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自装饰复合硅酸盐保温板
技术领域
本发明涉及一种建筑复合保温装饰外墙板，适用于建筑外墙外保温领域。
背景技术
随着对节能、环保要求的不断提高，建筑围护结构的节能技术日益加强，外墙外保温技术由于具有消除“热桥”的优势和良好的热舒适性，因此得到广泛应用。
就目前而言外墙外保温主要施工工艺如下：墙体结构层——保温绝热层(岩棉板、聚苯板、胶粉聚苯颗粒等)——抗裂砂浆层、网格布——柔性腻子层——涂料饰面层；或墙体结构层——保温绝热层(岩棉板、聚苯板、胶粉聚苯颗粒等)——抗裂砂浆层——钢丝网架——瓷砖饰面层。由于现有技术必须现场施工，不可避免的要受到气候、天气情况影响，冬季、雨季施工受到一定限制；同时施工工艺复杂、施工要求较高，对施工人员的要求也很高，抗裂层施工时，对耐碱网格布的搭接处理要严格，不然易发生开裂；对EPS板或XPS板施工时，要注意板缝的处理，不然易导致整个墙体的开裂。所有这些因素使得外保温的施工质量得不到有效保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保温性能好的自装饰复合硅酸盐保温板。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：自装饰复合硅酸盐保温板，它由保温层、抗裂层和装饰层组成，从内到外依次为保温层、抗裂层、装饰层；其特征在于：保温层的厚度为35～42mm；保温层由有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料加水混合而成，有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料的质量比为1∶(6～11)，水的加入量为有机-无机混合保温材料和无机胶凝材料质量的0.6-0.7倍；
所述的无机胶凝材料由水泥、硅铝玻璃空心球体料、微细矿渣粉和减水剂混合而成，各原料所占质量百分比为：水泥47～55.1％，硅铝玻璃空心球体料33～40％，微细矿渣粉8～14％，减水剂0.8～0.9％；
所述的有机-无机混合保温材料由有机保温材料和无机保温材料混合而成，各原料所占质量百分比为：有机保温材料28～32％，无机保温材料68～72％；
有机保温材料由聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料经破碎而成，粒径3～5mm；无机保温材料是筛选后的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石或玻化微珠，粒径为2～5mm。
所述的装饰层由白水泥、颜料和水混合而成，白水泥、颜料所占白水泥和颜料的质量百分比为：白水泥94～97％、颜料3～6％，水的加入量为白水泥和颜料质量的0.5-0.6倍；装饰层的厚度为2～3mm。所述的装饰层的颜料选用Fe₂O₃系列粉状颜料。
所述的抗裂层由纤维和聚合物基水泥砂浆加水混合而成，各原料所占质量百分比为：纤维0.1-1％，聚合物基水泥砂浆99-99.9％；水的加入量为纤维和聚合物基水泥砂浆质量的0.4-0.6倍；抗裂层的厚度为2～3mm，压折比≤3。所述的纤维为天然纤维(如麻、棉)、抗碱玻璃纤维或化学纤维(如改性聚丙烯纤维)中的一种或几种混合，几种混合时为任意配比。
所述的保温层的湿表观密度为190～220kg/m³，干表观密度为165～200kg/m³，抗压强度≥0.23Mpa，导热系数≤0.069W/k.m。有机-无机混合保温材料容重20～30kg/m³，导热系数≤0.045W/k.m，憎水率＞95％。
所述的硅铝玻璃空心球体料，其比表面积为400～5000m²/kg，球体粒径为0.5μm～60μm，氧化硅的含量在50％以上。
所述的微细矿渣粉为超细粉磨后的矿渣粉，粒径为500-1250目；其主要化学组成为CaO40.30％、SiO₂ 38.20％、Al₂O₃ 11.00％、MgO 7.35％。
所述的减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸系高效减水剂。
自装饰复合硅酸盐保温板的湿表观密度为330～350kg/m³，干表观密度为280～330kg/m³，自装饰复合硅酸盐保温板的总厚度为40～48mm。
