TWI404697B - 輕質、纖維強化之水泥嵌板 - Google Patents

輕質、纖維強化之水泥嵌板 Download PDF

Info

Publication number
TWI404697B
TWI404697B TW94140877A TW94140877A TWI404697B TW I404697 B TWI404697 B TW I404697B TW 94140877 A TW94140877 A TW 94140877A TW 94140877 A TW94140877 A TW 94140877A TW I404697 B TWI404697 B TW I404697B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
group
panel
fiber
fibers
Prior art date
Application number
TW94140877A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200628427A (en
Inventor
Ashish Dubey
Original Assignee
United States Gypsum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United States Gypsum Co filed Critical United States Gypsum Co
Publication of TW200628427A publication Critical patent/TW200628427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI404697B publication Critical patent/TWI404697B/zh

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/16—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of fibres or chips, e.g. bonded with synthetic resins, or with an outer layer of fibres or chips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/0641—Polyvinylalcohols; Polyvinylacetates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/08—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/06—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres reinforced
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/10—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00318—Materials characterised by relatively small dimensions, e.g. small thickness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/19—Sheets or webs edge spliced or joined
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/19—Sheets or webs edge spliced or joined
    • Y10T428/192—Sheets or webs coplanar
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/19—Sheets or webs edge spliced or joined
    • Y10T428/192—Sheets or webs coplanar
    • Y10T428/195—Beveled, stepped, or skived in thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24777—Edge feature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Panels For Use In Building Construction (AREA)

