[发明专利]蜂窝结构复合墙体材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属建筑材料，特别是中空结构复合墙体材料及其制造方法。

技术背景

轻质墙板是一种新型的建筑内围护墙材，具有增加使用面积，减轻墙体自重，改善使用功能，降低建筑造价，提高施工效率等特点。在国外，此类墙材在建筑中占很大使用比例(日本：64％，美国：42，波兰：49％，德国：47％)，我国由于国家墙改政策的推动，99年底轻质墙板的使用率虽然上升为26％，但比例远远低于国外[邢海嵘，轻质墙板应用技术分析与发展趋势，散装水泥，2006，2]，轻质墙体材料未能在我国广泛的推广应用不仅因为轻质墙体材料的技术品种单一、价格偏高之外，还存在对墙体的力学认识差距，传统墙体理论的误区在于：认为墙体的抗压强度来源于砖的抗压强度，并与之成正比例函数关系，要达到墙体的高强度，按此理论必须采用高强度的材料，为此，承重墙粘土砖抗压强度一般在30MPa，有些国家已达到50～80MPa。美国有一种高度烧结的“E”型砖，尺寸200mm×95mm×57mm，空心率22％，强度甚至高达177MPa。根据墙体受力破坏的一般规律，墙体在形成压应力的同时，产生弯曲应力，在墙体受力破坏时，压应力远没有达到砖的抗压强度，而弯曲应力首先达到。因此，在砖砌传统墙结构中，墙体的抗压强度主要取块砖的抗折强度和砂浆的抗折强度及砂浆对砖的粘结力。国外一份资料显示：抗压强度20.9MPa、抗折强度1.9MPa的砖用12.4MPa砂浆砌成一组墙体，强度平均达2.5Mpa，而抗压强度17.4MPa、抗折强度3.2MPa的砖用强度11.3MPa的砂浆砌成墙体，强度平均却达到3.6Mpa，这就说明了墙体材料不仅需要满足抗压强度还需要满足抗折强度。实验表明，通过提高材料抗压强度来达到提高材料抗折强度的效果并不明显，材料的高抗压强度并不能真正发挥作用。因此，传统墙体理论对墙体改革来说，预示着廉价材料品种稀少及材料价格的昂贵是制约轻质墙体的广泛应用的主要原因[吕  波等：蜂窝结构在建筑工程中的应用，建筑技术开发，2004，31(1)]。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有较好的抗压、抗折、隔音、隔热的蜂窝结构复合墙体材料及其制造方法。

本发明所要解决的技术问题所采用的技术方案是：蜂窝结构复合墙体材料由原辅料按配比混合而成，各成分的重量组成比例为：

一、原料：

1、重质氧化镁，其作用是与氯化镁溶液混合胶凝固化，

2、氯化镁，其作用是与水混合溶解配制氯化镁溶液，

3、活性炭，其作用是轻质增强填充剂，

二、辅料

水，其作用是与氯化镁混合配制氯化镁溶液。

三、原辅料配方比例

1、重质氧化镁40％，

2、氯化镁溶液40％，

3、活性炭20％，

四、氯化镁溶液配方比例

1、氯化镁45％，

2、水55％，

五、工艺操作步骤：

1、氯化镁溶液配制，将氯化镁与水混合浸泡24小时以上，使之充分溶解。

2、原辅料混合配制，将重质氧化镁40％，氯化镁溶液40％，活性炭20％混合均匀。

3、成型，将原辅料混合搅拌均匀之后注入蜂窝模具内，振动模具排出混合溶液中的气体，使之达到较好的密实度，由于重质氧化镁与氯化镁溶液混合后易凝固，经过2～4小时的凝固期出模。

本发明的有益效果：

蜂窝结构复合墙体材料具有如下优点：

1、抗压强度好

由于多角边形壁构成的角钢特性，特别是各角的对称性，更能有效地减少应力集中，提高抗压强度；

2、抗扭曲力强

各六边型的边与边壁的结合，扭曲强度将大幅提高；

3、比刚度好

各曲面夹层中的层间互为拱型形成了拱型结构集合效应，在一个方向上施加压力时形成多向压应力，并产生应力扩散，结构的强度高，稳定性好。

4、隔热性能好

蜂窝结构复合墙体材料除高的比强度、比刚度外低热导率也是其优点之一。玻璃钢的热导率为(0.123～0.147)W/m·K。本技术方案制成的蜂窝结构复合墙体材料，热导率更低，为(0.10～0.12)W/m·K。通常热导率低于0.23W/m·K的材料，称为绝热材料。隔热性能的优越性也是蜂窝夹层结构的特点之一。

5、轻质量降低建筑载荷

蜂窝结构，空心率高，质量轻，一定壁厚的墙体采用蜂窝结构复合墙体材料可以大大减轻建筑承重载荷，在大跨度的建筑物中其优势优为显著。

6、建筑成本降低