快拼无缝免装修防火保温墙体及其制备方法技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤指一种快拼无缝免装修防火保温墙体及其制备方
法。
背景技术
传统建筑内墙做法都是先砌墙或者安装内墙条板，之后抹灰、装饰等工序，费时费
力，容易造成材料的浪费，不利于节能环保政策的实施，且砌墙采用红砖，红砖经干燥后在
900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块，烧成过程中同时也排放了大
量的废气CO2。CO2加剧了温室效应，严重影响人们赖以生存的自然环境。
因此目前市场推出如加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏
板、新型隔墙板等。这些新型墙体材料以粉煤灰、煤矸石、石粉、炉渣等废料为主要原料，然
而上述新型墙体虽然轻质但易变形、尺寸不稳定、抗压强度低、抗拉强度弱、抗开裂性能和
吊挂能力不佳、生产成本高、隔音保温效果差等缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种快拼无缝免装修防火保温墙体及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是一种快拼无缝免装修防火保温墙
体，包括一体挤压成型的墙板本体，一体挤压成型尺寸稳定，内外一致，性能均衡，所述的墙
板本体侧面上分别设置有定位槽，所述的墙板本体顶面和底面分别设置有第一拼接口和第
二拼接口，所述的第一拼接口和第二拼接口的其中一个具有向墙板本体的内部凹陷的形
状，另一个具有向所述墙板本体的外部凸出的形状；相邻墙板本体通过第一拼接口和第二
拼接口无缝快速拼接，所述的墙板本体内设有若干个贯穿第一拼接口和第二拼接口的发泡
腔体，所述的发泡腔体截面面积由第一拼接口向第二拼接口逐渐变小，从而使发泡腔体形
成底端粗顶端细的倒锥体空腔，首先加强墙板本体底部承重力，其次使墙板本体尺寸稳定
性，降低收缩率，减少翘曲变形，减小墙板本体发泡形成发泡腔体时的材料蠕变，所述的墙
板本体包括30％-52％碳煤灰、30％-40％工业废碱液、10％-15％植物粉末、5％-10％煅烧
白土、0.3％-0.7％苯磺酸钠、2％-6％氢氧化钠。
优选地，所述的植物粉末是被粉碎成60～80目的农作物秸秆粉末、农作物壳料粉
末或锯末粉料的混合物。
农作物秸秆为马齿苋或稻草或小麦秆或棉花秆或葵花秆或麻秆或油菜秆或大豆
秆中的一种或几种的混合物。
农作物壳料为稻壳或花生壳或核桃壳中的一种或几种的混合物。
优选地，所述的农作物秸秆粉末是马齿苋粉末。采用马齿苋植物粉末，使墙板本体
具有消除甲醛、抗菌、抗电磁辐射和释放负离子、净化空气的作用。
优选地，所述的墙板本体表面可涂饰图案或文字或颜色中的至少一种。
优选地，所述的碳煤灰为火力发电厂燃煤排出的细度小于150目的碳颗粒和煤灰
颗粒的混合粉末。
氢氧化钠侵蚀碳煤灰微粒表面，加大碳煤灰的活性，煤灰颗粒含有SiO2和Al2O3等
活性物质，可以与煅烧白土发生水化反应，产生一定量胶凝物质，提高墙板强度和植物粉末
的粘结能力,从而使成型的墙板抗拉、抗开裂性能强。植物粉末作为保水增稠组份，其作用
在于能在浆体中溶胀，产生桥连作用，并通过分子吸附作用将碳颗粒、煤灰颗粒和白土连接
在一起，避免白土颗粒沉降和碳颗粒、煤灰颗粒上浮，保证料浆拌合均匀；植物粉末的存在
大大增加了料浆拌合后的粘聚性和施工性；植物粉末的作用还在于防止浆体中水分被基底
材料吸收或过度蒸发，从而起到良好的自养护作用，苯磺酸钠作为表面活性剂使碳煤灰、煅
烧白土吸附工业废碱液，进行更充分的水化反应，可在碳、煤灰、白土颗粒间形成柔软可塑
的气泡层，也使料浆的可塑变形能力大为提高，改善了料浆的流动性，同时使碳、煤灰、白土
