一种基于新型建筑材料的生态集成装配式墙体结构及房屋的制作方法

本发明涉及建筑施工技术领域，更具体的说是涉及一种新型建筑材料，由该新型建筑材料制造的生态集成装配式墙体结构，以及由该墙体结构装配而成的房屋。

背景技术：

中国传统建筑领域普遍采用框架式砖混结构，墙体采用空心砖砌块、模板浇筑钢筋混凝土成型，凝固后拆除建筑木模板或钢模板，此外，还需要肥梁胖柱深基础才能达到抗地震的要求；同时，为达到保温效果和装饰效果，还要在外墙体上做隔热层保温系统，外墙体面层要喷涂装饰涂料、粘贴瓷砖或外挂装饰板等，这种建筑技术不仅施工工艺繁琐，耗财费力，还无法达到理想的外观效果，具有诸多安全隐患，比如：隔热保温层容易分层、涂料层容易脱皮、墙体容易开裂、横梁容易断裂、装饰层易脱落、保温层容易燃烧、整体建筑负荷过重结构容易开裂、钢筋容易腐蚀断裂等。总之，传统建筑技术容易出现安全事故。

除此之外，传统建筑房屋的墙体有木板墙体、钢筋混凝土墙体、水泥发泡砖墙体、水泥发泡隔墙板、硅钙版、石膏板隔墙等，上述墙体都是半工厂化生产，运输到现场拼装制作，需要大量的人力物力，制作工艺繁琐，易透水，易腐蚀，易开裂，结构不够稳定，并且存在安全隐患多，房屋寿命短等问题；施工过程中还有大量粉尘和建筑垃圾产生，对周围环境造成污染，无法做到集成给排水、集成电路和集成装饰等，无法做到100％工厂化生产一次成型，导致房屋造价过高。

因此，针对传统建筑技术中存在的不足之处，如何提供一种生态环保的的新型建筑材料，以及应用该建筑材料提供一种施工生产效率高、使用寿命长的生态集成装配式墙体结构及房屋是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于新型建筑材料的机械化生产一体成型的生态集成装配式墙体结构及其制造的房屋，以解决现有传统技术中建筑墙体工艺复杂、安全隐患多且工程造价高的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型建筑材料，包括以下重量份的原料：三元化合物结晶相复盐胶凝体和废弃物。

上述技术方案的有益效果是：三元化合物结晶相复盐胶凝体和废弃农作物相互混合浇注凝结为一个整体，相互拉纤不易开裂、质量轻、隔热保温、起到填充并且降低整体成本等作用。

优选的，在上述一种新型建筑材料中，所述三元化合物结晶相复胶凝体主要由含镁量至少为85％，活性成分至少为65％的轻质矿石镁粉和水溶性镁盐含镁至少为46％的改性母液组成，并且所述轻质矿石镁粉与所述改性水溶性镁盐溶液的质量比/摩尔比/体积百分比为1-1.5:0.2-1，进一步优选为1:1。

上述技术方案的有益效果是：三元化合物结晶相复盐胶凝体在常温常压下较快地硬化，形成脆性比较大且硬度很高的人造石，是混凝土水泥制品三倍的硬度。

三元化合物结晶相复盐胶凝体的主要参数如下：

晶格常数：a＝4.212

分子量：40.311

密度(g/cm)：3.65g/cm³

热膨胀系数(×10^-7/℃)(25℃)：138

导热率(cal/cm/sec/℃)(25℃)：0.06

比热(cal/g.℃)：0.209

莫氏硬度：5.5

折射率：no＝1.74(λ＝0.633μ)

透光率：光波长200～2000透过率92％

光波长2.5～7微米时透过率大于92％

镁含量在85％以上，活性65％以上，硬度达到5.5，具有极强的耐高低温(高温2500℃，低温-270℃)抗腐蚀性、绝缘性和良好的阻热性。

进一步地，所述轻质矿石镁粉主要原料包括镁矿、白云石、卤水或卤块，在1200℃下煅烧3h，经粉碎而成。

上述技术方案的有益效果是：具有极强的耐高低温性能、抗腐蚀性、绝缘性和良好的阻热性，是传统材料所不具备的，通过低温煅烧可以避免降低镁含量的损耗，提高镁的活性，是传统材料最好的替代品，是变废为宝的绿色建筑佳品。

