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1、轻质复合墙板可行性研究报告书 一、产品研制的意义建筑节能日趋重要，已成为节约能源的重要组成部分。目前，建筑节能的主要途径有：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。减少建筑的能量损失重点是墙体保温。粘土砖生产消耗大量粘土资源和以煤为主的能源，大大增加了墙体材料的生产能耗并且带来污染，同时又由于其保温性能差，又大幅度增加了建筑的采暖和空调能耗。同时，我国要加快建筑及住宅产业现代化，就必须以提高劳动生产率和工程质量为目标。首先要加快提高建筑及住宅产业的工业化水平，使建筑及住宅部件的生产由粗放式向集约化转变，建筑施工由手工砌筑向装配式安装，由湿
2、作业向干作业方向发展，实行文明施工，以彻底改革小砖小块的生产方式和施工方式。发展技术先进的优质板材，能最大幅度提高工厂化预制效率和装配化程度，是我国实现建筑及住宅产业现代化的首选产品。 近年来，国家建设部强调要求全国各地建设部门，在城市建设方面要建造绿色环保节能建筑，充分节能利废，生产出新一代环保节能建筑材料，以确保我国国民经济的可持续发展。生产新一代环保节能建筑材料，重中之重就是对墙体建筑材料的改革，全国各省市县相继成立了墙体改革办公室，以确保在城市建设中使用新型墙体建筑材料。为了鼓励全国各地建筑材料生产企业生产新型墙体材料，国家经贸委、国家税务总局等部门联合下发文件，对新型墙体材料生产企业
3、予以免税，国家所划拨的墙改基金，各地墙体改革办公室应对各新型墙体材料生产企业予以充分支持，并对粘土砖生产企业予以取缔。 轻质复合墙板是一种新型节能墙材料。它是以泡沫混凝土为芯层，以耐碱玻璃纤维网格布及低碱硫铝酸盐水泥为面层材料，适当掺加粉煤灰、矿渣、轻质骨料和外加剂复合而成的轻质墙板材料。轻质复合墙板具有质量轻、强度高、环保、保温隔热、隔音、呼吸调湿、防火、快速施工、降低墙体成本等优点。 轻质复合墙板产品尺寸为：高2400-3000mm，宽600mm，厚60-120mm，同时可根据市场需求，调整生产线，形成产品系列化。本项目完成了轻质复合墙板自动化生产线的设计、制造和大批量生产，研究了轻质复合
4、墙板的成型工艺及原理，优化了生产工艺配方；制定了相关的企业标准、施工应用图集等相关技术文件。二、产品性能分析及成熟度 鉴于轻质复合墙板的原材料（以水泥混凝土，泡沫混凝土为主要原材料）以及其特殊的结构形式（芯层为轻质泡沫混凝土、外露层为水泥混凝土材料），其需解决的技术问题主要为以下几个方面：、 轻质复合墙板自身的抗弯强度和抗压强度；、 轻质复合墙板中各不同材料层间的粘结力问题，也就是其整体性问题；、 轻质复合墙板的防火难燃性。、 轻质复合墙板的防水性及收缩裂缝。、 轻质复合墙板的隔声及保温性能。针对这些问题，我们进行了多次科学研究及反复的技术攻关，采取了以下措施，解决相关技术问题：1）为增加轻质
5、复合墙板的抗弯强度和抗压强度，在该型复合墙板的两个面层，由耐碱玻璃纤维网格布进行增强，并合理的增加面层厚度及增加水泥的标号，使得产品的强度高，可达到和超过JG/T169-2005建筑隔墙用轻质条板对于隔墙体材料的强度的要求；2）为增加轻质复合墙板中各不同材料层间的粘结力问题，也就是其整体性问题，在生产工艺研制中采用了特殊的工艺方法，并在面层中增加玻璃纤维丝，通过检测可得，其纵横向粘结强度均要大于其芯层泡沫混凝土的抗拉强度和抗剪强度，可见其整体性能较好；3）根据GB8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级GB/T14402-2007建筑材料及制品燃烧性能燃烧热值的测定，经湖南省消防产品质量监
