一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构及制备方法与流程

本发明涉及墙体材料领域，具体的说是一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构及制备方法。

背景技术：

随着我国国民经济的快速增长，人民生活水平的提高，使得我国建筑业超负荷发展，带来了一系列能源及环境问题。目前，建筑耗能己成为我国经济发展的软肋，数量庞大的高能耗建筑潜伏巨大能源危机。因此，要实现建筑业的可持续发展，需要在建筑材料进行改进以积极提高能源利用率。墙体作为建筑物的重要组成部分，可起到承重、围护或分隔空间的作用，是建筑业用量较大的产品，随着人们需求的不断增加，对居住环境的要求也越来越高，墙体也不仅仅只需满足承重、隔离的作用。

现有的墙体材料存在很多弊端，如防火性能差，目前的墙体材料多添加有膨胀聚苯乙烯发泡板、交联聚乙烯发泡板、发泡聚氨醋板等，虽然具有比较好的保温作用，但环保性差、易燃、耐候性差、易老化，在实际使用中，特别是遇到火灾时无法起到阻燃隔离的作用；再如无净化功能，装修完毕后室内存在大量甲醛等有害气体，无法进行自净；还有就是不方便安装，在安装时需要大量粘结剂将两块墙体材料粘结起来，一是不结实牢靠，二是粘结剂一般味道比较大，安装后长时间散发不出去，不利于人们的身体健康；随着人们生活水平的提高、对环保意识的增强，急需一种新型墙体，既具有防火、净化功能，又方便安装，节省人工和成本。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术问题的不足，提供一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构及制备方法，使用的原料为固体废弃物及净化材料，并通过在两块墙体上设置可卡接的连接件，将墙体材料拼接起来，既具有防火、净化功能，又方便安装，节省人工和成本。

本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构，该拼接式墙体包括防火层、净化层和连接件，所述的防火层为立方体结构，包括相对的内侧面和外侧面，上侧面和下侧面，以及左侧面和右侧面，所述的防火层由混凝土基体和铺设在所述混凝土基体内的钢丝网构成，所述的净化层涂覆在所述防火层的内侧面上，所述的连接件包括第一连接件和第二连接件，所述的防火层的上侧面、下侧面、左侧面和右侧面的中心均开设有连接孔，所述上侧面和所述左侧面的连接孔内安装有长度与所述连接孔深度相同的第一连接件，所述第一连接件的前端设有卡槽，所述卡槽的深度为所述连接孔深度的1/4，所述下侧面和所述右侧面的连接孔内安装有长度为所述连接孔深度的5/4的第二连接件，所述第二连接件的前端设有与所述卡槽匹配的凸起；

所述的混凝土基体包括按重量份数计的以下组分：水泥20~25份、粉煤灰5~10份、铬渣再生骨料35~40份、活性炭骨料25~30份、电气石溶液10~15份、外加剂3~5份；

所述的净化层包括按重量份数计的以下组分：硅藻泥40~60份，电气石粉10~15份。

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）分别取铬渣和活性炭，破碎至3~10mm的颗粒状，备用；

（2）取电气石溶液10~15份，以及步骤（1）中破碎后的铬渣35~40份、活性炭25~30份，并将铬渣和活性炭放入电气石溶液中混合均匀，浸泡24h使铬渣和活性炭的孔隙中填充电气石溶液，捞出沥干后即制得铬渣再生骨料和活性炭骨料，备用；

（3）取水泥20~25份，粉煤灰5~10份，放入搅拌锅中混合均匀，并称取水泥和粉煤灰重量10~15%的水，加入外加剂3~5份，搅拌均匀后，倒入搅拌锅中混合1~2min，得到料浆，备用；

