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2021年,轻质混凝土隔墙板的发展方向
来源:昆明建筑隔墙板 发布时间:2021年06月22日

建筑隔墙板是中国推进建筑工业化的重要建筑构件。2017 年,中国《新型墙体材料推广应用行动方案》明确提出,到 2020 年,预制墙体材料产量将达到新型墙体材料产量的 20%。与传统砌块等传统墙体材料相比,隔板具有尺寸大、规格标准好、整体性好等优点。根据目前的施工条件,预制墙板的组装效率是砌块施工的 3 倍以上。

昆明建筑隔墙板

另外,墙板表面平整,可减少大量的抹灰面积,减少建筑材料消耗。建筑用隔墙板的推广应用,不仅可以在一定程度上解决我国人口红利逐渐消退所带来的建筑工人短缺和人工成本高的问题,而且可以推动装配式建筑的发展。但是,隔板行业准入门槛不高,企业间存在恶劣竞争,隔板生产技术难点、设置等必要的辅助技术研究少,市场上销售的隔板面密度变动大,强度不符合标准,存在干燥收缩值。

质量问题如此之大,曾造成市场普遍排斥使用隔墙板的局面。由于隔墙板生产企业不断提高生产技术水平,产品质量不断提高,隔墙板的优势再次得到重视,隔墙板市场开始复苏,2017 年我国隔墙板销售额达到 1.8 亿元。节约能源材料联合会 2012 年对新型墙体材料的发展要求筑材料联合会 2012 年对新型墙体材料的发展要求。为了真正推广应用隔墙板,除了要保证其符合使用和质量要求外,隔墙板的制备还必须符合绿色环保的要求。

隔板按其规格可分为厚板和薄板两大类。在这些板材中,厚板是指不需要用轻钢龙骨固定的板材,属于成品墙板,板材厚度是墙体的厚度,如陶粒混凝土隔墙板、工业灰渣混凝土空心隔墙板等。薄板属于半成品墙板,施工复杂,如纸面石膏板,需要与轻钢龙骨固定才能成为墙体。此外,芯材通常需要填充在薄板组装的墙体中间,以确保其隔音效果。中国建筑(尤其是住宅)对墙体的隔音要求很高(隔音量在 40dB 以上),没有芯材的薄板很难满足要求。因此,我国使用的隔板主要是厚板。本文从原材料、生产工艺两个方面,分析了我国建筑墙板(厚板)的现状,以期达到绿色环保新型墙体材料开发的要求,提高其市场竞争能力,并对今后发展方向提出了建议。

1 轻质混凝土隔墙板生产现状

1.1 轻质混凝土品种

轻质混凝土在制作隔断板的时候大致可以分为轻质集料混凝土、轻质多孔混凝土和轻质集料多孔混凝土三种。轻集料混凝土中使用较多的是陶粒混凝土,但在制作密度较小的陶粒混凝土时,由于浆体密度较大,容易产生陶粒上浮的现象。因此,在用陶粒混凝土制作隔墙板时,一般采用预湿陶粒混凝土,并在浆体中加入适量的气体,减少浆与陶粒之间的密度差,形成轻质集料多孔混凝土—陶粒泡沫混凝土,以改善陶粒上浮现象。轻质多孔混凝土主要用于狭义的泡沫混凝土,也可用于加气混凝土。

1.2 对轻混凝土隔墙板的质量要求

隔壁板的主要作用是隔断空间,从美观的要求来说,隔壁板应该不开裂,表面光洁平整,而从使用要求来说,则要满足一定的强度、隔音隔热要求。国内的隔墙板种类很多,不同类型的隔墙板基本都有相应的质量标准要求,如表 1 所示,有 4 个标准要求隔墙板的强度和面密度。