优选的，在上述一种新型建筑材料中，所述废弃物包括但不限于废弃农作物秸秆、稻草、锯末、植物纤维、废旧建筑模板、竹条。

上述技术方案的有益效果是：利用三元化合物结晶相复盐胶凝体的硬化胶凝性，加入上述废弃物可将其加工成各种各样的建筑材料和装饰材料，在建筑建材行业可制造：防火板、防火装饰板、地板砖、栏杆、桥梁、建筑模板、承重墙体板、活动房、建筑装饰构件及线条、门窗框、通风管道、排烟道及波形瓦等，在市政行业可制造：井盖、垃圾桶等，在机械行业可制造：包装箱、无机不燃型电缆槽等，在农业方面可制造：蔬菜大棚骨架、储粮仓等，应用广泛。

优选的，在上述一种新型建筑材料中，包括以下重量份的原料：轻质矿石镁粉55-65份、水溶性镁盐15-25份、滑石粉15-25份、憎水剂1-7份、胶凝剂5-15份、废弃农作物15-25份，进一步优选的轻质矿石镁粉60份、水溶性镁盐20份、滑石粉20份、憎水剂2份、胶凝剂10份、废弃农作物20份。

本发明还公开了一种生态集成装配式墙体结构，包括内墙板、外墙板、中间填充层和管路系统，所述内墙板与所述外墙板通过并列布置的若干边框支架组成框架结构，所述中间填充层由所述内墙板、所述外墙板与所述边框支架围绕而成，并且所述中间填充层与所述管路系统形成集成水电系统；

所述内墙板、所述外墙板、所述中间填充层与所述边框支架均由所述新型建筑材料制成。

优选的，在上述一种生态集成装配式墙体结构中，所述内墙板、所述外墙板和所述边框支架均为三元化合物结晶相复盐胶凝体、植物纤维、废旧建筑模板和竹条制成的结构层。

优选的，在上述一种生态集成装配式墙体结构中，所述中间填充层为三元化合物结晶相复盐胶凝体、废弃农作物秸秆、稻草、锯末和植物纤维形成的隔热保温结构。

优选的，在上述一种生态集成装配式墙体结构中，所述内墙板包括内饰面层和内结构层，所述内饰面层设置于所述内结构层外侧；所述外墙板包括外饰面层和外结构层，所述外饰面层位于所述外结构层外侧，所述内结构层与所述外结构层连接成结构层框架；

所述内饰面层与所述外饰面层均由三元化合物结晶相复盐胶凝体和植物纤维浇筑而成，所述外结构层和所述内结构层均由植物纤维、废旧建筑模板、竹条形成的竹木结构与三元化合物结晶相复盐胶凝体浇注粘合而成。

上述技术方案的有益效果是：所述外饰面层和所述内饰面层能起到防水和装饰的作用。

优选的，在上述一种生态集成装配式墙体结构中，所述框架结构的两侧分别设置有凹节点和凸节点，相邻所述框架结构的凹凸节点之间通过填入三元化合物结晶相复盐胶凝体相对接，实现墙体之间的拼装连接。

上述技术方案的有益效果是：在所述凹节点与所述凸节点对接后形成的缝隙凹槽内填入三元化合物结晶相复盐胶凝体，利用其硬化胶凝性使墙板与墙板拼装对接形成一个整体，不错位，不开裂，结合牢度强度高。

优选的，在上述一种生态集成装配式墙体结构中，所述管路系统包括交错布置的电线管和水管；

其中，所述电线管包括相线导管和零线地线导管，并分别与单孔插座连通，在所述中间填充层放置横向和竖向连通至墙板两侧和两端的电源操作口处，形成集成电路，操作口内设置有相线和零线地线插座，安全方便电源接插；

所述水管包括冷水管和热水管，所述冷水管和所述热水管分别在所述中间填充层放置横向和竖向连通至墙板两侧和两端的水管操作口处，形成集成水管，操作口内设置有水管堵头和接头，方便水管接通。

本发明还提供了一种生态集成装配式房屋，包括墙板和楼板，所述墙板和所述楼板之间，以及相邻所述墙板之间均通过粘结层粘结，并且所述墙板和所述楼板均为生态集成装配式墙体结构。

优选的，在上述一种生态集成装配式房屋中，所述粘结层为三元化合物结晶相复盐胶凝体。

需要注意的是，在具体的施工过程中，墙体结构的长度、宽度和厚度等尺寸可根据实际图纸要求调整模具。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的生态集成装配式墙体结构一次成型，直接用于建筑的建造拼装，无需进行绑扎钢筋、安装建筑模板、复杂的保温系统及繁杂的装饰系统的施工，极大的简化了施工工艺、缩短了施工工期、节约了大量时间，节省了工程造价；

