CN207878780U - 柔性纤维增强复合石膏板 - Google Patents

Abstract

柔性纤维增强复合石膏板，主要由定形连接机构件、纤维荆棘绳、半水石膏粉、纤维布或纤维布板形袋复合构成，所述纤维荆棘绳由长纤维和短纤维制成，以单排或多排形式纵向和/或横向均布于纤维布之间或纤维布板形袋内，纤维荆棘绳的两端分别固定于柔性纤维增强石膏板的边部，或与柔性纤维增强石膏板的定形板边固定连接；所述纤维布或纤维布板形袋构成柔性石膏板的板面；所述半水石膏粉填充于纤维布或纤维布板形袋与纤维荆棘绳构成的三维纤维空间的空隙中。本实用新型质轻、抗震、抗冲击、隔热保温、吸声隔音、防火，利于节能减排和环境保护；运输和施工安装方便。

Description

柔性纤维增强复合石膏板

技术领域

本实用新型涉及一种非金属建筑材料，具体地说，是涉及一种柔性纤维增强复合石膏板。

背景技术

石膏作为一种传统的建筑材料应用已达数千年，是一种优良的防火建材，且具有调整室内空气湿度的特点。

但是，当前石膏材料产品，主要是，先以半水石膏，包括建筑石膏粉（β-半水石膏），或高强石膏粉（α-半水石膏），加水混合为浆体后，再浇注成型水化硬化，形成以二水石膏为矿物成分的刚性石膏制品，如石膏雕塑、石膏吊顶型材、纸面石膏板、纤维石膏板、石膏砌块或泡沫石膏制品等刚性石膏制品；然后，再用于建筑工程中，其加工过程至工程应用，工序多，耗时长，制品易碎裂，且易挠曲变形，保温隔热及吸声隔音效果也不尽如人意，生产、运输和安装使用过程中破损率偏高，掉角、开裂或折断等情况是时有发生，人力成本亦较高，且造成一定环境污染。

众所周知，为提高石膏制品如石膏板的强度，现有技术通常是在石膏浆料中添加一定量的纤维使其变得更结实牢固，其关键就在于所添加纤维的长短、数量和分布均匀性，但石膏浆料和纤维混合均匀极为困难。当前先进的技术方法是先布设纤维纸或纤维网或纤维丝线，然后浇注石膏浆料，硬化制成刚性的纸面石膏板或纤维石膏板制品。现有技术至今仍没有有效的办法将短纤维与石膏浆料预混合均匀，更没有有效的办法将长纤维和短纤维同时与石膏（无论浆料或干粉）预混合均匀，这既严重制约了石膏与纤维的复合材料应有的抗挠曲变形能力和抗冲击能力的发挥，也使石膏材料在工程中的应用尤其是作为墙体材料的应用受到了一定的局限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有预制固化刚性石膏材料易碎裂易挠曲变形，或抗冲击抗震强度低，或保温效果差，或吸声隔音效果差，或安装施工不便，或影响环境的缺陷，提供一种便于运输、可清洁化高效率拼装施工的、且安装后可加水润湿立即固化为具有轻质多孔高抗冲击抗震性能和优良保温吸声隔音效果的柔性纤维增强复合石膏板。

本实用新型解决其技术问题釆用的技术方案是，柔性纤维增强复合石膏板，主要由定形连接机构件、纤维荆棘绳、半水石膏粉、纤维布或纤维布板形袋复合构成，所述定形连接机构件包括用于稳定柔性石膏板形状和尺寸、并使柔性石膏板便于安装拼接的定形板边、或定形条和连接杆，或扎带和/或扎丝、或定形套箍或子母扣和/或定形丝线，定形板边固定于柔性石膏板的边部，定形条固定于柔性石膏板的板面的内部和/或外部，连接杆或子母扣和/或定形丝线穿过并压紧柔性纤维布及其包裹的纤维荆棘绳和半水石膏粉，防止其相对滑移；；所述纤维荆棘绳由长纤维和短纤维制成，以单排或多排形式纵向和/或横向均布于纤维布之间或纤维布板形袋内，纤维荆棘绳的两端分别固定于柔性纤维增强石膏板的边部，或与柔性纤维增强石膏板的定形板边固定连接；所述纤维布或纤维布板形袋构成柔性石膏板的板面；所述半水石膏粉填充于纤维布或纤维布板形袋与纤维荆棘绳构成的三维纤维空间的空隙中。

