石膏在墙体材料中的应用及其与装配式建筑的关系

/石膏在墙体材料中的应用及其与装配式建筑的关系随着世界人口增长，建筑用地的冲突日益凸显。现代化建筑渐渐向高层进展的趋势已成必定，质量轻、成型快、便于机械化快速安装的装配式墙板，已成为共同关注的焦点。总览世界各国的装配式建筑和墙体材料，唯有高强度石膏墙板质量轻、成型快，白色、中性、无气味，节能、环保、保温性能好，用途广泛，便于机械化快速安装，是全世界公认的绿色建材，极具进展前景，将渐渐成为将来墙体的主导材料。一、石膏是装配式建筑和墙板生产的基础材料石膏是装配式建筑和墙板生产的基础材料，但是目前，我国生产的石膏粉体材料，95%以上为型建筑石膏粉，产品性能较差，适用领域有限，市场上重要用于纸面石膏板的生产，或作为一种辅佑襄助性的建筑材料，根本无法与水泥相比，将来不会有大的进展。装配式建筑重要使用各种类型的高强度石膏，其中包括：型半水高强度石膏、Ⅱ型无水石膏、复合型高强度功能材料等，社会需求量将越来越大。1、型半水高强度石膏高强度石膏是一大类综合性能全面优于水泥的革命性新材料，它的抗压性能比水泥高，并且同等标号的石膏，抗折强度比水泥高一倍以上。另外，石膏颜色白、重量轻、出材率高，能耗低、保温性能好，使用特别便利，是工业发达国家普遍采纳的环保、健康型、绿色新材料。过去，我国虽有高强度石膏生产，但都是单一的半水型高强度石膏，并且因其生产技术落后，成本高、周期长、产能小、产量少，无法充足装配式墙板应用的需要。近年来，我国的型半水高强度石膏生产技术，有了长足的进展，相继推出的干法型高强度石膏生产技术，单线生产本领已经可以达到100～500Kt/a；液相法型超高强度石膏生产技术，单线生产本领也可以达到50～300Kt/a，国内外未见先例，这为高强度石膏墙板的生产和广泛应用，制造了良好的保证条件，也为高强度石膏在墙体领域的广泛应用奠定了基础。2、Ⅱ型无水石膏Ⅱ型无水石膏的种类既包括天然石膏，也有人们煅烧加工的Ⅱ型无水石膏，它可以转化为高强度石膏，这一点，在我国几乎不为人所知，有价值的讨论成果也很少。采纳专门的加工技术和配方，Ⅱ型无水石膏可以转化为具有优越性能的新材料。它具有凝结时间长，软化系数高，操作性、耐水性好、抗压、抗折强度高的显著特性，在很多领域的使用性能，远远优于半水型高强度石膏，是一类潜力很大的新材料。Ⅱ型无水石膏，特别适合于加工制作砌筑砂浆、抹灰砂浆、自流平地板砂浆等预混干拌砂浆材料，软化系数通常可以达到0.8以上，再施以必要的技术提高，即可接近水泥的性能。施以快速转化技术，Ⅱ型无水石膏也可以制作各类高强度石膏墙板、装饰板、功能板、代木板等等。3、复合型功能材料Ⅱ型无水石膏与型半水高强度石膏、甚至型半水石膏采纳不同的比例混合，再掺加不同比例的矿物材料、功能材料、化工材料，即可制成各类复合型高强度功能材料。复合型高强度功能材料，可以广泛用于各类墙板生产，也可以用作各类墙面、地面、天花板的涂覆、饰面材料。二、嵌装式墙体采纳嵌装式高强度石膏墙板和砌筑石膏嵌装式墙体是采纳嵌装式高强度石膏墙板和砌筑石膏等，经过拼接、镶嵌、粘合、抹（或贴）面等作业，干燥、固定后建成的墙体。1、墙板型式与用途嵌装式高强度石膏墙板，采纳400#以上的高强度石膏粉为重要原材料，混合肯定量的无害化工业废渣或稻壳、锯末、竹屑、棉杆等农业废料，采纳科学配方，机械化连续成型的高强度石膏大板。嵌装式高强度石膏墙板，特别适合于现代化高层楼盘的建设，适合于机械化、标准化的安装工序。施工速度快、效率高，质量均一性好。2、基本生产工艺技术嵌装式高强度石膏墙板生产线，采纳高精度、固定式专业设备和连续浇注成型方法，依据建筑工程的实际需要，通过计算机设定，可以连续不间断地出板并切割为任意宽度和长度的石膏大板、石膏条板、石膏过梁板、石膏保温板或石膏砌块，也可以依据用户要求，加网、加筋、贴面、压槽，生产高性能、多用途的石膏功能墙体板材。嵌装式高强度石膏墙板，一般为实心墙板，可以是石膏陶粒板、矿渣板、发泡板，也可以是分层浇注，中心为轻质的发泡保温夹层。3.墙板的性能与特点（1）原材料来源广。嵌装式高强度石膏墙板，可以使用天然石膏、脱硫石膏、磷石膏等各种石膏原材料生产的高强度石膏粉为原材料。