(2)本发明在填充的隔热保温层内集成导水管和集成电线管路，使导水系统和电路系统的安装更方便快捷，效率更高，且避免了导水系统和电路系统的安装对墙体造成破坏的问题；同时一次成型的墙体上集成内墙装饰面和外墙装饰面，可保障房屋的保温隔热、防潮防腐、防水防火的性能；装饰层由模具铸造设置与三元化合物结晶相复盐胶凝体材料浇筑而成，与墙体结合形成一体，墙体拼接好后即完成了装饰工艺，省略了装修过程，节约工期，降低成本，提高了建筑效率；

(3)本发明的生态集成装配式墙体结构具有防火防水、抗风防震、防腐蚀防老化、防蛀防裂纹等特点；墙体自重轻，约40kg/m²；安装方便，可锯、可刨、可钉、可粘、可贴；减少房屋建造成本，节省大量时间和节约大量人工，能减轻建筑物荷载，提高建筑物抗风防震性能、低碳节能、绿色环保、荷载能力较高；具有强度均匀、阻燃防潮、性能稳定、结构牢固、不开裂、不弯曲、不变形、无色差、可回收利用和房屋使用寿命长等优点；

(4)本发明不仅能实现100％的全工厂化、全集成化生产，而且机械化提吊装配，无需大量的建筑工人，精简了大量的工序工种，方便、快捷地工厂化生产，实现了真正意义上的全工厂化和全集成化生产，达到从设计、结构制作、墙体成型、给排水、电气、内外装饰等系统的完全集合，实现100％全生态集成装配，只需机械化提吊装配，极短时间即可安装完毕，从结构到墙体、装饰，所有材料均为新型绿色环保、轻质节能、可循环利用的绿色生态材料，可以完全达到防水防火、节能环保、绿色低碳、以及安全快捷地新型绿色建筑要求；

(5)本发明特别解决了生态环境问题，目前，因对环境造成不可逆转的破坏，传统的建筑材料如：红砖、石料、河沙等被严格限制开采，天然的建筑材料日趋短缺，建筑成本逐年提高等问题，本发明的生态集成墙体无毒、无害、无污染，可有效的解决环境污染破坏问题，完全可替代传统建筑材料，从而降低建筑成本，实现经济效益和生态环境效益的双赢。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明生态集成装配式墙体结构图；

图2附图为本发明生态集成装配式墙体截面图；

图3附图为本发明生态集成装配式墙体内外结构图；

图4附图为本发明生态集成装配式墙体合成分解示意图；

图5附图为本发明生态集成装配式墙体内外墙板分解示意图；

图6附图为本发明生态集成装配式房屋剪力墙与楼板节点连接构造图一；

图7附图为本发明生态集成装配式房屋剪力墙与楼板节点连接构造图二；

图8附图为本发明生态集成装配式房屋集成水电节点连接构造图；

图9附图为本发明生态集成装配式房屋集成墙板水电节点连接构造图；

图10附图为本发明生产线工艺流程图。

在图中：

1为内墙板、11为内饰面层、12为内结构层、2为外墙板、21为外饰面层、22为外结构层、3为中间填充层、4为管路系统、41电线管、42为冷水管、43为热水管、44为水管操作口、45为电线接插口、5为边框支架、51为内边框支架、52为外边框支架、6为凹节点、7为凸节点、8为墙板、9为楼板、10为粘结层、a为三元化合物结晶相复盐胶凝体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的生态集成装配式房屋墙体楼板的原材料主要利用废弃农作物秸秆、稻草、锯末、植物纤维、废旧建筑模板、竹条、轻质矿石粉、核心母液等制成，整个生产作业过程中采用自动生产线生产，颠覆了现有传统的秦砖汉瓦建筑技术，产品无钢筋、无水泥、无红砖，无三废排放，是变废为宝，资源再利用的新型技术，可解决地方剩余资源与劳动力，产品均为全绿色生态环保建材。

本发明实施例采用低温煅烧白云石所得的轻质矿石镁粉与水溶性镁盐改性母液形成三元化合物结晶相复盐胶凝体，配方比例为1:1，在常温常压下较快地硬化，形成脆性比较大且硬度很高的人造石，是混凝土水泥制品三倍的硬度。利用它的这一硬化胶凝性，加入废弃农作物秸秆、稻草、锯末、植物纤维、废旧建筑模板、竹条等，将其加工成新型建筑材料。