颗粒、植物粉末均匀地分散和溶合，促使各种原料间的粘接力增强。
另外，植物粉末是多纤维材料，纤维增加，使墙板本体形成无数连绵在一起的微小
孔洞或细小的缝隙，使声音在通过这些无数的通道而渐削弱，起到吸音的作用，从而形成较
强的吸声结构。又通过改性剂氢氧化钠配合使用，缩短了产品固化时间的同时，又清除杂
质，促进各原料发生化学反应，使面密度提高，增加声音反射；又改善了材料的表面结构，使
声音部份向外反射，另一部分向内反射，减少反射声反射频率和次数，以及绕声高度，从而
减少噪音到达受声点的声音量，达到减少噪音的有益效果和目的。
优选地，所述的墙板本体还包括地聚合物。
地质聚合物是一种新型的无定形到半结晶状态的铝硅酸盐聚合材料，地质聚合物
材料中的特殊硅氧四面体和铝氧四面体之间化学键合而形成三维网络结构。本地质聚合物
材料是一种新型材料，制作过程中全部采用未经煅烧原料，且制作过程中不需要重新高温
烧成，在制备工艺中不采用消耗资源和能源的“两磨一烧”煅烧工艺，基本不排放CO2。地聚
合物的原材料来源广泛、制备方便、能耗小，同时具有较高的力学性能和非常优异的耐高温
性能，添加地聚合物使墙板具有良好的耐火耐高温性、耐化学腐蚀性。
一种快拼无缝免装修防火保温墙体拼接方式，包括以下步骤：预先在地面安装施
工定位柱；将墙板本体的定位槽装入施工定位柱，并将墙板本体推装到位，再把下一块墙板
本体的定位槽装入施工定位柱，并推抵到前一块墙板本体，上下相邻两墙板本体通过第一
拼接口和第二拼接口实现无缝快速拼接，拼接完成后形成墙面，定位槽和定位柱间的缝隙
处灌注嵌缝材料，静置1～2天即可，砼彻完成后的墙板本体上的发泡腔体连通可替代楼房
内的电气设备通道等，美化墙体，线体不需要挖埋，直接穿到发泡腔体内，避免在墙体外布
线。
一种快拼无缝免装修防火保温墙体的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备植物粉末，将收集到的农作物秸秆切成长度为0.5～5cm，宽度为0.5～2cm
的小段，把农作物壳料和已切成小段的农作物秸秆在450℃下炭化处理1小时，取出，粉碎成
粉末；
(2)制备煅烧白土：将高岭石粘土、蒙脱石粘土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土于607-
828℃下煅烧3-6小时后取出，粉碎；
(3)把碳煤灰、工业废碱液、植物粉末、煅烧白土、苯磺酸钠、氢氧化钠分别运到原
料灌内；
(4)通过计量泵按比例把碳煤灰、工业废碱液、植物粉末、煅烧白土、苯磺酸钠、氢
氧化钠抽到离地面10米高的混合室内进行机械搅拌成料浆；
(5)料浆在重力作用下落入发泡室，并发泡1小时；
(6)发泡完成后通过捏合式搅拌自动送料机送入挤压成型机，挤出温度为80～100
℃，挤出速度为110～140转/分，模头压力为3～5MPa；
(7)挤压成型墙板坯，将成型后墙板坯进行切割，得到两侧向墙板本体内凹入的定
位槽、具有第一拼接口、第二拼接口和发泡腔体的墙板；
(8)墙板进入在线养护装置进行静停养护、饱和蒸汽养护、UV 光固化成型形成墙
板。
其中，静停养护：在墙板成型后在室温下放置12小时，该阶段主要是保证混凝土中
水泥进行了一定程度的水化反应，具有一定的结构强度，以防止升温期料浆成型后体积膨
胀对墙板结构产生破坏；
其中，饱和蒸汽养护使墙板经历低温、升温、恒温、降温四个在线养护阶段；
低温阶段:在20-30℃下对墙板进行10-20小时的低温蒸汽养护，养护湿度控制在
60-80％；
升温阶段：墙板坯的结构强度主要在升温阶段形成，升温速度控制在15℃/小时
内，最高温度不超过60℃，养护湿度控制在70-90％，避免升温过程中料浆成型后温度应力
超过其硬化强度造成墙板产生裂纹；