可以看到,JG/T169—2016对于我国轻质板的质量要求比较明确,而对于GB/T23451—2009而言,这一标准在定义轻质条板方面略有不同。GB/T23451—2009中,对隔墙板厚度90mm,要求其面密度≤90kg/h,抗压强度≥3.5MPa;而JG/T169—2016中,对隔墙板厚度≥110kg/h,要求其抗压强度≥5.0MPa,抗压强度≥5.0MPa。GB2349-2009、JC/T2214-2014和JC/T2214-2014是用陶粒和陶瓷制成的轻质隔板,但两者对性能的要求不同,GB/T2349-2009的板厚为90mm,而JC/T2214-2014的板厚为90mm,板厚为90mm,且用陶粒和陶瓷制成的隔板抗压强度≥5.0MPa。

对于轻质混凝土,强度与密度成正相关关系,而密度越低,混凝土干收缩在一定程度上就越大。隔墙板质量越轻,有利于建筑成本和施工效率。然而,考虑到隔墙板的使用和质量要求,JG/T169-2016 更适合我国建筑隔墙板的质量检验和开发。

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,需通过保证养护时长或改善养护方式,以保证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,一般能通过保证所使用模具的尺寸精度使隔墙板的尺寸偏差得以保证。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,例如万科等大型房地产开发公司,砌筑的墙体的平整度偏差控制在 4 mm以内。可见,隔墙板在墙体平整度上存在着较大的优势。

(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,但为了保证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、 抗弯性能是保证隔墙板在运输、 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保证,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(化学方式发泡)制备隔墙板,则取消图 1

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保证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以保证隔墙板的强度,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、 抗弯性能是保证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,蒸压养护是保证产品质量的关键。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,需保证氧化钙含量在 80%以上的中性石灰保证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,以保证加气混凝土制品在蒸压养护过程中的水化反应顺利进行。要保证隔墙板的质量,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 轻质混凝土隔墙板今后的发展方向。

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)发泡剂的起泡是指预发泡,需要依靠发泡机,是目前制备泡沫混凝土比较常用的方法。

(2)充气发泡的原理是利用气压装置(空压机或鼓风机)产生压力,把空气压入液相,使两相均匀混合,主要是通过控制充气压力和充气时间 2 个因素来控制进气量。

(3)化学起泡也称为后起之秀,是加气混凝土制备的一种方法,它涉及到在浆料中加入发气剂(如铝粉、双氧水等),并在浆料与发气剂混合均匀后,通过化学反应将气泡引入混凝土。料浆的温度、稠度等均会影响发气时间、发气量。

(4)搅动泡沫是指将表面活性剂或其他发泡剂搅拌后再搅拌,通过控制搅拌速度、搅拌时间来控制引气量,从而达到在混凝土中引气的目的。泡沫物理发泡、充气发泡和化学发泡在墙体材料的生产中有一定的应用,但搅拌发泡方法目前只适用于空气含量低、抗冻性好的引气混凝土。搅拌发泡的生产工序较其他发泡方式少,在隔墙板生产中应用时不需要改变现有设备或增加其他辅助设备,可以直接控制搅拌速度和时间,以获得所需要的混凝土,因而值得在隔墙板生产中应用。

推广使用的一种方式。

2.2 推广应用免蒸压养护方式

无蒸汽压力养护是指在制备混凝土产品时取消高温高压的养护工序,只采用常压高温、常压常温养护来满足质量要求,是满足绿色低碳发展要求的生产方式。工业化免蒸养护主要是指蒸汽养护、干热养护或自然养护,混凝土水化产物结晶度低,主要为钙矾石和 C-S-H 凝胶。另一方面,通过蒸压养护,混凝土内部的水化产品结晶度高,主要是由托勃莫来石和 I 型水化硅酸钙形成的致密多孔晶体连接生体,托勃莫来石有利于提高混凝土的冻结性、减少收缩等。

建筑隔墙板具有重量轻 、安装效率高 的优点 ,是符合我国建筑工业化 、住宅工业化发展要求 的墙体材料 。 整句智能原创但我国 的隔墙板生产 还存在一些问题 ,亟待解决 。 整句智能原创根据我国建筑业发展的需要 ,优化混凝土引气方式 ,采用免蒸压低耗的养护方式 ,用全再生 细骨料替代传统的河沙 进行固废利用 ,是提高隔墙板市场竞争力 ,实现隔墙板绿色环保生产 的重要途径 。

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