本發(fā)明涉及建筑模板，具體是一種輕質(zhì)高性能建筑模板。

背景技術(shù)：

1、隨著新型建造產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與發(fā)展，建筑行業(yè)對(duì)材料性能的要求也在逐漸提高。建筑模板作為土建施工常用的工具式材料，其主要性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)成本關(guān)乎混凝土的成型質(zhì)量和企業(yè)的效益。當(dāng)前常用的建筑模板包括膠合木模板、鋁合金模板、型鋼模板和高分子模板。其中膠合木模板和高分子模板的成本相對(duì)低廉，但可周轉(zhuǎn)次數(shù)和成型效果受溫度影響較大；鋁合金模板和型鋼模板力學(xué)性能較優(yōu)，但經(jīng)濟(jì)成本較高且需要定制化加工。因此，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出一款周轉(zhuǎn)成本低、力學(xué)性能優(yōu)、可周轉(zhuǎn)次數(shù)高且安拆便捷的高性能建筑模板，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出一種輕質(zhì)高性能建筑模板，該模板具有力學(xué)性能強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、使用便捷以及可回收等優(yōu)點(diǎn)，適合產(chǎn)業(yè)化推廣。

2、本發(fā)明提供的一種輕質(zhì)高性能建筑模板，包括夾心層，所述夾心層的外表面設(shè)置有緩沖層，所述緩沖層的外表面設(shè)置有強(qiáng)化層，所述夾心層的原料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、無(wú)機(jī)膠凝材料、木質(zhì)材料和第一外加劑，所述緩沖層的原料包括纖維材料，所述強(qiáng)化層的原料包括聚乙烯、納米鐵和第二外加劑。

3、優(yōu)選的，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為40-50％，所述無(wú)機(jī)膠凝材料為30-40％、所述木質(zhì)材料為10-30％。

4、優(yōu)選的，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)已烷二甲醇酯，具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，能夠與無(wú)機(jī)膠凝材料較好的融合；所述無(wú)機(jī)膠凝材料為硫鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、磷酸鎂水泥中的至少一種，所述無(wú)機(jī)膠凝材料能夠提升夾心層結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和整體性，所述無(wú)機(jī)膠凝材料中的金屬離子能夠?qū)δ举|(zhì)材料改性，提高其粘結(jié)性和吸水后的體積穩(wěn)定性，所述無(wú)機(jī)膠凝材料對(duì)樹(shù)脂材料也具有較強(qiáng)的膠凝作用；所述木質(zhì)材料為楊樹(shù)、松樹(shù)中的至少一種的樹(shù)干粉末體，所述木質(zhì)材料的平均粒徑為0.5-1.0mm，所述木質(zhì)材料能提升建筑模板的吸水率，提高混凝土表面的粗糙程度，便于后續(xù)抹灰等其他工藝；所述第一外加劑包括硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和消泡母粒。

5、優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為kh560、kh580中的至少一種，所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為無(wú)機(jī)膠凝材料用量的0.5-0.8％；所述潤(rùn)滑劑為環(huán)氧樹(shù)脂、聚四氟乙烯中的至少一種，所述潤(rùn)滑劑的用量為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯用量的1.2-1.7％；所述消泡母粒為復(fù)合類(lèi)消泡母粒，所述消泡母粒的用量為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯用量的2.5-3.5％。

6、優(yōu)選的，所述夾心層的制備方法包括下述步驟：

7、步驟1：將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯置于100℃下攪拌至干燥后投入振動(dòng)篩，經(jīng)篩分形成細(xì)度小于50目的粉末體；

8、步驟2：將木質(zhì)材料置于150℃下烘干，使含水率維持在8-10％，經(jīng)粉碎、篩分后形成粒徑為0.5-1.0mm的碎沫體；

9、步驟3：將硅烷偶聯(lián)劑、步驟2的碎沫體與無(wú)機(jī)膠凝材料按設(shè)計(jì)比例投入拌合設(shè)備并按照無(wú)機(jī)膠凝材料用量的40％加水?dāng)嚢杈鶆颍纬苫旌象w；

10、步驟4：將潤(rùn)滑劑、消泡母粒、步驟3的混合體與步驟1的粉末體一同投入密煉設(shè)備在100℃環(huán)境下進(jìn)行加溫混合塑化，待粉末體與混合體拌和均勻且變成柔軟團(tuán)狀體時(shí)密煉機(jī)停止攪拌；

11、步驟5：將步驟4的團(tuán)狀體置于模壓設(shè)備中，經(jīng)3-4mpa壓力成型后經(jīng)12-24h自然冷卻，形成厚度為12-14mm、平均重度為5.0-6.0kg/㎡的夾心層。

12、優(yōu)選的，所述纖維材料為超高分子量聚乙烯纖維、石墨纖維和碳纖維材料中的至少一種，能夠與聚乙烯類(lèi)樹(shù)脂材料緊密結(jié)合，所述纖維材料的平均直徑為2mm，平均拉伸強(qiáng)度為2000-2500mpa；所述緩沖層以纏繞的形式附著于夾心層的表面，沿長(zhǎng)度和寬度方向連續(xù)布置，平均間距為0.5cm。

