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CN114687510A - 轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法 - Google Patents

轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法 Download PDF

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CN114687510A
CN114687510A CN202210273904.6A CN202210273904A CN114687510A CN 114687510 A CN114687510 A CN 114687510A CN 202210273904 A CN202210273904 A CN 202210273904A CN 114687510 A CN114687510 A CN 114687510A
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light steel
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曹万林
刘策
刘思媛
杨兆源
刘亦斌
董宏英
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Beijing University of Technology
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Beijing University of Technology
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Abstract

本发明公开了轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法，该复合墙板由发泡陶瓷板、钢筋网、钢丝网纤维水泥砂浆面层、轻钢龙骨、聚苯板、装饰铝合金板组成。本发明所述发泡陶瓷内部为独立气孔结构，具有保温、隔热、耐久、轻质高强、绿色环保的生态材料特征。本发明将发泡陶瓷板开槽植筋构造强化、发泡陶瓷板内侧钢丝网纤维水泥砂浆构造强化、复合板四周轻钢龙骨构造强化、发泡陶瓷板外侧装饰铝合金板构造强化有机匹配，构成了一种具有四强化特征的复合墙板，兼具结构、围护、保温、装饰多功能一体化特性，住宅建筑、公共建筑、厂房建筑等适用面广，耐久性可以做到与建筑同寿命，维护费用低，性价比高，应用前景广阔。

Description

轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙 板及作法
技术领域
本发明涉及一种轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法，属于房屋建筑工程技术领域。
背景技术
装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。装配式建筑的各构件、部件在工厂中预制批量生产，在现场进行装配安装，具有施工速度快、工程质量好、绿色环保等优势，同时大力推进建筑标准化设计、工业化生产，带来良好的经济效益和环境效益。
在装配式建筑中，外围护系统主要包括建筑外墙、屋面以及门窗等。目前建筑的外围护墙体主要有加气混凝土砌块砌筑墙体、混凝土外挂墙板以及加气混凝土墙板等。砌筑类的墙体外部需粘贴保温层以达到建筑节能要求，同时在现场施工过程中湿作业多、工序多、质量难以控制，不适用于装配式建筑的集约化生产。混凝土外挂墙板的受力性能好，但存在重量大、定位工序复杂、保温装饰效果差的问题。加气混凝土墙板的质量轻、保温性能良好，同时也存在墙板自身强度低、耐久性差、维护费用高等缺陷。
基于此，本发明提出了一种轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法，该墙板具有轻质高强、保温隔热性能优越、耐高温耐腐蚀性能良好、结构围护保温装饰一体化、工业化程度高等优势。发泡陶瓷材料质量轻、强度高，同时具备保温隔热、防火、耐腐蚀、吸水率低不收缩、耐候性好等优良性能。提出植筋构造措施，可以制约发泡陶瓷板脆性破坏；提出附加钢丝网纤维水泥砂浆面层措施，可以提升发泡陶瓷板的受力性能；提出轻钢龙骨构造措施，可以提升复合墙板的受力性能、整体性兼具相邻墙板的连接企口；提出复合墙板外侧表面附加铝合金板装饰构造，装饰效果好，耐久性好；提出复合墙板内侧采用涂料或壁纸等装饰，效果好，性价比高。轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，可满足围护墙板各项性能指标，应用于实际工程能够极大提升施工速度与建筑装配效率。
发明内容
本发明提供了一种轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法，已解决现有的围护结构墙体自重大、保温隔热性能差、强度低、耐久性差、受力性能差等问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案；
轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板构造，该墙板包括外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)、钢筋网(3)、钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)、轻钢龙骨(5)、木块(6)、自攻钉(7)、夹芯聚苯板(8)、装饰铝合金板(9)。外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)表面进行开槽用于植入钢筋网(3)，并灌入高性能水泥浆以保证外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)的协同受力；外侧发泡陶瓷板(1)开槽植筋一侧的表面附加钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)；发泡陶瓷板开槽一侧四边粘贴木块(6)，轻钢龙骨(5)通过自攻钉(7)、木块(6)与发泡陶瓷板进行连接；在轻钢龙骨(5)围合夹层处填充夹芯聚苯板(8)；在发泡陶瓷板的外表面通过结构胶粘贴装饰铝板(9)以达到外部密封和装饰目的。