6、督检验授权站判定该产品的燃烧性能为A1级，材料为难燃材料。4）在轻质复合墙板的防水性能及抗收缩性方面，我们系统研究了复合防水剂、减水剂和激发剂对产品性能的影响，以及采用微膨胀性的低碱硫铝酸盐水泥作为泡沫混凝土芯层和混凝土面层的主要材料，较好的解决了该产品的防水性能及抗收缩性能。5）对于轻质复合墙板的隔声性能及保温性能，由于采用具有良好隔声效果和保温性能的泡沫混凝土作为芯层材料，因而产品具有很好的隔声性能及保温性能。轻质复合墙板虽然是一种新型隔墙板材，但其主要的原材料仍为传统材料。该产品的主要物理力学性能均表现为其外层混凝土的物理力学性能。因而轻质复合墙板的建筑工程设计和施工，可以依据JGJ/T
7、157-2008建筑轻质条板隔墙技术规程和JG/T169-2005建筑隔墙用轻质条板进行建筑工程设计和施工进行。同时轻质复合墙板也具备现有墙材的维修性和维修保障性，该产品残块可以回收利用。 综上所述，轻质复合墙板技术可行。轻质复合墙板已通过权威建筑材料质量监督检测中心的检测，产品的性能达到了JG/T169-2005建筑隔墙用轻质条板的要求。该产品还享受新型墙体材料专项基金返退及进入符合国家及湖南省鼓励的新型墙体材料产品目录。三、主要原理、主要技术性能和关键技术1、主要原理轻质复合墙板主要由二部分组成，外面层为混凝土组成，主要起承载作用，芯层为无机泡沫混凝土，起保温、隔热与隔声的作用，同时降低了
8、轻质复合墙板的自重，泡沫混凝土芯层与混凝土外层通过我们研制的特殊工艺有机的结合成牢固的统一整体。2、 轻质复合墙板的主要技术性能 轻质复合墙板产品主要性能指标如表1。表1：泡沫混凝土芯层轻质复合墙板产品主要性能指标检测项目计量单位标准要求实测单项评定面密度Kg/m29045(100型），58（120型）达标抗弯破坏载荷/板自重倍数1.52.6达标抗冲击性能 次5冲击5次无贯通裂纹达标单点吊挂力 N1000承受1000N板面无裂纹达标干燥收缩值 mm/m0.60.26达标放射性核数限量1.00.3达标隔声性能 dB3537达标耐火极限 h11.84达标燃烧性能A1防火达标3、关键技术经过企业科研
9、人员与高等院校专家多年的努力，研制出了具有特殊性能的轻质复合墙板，并研究设计了一条生产工艺先进、设备布局合理、自动化程度高、生产能力大、产品质量好、具有多项知识产权的轻质复合墙板自动化生产线。3.1、原材料的选择（1） 胶凝材料 选择低碱快硬硫铝酸盐水泥为轻质复合墙板面层和泡沫混凝土芯层的主要胶凝材料。低碱快硬硫铝酸盐水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀和低碱性等特性适合于泡沫混凝土芯层的性能要求，而作为面层使用则是为保证面层与芯层具有相同的收缩率。 （2）保温材料轻质复合墙板选择泡沫混凝土作为保温材料，泡沫混凝土为企业自主研制的无机材料，导热系数0.06W/m.K，保温性能良好，同时也具
10、有较好的耐火性能，能够有效提高轻质复合墙板的保温隔热性能，以满足民用和公用建筑节能要求。（3） 矿物掺和料 选择粉煤灰（二级以上）作为矿物掺和料，其较好的形态效应、火山灰效应，大大改善了轻质复合墙板的物理力学性能，降低了轻质复合墙板的成本。 （4）其它材料 为有效的改善面层混凝土、芯层泡沫混凝土的性能及界面的结合能力，提高复合自保温砌块的力学性能、热工性能、防水性能、抗冻性能，还掺加了减水剂、防水剂、高分子聚合物、玻璃纤维、稳泡剂等外加剂，为稳定粉煤灰的活性，还掺加了一定量的化学激发剂。所用外加剂均为自行研制配制。3.2、生产装备的研发（1） 芯层泡沫混凝土 完成了泡沫混凝土自动化生产线研发试
