CN101172884B - 一种陶粒建筑材料及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶粒建筑材料及制造方法，其中该陶粒建筑材料包含有：若干陶粒、发泡水泥、以及钢丝网。该陶粒为黏土经高温烧结而形成的粒状物，其粒径为3mm至8mm之间且重量百分比约占陶粒和发泡水泥总重的75％至85％之间。该发泡水泥，为先发型发泡水泥，是由水泥以及适量的发泡剂所组成，且其重量百分比约占陶粒和发泡水泥总重的15％至25％之间。该发泡水泥可与水混合搅拌并加入陶粒均匀混合且发泡完成呈砂浆状态后，灌模于模具中，且于该模具内置入钢丝网，混合的砂浆硬化成形后，可令该钢丝网包埋于其中，借以形成可组合的陶粒建筑材料。

Description

一种陶粒建筑材料及制造方法

技术领域

本发明涉及一种陶粒建筑材料及制造方法，尤其涉及一种运用陶粒、发泡水泥、以及钢丝网所制成的建筑材料，可经模具塑造或灌模成形为预铸板墙或砌块，供应基础建筑所需。

背景技术

传统砌砖墙房子至今已经几千年的历史，然而砖墙无法承受巨大强震的摇晃冲击，于是出现了钢筋水泥的加强砖造的施工法，进一步改良为钢筋水泥RC(Reinforced Concrete)的剪力外墙，高楼甚而采用钢骨SC(Steel Concrete)结构或是钢骨与钢筋混凝土的混和构造SRC(Steel Reinforced Concrete)。而内部隔间墙所用的预铸板墙或砌砖基于成本以及方便性等考虑，于是各式各样不同的建筑材料所构成的墙体纷纷出笼。

现有技术的墙体的材料种类有很多，例如：红砖墙、石膏板墙、加气水泥板墙、水泥中空板墙、珍珠岩水泥复合板墙以及含保丽龙颗粒的复合板墙等等，其材料的物理特质以及强度均有所不同，建构出用以构筑墙体的预铸板墙或砌块的效果也截然不同，防火性以及隔音能力也就有显著的差异。例如红砖不但体积大重量重，隔音效果差；而石膏板墙及加气水泥板墙容易受朝且强度不佳；中空水泥板墙耐火度差；珍珠岩水泥复合板墙抗压强度差含保丽龙颗粒的复合板墙遇火焚烧高温时会释放出有毒气体。

请参阅图1所示，图1为现有技术建筑材料的预铸板墙组装示意图。其中，该现有技术预铸板墙10于板厚两相对的侧面上设置有一凸块11与一凹槽12，于连续接合时可令该凸块11与另一现有技术预铸板墙10的该凹槽12相互接合，并于结合时留有一结合缝13，并于该结合缝13内填入水泥14，使两现有技术预铸板墙10可以结合固定。但因该凸块11与该凹槽12所产生的该接合缝13容积小，可填入接合的水泥14体积不大，虽仍可予以接合但凝固后所形成的水泥条的强度却差很多。更因为了降低成本，于该现有技术预铸板墙10的板厚中央设置一中空部15，企图减少重量达到轻量化的效果，固然可减少其重量，但却也更容易因为该中空部15导致更容易渗水，且强度也因此大打折扣。

更由于近年来环保意识的抬头，可废料回收重制的绿色建材将是未来的主流趋势，也是现有技术建材所无法达到的。本发明的陶粒建筑材料兼顾其轻量化、耐火性、抗噪音、防水性、保温性、以及抗压强度，更能符合环保需求，其搬运组装过程更加方便有效率，节省运输成本。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种陶粒建筑材料及制造方法，其可借由该陶粒建筑材料内含若干陶粒，达到轻量化与防火的特性。