所述外侧发泡陶瓷(1)表面沿长宽两个方向进行开槽处理，开槽间距为100mm-200mm、深度为厚度的1/2。发泡陶瓷材料采用矿渣、工业废弃物固体废弃物制备，内部为独立气泡结构。
所述钢筋网(3)采用直径4mm-6mm的钢筋，发泡陶瓷板植入钢筋网(3)。
所述钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)采用钢丝网纤维水泥砂浆制作，砂浆厚度为10mm-20mm，砂浆面层中部的钢丝网提升砂浆层的抗裂性能、强度、刚度和延性。
所述轻钢龙骨(5)选用厚度为3mm钢板制成。轻钢龙骨(5)连接外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)起到腹板的作用；轻钢龙骨(5)经过冷弯形成企口。
所述木块(6)在外侧发泡陶瓷板(1)与内侧发泡陶瓷板(2)的开槽一侧，沿发泡陶瓷板四周均匀布置。木块(6)、自攻钉(7)的作用为将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)与轻钢龙骨(5)连接，形成共同受力的整体。
所述夹芯聚苯板(8)填充于轻钢龙骨(5)所围合的空间中。
所述装饰铝合金板(9)厚度为1.0-2.0mm，表面带有装饰图样，采用结构胶粘贴于发泡陶瓷板外部表面。装饰铝合金板(9)质量轻且具有良好的耐候性和耐久性，与发泡陶瓷板平整坚实的表面可牢靠粘接，对墙板有密封保护作用；同时装饰铝面板样式种类丰富，能够满足各类建筑的外部需求。
本发明涉及一种轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及构造，其具体做法如下：
第一步：在工厂车间将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)定位、开槽。
第二步：在外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)开槽部处填充高性能水泥胶浆，即刻将钢筋网(3)压入开槽底部，将压入过程中挤出的水泥胶将抹平；同时在外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)开槽侧四周粘接木块(6)。
第三步：在外侧发泡陶瓷板(1)植筋一侧抹纤维水泥砂浆层，砂浆层厚度为10mm-20mm；当砂浆层为10mm时，先抹砂浆5mm厚，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆5mm厚；当砂浆层为20mm时，先抹砂浆10mm厚，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆10mm厚；其他厚度的砂浆抹层的作法类似，先抹砂浆厚度的1/2，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆厚度的1/2。
第四步：待砂浆养护完成后，通过木块(6)、自攻钉(7)将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)与轻钢龙骨(5)连接，并填充聚苯板。
第五步：将发泡陶瓷板外侧面用结构胶粘贴装饰铝合金板(9)完成轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板制作。
与现有技术相比，本发明涉及的一种轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法，具有以下优势：
(1)首次将发泡陶瓷板开槽植筋构造强化、发泡陶瓷板内侧钢丝网纤维水泥砂浆构造强化、复合轻钢龙骨强化、发泡陶瓷板外侧装饰铝合金板构造强化有机匹配，构成了一种具有四强化特征的新型构造复合墙板。该新型复合墙板，是一种核心内置钢筋网强化、内侧面层钢丝网纤维水泥砂浆面层强化、外侧面层铝合金板强化的结构、围护、保温、装饰一体化轻质高强复合墙板。
(2)发泡陶瓷材料性能好：材料轻质高强，发泡陶瓷材料的容重为400kg-600kg/m3，抗压强度为7Mpa-10Mpa，抗拉强度为1Mpa-2Mpa，质量轻，强度和硬度均高于目前同质量密度的发泡轻质混凝土、聚苯颗粒轻质混凝土围护墙体材料；发泡陶瓷内部为独立密闭气孔结构，具有良好的保温隔热、隔音防潮的性能；发泡陶瓷材料的吸水率低、不收缩、耐候性良好，与砂浆等水泥基材料的界面黏结良好；发泡陶瓷抗火性能和耐久性能与陶瓷接近。
(3)该复合墙板受力性能好：试验表明，钢筋网抑制发泡陶瓷板脆性破坏，克服了发泡陶瓷材料脆性的弊端；发泡陶瓷板内侧复合钢丝网纤维水泥砂浆强化面层后，有效制约了发泡陶瓷板表面开裂的现象，显著提升了其平面外及平面内的刚度、承载力和延性；轻钢龙骨连接内外侧发泡陶瓷板，使复合墙板形成整体协同工作，提升其刚度、承载力和延性；发泡陶瓷板外侧复合装饰铝合金板后，有效地制约了发泡陶瓷板表面的开裂，有效克服了由于发泡陶瓷板开裂出现的渗水、冻胀等影响耐久性的弊端，对提升墙板受力性能也有一定的作用。
(4)该复合墙板，具有多功能性，适应性强，适用面广，与建筑等寿命。轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合板兼具结构、围护、保温、装饰多功能一体化的特性，气候适应性强，住宅建筑、公共建筑、厂房建筑等适用面广，耐久性可以做到与建筑同寿命，维护费用低，性价比高。
(5)该复合墙板，绿色、环保、节能，符合可持续发展的理念。发泡陶瓷板生产过程中消耗大量的尾矿、工业废料等固体废弃物，有利于环境保护和资源再利用，属于新型环保材料；同时发泡陶瓷墙板具有良好的保温隔热性能，可以在建筑使用全寿命其降低建筑能耗，节约能源、保护环境、符合可持续发展理念。
(6)该复合墙板，装配化程度高，施工便捷。能够大批量生产并可根据工程需求定制尺寸；复合墙板内部植入的钢筋网与墙板协同工作，能够预埋各类装配部件，适用范围广，装配施工便捷。
附图说明