（4）将步骤（2）中制得的铬渣再生骨料和活性炭骨料倒入步骤（3）中的料浆中，搅拌2~3min后，取出模具，所述的模具由两块相对的第一侧面钢板、两块相对的第二侧面钢板和一块底面钢板拼接而成，所述的第一侧面钢板和所述的第二侧面钢板的内表面中心处均活动连接有长度为0.3m的钢筋，先往模具中倒入一半的混合料，再在混合料上表面铺设一层钢丝网，再次倒入剩下一半的混合料，待坯体静置1~2min还未硬化时，抽出钢筋形成连接孔，向坯体的上侧面和左侧面的连接孔内插入第一连接件，向下侧面和右侧面的连接孔内插入第二连接件，然后将坯体放在室温下静置24~48h，脱模；

（5）将脱模后的坯体在温度为70~80℃、压力为0.5~0.8mpa的条件下蒸汽养护10~14h，即制得防火层；

（6）取硅藻泥40~60份，电气石粉10~15份，并称取硅藻泥和电气石粉总重量5~8%的水，放入搅拌锅中搅拌成浆状，并均匀地涂敷在步骤（5）中制得的防火层的内侧面上，即形成净化层，晾干后即可制得具有防火、净化功能的拼接式墙体。

优选的，所述的防火层的长度为1m，高度为0.8m，厚度为0.6m。

优选的，所述的净化层的厚度为3~5mm。

优选的，所述的钢丝网的孔径为1~2mm。

优选的，所述的水泥的细度为300~350目，所述的粉煤灰的细度为300~350目。

优选的，所述的外加剂包括按重量比为1:2~1:3的减水剂和水泥早强剂。

优选的，所述的硅藻土的细度为800~1000目，所述的电气石粉的细度为800~1000目。

本发明的有益效果是：

本发明的墙体结构包括防火层、净化层和连接件，防火层为立方体结构，由混凝土基体和铺设在混凝土基体内的钢丝网构成，净化层涂覆在防火层的内侧面上，使用的原料为固体废弃物及净化材料，并通过在两块墙体上设置可卡接的连接件，将墙体材料拼接起来，既具有防火、净化功能，又方便安装，节省人工和成本；

从结构上来讲，本发明的墙体采用拼接式结构：在防火层的上侧面、下侧面、左侧面和右侧面的中心均开设有连接孔，上侧面和左侧面的连接孔内安装有前端设有卡槽的第一连接件，下侧面和右侧面的连接孔内安装有前端设有凸起的第二连接件，通过第一连接件和第二连接件的卡接，可以将两块墙体拼接为一体，安装的时候非常方便简单；

从原材料上来讲，一是混凝土墙体中所使用的是铬渣再生骨料和活性炭骨料，铬渣再生骨料由固体废弃物制成，不仅能提供节能型绿色建筑材料，同时还可以解决难以处理的固体废弃物、美化环境，具有节能环保的优点，活性炭具有吸附作用，可以吸附一部分空气中的有害物质，提高环境质量；二是将铬渣和活性炭放入电气石溶液中浸泡，电气石可以对空气中的有害物质起到净化作用、减少人体疲劳、改善肌体反应、提高人体免疫力的负氧离子，可以改善室内空气质量，降低空气中pm2.5的含量，非常有利于人类的健康，从选材上来说，本发明的墙体材料十分健康环保；

总而言之，由本发明制备工艺制得的拼接式墙体是一种集实用性、绿色环保为一体的新型墙体结构。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定。

