CN101284722A - 玻璃纤维增强石膏板及其制造方法 - Google Patents

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马义和
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本发明涉及一种建筑材料及其制造方法，尤其涉及一种玻璃纤维增强石膏板及其制造方法。所述的玻璃纤维增强石膏板，按重量份数计，其组成及含量分别为：高强石膏粉：100，玻璃纤维短切片毡、玻璃纤维网格布：≥5，减水剂：(0.2～0.5)％、缓凝剂：(0.1～0.5)％、水30～33。本发明的制造方法，依次包括以下步骤：计量配料、拌合浆料、入模铸型、成品脱模、脱水干燥、整形清面。本发明的积极效果是：本发明的玻璃纤维增强石膏板具有变形小，干湿收缩率小，强度高，重量轻，无任何气味，并可以降解再生利用，声学效果好，材质表面细密光洁，还具有防火性能，同时本发明的玻璃纤维增强石膏板制造工艺简单，工期短，生产成本低廉。

Description

玻璃纤维增强石膏板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料及其制造方法，尤其涉及一种玻璃纤维增强石膏板及其制造方法。
背景技术
在公知技术中，随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，人们对高档文化娱乐交流场所的需求日渐剧增，各种大型标志性建筑应运而生，这些建筑物外观造型独特，内装饰更是极富变化，要求提供外观细密、华丽且不变形、重量轻、强度高、防火、环保且安装方便的新型缘色建材。中国专利公开号CN1174822A，公开日1998年3月4日，发明创造的名称为“一种新型高强度纤维石膏板”，该申请案公开了新型高强度纤维石膏板的配比，其由含二水硫酸钙≤75％的青膏及粉煤灰和矿渣粉、膨胀珍珠岩、氢氧化物、玻璃短纤维、塑化料、水及玻璃纤维网格布组成，其不足之处是外观色差、强度欠佳、配比成份多、制造质量不易控制。又如：中国专利公开号CN1380267A，公开日2002年11月20日，发明创造的名称为“玻璃纤维增强石膏板及其制造方法”，该申请案公开了玻璃纤维增强石膏板的配比，其由半水石膏粉、白水泥、滑石粉、膨胀珍珠岩、化学制剂、短玻璃纤维丝、长玻璃纤维丝、玻璃纤维网格布、水等组成，其不足之处是性能虽有所改进，但同样存在配比复杂，拌合长、短玻璃纤维丝困难，制造工艺繁琐、质量难控制、仍不能满足当今对石膏板的需要等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种组份少、变形小、重量轻、强度高、既防火又环保、且声学效果好，达到隔声、吸音效果的一种玻璃纤维增强石膏板。
本发明的另一个目的是提供该玻璃纤维增强石膏板的制造方法。
本发明通过以下技术方案于以实现：
一种玻璃纤维增强石膏板，按重量份数计，其组成及含量分别为：高强石膏粉：100，玻璃纤维短切片毡、玻璃纤维网格布：≥5，减水剂：(0.2～0.5)％，缓凝剂：(0.1～0.5)％，水30～33。
上述技术方案中：
所述高强石膏粉为改良型半水硫酸钙石膏，按其纯度≥90％、白度≥90％、标稠≤35、细度≤320目。
所述玻璃纤维短切片毡，由连续玻璃纤维原丝经短切成50mm长度后，无定向地均匀分布，并陪以粉末聚酯粘结剂所制成；
所述玻璃纤维网格布，网孔中心距6*6mm。
所述减水剂为HSM高磺化度密胺高效减水剂。
所述减水剂为SM-F超干粉活性高效减水剂。
所述缓凝剂为S型石膏缓凝剂。
所述缓凝剂为XB SG-11高效石膏缓凝剂。
所述玻璃纤维增强石膏板的制造方法，依次包括以下步骤：
(1)计量配料：计算制作构件所需的量，按上述配比将高强石膏粉、减水剂、缓凝剂和水放入搅拌机；计算玻璃纤维短切片毡和玻璃纤维网格布所需量，待用。
(2)拌合浆料：搅拌均匀，搅拌时间1分钟，得配制的浆体。