Description

輕質、纖維强化之水泥嵌板
本發明大體而言係關於輕質嵌板，其係適於用作屋頂元件、框架及覆蓋元件、外牆板元件及在住宅及其它房屋建築類型內安裝地板尾工之基板元件，該等嵌板由於採用具有如強化性之選定特性之聚乙烯醇(PVA)纖維而具有獲顯著改良之撓曲韌性。更特定言之，本發明係關於能夠抵抗由冰雹或其它物體所施加之衝擊負載之嵌板。
在建築工業中使用水泥嵌板來形成住宅及/或商業建築中之內牆及外牆。該等嵌板之有利條件包括相較於石膏基牆板而言之防潮性。然而該等習知嵌板之一缺點為，其撓曲韌性不足以達到比得上(若非更有韌性)諸如膠合板或定向粒片板(OSB)之木質基嵌板的程度。
建築物結構在其使用壽命內經受多種衝擊負載(例如雹災，或由於龍捲風或颶風而投擲於該等建築物上之物體所帶來之損害)。並非所有建築覆蓋嵌板均足夠堅韌以承受該等衝擊負載。在有必要顯示衝擊負載抵抗力時，量測該等覆蓋嵌板以確定該基板在沒有失效條件下所能抵抗之負載。
本說明書中所表徵之撓曲韌性經量測等於四點彎曲中一受載樣本的撓曲負載與撓度關係曲線下之總面積。
根據ASTM(美國材料試驗協會)C947測試方法，撓曲韌性經量測為四點彎曲中一撓曲受載樣本之撓曲負載與撓度關係曲線下的總面積。
達成顯著撓曲韌性之木質基嵌板通常為由木材碎片膠合在一起所組成之膠合板或定向粒片板(OSB)。此等嵌板可提供撓曲韌性，但每一種均係易燃且當暴露於水中時亦不耐用。由水硬水泥製成之嵌板可抗水，但是相較於木質嵌板重得多且不具有充足之撓曲韌性。咸信尚不可獲得能夠提供本發明之撓曲韌性而又避免膠合板或OSB嵌板之缺陷的嵌板。
此外，對於經配置而在建築環境中表現與膠合板或OSB嵌板相似之水泥嵌板的需求，意謂該等嵌板可受釘且可使用習知鋸及其他習知木工工具加以切割或加工。亦希望水泥結構嵌板具有低密度以便於操作。
該嵌板應能夠以用於切割木材之圓鋸切割。
該嵌板應能夠用釘子或螺釘固定於框架上。
該嵌板暴露於水中時應保持尺寸穩定，意即其膨脹應盡可能小，較佳由ASTM C 1185所測低於0.1%。
該嵌板不應為生物降解性或易受昆蟲或腐蝕之侵襲。
該嵌板應提供一用於外部裝修系統之可黏結基板。
固化處理28天後，由ASTM C 947測試所量測，一密度為60 lb/ft3(961 kg/m3 )至75 lb/ft3(1200 kg/m3 )之0.5英吋(12.7 mm)厚的嵌板撓曲強度為至少750 psi(5.2 MPa)、且較佳為大於1000 psi(6.9 MPa)。
顯然目前可獲得之以水泥為主之及木質基產品及複合物只能滿足部分而非所有上述性能特徵。詳言之，需要獲改良之輕質以水泥為主之嵌板，其具有獲改良之撓曲韌性，且藉由提供非可燃性及耐水性而超越目前所使用之以水泥為主之及木質基嵌板之性能。
儘管使用了玻璃纖維以強化水泥，但已知因為玻璃受到存在於固化水泥中之石灰侵蝕而將隨時間損失強度。此現象可在一定程度上藉由塗覆該等玻璃纖維或使用特種耐鹼玻璃來加以彌補。已建議使用其他纖維來強化水泥，例如金屬纖維、木材或其它纖維素纖維、碳纖維或聚合物纖維。第10欄、第1－6行提到，"儘管它們不提供與玻璃纖維相當之強度，但有可能在本發明之嵌板中包括某些聚合物纖維。該等纖維例如為聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈及聚乙烯醇纖維，它們比耐鹼玻璃纖維廉價且不易受石灰侵蝕。"Bonen之美國專利6,241,815號以引用之方式併入本文中，其揭示一種用於建築材料中之組合物，其可取代高性能混凝土、修補材料、填縫混合料及其類似物，諸如背襯板或嵌板，其包括可凝結硫酸鈣(較佳為半水合物)、卜特蘭水泥(Portland cement)、微細蔔作嵐材料、石灰及視情況包括其他添加劑之集料。該集料與組合硫酸鈣、卜特蘭水泥、蔔作嵐材料及石灰(水泥黏合劑)之體積比率等於或大於2/1。由此組合物製成之嵌板由於具有良好之尺寸穩定性而可利用，尤其可用於暴露於水中時。
Schaefer等人之US 4,199,366 A揭示一種經纖維強化的類水泥材料，其具有基於該材料總體積計至少2體積%之短聚乙烯醇纖維。此等纖維具有約4%與8%之間之斷裂伸長率及大於130 g/dtex之模數。亦揭示一種製備該材料之方法。Gordon等人之US 4,306,911 A揭示一種製造經纖維強化之水硬方式獲得凝結材料之方法。Meier等人之US 4,339,273 A揭示一種製造經纖維強化、水硬性凝結之組合物之方法，所製造之組合物及其用途。Vondran之US 5,298,071 A揭示一種纖維水合性水泥組合物，其於水合性水泥粉末中包含一均勻分散之破碎纖維。Shah等人之US 6,528,151 B1揭示一種經擠出纖維強化的以水泥為主之質複合物，其製造係藉由將水泥、水、水溶性黏合劑及較短之非連續強化纖維(較佳為短聚乙烯醇纖維)混合提供一可擠出混合物，隨後將該混合物擠出成型，且使該水泥固化。Cheyrezy等人之US 6,723,162 B1揭示一種混凝土，其包含分散於一以水泥為主之質中之有機纖維、混凝土以水泥為主之質及預混物。該混凝土某些實例使用聚乙烯醇纖維。Li等人之US 2002/0019465 A1揭示經短纖維強化之水泥複合物，其係自充填的且可藉由將親水性聚合物纖維添加至一含有聚合增稠劑及超塑化劑之水泥聚合物來製備。Nelson等人在2002年9月/10月之"Fracture Toughness of Microfiber Reinforced Cement Composites",J.Mat.Civil.Eng. 揭示空氣乾燥條件下在經聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)及精製纖維素纖維所強化之薄片水泥複合物上進行斷裂韌性測試之結果。然而，此等參考文獻中之水泥產品具有高密度。換言之，此等參考文獻中呈現之經PVA纖維強化之以水泥為主之嵌板的目前技術水平係涉及高密度嵌板而非輕質嵌板。
以引用之方式併入本文中的美國專利申請案10/666,294揭示一種製造結構水泥嵌板(SCP's或SCP panel)之多層方法，及由該方法所製造之SCP。當在一移動網上初始沈積鬆散分佈之短切纖維或一漿料層後，將纖維沈積於該漿料層上。其亦揭示一種由該方法所製造之結構水泥嵌板(SCP)，及一種適於根據該方法製造結構水泥嵌板之裝置。
本發明係關於一種用於製造極強韌、輕質、以水泥為主之複合物之經聚乙烯醇(PVA)纖維強化的水泥組合物。此組合物為無機黏合劑、輕質填充劑及多種較佳PVA纖維之混合物。已發現本發明之材料組合適合於擁有顯著韌性(能量吸收能力)之輕質、以水泥為主之複合物。對於本發明之複合物，所獲韌性比用其它多種纖維(諸如耐鹼玻璃、碳或鋼)所強化之複合物韌性要高若干個數量級。選擇該等PVA纖維以具有可產生良好複合物性能之較佳特性及參數。此等多種較佳PVA纖維可與諸如耐鹼玻璃、碳、鋼或其它聚合物纖維之其它類型纖維組合使用。使用本發明所揭示之調配物所製造之以水泥為主之複合物可針對於房屋建築中多種應用。所揭示調配物及所得複合物尤其可用於其中高度重視由衝擊負載(例如雹災)造成之破壞的應用中。某些潛在應用之實例包括用於建築之房屋頂瓦及外部外牆板。
達成低密度、經改良之撓曲強度及受釘性之組合之本發明嵌板之實施例之典型組合物包含無機黏合劑(實例：石膏水泥、卜特蘭水泥或其它水硬水泥)，其具有遍佈於該嵌板整個厚度之經選擇PVA纖維、輕質填充劑(實例：中空玻璃微球體、中空陶瓷微球體、塑膠微球體及/或均勻珍珠岩)及超塑化劑/高比例減水混雜物(實例：聚萘磺酸鹽、聚丙烯酸酯等)。
該等嵌板可為單層嵌板或多層嵌板。必要時單層或多層嵌板亦可具有一片篩網，例如玻璃纖維篩網。典型嵌板係由水與無機黏合劑之混合物與經選擇之PVA纖維、輕質陶瓷微球體及/或聚合物微球體及遍及該混合物之超塑化劑所製成。可視情況將諸如加速及延遲混雜物、黏度控制添加劑之其它添加劑加入該混合物中以滿足所涉及製造方法之要求。
本發明之水泥嵌板之一關鍵特徵為該等嵌板係輕質的。較佳本發明之水泥嵌板之密度小於85 pcf，或更佳本發明之水泥嵌板之密度小於70 pcf。本發明在輕質水泥嵌板中採用經選擇之PVA纖維以達成具有有利特性之嵌板。
該較佳纖維可單獨使用或與諸如耐鹼玻璃、碳纖維、鋼纖維或其它聚合物纖維之其它類型纖維組合使用。
根據本說明書中所述之撓曲韌性表徵方法，該複合物之撓曲韌性通常大於2.25焦耳。此外，該嵌板在纖維體積分率為至少2%時可充當剪力板。
如先前所述，需要輕質及能夠替代目前可獲得之以水泥為主之及木質基嵌板之建築嵌板以提供獲改良之韌性來抵抗由於冰雹或其它由大風夾帶之物體導致之衝擊所產生的失效。木質基嵌板及產品一般提供充分之撓曲韌性性能，但它們遇水時尺寸不穩定且會受腐蝕或昆蟲之侵襲。目前可獲以水泥為主之嵌板及產品具有以下缺陷：高產品密度、劣韌性性能、冷凍－解凍條件下導致嵌板分層之不穩定性、經纖維素纖維強化之嵌板中較差抗菌抗黴性及耐白蟻性及經纖維素纖維強化之嵌板中之較差耐潮性。
此外，當使用木質基嵌板或經纖維素纖維強化之以水泥為主之嵌板時，有必要以顯著之額外成本在其上施加防水塗層或額外防水嵌板以保護該等嵌板免受潮濕。與之相反，本發明之嵌板係防水且尺寸穩定。該等嵌板可以用於木質嵌板之工具切割且用釘子或螺釘固定於框架上。必要時，可能為槽榫結構。
