复合建筑构件制造技术

本发明专利技术涉及一种结构隔绝镶板，所述结构隔绝镶板有一个膨化聚苯乙烯芯（４０），所述芯被夹在两个面层（５２）之间并与两个面层接合在一起。所述面层与通过模制所形成的芯的表面接合在一起。所述芯是最好一种膨化聚合物模制件，而优选的聚合物是聚苯乙烯。所述镶板用作一种建筑构件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及主要(但非排他地)用于建筑物(诸如房屋)建造的复合建筑构件，本专利技术特别涉及通常被称为结构隔绝镶板或者SIP的复合建筑构件。SIP通常包含被夹在两个较薄的、高强度、矩形护面之间并与所述护面粘接在一起的较平的、矩形塑料泡沫芯以形成一种叠层夹芯结构。SIP已经使用了许多年，特别是在美国，SIP作为传统的砖/砌块空心墙和木构架建筑物的构架镶板的内面层和外面层砖/砌块空心墙的一种替代产品已经在建筑工业得到了广泛的应用。SIP的泡沫芯提供了优于常规的砖或木建筑房屋的隔热和隔音性能，并且能够防潮、防震、防冲击和防火，并且无需设置水蒸汽阻挡层(房屋外包覆层)。另外，SIP重量轻并且易于操控，一个SIP可以代替多个圬工块或者建筑用砖，因此能够减少建造时间和降低材料成本。在将SIP安装就位之前，还允许在工厂中对完全成形的泡沫芯进行切割以形成用于供给管线(诸如电线)的通道或者导管，从而进一步减少了建造时间。无需在第二段中单独提供，因此对于制造作为建筑物一部分(或单独的模块结构)的包含隔绝材料的墙、地板或者屋顶是有利的。被称为SIP的模块或者镶板在美国已经使用了50年以上。这些SIP的厚度在50毫米至300毫米之间并且与国际通用建筑构件尺寸相符，典型的墙或者屋顶SIP可为2.4米×1.2米并且厚度可取决于特定的应用、承重性质和隔热要求。在美国，最常用的SIP包括膨化聚苯乙烯(EPS)芯，并且两个厚度为9毫米至15毫米的由OSB(线束定向板)或者胶合板或者(在一些情况下)具有水泥性质的板构成的面层分别面对所述EPS芯的内表面和外表面。在美国，这些SIP建筑构件在房屋(通常为单层)建造中已经成功地使用了50年以上。SIP通常由被固定在适合的地基上的基线长度的木块支撑并且利用木键或者所谓的饼使它们相互接合在一起以形成建筑物的墙。当需要较大的屋顶和墙载荷时，通过将2×4英寸的木加强杆结合在SIP内来加强SIP模块或者在一些情况下使用这些木制元件将单独的SIP相互连接在一起。这种方法能够形成利用木构架元件加强的SIP墙。由于木构架元件周围的新鲜空气的循环不良，因此可能会使木构架元件干枯。木构件的使用也可能产生能够降低热效率的“冷点”。因此，在SIP与木构架元件结合使用的情况下，需要在木构架元件周围保持适合的空气循环。已经确定，SIP泡沫芯具有几个重要的功能。该芯必须具有足以使面层之间的距离保持恒定的硬度并且还必须在垂直方向上具有足够的刚性以使面层之间不能产生滑动以及防止弯折。如果该芯在垂直方向上的强度较低，那么就不能保证面层间的相互配合并且SIP夹层结构将失去其硬度。同样已经确定，泡沫芯必须满足更复杂的要求，即，在不同方向上的强度和低密度(从经济的角度出发)的要求，而且还具有关于弯折、隔绝、吸潮、老化、阻抗等特定的要求。例如，要求面层将压缩荷载向下传递到地基上以及用于将面层粘接到芯上的粘结剂必须足够大的强度以防止在芯与面层脱开以及抵抗它们之间的传递载荷。最初采用的用于制造一种具有所需载荷支承强度和隔绝性质的SIP的最实际和经济的解决方案是一种采用高密度(HD)挤压聚苯乙烯(XPS)芯的SIP镶板。对XPS的测试证明，该材料具有所需的性质以及构成一种能够承受在常规的三层房屋结构中出现的压缩载荷的SIP镶板所需的协同性。在the Building Research Establishment(BRE)进行测试并且已经证明，这些具有XPS芯和胶合板面层的SIP能够承受巨大的载荷。但是，进一步的研究表明，由于XPS在制造和资本费用两方面比较高而使XPS在用于SIP复合建筑构件方面是不经济的，因此掩盖了XPS的最初优点。