提高聚苯颗粒夹芯隔墙板质量的探索与研究

代吉才（泊头职业学院，河北 泊头　062150）



提高聚苯颗粒夹芯隔墙板质量的探索与研究

代吉才
（泊头职业学院，河北 泊头062150）

从试验和理论的角度对聚苯颗粒轻质夹芯隔墙板产品质量的常见问题，如芯层强度不够、面层脱落、U型槽裂缝、颗粒分布不均匀、飞边毛刺、板面易析等进行了探索研究。通过改变原料的配比和操作秩序，为提高产品的质量找到了生产中行之有效的途径和措施。

聚苯颗粒夹芯隔墙板；质量；提高措施

0　引言

聚苯颗粒轻质夹芯隔墙板是指以硅酸钙板为面层材料，以水泥和聚苯乙烯颗粒，适当掺加粉煤灰、矿渣粉、外加剂等制备的砂浆为芯材，复合而成的新型高档轻质夹芯墙板。常见的产品尺寸为：长2440 mm×宽610 mm×厚（60～240）mm。由于该复合夹芯墙板的2个面层为高强度耐水硅酸钙板，防水性能好；芯材是聚苯颗粒砂浆，保温隔热性能好。该产品是集保温隔热、结构功能和防水性能于一体，常用于建筑物的墙体隔断或做简易临建的墙体材料。与其它墙板比较，除以上优点外它还具有轻质、高强度、吊挂力大、防火性高耐火极限长、隔声效果好、热阻大、节能环保、施工简便等特点。该产品现在我国建筑业已被广泛认可，属于国家大力推广的第三代环保节能隔墙板，被用户认为是性价比较高的墙材之一。

但是，各地的产品质量还良莠不齐，不少生产企业的产品仍存在着一些质量的不足之处，影响了产品性能的发挥，也直接影响了产品销售和企业的经济效益。最常见问题有：芯层强度不够、面层脱落、U型槽裂缝、颗粒分布不均匀、飞边毛刺、板面易析等。为提高该产品质量，针对以上问题，笔者在长期的生产实践中进行了一系列的试验探索和研究，从改变原料配方和操作程序等途径，总结得到了基本能解决以上问题的一些措施和方法，从而保证了规模化生产中聚苯颗粒轻质夹芯隔墙板产品的质量。

1　实验

1.1原材料

选择原材料的基本原则就是既要考虑材料的性能，又要考虑材料的成本，也就是在确保产品质量的前提下，尽可能的降低原材料的成本，使得产品生产效益最大化。同时要对所选用的原材料进行认真细致的理化检测，确保所选用的各种原材料的主要性能指标符合要求。聚苯颗粒轻质夹心隔墙板试验所选原材料主要为：

P·O42.5水泥：3d抗压强度≥17.0MPa；

粉煤灰：Ⅱ级灰或Ⅲ级灰（氮肥厂的低钙干排无碱性灰）；

聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）颗粒：粒径3～5 mm，洛氏硬度M65~80；

石英砂：无碱性河砂，细度模数2.2~1.6，粒径≤0.6 mm；

羟丙基甲基纤维素（HPMC）：黏度10万mPa·s；

可再分散胶粉：醋酸乙烯酯与乙烯共聚乳胶粉（VAc/E）；

聚羧酸高效减水剂：减水率20%；

聚丙烯纤维：单丝直径50 μm，长度6 mm。

1.2石英砂对芯材强度和面密度的影响研究

选择长2440 mm×宽610 mm×厚90 mm的墙板，基础配比为：聚苯乙烯颗粒0.6 kg，粉煤灰15 kg；P·O42.5水泥50 kg；羟丙基甲基纤维素和可再分散胶粉各0.1 kg，聚羧酸高效减水剂0.2 kg，聚丙烯纤维0.2 kg。石英砂的添加量对芯材强度和面密度的影响分别如图1和图2所示。

图1　石英砂添加量对芯材强度的影响

图2　石英砂添加量对芯材面密度的影响

从图1、图2可以看出，添加石英砂可提高芯材的强度，但同时也增大了面密度。

1.3聚苯颗粒粒径对墙板性能的影响研究

固定原材料不变，石英砂添加量为4 kg，考察不同聚苯颗粒粒径对墙板性能的影响，结果见表1。

表1　聚苯颗粒粒径对墙板性能的影响

1.4减水剂对浆料和易性及其它产品性能影响的比较研究

固定原材料不变，石英砂添加量为4 kg。未添加减水剂时，和易性较差，有颗粒与浆料离析现象，成品有面层脱落、颗粒分布不均匀、飞边毛刺现象。而添加0.2 kg减水剂后，浆料和易性明显增强，无离析现象，墙板无面层脱落、颗粒分布不均匀、飞边毛刺现象。