用於製造本發明嵌板之主要原料為無機黏合劑，例如：α半水合硫酸鈣；水硬水泥及蔔作嵐材料；經選擇之PVA纖維；輕質填充劑，例如珍珠岩、陶瓷微球體及/或聚合物微球體；超塑化劑，例如聚萘磺酸鹽及/或聚丙烯酸酯；水及可選添加劑。
半水合硫酸鈣
可用於本發明嵌板中之半水合硫酸鈣係由天然礦物石膏礦(二水合硫酸鈣CaSO4 ．2H2 O)製成。除非另外指出，否則"石膏"將指硫酸鈣之二水合物形式。經開採後，粗石膏經熱處理形成可無水之可凝結硫酸鈣，但更通常為半水合物，CaSO4 ．1/2H2 O。為了類似之最終用途，使該可凝結硫酸鈣與水反應形成二水合物(石膏)來加以固化。該半水合物具有兩種公認形態，稱為α半水合物及β半水合物。此等形態基於其物理特性及成本而經選擇用於多種應用中。兩種形式皆與水反應生成二水合硫酸鈣。經水合後，α半水合物特徵為產生矩形面石膏晶體，而β半水合物特徵為水合產生通常具有高縱橫比之針狀石膏晶體。在本發明中可視所要之機械性能而定使用α或β形式或其兩者。β半水合物形成較低密度之微觀結構且較佳用於低密度產品。α半水合物形成之更高密度微觀結構比β半水合物形成之微觀結構具有比更高強度及密度。因此，α半水合物可替代β半水合物以增加強度及密度或者組合該等半水合物來調節特性。
用於製造本發明嵌板之無機黏合劑的一典型實施例包含水硬水泥，諸如卜特蘭水泥、高鋁水泥、蔔作嵐摻合之卜特蘭水泥或其混合物。
另一用於製造本發明嵌板之無機黏合劑的典型實施例包含一含有α半水合硫酸鈣、水硬水泥、蔔作嵐及石灰之摻合物。
水硬水泥
ASTM將"水硬水泥"定義如下：一種藉由與水之化學相互作用而凝結及硬化且能夠在水中如此進行之水泥。有若干種用於施工及建築工業之水硬水泥。水硬水泥之實例包括：卜特蘭水泥、熔渣水泥、諸如爐渣水泥及富硫酸鹽熔渣水泥、硫鋁酸鈣水泥、高鋁水泥、膨脹水泥、白水泥及快凝快硬水泥。雖然半水合硫酸鈣藉由與水之化學相互作用確實凝結及硬化，但其不包括在本發明內容中水硬水泥之廣泛定義內。所有前述之水硬水泥皆可用於製造本發明之嵌板。
最普遍及廣泛使用之緊密相關水硬水泥家族稱為卜特蘭水泥。ASTM將"卜特蘭水泥"定義為將基本上由水硬性矽酸鈣類所組成之熟料粉碎而得之水硬水泥，該水泥通常含有一或多種形態之硫酸鈣作為破碎雜料。為製造卜特蘭水泥，將石灰石、angalicious石及黏土之均勻混合物在一窯爐內點燃生成熟料，隨後將該熟料進一步加工。結果，生成下列四種卜特蘭水泥之主要相：矽酸三鈣(3CaO．SiO2 ，亦稱為C3 S)、矽酸二鈣(2CaO．SiO2 ，稱作C2 S)、鋁酸三鈣(3CaO．Al2 O3 或C3 A)及鐵鋁酸四鈣(4CaO．Al2 O3 ．Fe2 O3 或C4 AF)。在該卜特蘭水泥中存在之微量其它化合物包括硫酸鈣及其它鹼性硫酸二鹽、氧化鈣及氧化鎂。在多種認知類別之卜特蘭水泥中，Ⅲ型卜特蘭水泥(ASTM分類)係較佳用於製造本發明之嵌板，由於其細度而發現該Ⅲ型卜特蘭水泥提供更大強度。其它認知類別之水硬水泥包括：例如爐渣水泥及富硫酸鹽熔渣水泥之熔渣水泥、硫鋁酸鈣水泥、高鋁水泥、膨脹水泥、白水泥、諸如調節凝結水泥及VHE水泥之快凝快硬水泥，且其它卜特蘭水泥類型亦可成功用於製造本發明之嵌板。熔渣水泥及硫鋁酸鈣水泥具有低鹼性且亦適於製造本發明之嵌板。
PVA纖維
隨著不同種PVA纖維之使用出現複合物機械性能之實質性差異。因此，本發明選擇具有據信產生良好複合物性能之特徵的PVA纖維。表1列出該等特性。
聚乙烯醇(PVA)纖維係通式為(－CH2 －CH(OH)－)n 之聚合物，其具有例如13,000至100,000之分子量及例如1.23至1.30 gm/cc之密度且一般可如此項技術所知而製備。
較佳之市售PVA纖維列於表2中。
將該等PVA纖維加入類以水泥為主之板中以在所得產品中提供至少0.50體積%、較佳為0.50體積%至3.00體積%之此等纖維。低於0.50%之纖維混合物不提供具有所要特徵之材料。高於3.00體積%之纖維混合物令所要產品之製備非常昂貴而在撓曲強度或衝擊強度上卻無任何顯著改進。獨立纖維之長度可一致或可變化。
該等PVA纖維均勻分佈於該水泥材料中。該等纖維可為PVA單絲或PVA複絲線。該等纖維之橫截面可具有多種形狀，尤其係由製備方法中物理及化學變化所引起之形狀。例如，紡絲溶液材料、沈澱浴及紡絲頭噴嘴可有所不同。以此方式，圓形纖維、多葉片纖維、中空纖維、多孔纖維等之製備方法得以簡化。藉由物理後處理方法可使纖維外表面變粗、分叉或黏結。
PVA纖維由於其高化學反應性可很容易加以化學改質。可藉由加成反應或自由基反應引入多種官能基，如羧基、醯胺基、腈基、磷酸基、硫酸基等。可藉由純物理方法將增亮劑或黏著劑引入至該等纖維上或該等纖維內，且可對PVA纖維固著在類水泥材料中提供幫助。藉由上述之方法，PVA纖維可製成易燃性、疏水性或交聯性。所有以此方式改質之PVA纖維皆適於作為本發明中之填充劑。
根據本發明之方法，可將聚乙烯醇纖維單獨加入類水泥材料中，或與單獨或組合之玻璃或其它人造或天然纖維一同加入。除了強化纖維外，可將諸如纖維素廢料、木質碎屑、"纖條體"(例如聚丙烯纖條體)之佐劑及其它填充劑加入該經強化之材料中。
其它可選纖維
玻璃纖維常用作絕緣材料，但亦已將其作為強化材料與多種基質使用。該等纖維自身對於易受脆性破壞之材料提供抗張強度。該等纖維在裝入時會斷裂，但含有玻璃纖維之複合物之常見破壞模式出現於纖維與連續相材料間鍵結之分解及破壞。因此，若強化纖維要隨時間保持其提高該複合物之延展性且增強該複合物之能力，則該等鍵結非常重要。已發現經玻璃纖維強化之水泥確實隨時間而損失強度，其係歸因於水泥固化時生成之石灰對玻璃之侵蝕。克服該侵蝕之一種可能途徑為以一保護層塗覆該等玻璃纖維，諸如一聚合物層。一般而言，該等保護層可抵抗石灰之侵蝕，但已發現本發明之嵌板中強度有所下降，因此保護層並非較佳。一種限制石灰侵蝕之更昂貴方式為使用特種耐鹼玻璃纖維(AR玻璃纖維)，諸如Nippon Electric Glass(NEG)350Y。已發現該等纖維提供與基質之優越結合強度，且因此對於本發明之嵌板係較佳。該等玻璃纖維為具有約5至25微米直徑且通常約10至15微米之單絲纖維。該等細絲一般組合成100根細絲形成之纖維束，該等纖維束可捆紮成含有約50個纖維束之粗紗。該等纖維束或粗紗一般可短切成例如約0.25至3英吋(6.3至76 mm)長、較佳為1至2英吋(25至50 mm)之適當細絲及細絲束。
本發明之嵌板中亦可能包括其它聚合物纖維。該等聚合物纖維例如為聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯腈、聚醯胺、聚醯亞胺及/或芳族聚醯胺纖維，該等聚合物纖維比耐鹼玻璃更便宜且不易受石灰侵蝕。碳或鋼纖維亦為潛在之添加劑。
蔔作嵐材料
如前所述，大部分卜特蘭水泥及其它水硬水泥在水合(固化)期間生成石灰。希望使該石灰發生反應以降低對玻璃纖維之侵蝕。亦已知當半水合硫酸鈣存在時，其與鋁酸三鈣在水泥中反應形成會導致固化產物不良破裂之鈣礬石。在此項技術中此現象常稱作"硫酸鹽侵蝕"。可藉由添加"蔔作嵐"材料來防止該等反應，在ASTM C618－97中將該等卜作嵐材料定義為"……矽酸或矽鋁酸材料，其本身具有極小或沒有水泥質值(cementitious value)，但在水分存在下以微細形態時將與氫氧化鈣在常規溫度下發生化學反應以形成具有水泥特性之化合物。"一種常用蔔作嵐材料為矽灰，一種微細非晶系二氧化矽，其為矽金屬與鐵－矽合金製品之產物。其特徵上具有高二氧化矽含量及低氧化鋁含量。多種自然及人造材料被稱作具有蔔作嵐特性，包括浮石、珍珠岩、矽藻土、凝灰岩、火山灰、準高嶺土(metakaolin)、微矽粉、粒化爐渣粉及飛灰。雖然矽灰為用於本發明之嵌板中的尤其便利蔔作嵐，但可使用其它蔔作嵐材料。與矽灰相反，準高嶺土、粒化爐渣粉及經研磨之飛灰具有低得多之二氧化矽含量及大量氧化鋁，但可為有效之蔔作嵐材料。當使用矽灰時，其將構成約5至20重量%、較佳10至15重量%之反應性粉末。(反應性粉末之實例：僅水硬水泥；水硬水泥與蔔作嵐之摻合物；或水硬水泥、α半水合硫酸鈣、蔔作嵐及石灰之摻合物)。若取代其它蔔作嵐，則應選擇其用量以提供類似於矽灰之化學性能。
輕質填充劑/微球體
本發明之輕質水泥嵌板通常具有60至85磅/立方英尺之密度，較佳為60至75磅/立方英尺。相比之下，典型水泥嵌板具有諸如90至145磅/立方英尺之密度。
為協助達成此等低密度，該等嵌板具備輕質填充劑顆粒。該等顆粒通常具有50至250微米之平均粒徑尺寸及/或屬於10至500微米之粒徑尺寸範圍。該等顆粒通常亦具有在0.02至1.00範圍內之顆粒密度(比重)。微球體在本發明之嵌板中起重要作用，否則本發明之嵌板將比所需的建築嵌板更重。該等微球體用作輕質填充劑有助於降低該產物之平均密度。當該等微球體為中空時中空，則它們有時稱為微球(microballoon)。
包括在製造本發明之嵌板所用混合物中的典型輕質填充劑係選自由下列各物組成之群：陶瓷微球體、聚合物微球體、珍珠岩、玻璃微球體及/或飛灰空心微珠。