因此，需要对在美国制造和使用的SIP产品的材料进行其他的考虑，特别是因为使用切割的EPS芯的SIP已经获得了在USA的批准(ASTM)并且对其用作建筑中的载荷支承镶板是普遍接受的。对于SIP，在美国使用的EPS芯的材料所能够达到的承载值是公知的。在美国，SIP所用的SIP芯最小厚度通常为150毫米，而在欧洲，最小厚度为50毫米的SIP所用的SIP芯也是常用的。通常，切割EPS的价格至少比XPS和模制的聚亚安酯泡沫的价格低三倍，其中所述的模制的聚亚安酯泡沫也已经在UK市场上用作SIP系统中的芯的材料。氨基甲酸乙酯芯由于在燃烧使会产生有毒的烟气而具有危险性，因此不会被考虑。另外，由于用在建筑物，特别是房屋中的氨基甲酸乙酯不再被考虑作为一种在环境方面是可靠的材料，因此准备在全球范围内实施禁止在复合建筑构件中使用氨基甲酸乙酯的计划。使用切割EPS作为SIP的芯材料的优点在于，EPS不仅制造便宜，而且普遍被认为是一种在环境方面是可靠的建筑材料。这是因为EPS不包含有害的纤维，在其制造、使用和废弃的过程中具有自然资源的有效使用的性能，能够节省能量和保存资源。EPS不含有或者释放可能危害臭氧层的化合物(诸如CFC或者HCFC)并且其制造和使用不会对健康带来危险。特别是，EPS隔绝具有的无法估价的作用是，有助于达到大大减少能量的使用以及减少导致温室效应的能量发散。EPS可被重复利用以及正在重复利用，EPS工业还指明了一种关于发展废物管理范围以确保最大限度地重复利用废物的解决方案的途经。另外，利用公知的包括预膨胀、时效处理以及最后的块料模制成型的三段方法制造的EPS已经得到证实并且能够经济地生产高达20米长、6米宽和4米厚的大EPS块，接着根据应用目的(诸如用作SIP的芯)利用热线技术将大EPS块切割成较小的尺寸。制造EPS的原材料为采用自由流动、重量轻和多孔珠的形式，该多孔珠利用乙烯和苯所得到的苯乙烯单体，乙烯和苯是从原油中得到的。所述珠包含一种膨胀剂(通常为戊烷)，并且具有粒状糖的外观。利用600或者1000千克的“八角箱(octabins)”或者一种用于输送到储料仓的散装载体将具有各种等级并且通常可被描述为规则的和防火类型的原材料以这种形式被输送到制造工厂，后者更经济。在预膨胀的第一段，利用蒸汽作为热载体在一种被称为预膨胀装置的密闭容器中通过将聚苯乙烯珠加热到大约摄氏100度的温度下使其预膨胀到初始体积的20-40倍。利用预膨胀使聚苯乙烯珠的体积增大，因此也使它们的容积密度被改变，例如，如果泡沫材料的模制密度需要为20千克/立方米，聚苯乙烯珠的体积密度从620千克/立方米变为20千克/立方米。在经过预膨胀后，在所述珠被储放以对其进行时效处理之前，对珠进行冷却和干燥。在预膨胀后，所述珠具有部分真空并且通过使空气吹过这些珠来进行补偿。在大约24小时的时间内对这些珠进行时效处理。因此，利用这些珠生产的泡沫块料模制成型的密度实际上是相同的，这是由于在最后的成型中，块料模型完全被珠充填。需要进行时效处理的第二段，这是因为在冷却后，预膨胀的珠开始仍然对压力敏感，并且必须使它们经过一段时间以达到适合的强度。可通过将空气吹入到泡沫腔中直至由于冷却而产生的负压和膨胀剂的凝聚得到补偿。因此，预膨胀的珠通常会从膨胀装置中直落到一个流化床干燥器中，温度在25℃至35℃之间的暖空气被吹入到流化床干燥器中并通过干燥器的底部。流化床干燥器连续地工作但必须被设计成具有足以保证适合干燥的长度的形式。膨胀的珠在流化床干燥器中的驻留时间根据它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构隔绝镶板，所述结构隔绝镶板有一个膨化聚苯乙烯芯，所述芯被夹在两个面层之间并与两个面层接合在一起，所述面层与通过模制所形成的芯的表面接合在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔H赫耶，彼得J斯沃恩，安东尼帕尔默，
申请(专利权)人：国际概念技术公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]