恒温阶段：恒温阶段的温度越高，时间越长，墙板的强度发展越快和最终发展的强
度越高。
降温阶段：降温阶段需要缓慢停汽，均匀降温，保持湿度，本阶段需要缓慢降温，减
少温差，以免出现过大的收缩拉应力，产生裂纹。
静停养护一般需要48-72小时才具有一定的强度，结合饱和蒸汽养护、UV光固化成
型后，产品在24小时内即有很好的强度，极大地提高了生产效率。同时，仅有静停养护容易
造成产品表面吸水饱和，在后续的压蒸养护时，表面水分气化，从而产生气泡。一般气泡的
发生率在50％以上，结合饱和蒸汽养护、UV光固化成型后，表面气泡的发生率在0.5％以下。
优选地，步骤(3)前，取地聚合物放入8-12％的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取
出，用清水反复洗涤，烘干并运到原料灌内。
优选地，根据客户需要，可在墙板表面可涂饰图案或文字或颜色或贴合不锈钢板
或大理石。墙板经快切快拼形成墙面，墙面表面已涂饰各种图案，避免二次装修。
优选地，墙板表面的图案或文字采用热转烫印方法刻印在墙板表面，即将所要的
图案或文字刻在烫印辊上，将辊加热至90-120℃，然后把墙板输送进入烫印辊下面，通过烫
印辊转动和适当的压力，所需要的图案或文字即烫印在墙板上。
本发明的有益效果在于：本发明利用碳煤灰、工业废碱液、植物粉末，变废为宝，资
源循环利用，符合环境友好型战略要求。本发明具有高强、高韧、轻质、节能、减排、利废的生
态环保型多功能新型墙体板材，是集防火、防水、保温、隔热、隔声、抗震、抗冲击、抗老化等
综合功能于一体的新型板材。高性价比，原材料广泛而低价，生产方式快捷高效，生产利废
节能低碳，产品装配便捷、使用安全耐久，且具有不返潮、不老化、可防水、抗冲击、隔音隔
热、不易开裂，用后回收循环利用。一体成型，内外一致，性能均衡。化学聚合、挤出成型，在
线养护。生态环保，无味无毒无辐射，利废，成本低，一体成型，全自动化生产，快凝易固，节
能零排放。高强高韧，轻质可控，A1级防火，耐火阻燃，隔热保温，隔音降噪，无混响，防水耐
水，防腐防虫，拒油，耐酸碱。表面可涂饰各种图案，避免二次装修，快切快拼，快施工，易钉
易挂，易黏贴，耐候抗老化，使用寿命长。
本发明安装简单、能增加使用面积、可穿越管线等优点，可替代粘土砖、石膏制品、
砌块等，是目前城乡高低层建筑非承重墙体的最佳建筑材料。墙体砼彻完成后，无需二次装
修，墙体面雕刻有装饰图案，其效果优于传统装修，并节省大量人力/物力。
本发明重量轻，一般重量为500-700kg/m3，只相当于粘土砖1/4-1/5，普通混凝土
的1/5，是混凝土中的较轻的一种，比普通砖混凝土结构建筑的自重降低40％以上；保温隔
热性能好，导热系数是普通混凝土的1/6，隔热性能大大优于240mm厚的粘土砖墙体；抗震能
力强，容量轻、整体性能好、地震时惯性力小，所以具有一定的抗震能力；加工性能好：具有
很好的加工性能，可锯、刨、钉、铣、钻，给施工带来很大的方便与灵活；耐高温性，在温度为
600度以下时，其抗压强度稍有增长，当温度在600度左右时，其抗压强度接近常温时的抗压
强度，防火性能达到国家一级防火标准；隔音性能好，内部结构像面包一样，因此具有一般
建筑材料所不具有的吸音性能。
附图说明
图1为本发明墙板本体结构示意图；
图中：1、墙板本体；2、定位槽；3、第一拼接口；4、第二拼接口；5、发泡腔体。
具体实施方式
本发明关于一种快拼无缝免装修防火保温墙体，包括一体挤压成型的墙板本体1，
所述的墙板本体1侧面上分别设置有定位槽2，所述的墙板本体1顶面和底面分别设置有第
一拼接口3和第二拼接口4，所述的第一拼接口3和第二拼接口4的其中一个具有向墙板本体
1的内部凹陷的形状，另一个具有向所述墙板本体1的外部凸出的形状；相邻墙板本体1通过