陶瓷微球體可由多種材料並使用不同之製造方法來製造。儘管可利用多種陶瓷微球體作為本發明嵌板中之填充劑組份，然本發明之較佳陶瓷微球體係作為煤炭燃燒副產物生成且為燃煤應用中所發現之飛灰組份，例如由Kish Company Inc.(Mentor,Ohio)所製造之Extendospheres－SG或由Trelleborg Fillite Inc.(Norcross,Georgia USA)所製造之FILLITE牌陶瓷微球體。本發明之較佳陶瓷微球體之化學組成主要為約50至75重量%範圍內之二氧化矽(SiO2 )及約15至40重量%範圍內之氧化鋁(Al2 O3 )，以及至多35重量%之其它材料。本發明之較佳陶瓷微球體為具有10至500微米範圍內之直徑、通常為約球體直徑10%之球殼厚度及較佳約0.50至0.80 g/mL之顆粒密度的中空中空球形顆粒。本發明之較佳陶瓷微球體之抗碎強度為大於1500 psi(10.3 MPa)且較佳為大於2500 psi(17.2 MPa)。
本發明嵌板中優選陶瓷微球體主要係源於它們比多數有機玻璃微球體強度高約三至十倍之事實。此外，本發明之較佳陶瓷微球體係熱穩定的且對本發明之嵌板提供增強之尺寸穩定性。陶瓷微球體可用於一系列其它應用中，諸如黏著劑、密封劑、填縫劑、覆蓋化合物、PVC地板材料、油漆、工業塗料及耐高溫塑膠複合物。應瞭解該等微球體不必為中空及球形，雖然其係較佳，因為顆粒密度及耐壓強度才是為本發明之嵌板提供其輕質及重要物理特性者。或者，只要所得嵌板滿足所需性能，則可用多孔不規則顆粒替代。
該等聚合物微球體亦較佳為具有由諸如聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯或其混合物之聚合材料所製成球殼之中空球體。該球殼可包含在製造過程中用來使該聚合球殼膨脹之氣體。該等聚合物微球體之外表面可具有某種類型之惰性塗層，諸如碳酸鈣、氧化鈦、雲母、二氧化矽及滑石。該等聚合物微球體具有較佳約0.02至0.15 g/mL之顆粒密度且具有10至350微米範圍內之直徑。聚合物微球體之存在有助於同時達成低嵌板密度與增強可切割性及受釘性之雙重目標。儘管本發明之所有嵌板皆可使用習知木工工具切割，包括聚合物微球體減弱抗釘性。當手動釘釘子時，此係有價值之特性。當使用氣壓式打釘設備時，該嵌板之抗釘性不太重要，因此該嵌板之強度可高於待手動釘釘之嵌板強度。此外，當按特定比例使用陶瓷微球體與聚合物微球體之摻合物時，就該漿料之經改良流變特性及該嵌板之乾燥抗彎強度之提高而言將實現協同效應。
其它輕質填充劑亦適於包括在與製造本發明之嵌板所採用之陶瓷微球體組合或將其替代之混合物中，該等填充劑例如為玻璃微球體、珍珠岩或矽酸鋁空心微珠或源自飛灰之微球體。
該等玻璃微球體通常由耐鹼玻璃材料製成且可為中空。典型玻璃微球體可購自GYPTEK INC.(Suite 135,16 Midlake Blvd SE,Calgary,AB,T2X 2X7,CANADA)。
在本發明之第一實施例中，在該嵌板之整個厚度上僅使用陶瓷微球體。該嵌板較佳含有約35至42重量%之遍及該嵌板厚度均勻分佈之陶瓷微球體。
在本發明之第二實施例中，該嵌板之整個厚度上使用陶瓷微球體與聚合物微球體之摻合物。為了達成所需特性，本發明第二實施例之嵌板內聚合物微球體之體積分率將較佳在乾燥成分總體積之7至15%範圍內，其中該組合物之乾燥成分為反應性粉末(反應性粉末之實例：僅水硬水泥；水硬水泥與蔔作嵐之摻合物；或水硬水泥、α半水合硫酸鈣、蔔作嵐及石灰之摻合物)、陶瓷微球體、聚合物微球體及耐鹼玻璃纖維。可藉由調節水與反應性粉末之比率而改變聚合物微球體之數量，以按需要達成類似作用。一典型含水混合物具有水與反應性粉末0.3/1至0.7/1之比率。
調配物
用於製造本發明之抗剪切嵌板之成分為PVA纖維、水硬水泥、α半水合硫酸鈣、一種活性蔔作嵐(諸如矽灰)、石灰、陶瓷微球體、聚合物微球體、超塑化劑(例如聚萘磺酸鈉鹽)及水。可將少量促凝劑及/或延遲劑添加至該組合物中以控制該生(即未固化)料之凝固特徵。典型非限制性添加劑包括：水硬水泥之促凝劑、諸如氯化鈣；α半水合硫酸鈣之促凝劑、諸如石膏；延遲劑，諸如DTPA(二伸乙三胺五乙酸)、酒石酸或酒石酸鹼金屬鹽(例如酒石酸鉀)；減縮劑，諸如乙二醇)及輸氣。
本發明之嵌板包括一其中均勻分佈有PVA纖維及微球體之連續相。該連續相由該等反應性粉末(反應性粉末之實例：僅水硬水泥；水硬水泥與蔔作嵐之摻合物；或水硬水泥、α半水合硫酸鈣、蔔作嵐及石灰之摻合物)之含水混合物固化而產生，該混合物較佳包括超塑化劑及/或其它添加劑。
表3及表4中顯示以該等反應性粉末乾重計本發明中此等反應性粉末(無機黏合劑)實施例之典型廣義重量比例。表5列出本發明之組合物中反應性粉末(無機黏合劑)、輕質填充劑、超塑化劑及水之典型範圍。
石灰並非本發明之所有調配物所必需，但添加石灰可提供優越之嵌板。在該反應性粉末中之典型石灰含量約為0.2至3.5重量%。
在本發明之第一實施例中，該組合物之乾燥成分將為反應性粉末(反應性粉末之實例：僅水硬水泥；水硬水泥與蔔作嵐之摻合物；或水硬水泥、α半水合硫酸鈣、蔔作嵐及石灰之摻合物)、PVA纖維、陶瓷微球體及可選耐鹼玻璃纖維，而該組合物之濕潤成分將為水及超塑化劑。將乾燥成分及濕潤成分組合生成本發明之嵌板。PVA纖維及陶瓷微球體均勻分佈於遍及該嵌板整個厚度之基質內。本發明之嵌板由基於乾燥成分之總重量計約49至56重量%之反應性粉末、0.75至3.0重量%之PVA纖維、35至42重量%之陶瓷微球體及0至12重量%之耐鹼玻璃纖維所形成。在廣義範圍內，本發明之嵌板由以總乾燥成分計35至58重量%之反應性粉末、0.5至5.0重量%之PVA纖維、34至49重量%之陶瓷微球體及0至17重量%之耐鹼玻璃纖維所形成。添加至乾燥成分中之水及超塑化劑含量應足以提供為滿足用於任何特殊製造方法之加工考慮因素所需之所要漿料流動性。水之典型添加率在反應性粉末重量之35至60%範圍內，且超塑化劑之典型添加率在反應性粉末重量之1至8%範圍內。
可選玻璃纖維為具有約5至25微米、較佳約10至15微米之直徑之單細絲。該等單細絲通常組合成100根細絲形成之纖維束，可將該等纖維束捆成含有約50個纖維束之粗紗。該等玻璃纖維之長度較佳應為約1至2英吋(25至50 mm)且在寬範圍上為約0.25至3英吋(6.3至76 mm)。玻璃纖維及PVA纖維具有無規取向，在嵌板平面內提供各向同性機械特徵。
本發明之第二實施例含有PVA纖維，該等PVA纖維具有均勻分佈在該嵌板整個厚度上之陶瓷與聚合物微球體摻合物。在該嵌板中併入聚合物微球體有助於達成使該嵌板能夠用習知木工工具切割或固定(用釘子或螺釘)所需要的低密度與延展性之組合。此外，當利用中空陶瓷與聚合物微球體之組合作為該組合物之部分時，該漿料之流變特性實質上得以改良。因此，在本發明之第二實施例中，該組合物之乾燥成分為反應性粉末(水硬水泥、α半水合硫酸鈣、蔔作嵐及石灰)、陶瓷微球體、聚合物微球體及可選耐鹼玻璃纖維，而該組合物之濕潤成分將為水及超塑化劑。將乾燥成分及濕潤成分組合生成本發明之嵌板。為獲得良好之緊固及切割能力，聚合物微球體在該嵌板中之體積分率應較佳為乾燥成分總體積之7至15%範圍內。本發明之嵌板由以乾燥成分之總重量計約54至65重量%之反應性粉末、0.75至3.00重量%之PVA纖維、25至35重量%之陶瓷微球體、0.5至0.8重量%之聚合物微球體及0至10重量%之耐鹼玻璃纖維所形成。在廣義範圍內，本發明之嵌板由基於總乾燥成分之約42至68重量%之反應性粉末、0.5至5.00重量%之PVA纖維、23至43重量%之陶瓷微球體、0.2至1.0重量%之聚合物微球體及0至15重量%(例如5重量%)之耐鹼玻璃纖維所形成。調節添加至該等乾燥成分中之水及超塑化劑之量以提供為滿足用於任何特殊製造方法之加工考慮因素所需之所要漿料流動性。水之典型添加率在反應性粉末重量之35至70%範圍內，但當希望利用水與反應性粉末之比率以降低嵌板密度並改良受釘性時，該水添加率可大於60%至高達70%，較佳為65%至75%。因為可調節水與反應性粉末之比率以提供與聚合物微球體作用類似之作用，可使用兩種方法之一或其組合。超塑化劑之量在反應性粉末之1至8重量%範圍內。
可選玻璃纖維為具有約5至25微米、較佳約10至15微米之直徑之單細絲。它們通常如上所述捆成纖維束及粗紗。玻璃纖維之長度較佳為1至2英吋(25至50 mm)，在寬範圍上為約0.25至3英吋(6.3至76 mm)。該等纖維具有無規取向，在該嵌板平面內具有各向同性機械特徵。
在本發明之第二實施例中，以上述量併入聚合物微球體來部分替代陶瓷微球體有助於改良該複合物之乾燥撓曲強度。此外，由聚合物微球體部分替代陶瓷微球體降低達成給定漿料流動性所需之水與反應性粉末的比率。相較於僅含有陶瓷微球體之漿料，含有陶瓷與聚合物微球體之摻合物的漿料將具有優越之流動特性(可加工性)。當本發明之嵌板之工業化處理需要使用具有優越流動特性之漿料時，此尤為重要。
製造本發明之嵌板
將反應性粉末(反應性粉末之實例：僅水硬水泥；水硬水泥與蔔作嵐之摻合物；或水硬水泥、α半水合硫酸鈣、蔔作嵐及石灰之摻合物)、短切PVA纖維及輕質填充劑(例如微球體)在一適當混合器內於乾燥狀態下摻合。通常提供的PVA纖維為短切形式，並將其以短切形式直接添加至乾燥成分中或濕潤漿料中。通常PVA纖維不像玻璃纖維之狀況般短切自粗紗。
隨後將水、超塑化劑(例如聚萘磺酸鈉鹽)及蔔作嵐(例如矽灰或準高嶺土)在另一混合器內混合1至5分鐘。必要時，在此階段添加一延遲劑(例如酒石酸鉀)以控制該漿料之凝固特徵。將乾燥成分添加至含有濕潤成分之混合器中且混合2至10分鐘以形成一無結塊均一漿料。