保温层中的保温材料采用了一定配比的有机-无机保温材料混合的形式，结合了有机保温材料导热系数小、吸水率小和无机保温材料化学稳定性好、耐老化性好的优点。有机-无机混合保温材料作为轻骨料，同时起到保温隔热作用。水泥作为无机胶凝材料，对保温材料颗粒起到包裹作用，同时也是整个材料的强度来源。微细矿渣粉作为辅助胶凝材料对墙体早期强度有利。硅铝玻璃空心球体料作为隔热材料和辅助胶凝材料；此混合料含有大量的玻璃球体，由于“滚珠效应”而显著改善施工工作性；同时由于有低比表面积材料的加入，使得整个墙体后期强度提高很多。抗裂层材料中加入了大量的纤维，使材料形成网状结构，有较强的断裂韧性，增强了抗拉作用。装饰层采用无机材料组分，与有机涂料相比，其抗老化性能、耐候性能、防火性能和力学性能更优异。
本发明的有益效果：
1、对有机-无机混合保温材料颗粒的级配、配比以及它和胶凝材料的配比的优化设计，使得此自装饰复合硅酸盐保温板的密度、压缩强度、导热系数、不透水性能等各种性能指标都得到了优化，各性能指标见表1。
         表1  自装饰复合硅酸盐保温板  测试结果

  序号  测试项目  计量单位  实测结果  1  湿表观密度  Kg/m³  330～350  2  干表观密度  Kg/m³  280～330  3  压缩强度(常温  28d)  MPa  0.23～0.28  4  导热系数  W/k.m  0.062～0.069
2、此自装饰复合硅酸盐保温板的保温性能通过计算外墙平均传热系数Km，评价如下：目前典型的胶粉聚苯颗粒用于砖墙墙体外保温的保温性能评价结果见表2。
              表2  胶粉聚苯颗粒外保温墙体保温性能评价结果  外墙名称  保温层厚  度(mm)  外墙总厚  度(mm)              主体部位  外墙平均  传热系数  Km  传热阻(m²·k)/W  传热系数W/  (m²·k)  240mm砖墙  30  295  0.93  1.08  1.14  40  305  1.08  0.93  0.97  45  310  1.16  0.87  0.91
本发明的自装饰复合硅酸盐保温板保温性能计算结果见表3。
              表3  自装饰复合保温板用于砖墙墙体外保温的保温性能指标计算结果  外墙名称  复合保温  板厚度  (mm)  外墙总厚  度(mm)            主体部位  外墙平均  传热系数  Km  传热阻(m²·k)/W  传热系数W/  (m²·k)  240mm砖墙  40～50  280～290  1.23  0.81  0.83～  0.85
对比发现对同一外墙主体进行外保温时，在不增加外墙总厚度的基础上，自装饰复合硅酸盐保温板的平均传热系数比胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系减小25％以上，具有更优的保温性能。
3、和现场外保温方式相比，预制外保温复合板采取在工厂内将保温层、抗裂层、装饰层一次成型并养护，有利于解决传统外保温现场施工难以克服的裂缝问题。另外，其一体化预制板的构造与现场安装模式，避免了现场施工时保温层的人为损坏，以及因涂料和保温层开裂，进而破坏保温层的情况发生。预制外保温复合板更灵活更适用。减少了现场施工的工作量，外表面能有更丰富选择且外表面质量可以制作更好，更适用于规模化生产。
本发明制作简单、自重轻、搬运方便、可大幅度降低工程成本、提高施工进度(安装方便)，集保温、装饰功能于一体，并且该板的力学性能、耐水性能、保温性能和装饰效果好，可根据墙面大小的要求预制而成，整体性好，并具有良好的防火性能，既可用于新建建筑，也适用于既有建筑改造工程。
附图说明
图1是本发明自装饰复合硅酸盐保温板的结构示意图
图中：1-保温层，2-抗裂层，3-装饰层。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
