一种环保型预制非承重墙板及其制备方法

本发明涉及非承重墙板，属于环保型预制非承重墙板及其制备方法。

背景技术：

1、汽车工业产生的橡胶轮胎废料是造成黑色污染的重要因素。此外，汽车拥有率高导致汽车周转率高,过时的汽车不再被驾驶。黑色污染是二十一世纪以来最严重的污染问题之一。黑色污染是由难以处理的废旧橡胶制品造成的。橡胶制品的升级换代产生了大量的汽车轮胎等废旧橡胶。这些废旧橡胶制品难以降解，目前尚无有效的处理方法。即使回收利用，也会对环境造成二次污染。缺乏有效处理导致废橡胶堆积，污染生态环境，成为严重的生态问题。因此，废轮胎等橡胶制品逐渐成为黑色污染源。目前，最广泛接受的废旧橡胶处理方法是回收。然而，由于回收产品价格较高、性能较低、市场基础较小等原因，这种处理工艺尚未优化以产生经济效益。为了克服这些缺点，废橡胶由于其物理和化学特性可以作为实际工程应用的材料。在一些研究中，橡胶颗粒已被用来替代天然粗骨料和细骨料，因为人们认为橡胶颗粒的机械性能可以改善目标材料的性能。如2014年8月20日公开的中国专利，公开号为cn103992537a，其公开了一种利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，将块状轮胎经过多次粉碎筛分以及磁选制成胎面胶粉。又如2012年12月19日公开的中国专利，公开号为cn102190812b，其公开了一种环保型再生胶的制备方法，该方法以废旧胶粉为主要原料，加入改性剂和化学塑解剂经在炼胶设备上混炼、活化再生得环保型再生胶。

2、目前建筑领域对橡胶轮胎回收利用的主要方法为将废旧橡胶轮胎加工处理，经一系列程序后制成不同尺寸的橡胶颗粒或橡胶粉作为混凝土中天然骨料的替代品。如2020年5月19日公开的中国专利，公开号为cn111170697a，其公开了一种改性橡胶颗粒轻质超高性能混凝土及其制备方法，采用废旧轮胎破碎后经过改性制成的橡胶颗粒作为一部分混凝土骨料，制成一种轻质高强、抗冲击韧性高、耐磨蚀、体积稳定性好的混凝土。这一做法在理论上能够消耗一定数量的黑色垃圾，并节约部分天然骨料资源。并且，加入再生橡胶骨料可以减轻混凝土重量，提高其疲劳寿命和韧性，提高其动态性能，并提高其延展性。然而从生命周期评估角度看，橡胶粉的制作过程消耗了大量资源，会侧面增加环境压力。

3、为减少胶粉制作过程的资源损耗，直接将橡胶轮胎进行切割并用于其他工业产品具有更好的环境效益。在建筑结构中非承重墙是次要承重的构件，其主要作用为分隔房间或填满承重构件下的大面积空隙，使建筑更完整美观、可服务性更高。因而，对非承重墙材料的要求为低自重，隔音保温性强，可使用时间长，开裂速度慢。目前广泛应用于非承重墙的泡沫混凝土材料是在普通混凝土的基础上添加一定剂量的发泡剂，使其内部产生泡沫孔，以减轻自重、提高保温隔热效果。但泡沫混凝土干缩大、敏感性高、容易出现干缩裂缝，导致材料寿命缩短，缩短非承重墙的使用年限，进而造成危险。

技术实现思路

1、橡胶材料由于其具有良好的韧性，以及轻自重，隔音隔热等特点，将其用于建筑填充墙可发挥其优势。以废旧橡胶代替泡沫混凝土，既能发挥其优势，又能避免泡沫混凝土易开裂等缺点。

2、将废旧轮胎制成的橡胶带与混凝土相结合，用于建筑填充墙，可以大大提高墙体的可持续性，降低成本，缓解废旧轮胎带来的“黑色垃圾”污染问题。

3、因而，此发明提供了一种由废旧轮胎-混凝土复合材料制成应用于非承重墙构件中的预制板。将橡胶带以夹层的形式锚固放置于混凝土墙板中，制成一种混凝土-橡胶-混凝土的夹心式墙板，以解决背景技术中的问题。

4、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、一种环保型预制非承重墙板，包括外部支撑层以及与所述外部支撑层连接的内层，所述内层的重量轻于支撑层；所述内层为汽车轮胎橡胶材料制得；

