占2％～4wt％；聚合物，丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂聚合物，聚固比0.20％～0.60wt％(聚合物占固體料的重量百分?jǐn)?shù))；水，水固比0.45～0.70∶1重量份。
這些原料在本發(fā)明中所發(fā)揮的作用為水泥提供膠凝性能和強(qiáng)度的主要組分?？蛇x用強(qiáng)度等級42.5的硫鋁酸鹽水泥或強(qiáng)度等級42.5R的硅酸鹽水泥的水泥。
砂、粉煤灰調(diào)整混合料工藝性能。砂子的最大粒徑不超過3mm，自然級配；粉煤灰為II級。
碎麥秸最大長度12mm，自然級配。主要起填充作用，也可提高硬化材料的抗沖擊性能。
短切麥秸20mm～40mm，經(jīng)過預(yù)先處理，主要起骨架填充作用，用于墻板內(nèi)芯可提高其隔聲性能與隔熱性能。
聚合物改善混合料和易性與流動性，提高碎麥秸與水泥基體材料的粘結(jié)性能。可選用的聚合物有丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂。
本發(fā)明中，芯部板首先單獨(dú)成型，然后再放入立模中和面層材料一同成型為夾芯板。
芯部板成型過程(1)將處理過的短切麥秸、水泥、粉煤灰和水按比例混合均勻，堆放備用；(2)將混合料攤鋪到四周有邊框的模型中(平模)；(3)按照設(shè)定的壓縮比和靜荷載對攤鋪平整的混合料加壓，保持加壓2～3小時；(4)然后再放置2h后脫模得到芯部板。
夾芯板成型過程步驟一立模就位，將得到的芯板放入立模模腔之中，并進(jìn)行定位；步驟二將面層材料中所述水泥、砂子、粉煤灰、80％配量的水和50％配量的聚合物混合，攪拌均勻；步驟三逐漸加入碎麥秸，連續(xù)攪拌；步驟四二次加入剩余水和聚合物，攪拌均勻，形成混合料；步驟五將步驟四得到的混合料注入立模，澆注面層；步驟六模內(nèi)養(yǎng)護(hù)6～8h，脫模，后期自然養(yǎng)護(hù)得到成品夾芯墻板。
以下用具體實(shí)施例說明本發(fā)明。
實(shí)施例一芯板配料水泥77％，粉煤灰6％，短切麥秸30mm占17％；水固比0.78。
面層配料水泥58％，砂18％，粉煤灰20％，碎麥秸4％；聚固比0.35％；水固比0.65。
制造過程1、芯板成型將芯板配料預(yù)先處理過的短切麥秸17千克、水泥77千克、粉煤灰6千克和水78千克混合，攪拌均勻，攤鋪到四周有邊框的2880mm×560mm×60mm的平模中，對混合料加壓0.2MPa，保持加壓2～3小時，然后再放置2小時后脫模得到芯部板。
2、夾芯板成型將面層配料水泥58千克、砂子18千克、粉煤灰20千克、水52千克、聚合物一(聚乙烯醇樹脂)0.18千克，攪拌均勻，然后逐漸加入碎麥秸4千克，再連續(xù)攪拌，然后再加水13千克和聚合物一0.17千克，攪拌均勻形成混合料；取尺寸為2920mm×600mm×90mm的立模，將芯部板置于立模中心位置固定，將面層混合料澆注到芯部板兩邊，靜置成型，在模內(nèi)養(yǎng)護(hù)6～8h后脫模，后期自然養(yǎng)護(hù)14天得到夾芯板。
得到的夾芯板橫截面參見圖1，可見中間一層為芯板，其中可見短切麥秸，周邊為面層，麥秸較碎。而得到的夾芯板面層平整光潔，沒有外露麥秸，可直接作為室內(nèi)隔墻板。
實(shí)施例二芯板配料水泥85％，短切麥秸40mm15％；水固比0.70。
面板配料水泥60％，砂15％，粉煤灰22％，碎麥秸3％；聚固比0.40％；水固比0.60。
制造過程1、芯板成型將芯板配料短切麥秸15千克、水泥85千克和水70千克混合，攪拌均勻，攤鋪到四周有邊框的2920mm×560mm×60mm的平模中，對混合料加壓0.2MPa，保持加壓2～3小時，然后再放置2小時后脫模得到芯部板。
2、夾芯板成型將水泥60千克、砂子15千克、粉煤灰22千克、水48千克、聚合物二(丙烯酸樹脂)0.20千克，攪拌均勻，然后逐漸加入碎麥秸3千克，再連續(xù)攪拌，然后再加水12千克和聚合物二0.20千克，攪拌均勻形成混合料；取尺寸為2920×600mm×90mm的立模，將芯部板置于立模中心位置固定，將面層混合料澆注到芯部板兩邊，兩端面不包覆，靜置成型，在模內(nèi)自然養(yǎng)護(hù)6～8h后脫模，后期自然養(yǎng)護(hù)14天得到夾芯板。
實(shí)施例三芯板配料水泥72％，粉煤灰8％，短切麥秸40mm占20％；水固比0.80。
面層配料水泥57％，砂15％，粉煤灰25％，碎麥秸3％；聚固比0.50％；水固比0.55。
制造過程1、芯板成型將芯板配料短切麥秸20千克、水泥72千克、粉煤灰8千克和水80千克混合，攪拌均勻，攤鋪到四周有邊框的2880mm×560mm×60mm的平模中，對混合料加壓0.2MPa，保持加壓2～3小時，然后再放置2h后脫模得到芯部板。
2、夾芯板成型將面層配料水泥57千克、砂子15千克、粉煤灰25千克、水44千克、聚合物三(乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂)0.25千克，攪拌均勻，然后逐漸加入碎麥秸3千克，再連續(xù)攪拌，然后再加水11千克和聚合物三0.25千克，攪拌均勻形成混合料；取尺寸為2920×600mm×90mm的成組立模，將芯部板分別置于每一立模中心位置固定，將面層混合料澆注到芯部板兩邊，六面全包覆，稍加振動使其密實(shí)，在模內(nèi)自然養(yǎng)護(hù)6～8h后脫模，后期自然養(yǎng)護(hù)14天得到多塊夾芯板。