11、验及设备定型，其包含有原材料的自动计量配送系统、泡沫混凝土搅拌成型机、泡沫混凝土模具的自动推进和空模具回送系统、自动脱模系统和泡沫混凝土自动切割系统。解决了生产过程中的效率低、质量不稳定、劳动强度大的难题。（2） 轻质复合墙板 完成了轻质复合墙板自动化生产线研发试验及设备定型，其包含有底层混凝土原材料的自动计量配送系统、混凝土的高效搅拌机、液态混凝土的定量自动下料系统、底层玻璃纤维网格布的自动敷设系统、芯块自动输送安放系统、面层混凝土原材料的自动计量配送系统、混凝土的高效搅拌机、面层液态混凝土的自动下料刮平系统、面层玻璃纤维网格布的自动敷设系统、自动吊模系统、自动脱模系统。解决了生产过程中的效
12、率低、质量不稳定、合格率低、芯层和面层结合不好、劳动强度大的难题。（3） 主要生产设备：序号 名称厂家规格型号数量 用途160吨水泥料库3000X60003个储存水泥260吨粉煤灰料库3000X60003个储存粉煤灰3三位混凝土自动计量配料机2台混凝土原料配料4泡沫混凝土搅拌机2台泡沫混凝土搅拌5泡沫混凝土自动化生产线1条泡沫混凝土生产6泡沫混凝土组合切割机1套泡沫混凝土芯块切割7双轴强力混凝土搅拌机JS5002台混凝土搅拌8自动计量配料机2台混凝土计量9螺旋输送机LSY2506台混凝土原料配料输送10皮带输送机PS5001台混凝土原料配料输送11轻质复合墙板自动化生产线1条轻质复合墙板自动化
13、生产 3.3、生产工艺研制 轻质复合墙板的生产工艺主要包含以下几个主要方面：墙板面层胶结料的混合与搅拌，泡沫混凝土的生产制备、泡沫混凝土的切割和安放，玻璃纤维网格布的敷设，面层料浆的浇注、成型，墙板的养护等。该生产工艺流程如图2所示。 图1：轻质复合墙板的生产工艺流程图（1）原材料及配合比计算 根据生产轻质复合墙板强度等级和外形类型，计算生产所有各种原材料配合比，并选取适宜的水泥、粉煤灰等胶凝材料和筛选一定级配的细砂作为骨料，根据轻质复合墙板性能要求和原材料配比选取外加剂，提高和改善其各项性能。（2） 计量与搅拌严格计量，以保证轻质复合墙板的性能稳定。水泥、粉煤灰、骨料等每次投料前过称计量，经
14、试验确定用水量，生产中进行严格控制。严格把握混合与搅拌时间，确保轻质复合墙板质量和成品合格率。（3） 振动成型为保证轻质复合墙板成型质量，混合料含水率要适中，浇注后要振动刮平，芯块放入后要压实，填模间隙要均匀，振动时间要适中。 （4）玻璃纤维网格布敷设要均匀、平整。 （5）脱模与养护生产中轻质复合墙板采用自然养护，将轻质复合墙板连同模具一起平稳进入养护室，在养护室养护3-4小时后进行脱模，脱模后在养护场进行码垛覆盖喷水养护，每次喷水的次数视气候季节而定，喷水量以保持坯体的潮湿状态为佳，以维持水泥水化反应的正常进行，养护2周后揭开覆盖物自然养护到28天。自然养护工艺必须保证坯场高度平整，以免养护过程中变形或断裂，轻质复合墙板不能码垛过高，一般10-15层，冬季采用保温措施或促进轻质复合墙板硬化的技术手段，促进坯体硬化，防止暴晒雨淋，避免坯体表面损伤或产生裂纹。（6）、结构型式研究轻质复合墙板的外形、尺寸、保温材料的选择及厚度直接影响着其力学和热工性能，合理的结构设计能有效消除热桥，减小墙体的热损失，提高轻质复合墙板的抗弯强度，增加热阻值，降低工程施工费用。 为方便工程施工，根据轻质复合墙板的密度和建筑设计模数，设计的复合自保温砌块的尺寸规格有2400-3000X600X90、2400-3000X600X100、2400-3000X600X120
