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轻质混凝土隔墙板发展方向!_资阳轻质隔墙板厂家

2021-09-15

建筑隔墙板是我国推进建筑工业化进程的一种重要的建筑构配件,2017 年我国 《新型墙材推广应用行动方案》 中明确提出,到 2020 年装配式墙板部品需达新型墙材产量的 20%。相比于砖、 砌块类等传统的墙体材料,隔墙板具有尺寸大、 规格标准、 整体性好等优点。陈福广认为,四川石膏隔墙板厂家,按照目前的施工条件,使用预制墙板装配的效率是砌块施工的 3 倍以上。此外,墙板的表面平整,可以减少大量砂浆抹面,降低建筑材料的消耗量。建筑隔墙板的推广使用,除了可在一定程度上解决我国人口红利逐渐消失造成建筑工人短缺以及人工贵的问题,还能促进装配式建筑的发展。但是,隔墙板的行业准入门槛不高,企业间存在恶性竞争,隔墙板生产技术难点、 安装等所需的配套技术少有人研究,造成市面上的隔墙板普遍存在面密度波动大、 强度不达标、 干缩值。

资阳混凝土隔墙板

较大等质量问题,曾造成市场普遍排斥使用隔墙板的局面。随着我国隔墙板生产厂家提高生产技术水平,产品的质量得以改善,隔墙板的优点重新得到人们的重视,隔墙板市场开始复苏,2017 年我国的隔墙板的销售额达 1.8 亿 m2。节约能源、 固废利用、 满足建筑工业化发展是中国建筑材料联合会在 2012 年对新型墙体材料提出的发展要求。要真正实现隔墙板的推广使用,除了隔墙板满足使用和质量要求外,隔墙板的制备还需满足绿色、 环保要求。隔墙板可根据其规格分为厚板和薄板 2 大类。资阳灰渣隔墙板,其中,厚板指的是不需要使用轻钢龙骨固定的板,属于 “成品墙板” ,板厚就是墙体的厚度,例如陶粒混凝土隔墙条板、 工业灰渣混凝土空心隔墙条板等。薄板属于 “半成品墙板” ,施工较复杂,例如纸面石膏板等,需与轻钢龙骨固定才能成为墙体,而且,一般需要在薄板装成的墙体中间填充芯材,以其隔声效果。我国的建筑(特别是住宅)对墙体的隔声要求较高(隔声量在 40dB 以上),不加芯材的薄板难以满足要求。为此,我国使用的隔墙板主要是厚板。为实现用轻质混凝土制备的隔墙板满足绿色、 环保的新型墙体材料发展要求和提高其市场竞争力,本文从原材料、 生产技术两大方面对我国建筑墙板(厚板)的现状进行分析,并对未来发展方向提出建议。

1 轻质混凝土隔墙板生产现状

1.1 轻质混凝土品种

    用于制备隔墙板的轻质混凝土可大致分为轻集料混凝土、 轻质多孔(封闭孔)混凝土以及轻集料多孔混凝土3大类。其中,轻集料混凝土比较常用的是陶粒混凝土,但在制备密度较低的陶粒混凝土时,容易因为浆体与陶粒的密度差较大造成陶粒上浮的现象。为此,在使用陶粒混凝土制备隔墙板时,一般会采取使用预湿后的陶粒以及在浆体中引入适量气体的方式降低浆体与陶粒的密度差,形成轻集料多孔混凝土——陶粒泡沫混凝土,以改善陶粒上浮的现象。而轻质多孔混凝土主要是指狭义上的泡沫混凝土以及加气混凝土。

1.2 轻质混凝土隔墙板的质量要求

    隔墙板的主要作用是分隔空间,从美观的要求看,资阳轻质隔墙板应不出现开裂、 表面平整性好,而从使用要求来看,需要满足一定的强度、 隔声和隔热要求。  JG/T 169—2016 对我国多种轻质条板有较为具体的质量要求,但该标准在定义轻质条板上与 GB/T23451—2009 存在着一些差异。例如,GB/T 23451—2009 中,对板厚为 90 mm 的隔墙板,要求其面密度≤90 kg/m2 以及其抗压强度≥3.5 MPa;而 JG/T 169—2016 则根据制备隔墙板的材料分为水泥、 石膏条板,混凝土条板和复合条板 3 大类,而对板厚为 90 mm 的混凝土条板要求其面密度≤110 kg/m2 以及其抗压强度≥5.0 MPa。GB/T 23449—2009、 JC/T 2214—2014 均涉及使用陶粒、陶砂制备的轻质隔墙板,但两者性能要求也存在差异,GB/T23449—2009 对板厚为 90 mm 的隔墙板,要求其面密度≤120kg/m2 以及其抗压强度≥5.0 MPa;而 JC/T 2214—2014 对板厚为 90 mm 的隔墙板,要求其面密度≤90 kg/m2 以及其抗压强度≥7.5 MPa。