图1是拼接式墙体的结构示意图；

图2是第一连接件的结构示意图；

图3是第二连接件的结构示意图；

图4是制备拼接式墙体的模具的结构示意图；

附图标记：1、拼接式墙体，101、内侧面，102、外侧面，103、上侧面，104、下侧面，105、左侧面，106、右侧面，2、防火层，201、混凝土基体，202、钢丝网，3、净化层，4、连接件，5、第一连接件，501、卡槽，6、第二连接件，601、凸起，7、连接孔，8、模具，801、第一侧面钢板，802、第二侧面钢板，803、底面钢板，9、钢筋。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。其具体的实施方式为：如图所示，一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构，该拼接式墙体1包括防火层2、净化层3和连接件4，所述的防火层2为立方体结构，包括相对的内侧面101和外侧面102，上侧面103和下侧面104，以及左侧面105和右侧面106，所述的防火层2由混凝土基体201和铺设在所述混凝土基体201内的钢丝网202构成，所述的净化层3涂覆在所述防火层2的内侧面101上，所述的连接件4包括第一连接件5和第二连接件6，所述的防火层2的上侧面103、下侧面104、左侧面105和右侧面106的中心均开设有连接孔7，所述上侧面103和所述左侧面105的连接孔7内安装有长度与所述连接孔7深度相同的第一连接件5，所述第一连接件5的前端设有卡槽501，所述卡槽501的深度为所述连接孔7深度的1/4，所述下侧面104和所述右侧面106的连接孔7内安装有长度为所述连接孔7深度的5/4的第二连接件6，所述第二连接件6的前端设有与所述卡槽501匹配的凸起601；

所述的混凝土基体201包括按重量份数计的以下组分：水泥20~25份、粉煤灰5~10份、铬渣再生骨料35~40份、活性炭骨料25~30份、电气石溶液10~15份、外加剂3~5份；

所述的净化层3包括按重量份数计的以下组分：硅藻泥40~60份，电气石粉10~15份。

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）分别取铬渣和活性炭，破碎至3~10mm的颗粒状，备用；

（2）取电气石溶液10~15份，以及步骤（1）中破碎后的铬渣35~40份、活性炭25~30份，并将铬渣和活性炭放入电气石溶液中混合均匀，浸泡24h使铬渣和活性炭的孔隙中填充电气石溶液，捞出沥干后即制得铬渣再生骨料和活性炭骨料，备用；

（3）取水泥20~25份，粉煤灰5~10份，放入搅拌锅中混合均匀，并称取水泥和粉煤灰重量10~15%的水，加入外加剂3~5份，搅拌均匀后，倒入搅拌锅中混合1~2min，得到料浆，备用；

（4）将步骤（2）中制得的铬渣再生骨料和活性炭骨料倒入步骤（3）中的料浆中，搅拌2~3min后，取出模具8，所述的模具8由两块相对的第一侧面钢板801、两块相对的第二侧面钢板802和一块底面钢板803拼接而成，所述的第一侧面钢板801和所述的第二侧面钢板802的内表面中心处均活动连接有长度为0.3m的钢筋9，先往模具8中倒入一半的混合料，再在混合料上表面铺设一层钢丝网202，再次倒入剩下一半的混合料，待坯体静置1~2min还未硬化时，抽出钢筋形成连接孔7，向坯体的上侧面和左侧面的连接孔7内插入第一连接件5，向下侧面和右侧面的连接孔7内插入第二连接件6，然后将坯体放在室温下静置24~48h，脱模；

（5）将脱模后的坯体在温度为70~80℃、压力为0.5~0.8mpa的条件下蒸汽养护10~14h，即制得防火层2；

（6）取硅藻泥40~60份，电气石粉10~15份，并称取硅藻泥和电气石粉总重量5~8%的水，放入搅拌锅中搅拌成浆状，并均匀地涂敷在步骤（5）中制得的防火层2的内侧面101上，即形成净化层3，晾干后即可制得具有防火、净化功能的拼接式墙体1。

优选的，所述的防火层2的长度为1m，高度为0.8m，厚度为0.6m。

优选的，所述的净化层3的厚度为3~5mm。

优选的，所述的钢丝网202的孔径为1~2mm。

优选的，所述的水泥的细度为300~350目，所述的粉煤灰的细度为300~350目。

优选的，所述的外加剂包括按重量比为1:2~1:3的减水剂和水泥早强剂。

优选的，所述的硅藻土的细度为800~1000目，所述的电气石粉的细度为800~1000目。

优选的，所述第一侧面钢板801的长度为1m，宽度为0.8m，所述第二侧面钢板802的长度为0.8m，宽度为0.6m，所述底面钢板803的长度为1m，宽度为0.6m。

