CN109400015A

CN109400015A - 一种纤维水泥外墙板及其制备方法

Info

Publication number: CN109400015A
Application number: CN201710710042.8A
Authority: CN
Inventors: 梁宝伟
Original assignee: BEIXIN GREEN HOUSE Co Ltd; Beijing New Building Material Group Co Ltd
Current assignee: BEIXIN GREEN HOUSE Co Ltd; Beijing New Building Material Group Co Ltd
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2019-03-01

Abstract

本发明提供一种纤维水泥外墙板及其制备方法，所述纤维水泥外墙板包括如下组分：水泥80～120重量份、粉石英12～18重量份、闭孔玻化微珠43～58重量份、云母12～18重量份、木质纤维20～28重量份、粉煤灰27～34.5重量份；其中，所述粉石英的粒径为5～20μm，其二氧化硅含量在96％以上。本发明的纤维水泥外墙板在生产过程中，掺入一定比例的粉石英来完全代替原有配方中的石英砂，粉石英不仅密度小于石英砂，而且能与水泥发生反应而形成中空结构，因此大大降低了板材的重量，从而减少抬运过程中由于板材自重过大而导致的断裂现象，同时还能够保证板材的各项物理性能的优良特性。

Description

一种纤维水泥外墙板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建材及其生产技术领域，尤其涉及一种纤维水泥外墙板及其制备方法。

背景技术

纤维水泥外墙挂板作为一种新型节能绿色建筑材料，已被广泛使用，目前仍存在的问题是：由于全国只有一家生产基地，且纤维水泥外墙挂板的体积、重量均较大，搬移过程中易破损，每年在运输成本上的花费所占的成本比例逐年提高。现阶段国内的运输收费方式为运输距离+运输重量，即运输距离越远、货物越重大，其运费越高；尤其发往国外的货物，在规定要求的集装箱容积和载重下，纤维水泥外墙挂板经常是达到重量要求时，集装箱内还有较大的存储空间。为此，需要对现有的纤维水泥外墙挂板进行改进以减轻板材的单位面积重量。

现有的改进方法主要包括：一是在原料配方中提高木质纤维的比例，从而降低板材的重量，但是会严重降低板材的抗弯强度，同时提高板材的吸水率；另一种是在原料配方中提高生产配方中膨胀珍珠岩的比例，从而可以降低板材重量，但后期处理中会出现大量的蒸压裂纹。这两种方式无论哪种，均会对产品的质量和性能带来巨大的不良影响，不适于实际应用。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的纤维水泥外墙板及其制备方法。具体地，本发明提供一种量轻、且不易断裂的纤维水泥外墙板及其制备方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种纤维水泥外墙板，包括如下组分：

水泥80～120重量份、粉石英12～18重量份、闭孔玻化微珠43～58重量份、云母12～18重量份、木质纤维20～28重量份、粉煤灰27～34.5重量份；其中，所述粉石英的粒径为5～20μm，其二氧化硅含量在96％以上。

其中，所述纤维水泥外墙板包括如下组分：水泥100重量份、粉石英15重量份、闭孔玻化微珠50重量份、云母15重量份、木质纤维25重量份、粉煤灰30重量份；其中，所述粉石英的粒径为8～18μm，其二氧化硅含量在96％以上。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种如上所述的纤维水泥外墙板的制备方法，包括如下步骤：