第一拼接口3和第二拼接口4无缝快速拼接，所述的墙板本体1内设有若干个贯穿第一拼接
口3和第二拼接口4的发泡腔体5，所述的发泡腔体5截面面积由第一拼接口3向第二拼接口4
逐渐变小，从而发泡腔体5形成底端粗顶端细的倒锥体空腔，所述的墙板本体1包括30％-
52％碳煤灰、30％-40％工业废碱液、10％-15％植物粉末、5％-10％煅烧白土、0.3％-0.7％
苯磺酸钠、2％-6％氢氧化钠。倒锥体空腔的发泡腔体首先加强墙板本体底部承重力，其次
使墙板本体尺寸稳定性，降低收缩率，减少翘曲变形，减小墙板本体发泡形成发泡腔体时的
材料蠕变，另外，发泡腔体使墙板重量轻但结构为实心，使墙板存在隔音、隔热效果好及使
用方便，可直接在墙板上钉挂东西。
优选地，所述的植物粉末是被粉碎成60～80目的农作物秸秆粉末、农作物壳料粉
末或锯末粉料的混合物。
农作物秸秆为马齿苋或稻草或小麦秆或棉花秆或葵花秆或麻秆或油菜秆或大豆
秆中的一种或几种的混合物。
农作物壳料为稻壳或花生壳或核桃壳中的一种或几种的混合物。
优选地，所述的农作物秸秆粉末是马齿苋粉末。
优选地，所述的墙板本体表面可涂饰图案或文字或颜色中的至少一种。
优选地，所述的碳煤灰为火力发电厂燃煤排出的细度小于150目的碳颗粒和煤灰
颗粒的混合粉末。
氢氧化钠侵蚀碳煤灰微粒表面，加大碳煤灰的活性，煤灰颗粒含有SiO2和Al2O3等
活性物质，可以与煅烧白土发生水化反应，产生一定量胶凝物质，提高墙板强度和植物粉末
的粘结能力。植物粉末作为保水增稠组份，其作用在于能在浆体中溶胀，产生桥连作用，并
通过分子吸附作用将碳颗粒、煤灰颗粒、植物粉末和白土连接在一起，避免白土颗粒沉降和
植物粉末上浮，保证料浆拌合均匀；植物粉末的存在大大增加了料浆拌合后的粘聚性和施
工性；植物粉末的作用还在于防止浆体中水分被基底材料吸收或过度蒸发，从而起到良好
的自养护作用，苯磺酸钠作为表面活性剂使碳煤灰、煅烧白土吸附工业废碱液，进行更充分
的水化反应，可在碳、煤灰、白土颗粒间形成柔软可塑的气泡层，也使料浆的可塑变形能力
大为提高，改善了料浆的流动性，同时使碳、煤灰、白土颗粒、植物粉末均匀地分散和溶合，
促使各种原料间的粘接力增强。
另外，植物粉末是多纤维材料，纤维增加，使墙板本体形成无数连绵在一起的微小
孔洞或细小的缝隙，使声音在通过这些无数的通道而渐削弱，起到吸音的作用，从而形成较
强的吸声结构。又通过改性剂氢氧化钠配合使用，缩短了产品固化时间(固化时间为8-12小
时)的同时，又清除杂质，促进各原料发生化学反应，使面密度提高，增加声音反射；又改善
了材料的表面结构，使声音部份向外反射，另一部分向内反射，减少反射声反射频率和次
数，以及绕声高度，从而减少噪音到达受声点的声音量，达到减少噪音的有益效果和目的。
采用马齿苋植物粉末，使墙板本体具有消除甲醛、抗菌、抗电磁辐射和释放负离子、净化空
气的作用。
优选地，所述的墙板本体还包括地聚合物。
地质聚合物是一种新型的无定形到半结晶状态的铝硅酸盐聚合材料，地质聚合物
材料中的特殊硅氧四面体和铝氧四面体之间化学键合而形成三维网络结构，使其具有良好
的耐火耐高温性、耐化学腐蚀性和力学性能。本地质聚合物材料是一种新型材料，制作过程
中全部采用未经煅烧原料，且制作过程中不需要重新高温烧成，在制备工艺中不采用消耗
资源和能源的“两磨一烧”煅烧工艺，基本不排放CO2。地聚合物的原材料来源广泛、制备方
便、能耗小，同时具有较高的力学性能和非常优异的耐高温性能，突破了传统硅酸盐水泥和
碱矿渣水泥的使用范围。
一种快拼无缝免装修防火保温墙体拼接方式，包括以下步骤：预先在地面安装施
工定位柱；将墙板本体的定位槽装入施工定位柱，并将墙板本体推装到位，再把下一块墙板
本体的定位槽装入施工定位柱，并推抵到前一块墙板本体，上下相邻两墙板本体通过第一
拼接口和第二拼接口拼接，拼接完成后，定位槽和定位柱间的缝隙处灌注嵌缝材料，静置1