进一步，所述柔性纤维增强石膏板的表面设有防潮防尘贴纸或塑料薄膜。或釆用单面贴有防潮防尘贴纸或薄膜的纤维布或板形纤维布袋以防止少量的半水石膏粉尘外逸污染环境、并防潮。

进一步，所述柔性纤维增强石膏板内设有一根至多根边部露头的多孔空心管。所述多孔空心管用于安装固定后加水润湿柔性石膏板内的半水石膏粉使之水化固化，并作为安装后墙体或板材的预埋线缆管道；还可以设置其他预埋件，以便于安装或满足墙体其它功能如挂钩。

进一步，所述纤维荆棘绳为长丝纤维线上或编织纤维绳上约束固定有散射状短纤维、束状短纤维或纤维绒棉的长纤维和短纤维于三维空间分布组合的纤维绳，或同时约束固定有散射状短纤维、束状短纤维和轻质多孔/空心颗粒料或泡沫颗粒料的纤维绳；所述纤维布板形袋为预制的扁形单袋或扁形纤维布夹层袋。

进一步，所述半水石膏粉为β-半水石膏粉（建筑石膏粉）或α-半水石膏粉（高强石膏粉）；或以半水石膏为主要成分的粉料，或为散状纤维和半水石膏粉的混合物纤维石膏粉，所述的半水石膏粉或纤维石膏粉中可加入多孔/空心颗粒料或颗粒状泡沫料。相对于半水石膏粉或纤维石膏粉，加入多孔/空心颗粒料或颗粒状泡沫料的质量，可为0～50%（优选2～45%；更优选4～40%；进一步优选6～40%；更进一步优选10～35%）。

进一步，所述定形连接机构件之定形板边、定形条、定形套箍、连接杆、子母扣、扎丝用金属材料、动植物材料、合成材料制成；定形机构件之定形扎丝、定形丝线为金属丝或动植物纤维、合成纤维制成的丝线或纤维绳。

进一步，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘绳可采用组合的长丝纤维和/或纤维绳替代。所述纤维荆棘布为纤维布上约束固定有短纤维的纤维布。

进一步，所述长丝纤维、纤维绳、短纤维、纤维绒棉、纤维荆棘绳、纤维布为无机纤维、动植物纤维或合成纤维制成。

进一步，所述无机纤维包括但不限于金属丝（如钢丝、铜丝）、玻璃纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、岩棉、矿棉等金属或无机矿物质材料纤维，所述动植物纤维包括但不限于棉麻纤维、竹木纤维、稻麦秸秆纤维、羊毛、蚕丝纤维等，所述合成纤维为高分子聚合物纤维，如涤纶、锦纶等。

本实用新型柔性石膏复合材料以纤维荆棘绳（即长丝纤维或纤维绳上合理约束固定的短纤维/纤维绒棉形成的长纤维和短纤维于三维纤维空间相结合）为骨架材料，提高石膏复合材料所需的抗冲击、抗拉、抗震能力；以半水石膏粉为胶结料，填充于纤维荆棘绳和纤维布构成的三维纤维空间的纤维间隙之中，拼装固定后加水润湿既可立即有效覆裹胶结纤维荆棘绳和纤维布之长短纤维，并使之具有防火阻燃性能；以纤维荆棘绳和纤维荆棘布/纤维布或其袋状物上固定轻质多孔颗粒料或泡沫颗粒料为填充物，提供柔性石膏材料安装固化后所需的多孔轻质、抗挠曲变形和抗冲击抗震、隔热保温和吸声隔音性能，以定形连接机构件维持柔性石膏板的形状和尺寸的稳定性，且使之便于高效率拼装施工。安装固定后，加水润湿柔性石膏板内的半水石膏粉既同步胶结覆裹纤维荆棘绳和纤维布或其板形袋之长纤维和短纤维及定形机构件，固化形成多孔纤维石膏复合墙体或板型材料，确保建筑工程应用中的石膏板/石膏墙体材料具有较理想的多孔轻质、抗冲击抗震及保温隔热和吸声降噪能力。