附图1轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板构造示意图。
附图2轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板制作流程示意图。
附图3轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板完成示意图。
附图4轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板相互拼接示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例对发明进行进一步说明。
轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及作法，该墙板包括外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)、钢筋网(3)、钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)、轻钢龙骨(5)、木块(6)、自攻钉(7)、夹芯聚苯板(8)、装饰铝合金板(9)。
外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)表面进行开槽用于植入钢筋网(3)，并灌入高性能水泥浆以保证二者协同受力；外侧发泡陶瓷板(1)开槽植筋一侧的表面附加钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)；发泡陶瓷板开槽一侧四边粘贴木块(6)，轻钢龙骨(5)通过自攻钉(7)、木块(6)与发泡陶瓷板进行连接；在轻钢龙骨(5)围合夹层处填充夹芯聚苯板(8)；在发泡陶瓷板的外表面通过结构胶粘贴装饰铝板(9)以达到外部密封和装饰目的。
所述外侧发泡陶瓷(1)常用规格尺寸为3000mm×1200mm×80mm、内侧发泡陶瓷板(2)常用规格尺寸为3000mm×1200mm×40mm，在其表面沿长宽两个方向进行开槽处理，开槽间距为100mm-200mm、深度为厚度的1/2。发泡陶瓷材料采用矿渣、工业废弃物等固体废弃物制备，内部为独立气泡结构，具有轻质高强、保温隔热、防火耐腐蚀等诸多优点，是一种理想的外墙保温材料。
所述钢筋网(3)采用直径4mm-6mm的钢筋。发泡陶瓷板植入钢筋网(3)能够抑制其开裂和脆性破坏，提升其受力性能。
所述钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)采用钢丝网纤维水泥砂浆制作，砂浆厚度为10mm-20mm，砂浆面层中部的钢丝网提升砂浆层的抗裂性能、强度、刚度和延性。
所述轻钢龙骨(5)截面形状如附图4所示，选用厚度为3mm钢板制成。轻钢龙骨(5)连接外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)起到腹板的作用，增强夹芯墙板整体性并提升其受力性能；轻钢龙骨(5)经过冷弯形成企口，有效防止雨水渗入，提升夹芯墙板的耐候性同时便于施工安装。
所述木块(6)尺寸为50mm×50mm×30mm，所述自攻钉(7)为通用自攻钉，长度采用15mm。木块(6)在外侧发泡陶瓷板(1)与内侧发泡陶瓷板(2)的开槽一侧，沿发泡陶瓷板四周均匀布置。木块(6)、自攻钉(7)的作用为将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)与轻钢龙骨(5)有着可靠地连接，形成共同受力的整体。
所述夹芯聚苯板(8)填充于轻钢龙骨(5)所围合的空间中。聚苯板具有轻质、保温、隔热等优势，填充于发泡陶瓷板之间，弥补了聚苯板强度低、耐久性差、不耐火的缺陷，大幅度提升了夹心墙板的保温性能。
所述装饰铝合金板(9)厚度为1.0-2.0mm，表面带有装饰图样，采用结构胶粘贴于发泡陶瓷板外部表面。装饰铝合金板(9)质量轻且具有良好的耐候性和耐久性，与发泡陶瓷板平整坚实的表面可牢靠粘接，对墙板有密封保护作用；同时装饰铝面板样式种类丰富，能够满足各类建筑的外部需求。
本发明涉及一种轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板及构造，其具体做法如下：
第一步：在工厂车间将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)定位、开槽。
第二步：在外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)开槽部处填充高性能水泥胶浆，即刻将钢筋网(3)压入开槽底部，将压入过程中挤出的水泥胶将抹平；同时在外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)开槽侧四周粘接木块(6)。
第三步：在外侧发泡陶瓷板(1)植筋一侧抹纤维水泥砂浆层，砂浆层厚度为10mm-20mm；当砂浆层为10mm时，先抹砂浆5mm厚，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆5mm厚；当砂浆层为20mm时，先抹砂浆10mm厚，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆10mm厚；其他厚度的砂浆抹层的作法类似，先抹砂浆厚度的1/2，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆厚度的1/2。
第四步：待砂浆养护完成后，通过木块(6)、自攻钉(7)将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)与轻钢龙骨(5)连接，并填充聚苯板。
第五步：将发泡陶瓷板外侧面用结构胶粘贴装饰铝合金板(9)完成轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板制作。
根据建筑所处地区、建筑高度等信息《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑幕墙》等规范，对墙板进行设计。