～2天即可，砼彻完成后的墙板本体上的发泡腔体连通可替代楼房内的电气设备通道等，美
化墙体，线体不需要挖埋，直接穿到发泡腔体内，避免在墙体外布线。
一种快拼无缝免装修防火保温墙体的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备植物粉末，将收集到的农作物秸秆切成长度为0.5～5cm，宽度为0.5～2cm
的小段，把农作物壳料和已切成小段的农作物秸秆在450℃下炭化处理1小时，取出，粉碎成
粉末；
(2)制备煅烧白土：将高岭石粘土、蒙脱石粘土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土于607-
828℃下煅烧3-6小时后取出，粉碎；
(3)把碳煤灰、工业废碱液、植物粉末、煅烧白土、苯磺酸钠、氢氧化钠分别运到原
料灌内；
(4)通过计量泵按比例把碳煤灰、工业废碱液、植物粉末、煅烧白土、苯磺酸钠、氢
氧化钠抽到离地面10米高的混合室内进行机械搅拌成料浆；
(5)料浆在重力作用下落入发泡室，并发泡1小时；
(6)发泡完成后通过捏合式搅拌自动送料机送入挤压成型机，挤出温度为80～100
℃，挤出速度为110～140转/分，模头压力为3～5MPa；
(7)挤压成型墙板坯，将成型后墙板坯进行切割，得到两侧向墙板本体内凹入的定
位槽、具有第一拼接口、第二拼接口和发泡腔体的墙板；
(8)墙板进入在线养护装置进行静停养护、饱和蒸汽养护、UV光固化成型形成墙
板。
其中，静停养护：在墙板成型后在室温下放置12小时，该阶段主要是保证混凝土中
水泥进行了一定程度的水化反应，具有一定的结构强度，以防止升温期料浆成型后体积膨
胀对墙板结构产生破坏；
其中，饱和蒸汽养护使墙板经历低温、升温、恒温、降温四个在线养护阶段；
低温阶段:在20-30℃下对墙板进行10-20小时的低温蒸汽养护，养护湿度控制在
60-80％；
升温阶段：墙板坯的结构强度主要在升温阶段形成，升温速度控制在15℃/小时
内，最高温度不超过60℃，养护湿度控制在70-90％，避免升温过程中料浆成型后温度应力
超过其硬化强度造成墙板产生裂纹；
恒温阶段：恒温阶段的温度越高，时间越长，墙板的强度发展越快和最终发展的强
度越高。
降温阶段：降温阶段需要缓慢停汽，均匀降温，保持湿度，本阶段需要缓慢降温，减
少温差，以免出现过大的收缩拉应力，产生裂纹。
静停养护一般需要48-72小时才具有一定的强度，结合饱和蒸汽养护、UV光固化成
型后，产品在24小时内即有很好的强度，极大地提高了生产效率。同时，仅有静停养护容易
造成产品表面吸水饱和，在后续的压蒸养护时，表面水分气化，从而产生气泡。一般气泡的
发生率在50％以上，结合饱和蒸汽养护、UV光固化成型后，表面气泡的发生率在0.5％以下。
优选地，步骤(3)前，取地聚合物放入8-12％的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取
出，用清水反复洗涤，烘干并运到原料灌内。
优选地，根据客户需要，可在墙板表面可涂饰图案或文字或颜色或贴合不锈钢板
或大理石。
优选地，墙板表面的图案或文字采用热转烫印方法刻印在墙板表面，即将所要的
图案或文字刻在烫印辊上，将辊加热至90-120℃，然后把墙板输送进入烫印辊下面，通过烫
印辊转动和适当的压力，所需要的图案或文字即烫印在墙板上。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进
行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方
案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。