一種礦物纖維增強(qiáng)綠色節(jié)能環(huán)保新型墻體及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合輕質(zhì)夾心隔墻，具體涉及的是一種礦物纖維增強(qiáng)綠色節(jié)能環(huán) 保新型墻體，并涉及該墻體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上應(yīng)用最為廣泛的輕質(zhì)隔墻為復(fù)合輕質(zhì)夾心隔墻，主要以硅酸鈣板為上 下面材，另一種是以鎂水泥為表面材料的輕質(zhì)隔墻。芯材主要有有機(jī)保溫材料例如模塑聚 苯乙烯泡沫塑料（EPS )、擠塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS )、聚氨酯（PU)和酚醛泡沫（PF)等。無 機(jī)保溫材料例如泡沫混凝土、巖(礦）棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、硅酸鈣等。
[0003] 關(guān)于表面材料： 無機(jī)保溫砂漿是以低密度多孔無機(jī)穎粒、粉末或短纖維為輕質(zhì)骨料，通過添加一定的 膠凝材料及其他多元復(fù)合外加劑，按一定比例經(jīng)一定的工藝制成的保溫抹面材料，可以直 接涂抹于隔墻表面，也可以與其他材料(如鋼絲網(wǎng)架等）形成復(fù)合保溫材料。無機(jī)保溫砂漿 具有質(zhì)輕、隔熱、保溫、不燃、抗老化、耐腐蝕、耐蟲蛀、對人畜無害等優(yōu)良特性，以及施工方 便和價格便宜等優(yōu)勢，在我國整個保溫材料行業(yè)中的市場占有率還是比較大的。但是由于 它尚存在著一些問題，比如材料容重稍差、保溫隔熱性能稍差、吸水率較大、和易性稍差等， 這在一定程度上限制了它的應(yīng)用。
[0004] 輕質(zhì)夾心隔墻的表面材料硅鈣板是由硅質(zhì)和鈣質(zhì)材料為主，經(jīng)制漿、成型、蒸養(yǎng)、 烘干、砂光及后加工等工序制成的一種新型板材。產(chǎn)品具有輕質(zhì)高強(qiáng)、防火隔熱、加工性好 等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于高層和公共建筑物的防火隔墻板、吊頂板、風(fēng)道、各種船舶的隔倉板， 以及防火門等。硅酸鈣板耐水性較好，但是施工不方便切割困難，且灰塵容易治病，市面上 除埃特尼特等少數(shù)板材不含石棉外其余小廠都含有石棉。對人體是有害的。同時，硅酸鈣 板與上述填充材料符合而成的輕質(zhì)隔墻面材和芯材同樣存在一定的問題。
[0005] 另一種表面材料為鎂水泥。鎂水泥是用煅燒菱鎂礦石所得的輕燒粉或低溫煅燒白 云石所得的灰粉(主要成分為MgO)為膠結(jié)劑，以六水氯化鎂（MgCL2 · 6H20)等水溶性鎂鹽 為調(diào)和劑，再加入水，所形成的輕燒鎂粉和六水氯化鎂作為主要原料，因此，再一般情況下， 鎂水泥就是指氯氧鎂水泥。它的優(yōu)點如下：（1)代木節(jié)木；（2)節(jié)能低耗；（3)使用安全、無 毒無味，鎂水泥不含對人有害的物質(zhì)；（5)固體廢棄物摻量大，利用率高；（5)應(yīng)用領(lǐng)域多， 制品范圍廣；（6)可加工性好，使用方便；（7)可低溫成型，四季皆可生產(chǎn)；（8)制品工藝簡 單，易于生廣；（9)制品生廣成本低、利潤尚等。
[0006] 但是鎂水泥存在下述缺點：（1)返鹵，返鹵就是在鎂水泥制品受潮或使用環(huán)境溫 度較大時，制品表面出現(xiàn)水珠或黏性的潮漬，這些水珠和潮漬隨潮氣或濕度增大而增多，當(dāng) 水珠或潮漬積累較多時，就會從制品上淌下來，俗稱"淌潮";（2)耐水性差，常規(guī)鎂水泥耐水 性很差，其硬化體在水中可逐漸失去強(qiáng)度，強(qiáng)度損失率可達(dá)60%~80% ; (3)翹曲變形：一般中 心部位拱起，邊部下翹；（4)硬化體脹裂，其主要技術(shù)表現(xiàn)為：凝結(jié)時間特別快，放熱量大， 早期強(qiáng)度發(fā)展快，而后期強(qiáng)度低，并伴有標(biāo)準(zhǔn)溫度裂縫形態(tài)，特別是遇水后脹裂為碎塊體， 且硬化中心為粉狀，脹裂為碎塊體，且硬化中心成為粉狀，毫無強(qiáng)度；（5)泛霜起白等。