以獲得均勻漿料混合物為目的，隨後可以若干方法將該含有PVA纖維之漿料視情況以若干方法與玻璃或其它纖維相組合。隨後藉由將含有纖維之漿料澆注入一所需形狀及尺寸之合適模具中以形成該等水泥嵌板。若有需要，則震盪該模具以使模內材料緊密填充。藉由使用一適當刮板或鏝刀給予該嵌板所需之表面修整特徵。
熟悉該嵌板製造技術者會想到將漿料、PVA纖維及可選玻璃纖維或其它纖維之混合物加以沈積的其它方法。舉例而言，不使用批次法製造各嵌板，而是以類似方式製備一連續板，當該材料充分凝固之後該連續板可切割成所要尺寸之嵌板。
在多種應用(例如外牆板)中將該等嵌板釘入或以螺絲擰至垂直框架上。在某些應用中、例如將該等嵌板作為結構性下層地板或地板襯底使用時，其較佳將由槽榫結構製成，該結構可藉由在澆注過程中修整該嵌板之邊緣或在使用之前以刳刨機切割該槽及榫來製成。
本發明之另一特點為構造所得水泥質嵌板以使PVA纖維及可選性玻璃纖維或其它纖維均勻分佈在整個嵌板上。纖維相對於漿料體積之百分比較佳約組成於0.5%至3%之範圍內，例如1.5%。
本發明之嵌板通常具有一或多種下列特性：撓曲強度通常為至少750 psi(5.2 MPa)，且較佳為大於1000 psi(6.9 MPa)。
撓曲韌性通常為至少2.25焦耳，其表示根據ASTM C947測試程序，對於一在10英吋(254 mm)跨距內以四點彎曲方式加載的4英吋(102 mm)寬、12英吋(305 mm)長、0.5英吋(12.7 mm)厚之樣品而言負載與撓度關係曲線下的總面積。
根據R.Tuomi及W.McCutcheon於1978年7月之ASCE Structural Division Journal所描述之ASTM D 1761改良版來量測，一0.5英吋(12.7 mm)厚之嵌板的橫向緊固阻力通常至少為300磅。
實例
表6總結六種所調查纖維之特性。
所有經調查之纖維均具有等於或小於0.5英吋(12.7 mm)之長度及等於或小於200微米之直徑。所調查之混合物組合物藉由將組合下列成分而生成：強化纖維、無機黏合劑、輕質填充劑、超塑化劑及水。總共調查了19種混合物。所調查之混合物之設計漿料密度為70磅/立方英尺(pcf)。該混合物中纖維體積分率不同且所調查之纖維在0.5%至2.0%之範圍內變化。
本發明之混合物組合物
表7提供一用於該等實例之目標混合物組合物之描述。如該表中所示不同成分之重量分率係用於排除纖維之濕潤漿料。表8及8A展示與此等實例之PVA纖維組合之濕潤漿料的實際組合物。
該嵌板係如上文題為"製造本發明之一嵌板"部分所描述而製造。
結果
表9總結所調查組合物之結果。表9展示經纖維強化之輕質水泥質調配物之性能資料。用於實例2A－2D之資料係針對本發明中使用PVA纖維KURALON REC15x12(亦標為PVA－2)之複合物。藉由將多種成分在一霍巴特(Hobart)混合器(Hobart mixer)中混合且將所得混合物澆注至一模具中來製造半英吋厚之複合嵌板。對於所有經評估之混合物組合物，該嵌板中纖維取向係三維無規。在圖2至5中亦圖解說明了該調查之結果。以下為關於該等結果討論。
複合物撓曲韌性
根據ASTM C947測試程序對4英吋(102 mm)寬及12英吋(305 mm)長之撓曲嵌板樣品在10英吋(254 mm)跨距內以四點彎曲方式加載。以0.5英吋/分鐘(12.7毫米/分鐘)之恆定位移速率施加負載。記錄該撓曲負載對位移之反應曲線。以直至樣品失效時負載對撓度曲線下之總面積來計算複合韌性。
表9以及圖2及3展示對於所調查之不同複合物所得撓曲韌性。可作出下列重要觀察結果。
經碳纖維及鋼微纖維強化之複合物由其低韌性值所示極脆。
相較於經碳纖維及鋼微纖維強化之複合物，經耐鹼玻璃纖維及PVA RF350纖維強化之複合物具有略佳之韌性。
經KURALON REC15x12(PVA2)PVA纖維強化之複合物之韌性特性尤其引人注意。可觀察到經PVA REC15纖維強化之複合物具有比經其它類型纖維強化之複合物韌性值大若干個數量級之韌性值。
詳言之，在2%纖維體積分率下，經PVA REC15纖維強化之複合物比經耐鹼玻璃纖維強化之複合物多吸收約5倍能量，比經碳纖維強化之複合物多吸收約35倍能量且比經鋼微纖維強化之複合物多吸收約40倍能量(圖3)。
撓曲強度
根據ASTM C947測試程序對4英吋(102 mm)寬及12英吋(305 mm)長之撓曲嵌板樣品在10英吋(254 mm)跨距內以四點彎曲方式加載。以0.5英吋/分鐘(12.7毫米/分鐘)之恆定位移速率施加負載。記錄該撓曲負載與位移之特性曲線。根據ASTM C947測試程序計算該複合物之撓曲強度。
表9及圖4展示對於所調查之不同複合物所得之撓曲強度。經PVA REC15纖維強化之複合物具有最佳撓曲強度性能。
橫向緊固阻力
根據R.Tuomi及W.McCutcheon在1978年7月之ASCE Structural Division Journal所描述之ASTM D 1761改良版量測了該複合物之橫向緊固阻力。用一長度為英吋(41.3 mm)之螺釘作為緊固件來進行該測試。
表9以及圖5展示對於所測不同複合物之橫向緊固件拔脫阻力。橫向緊固阻力量化由該嵌板提供之對緊固件的橫向拔脫阻力。用具有長度等於英吋(41.3 mm)之螺釘來測定該複合物之橫向緊固阻力。在圖中可看出由PVA REC15纖維強化之複合物具有最佳橫向緊固阻力。經兩種不同類型PVA纖維(PVA REC15與PVA REC35)強化之複合物性能差異尤其值得注意。一方面，經PVA REC15纖維強化之複合物表現極佳。經PVA RF350纖維強化之複合物性能不令人滿意。
最大撓度
表9以及圖6及7所提供之資料展示纖維類型及纖維體積分率對輕質、經纖維強化以水泥為主之嵌板之最大撓度的影響。表9中所示之最大撓度值係使用根據ASTM C947標準之撓曲測試所量測，且此等數值表示對應於測試方案過程中所觀察到之負載峰值之負載作用點下的樣品撓曲變形。
從圖6及7可明顯觀察到經PVA纖維強化之複合物具有較高之最大撓度。此觀察結果及複合物機械特徵表明經PVA纖維強化之複合物具有較強之形變能力(意即較強之延展性)，因此具有較強韌性。由此等結果可容易理解，對於經碳纖維及鋼微纖維強化之複合物而言，即使複合物中纖維體積分率增加仍不會改善複合物之延展性。經甚至為2%纖維體積分率之碳纖維及鋼微纖維強化之複合物具有小於0.07英吋之最大撓度值。此等結果組合複合物韌性值表示相較於經PVA纖維強化之複合物，經碳纖維及鋼微纖維強化之複合物在其機械反應上極脆。
所選PVA纖維與丙烯酸纖維及聚丙烯纖維之比較
使用上述材料及程序但以丙烯酸纖維及聚丙烯纖維替代上述實例中之纖維，將複合物中使用所選PVA纖維與使用丙烯酸纖維及聚丙烯纖維進行了比較。
表10以及圖8所提供之資料展示纖維類型對經纖維強化之輕質以水泥為主之複合物韌性之影響。由表10及圖8中給出之結果可明顯觀察到其它類型聚合物纖維沒有產生與PVA纖維所產生之複合物韌性增進相當的增進作用。
表11及圖9所提供之資料展示纖維類型對經纖維強化水泥之輕質以水泥為主之複合物撓曲強度之影響。由表11及圖9中給出之結果可觀察到其它類型聚合物纖維沒有產生等同於PVA纖維所產生之複合物撓曲強度增進的增進作用。
本發明之PVA纖維之較佳特性
基於此資料，顯然使用不同種PVA纖維在複合物機械性能上出現實質性差異。因此，在表1中確定且突出顯示產生良好複合物性能之PVA纖維的較佳參數及特性。表2又列出是本發明中較佳纖維之若干市售纖維。此等較佳種類纖維可與諸如耐鹼玻璃、碳、鋼或其它聚合物纖維之其它類型纖維組合使用。
儘管已展示及描述本發明之特殊實施例，但熟習此項技術者應瞭解，可在不偏離處於其更廣泛態樣中且如以下申請專利範圍所述的本發明情況下進行改變及修改。
10‧‧‧單層嵌板
圖1為本發明單層板之示意性側視圖。
圖2所提供資料展示纖維類型及纖維體積分率對輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物之撓曲韌性的作用。
圖3所提供資料展示纖維類型(纖維體積分率為2%時)對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物撓曲韌性的作用。
圖4所提供資料展示纖維類型及纖維體積分率對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物撓曲強度的作用。
圖5所提供資料展示纖維類型及纖維體積分率對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物之橫向緊固阻力的作用。
圖6所提供資料展示纖維類型及纖維體積分率對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物最大撓度的作用。
圖7所提供資料展示纖維類型對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物最大撓度的作用。
圖8所提供資料展示纖維類型對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物韌性的作用。
圖9所提供資料展示纖維類型對於輕質、經纖維強化之以水泥為主之複合物撓曲強度的作用。
10‧‧‧單層嵌板