将水泥、粉石英、闭孔玻化微珠、云母、木质纤维、粉煤灰按照预定重量比配合并搅拌，形成混合粉料；

向所述混合粉料中喷洒预定量的水，并搅拌均匀，形成混合料；

将所述混合料在捏合机中捏合，形成固料；

将所述固料通过真空挤出机挤出成型，形成纤维水泥外墙板，进行养护。

其中，所述养护包括如下步骤：

在30～75℃下对所述纤维水泥外墙板进行10～20小时的蒸汽养护，所述蒸汽养护的湿度控制在60％～80％；

在160～185℃下进行5～15小时的高温养护，所述高温养护的湿度控制在70％～90％。

其中，所述预定量的水的用量为所述混合粉料的量的20％～40％。

其中，所述通过真空挤出机挤出成型包括：所述真空挤出机的真空度为-0.1～-0.08MPa，所述真空挤出机的螺杆转速≤60％，所述真空挤出机的冷却水温度≤15℃。

其中，所述真空挤出机为Z型挤出机。

与有关技术相比，本发明的纤维水泥外墙板在生产过程中，掺入一定比例的粉石英来完全代替原有配方中的石英砂，粉石英不仅密度小于石英砂，而且能与水泥发生反应而形成中空结构，因此大大降低了板材的重量，从而减少抬运过程中由于板材自重过大而导致的断裂现象，同时还能够保证板材的各项物理性能的优良特性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了降低纤维水泥外墙板的重量和在搬移过程中的破损率，发明人自主研发了一种纤维水泥外墙板，包括以下组分：水泥80～120重量份、粉石英12～18重量份、闭孔玻化微珠43～58重量份、云母12～18重量份、木质纤维20～28重量份、粉煤灰27～34.5重量份。其中，所述粉石英的粒径为5～20μm，其二氧化硅含量在96％以上。

其中，水泥作为钙质材料，粉石英作为硅质材料，两者反应生成托贝莫来石晶体；闭孔玻化微珠主要是后期减轻板材重量、同时保证板材的吸水率不会过大；云母则主要是对板材后期的尺寸稳定性、抗冻融性等方面有帮助，使得板材不易变形；木质纤维能够吸收粉料，使得木质纤维和板材的粘结力更强，有效提高板材的韧性和强度；粉煤灰作为活性硅质材料，后期经过高温蒸压能提高板材的强度，并且可以小部分替代水泥，节省成本。

在一个典型的实施例中，本发明的纤维水泥外墙板包括：水泥100重量份、粉石英15重量份、闭孔玻化微珠50重量份、云母15重量份、木质纤维25重量份、粉煤灰30重量份；其中，所述粉石英的粒径为8～18μm，其二氧化硅含量在96％以上。

粉石英的矿物成分主要是α-石英，含有极少量的粘土矿物质；其化学成分以二氧化硅为主，含量可达96％以上，其粒度细达5～20μm，具有粒度细、纯度高的优势。在常温条件下，粉石英基本上以微集料存在，不参与水化反应，稳定性高；在蒸压高温条件下，粉石英参与水化反应，由内向外逐渐增强。粉石英颗粒最外部与Ca(OH)₂反应生成CSH凝胶或托勃莫来石包裹未完全反应的颗粒，从而形成中空结构，达到减轻板材重量的目的，同时保证板材的各项物理性能。

同时，粉石英自带颜色，因此用粉石英生产出的板材自带颜色，而不需要另外添加颜料进行上色，既节省材料、减少工艺步骤，还可以有效减轻板材的单位重量。

相适应于上述纤维水泥外墙板，本发明还提供了该纤维水泥外墙板的制备方法，包括以下步骤：

将水泥、粉石英、闭孔玻化微珠、云母、木质纤维、粉煤灰按照预定重量比配合并搅拌，形成混合粉料；例如，按照20:3:10:3:5:6的重量比进行配合搅拌；

向混合粉料中喷洒预定量的水，并在搅拌机中搅拌均匀，形成混合料；

将上述混合料在捏合机中捏合，形成固料；

将捏合后的固料通过真空挤出机挤出成型，形成纤维水泥外墙板，进行养护。

将各原料组分安装预定重量比配合后，可以放入搅拌机中进行充分搅拌，使得各组分充分均匀混合，确保由该混合料生产的外墙板各部位性能相同、无偏差。

具体地，对于挤出成型后的纤维水泥外墙板的养护两个养护阶段，具体包括如下步骤：

第一养护阶段：在30～75℃下对所述纤维水泥外墙板进行10～20小时的蒸汽养护，所述蒸汽养护的湿度控制在60％～80％，待纤维水泥外墙板中的水泥终凝后再进入下一养护阶段；

第二养护阶段：在160～185℃下进行5～15小时的高温养护，所述高温养护的湿度控制在70％～90％，以免湿度过大造成纤维水泥外墙板吸水饱和而影响强度。

上述第一养护阶段的目的是让板材有一定的初期强度，一方面易于分板，另一方面板材有了一定的初期强度才能在第二养护阶段时承受来自高温高压养护形成的压力，否则容易造成板材表面有鼓泡等不良现象。