[0007] 現(xiàn)有鎂水泥制品中的輕質(zhì)隔墻所采用的增強(qiáng)纖維均為玻璃絲纖維。璃纖維(英文 原名為：glass fiber或fiberglass )是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點 是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以玻璃 球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個 微米到二十幾米個微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至 上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料， 電路基板等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。玻璃纖維或石棉制品這種材料雖然具備成本低、吸音性能 好等優(yōu)點，但是不防水，雨天吸水以后，自重增加，而且短期內(nèi)水分難以揮發(fā)，潮濕的部分易 造腐蝕。此外，這種材料具有較強(qiáng)的致癌物質(zhì)，對人體健康不利。同時，氯氧鎂水泥中MgC12 組分含有Cl離子，其含量是普通硅酸鹽水泥中的30倍以上。由于Cl具有很強(qiáng)的腐蝕性， 對于玻璃絲纖維的腐蝕是不可避免的。從而嚴(yán)重影響玻璃絲纖維的性能。
[0008] 關(guān)于芯材： 目前能夠用于輕質(zhì)夾心隔墻的有機(jī)保溫材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS)、擠 塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS)、聚氨酯（PU)和酚醛泡沫（PF)等。這些材料的防火安全性能較 差，容易燃燒，均需通過添加一些阻燃劑以達(dá)到國家規(guī)范的使用標(biāo)準(zhǔn)。EPS、XPS、PU等有機(jī) 材料耐熱差、易燃燒，而且在燃燒時釋放大量熱量、產(chǎn)生大量有毒煙氣，不僅會加速大火蔓 延、而且容易造成被困人員及救援人員傷亡，因此，這些材料在建筑外墻保溫技術(shù)中應(yīng)用受 到了一定限制，在國外發(fā)達(dá)國家已明令限制或禁止使用。PF密度大、整體強(qiáng)度差，而且成型 條件要求較高，現(xiàn)場發(fā)泡困難，少量噴射成型設(shè)備為國外高價進(jìn)口，目前還難以形成商業(yè)化 生產(chǎn)。
[0009] 能夠用于輕質(zhì)夾心隔墻的無機(jī)保溫材料主要有泡沫混凝土、巖(礦）棉、玻璃棉、膨 脹珍珠巖、硅酸鈣等，此類材料屬于不燃性材料。自身不存在防火安全性問題，但是，普遍存 在強(qiáng)度低、整體性差、吸水率高、凍融性差等問題，具體如下： 泡沫混凝土是通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥 漿均勻混合，然后經(jīng)過發(fā)泡機(jī)的栗送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的 一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。但是泡沫混凝土依然存在強(qiáng)度較低、易開裂、 開裂后吸水嚴(yán)重等問題。