实施例1

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构，该拼接式墙体1包括防火层2、净化层3和连接件4，所述的防火层2为立方体结构，包括相对的内侧面101和外侧面102，上侧面103和下侧面104，以及左侧面105和右侧面106，所述的防火层2由混凝土基体201和铺设在所述混凝土基体201内的钢丝网202构成，所述的净化层3涂覆在所述防火层2的内侧面101上，所述的连接件4包括第一连接件5和第二连接件6，所述的防火层2的上侧面103、下侧面104、左侧面105和右侧面106的中心均开设有连接孔7，所述上侧面103和所述左侧面105的连接孔7内安装有长度与所述连接孔7深度相同的第一连接件5，所述第一连接件5的前端设有卡槽501，所述卡槽501的深度为所述连接孔7深度的1/4，所述下侧面104和所述右侧面106的连接孔7内安装有长度为所述连接孔7深度的5/4的第二连接件6，所述第二连接件6的前端设有与所述卡槽501匹配的凸起601。

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）分别取铬渣和活性炭，破碎至3mm的颗粒状，备用；

（2）取电气石溶液10份，以及步骤（1）中破碎后的铬渣35份、活性炭25份，并将铬渣和活性炭放入电气石溶液中混合均匀，浸泡24h使铬渣和活性炭的孔隙中填充电气石溶液，捞出沥干后即制得铬渣再生骨料和活性炭骨料，备用；

（3）取细度为300目的水泥20份，细度为300目的粉煤灰5份，放入搅拌锅中混合均匀，并称取水泥和粉煤灰重量10%的水，加入重量比为1:2的减水剂和水泥早强剂3份，搅拌均匀后，倒入搅拌锅中混合1min，得到料浆，备用；

（4）将步骤（2）中制得的铬渣再生骨料和活性炭骨料倒入步骤（3）中的料浆中，搅拌2min后，取出模具8，所述的模具8由两块相对的第一侧面钢板801、两块相对的第二侧面钢板802和一块底面钢板803拼接而成，所述第一侧面钢板801的长度为1m，宽度为0.8m，所述第二侧面钢板802的长度为0.8m，宽度为0.6m，所述底面钢板803的长度为1m，宽度为0.6m，所述的第一侧面钢板801和所述的第二侧面钢板802的内表面中心处均活动连接有长度为0.3m的钢筋9，先往模具8中倒入一半的混合料，再在混合料上表面铺设一层钢丝网202，所述的钢丝网202的孔径为1mm，再次倒入剩下一半的混合料，待坯体静置1min还未硬化时，抽出钢筋形成连接孔7，向坯体的上侧面和左侧面的连接孔7内插入第一连接件5，向下侧面和右侧面的连接孔7内插入第二连接件6，然后将坯体放在室温下静置24~48h，脱模；

（5）将脱模后的坯体在温度为70~80℃、压力为0.5mpa的条件下蒸汽养护10h，即制得防火层2，防火层2的长度为1m，高度为0.8m，厚度为0.6m；

（6）取细度为800目的硅藻泥40份，细度为800目的电气石粉10份，并称取硅藻泥和电气石粉总重量5%的水，放入搅拌锅中搅拌成浆状，并均匀地涂敷在步骤（5）中制得的防火层2的内侧面101上，厚度为3mm，即形成净化层3，晾干后即可制得具有防火、净化功能的拼接式墙体1。

本发明制备的拼接式墙体结构的使用方法：分别取多块拼接式墙体a、b、c、d……，将a的上侧面的第一连接件5与b的下侧面的第二连接件6卡接，将a的左侧面的第一连接件5与c的右侧面的第二连接件6卡接，将a的下侧面的第二连接件6与d的上侧面的第一连接件5连接，将a的右侧面的第二连接件6与e的左侧面的第一连接件5连接，依次卡接即可完成整面墙体的拼接，最后将最下层的墙体材料与地面固定。

