一種填充材料的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于墻體及樓板的填充材料，采用半水石膏作為速凝材料，二水石膏作為緩凝材料，其優勢在于：既能快速凝固、提高效率，又能滿足施工操作時間。由于采用工廠批量生產，使填充材料要求降低而用材廣泛、成本降低，可充分利用地方材料及工業、農業、建筑垃圾，從而大大減少材料的物流成本，有利于保護環境、發展循環經濟、可持續發展。速凝填充材料的使用有利于施工用具的及時拆卸和周轉使用。集中配制半成品混合料、現場再次添加功能材料的施工工藝實現了芯材速凝、避免了管道堵塞、減少了設備清洗，從而節省了人工、提高了效率。從配料到澆注全過程的機械化，大大節省了人工、提高了效率、降低了成本。
【專利說明】一種填充材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于建筑填充墻體或樓板的填充材料，特別是填充材料的組分與配比。
【背景技術】
[0002]建筑填充墻及樓板是建筑物的維護結構，量大而面廣，其隔音、隔熱、強度、防火、防潮、防水等性能，直接影響建筑的使用性能及安全性能。隨著時代的進步及環保的要求，秦磚漢瓦的時代已然結束，新型墻材不斷推出，目前，加氣砼砌塊用作填充墻較多，中空內模金屬網水泥內隔墻也得到廣泛采用。
[0003]但是，上述填充墻也存也在著如下問題:首先，隨著我國人力資源的短缺，人工費用成倍增加，物流成本不斷提高，填充墻的造價相應有較大幅度提高；其次，傳統樓板一般為80~IOOmm的鋼筋混凝土薄板，其隔音效果不佳、節能性能不好、不可在其上任意隔墻，從而限制了使用的靈活性；還有，加氣砼砌塊填充墻的強度較低不利于安全性及粉刷、其自重較大會使主體結構造價提高，整體性差不利于結構抗震，而中空內模金屬網水泥內隔墻的施工工藝復雜使得工期相應較長。特別的，上述填充墻體的用料，不論是水泥混凝土還是其它材料，其作為墻體或樓板的填充料本身成本都很高，再加上混凝土的凝固時間較長，很有必要進行改進。
[0004]綜上所述，傳統填充墻使用的填充材料成本高，人工費用高，施工工期長，墻體性能可調節性(即靈活性)差。因此，很有必要研發一種建筑填充墻，其墻體填充材料價格成本低，適用范圍廣，施工方便簡單，墻體綜合質量好。隨著可持續發展觀念的不斷深入，工業廢料如磷石膏、脫硫石膏、氟石膏、建筑垃圾等的綜合利用開始受到重視，因為這類材料使用成本極低，又有利于保護環境，可變廢為寶，符合可持續發展的價值觀。此外，如果填充材料利用本地工業廢料和垃圾因地制宜集中規模化配制，現場施工機械化操作，那么，可以預期達到大量節省人工、減少物流、縮短工期、降低造價、提高性能、保護環境、可持續發展的目的。
[0005]磷石膏或脫硫石膏作為化工生產的副產品，通常是按照廢棄物處理，沒有能夠充分利用其價值。而磷石膏或脫硫石膏的主要成分就是二水石膏，二水石膏(CaSO4.2Η20)又稱為生石膏，經過煅燒、磨細可得β型半水石膏(CaSO4.1/2Η20)，即建筑石膏，又稱熟石膏、灰泥。半水石膏作為常用的建筑材料，其特點是具有很好的活性，凝結硬化快，可塑性好，強度高，是很好的膠凝材料。但是半水石膏作為填充墻的填充材料卻有著較大的缺陷，主要原因是其凝固較快，通常在3~5分鐘就凝固，這樣短的時間對于大量、大面積的施工是不可能的，因為材料還 未澆注完成就已經凝固了。雖然可以加入合成的緩凝劑延緩時間，但是緩凝劑本身價格就很高，配置也比較麻煩，如果大量的使用，成本必然大幅升高。
[0006]通過上述分析知道，半水石膏是很好的填充墻材料，其使用成本有著極大的優勢，如果能以其為膠凝基料，添加適當的輔料改善其凝固時間，那么該填充材料會有很高的推廣價值。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是:提供一種填充材料，能夠廣泛應用于建筑的墻體及樓板，其綜合經濟指標(包括材料成本和施工成本)及施工工期優于現有的加氣砼砌塊填充墻、中空內模金屬網水泥內隔墻及傳統鋼筋混凝土樓板，且有利于廢料利用、保護環境和可持續發展。