Claims (21)

  1. 一種經強化之輕質尺寸穩定嵌板，其具有961-1360kg/m3 之密度及750 psi至1181 psi之撓曲強度，其實質上由以下所組成：由固化水泥組合物之含水混合物而產生之連續相，該水泥組合物實質上係由以下所組成(以乾重計)：35-70重量%之反應性粉末，20-50重量%之輕質填充劑，0重量%之玻璃纖維及0.5-5.0重量%之聚乙烯醇纖維，該連續相均勻含有該等聚乙烯醇纖維，該連續相含有該輕質填充劑，該輕質填充劑具有0.02至1.00之顆粒比重及50至250微米之平均粒徑尺寸及/或處於10至500微米範圍內之粒徑尺寸，其中該輕質填充劑包含均勻分佈之陶瓷微球體，該等球體具有10至500微米之平均直徑，其中該反應性粉末包含(以乾重計)：35至75重量%之α半水合硫酸鈣，20至55重量%之水硬水泥，0.0至3.5重量%之石灰，及5至25重量%之活性蔔作嵐(pozzolan)，其中該等聚乙烯醇纖維係由以下所組成：聚乙烯醇之單絲及/或複絲線、及在該聚乙烯醇纖維內選用之增亮劑、在該聚乙烯醇纖維上選用之增亮劑、在該聚乙烯醇纖維內選用之黏著劑、及在該聚乙烯醇纖維上選用之黏 著劑，其中該聚乙烯醇視情況經官能基改質，該官能基係選自由下列組成之群之至少一者：羧基、醯胺基、腈基、磷酸基及硫酸基，其中該等聚乙烯醇纖維具有10至400微米之直徑及2.5至25.4 mm之長度，及20-50 GPa之纖維彈性模數，以及其中該輕質嵌板具有6.3至25.4 mm之厚度。
  2. 如請求項1之嵌板，其中該嵌板具有至少2.25焦耳之撓曲韌性，該撓曲韌性表示，根據ASTM C947測試程序，對於以四點彎曲方式在254 mm跨距內加載的102 mm寬、305 mm長及12.7 mm厚之樣品而言負載與撓度關係曲線下的總面積。
  3. 如請求項1之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維係由下列所組成：聚乙烯醇之單絲及/或複絲線，及/或視情況經官能基改質之聚乙烯醇，該官能基係選自由下列組成之群之至少一者：羧基、醯胺基、腈基、磷酸基及硫酸基。
  4. 如請求項1之嵌板，其中該輕質填充劑包含中空陶瓷微球體，該等中空陶瓷微球體包含50至75重量%之矽石、15至40重量%之氧化鋁及至多35重量%之其它材料。
  5. 如請求項1之嵌板，其中該輕質填充劑包含聚合物微球體，該等聚合物微球體包含由聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚氯乙烯及聚偏二氯乙烯組成之群中至少一種物質。
  6. 如請求項1之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維具有10至100 微米之直徑及5.1至12.7 mm之長度，及30-50 GPa之纖維彈性模數。
  7. 如請求項1之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維組成以濕量計占0.5體積%至3體積%之該含水混合物。
  8. 一種製造如請求項1之嵌板之方法，其包含：將該含水混合物置於嵌板模具上且固化該含水混合物以形成該嵌板。
  9. 如請求項8之方法，其中該輕質填充劑包含均勻分佈之聚合物球體，其具有10至350 μm之平均直徑。
  10. 如請求項8之方法，其中該輕質填充劑包含中空聚合物微球體，該等聚合物微球體包含由聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚氯乙烯及聚偏二氯乙烯組成之群中至少一種物質。
  11. 如請求項8之方法，其中該等聚乙烯醇纖維係具有5至25微米之直徑及6至25.4 mm之長度的單細絲。
  12. 如請求項8之方法，其中該水硬水泥實質上係由卜特蘭水泥(portland cement)所組成。
  13. 如請求項8之方法，其中該含水混合物具有大於0.3/1至0.7/1之水與反應性粉末之比率。
  14. 一種經強化之輕質尺寸穩定建築嵌板，其具有961-1360kg/m3 之密度及750 psi至1181 psi之撓曲強度，以及由固化水泥組合物之含水混合物而產生之連續相，該水泥組合物實質上由以下所組成(以乾重計)： 35-70重量%之反應性粉末，20-50重量%之輕質填充劑，0重量%之玻璃纖維，及0.5-5.0重量%之聚乙烯醇纖維，該連續相均勻含有該等聚乙烯醇纖維，該連續相含有該輕質填充劑，該輕質填充劑具有0.02至1.00之顆粒比重及50至250微米之平均粒徑尺寸及/或處於10至500微米範圍內之粒徑尺寸，其中該反應性粉末包含(以乾重計)：卜特蘭水硬水泥及活性蔔作嵐(pozzolan)，其中該等聚乙烯醇纖維係由下列所組成：聚乙烯醇之單絲及/或複絲線、及在該聚乙烯醇纖維內選用之增亮劑、在該聚乙烯醇纖維上選用之增亮劑、在該聚乙烯醇纖維內選用之黏著劑、及在該聚乙烯醇纖維上選用之黏著劑，其中該聚乙烯醇視情況經官能基改質，該官能基係選自由下列組成之群之至少一者：羧基、醯胺基、腈基、磷酸基及硫酸基，其中該等聚乙烯醇纖維具有10至400微米之直徑及約2.5至25.4 mm之長度，及20-50 GPa之纖維彈性模數，以及其中該輕質建築嵌板具有6.3至25.4 mm之厚度。
  15. 如請求項14之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維組成0.75-5重量%之水泥組合物。
  16. 如請求項14之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維具有40至50微米之直徑及0.25至0.75英吋之長度。
  17. 一種包含框架、釘子或螺釘、以及如請求項14之嵌板之結構，其中該嵌板藉由釘子或螺釘貼附於框架。
  18. 如請求項14之嵌板，其係由以該等聚乙烯醇纖維強化且包含該輕質填充劑之單層連續相所組成。
  19. 如請求項14之嵌板，其中該嵌板具有至少4.3焦耳之撓曲韌性，該撓曲韌性表示，根據ASTM C947測試程序，對於以四點彎曲方式在254 mm跨距內加載的102 mm寬、305 mm長及12.7 mm厚之樣品而言負載與撓度關係曲線下的總面積，且其中該嵌板具有335至533磅之橫向緊固阻力，且該等聚乙烯醇纖維具有40至50微米之直徑及0.25至0.75英吋之長度以及30-50 GPa之纖維彈性模數，且其中該等纖維組成以濕量計占1-2體積%之含水混合物組成。
  20. 如請求項14之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維係由下列所組成：聚乙烯醇之單絲及/或複絲線，該聚乙烯醇包含選自由下列所組成之群之至少一特徵：經官能基改質，該官能基係選自由下列組成之群之至少一者：羧基、醯胺基、腈基、磷酸基及硫酸基；在該聚乙烯醇纖維內之增亮劑；在該聚乙烯醇纖維上之增亮劑； 在該聚乙烯醇纖維內之黏著劑；及在該聚乙烯醇纖維上之黏著劑。
  21. 如請求項14之嵌板，其中該等聚乙烯醇纖維係由下列所組成：聚乙烯醇之單絲及/或複絲線，及/或視情況經官能基改質之聚乙烯醇，該官能基係選自由下列組成之群之至少一者：羧基、醯胺基、腈基、磷酸基及硫酸基。
TW94140877A 2004-12-30 2005-11-21 輕質、纖維強化之水泥嵌板 TWI404697B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/025,850 US7732032B2 (en) 2004-12-30 2004-12-30 Lightweight, fiber-reinforced cementitious panels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200628427A TW200628427A (en) 2006-08-16
TWI404697B true TWI404697B (zh) 2013-08-11