（2）自由调整切割尺寸。不但可以任意调整石膏板的厚度、宽度，长度和宽度都可以自由切割，可以充足墙体工程对板材尺寸多样化的要求；另外，板材纵、横两个方向的压槽，也可以使现场裁切变得简单。（3）力学性能好。通过布网、加筋等加强、增韧措施，不但可以充足大跨度墙体对石膏板的强度要求，也可以提高墙体的稳定性、耐久性。（4）热能利用率高、热能、电能消耗低。（5）生产线计算机自动化掌控，产品内在质量和外观品质都好。（6）可操作性强，施工速度快、施工质量好、经济效益高。三、隔断式墙体采纳高强度石膏压型板、连接件和粘结石膏隔断式墙体，是采纳高强度石膏压型板、连接件和粘结石膏等，经过拼接、镶嵌、粘合、饰（或贴）面等作业组装成的墙体，隔断式墙体一般兼有书橱、壁柜、衣箱、储物间、花架、古董架等功能。高强度石膏压型板，无臭、无味，清洁、环保，具有强度高、不变形、无虫蛀、无霉变，防火、阻燃，力学性能好等优良特性，是上好的隔断式墙体材料。1.高强度石膏压型板高强度石膏压型板，它是以高强度石膏为重要胶凝材料，依照优选配方，分别添加多种功能材料、纤维加强材料、掺合料等，通过自动化的大型工业生产线，高质量、连续化生产的多用途无纸面石膏板材。依据功能材料和掺合料的不同，石膏压型板有纤维板、锯末板、稻壳板、竹丝板、矿渣板等不同类型。2.用途与使用方法石膏压型板，与纸面石膏板相比，节省了两层成本较高、防火性能较差的护面纸，是制板行业的一种新产品，它性能良好、外观美丽，综合性能非常优越，具有很高的抗冲击力和力学性能，内部粘结坚固，具有突出的防潮、防水、防火、绝缘特性，绿色、环保、无毒害、不燃烧，还具有隔音、保温、防火、防静电、绝缘、防腐等特别优异的性能。石膏压型板不但可以制作隔断式墙体，也是现代化建筑干粉刷贴面墙、保温地面、吊顶天花板、壁挂消音板的优选材料；也可以用于防火隔断、防火门，制作室内的家具、壁挂、工作台等等，石膏压型板保温、隔音、平整度好，墙体工程质量高。3.生产工艺技术石膏压型板的生产技术，是我国在消化汲取国外先进技术合理成分的基础上，结合国内的先进生产技术和配方，创新进展的一项新技术。石膏压型板的重要生产原材料重要为高强度石膏，它可以全部使用天然矿石生产，也可以全部或的利用工业副产石膏。石膏压型板的生产过程是：首先将石膏原材料转化为高强度石膏，再依照设计配方添加功能材料、掺合料、水和化学添加剂等，均匀混合后，配送到铺装机，次序完成压型、养护、干燥、切边、打磨、抛光、雕花、敷面等工序后，经检验合格，即成为产品。四、复合墙体采纳中心固定金属或木龙骨，前后两面固定石膏板建筑龙骨复合墙体是采纳中心固定金属或木龙骨，前后两面固定石膏板建筑的复合墙体。目前使用的石膏板重要为纸面石膏板，无纸面石膏板使用的还很少，但目前中高档墙体建筑对无纸面石膏板的渴求非常迫切，随着社会的进步和建设标准的提高，高强度无纸面石膏复合墙体的市场将越来越大。1.纸面石膏板众所周知，纸面石膏板的生产原材料都是型建筑石膏粉，产品力学性能较低，制成的纸面石膏板已经大量用于龙骨复合墙板，一般的做法是，先在墙体中心安装木龙骨或金属龙骨，再将纸面石膏板固定于龙骨两侧，然后嵌缝，刮腻子，上涂料，做成墙体。目前，由纸面石膏板和龙骨装配的复合墙板，一般只用于要求不高的简易隔断墙，其重要原因是：（1）纸面石膏板的力学性能较差，简单碎裂穿洞，房间的安全性差；（2）中心龙骨+二层纸面石膏板的复合墙体，隔声性能达不到38db，不能充足房间隔声的要求；（3）墙面的平整度等外观质量较差；（4）火灾时，纸面石膏板护面纸会糊化冒烟，算不上防火材料；（5）遇有潮湿环境，存在纸面脱落的隐患；（6）相当多的纸面石膏板都是采纳未经净化处理的工业副产石膏为原材料生产的制品，客观上存在污染危害。2.高强度无纸面石膏墙板近年来，使用厚度20～25mm的高强度无纸面石膏板与龙骨复合建筑的墙体备受青睐。这是由于，高强度无纸面石膏板与龙骨复合的墙体具有美观的外形和更高的使用价值，造价不超过20%，却完全避开了纸面石膏板与龙骨复合墙板的那些弊端，成为中高档墙体的首选。