2　结果与讨论

（1）浆料中添加适量的无碱性石英砂（如细河沙），可增加芯材的强度，并在一定范围内强度增大明显。但随石英砂量的增大，产品的面密度也随之增大，因而会增大施工难度。综合2个变化曲线和对产品性能的标准要求，石英砂应选择适宜的添加量范围。实际生产中也可选用抹面砂浆，因该物质成分中含有一定量且适宜的石英砂。若选用羟丙基甲基纤维素和可再分散胶粉，就需添加适量粒径≤0.6 mm的无碱性石英砂，若生产环境允许也可用矿粉代替。当然，水泥和粉煤灰的型号、性能指标、添加比例均对产品芯材的强度产生一定影响。有必要时，甚至可再添加少量硅粉来提高芯材的强度。总之，要根据实际情况综合考虑再确定原材料的配比。

（2）聚苯乙烯颗粒粒径直接影响浆料的和易性及颗粒分布均匀度。根据试验情况可以看出，聚苯乙烯颗粒的粒径越小，浆料的和易性越好，但颗粒分布越不均匀。又由于颗粒越小，单位质量的表面积越大，同样原料配比（质量比）的情况下，芯材的结合越不牢固。而聚苯乙烯颗粒的粒径越大，浆料的和易性越差，浆粒离析也就越严重，板面易析也越严重。结合对产品各项性能指标的要求和生产设备的具体情况，选择适宜粒径和堆积密度的聚苯乙烯颗粒，对保证产品的质量有着重要意义。除此之外，浆料入模倾倒速度要快，这也是防止浆粒离析、颗粒分布不均匀的操作关键。

（3）浆料中添加适量的减水剂可提高和易性，促进浆料的早强、密实、减缩抗裂，对面层脱落、U型槽裂缝、颗粒分布不均匀、飞边毛刺、板面易析等均起着重要作用。另外，羟丙基甲基纤维素具有保水、增稠、缓凝和增强面芯的粘接作用，所以它的添加量一定要足，质量才能得到保障。

3　结语

经过长期的试验探索和实际生产经验，总结得到了以下配方，可供同仁们结合自己生产实际情况，在生产中作为参考。按聚苯乙烯颗粒0.6 kg，粉煤灰15 kg，P·O42.5水泥50 kg，羟丙基甲基纤维素HPMC和可再分散胶粉各0.1 kg，石英砂4 kg，聚丙烯纤维0.2 kg，水31 kg，聚羧酸高效减水剂0.2 kg制备聚苯颗粒夹心隔墙板，尺寸为长2440 mm×宽610 mm×厚90 mm。也可用抹面砂浆6 kg代替羟丙基甲基纤维素、可再分散胶粉、石英砂、聚丙烯纤维，同时要减少水泥3 kg、粉煤灰1 kg。但最好不用粘结砂浆，由于抹面砂浆和粘结砂浆二者原材料要求和配比不同，效果不同，抹面砂浆可消除或减轻U型槽的裂缝，而粘结砂浆效果较差。

具体生产流程为：先把固体原料搅拌混合均匀，再边加水边搅拌，当加水足量后再快速搅拌4～5 min，当搅拌均匀后，要迅速把浆料倒入模体中。1 d后脱模，养护龄期为28 d。经检测合格即可出厂。成品的主要性能指标为：面密度52.6 kg/m2，抗压强度3.53 MPa，软化系数0.86，含水率为8.8%，芯材抗压强度1.31 MPa，板芯抗压比2.69，剪切粘结强度0.51 kPa，各项性能均能符合GB/T 23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》中的要求，也基本没有面层脱落、U型槽裂缝、颗粒分布不均匀、飞边毛刺、板面易析等问题，是合格的聚苯颗粒轻质夹心隔墙板产品。

Exploration and research on improving the quality of polystyrene particles sandwich wall panels

DAI Jicai
（Botou Vocational College，Botou 062150，China）

In this paper，FAQ on quality of polystyrene particles lightweight sandwich wall panels，such as core strength is not enough，the surface layer off，U-groove cracks，uneven distribution of particles，flying burr，the board is easy to segregate，etc.，were explored and researched from tests and theoretical perspective.By changing the ratio of raw material and operation sequence，an effective way and production measure to improve the quality of products was found.

polystyrene particles sandwich wall panels，quality，improvement measures

TU522.3+2

A

1001-702X（2016）06-0067-02

2016-01-14

代吉才，男，1958年生，河北东光人，副教授，从事墙体材料生产的研究和教学。地址：河北省泊头市光明街121号，E-mail：daijc1959@sina.com。