[0008]本發明的技術方案為:一種填充材料，包含半水石膏和二水石膏。采用半水石膏作為膠凝材料，發揮其速凝的特性，二水石膏作為緩凝材料，可以有效調節半水石膏的凝固時間，且調節范圍可以通過半水石膏與二水石膏的比列來控制，十分方便。更重要的是，將工業廢料磷石膏或脫硫石膏煅燒(俗稱“炒制”)后可獲得半水石膏，而磷石膏或脫硫石膏的主要成分就是二水石膏，于是，把半水石膏作為膠凝劑，二水石膏作為緩凝劑，就能獲得凝固時間可調的填充材料，更讓人驚喜的是，這種材料本身的使用成本非常低，因為磷石膏或脫硫石膏作為廢料其價格成本幾乎可以忽略，僅僅只要在煅燒加工上投入，即可獲得成品。半水石膏的速凝特性能夠大大縮短施工周期，較高的強度也能滿足墻體的要求。二水石膏作為緩凝劑相比較其它的化學合成緩凝劑，無論在成本還是在調配工藝上都有著絕對的優勢。一種廢料變為一種兼備凝固時間和強度可控的填充材料，這是本發明最大的特點。
[0009]通常，半水石膏和二水石膏的體積比為3:3~4。但是這個比例并不局限于此，可以根據墻體本身的特點和施工環境來調整。二者的調配原則是，半水石膏的量控制強度，二水石膏控制凝固時間。
[0010]考慮到減少半水石膏和二水石膏的用量，填充材料還可以加入添加材料，所述添加材料為沙子、粉煤灰、爐渣、磷渣、秸桿顆粒、聚苯顆粒、玻化微珠、建筑垃圾、陶粒、粘粒、玻璃纖維和泡沫塑料包裝粉碎顆粒中的一種或多種的組合物。作為一個通用的配比，半水石膏，二水石膏和添加材料的體積比為3:3~4:1~3。但是為了避免墻體本身強度下降過快，添加材料占填充材料 總體積的比例數不超過50%。采用沙子、粉煤灰、爐渣、磷渣、秸桿顆粒、聚苯顆粒、玻化微珠、建筑垃圾、陶粒、粘粒、玻璃纖維、泡沫塑料包裝粉碎顆粒中的一種或多種的組合作為添加材料不僅可降低成本，而且有利于利用廢料、保護環境，具有良好的社會效益。
[0011]填充材料還包含加固材料，所述加固材料為水泥、氯化鎂或環氧樹脂。石膏材料強度較低，尤其是加入添加材料會使填充材料強度降低，加入水泥、氯化鎂、環氧樹脂等膠凝材料可補充其后期強度，滿足各種使用要求，水泥、氯化鎂或環氧樹脂與半水石膏的體積比通常為0.5~1:3。
[0012]填充材料包含防水劑。填充材料加入防水劑。加入防水劑可使填充材料具有一定防水性能，可滿足屋面、廚衛樓板、地下室露天頂板、外墻等具有防水要求的用途。
[0013]填充材料包含膨脹劑。填充材料加入膨脹劑。加入膨脹劑可使填充材料具有一定抗裂性能，從而提高其防水性能，可滿足屋面、廚衛樓板、地下室露天頂板、外墻等具有防水、抗裂要求的用途。
[0014]所述填充材料制作成塊狀留在樓板中。填充材料制作成塊狀作為內模填埋在樓板中，可構造出密肋樓板及箱型樓板。
[0015]所述填充材料現澆留在樓板中。填充材料現澆埋在樓板中，按照現澆底層砼、再澆填充材料、最后燒面層輪的方法施工，可構造出夾芯樓板。
[0016]所述填充材料制作成塊狀或條板狀留在墻體中。填充材料留在樓板及墻體中，可大大提聞其節能、隔首、隔熱、防火性能。
[0017]所述填充材料現澆或現噴留在墻體中。
[0018]與現有技術相比，本發明有如下優勢:
石膏材料具有速凝的優點，一般初凝時間3~5分鐘。利用其速凝性能可提高施工效率、縮短周轉周期、降低施工成本。石膏材料的呼吸性能(吸水后，環境濕度較低時放出水份)可從內部對樓板的混凝土進行高效養護。半水石膏可以利用磷石膏或脫硫石膏獲得。采用二水石膏作為半水石膏的緩凝材料，不僅可有效的取得緩凝效果，且可消耗大量工業廢料，同時達到降低成本、保護環境的目的。
[0019]填充材料采用低密度、節能、隔熱、保溫、隔音等功能材料滿足性能要求，許多工業垃圾都可采用，如:工業垃圾磷石膏、脫硫石膏、粉煤灰、包裝泡沫塑料粉碎為顆粒等均具有很好的節能、隔熱、保溫、隔音性能。