实施例2

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构，该拼接式墙体1包括防火层2、净化层3和连接件4，所述的防火层2为立方体结构，包括相对的内侧面101和外侧面102，上侧面103和下侧面104，以及左侧面105和右侧面106，所述的防火层2由混凝土基体201和铺设在所述混凝土基体201内的钢丝网202构成，所述的净化层3涂覆在所述防火层2的内侧面101上，所述的连接件4包括第一连接件5和第二连接件6，所述的防火层2的上侧面103、下侧面104、左侧面105和右侧面106的中心均开设有连接孔7，所述上侧面103和所述左侧面105的连接孔7内安装有长度与所述连接孔7深度相同的第一连接件5，所述第一连接件5的前端设有卡槽501，所述卡槽501的深度为所述连接孔7深度的1/4，所述下侧面104和所述右侧面106的连接孔7内安装有长度为所述连接孔7深度的5/4的第二连接件6，所述第二连接件6的前端设有与所述卡槽501匹配的凸起601。

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）分别取铬渣和活性炭，破碎至6mm的颗粒状，备用；

（2）取电气石溶液12份，以及步骤（1）中破碎后的铬渣38份、活性炭28份，并将铬渣和活性炭放入电气石溶液中混合均匀，浸泡24h使铬渣和活性炭的孔隙中填充电气石溶液，捞出沥干后即制得铬渣再生骨料和活性炭骨料，备用；

（3）取细度为320目的水泥22份，细度为320目的粉煤灰8份，放入搅拌锅中混合均匀，并称取水泥和粉煤灰重量12%的水，加入重量比为1:2.5的减水剂和水泥早强剂4份，搅拌均匀后，倒入搅拌锅中混合1.5min，得到料浆，备用；

（4）将步骤（2）中制得的铬渣再生骨料和活性炭骨料倒入步骤（3）中的料浆中，搅拌2.5min后，取出模具8，所述的模具8由两块相对的第一侧面钢板801、两块相对的第二侧面钢板802和一块底面钢板803拼接而成，所述第一侧面钢板801的长度为1m，宽度为0.8m，所述第二侧面钢板802的长度为0.8m，宽度为0.6m，所述底面钢板803的长度为1m，宽度为0.6m，所述的第一侧面钢板801和所述的第二侧面钢板802的内表面中心处均活动连接有长度为0.3m的钢筋9，先往模具8中倒入一半的混合料，再在混合料上表面铺设一层钢丝网202，所述的钢丝网202的孔径为1.5mm，再次倒入剩下一半的混合料，待坯体静置1.5min还未硬化时，抽出钢筋形成连接孔7，向坯体的上侧面和左侧面的连接孔7内插入第一连接件5，向下侧面和右侧面的连接孔7内插入第二连接件6，然后将坯体放在室温下静置36h，脱模；

（5）将脱模后的坯体在温度为75℃、压力为0.6mpa的条件下蒸汽养护12h，即制得防火层2，防火层2的长度为1m，高度为0.8m，厚度为0.6m；

（6）取细度为900目的硅藻泥50份，细度为900目的电气石粉12份，并称取硅藻泥和电气石粉总重量6%的水，放入搅拌锅中搅拌成浆状，并均匀地涂敷在步骤（5）中制得的防火层2的内侧面101上，厚度为4mm，即形成净化层3，晾干后即可制得具有防火、净化功能的拼接式墙体1。

本发明制备的拼接式墙体结构的使用方法：分别取多块拼接式墙体a、b、c、d……，将a的上侧面的第一连接件5与b的下侧面的第二连接件6卡接，将a的左侧面的第一连接件5与c的右侧面的第二连接件6卡接，将a的下侧面的第二连接件6与d的上侧面的第一连接件5连接，将a的右侧面的第二连接件6与e的左侧面的第一连接件5连接，依次卡接即可完成整面墙体的拼接，最后将最下层的墙体材料与地面固定。

