CN109400046A

CN109400046A - 一种纤维水泥外墙板及其制备方法

Info

Publication number: CN109400046A
Application number: CN201710710059.3A
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
Anticipated expiration: 2037-08-18
Also published as: CN109400046B

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纤维水泥外墙板，包括如下组分：水泥80～120重量份、微硅粉22～27重量份、闭孔玻化微珠43～58重量份、滑石粉20～29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，所述微硅粉的粒径为10～20μm，其二氧化硅含量在99％以上。本发明通过在生产配方中加入一定比例的微硅粉，可以有效填充水泥基材的孔隙，增加板材的密实性，降低吸水率；同时利用微硅粉与水泥水化反应生成凝胶，增强纤维与水泥之间的粘结，有效提高板材的抗折强度。

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：在生产水泥外墙挂板时容易出现裂纹。为了防止裂纹的出现，生产中多采用添加一定量的聚丙烯纤维或玻璃纤维的方式。聚丙烯纤维或玻璃纤维的加入，确实从一定程度上提高了板材的抗裂性能，但是同时也导致纤维与水泥接触面的孔隙率变大，导致板材的吸水性能增强，抗折强度降低，无法保证产品的强度。

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，本发明提供一种吸水率低、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、微硅粉22～27重量份、闭孔玻化微珠43～58重量份、滑石粉20～29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，所述微硅粉的粒径为10～20μm，其二氧化硅含量在99％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、微硅粉25重量份、闭孔玻化微珠50重量份、滑石粉25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，所述微硅粉的粒径为12～18μm，其二氧化硅含量在99.3％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、微硅粉、闭孔玻化微珠、滑石粉、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。

本发明通过在生产配方中加入一定比例的微硅粉，可以有效填充水泥基材的孔隙，增加板材的密实性，降低吸水率；同时利用微硅粉与水泥水化反应生成凝胶，增强纤维与水泥之间的粘结，有效提高板材的抗折强度。

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。

发明人通过在生产配方中添加一定比例的微硅粉(也叫硅灰)，利用现有的工艺设备进行生产养护，最终生产的纤维水泥外墙板不仅能够大幅度提高抗折强度，而且有效降低了板材的孔隙率，降低吸水率。

为了降低纤维水泥外墙板的吸水率和在搬移、使用过程中的折损率，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、微硅粉22～27重量份、闭孔玻化微珠43～58重量份、滑石粉20～29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，所述微硅粉的粒径为10～20μm，其二氧化硅含量在99％以上。

其中，水泥作为钙质材料，微硅粉作为硅质材料，两者发生反应生成托贝莫来石晶体，并且微硅粉的粒径较小，可以填充各混合材料的缝隙，提高板材的密实度，降低吸水率、提高板材强度。闭孔玻化微珠的作用主要是减轻板材的重量，同时进一步保证板材的吸水率不会过大；滑石粉的主要成分是滑石，可以减少挤出过程中的摩擦阻力，提高浆料的润滑性能；云母则主要是保证板材的后期尺寸的稳定性、抗冻融性等性能；木质纤维能够吸附粉料，让木质纤维和板材粘结力更强，从而提高板材的韧性和强度。粉煤灰作为活性硅质材料，后期经过高温蒸压后能够提高板材的强度，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、微硅粉25重量份、闭孔玻化微珠50重量份、滑石粉25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，所述微硅粉的粒径为12～18μm，其二氧化硅含量在99.3％以上。

微硅粉中含有大量的非晶态、高火山灰活性的SiO₂，具有较高的反应活性。同时，微硅粉的颗粒较细，平均粒度在130-180nm之间，可以很好的填充水泥基材的孔隙，增加板材的密实性，降低吸水率。另外，微硅粉在于普通硅酸盐水泥水化生成的Ca(OH)₂起反应生成凝胶，增强了纤维与水泥界面的粘结，提高板材的抗折强度。

同时，微硅粉自带颜色，因此采用微硅粉生产的板材也自带颜色，而无需再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、微硅粉、闭孔玻化微珠、滑石粉、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，可以按照20:5:10:5:3:5:6的重量比进行配合搅拌；

向上述混合粉料中喷洒预定量的水，并在搅拌机中进行充分搅拌至均匀，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微硅粉来对板材的孔隙进行有效填充。为了突出微硅粉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：

上述数据是在微硅粉/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微硅粉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，采用微硅粉所生产的纤维水泥外墙板的含水量更少、弯曲破坏荷载更大，即板材的吸水率更低、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三倍之多。

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吸水率更低，而且抗折强度更高，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，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、微硅粉25重量份、闭孔玻化微珠50重量份、滑石粉25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，所述微硅粉的粒径为12～18μm，其二氧化硅含量在99.3％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。