(3)入模铸型：先在模腔内涂一层脱模剂，在模型腔体喷涂所述配制的浆体，按模型腔体的形状铺一层玻璃纤维网格布，再喷涂一层所述配制的浆体，接着铺若干层按重量计的玻璃纤维短切片毡，每铺一层玻璃纤维短切片毡喷涂一次所述配制的浆体，之后再铺一层玻璃纤维网格布，最后喷涂一层所述配制的浆体。
(4)成品脱模：待30分钟后脱模，取出成品放置在一旁。
(5)脱水干燥：将成品装入推车送入干燥室，进行干燥处理，温度控制在大于60℃、小于等于100℃，时间为3～4小时。
(6)整形清面。
本发明的积极效果是：本发明提出的玻璃纤维增强石膏板，是利用高强石膏粉、减水剂、缓凝剂、与水混合搅拌后，添加玻璃纤维短切片毡、玻璃纤维网格布，在模腔内成型，经脱模、脱水干燥和整形清面而得。本发明的玻璃纤维增强石膏板具有变形小，干湿收缩率小，强度高，产品断裂荷载大于1200N，重量轻，能减轻主体建筑重量及构件负载，且玻璃纤维增强石膏板是一种存在大量微孔结构的板材，在自然环境中，多孔体可以吸收或释放出水分，具有防火功能，无任何气味，并可以降解再生利用，声学效果好，达到隔声、吸音效果，材质表面细密光洁、添加不同颜料可制成色彩艳丽或淡雅华丽、多彩多姿的建筑板材，同时本发明的玻璃纤维增强石膏板制造工艺简单，工期短，生产成本低廉。
附图说明
图1为本发明实施例制造步骤流程图。
图2为本实施例组合散板(槽深100mm)材料吸声系数检测时，材料构造简图。
图3为本实施例组合散板(槽深100mm)材料无规则散射系数检测时，材料排列方式简图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1：玻璃纤维增强石膏板，其组成及含量分别为：高强石膏粉：100，玻璃纤维短切片毡、玻璃纤维网格布的掺入量为5.0，减水剂的掺入量为0.3％，缓凝剂的掺入量为0.1％，水为符合国家标准规定的不含油、盐酸类或有机物的淡水，其含量为30。
所述高强石膏粉为改良型α型半水硫酸钙石膏，其通过水热分解法制取，其晶体特征呈六方短柱状，这是取得超高强石膏的基础，具有较低的标准稠度需水量和较高的强度，具有不可燃特性，中性(ph值)或弱碱性，并且其纯度按二水石膏的重量计不低于90％。
表1高强石膏粉物化性能表
  检测项目   计量单位   标准要求
  标稠   ％   ≤35
  细度   目   320
  初凝时间   Min   ≥15
  终凝时间   Min   ≥30
  抗折强度   Mpa   ≥5.5
  白度   90
所述玻璃纤维短切片毡，由连续玻璃纤维原丝经短切成50mm长度后，无定向地均匀分布，并陪以粉末聚酯粘结剂所制成。
所述玻璃纤维网格布的规格如下：
Figure A20071004666900081
所述减水剂采用SM-F超干粉活性高效减水剂，该减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂聚合物经离心喷雾干燥制成。其匀质性指标：性状：粉末，颜色：白色，含水量：(5±1)％，PH值：(5％水溶液，20℃)7-9，S2O4含量：(3-4)％，CL-含量：≤0.5％。减水剂的作用是：对石膏的分散效果好，其高分散性能使石膏浆体更加致密，且其减水率大，使得在降低拌合水量时仍能维持石膏浆体的工作性能，使石膏制品硬化的强度、抗磨性、表面光洁度、耐久性都有大幅度的提高，减水剂的另一个优点是对石膏的膨胀有一定的抑制作用，对石膏凝结有促进作用。
所述缓凝剂采用S型石膏缓凝剂，其匀质性指标：性状：呈乳白色干粉状，含水量：≤2％，细度：≥150目，PH值：11-13.5。缓凝剂主要起缓凝作用，使半水石膏溶解速度降低或溶解度减少，以有利于有充足的时间完成成型工序。
图1为本发明实施例制造步骤流程图。给出了按照上述配料制造玻璃纤维增强石膏板的制造方法，包括以下步骤：
(1)计量配料：计算制作玻璃纤维增强石膏板所需的量，按上述配比将高强石膏粉、减水剂、缓凝剂和水放入搅拌机。计算玻璃纤维短切片毡和玻璃纤维网格布所需量，待用。
(2)拌合浆料：搅拌均匀，常温下搅拌1分钟，得配制的浆体。