如图1所示，自装饰复合硅酸盐保温板，它由保温层1、抗裂层2和装饰3层组成，从内到外依次为保温层、抗裂层、装饰层；保温层的厚度为38mm；保温层由有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料加水混合而成；所述的无机胶凝材料由水泥、硅铝玻璃空心球体料、微细矿渣粉和减水剂混合而成；按质量比：水泥∶硅铝玻璃空心球体料∶微细矿渣粉∶减水剂∶有机-无机混合保温材料∶水＝500∶300∶100∶8∶130∶700配比原料；其中：水泥为425号水泥；硅铝玻璃空心球体料是武钢生产的，其比表面积为4235m²/kg；微细矿渣粉为矿渣微粉，购自武钢，粒径为500-1250目；减水剂为萘系高效减水剂FDN-1。
所述的有机-无机混合保温材料由有机保温材料和无机保温材料混合而成，各原料所占质量百分比为：有机保温材料30％，无机保温材料70％；有机保温材料由废弃聚苯乙烯泡沫塑料经破碎而成，粒径3～5mm；无机保温材料是筛选后的玻化微珠，粒径为2～5mm。
所述的装饰层由白水泥、颜料和水混合而成，白水泥、颜料所占白水泥和颜料的质量百分比为：白水泥95％、颜料5％，水的加入量为白水泥和颜料质量的0.55倍；装饰层的厚度为3mm。所述的装饰层的颜料选用Fe₂O₃系列粉状颜料。
所述的抗裂层由纤维和聚合物基水泥砂浆加水混合而成，各原料所占质量百分比为：纤维0.2％，聚合物基水泥砂浆99.8％；水的加入量为纤维和聚合物基水泥砂浆质量的0.5倍；抗裂层的厚度为2mm；其中，纤维为3mm长的改性聚丙烯纤维。
制作工艺如下：
1)按板材尺寸制作试模，试模尺寸600mm×600mm×50mm。
2)按上述保温层、抗裂层、装饰层各层原料的配比选取原料，各层原料分别混合好备用。
3)依次在试模内铺摊38mm厚保温层、2mm厚抗裂层，用抹刀抹平；3mm装饰层，自流平，静置24h。
4)拆模养护(60℃恒温蒸养24h后，标养28d)，得自装饰复合硅酸盐保温板。
实施例2：
自装饰复合硅酸盐保温板，它由保温层、抗裂层和装饰层组成，从内到外依次为保温层、抗裂层、装饰层；保温层的厚度为39mm；保温层由有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料加水混合而成，有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料的质量比为1∶9，水的加入量为有机-无机混合保温材料和无机胶凝材料质量的0.65倍；
所述的无机胶凝材料由水泥、硅铝玻璃空心球体料、微细矿渣粉和减水剂混合而成，各原料所占质量百分比为：水泥52.2％，硅铝玻璃空心球体料37％，微细矿渣粉10％，减水剂0.8％；其中：水泥为325号水泥；硅铝玻璃空心球体料是武钢生产的，其比表面积为4320m²/kg；微细矿渣粉为矿渣微粉，购自武钢，粒径为500-1250目；减水剂为天津巨龙生产的高效减水剂；
所述的有机-无机混合保温材料由有机保温材料和无机保温材料混合而成，各原料所占质量百分比为：有机保温材料30％，无机保温材料70％；
有机保温材料由废弃聚苯乙烯泡沫塑料经破碎而成，粒径3～5mm；无机保温材料是筛选后的膨胀珍珠岩，粒径为2～5mm。
所述的装饰层由白水泥、颜料和水混合而成，白水泥、颜料所占白水泥和颜料的质量百分比为：白水泥96％、颜料4％，水的加入量为白水泥和颜料质量的0.55倍；装饰层的厚度为2.5mm。所述的装饰层的颜料选用Fe₂O₃系列粉状颜料。
所述的抗裂层由纤维和聚合物基水泥砂浆加水混合而成，各原料所占质量百分比为：纤维0.5％，聚合物基水泥砂浆99.5％；水的加入量为纤维和聚合物基水泥砂浆质量的0.5倍；抗裂层的厚度为2.5mm；其中，纤维为7mm长的改性聚丙烯纤维。
其制作工艺同实施例1。
实施例3：
自装饰复合硅酸盐保温板，它由保温层、抗裂层和装饰层组成，从内到外依次为保温层、抗裂层、装饰层；保温层的厚度为35mm；保温层由有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料加水混合而成，有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料的质量比为1∶6，水的加入量为有机-无机混合保温材料和无机胶凝材料质量的0.6倍；
所述的无机胶凝材料由水泥、硅铝玻璃空心球体料、微细矿渣粉和减水剂混合而成，各原料所占质量百分比为：水泥52.2％，硅铝玻璃空心球体料33％，微细矿渣粉14％，减水剂0.8％；其中：水泥为325号水泥；硅铝玻璃空心球体料是武钢生产的，其比表面积为4231m²/kg；微细矿渣粉为矿渣微粉，购自武钢，粒径为500-1250目；减水剂购自武钢浩源。