本发明的另一目的在于提供一种陶粒建筑材料及制造方法，其可借由该陶粒建筑材料含若干陶粒与发泡水泥混合所产生的独立气孔，达到隔热与保温及抗潮湿与隔音的特性。

本发明的又一目的在于提供一种陶粒建筑材料及制造方法，其可借由该陶粒建筑材料灌模成不同规格的预铸板墙或砌块，令施工组装更快速，更能因轻量化而减少其运输成本。

本发明的再一目的在于提供一种陶粒建筑材料及制造方法，其可借由该陶粒建筑材料所灌模成的预铸板墙或砌块，其内包覆钢丝网可提高该陶粒建筑材料的整体强度。

为达上述目的，本发明提供一种陶粒建筑材料，该材料包含：

若干陶粒，该陶粒是以黏土经高温烧结形成的粒状物；以及

发泡水泥，是将水泥、水与发泡剂混合搅拌而得，该若干陶粒混合于发泡水泥中一起搅拌而呈砂浆状的混合物；其特征在于：

该陶粒建筑材料还包括钢丝网，其被该陶粒与发泡水泥所构成的砂浆状混合物所包埋；并且，该陶粒占陶粒和发泡水泥总重的70％至90％，而发泡水泥占陶粒和发泡水泥总重的10％至30％。

本发明还提供一种陶粒建筑材料的制造方法，包括下述步骤：

将水泥、发泡剂与水先行搅拌以形成发泡水泥，且将若干陶粒置入一起混合搅拌；

令该发泡水泥与陶粒的混合物完全发泡完毕以形成均匀混合的砂浆状混合物；该陶粒占陶粒和发泡水泥总重的70％至90％，而发泡水泥占陶粒和发泡水泥总重的10％至30％；

将若干钢丝网置入模具中，并将预拌发泡后的砂浆状混合物灌注至该模具中，而将钢丝网包于其内；

将灌注后的该模具施以蒸汽养护使其凝固，并于固化定形后将该成形的陶粒建筑材料予以脱模。本发明陶粒建筑材料可以成形为预铸板墙或砌块等。

附图说明

图1为现有技术建筑材料的预铸板墙组装示意图。

图2为本发明陶粒建筑材料生产流程示意图。

图3为本发明陶粒建筑材料的预铸板墙的组合立体图。

图4为本发明陶粒建筑材料的预铸板墙A-A剖面图。

图5为本发明陶粒建筑材料的预铸板墙另一实施例图。

图6为本发明陶粒建筑材料制造方法步骤流程图。

附图标号说明：10～现有技术预铸板墙；11～凸块；12～凹槽；13～结合缝；14～水泥；15～中空部；20～陶粒建筑材料；21～陶粒；22～发泡水泥；23～钢丝网；201、201’～预铸板墙；2011、2011’～第一板厚面；2012、2012’～第二板厚面；2013、2013’～楔形面；2014～填补缝；2015、2015’～弧形凹槽；2016～充填孔；30～模具；40～蒸汽室；50～钻石锯片机台；60～水泥；70～钢筋条；步骤81～84：陶粒建筑材料制造方法步骤流程。

具体实施方式

为了能更清楚地描述本发明所提出的陶粒建筑材料及制造方法以下将配合附图详细说明之。

请参阅图2所示，图2为本发明陶粒建筑材料生产流程示意图。其中，该陶粒建筑材料包括有：若干陶粒21、发泡水泥22、以及钢丝网23。该陶粒21为陶瓷质地且具多孔隙的人造陶瓷颗粒，陶瓷造粒成形后经由1050℃以上高温窑烧烧结而成轻质粒状，可以以页岩或黏土烧结而成，具有硬度高、导热系数低、重量轻、耐高温、耐酸碱等特性，更具有良好的防火、隔热、保温、隔音、防潮、抗冻、耐风化的效果。