实施例3

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构，该拼接式墙体1包括防火层2、净化层3和连接件4，所述的防火层2为立方体结构，包括相对的内侧面101和外侧面102，上侧面103和下侧面104，以及左侧面105和右侧面106，所述的防火层2由混凝土基体201和铺设在所述混凝土基体201内的钢丝网202构成，所述的净化层3涂覆在所述防火层2的内侧面101上，所述的连接件4包括第一连接件5和第二连接件6，所述的防火层2的上侧面103、下侧面104、左侧面105和右侧面106的中心均开设有连接孔7，所述上侧面103和所述左侧面105的连接孔7内安装有长度与所述连接孔7深度相同的第一连接件5，所述第一连接件5的前端设有卡槽501，所述卡槽501的深度为所述连接孔7深度的1/4，所述下侧面104和所述右侧面106的连接孔7内安装有长度为所述连接孔7深度的5/4的第二连接件6，所述第二连接件6的前端设有与所述卡槽501匹配的凸起601。

一种具有防火、净化功能的拼接式墙体结构的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）分别取铬渣和活性炭，破碎至10mm的颗粒状，备用；

（2）取电气石溶液15份，以及步骤（1）中破碎后的铬渣40份、活性炭30份，并将铬渣和活性炭放入电气石溶液中混合均匀，浸泡24h使铬渣和活性炭的孔隙中填充电气石溶液，捞出沥干后即制得铬渣再生骨料和活性炭骨料，备用；

（3）取细度为350目的水泥25份，细度为350目的粉煤灰10份，放入搅拌锅中混合均匀，并称取水泥和粉煤灰重量15%的水，加入重量比为1:3的减水剂和水泥早强剂5份，搅拌均匀后，倒入搅拌锅中混合2min，得到料浆，备用；

（4）将步骤（2）中制得的铬渣再生骨料和活性炭骨料倒入步骤（3）中的料浆中，搅拌3min后，取出模具8，所述的模具8由两块相对的第一侧面钢板801、两块相对的第二侧面钢板802和一块底面钢板803拼接而成，所述第一侧面钢板801的长度为1m，宽度为0.8m，所述第二侧面钢板802的长度为0.8m，宽度为0.6m，所述底面钢板803的长度为1m，宽度为0.6m，所述的第一侧面钢板801和所述的第二侧面钢板802的内表面中心处均活动连接有长度为0.3m的钢筋9，先往模具8中倒入一半的混合料，再在混合料上表面铺设一层钢丝网202，所述的钢丝网202的孔径为2mm，再次倒入剩下一半的混合料，待坯体静置2min还未硬化时，抽出钢筋形成连接孔7，向坯体的上侧面和左侧面的连接孔7内插入第一连接件5，向下侧面和右侧面的连接孔7内插入第二连接件6，然后将坯体放在室温下静置48h，脱模；

（5）将脱模后的坯体在温度为80℃、压力为0.8mpa的条件下蒸汽养护14h，即制得防火层2，防火层2的长度为1m，高度为0.8m，厚度为0.6m；

（6）取细度为1000目的硅藻泥60份，细度为1000目的电气石粉15份，并称取硅藻泥和电气石粉总重量8%的水，放入搅拌锅中搅拌成浆状，并均匀地涂敷在步骤（5）中制得的防火层2的内侧面101上，厚度为5mm，即形成净化层3，晾干后即可制得具有防火、净化功能的拼接式墙体1。

本发明制备的拼接式墙体结构的使用方法：分别取多块拼接式墙体a、b、c、d……，将a的上侧面的第一连接件5与b的下侧面的第二连接件6卡接，将a的左侧面的第一连接件5与c的右侧面的第二连接件6卡接，将a的下侧面的第二连接件6与d的上侧面的第一连接件5连接，将a的右侧面的第二连接件6与e的左侧面的第一连接件5连接，依次卡接即可完成整面墙体的拼接，最后将最下层的墙体材料与地面固定。

对所公开的实施例的上述说明，仅为了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。