建筑施工应用时，可利用柔性纤维增强石膏板的定形连接机构件或预埋件快速拼装固定为石膏面板或石膏墙体；拼装固定后，加水润湿其中的半水石膏粉即水化硬化固结纤维布和纤维荆棘绳之长短纤维及定形机构件和预埋件，形成整体的具有优良抗挠曲变形和抗冲击抗震能力的多孔轻质保温吸声石膏板或石膏墙体。对于设置有防潮防尘贴纸或薄膜的，施工拼装固定后，撕去防潮防尘贴纸或薄膜，加水润湿即可硬化，或先经露头的多孔管道加水润湿硬化后再撕去防尘贴纸或防尘薄膜。对于覆膜的纤维布，经露头的多孔管道加水润湿即可硬化固化。

本实用新型的有益效果：1）本实用新型创造性的利用半水石膏粉和纤维荆棘绳及其它各类纤维制成的柔性纤维增强复合石膏板，结构简单，制造方便；2）本实用新型柔性纤维增强复合石膏板质轻，抗震、抗冲击、隔热保温、吸声隔音、防火性能好，利于节能减排和环境保护；3）易于个性化选材定制，其定形连接机构件和尺寸及预埋件等，可个性化选择，便于按客户应用要求制成不同功能特色的可快速拼装的柔性石膏墙体，方便运输和施工安装，施工速度快，且可清洁化施工，建设成本较低。

附图说明

图1为本实用新型一种带定形套箍的柔性纤维增强复合石膏板实施例的结构示意图。

图2为本实用新型一种带定形套箍的柔性纤维增强复合石膏板实施例的横向剖面结构示意图。

图3为本实用新型一种带定形板的柔性纤维增强复合石膏板实施例的纵向剖面结构示意图。

图4为本实用新型一种用子母扣和丝线固定纤维布板形袋的柔性纤维增强复合石膏板实施例的结构示意图。

图5为本实用新型一种带防潮防尘贴纸、空心管及连杆支撑的柔性纤维增强复合石膏板实施例的结构示意图。

图6为本实用新型的一种纤维荆棘绳实施例结构示意图。

图中：1-定形连接机构件，101-定形板，102-定形套箍，103-定形条，104-扎丝，105-定形丝线，106-卡环，107-子母扣，108-连接杆，2-纤维荆棘绳，201-长纤维，202–短纤维，3-半水石膏粉，4-纤维布， 5-纤维布板型袋， 6-多孔空心管，7-防潮防尘贴纸。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