该陶粒21的粒径大致可为1mm至15mm之间，并占陶粒和发泡水泥总重的70％至90％之间时，均为本发明可实施例子。而在另一更佳实施例中，陶该粒21的最佳粒径为3mm至8mm之间，占陶粒和发泡水泥总重中最佳比例为75％至85％之间，此种比例将可获得更佳的防火、隔热、保温、隔音、防潮、抗冻、耐风化的效果。一般来说，市售陶粒21的比重大约介于0.7至1.5之间。

该发泡水泥22为一先发型发泡水泥，是由普通水泥以及适量(约占水泥重量百分比的0.1～2％)的发泡剂所组成，所述发泡剂可为建筑领域常用的任何发泡剂。而该发泡水泥22占陶粒和发泡水泥总重中的可实施比例为重量百分比10％至30％之间，且最佳比例为介于15％至25％之间。该发泡水泥22以水先行搅拌发泡，且将该若干陶粒21均匀混合于其中，经计算机计量后将粒料预拌，形成均匀混合的发泡砂浆状态。至于发泡水泥22中水泥与水的比例属于现有技术，本领域技术人员完全可以根据自己的经验实施。

该发泡水泥22的主要特点在于：一、隔热性，传导率在0.05至0.15Kcal/mh℃之间，是普通水泥制品的20-30倍，保温及隔热性能非常优异。二、轻量性，密度为250至1600kg/立方米之间，是普通水泥密度的1/5至1/8，是轻量产品，可有效减轻建筑物的负荷。三、隔音性，形成多孔性众多独立气孔，吸音能力可达0.09％至0.19％，是普通水泥的5倍，可较易解决公寓建造过程中的居住空间隔音问题。四、绿色环保，传统苯板材料遇高温后易分解有毒成分，发泡水泥完全克服了这方面的缺点。五、整体性好，发泡水泥与地面结构层及采暖填充层在材料上都是混凝土产品，整体性好。六、施工性能，自动化的施工设备根据需要设订参数，可对各项指标进行调整以满足特定的要求，施工性能良好。

该钢丝网23可以是直径2mm至10mm钢丝(deformed wire fabric)所交织而成的钢丝网23，并可置于模具30内，且令呈砂浆状态的该陶粒21与发泡水泥21灌注于该模具30内，当砂浆硬化成形时可将该钢丝网23包埋于该陶粒21与发泡水泥21中。

将该灌模后的陶粒建筑材料20连同该模具30一并送至蒸汽室40予以蒸汽养护，加以蒸养，使该陶粒建筑材料20达到强度高、收缩小的目的，并于固化后将该成形的陶粒建筑材料20予以脱模处理。再以钻石锯片机台50加工切割成预定厚度的预铸板墙201，再运至施工现场予以组装，其组装接缝以灌浆方式结合成墙体。更可以随施工所需，将该成形的陶粒建筑材料20切割成不同尺寸大小比例。例如，除了裁切成如图2与图3的薄板状的预铸板墙201外，也可以是裁切成方块状的砌块结构，以提供更多元化的运用。

该陶粒建筑材料20固化后经加工切割所形成的预铸板墙201，比起相同体积的现有技术水泥板的重量来说相对较轻，于搬运或吊载时可大幅减少负载荷重，更可以减轻建筑物楼板的负重，降低结构成本。

该预铸板墙201主要可用于建筑物的墙壁、地面的隔音隔热、建筑物的屋顶隔热、地下停车场的隔音壁、电梯四周隔墙、温泉浴池墙壁、以及女儿墙等等。该陶粒建筑材料20所形成的预铸板墙201的成分完全符合环保绿色概念，于该陶粒建筑材料20加工成形的过程中或是于现场施工组装过程中，其产生的废料或多余的料件均可回收压碎重制再利用，不仅兼具环保概念更能节省成本支出。

由于该预铸板墙201主要是由该陶粒21、发泡水泥22以及钢丝网23所构成，而该陶粒21与发泡水泥22均具有多孔隙及独立气孔的特性，因此更富有一定的弹性，足以平衡其热涨冷缩的变形量，且也因具有独立气孔的特性同时达到保温及隔音的效果，而埋设其内的钢丝网23更能强化该预铸板墙201的强度，并可于该预铸板墙201上随不同的施工规格加以裁切运用，甚至配合不同管线可加以挖槽、埋管线、填补等等施工需求，变更线路容易且施工效率高。