(3)入模铸型：先在模腔内涂一层脱模剂，在模型腔体喷涂所述配制的浆体，按模型腔体的形状铺一层玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的主要作用是挂浆，再喷涂一层所述配制的浆体，接着铺若干层按重量计的玻璃纤维短切片毡，每铺一层玻璃纤维短切片毡喷涂一次所述配制的浆体，之后再铺一层玻璃纤维网格布，最后喷涂一层所述配制的浆体。
(4)成品脱模：待30分钟后脱模，取出建筑构件放置在小车上待脱水干燥。
(5)脱水干燥：将放有成品的小车推入干燥室内，进行干燥处理，温度控制在80℃，时间为4小时。
(6)整形清面。
按照上术配方及制作方法制成玻璃纤维增强石膏板，4小时后进行的机械性能测试其部分结果如下：
  序号  项目   单位   要求
1 抗弯强度MOR Mpa ≥15
  2  抗压强度   Mpa   ≥10
  3  耐火性能   h   ≥1.0
实施例2：玻璃纤维增强石膏板，其组成及含量分别为：高强石膏粉：100，玻璃纤维短切片毡、玻璃纤维网格布的掺入量为5.8，减水剂的掺入量为0.4％，缓凝剂的掺入量为0.2％、水为符合国家标准规定的不含油、盐酸类或有机物的淡水，其含量为33。
所述高强石膏粉仍采用改良型α型半水硫酸钙石膏，所述减水剂采用HSM高磺化度密胺高效减水剂，所述缓凝剂采用XB-SG-11型石膏缓凝剂，施工步骤沿用实施例1的方法。玻璃纤维增强石膏板的各类技术指标均在标准范围内。
本发明生产的玻璃纤维增强石膏板，可以在制作过程中添加不同颜料制成色彩艳丽或淡雅华丽、多彩多姿的建筑板材，也可以在制作完成后喷涂不同的颜料。
普通石膏制品与本实施例的品质性能比较表见下表。
普通石膏制品与本实施例的品质、性能比较表
Figure A20071004666900101
本实施例的其它技术指标，经检测如下：
  序号   技术指标   实施例实测数据
  1   抗弯强度(Mpa)：≥24   25.3Mpa
  2   抗拉强度(Mpa)：≥7   7.7Mpa
  3   抗冲击强度(kJ/m2)：≥19   22.8kJ/m2
  4   抗压强度(Mpa)：≥15   16.8Mpa
  5   吸水率(％)：≤20   19.8％
  6   巴氏硬度：≥10   10
  7   体积密度(g/cm3)：≥1.35   1.43
8   断裂荷载：平均值(N)≥1000；最小值(N)≥750   平均值1227N最小值846N
  9   吊挂件与石膏板粘附力(N)≥4000   4033N
  10   标准厚度(mm)：20mm/60mm   20mm/60mm
11 核素含量：A级   符合GB6566-2001中规定的A级要求
12 阻燃性能：A级   符合GB8624中4.1条规定的A级要求
  13   声学要求：面密度35kg/m2   40kg/m2
本发明生产的玻璃纤维增强石膏板，其耐火极限检测报告见下表：
  检验项目名称   标准要求   实测结果   结论
耐火极限   出现下列情况之，则试件达到耐火极限。丧失稳定性：柱构件轴向变形大于h/100(mm)或轴向变形速率大于3h/1000(mm/min)。h为柱构件在加载后，耐火试验前初始受火高度，单位：mm。   按设计载荷20kN轴心加载。H＝3000mm。耐火试验进行到180min时：试件未垮塌；试件最大轴向压缩变形为20mm。轴向最大变形速率为2mm/min，未失去稳定性。耐火极限大于3.00h 耐火极限大于3.00h
本发明实施例进行的声学检测报告见下：
A：本实施例组合扩散板(槽深100mm)材料吸声系数检测：
实施例板材厚度：50mm
安装方法如下：4.2m×2.4m共10.08m2材料安装在混响室内。材料构造如下图2。
检测结果如下：
频率/Hz   100   125   160   200   315   400   500   630   800
吸声系数α   0.15   0.12   0.07   0.06   0.08   0.07   0.10   0.15   0.17