13、優(yōu)選的，所述緩沖層經(jīng)無(wú)機(jī)膠凝材料的膠凝作用緊密附著于夾心層的表面。所述緩沖層能提高夾心層的抗彎強(qiáng)度，同時(shí)可降低混凝土水化熱對(duì)夾心層的影響。

14、優(yōu)選的，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述聚乙烯為60-70％，所述納米鐵為30-40％。所述納米鐵提高了模板的彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量、握釘力以及模板加固件安拆的便捷性，以及增加了模板的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性。

15、優(yōu)選的，所述聚乙烯為低密度聚乙烯，與納米鐵結(jié)合后具備更強(qiáng)的力學(xué)性能；所述納米鐵的主要成分為四氧化三鐵，所述納米鐵呈黑絲粉末狀，為20nm、50nm規(guī)格中的至少一種，含量為99.9％；所述第二外加劑包括硅烷偶聯(lián)劑、紫外吸收劑和色母粒；所述硅烷偶聯(lián)劑為kh550、kh560、kh580中的至少一種，所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為納米鐵用量的0.5-0.8％，所述紫外吸收劑為uv531、uvt150中的至少一種，所述紫外吸收劑的用量為聚乙烯用量的0.3-0.6％，所述色母粒的用量為聚乙烯用量的0.3-0.5％。

16、優(yōu)選的，所述強(qiáng)化層的制備方法包括下述步驟：

17、步驟1：將納米鐵與硅烷偶聯(lián)劑按設(shè)計(jì)比例一同投入高熱混機(jī)中，經(jīng)100℃條件下干燥并拌和均勻形成混合體；

18、步驟2：將高壓聚乙烯置于高熱混機(jī)中攪拌均勻，并經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩篩分形成細(xì)度小于50目的粉末體；

19、步驟3：將紫外吸收劑、色母粒、步驟1的混合體以及步驟2的粉末體拌和均勻后共同投入密煉設(shè)備，經(jīng)15-20min加溫混合塑化形成可塑狀的強(qiáng)化層基材；

20、步驟4：將步驟3的強(qiáng)化層基材投入擠塑設(shè)備中，經(jīng)擠塑工藝形成厚度為0.5mm的面層狀結(jié)構(gòu)，并與緩沖層緊密粘結(jié)，并包裹在夾心層的表面；待強(qiáng)化層基材冷卻后即可形成輕質(zhì)高性能建筑模板。所述強(qiáng)化層不僅具有較高的強(qiáng)度，且能夠與緩沖層的纖維材料緊密結(jié)合，同時(shí)能提高模板的握釘力，且可快速傳導(dǎo)混凝土水化熱。

21、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供一種輕質(zhì)高性能建筑模板，所述輕質(zhì)高性能建筑模板包括夾心層、緩沖層和強(qiáng)化層結(jié)構(gòu)。所述輕質(zhì)高性能建筑模板的平均重量為5.3-6.3kg/㎡，為傳統(tǒng)木模板和高分子模板的65-75％，鋁合金模板的50-55％。同時(shí)，該模板滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度大于70mpa，彎曲彈性模量大于4500mpa，表面硬度大于75hd，無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度大于30kj/㎡，適合大體積及高強(qiáng)度混凝土施工，主要力學(xué)指標(biāo)顯著優(yōu)于普通木模板和高分子模板，與鋁合金模板基本相當(dāng)。所述輕質(zhì)高性能建筑模板具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和適宜的導(dǎo)熱性，加熱后尺寸變化率小于0.05％，維卡軟化點(diǎn)大于185℃，導(dǎo)熱系數(shù)為30-60w/(m·k)，吸水率為3.5-6.0％，能有效降低混凝土表面光滑度，提高表面粘結(jié)力，便于抹灰等工藝。

22、另一方面，該模板以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、無(wú)機(jī)膠凝材料和木質(zhì)材料制備夾心層，在保證模板強(qiáng)度的基礎(chǔ)上具有一定的吸水性，有效降低了混凝土表面的光滑度，便于后續(xù)抹灰等工藝操作。同時(shí)，將纖維材料以纏繞形式作為緩沖層，不僅提高夾心層的抗彎強(qiáng)度，且能吸收熱量，降低混凝土水化熱對(duì)強(qiáng)化層和夾心層的影響。同時(shí)，緩沖層能夠與強(qiáng)化層的聚乙烯材料緊密結(jié)合。強(qiáng)化層不僅能提高模板的抗彎強(qiáng)度，且能對(duì)夾心層起到保護(hù)作用。另一方面，強(qiáng)化層導(dǎo)熱性較強(qiáng)，可降低混凝土水化熱對(duì)構(gòu)件成型質(zhì)量的影響，同時(shí)，強(qiáng)化層可提高握釘力以及加固件的安裝便捷性。