[0010] 巖棉制品是通過原料經(jīng)高溫融熔加工成人工無機(jī)纖維，在無機(jī)巖棉纖維中再加入 特定的粘結(jié)劑和防塵油，經(jīng)加溫固化，制作成各種規(guī)格、不同要求的巖棉保溫制品。具有質(zhì) 量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸熱、不燃、施工方便、造價便宜等特點，是管道貯罐、鍋爐、煙道、熱交換 器、風(fēng)機(jī)、車船等工業(yè)設(shè)備隔熱、隔聲的理想材料。但是，由于巖棉纖維、粉塵顆粒會對人體 肺部及皮膚有一定的刺激性及潛在人體毒害性，在一定程度上限制了巖棉制品的大規(guī)模應(yīng) 用。
[0011] 硅酸鈣保溫材料是一種以水化硅酸鈣為主要成份并摻以增強(qiáng)纖維的保溫材料，具 有體積密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫和強(qiáng)度大等特點。硅酸鈣保溫制品易出現(xiàn)的質(zhì)量問題主 要是破損率高、回收率低，有些產(chǎn)品最高耐熱溫度達(dá)不到要求，受熱時易產(chǎn)生裂縫、收縮變 形等。
[0012] 綜上所述，目前市場上的輕質(zhì)隔墻不論是外包材料還是內(nèi)部填充材料都存在一定 的質(zhì)量問題，同時由于技術(shù)的落后和管理的混亂，目前市場上的產(chǎn)品功能和質(zhì)量都比較差。 因此迫切需要開發(fā)一種新型的綠色節(jié)能環(huán)保型輕質(zhì)隔墻建材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的在于克服市場上的輕質(zhì)隔墻不論是外包材料還是內(nèi)部填充材料都 存在一定質(zhì)量問題的問題；提供一種綠色、輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、隔熱、防火、防水且壽命長的礦 物纖維增強(qiáng)綠色節(jié)能環(huán)保新型墻體，并提供了該墻體的制備方法。
[0014] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的具體實現(xiàn)方案如下： 一種礦物纖維增強(qiáng)綠色節(jié)能環(huán)保新型墻體，包括芯材，和包裹該芯材的外包材料；所述 芯材為泡沫玻璃，所述外包材料主要由混合有玄武巖短切纖維的改性鎂水泥構(gòu)成。
[0015] 本發(fā)明中改性鎂水泥，它是用煅燒菱鎂礦石所得的輕燒粉或低溫煅燒白云石所得 的灰粉(主要成分為MgO)為膠結(jié)劑，以六水氯化鎂(MgCI2 ·6Η20)等水溶性鎂鹽為調(diào)和劑， 再加入水以及復(fù)合改性劑所形成的水泥硬化體。本發(fā)明的改性鎂水泥其阻燃性優(yōu)良，因 MgO、MgCl2都是不可燃的，且制品水化物中大量結(jié)晶水都能阻止點燃。同時，它是一種氣硬 性膠凝材料，可以在常溫常壓下較快地硬化，形成脆性比較大且硬度很高的人造石。利用它 的這一硬化膠凝性，可將其加工成各種各樣的建筑材料和裝飾材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。 同時我國菱鎂資源十分豐富，開發(fā)和生產(chǎn)過程中對環(huán)境不會產(chǎn)生污染。
[0016] 傳統(tǒng)的纖維增強(qiáng)材料為玻璃絲，由于鎂水泥具有強(qiáng)堿性，因此玻璃絲纖維會受到 鎂水泥的強(qiáng)烈腐蝕，導(dǎo)致玻璃纖維的性能受到影響，因此對輕質(zhì)隔墻的抗凍融性以及使用 壽命產(chǎn)生影響。但本發(fā)明中的玄武巖短切纖維絲則具有耐酸堿的性能，能夠很好地保持自 身的強(qiáng)度，且玄武巖纖維的生產(chǎn)過程也是綠色環(huán)保的，對環(huán)境不會產(chǎn)生影響。因此與鎂水泥 混合使用時自身性能不會受到影響，同時，通過將玄武巖短切纖維絲添加到改性鎂水泥中， 有效避免改性鎂水泥脆性比較大導(dǎo)致不易安裝的問題。
[0017] 本發(fā)明中泡沫玻璃是利用廢棄玻璃、粉煤灰、爐渣以及富含玻璃相的尾礦為主要 原料，添加發(fā)泡濟(jì)、改性劑、