参照图1、图2、图6，本实用新型一种带定形套箍的柔性纤维增强复合石膏板实施例包括定形连接机构件1、纤维荆棘绳2、半水石膏粉3、纤维布4；所述定形连接机构件1、纤维荆棘绳2、半水石膏粉3、纤维布4构成柔性纤维增强复合石膏板的主体；所述纤维荆棘绳2由长纤维201和短纤维202构成；定形连接机构件1包括用于稳定柔性石膏板形状和尺寸、并使柔性石膏板便于安装拼接的定形板101、定形套箍102、定形条103、扎丝104、定形丝线105、卡环106，定形板101与定形条103组合固定柔性石膏板的端部，定形套箍102与定形条103组合间隔设置固定于柔性石膏板的中部，定形套箍102固定于柔性石膏板的板面的外部，纤维布4通过扎丝104与定形套箍102固定，定形丝线105穿过纤维布4并压实纤维布4及其包裹的半水石膏粉3和纤维荆棘绳2，防止其相对滑移；所述的纤维荆棘绳2以双排形式纵向均布于纤维布4之间，纤维荆棘绳2的两端分别固定于柔性纤维增强复合石膏板的端部，与柔性纤维增强复合石膏板端部的定形板101和卡环106固定连接；所述纤维布4构成柔性纤维增强复合石膏板的板面；所述半水石膏粉3填充于纤维布4与纤维荆棘绳2构成的纤维三维空间的空隙中。安装后加水润湿其中的半水石膏粉，即可立即水化硬化固结纤维布和纤维荆棘绳之长短纤维及定形机构件和预埋件，形成整体的具有优良抗挠曲变形和抗冲击抗震能力的纤维增强多孔轻质保温吸声石膏板或墙体；柔性纤维增强复合石膏板的表面设置有防潮防尘贴纸7，以防止少量的半水石膏粉尘外逸污染环境、并防潮。当采用α-半水石膏粉为胶凝材料时，本实施例柔性纤维增强复合石膏板的性能测试（按照(BS)EN1170系列标准规定的预制混凝土制品.玻璃纤维增强水泥的测试方法进行检测；下同）结果如下：

未固化的柔性板容重750kg/m³，固化后的容重为1260 kg/m³，固化后的导热系数：0.2 W/m·k，固化后的平均隔音系数：0.3，固化后的抗压强度：8.5MPa,纵向抗拉强度：18MPa。

防火性能：根据DIN EN13501-1标准测试，防火等级达A1级。

实施例2

参照图3，本实用新型一种带定形板的柔性纤维增强复合石膏板实施例，包括定形连接机构件1、纤维荆棘绳2、半水石膏粉3、纤维布4；定形连接机构件1包括定形板101、定形条103、定形丝线105、卡环106，定形板101与定形条103组合固定于柔性纤维增强复合石膏板的端部，纤维布4固定于定形板的外部，纤维荆棘绳2纵向双排布置，纤维荆棘绳2端部固定于柔性石膏板两端，与定形板101、卡环106固定连接，间隔设置的定形丝线105分别横向固定两排纤维荆棘绳2，定形丝线105穿过纤维布4并压实纤维布4及其包裹的半水石膏粉3和纤维荆棘绳2，防止其相对滑移，有效提高石膏板面的抗拉抗震强度。当采用β-半水石膏粉为胶凝材料时，本实施例石膏复合材料板的性能测试结果如下：

未固化的柔性板容重：750kg/m³，固化后的容重为1100～1400 kg/m³，固化后的导热系数：0.25 W/m·k，固化后的平均隔音系数：0.3，固化后体的抗压强度：3.5MPa,纵向抗拉强度：22MPa。

防火性能：根据DIN EN13501-1标准测试，防火等级达A1级。

实施例3

参照图4，本实用新型一种用子母扣和丝线固定纤维布板形袋的柔性纤维增强复合石膏板实施例，包括定形连接机构件1、纤维荆棘绳2、半水石膏粉3、纤维布板形袋5；所述定形连接机构件1包括定形板101、定形条103、定形丝线105、子母扣107，定形板101、定形条103组合固定于柔性纤维增强复合石膏板的边部，定形条103固定于柔性纤维增强复合石膏板板面的内部，纤维荆棘绳2以三排形式纵向均布于纤维布板形袋5内，定形丝线105通过子母扣107穿过纤维布板形袋5并压实纤维布板形袋5及其包裹的纤维荆棘绳2和半水石膏粉3，防止其相对滑动鼓泡；所述的纤维布板形袋5构成柔性纤维增强复合石膏板的板面；柔性纤维增强复合石膏板内设置有边部露头的多孔空心管6，多孔空心管6用于安装固定后加水润湿柔性石膏板内的半水石膏粉使之水化固化，并作为安装后的预埋线缆管道。当采用α-半水石膏粉为胶凝材料时，本实施例生产的柔性石膏复合材料板的性能测试结果如下：