    在轻质混凝土中,混凝土的强度与密度呈正相关关系,而且混凝土的密度越低,其干燥收缩也在一定程度上增大。隔墙板质量越轻,对建筑的建造成本、 施工效率均有利,但考虑到隔墙板的使用及质量要求,我国的建筑隔墙板根据 JG/T169—2016 进行隔墙板的质量检测和研发新种类的隔墙板较为适宜。

    建筑隔墙板的质量可从外观质量、尺寸偏差、干燥收缩及强度4 个方面进行控制:( 1)外观质量。指板面是否露筋、存在蜂窝或贯穿裂缝。板面露筋的现象一般是由于钢筋网放置位置不合适或混凝土振捣不规范造成的。板面蜂窝的出现与混凝土的质量 (工作性能)密切相关,混凝土的流动性不好容易造成蜂窝麻面现象,每块板中,蜂窝的存在不能大于 3 处。而隔墙板的贯穿裂缝主要是混凝土自身干燥收缩或隔墙板成型后的脱模、运输过程中的人为因素造成的。对于人为因素造成隔墙板出现贯穿裂缝,需通过养护时长或改善养护方式,以脱模前混凝土的强度和规范运输操作流程,避免裂缝的出现。

    (2)尺寸偏差。尺寸偏差主要包括隔墙板的长、宽、厚、对角线差、侧向弯曲以及板面平整度,偏差主要由成型的模具造成,一般能通过所使用模具的尺寸精度使隔墙板的尺寸偏差得。板面平整度好是实现墙体薄抹灰或免抹灰工艺的前提,根据 JG/T 169—2016,隔墙板的平整度偏差需≤2mm。而对于使用加气混凝土砌块砌筑的墙体。

   (3)干燥收缩。混凝土的干燥收缩是造成墙体裂缝的一个重要原因,对于混凝土隔墙板,其干燥收缩应≤0.50 mm/m。

    (4)强度。主要包括隔墙板的抗压强度、 抗冲击性能、 抗弯破坏荷载以及悬挂力。尽管隔墙板属于非承重构件,但为了日常在墙面悬挂物品的使用需要,根据 JG/T 169—2016,隔墙板的抗压强度≥5 MPa,悬挂力≥1000 N。而隔墙板的抗击、 抗弯性能隔墙板在运输、 安装过程中不出现贯通裂缝等质量问题的前提条件,其抗冲击性能≥5 次,抗弯破坏荷载≥1.5 倍自重(板厚≤150 mm 时)。

1.3 轻质混凝土隔墙板的生产工艺

    根据成型的方式,建筑隔墙板的制备方式主要有挤压和浇筑 2 种方式。采用挤压成型时,生产设备容易老化,在生产过程中会出现漏料现象,隔墙板的平整度难以确保,甚至出现龟裂现象。目前,我国的隔墙板生产主要是使用轻质混凝土浇筑成型,采用蒸压养护的方式,其生产工艺流程大致如图 1所示。图 1 为使用预发泡方式制备的泡沫混凝土生产隔墙板,若使用加气混凝土(化学方式发泡)制备隔墙板,则取消。

中的发泡机的流程,并将 “压型、 静停” 改为 “静停及坯胎切割” ,其余步骤类似。生产混凝土轻质隔墙板质量控制要点有:

    (1)通过使用轻质多孔混凝土以及掺入陶粒等轻集料实现隔墙板轻质化。其中,加入陶粒等轻集料的目的除了实现轻质外,还能减小混凝土的干燥收缩值。

    (2)利用蒸压釜,通过高温高压的二次养护工艺隔墙板的强度等质量要求。

1.4 生产轻质混凝土隔墙板存在的问题

    我国的隔墙板生产中主要存在以下几点问题:

