[发明专利]复合气凝胶的承重保温装饰一体化装配式墙体及制备方法

说明书

本发明涉及一种承重保温装饰一体化装配式墙体及其制备方法，特别涉及以气凝胶材料为保温层，保温层里外分别有承重混凝土和装饰层，同时具备承重、保温和装饰功能的装配式墙体。本发明复合气凝胶的承重保温装饰一体化装配式墙体具有轻质、高强、低导热系数、美观实用的特点，产品在工厂预制成型后可在现场快速组装，对推动我国住宅产业化和绿色建筑的发展有显著的现实意义，可显著提升严寒地区的高效节能保温效果。

技术领域

本发明涉及一种承重保温装饰一体化装配式墙体及其制备方法，特别涉及以气凝胶材料为保温层，保温层里外分别有承重混凝土和装饰层，同时具备承重、保温和装饰功能的装配式墙体。本发明复合气凝胶的承重保温装饰一体化装配式墙体具有轻质、高强、低导热系数、美观实用的特点，产品在工厂预制成型后可在现场快速组装，对推动我国住宅产业化和绿色建筑的发展有显著的现实意义，可显著提升严寒地区的高效节能保温效果。

背景技术

随着住宅产业化和绿色建筑和在国内的迅速发展，对高性能的新型墙体材料提出了新的要求，特别是对同时具备承重能力、良好保温性能和美观饰面的承重保温装饰一体化墙体结构的需求尤为迫切。

气凝胶是一种新型纳米绝热材料，1931年由美国Kistler.S.发明，又被称为“蓝烟”、“冻结的烟”，被成为改变世界的神奇材料，列为20世纪90年代以来10大热门科学技术之一，是具有巨大应用价值的军民两用技术。

气凝胶具有以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，孔隙率高达80～99.8％，密度可低达0.003g/cm3，室温导热系数可低达0.013w/(m·k)，使用温度可达1300℃，使用厚度为传统保温材料的1/3到1/10，是迄今为止最轻的固体材料和绝热性能最好的材料，被称为超级绝热材料，可广泛用于航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、精密仪器、冰箱冷库、建筑节能、服装鞋帽等领域的绝热保温。美国宇航局2013年已经确定，在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层，可以能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。

可见，气凝胶材料应用于承重保温装饰一体化墙体结构就可以获得优异的保温效果，并且大大减少墙体的厚度，节省空间。

国家标准GB50368-2005《住宅建筑规范》中明确规定，住宅结构用混凝土的强度等级不应低于C20；住宅结构中承重砌体材料的强度应符合下列规定：烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级不应低于MU10，混凝土砌块的强度等级不应低于MU7.5。另一方面，目前市场已有的墙体保温材料，加气混凝土、泡沫混凝土等强度普遍低于MU7.5，大部分的泡沫混凝土、保温砂浆、岩棉板、珍珠岩板、聚苯乙烯板、聚氨酯泡沫、酚醛树脂板等强度更是普遍低于0.5MPa。气凝胶材料与纤维复合后强度可达1MPa以上，但仍然不具备承重的能力。

承重保温装饰一体化墙体结构最大的难点在于解决承重结构和保温功能之间的突出矛盾。针对这一问题，研究人员采用了以下技术方案。