参见附图1，本发明提供了一种生态集成装配式墙体结构，包括内墙板1、外墙板2、中间填充层3和管路系统4，内墙板1与外墙板2通过并列布置的若干边框支架5组成框架结构，中间填充层3由内墙板1、外墙板2与边框支架5围绕而成，并且中间填充层3与管路系统4形成集成水电系统；

其中，内墙板1为三元化合物结晶相复盐胶凝体+植物纤维、废旧建筑模板、竹条形成竹木结构层，墙体的长度、宽度根据实际图纸要求调整模具；

外墙板2为三元化合物结晶相复盐胶凝体+植物纤维、废旧建筑模板、竹条形成结构层，墙体的长度、宽度根据实际图纸要求调整模具；

边框支架5为三元化合物结晶相复盐胶凝体+植物纤维、废旧建筑模板、竹条形成结构层，墙体的厚度根据实际图纸要求调整模具；

中间填充层3为三元化合物结晶相复盐胶凝体+废弃农作物秸秆、稻草、锯末、植物纤维形成隔热保温结构；

管路系统4包括横向/竖向布置的电线管41、冷水管42和热水管43，管路系统4和中间填充层3形成集成水电系统。

进一步地，参见附图2，外墙板2包括外饰面层21和外结构层22，外饰面层21设置于外结构层外侧；

外饰面层21是采用三元化合物结晶相复盐胶凝体和植物纤维浇筑而成的装饰层，起到防水和装饰效果；

外结构层22是采用植物纤维、废旧建筑模板、竹条形成的竹木结构与三元化合物结晶相复盐胶凝体粘合而成的，抗折弯强度高，不分层、不收缩、不变形、不开裂，稳定性高。

为了进一步优化上述技术方案，内墙板1包括内饰面层11和内结构层11，内饰面层11设置于内结构层内侧；

内饰面层11是采用三元化合物结晶相复盐胶凝体和植物纤维浇筑而成的装饰层，起到防水和装饰效果；

内结构层11是采用植物纤维、废旧建筑模板、竹条形成的竹木结构与三元化合物结晶相复盐胶凝体粘合而成的，抗折弯强度高，不分层、不收缩、不变形、不开裂，稳定性高；

并且外结构层22和内结构层12通过边框支架5连接成结构层框架。

为了进一步优化上述技术方案，电线管41包括相线导管和零线地线导管，并分别与单孔插座连通，在墙板中心的中间填充层3放置横向和竖向连通至墙板两侧和两端的电源操作口处，形成集成电路，操作口内设置有相线和零线地线插座，安全方便电源接插。

为了进一步优化上述技术方案，管路系统4包括冷水管42，在墙板中心的中间填充层3放置横向和竖向连通至墙板两侧和两端的水管操作口处，形成集成冷水管，操作口内设置有水管堵头和接头，方便冷水接通。

为了进一步优化上述技术方案，管路系统4还包括热水管43，在墙板中心的中间填充层3放置横向和竖向连通至墙板两侧和两端的水管操作口处，形成集成热水管，操作口内设置有水管堵头和接头，方便热水接通。

为了进一步优化上述技术方案，中间填充层3采用三元化合物结晶相复盐胶凝体与废弃农作物秸秆、稻草、锯末、植物纤维按比例混合均匀后浇筑形成隔热保温结构。

为了进一步优化上述技术方案，在结构层框架外侧设置有墙板拼装凹节点6和与凹节点6匹配设置的凸节点7，凹槽中填入三元化合物结晶相复盐胶凝体，墙板与墙板拼装凹凸对接后形成一个整体，不错位，不开裂，结合牢固强度高。

进一步地，参见附图3-5，内结构层21与外结构层22均采用三层竹木板条与三元化合物结晶相复盐胶凝体a错缝粘结而成为一体，结构牢固强度高；

边框支架5包括内边框支架51和外边框支架52，内边框支架51和外边框支架52均采用三层竹木板条与三元化合物结晶相复盐胶凝体a错缝粘结而成，并通过三元化合物结晶相复盐纤维胶凝体a分别与内结构层12、外结构层22粘结成为一体，结构牢固强度高。