[0020]由于填充材料不用于墻面及樓板面，其要求大為降低，容易滿足，一般工業垃圾如:磷石膏、脫硫石膏、氟石膏、電石渣、氯化鎂等均可作為活性膠凝材料或速凝劑，而粉煤灰、礦渣、碳渣、煤渣、鋼渣、磷渣、二水石膏等均可作為添加料，一般農業垃圾如:麥桿、玉米桿等桔桿類粉碎后也可作為添加料，一般地方材料如:各種水泥、菱苦土、石灰、環氧樹脂、106膠、結構膠等均可用作活性膠凝材料，而河砂、山砂、鋸沫、竹屑、木屑、火山灰等均可作為添加料，而再生材料如 建筑垃圾的廢磚、廢瓦、廢砼經粉碎，包裝垃圾的泡沫塑料、瓦罐、瓷器等經粉碎均可作為添加料。由于填充材料取材廣泛、因地制宜，不僅成本低廉、且可減少物流、降低成本。
[0021]本發明的填充材料的混合配置在工廠流水線集中進行，不僅便于控制質量、且可提高效率、減少人工、降低成本，填充材料在工地采用大型攪拌機械集中攪拌、采用輸送設備通過管道分別泵送至澆灌現場終端多個小型儲罐暫儲、現場添加速凝材料二次攪拌，最后采用多個小型機械分別同時灌注。本發明從配料、運輸、攪拌、輸送、澆灌均采用了工廠化、機械化、因地制宜的方法，不僅充分利用了地方材料、利用了各種工業垃圾、農業垃圾、城市垃圾，而且大大減少了物流，機械化的施工大大節省了人工、提高了工效、縮短了工期、降低了成本。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用廢棄包裝泡沫塑料粉碎顆粒，三者的配比(體積比)依次為3:4:3,緩凝時間約15~20分鐘。使用方法:用于現澆或現噴墻體填充，也可用于現澆夾芯樓板填充，或者制作成塊體(如:長寬600、厚100~400)用于密肋樓板填埋式內模，又或制作成條板(如:長與墻相同，寬500~1200，厚100~150)間隙排列置于墻內，然后現澆或現噴為整體。
[0023]實施例2
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用廢棄包裝泡沫塑料粉碎顆粒，三者的配比(體積比)依次為3:3:3,緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用水泥，其與半水石膏的配比(體積比)為1:3，其余與實施例1相同。
[0024]實施例3
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用廢棄包裝泡沫塑料粉碎顆粒和粉煤灰的組合物，三者的配比(體積比)依次為3:3:3，其中廢棄包裝泡沫塑料粉碎顆粒與粉煤灰的配比(體積比)為2:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用水泥，其與半水石膏的配比(體積比)為1:3，其余與實施例1相同。
[0025]實施例4
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用沙子和粉煤灰的組合物，三者的配比(體積比)依次為3:4:2，其中沙子與粉煤灰的配比(體積比)為1:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用環氧樹脂，其與半水石膏的配比(體積比)為1:3，其余與實施例1相同。
[0026]實施例5
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用沙子和磷渣的組合物，三者的配比(體積比)依次為3:4:2，其中沙子與磷渣的配比(體積比)為1:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用水泥，膨脹劑為AEA，兩者與半水石膏的配比(體積比)依次為0.5:0.5:3。其余與實施例1相同。本例材料具有較好抗裂性能，可用于外墻芯材。