请参阅图3所示，图3为本发明陶粒建筑材料的预铸板墙的组合立体图。其中，该预铸板墙201还包括：两相对的第一板厚面2011以及两相对的第二板厚面2012。于两相对的第一板厚面2011两侧边相对设有一楔形面2013，使其该预铸板墙201以该第一板厚面2011与另一预铸板墙201’的第一板厚面2011’连续靠合组装时，两相对应的楔形面2013、2013’可形成锥状的填补缝2014，可施以水泥60灌浆令两靠合的预铸板墙201、201’连接固定，且同时补平该填补缝2014。

该预铸板墙201、201’两侧相对的该第一板厚面2011、2011’中央处设有一条状弧形凹槽2015、2015’，并贯穿至该两相对的第二板厚面2012、2012’，使其该预铸板墙201以该第一板厚面2011与另一预铸板墙201’的第一板厚面2011’连续靠合组装时，两相对应靠合的弧形凹槽2015、2015’形成一椭圆状的充填孔2016，可施以水泥60灌浆于该充填孔2016之内，凝固后形成水泥硬条可增加其结合强度。

请参阅图4所示，图4为本发明陶粒建筑材料的预铸板墙A-A剖面图。其中，该陶粒建筑材料20所灌模成形的该预铸板墙201，内部中央包覆有该钢丝网23，可增加该预铸板墙201的强度，令该预铸板墙201强度可达63ksc.以上。且由于该预铸板墙201内含钢丝网23，使其抗弯强度更可达到900kgf，抗震效果与RC墙相似。

请参阅图5所示，图5为本发明陶粒建筑材料的预铸板墙另一实施例图。其中，该预铸板墙201于灌模之前可于模具30中适当位置处设置一钢筋条70，且于该预铸板墙201硬化成形后，可将该钢筋条70包埋于该预铸板墙201内部，并垂直贯穿两相对应的该第二板厚面2012中央适当位置处，借以增加该预铸板墙201的强度。

请参阅图6所示，图6为本发明陶粒建筑材料制造方法步骤流程图。如图所示，此流程包含下列步骤：

步骤81：将水泥与水加入发泡剂先行搅拌使其开始发泡，并将若干陶粒置入一起搅拌；

步骤82：令该发泡水泥与陶粒的混合物完全发泡完毕以形成均匀混合的砂浆状混合物；并且，该陶粒占陶粒和发泡水泥总重的70％至90％，而发泡水泥占陶粒和发泡水泥总重的10％至30％；

步骤83：将若干钢丝网置入模具中，并将预拌发泡后的砂浆状混合物灌注至该模具中，而将钢丝网包覆于其内；

以及

步骤84：将灌注后的该模具施以蒸汽养护使其凝固，并于固化定形后将该成形的陶粒建筑材料予以脱模。

综上所述，本发明陶粒建筑材料及制造方法，其中，该陶粒建筑材料20所制成的该预铸板墙201其内部包含有若干陶粒21与发泡水泥22以及钢丝网23，使该预铸板墙201形成内部众多独立气孔，且内部又包覆着钢丝网23，不但可隔音防潮兼具防火保温的效果，更可增加其整体强度，且可以将该陶粒建筑材料20予以裁切成方块状的砌块结构。然而，其中该发泡水泥22更能减少实质的重量，在实际施工上可降低吊车吨位，大幅加快施工时程，对整体营造成本的降低，有明显的效果，进而减少运输的成本。

以上所述的实施例不应用于限制本发明的可应用范围，本发明的保护范围应以本发明的权利要求内容所界定技术精神及其均等变化所含括的范围为主。即凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (7)