将来的高强度无纸面石膏板，会有很多不同的型式，目前，创新设计的重要有以下几个类型：（1）浇注式墙板浇注式高强度石膏墙板，是采纳400#以上的高强度石膏，复合掺加矿物材料、纤维材料或经过处理的工农业废渣、废料，以及少量改性、增益材料，均匀制浆后浇注成型的墙体板材。浇注式高强度石膏墙板，特别适合于建筑高档复合墙体，也可以作为地板、装饰板使用，添加特别材料，也可以用作防水板、防火板、防磁、绝缘板采纳不同的浇注型式，可以建设年生产本领为50～500Km2/a的加工生产线。（2）切割型墙板切割型高强度石膏墙板，它可以采纳400#以上的型高强度石膏，也可以采纳特制的Ⅱ型无水石膏，复合掺加矿物级配、色配粒料，纤维材料，以及少量防水、保健、色素、加香材料，均匀制浆后，先浇注成型为巨型的块体材料，待硬化定型后，再按设定厚度切割成为要求的墙体板材，依据需要也可以进行后期的研磨、抛光或雕花。切割型高强度石膏墙板，一般仿佛于彩色水磨石，它可以制作的颜色斑斓，特别适用于建筑物的窗台板、过梁下免饰垫板，门洞、窗洞的装饰板、套板，以及电梯井、电缆井的饰面板，当然，也可以用于墙板、地板、天花板。采纳不同的浇注型式，可以建设年生产本领为10～100Km2/a的加工生产线。（3）连续成型墙板连续成型高强度无纸面石膏板，有单层、多层之分，单层加网的石膏板，生产工艺比较简单，但石膏板简单挠曲形变，影响使用效果；多层加筋夹层的高强度石膏板工艺比较多而杂，但石膏板质量轻、不易变形，使用效果好。连续成型高强度石膏板，单层的重要用于建筑物的墙板、装饰板；家筋夹层的高档板还可以用作隔断板、家具板、防火门、通风管道等。采纳不同的生产线设备，年生产本领可以达到5～30Mm2/a。五、现浇墙体以各类复合型高强度石膏功能材料为重要原材料现浇墙体一般是教唆用各类复合型高强度石膏功能材料为重要原材料，在施工现场加水配制浆料、泵送到工作面，通过模箱浇注、挂网喷涂、机械打印、面层整饰等现场作业，直接成型建筑墙体的施工技术。现浇墙体具有机械化、自动化、连续化程度高，施工速度快，墙体结构性好，不易变形、开裂，牢靠性、耐久性好，建筑成本低、投资效益好等很多优点，肯定会成为将来墙体建筑的重要形式。1.模箱式模箱式现浇墙体，依据模箱的不同类型，有以下几种不同型式：（1）可拆卸拼装模板：它是采纳平整、坚实、不粘结模板封闭成箱，再将二侧牢靠固定，注入石膏料浆、快速成型石膏墙体，然后拆除模具，再涂饰、整理墙面的施工方法。这种施工方法的优点是同一模具可用于不同的墙体施工，模具占用量少，投资费用较少；缺点是模具安装、拆卸、清理的工作量大，墙面的后整理工作量也比较大，人工成本高。（2）永久模板：它采纳10～15mm高强度无纸面石膏板作为永久模板，毛面对内、饰面对外，使用粘结石膏勾缝，封闭成箱，再将墙板二侧牢靠支撑、固定，注入石膏料浆后成型石膏墙体，墙体与石膏模具板硬化为一体，无需拆除模板，模板即为永久墙面。永久模板的优点是不需要拆卸、清理模板，墙面的后整理工作量也大大削减，人工成本低；缺点是需要加添石膏模板的投资费用。（3）移动式模板：顾名思义，移动式模板是依据墙体结构尺寸专业设计的整体式模箱，下部带有万向辊轮可以移动或定位。移动式模板优点是不需要人工反复的安装、拆卸、清理模具，人工成本低，劳动强度小。缺点是模具投资较高。2.喷涂式喷涂式现浇墙体，也有以下几种不同型式：（1）挂网喷涂。它是先在待施工墙洞悬挂并固定金属或高分子壁网材料，喷涂界面材料后，再喷涂抹灰石膏砂浆，二面抹平后筑成墙体。依据不同的保温、隔声需要，可以实行一层网、二面喷涂，或二层网、单面喷涂的不同形式。（2）钢悬索喷涂。对于抗震要求高或空间较大的墙面，可以先在待施工墙洞张紧钢悬索，再铺设壁网材料，然后喷涂成墙。（3）夹心喷涂。它是先在待施工墙洞布置并固定泡沫板等轻质板材，也可以使用空心纸管、塑料管，涂覆界面材料后，再喷涂抹灰石膏砂浆，前后二面抹平后即成夹心（或空心）现浇墙体。3.打印式打印式现浇墙体，是近年兴起的施工新技术。它就像燕子垒窝，蜜蜂筑巢，也仿佛于现在的高架桥施工，施以浆体材料，不断的注入、不断的凝结，在连续不断的渐变过程中，长大成墙。众所周知，高强度石膏，特别是型半水高强度石膏，具有凝结很快的自然特性，并且石膏本身硬度低，对设备、尤其是打印头的磨损很低，特别适合于打印