`[0027]實施例6
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用沙子和建筑垃圾(廢舊磚瓦粉碎顆粒)的組合物，三者的配比(體積比)依次為3:4:2，其中沙子與建筑垃圾(廢舊磚瓦粉碎顆粒)的配比(體積比)為1:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用水泥，防水劑為高級脂肪酸防水劑、鋁鹽防水劑或有機硅防水劑中的一種，兩者與半水石膏的配比(體積比)依次為0.7:0.3:3，其余與實施例I相同。本例材料具有較好防水性能，可用于外墻芯材和屋面板。
[0028]實施例7
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用聚苯顆粒，三者的配比(體積比)依次為3:4:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用氯化鎂，其與半水石膏的配比(體積比)為1:3，其余與實施例1相同。
[0029]實施例8
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用陶粒和玻璃纖維的組合物，三者的配比(體積比)依次為3:3:2，其中陶粒和玻璃纖維的配比(體積比)為1:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用環氧樹脂，其與半水石膏的配比(體積比)為1:3，其余與實施例1相同。
[0030]實施例9
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用秸桿顆粒，三者的配比(體積比)依次為3:3:1，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用環氧樹脂，其與半水石膏的配比(體積比)為1:3，其余與實施例1相同。
[0031]實施例10
填充材料的組分:速凝材料采用半水石膏(磷石膏或脫硫石膏加工而得)，緩凝材料采用二水石膏，添加材料采用沙子，粘粒和玻化微珠的組合物，三者的配比(體積比)依次為3:4:3，其中沙子，粘粒和玻化微珠的配比(體積比)為0.5:2:0.5，緩凝時間約15~20分鐘，后期補強材料采用水泥，膨脹劑為AEA，兩者與半水石膏的配比(體積比)依次為0.5:0.5:3。其余與實施 例1相同。
【權利要求】
1.一種填充材料，其特征在于:包含半水石膏和二水石膏。
2.根據權利要求1所述的一種填充材料，其特征在于:半水石膏和二水石膏的體積比為3:3~4。
3.根據權利要求1所述的一種填充材料,其特征在于:填充材料還包含添加材料,所述添加材料為沙子、粉煤灰、爐渣、磷渣、秸桿顆粒、聚苯顆粒、玻化微珠、建筑垃圾、陶粒、粘粒、玻璃纖維和泡沫塑料包裝粉碎顆粒中的一種或多種的組合物。
4.根據權利要求3所述的一種填充材料，其特征在于:添加材料占填充材料總體積的比例數不超過50%。
5.根據權利要求3所述的一種填充材料，其特征在于:填充材料還包含加固材料,所述加固材料為水泥、氯化鎂或環氧樹脂。
6.根據權利要求5所述的一種填充材料，其特征在于:加固材料與半水石膏的體積比為 0.5 ~1:3。
7.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的一種填充材料，其特征在于:填充材料包含防水劑。
8.根據權利要求1、2、 3、4、5或6所述的一種填充材料，其特征在于:填充材料包含膨脹劑。
【文檔編號】C04B28/14GK103601461SQ201310626579
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】謝孟, 謝琦 申請人:貴州皆盈科技開發有限公司