1.一种陶粒建筑材料，其包含有：

若干陶粒，该陶粒是以黏土经高温烧结形成的粒状物；以及

发泡水泥，是将水泥、水与发泡剂混合搅拌而得，该若干陶粒混合于发泡水泥中一起搅拌而呈砂浆状的混合物；其特征在于：

该陶粒建筑材料还包括钢丝网，其被该陶粒与发泡水泥所构成的砂浆状混合物所包埋；并且，该陶粒占陶粒和发泡水泥总重的75％至85％，而发泡水泥占陶粒和发泡水泥总重的15％至25％，且该陶粒的粒径为3mm至8mm之间；并且，该陶粒建筑材料是以下列步骤制造而成：

将该水泥、该发泡剂与该水先行搅拌以形成该发泡水泥，且将该若干陶粒置入一起混合搅拌；

令该发泡水泥与陶粒的混合物完全发泡完毕以形成均匀混合的砂浆状混合物；

将若干该钢丝网置入一模具中，并将预拌发泡后的该砂浆状混合物灌注至该模具中，而将若干该钢丝网包于其内；

将灌注后的该模具施以蒸汽养护使其凝固，并于固化定形后将该定形的陶粒建筑材料予以脱模；以及

以一钻石锯片机台将脱模后的该定形的陶粒建筑材料加工切割成预定厚度的预铸板墙。

2.如权利要求1所述的陶粒建筑材料，其特征在于，该钢丝网是直径2mm至10mm钢丝所交织而成。

3.如权利要求1所述的陶粒建筑材料，其特征在于，该陶粒建筑材料经灌模并硬化，形成为平板状的预铸板墙或方块状砌块；该预铸板墙还包括：两相对的第一板厚面以及两相对的第二板厚面。

4.如权利要求3所述的陶粒建筑材料，其特征在于，该预铸板墙于两相对的该第一板厚面两侧边相对设有一楔形面，使该预铸板墙以该第一板厚面与另一预铸板墙的第一板厚面连续靠合组装时，两相对应的楔形面形成锥状的填补缝，施以水泥灌浆令两靠合的预铸板墙连接固定，且同时补平该填补缝。

5.如权利要求3所述的陶粒建筑材料，其特征在于，该预铸板墙两相对的该第一板厚面中央处设有条状弧形凹槽，并贯穿至该两相对的该第二板厚面，使该预铸板墙以该第一板厚面与另一预铸板墙的第一板厚面连续靠合组装时，两相对应靠合的该弧形凹槽形成一椭圆状的充填孔，施以水泥灌浆于该充填孔之内，凝固后形成水泥硬条增加其结合强度。

6.如权利要求3所述的陶粒建筑材料，其特征在于，该预铸板墙于灌模之前于该模具中适当位置处设置钢筋条，且于该预铸板硬化成形后，该钢筋条包埋于该预铸板墙内部，并垂直贯穿两相对应的第二板厚面中央适当位置处，借以增加该预铸板墙的强度。

7.一种陶粒建筑材料制造方法，其特征在于，该方法包括有下列步骤：

将水泥、发泡剂与水先行搅拌以形成发泡水泥，且将若干陶粒置入一起混合搅拌，该陶粒是以黏土经高温烧结形成的粒状物；

令该发泡水泥与陶粒的混合物完全发泡完毕以形成均匀混合的砂浆状混合物；该陶粒占陶粒和发泡水泥总重的75％至85％，而发泡水泥占陶粒和发泡水泥总重的15％至25％，且该陶粒的粒径为3mm至8mm之间；

将若干钢丝网置入模具中，并将预拌发泡后的砂浆状混合物灌注至该模具中，而将钢丝网包于其内；

将灌注后的该模具施以蒸汽养护使其凝固，并于固化定形后将该定形的陶粒建筑材料予以脱模；以及

以一钻石锯片机台将脱模后的该定形的陶粒建筑材料加工切割成预定厚度的预铸板墙。

Images