Family

ID=36640783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW94140877A TWI404697B (zh) 2004-12-30 2005-11-21 輕質、纖維強化之水泥嵌板

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7732032B2 (zh)
EP (1) EP1831008B1 (zh)
JP (2) JP2008526665A (zh)
CN (1) CN101090815B (zh)
AR (1) AR052349A1 (zh)
AU (1) AU2005323424B2 (zh)
BR (1) BRPI0518526A2 (zh)
CA (1) CA2594067C (zh)
MX (1) MX2007008020A (zh)
MY (1) MY140180A (zh)
NZ (1) NZ555837A (zh)
RU (1) RU2414351C2 (zh)
TW (1) TWI404697B (zh)
WO (1) WO2006073540A2 (zh)

Families Citing this family (116)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0109283A (pt) 2000-03-14 2002-12-17 James Hardie Res Pty Ltd Materiais para construção de cimento com fibra contendo aditivos de baixa densidade
MXPA05003691A (es) 2002-10-07 2005-11-17 James Hardie Int Finance Bv Material mixto de fibrocemento de densidad media durable.
US7445738B2 (en) * 2003-09-18 2008-11-04 United States Gypsum Company Multi-layer process and apparatus for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels
US7513768B2 (en) 2003-09-18 2009-04-07 United States Gypsum Company Embedment roll device
US7670520B2 (en) 2003-09-18 2010-03-02 United States Gypsum Company Multi-layer process for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels with enhanced fiber content
US7998571B2 (en) 2004-07-09 2011-08-16 James Hardie Technology Limited Composite cement article incorporating a powder coating and methods of making same
US20100136269A1 (en) * 2005-11-01 2010-06-03 E. Khashoggi Industries, Llc Extruded fiber reinforced cementitious products having wood-like properties and ultrahigh strength and methods for making the same
US8993462B2 (en) 2006-04-12 2015-03-31 James Hardie Technology Limited Surface sealed reinforced building element
EP1925760A3 (en) * 2006-10-26 2015-10-14 Kanaflex Corporation Inc. Lightweight Cement Panel
US7513963B2 (en) * 2006-11-01 2009-04-07 United States Gypsum Company Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US7524386B2 (en) * 2006-11-01 2009-04-28 United States Gypsum Company Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US7754052B2 (en) 2006-11-01 2010-07-13 United States Gypsum Company Process and apparatus for feeding cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US20080099133A1 (en) 2006-11-01 2008-05-01 United States Gypsum Company Panel smoothing process and apparatus for forming a smooth continuous surface on fiber-reinforced structural cement panels
US8070895B2 (en) 2007-02-12 2011-12-06 United States Gypsum Company Water resistant cementitious article and method for preparing same
WO2008109016A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-12 Signal Medical Corporation Metal/alloy coated ceramic
US8445101B2 (en) 2007-03-21 2013-05-21 Ashtech Industries, Llc Sound attenuation building material and system
CN103898996A (zh) 2007-03-21 2014-07-02 阿什工业技术有限责任公司 结合微粒基质的实用材料
US20090239429A1 (en) 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Sound Attenuation Building Material And System
US7584584B2 (en) 2007-04-09 2009-09-08 Fennell Jr Harry C Reusable modular block wall assembly system
US8209927B2 (en) * 2007-12-20 2012-07-03 James Hardie Technology Limited Structural fiber cement building materials
EP2072481A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Lafarge Concrete composition
CL2009000373A1 (es) * 2008-03-03 2009-10-30 United States Gypsum Co Metodo para hacer un panel resistente a explosivos, con las etapas de preparar una mezcla cementicia acuosa de cemento, rellenos inorganicos y puzolanico, agente autonivelante de policarboxilato, y formar la mezcla en un panel con refuerzo de fibra, luego curar, pulir, cortar y curar el panel.
US8061257B2 (en) * 2008-03-03 2011-11-22 United States Gypsum Company Cement based armor panel system
CL2009000372A1 (es) * 2008-03-03 2009-11-13 United States Gypsum Co Panel cementicio blindado reforzado con fibra, que comprende un nucleo cementicio de una fase curada constituida de cemento inorganico, mineral inorganico, relleno puzolanico, policarboxilato y agua, y una capa de recubrimiento unida a una superficie de la fase curada.
CL2009000371A1 (es) * 2008-03-03 2009-10-30 United States Gypsum Co Composicion cementicia, que contiene una fase continua que resulta del curado de una mezcla cementicia, en ausencia de harina de silice, y que comprende cemento inorganico, mineral inorganico, relleno puzolanico, policarboxilato y agua; y uso de la composicion en una panel y barrera cementicia.
US8110040B2 (en) * 2008-04-04 2012-02-07 Thuan Bui Lightweight structure concrete composition
US20100101169A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-29 Tapco International Corporation Siding system or roof shingle system comprising cementitious material, and systems and methods for manufacturing the same
US8591677B2 (en) 2008-11-04 2013-11-26 Ashtech Industries, Llc Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting agent
US8590268B2 (en) * 2008-11-21 2013-11-26 Maxxon Corporation Installing underlayment systems
US8329308B2 (en) 2009-03-31 2012-12-11 United States Gypsum Company Cementitious article and method for preparing the same
US9222268B1 (en) * 2009-07-21 2015-12-29 Paul E. Bracegirdle System and method for making stress-composite structural members
US20110045236A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Mark Thomas Fisher Building board for handling and use
CN102548927B (zh) 2009-09-30 2014-08-13 韦尔豪泽Nr公司 内固化型水泥基材料
GB2475900B (en) 2009-12-04 2015-08-19 Bpb Ltd Lightweight gypsum products having enhanced water resistance
US9457375B2 (en) * 2010-02-01 2016-10-04 Chips Unlimited, Inc. Decorative colored particle dispersion for use in surface coating compositions and method for making same
US20120041087A1 (en) 2010-08-12 2012-02-16 Evgeniy Nikolaevich Yastremskiy Dry mixture for manufacturing cellular fibro concrete and method thereof
JP2012091945A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Misawa Homes Co Ltd ケイ酸カルシウム水和物系建材
US20150000568A1 (en) * 2010-10-25 2015-01-01 Macael, Inc. Optimization of the properties of aluminous cements using inorganic fillers
RU2452709C1 (ru) * 2011-02-07 2012-06-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Сырьевая смесь для изготовления изделий
WO2012127126A1 (fr) * 2011-02-21 2012-09-27 Lafarge Gypsum International Element resistant a des transferts d'air et des transferts thermohydriques pour le domaine de la construction, notamment des murs légers ou des façades légères
JP2013053043A (ja) * 2011-09-02 2013-03-21 Misawa Homes Co Ltd ケイ酸カルシウム水和物系建材
WO2013052732A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Boral Industries Inc. Inorganic polymer/organic polymer composites and methods of making same
CN102493617B (zh) * 2011-11-25 2013-08-21 梅志江 纤维水泥-石材复合板的生产方法及其产品
US8864901B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Calcium sulfoaluminate cement-containing inorganic polymer compositions and methods of making same
US9221210B2 (en) 2012-04-11 2015-12-29 Whirlpool Corporation Method to create vacuum insulated cabinets for refrigerators
US9140481B2 (en) 2012-04-02 2015-09-22 Whirlpool Corporation Folded vacuum insulated structure
EP2679561A2 (en) 2012-06-25 2014-01-01 Secil S.A. - Companhia Geral De Cal e Cimento, S.A. Portland cement, wood particles and light weight aggregates-based composite panel, reinforced with polyvinyl alcohol fibers
PT106403A (pt) * 2012-06-25 2013-12-26 Secil S A Companhia Geral De Cal E Cimento S A Painel à base de cimento portland, partículas de madeira, agregados leves, reforçado com fibras de álcool polivinílico
RU2496738C1 (ru) * 2012-07-03 2013-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сырьевая смесь для изготовления кирпича
DK178289B1 (en) * 2012-08-07 2015-11-09 Frank Nielsen Light weight composite armor with structural strength
RU2500639C1 (ru) * 2012-10-08 2013-12-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Бетонная смесь (варианты)
US10336036B2 (en) 2013-03-15 2019-07-02 United States Gypsum Company Cementitious article comprising hydrophobic finish
US8915997B2 (en) 2013-05-16 2014-12-23 Navs, Llc Durable concrete and method for producing the same
CN103373840A (zh) * 2013-06-06 2013-10-30 大连理工大学 多尺度纤维增强的高性能水泥基复合材料及其制备方法
US20150047278A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Brian M. Blount Thin cementitious decking members
US11433645B2 (en) 2013-12-30 2022-09-06 Saint-Gobain Placo Sas Building boards with increased surface strength
US10052819B2 (en) 2014-02-24 2018-08-21 Whirlpool Corporation Vacuum packaged 3D vacuum insulated door structure and method therefor using a tooling fixture
US9689604B2 (en) 2014-02-24 2017-06-27 Whirlpool Corporation Multi-section core vacuum insulation panels with hybrid barrier film envelope
US9567841B2 (en) * 2014-07-01 2017-02-14 Research Triangle Institute Cementitious fracture fluid and methods of use thereof
GB201420676D0 (en) * 2014-11-20 2015-01-07 Bpb Ltd Construction panel having improved fixing strength
US9476633B2 (en) 2015-03-02 2016-10-25 Whirlpool Corporation 3D vacuum panel and a folding approach to create the 3D vacuum panel from a 2D vacuum panel of non-uniform thickness
US10161669B2 (en) 2015-03-05 2018-12-25 Whirlpool Corporation Attachment arrangement for vacuum insulated door
EP3067177A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-14 Etex Engineering NV Process and apparatus for making a fiber cement sheet
US9897370B2 (en) 2015-03-11 2018-02-20 Whirlpool Corporation Self-contained pantry box system for insertion into an appliance
US10377527B2 (en) 2015-06-22 2019-08-13 Bastian Solutions, Llc Composite concrete pallet
US10252942B2 (en) * 2015-06-29 2019-04-09 Allied Foam Tech Corp. Fiber containing aqueous foam composite, the process and use
US10730795B2 (en) 2015-06-29 2020-08-04 Allied Foam Tech Corp. Aqueous foam carrier and method of making the same
US9441779B1 (en) 2015-07-01 2016-09-13 Whirlpool Corporation Split hybrid insulation structure for an appliance
US10913087B2 (en) 2015-10-05 2021-02-09 United States Gypsum Company System and method for producing mold-resistant paper with wet scrubber assembly
ITUB20155712A1 (it) * 2015-11-18 2017-05-18 Italcementi Spa Calcestruzzo leggero a elevato modulo elastico e relativo uso
US10422573B2 (en) 2015-12-08 2019-09-24 Whirlpool Corporation Insulation structure for an appliance having a uniformly mixed multi-component insulation material, and a method for even distribution of material combinations therein
US10429125B2 (en) 2015-12-08 2019-10-01 Whirlpool Corporation Insulation structure for an appliance having a uniformly mixed multi-component insulation material, and a method for even distribution of material combinations therein
US11052579B2 (en) 2015-12-08 2021-07-06 Whirlpool Corporation Method for preparing a densified insulation material for use in appliance insulated structure
US10041724B2 (en) 2015-12-08 2018-08-07 Whirlpool Corporation Methods for dispensing and compacting insulation materials into a vacuum sealed structure
US10222116B2 (en) 2015-12-08 2019-03-05 Whirlpool Corporation Method and apparatus for forming a vacuum insulated structure for an appliance having a pressing mechanism incorporated within an insulation delivery system
US10808987B2 (en) 2015-12-09 2020-10-20 Whirlpool Corporation Vacuum insulation structures with multiple insulators
US11994336B2 (en) 2015-12-09 2024-05-28 Whirlpool Corporation Vacuum insulated structure with thermal bridge breaker with heat loop
US10422569B2 (en) 2015-12-21 2019-09-24 Whirlpool Corporation Vacuum insulated door construction
US10018406B2 (en) 2015-12-28 2018-07-10 Whirlpool Corporation Multi-layer gas barrier materials for vacuum insulated structure
US10610985B2 (en) 2015-12-28 2020-04-07 Whirlpool Corporation Multilayer barrier materials with PVD or plasma coating for vacuum insulated structure
US10807298B2 (en) 2015-12-29 2020-10-20 Whirlpool Corporation Molded gas barrier parts for vacuum insulated structure
US10030905B2 (en) 2015-12-29 2018-07-24 Whirlpool Corporation Method of fabricating a vacuum insulated appliance structure
US11247369B2 (en) 2015-12-30 2022-02-15 Whirlpool Corporation Method of fabricating 3D vacuum insulated refrigerator structure having core material
RU2725990C2 (ru) * 2016-02-19 2020-07-08 Этекс Билдинг Перфоманс Интернешнл Сас Гипсовая плита
EP3443284B1 (en) 2016-04-15 2020-11-18 Whirlpool Corporation Vacuum insulated refrigerator structure with three dimensional characteristics
EP3443285B1 (en) 2016-04-15 2021-03-10 Whirlpool Corporation Vacuum insulated refrigerator cabinet
WO2017191319A2 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 Swisspearl Group Ag Compositions for the manufacture of flooring elements
US11320193B2 (en) 2016-07-26 2022-05-03 Whirlpool Corporation Vacuum insulated structure trim breaker
US10981294B2 (en) 2016-08-05 2021-04-20 United States Gypsum Company Headbox and forming station for fiber-reinforced cementitious panel production
US11224990B2 (en) 2016-08-05 2022-01-18 United States Gypsum Company Continuous methods of making fiber reinforced concrete panels
US10272399B2 (en) 2016-08-05 2019-04-30 United States Gypsum Company Method for producing fiber reinforced cementitious slurry using a multi-stage continuous mixer
US11173629B2 (en) 2016-08-05 2021-11-16 United States Gypsum Company Continuous mixer and method of mixing reinforcing fibers with cementitious materials
EP3500804B1 (en) 2016-08-18 2022-06-22 Whirlpool Corporation Refrigerator cabinet
EP3519373A4 (en) 2016-09-28 2020-06-10 Whirlpool Corporation METHOD FOR PRODUCING A SUPER-INSULATING CORE FOR A VACUUM-INSULATING STRUCTURE
GB201619738D0 (en) * 2016-11-22 2017-01-04 Concrete Canvas Tech Ltd Flexible Composite
US10598424B2 (en) 2016-12-02 2020-03-24 Whirlpool Corporation Hinge support assembly
US10352613B2 (en) 2016-12-05 2019-07-16 Whirlpool Corporation Pigmented monolayer liner for appliances and methods of making the same
US11339572B1 (en) 2017-01-23 2022-05-24 Gold Bond Building Products, Llc Method of manufacturing gypsum board with improved fire
WO2018183877A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Bastian Solutions, Llc Fiber reinforced composite core formulation
KR102586137B1 (ko) * 2017-04-07 2023-10-05 노쓰 캐롤라이나 스테이트 유니버시티 섬유 강화를 위한 첨가제
JP7210132B2 (ja) * 2017-09-28 2023-01-23 ニチハ株式会社 無機質板およびその製造方法
US10907888B2 (en) 2018-06-25 2021-02-02 Whirlpool Corporation Hybrid pigmented hot stitched color liner system
US11168485B2 (en) 2018-09-15 2021-11-09 VBBT Corp. Low cost emergency housing
MX2021008337A (es) * 2019-01-10 2021-08-05 Construction Research & Technology Gmbh Metodo para estabilizar un componente de mezcla, una mezcla estabilizada para composiciones cementosas, composicion cementosa, estructuras cementosas y metodos para elaborar las mismas.
US10907891B2 (en) 2019-02-18 2021-02-02 Whirlpool Corporation Trim breaker for a structural cabinet that incorporates a structural glass contact surface
CN114341446B (zh) * 2019-09-30 2023-12-12 松下知识产权经营株式会社 植物结构体以及使用了该植物结构体的建筑构件及内装构件
MX2022009511A (es) * 2020-02-18 2022-09-02 Chung Wai So Composicion cementosa pulverizable.
US11643524B2 (en) * 2020-09-09 2023-05-09 Chromaflo Technologies Corp. Lightweight reinforced composite formulation and method of making the same
CN112624690A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 金华职业技术学院 一种陶粒加气混凝土轻质墙板的制作方法
CN113277823A (zh) * 2021-01-29 2021-08-20 江苏昆腾新材料科技有限公司 一种高性能抗寒防冻混凝土及其制备方法
CN113105191A (zh) * 2021-04-28 2021-07-13 绍兴职业技术学院 一种基于城市固废垃圾生产装配式环保节能保温板的制备方法
CN113200727A (zh) * 2021-06-24 2021-08-03 郑州大学 一种改善pva纤维和纳米二氧化硅水泥基复合材料流变性能的方法
US11976007B2 (en) 2021-07-05 2024-05-07 Jimmy Ray Stidman System and method for composite fire resistant building material
CN114292074A (zh) * 2021-12-01 2022-04-08 广东百屋乐建筑科技有限公司 一种轻质保温抗渗承压的门窗框填缝胶及其制备方法、使用方法和应用
CN114133204A (zh) * 2021-12-23 2022-03-04 浙江研翔新材料有限公司 一种水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法
US11939107B2 (en) 2022-06-01 2024-03-26 Artistic Composite Pallets Llc Pallet with impact resistant and strengthened composite legs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6528151B1 (en) * 1994-02-01 2003-03-04 Northwestern University Extruded fiber reinforced cement matrix composites and method of making same
US6620487B1 (en) * 2000-11-21 2003-09-16 United States Gypsum Company Structural sheathing panels