复合墙板在施工阶段通过外挂或内嵌的方式进行安装；正常使用过程中，外侧采用装饰铝合金板可以起到装饰、加强以及保护作用，提升复合墙板耐久性；轻钢龙骨提升复合墙板整体性进行安全储备同时企口处理有效防止雨水渗入，提升复合墙板的耐候性、耐久性；夹芯聚苯板提升复合墙板的保温隔热性能；内侧发泡陶瓷板表面界面黏结性能良好，可以采用刮腻子、涂料以及贴壁纸等方式对内部进行装饰。
采用本发明所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，复合墙板整体性好、安全储备大、耐候性强，保温隔热、防潮隔声效果好，装配化程度高、施工便捷，绿色环保、符合可持续发展理念，是一种适用于多高层装配式建筑的新型装配式围护保温装饰一体化墙板。
以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (9)

1.轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：包括外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)、钢筋网(3)、钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)、轻钢龙骨(5)、木块(6)、自攻钉(7)、夹芯聚苯板(8)、装饰铝合金板(9)；外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)表面进行开槽用于植入钢筋网(3)，并灌入高性能水泥浆以保证外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)的协同受力；外侧发泡陶瓷板(1)开槽植筋一侧的表面附加钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)；发泡陶瓷板开槽一侧四边粘贴木块(6)，轻钢龙骨(5)通过自攻钉(7)、木块(6)与发泡陶瓷板进行连接；在轻钢龙骨(5)围合夹层处填充夹芯聚苯板(8)；在发泡陶瓷板的外表面通过结构胶粘贴装饰铝板(9)，实现外部密封和装饰。
2.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述外侧发泡陶瓷(1)表面沿长宽两个方向进行开槽处理，开槽间距为100mm-200mm、深度为厚度的1/2；发泡陶瓷材料采用矿渣、工业废弃物固体废弃物制备，内部为独立气泡结构。
3.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述钢筋网(3)采用直径4mm-6mm的钢筋，发泡陶瓷板植入钢筋网(3)。
4.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述钢丝网纤维水泥砂浆强化面层(4)采用钢丝网纤维水泥砂浆制作，砂浆厚度为10mm-20mm，砂浆面层中部的钢丝网提升砂浆层的抗裂性能、强度、刚度和延性。
5.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述轻钢龙骨(5)选用厚度为3mm钢板制成；轻钢龙骨(5)连接外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)起到腹板的作用；轻钢龙骨(5)经过冷弯形成企口。
6.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述木块(6)在外侧发泡陶瓷板(1)与内侧发泡陶瓷板(2)的开槽一侧，沿发泡陶瓷板四周均匀布置；木块(6)、自攻钉(7)的作用为将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)与轻钢龙骨(5)连接，形成共同受力的整体。
7.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述夹芯聚苯板(8)填充于轻钢龙骨(5)所围合的空间中。
8.根据权利要求1所述的轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板，其特征在于：所述装饰铝合金板(9)厚度为1.0-2.0mm，表面带有装饰图样，采用结构胶粘贴于发泡陶瓷板外部表面；装饰铝合金板(9)质量轻且具有良好的耐候性和耐久性，与发泡陶瓷板平整坚实的表面可牢靠粘接，对墙板有密封保护作用；同时装饰铝面板样式种类丰富，能够满足各类建筑的外部需求。
9.一种利用权利要求1-8任一所述轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板的作法，其特征在于：其具体步骤如下：
第一步：在工厂车间将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)定位、开槽；
第二步：在外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)开槽部处填充高性能水泥胶浆，即刻将钢筋网(3)压入开槽底部，将压入过程中挤出的水泥胶将抹平；同时在外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)开槽侧四周粘接木块(6)；
第三步：在外侧发泡陶瓷板(1)植筋一侧抹纤维水泥砂浆层，砂浆层厚度为10mm-20mm；当砂浆层为10mm时，先抹砂浆5mm厚，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆5mm厚；当砂浆层为20mm时，先抹砂浆10mm厚，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆10mm厚；其他厚度的砂浆抹层的作法类似，先抹砂浆厚度的1/2，随之在其表面铺设钢丝网，随后再抹砂浆厚度的1/2；
第四步：待砂浆养护完成后，通过木块(6)、自攻钉(7)将外侧发泡陶瓷板(1)、内侧发泡陶瓷板(2)与轻钢龙骨(5)连接，并填充聚苯板；
第五步：将发泡陶瓷板外侧面用结构胶粘贴装饰铝合金板(9)完成轻钢龙骨及面层强化型铝合金饰面夹芯聚苯发泡陶瓷复合墙板制作。
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