未固化的柔性板容重700kg/m³，固化后的容重为1100 kg/m³，固化后的导热系数：0.25 W/m·k，固化后的平均隔音系数：0.3，固化后的抗压强度：8.5MPa,纵向抗拉强度：25MPa。

防火性能：根据DIN EN13501-1标准测试，防火等级达A1级。

实施例4

参照图5，本实用新型一种带防潮防尘贴纸、空心管及连杆支撑的柔性纤维增强复合石膏板实施例，包括定形连接机构件1(由定形板101、定形条103、连接杆108和定形丝线105构成)、纤维荆棘绳2、半水石膏粉3、纤维布4；以定形丝线105横向间隔设置固定的三排纤维荆棘绳1为内筋，以纤维荆棘布4为石膏板的上下板面，以填充于纤维荆棘绳2和纤维布4构成的三维纤维空间的空隙中的半水石膏粉3为活性胶结料，以两端的定形连接板101固定纤维布4的端部和纤维荆棘绳2的端部，上述材料的合理分布组合构成轻质柔性石膏板，以定形丝线105及间隔对称设置并穿过纤维布4上下板面的连接杆108压实柔性石膏板，防止柔性石膏板内的半水石膏粉3和纤维荆棘绳2滑移鼓泡；柔性石膏板内设置一根至多根边部露头的多孔空心管6，多孔空心管6用于安装固定后加水润湿柔性石膏板内的半水石膏粉使之水化固化，并作为安装后的预埋线缆管道；柔性石膏板的表面还设有防潮防尘贴纸7，以防止少量的半水石膏粉尘外逸污染环境、并防潮；柔性石膏板边部的定形板101设为卡扣形，便于柔性石膏板的拼装连接。当采用α-半水石膏粉为胶凝材料时，本实施例石膏复合材料板的性能测试结果如下：

未固化的柔性板容重760kg/m³，固化后的容重为1300 kg/m³，固化后的导热系数：0.25 W/m·k，固化后的平均隔音系数：0.3，固化后的抗压强度：9.5MPa,抗拉强度：28MPa。

防火性能：根据DIN EN13501-1标准测试，防火等级达A1级。

图6所示为本实用新型之一种纤维荆棘绳的结构示意图，所述纤维荆棘绳2为长丝纤维线201上约束固定有散射状短纤维202；散射状短纤维202是呈束状的散射状短纤维。

Claims (18)

1.柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，主要由定形连接机构件、纤维荆棘绳、半水石膏粉、纤维布或纤维布板形袋复合构成，所述定形连接机构件包括用于稳定柔性石膏板形状和尺寸、并使柔性石膏板便于安装拼接的定形板边、或定形条和连接杆，或扎带和/或扎丝、或定形套箍或子母扣和/或定形丝线，定形板边固定于柔性石膏板的边部，定形条固定于柔性石膏板的板面的内部和/或外部，连接杆或子母扣和/或定形丝线穿过并压紧柔性纤维布及其包裹的纤维荆棘绳和半水石膏粉，防止其相对滑移；所述纤维荆棘绳由长纤维和短纤维制成，以单排或多排形式纵向和/或横向均布于纤维布之间或纤维布板形袋内，纤维荆棘绳的两端分别固定于柔性纤维增强石膏板的边部，或与柔性纤维增强石膏板的定形板边固定连接；所述纤维布或纤维布板形袋构成柔性石膏板的板面；所述半水石膏粉填充于纤维布或纤维布板形袋与纤维荆棘绳构成的三维纤维空间的空隙中。

2.根据权利要求1所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述柔性纤维增强石膏板的表面设有防潮防尘贴纸或塑料薄膜。