频率/Hz   1000   1250   1600   2000   2500   3150   4000   5000
吸声系数α   0.13   0.15   0.14   0.11   0.13   0.16   0.16   0.15
α为100——5000/Hz平均吸声系数：0.12
降噪系数NRC：0.10
B：本实施例组合扩散板(槽深100mm)材料无规则散射系数检测：
测试材料组合规格：3000mm×2400mm×150mm
测试材料排列方式如图3。
频率/Hz   100   125   160   200   250   315   400   500   630   800
无规散射系数s   0.14   0.09   0.15   0.16   0.17   0.27   0.34   0.45   0.68   0.85
频率/Hz   1000   1250   1600   2000   2500   3150   4000   5000
无规散射系数s   0.82   0.74   0.59   0.0.73   0.84   0.85   0.99   0.82
s：平均无规则散射系数为0.54

Claims (8)

1.一种玻璃纤维增强石膏板，其特征在于：按重量份数计，其组成及含量分别为：高强石膏粉：100，玻璃纤维短切片毡、玻璃纤维网格布：≥5，减水剂：(0.2～0.5)％，缓凝剂：(0.1～0.5)％，水30～33。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述高强石膏粉为改良型半水硫酸钙石膏，按其纯度≥90％、白度≥90％、标稠≤35、细度≤320目。
根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述玻璃纤维短切片毡，由连续玻璃纤维原丝经短切成50mm长度后，无定向地均匀分布，并陪以粉末聚酯粘结剂所制成。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述玻璃纤维网格布，网孔中心距6*6mm。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述减水剂为HSM高磺化度密胺高效减水剂。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述减水剂为SM-F超干粉活性高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述缓凝剂为S型石膏缓凝剂。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强石膏板，其特征为所述缓凝剂为XB SG-11高效石膏缓凝剂。
8.一种权利要求1所述的玻璃纤维增强石膏板的制造方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)计量配料：计算制作构件所需的量，按上述配比将高强石膏粉、减水剂、缓凝剂和水放入搅拌机；计算玻璃纤维短切片毡和玻璃纤维网格布所需量，待用。
(2)拌合浆料：搅拌均匀，搅拌时间1分钟，得配制的浆体。
(3)入模铸型：先在模腔内涂一层脱模剂，在模型腔体喷涂所述配制的浆体，按模型腔体的形状铺一层玻璃纤维网格布，再喷涂一层所述配制的浆体，接着铺若干层按重量计的玻璃纤维短切片毡，每铺一层玻璃纤维短切片毡喷涂一次所述配制的浆体，之后再铺一层玻璃纤维网格布，最后喷涂一层所述配制的浆体。
(4)成品脱模：待30分钟后脱模，取出成品放置在一旁。
(5)脱水干燥：将成品装入推车送入干燥室，进行干燥处理，温度控制在大于60℃，小于等于100℃，时间为3～4小时。
(6)整形清面。
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