第二养护阶段的养护，一方面可以让板材在短时间内达到28天强度的要求，缩短发货时间、提高生产效率；另一方面经过此阶段的高温高压养护后，水泥可以经过充分的水化反应生成托贝莫来石晶体，有效确保板材尺寸的稳定性，避免在后期施工后上墙的板材会因为水泥剧烈的水化反应而导致应力集中，造成板材开裂，影响使用寿命。

在一个典型的实施例，本发明的纤维水泥外墙板的制备方法中，在混合粉料中添加的预定量的水的用量，为混合粉料的量的20％～40％。例如，混合均匀的混合粉料中添加相当于混合粉料的份量的25％、28％或32％的水量后，在搅拌机中搅拌均匀。

需要指出的是，在上述制备步骤中，所述通过真空挤出机挤出成型的生产工艺条件包括：所述真空挤出机的真空度为-0.1～-0.08MPa，所述真空挤出机的螺杆转速≤60％，所述真空挤出机的冷却水温度≤15℃。

具体地，该真空挤出机可以选用Z型挤出机。通过搅拌机充分搅拌后的混合料，经过捏合、混炼后形成物料块，该物料块放入挤出机的进料口内，通过螺杆的旋转输送进入真空仓；利用真空泵抽出真空仓内的空气，让真空仓内形成负压；物料块经过输送铰刀输送至下螺杆，下螺杆通过螺杆旋转挤压的方式让物料块在螺杆内进一步压实，压实后的料块经过磨口成型，从而制成纤维水泥外墙板。

传统的水泥外墙板中多采用石英砂来进行配制，而本发明中掺入了一定比例的粉石英来完全替代传统配方中的石英砂。粉石英不仅密度小于石英砂，同时粉石英在于水泥反应时能够形成内部中空结构，从而大大降低板材的自重，降低在搬移过程中发生断裂的概率，同时保证了板材的吸水率、强度等各项物理性能。

为了突出粉石英相对于石英砂在纤维水泥外墙板中的优越性、以及养护温度对于纤维水泥外墙板质量的影响之大，发明人做了两组对比试验，数据如下表所示：

上述数据是在粉石英/石英砂以外的组分及重量份相同的情况下做试验得出的，对比实施例1和对比例1的数据可知，在一定量的原料中放入同重量份的粉石英和石英砂所产出的纤维水泥外墙板，在相同的养护条件下养护后的参数中，采用粉石英所生产的纤维水泥外墙板的容重更小、含水量更少、比重更轻、弯曲破坏荷载更大，即板材的质量更轻、强度更大，不易损坏。

对比实施例2和对比例2的数据可知，采用相同种类和配比的原材料所生产的纤维水泥外墙板，在不同的养护条件下养护后的质量差距巨大，采用本发明的制备方法中的养护条件养护后的板材相较于采用低温养护的板材容重更轻、含水量更少、比重更小、而且完全破坏荷载是低温养护后的板材的四倍之多。

综合上述数据可知，本发明所提供的纤维水泥外墙板制备方法及该方法下生产的纤维水泥外墙板不仅质量更轻盈，避免在搬移过程中发生断裂，而且各项物理性能更优异，适用范围更广。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种纤维水泥外墙板，其特征在于，包括如下组分：

2.如权利要求1所述的纤维水泥外墙板，其特征在于，包括如下组分：

水泥100重量份、粉石英15重量份、闭孔玻化微珠50重量份、云母15重量份、木质纤维25重量份、粉煤灰30重量份；其中，所述粉石英的粒径为8～18μm，其二氧化硅含量在96％以上。

3.一种如权利要求1～2所述的纤维水泥外墙板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述混合料在捏合机中捏合，形成固料；

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述养护包括如下步骤：

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预定量的水的用量为所述混合粉料的量的20％～40％。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述通过真空挤出机挤出成型包括：

所述真空挤出机的真空度为-0.1～-0.08MPa，所述真空挤出机的螺杆转速≤60％，所述真空挤出机的冷却水温度≤15℃。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述真空挤出机为Z型挤出机。