墻板性能測試隔聲量采用GBJ75《建筑隔聲測量規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)測定抗彎曲荷載采用JG/T169-2005《建筑隔墻用輕質(zhì)條板》標(biāo)準(zhǔn)測定不燃性采用GB8624-1997《建筑材料燃燒性能分級方法》標(biāo)準(zhǔn)測定放射性采用GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》標(biāo)準(zhǔn)測定測試結(jié)果夾芯墻板規(guī)格尺寸2920mm×600mm×90mm，其中芯板厚度60mm，兩面層厚度各15mm，隔聲量為41.5dB，抗彎曲荷載115kg/m2。面層為不燃A級材料。
放射性核素比活度內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.23，外照射指數(shù)Ir為0.53，綜合判定為A類建筑材料。
采用本發(fā)明的方法具有以下特點(diǎn)(1)本發(fā)明芯板中秸稈用量較大，可提高墻板隔聲性能和隔熱性能；面層料中秸稈用量相對較少，一方面可保證窄深縫隙(600mm深，15mm寬)的順利澆注，另一方面可保證墻板的外觀質(zhì)量和力學(xué)性能。(2)面層混合料流動性好，可通過澆注的方式成型(澆注深度600mm，寬度15mm)，可獲得光潔平整、無外露碎麥秸的高質(zhì)量板面。
權(quán)利要求
1.一種麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，其特征在于由內(nèi)層的芯部板和兩邊的面層組成，其中所述內(nèi)層芯部板由70％～87wt％的水泥，0～10wt％的粉煤灰，15％～22wt％的短切麥秸和水混合后壓制而成，水固重量比為0.70～0.80；所述面層材料是由以下三類原料混合后在立模中澆注而成，其中固體料，其中水泥占50％～62wt％，砂子占10％～20wt％，粉煤灰占20％～30wt％，碎麥秸占2％～4wt％；聚合物，丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂聚合物，聚固比為0.20％～0.60wt％；水，水固重量比0.45～0.70∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，其特征在于所述碎麥秸最大長度12mm，短切麥秸長度為20mm～40mm。
3.根據(jù)利要求1或2所述的麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，其特征在于所述夾芯墻板規(guī)格尺寸2500mm～3000mm×600mm×90mm，芯部板尺寸2500(或2460)mm～3000(或2960)mm×560mm×60mm，夾芯墻板隔聲量為41.5dB，抗彎曲荷載115kg/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板，其特征在于所述聚合物為選自丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂中的一種或幾種的復(fù)合。
5.權(quán)利要求1至4任一所述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板的制造方法，包括以下步驟步驟一將芯部板原料混合，單獨(dú)壓制成型；步驟二立模就位，將得到的芯板放入立模模腔之中，并進(jìn)行定位；步驟三將面層材料中所述水泥、砂子、粉煤灰、80％配量的水和50％配量的聚合物混合，攪拌均勻；步驟四逐漸加入碎麥秸，連續(xù)攪拌；步驟五二次加入剩余的水和聚合物，攪拌均勻，形成混合料；步驟六將混合料注入立模，澆注面層；步驟七模內(nèi)養(yǎng)護(hù)6～8h，脫模，后期自然養(yǎng)護(hù)得到成品夾芯墻板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板的制造方法，其特征在于所述步驟六的立模為成組立模。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板的制造方法，其特征在于所述步驟六的立模模腔尺寸為2500～3000mm×600mm×90mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種麥秸稈水泥復(fù)合材料夾芯墻板及其制造方法，所述夾芯墻板是由內(nèi)層的芯部板和兩邊的面層組成，其中內(nèi)層芯部板由水泥、粉煤灰、短切麥秸和水混合后壓制而成，面層材料是由水泥、砂子、粉煤灰、碎麥秸組成固體料，再與聚合物和水混合后立模澆注而成。制造方法是將芯部板單獨(dú)壓制成型后放入立模模腔之中再澆注面層材料養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明通過立模澆注的方式成型，夾芯墻板表面光潔平整、無外露碎麥秸，隔聲量達(dá)到41.5dB，抗彎曲荷載達(dá)到115kg/m
文檔編號C04B14/06GK1792969SQ20051011489
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者崔玉忠, 崔琪, 鮑威 申請人:中國建筑材料科學(xué)研究院