6、所述内层的制造方法包括以下步骤：

7、s1:将所述汽车轮胎切去胎壁和侧壁后横向在任意一处切开展平制备成橡胶带；并将所述橡胶带修正为等宽距；再将所述橡胶带置于naoh溶液浸泡处理；

8、s2：将所述橡胶带按照[0°/90°]交叉叠放若干层编织成网状形成弹性编织层，

9、s3：在所述橡胶带交叉重叠处用紧固装置固定；用螺栓将编织层端点处固定，旋转螺栓，将其栓紧抻平，对所述橡胶带施加预应力得到所述内层。

10、可选地，所述橡胶带修正宽距为20-30cm。

11、可选地，所述橡胶带的叠放层数为2-4层。

12、可选地，所述naoh浓度为1-2mol/l。

13、可选地，naoh溶液浸泡处理时间为12-18h。

14、可选地，所述支撑层为混凝土。

15、一种环保型预制非承重墙板的制备方法，用于制备权利环保型预制非承重墙板，包括以下步骤：

16、s4：按照预定尺寸制备上模具和下模具，并在上模具和下模具中间安装固定预应力钢筋和铆钉；

17、s5：将所述内层放在所述预应力钢筋上，然后向所述上模具和下模具浇筑混凝土，待混凝土凝结后，旋开所述铆钉进行脱模得到所述环保型预制非承重墙板。

18、可选地，所述混凝土为泡沫混凝土、自密实混凝土和轻质混凝土中的一种。

19、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

20、本发明的环保型预制非承重墙板可将其废旧轮胎橡胶回收利用，在无污染的情况解决污染问题。低自重的橡胶可以减轻混凝土的自身重量，且具有降噪隔音，隔热的优点。与轻质泡沫混凝土相比，又避免了由于发泡剂的原因导致的表面粗糙不平整易开裂脱落现象。此发明提出的环保型预制非承重墙板通过预应力作用增强了其抗拉强度，也使复合层内部实现更好的粘接。在应用场景中，具有使用方便，安装快捷的优点。预应力橡胶带实现了其一体式浇筑，通过对橡胶带的侧面支撑来抵抗新拌混凝土在填平模具时的重力，使其夹心结构更加稳固。预应力橡胶可提高橡胶带的抗拉强度，在混凝土材料里起到更有效的缓冲其形变与开裂问题。

21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

技术特征：

1.一种环保型预制非承重墙板，其特征在于，包括外部支撑层以及与所述外部支撑层连接的内层，所述内层的重量轻于支撑层；所述内层为汽车轮胎橡胶材料制得；

2.根据权利要求1所述的一种环保型预制非承重墙板，其特征在于，所述橡胶带修正宽距为20-30cm。

3.根据权利要求1所述的一种环保型预制非承重墙板，其特征在于，所述橡胶带的叠放层数为2-4层。

4.根据权利要求1所述的一种环保型预制非承重墙板，其特征在于，所述naoh浓度为1-2mol/l。

5.根据权利要求1所述的一种环保型预制非承重墙板，其特征在于，naoh溶液浸泡处理时间为12-18h。

6.根据权利要求1所述的一种环保型预制非承重墙板，其特征在于，所述支撑层为混凝土。

7.一种环保型预制非承重墙板的制备方法，用于制备权利要求1-5所述的环保型预制非承重墙板，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的环保型预制非承重墙板的制备方法，其特征在于，所述混凝土为泡沫混凝土、自密实混凝土和轻质混凝土中的一种。

技术总结
本发明提供了一种环保型预制非承重墙板及其制备方法，包括支撑层以及内层；内层为汽车轮胎橡胶材料制得；内层的制造方法包括以下步骤：S1:将汽车轮胎切去胎壁和侧壁后横向在任意一处切开展平制备成橡胶带；并将橡胶带修正为等宽距；再将橡胶带置于NaOH溶液浸泡处理；S2：将橡胶带按照[0/90°]交叉叠放若干层编织成网状形成弹性编织层，S3：在橡胶带交叉重叠处用紧固装置固定；用螺栓将编织层端点处固定，旋转螺栓，将其栓紧抻平，对橡胶带施加预应力得到内层。本发明的轻质墙板可将其废旧轮胎橡胶回收利用，在无污染的情况解决污染问题。低自重的橡胶可以减轻混凝土的自身重量，且具有降噪隔音，隔热的优点。

技术研发人员：臧然,徐博文,郝芷含
受保护的技术使用者：西交利物浦大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22