( 1)部分研发人员和厂家对隔墙板的“质轻”及“强度”的认识存在误区。首先,隔墙板并不是越轻越好,不能盲目追求 “质轻”。隔墙板实现质轻的方式主要有 2 个:一是使用密度低的轻质混凝土,二是提高抽空率。轻质混凝土的强度与其密度成正相关关系,密度较低的轻质混凝土难隔墙板的强度,而且,轻质多孔混凝土的密度降低,其干燥收缩会增大。JG/T 169—2016 规定混凝土类隔墙板的抗压强度≥5 MPa,隔墙板的强度太低,隔墙板的表面容易起灰,对粉刷及后续的装修带来不必要的麻烦。隔墙板的强度,还包括其悬挂力、 抗冲击、 抗弯性能。其中,隔墙板的抗冲击、 抗弯性能其在运输及安装过程中不损坏的重要性能。而抽空率的设置不合理,除了影响隔墙板的抗冲击性能、 抗弯性能,还影响其隔声效果、 悬挂力等使

用性能。

( 2)生产工艺问题

    混凝土轻质隔墙板的生产中主要使用泡沫混凝土或加气混凝土。其中使用预发泡方式制备泡沫混凝土时,需要利用发泡机制备泡沫后,与已经搅拌好的料浆进行二次搅拌混合。而使用化学方式发泡的加气混凝土,尽管不需要二次搅拌,但发泡结束后会形成 “蘑菇头” ,需使用特定的工具进行 “坯体” 切割工序。优化轻质混凝土的制备方式是改善隔墙板生产工艺的一个重要研究方向。而从隔墙板的生产工艺可知,蒸压养护产品质量的关键。但要实现蒸压养护必须依靠锅炉供能的蒸压釜。但隔墙板中使用的蒸压釜所需的投资大、 存在一定的安全隐患,在目前绿色低碳的发展要求下,很多地区已经限制为高压釜供能的锅炉的使用,清洁能源的推广使用也使得采用锅炉的生产工艺成本大幅上升。为此,隔墙板在推广生产或扩大产能时不仅需解决资金问题,还面临着政策的约束。

( 3)材料问题

    混凝土轻质隔墙板生产中面临的材料问题可从使用的轻质混凝土性能以及制备混凝土的原材料两方面进行阐述。相比于加气混凝土,预发泡方式制备的泡沫混凝土工序较多。若要制备质量(强度、 密度)稳定的泡沫混凝土,需注意搅拌过程中的泡沫稳定性和静止时的泡沫稳定性。搅拌过程的泡沫稳定性与所使用的骨料的粒径、 搅拌制度(搅拌方式、时间、 速度)有关,而静止时的泡沫稳定性主要与料浆的黏度和凝结时间有关。而使用化学方式发泡制备加气混凝土生产隔墙板时,其材料及浆体性能需严格控制。例如,需使用磨细的石膏、 石灰,而且,需要氧化钙含量在 80%以上的中性石灰加气混凝土稳定发泡;需要磨细且二氧化硅含量在 90%的硅砂,加气混凝土制品在蒸压养护过程中的水化反应顺利进行。要确保隔墙板的质量,必须严格控制原材料的质量。不管使用何种轻质混凝土,河砂都是一种重要的原材料,但目前我国建筑市场上河砂的价格越来越高,这对隔墙板行业的发展造成比较大的困难。

    此外,陶粒是一种比较常用的轻集料,但我国陶粒的生产技术水平仍需提高,市场上的陶粒存在质量差异性大,部分陶粒仍利用黏土等不环保的材料制备,质量好的陶粒产量低且价格贵。为此,需掺入陶粒制备的隔墙板容易因为陶粒质量问题造成隔墙板质量的不稳定。如何解决河砂贵、 陶粒质量问题是推广隔墙板的难点。

2 轻质混凝土隔墙板发展方向探讨

2.1 引气方式的优化

    在混凝土中引入气体主要有 4 种方式[19,22]:泡沫剂物理发泡、 充气发泡、 化学发泡和搅拌发泡。

    (1)泡沫剂物理发泡指的是预发泡方式,需依赖发泡机,是目前制备泡沫混凝土中较为常用的方式。

    (2)充气发泡的原理是利用压力设备(空气压缩机或鼓风机)产生压力将空气压入液相中实现两相的均匀混合,主要通过控制充气压力和充气时间 2 个因素控制引入的空气量。

    (3)化学发泡也称作后发泡方式,是加气混凝土制备方法,指的是在料浆中加入发气剂(例如铝粉膏或过氧化氢等),发气剂与料浆混合均匀后发生化学反应实现在混凝土中引入气泡。料浆的温度、 稠度等均会影响发气时间、 发气量。