3.根据权利要求1或2所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述柔性纤维增强石膏板内设有一根至多根边部露头的多孔空心管。

4.根据权利要求1或2所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维荆棘绳为长丝纤维线上或编织纤维绳上约束固定有散射状短纤维、束状短纤维或纤维绒棉的长纤维和短纤维于三维空间分布组合的纤维绳，或同时约束固定有散射状短纤维、束状短纤维和轻质多孔/空心颗粒料或泡沫颗粒料的纤维绳；所述纤维布板形袋为预制的扁形单袋或扁形纤维布夹层袋。

5.根据权利要求3所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维荆棘绳为长丝纤维线上或编织纤维绳上约束固定有散射状短纤维、束状短纤维或纤维绒棉的长纤维和短纤维于三维空间分布组合的纤维绳，或同时约束固定有散射状短纤维、束状短纤维和轻质多孔/空心颗粒料或泡沫颗粒料的纤维绳；所述纤维布板形袋为预制的扁形单袋或扁形纤维布夹层袋。

6.根据权利要求1或2所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述半水石膏粉为β-半水石膏粉或α-半水石膏粉。

7.根据权利要求1或2所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述定形连接机构件之定形板边、定形条、定形套箍、连接杆、子母扣、扎丝用金属材料、动植物材料、合成材料制成；定形机构件之定形扎丝、定形丝线为金属丝或动植物纤维、合成纤维制成的丝线或纤维绳。

8.根据权利要求3所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述定形连接机构件之定形板边、定形条、定形套箍、连接杆、子母扣、扎丝用金属材料、动植物材料、合成材料制成；定形机构件之定形扎丝、定形丝线为金属丝或动植物纤维、合成纤维制成的丝线或纤维绳。

9.根据权利要求4所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述定形连接机构件之定形板边、定形条、定形套箍、连接杆、子母扣、扎丝用金属材料、动植物材料、合成材料制成；定形机构件之定形扎丝、定形丝线为金属丝或动植物纤维、合成纤维制成的丝线或纤维绳。

10.根据权利要求6所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述定形连接机构件之定形板边、定形条、定形套箍、连接杆、子母扣、扎丝用金属材料、动植物材料、合成材料制成；定形机构件之定形扎丝、定形丝线为金属丝或动植物纤维、合成纤维制成的丝线或纤维绳。

11.根据权利要求1或2所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘绳采用组合的长丝纤维和/或纤维绳替代；所述纤维荆棘布为纤维布上约束固定有短纤维形成的纤维布。

12.根据权利要求3所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘绳采用组合的长丝纤维和/或纤维绳替代；所述纤维荆棘布为纤维布上约束固定有短纤维形成的纤维布。

13.根据权利要求4所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘绳采用组合的长丝纤维和/或纤维绳替代；所述纤维荆棘布为纤维布上约束固定有短纤维形成的纤维布。

14.根据权利要求6所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘绳采用组合的长丝纤维和/或纤维绳替代；所述纤维荆棘布为纤维布上约束固定有短纤维形成的纤维布。

15.根据权利要求7所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘绳采用组合的长丝纤维和/或纤维绳替代；所述纤维荆棘布为纤维布上约束固定有短纤维形成的纤维布。

16.根据权利要求4所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述长丝纤维、纤维绳、短纤维、纤维绒棉、纤维荆棘绳、纤维布由无机纤维、动植物纤维或合成纤维制成。

17.根据权利要求11所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述长丝纤维、纤维绳、短纤维、纤维绒棉、纤维荆棘绳、纤维布由无机纤维、动植物纤维或合成纤维制成。

18.根据权利要求16所述的柔性纤维增强复合石膏板，其特征在于，所述无机纤维为金属丝、玻璃纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、岩棉或矿棉；所述动植物纤维为棉麻纤维、竹木纤维、稻麦秸秆纤维、羊毛或蚕丝纤维；所述合成纤维为高分子聚合物纤维。