中间填充层3采用三元化合物结晶相复盐胶凝体与废弃农作物秸秆、稻草、锯末、植物纤维按比例混合均匀后浇筑形成隔热保温结构，将内外墙板粘结成为一体的整块墙体。

为了进一步优化上述技术方案，内墙板1与外墙板2相复合，通过内边框支架51和外边框支架52交错形成完整的边框支架，采用三元化合物结晶相复盐胶凝体a浇筑成整块墙体，养护完成后每平方可承载300-500公斤荷载。

参见附图6-9，本发明还提供了一种生态集成装配式墙体结构组成的房屋，包括墙板8和楼板9，墙板8和楼板9之间通过粘结层10粘结，并且墙板8和楼板9均为生态集成装配式墙体结构。

为了进一步优化上述技术方案，粘结层10为三元化合物结晶相复盐胶凝体。

具体的，剪力墙与楼板粘结构造如图6所示：

上下两个墙板8分别为二层楼剪力墙的墙板和一层楼剪力墙的墙板，位于两个墙板8之间的为楼板9，墙板8与楼板9之间设置有粘结层10，粘结层10为三元化合物结晶相复盐胶凝体，将墙板8和楼板9粘结成为一体。

房间与房间的剪力墙与楼板粘结构造如图7所示:

一层剪力墙与二层剪力墙之间的楼板9与楼板9节点要准确放置在一层剪力墙的中心点，二层楼剪力墙的墙板8要准确放置在楼板与楼板的节点上，并且墙板8与楼板9，以及楼板与楼板之间通过三元化合物结晶相复盐胶凝体粘结成为一体。

集成水电连接构造如图8所示：

生态集成装配式墙体内设置有横向与竖向连通的冷水管42和热水管43，在墙体的横向两侧和竖向两侧设置有水管操作口44，水管操作口44内的管口都用堵头封住，拼装墙体时或墙体拼装完成后根据图纸要求在操作口内卸掉堵头进行接管连通。

生态集成装配式墙体内还设置有横向与竖向连通的电线管41，在墙体的横向两侧和竖向两侧设置有电线接插口45，电线接插口45内设置有专业单线插座与插头，分别与相线、零线、地线连通，拼装墙体时或墙体拼装完成后根据图纸要求接插连通。

生态集成墙板的集成水电构造如图9所示：

墙板8为生态集成装配式墙体结构，机械化生产依次成型，水管操作口44和电线接插口45的口面均装有盖板，卸开水管操作口44的盖板，卸掉管口堵头，接上水管即可使用，卸掉电线接插口45的盖板，采用电线两单的插入两块墙板的接插口接通电源即可使用。

墙板8之间通过凹凸节点连接，凹槽内用三元化合物结晶相复盐胶凝体a与墙板凸节点粘结成为一体，拼装好的墙体整体无缝，不会造成外装饰面和内装饰面的损坏，完整美观。

本发明公开的墙体通过凹凸连接，可以任意凿洞开槽也不会影响墙体整体强度，同时具备高性能的吊挂能力(吊挂力高达3000n)和耐冲击能力，凹凸连接墙板为一体的强度进一步得到提升，达到10个兆帕以上，这种工艺不仅降低了材料的收缩反应，使得材料的收缩值控制在0.12″以内，不会开裂，内外装饰完整一体性美观，而且同时加快了墙板的装配安装速度。

参见附图10，本发明通过以下工艺流程实现生产线的运行：

自动上模板→自动涂油→覆布涂浆料→材料使用计量→输送→搅拌机→混合料仓→覆布上料成型→刮平→覆压→切断→码垛→蒸养护→卸板→切边→模具清洗→成品。

本发明基于新型建筑材料集成装配式房屋墙体生产技术节能环保、低碳无毒、保温隔热，阻燃防火、防水抗腐、防霉防蛀、防开裂、抗老化，使用寿命超过传统建筑使用寿命。全工厂化生产、现场按序拼装，施工工期短，生产无三废排放，拼装无建筑垃圾，符合国家产业政策和生态环境保护政策；并且生态集成装配式房屋建筑能有效地减少施工现场湿作业量，降低劳动成本，降低材料浪费，减少施工噪声、粉尘污染、建筑垃圾和污水排放，在保证作业质量的前提下，又利于节能环保，是未来建筑业的发展趋势。

随着城市建设节能减排、可持续发展等环保政策的提出，装配式建筑施工已成为建筑产业化的发展趋势，装配式建筑施工实现了预制构件设计标准化、生产工厂化、运输物流化以及安装专业化，提高了施工生产效率，减少了施工废弃物的产生，因此，生态集成装配式房屋建筑具有广阔的发展前景。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。