所述的有机-无机混合保温材料由有机保温材料和无机保温材料混合而成，各原料所占质量百分比为：有机保温材料28％，无机保温材料72％；
有机保温材料由废弃聚苯乙烯泡沫塑料经破碎而成，粒径3～5mm；无机保温材料是筛选后的膨胀蛭石，粒径为2～5mm。
所述的装饰层由白水泥、颜料和水混合而成，白水泥、颜料所占白水泥和颜料的质量百分比为：白水泥94％、颜料6％，水的加入量为白水泥和颜料质量的0.5倍；装饰层的厚度为2mm。所述的装饰层的颜料选用Fe₂O₃系列粉状颜料。
所述的抗裂层由纤维和聚合物基水泥砂浆加水混合而成，各原料所占质量百分比为：纤维0.1％，聚合物基水泥砂浆99.9％；水的加入量为纤维和聚合物基水泥砂浆质量的0.4倍；抗裂层的厚度为3mm；其中，纤维为耐碱短切玻璃纤维。
其制作工艺同实施例1。
实施例4：
自装饰复合硅酸盐保温板，它由保温层、抗裂层和装饰层组成，从内到外依次为保温层、抗裂层、装饰层；保温层的厚度为42mm；保温层由有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料加水混合而成，有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料的质量比为1∶11，水的加入量为有机-无机混合保温材料和无机胶凝材料质量的0.7倍；
所述的无机胶凝材料由水泥、硅铝玻璃空心球体料、微细矿渣粉和减水剂混合而成，各原料所占质量百分比为：水泥51.1％，硅铝玻璃空心球体料40％，微细矿渣粉8％，减水剂0.9％；其中：水泥为325号水泥；硅铝玻璃空心球体料是武钢生产的，其比表面积为4250m²/kg；微细矿渣粉为矿渣微粉，购自武钢，粒径为500-1250目，其粒径为500-1250目；减水剂为聚缩酸高效减水剂。
所述的有机-无机混合保温材料由有机保温材料和无机保温材料混合而成，各原料所占质量百分比为：有机保温材料32％，无机保温材料68％；
有机保温材料由废弃聚氨酯泡沫塑料经破碎而成，粒径3～5mm；无机保温材料是筛选后的玻化微珠，粒径为2～5mm。
所述的装饰层由白水泥、颜料和水混合而成，白水泥、颜料所占白水泥和颜料的质量百分比为：白水泥97％、颜料3％，水的加入量为白水泥和颜料质量的0.6倍；装饰层的厚度为3mm。所述的装饰层的颜料选用Fe₂O₃系列粉状颜料。
所述的抗裂层由纤维和聚合物基水泥砂浆加水混合而成，各原料所占质量百分比为：纤维1％，聚合物基水泥砂浆99％；水的加入量为纤维和聚合物基水泥砂浆质量的0.6倍；抗裂层的厚度为2mm。其中纤维为30％为7mm长的改性聚丙烯纤维、70％为3mm长的改性聚丙烯纤维。
其制作工艺同实施例1。
实施例5：
自装饰复合硅酸盐保温板，它由保温层、抗裂层和装饰层组成，从内到外依次为保温层、抗裂层、装饰层；保温层的厚度为36mm；保温层由有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料加水混合而成，有机-无机混合保温材料与无机胶凝材料的质量比为1∶7，水的加入量为有机-无机混合保温材料和无机胶凝材料质量的0.64倍；
所述的无机胶凝材料由水泥、硅铝玻璃空心球体料、微细矿渣粉和减水剂混合而成，各原料所占质量百分比为：水泥55.1％，硅铝玻璃空心球体料34％，微细矿渣粉10％，减水剂0.9％；其中：水泥为425号水泥；硅铝玻璃空心球体料是武钢生产的，其比表面积为4210m²/kg；微细矿渣粉为矿渣微粉，购自武钢，粒径为500-1250目；减水剂为聚缩酸高效减水剂。
所述的有机-无机混合保温材料由有机保温材料和无机保温材料混合而成，各原料所占质量百分比为：有机保温材料30％，无机保温材料70％；
有机保温材料由废弃聚氨酯泡沫塑料经破碎而成，粒径3～5mm；无机保温材料是筛选后的玻化微珠，粒径为2～5mm。
所述的装饰层由白水泥、颜料和水混合而成，白水泥、颜料所占白水泥和颜料的质量百分比为：白水泥96％、颜料4％，水的加入量为白水泥和颜料质量的0.54倍；装饰层的厚度为2mm。所述的装饰层的颜料选用Fe₂O₃系列粉状颜料。
所述的抗裂层由纤维和聚合物基水泥砂浆加水混合而成，各原料所占质量百分比为：纤维0.6％，聚合物基水泥砂浆99.4％；水的加入量为纤维和聚合物基水泥砂浆质量的0.5倍；抗裂层的厚度为2mm。其中纤维为尼龙纤维。
其制作工艺同实施例1。