(4)搅拌发泡是指在通过搅拌物理作用实现在混凝土中引气的方式,在搅拌前将表面活性剂或其他种类的发泡剂加入,通过控制搅拌速度、 搅拌时间控制引气量。泡沫剂物理发泡、充气发泡以及化学发泡在生产墙体材料中均有一定程度上的应用,但搅拌发泡方式目前只有在制备空气含量较低、 抗冻性能较好的引气混凝土中应用。与其它发泡方式相比,搅拌发泡的生产工序较少,在隔墙板生产中应用无需改变现有设备或添置其它辅助设备,可直接通过控制搅拌速度及时间得到所需的混凝土,是值得在隔墙板生产中推广使用的一种方式。

2.2 推广应用免蒸压养护方式

    免蒸压养护是指在制备混凝土制品时取消高温高压的养护工序,只采用常压高温、 常压常温养护达到质量要求,是一种符合绿色低碳发展要求的生产方式。工业上的免蒸压养护主要是指蒸汽养护、 干热养护或自然养护,混凝土的水化产物结晶度较低,以钙矾石和 C-S-H 凝胶为主。而通过蒸压养护,混凝土内部的水化产物结晶度较高,以托勃莫来石和Ⅰ型水化硅酸钙形成的致密多孔晶体连生体为主,而且,托勃莫来石对于提高混凝土的抗冻性、 降低收缩等有利。

    尽管高温高压的养护方式可使混凝土的水化产物得到改善,但在高温高压的养护过程中,混凝土会出现微裂缝,郭玉顺等[24]通过对比多孔混凝土经过常压蒸汽养护和高压蒸汽养护后的性能,认为经过常压蒸汽养护可得到较好的孔隙率,可弥补水化产物结晶度不高的劣势,能得到不低于经过蒸压养护的混凝土的强度。岳涛通过复掺外加剂和活性矿物掺合料制得强度与密度满足 B08 级蒸压加气混凝土的免蒸压粉煤灰加气混凝土,王善冬通过配合比的调整及养护制度的优化得到与蒸压加气混凝土性能一致的免蒸压加气混凝土,但在建筑隔墙板生产中探究免蒸压养护的研究不多,值得研究人员去探究。

2.3 采用全再生细骨料取代河砂

    我国建筑行业面临建筑垃圾量多且处理难度大,河砂等原材料价格贵且短缺的重大挑战,其中,废弃混凝土占建筑垃圾总量很大一部分。若在隔墙板或其它的墙材生产中实现废弃混凝土的再生利用,利用再生骨料取代传统骨料,不仅能有效减少建筑垃圾,还能减少河砂的消耗量。废弃混凝土的再生利用方式主要有2种:一是将废弃混凝土破碎后筛分使用,粒径大于 4.75 mm 的为再生粗骨料,粒径小于等于 4.75 mm 的为再生细骨料;另一种方式是将废弃混凝土全部制备成粒径小于 4.75 mm 的全再生细骨料进行使用。目前墙材的生产研究主要利用废弃混凝土破碎后筛分的再生粗骨料和细骨料为主。佟钰等将废弃混凝土进行鄂式破碎处理,以通过 100 目方孔筛的颗粒为原材料制备轻质多孔混凝土。周贤文实现利用再生细骨料和粗骨料制备空心砌块。杭州富丽华建材有限公司使用再生粗骨料和细骨料制备出质量较大的再生混凝土隔墙板。

在轻质混凝土隔墙板生产中,为确保隔墙板质轻的特点,不会使用密度大的粗骨料或其使用量很少。所以废弃混凝土同时制备成再生粗、细骨料的方式所得到的再生骨料在轻质混凝土隔墙板生产中的利用率较低。而且,传统方式制备的再生细骨料的水泥石含量高,导致其吸水率高,造成产品的品控难度加大。相比之下,由杨医博等提出的 “全再生细骨料” 生产技术生产的全再生细骨料由于细骨料中含有 40%左右的碎石破碎得到的细骨料,其吸水率较低,性能更接近传统河砂,更适宜在轻质隔墙板生产中应用。

3 结 语

    建筑隔墙板具有质轻、 安装效率高等优点,是一种符合我国建筑工业化、 住宅产业化的发展要求的墙体材料。但是,我国建筑隔墙板生产存在一些问题,亟待解决。结合我国建筑行业的发展要求,优化混凝土的引气方式、采用免蒸压的低耗能养护方式以及利用全再生细骨料代替传统的河砂实现固废利用,是提高建筑隔墙板市场竞争力、 实现隔墙板绿色环保生产的重要途径。




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