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4133928A (en) * 1972-03-22 1979-01-09 The Governing Council Of The University Of Toronto Fiber reinforcing composites comprising portland cement having embedded therein precombined absorbent and reinforcing fibers
GB1425035A (en) * 1972-03-22 1976-02-18 Univ Toronto Orthopaedic structure
US4076884A (en) * 1972-03-22 1978-02-28 The Governing Council Of The University Of Toronto Fibre reinforcing composites
CH633503A5 (de) * 1977-11-21 1982-12-15 Inventa Ag Faserverstaerktes zementartiges material.
FI67072C (fi) * 1979-02-09 1985-01-10 Amiantus Ag Foerfarande foer framstaellning av fiberfoerstaerkt hydrauliskt bindande material
CH645605A5 (de) * 1980-02-22 1984-10-15 Ametex Ag Verfahren zur herstellung einer faserverstaerkten, hydraulisch abbindenden zusammensetzung, die nach diesem verfahren hergestellte zusammensetzung und verwendung derselben.
JPS56134554A (en) * 1980-03-26 1981-10-21 Kuraray Co Method of enhancing cement material
JPS56140061A (en) * 1980-03-26 1981-11-02 Kuraray Co Enhancement
US5502090A (en) * 1986-04-14 1996-03-26 Toray Industries, Inc. High tenacity and high toughness acrylic sulfide fibers, a process for production thereof, and composite materials prepared by using it
CN86202324U (zh) * 1986-04-19 1987-04-08 楼宗汉 硅酸盐水泥人造大理石
CN1039788A (zh) * 1988-02-15 1990-02-21 湖南省建筑材料研究设计院 超高强水泥材料组成及其制造方法
US4841702A (en) * 1988-02-22 1989-06-27 Huettemann Erik W Insulated concrete building panels and method of making the same
IT226594Z2 (it) 1992-05-19 1997-06-24 Nuova Sacelit Spa Lastra ondulata ad uso edile
BR9307766A (pt) * 1992-08-24 1995-10-24 Vontech Int Corp Cimento moído com fibra
IL113587A (en) * 1994-06-03 1999-05-09 Nat Gypsum Co Cementitious gypsum-containing compositions and materials made therefrom
JPH0920537A (ja) * 1995-06-30 1997-01-21 Asanumagumi:Kk 繊維補強セメントおよびコンクリート
JP4364343B2 (ja) * 1998-04-13 2009-11-18 株式会社クラレ 混練成形水硬性材料補強材及び混練成形体
FR2778654B1 (fr) * 1998-05-14 2000-11-17 Bouygues Sa Beton comportant des fibres organiques dispersees dans une matrice cimentaire, matrice cimentaire du beton et premelanges
JP4223109B2 (ja) * 1998-10-27 2009-02-12 株式会社クラレ ポリビニルアルコール系繊維の製造方法
JP3007084B1 (ja) * 1999-01-28 2000-02-07 東洋紡績株式会社 セメント強化用繊維及び繊維補強セメント製品
JP2000240283A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Bridgestone Corp コンクリート打ち込み用型枠パネルの接続構造
US6241815B1 (en) * 1999-08-10 2001-06-05 United States Gypsum Company Gypsum-cement system for construction materials
JP2001139360A (ja) * 1999-09-03 2001-05-22 Kuraray Co Ltd 繊維補強水硬性成形体及び成形体の製造方法
US6197423B1 (en) * 1999-10-08 2001-03-06 W. R. Grace & Co.-Conn. Micro-diastrophic synthetic polymeric fibers for reinforcing matrix materials
US6503625B1 (en) * 1999-10-08 2003-01-07 W.R. Grace & Co. - Conn. Fibers for reinforcing matrix materials
US6596210B2 (en) * 1999-10-08 2003-07-22 W. R. Grace & Co.-Conn. Process of treating fibers
AU2001273297A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-21 The Regents Of The University Of Michigan Self-compacting engineered cementitious composite
JP4372379B2 (ja) 2001-10-22 2009-11-25 倉敷紡績株式会社 短繊維補強セメント系押出成形材料
JP4090015B2 (ja) * 2002-01-18 2008-05-28 株式会社エーアンドエーマテリアル 無機質板およびその製造方法
US20040081816A1 (en) 2002-10-29 2004-04-29 Pyzik Aleksander J. Small cross-section composites of longitudinally oriented fibers and a thermoplastic resin as concrete reinforcement
US6902797B2 (en) 2002-11-12 2005-06-07 Innovative Construction And Building Materials Gypsum-based composite materials reinforced by cellulose ethers
US7445738B2 (en) * 2003-09-18 2008-11-04 United States Gypsum Company Multi-layer process and apparatus for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels
US7241338B2 (en) * 2003-09-30 2007-07-10 The Regents Of The University Of Michigan Sprayable, strain-hardening cementitious compositions
US6969423B2 (en) * 2003-09-30 2005-11-29 The Regents Of The University Of Michigan Lightweight strain hardening brittle matrix composites

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6528151B1 (en) * 1994-02-01 2003-03-04 Northwestern University Extruded fiber reinforced cement matrix composites and method of making same
US6620487B1 (en) * 2000-11-21 2003-09-16 United States Gypsum Company Structural sheathing panels

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007129010A (ru) 2009-02-10
US20060147681A1 (en) 2006-07-06
US7732032B2 (en) 2010-06-08
CA2594067C (en) 2014-02-11
CN101090815A (zh) 2007-12-19
EP1831008B1 (en) 2015-03-25
EP1831008A2 (en) 2007-09-12
RU2414351C2 (ru) 2011-03-20
WO2006073540A3 (en) 2006-11-02
CN101090815B (zh) 2012-02-29
AU2005323424A1 (en) 2006-07-13
WO2006073540A2 (en) 2006-07-13
NZ555837A (en) 2010-10-29
JP2008526665A (ja) 2008-07-24
AU2005323424B2 (en) 2011-03-03
TW200628427A (en) 2006-08-16
BRPI0518526A2 (pt) 2008-11-25
AR052349A1 (es) 2007-03-14
CA2594067A1 (en) 2006-07-13
EP1831008A4 (en) 2010-11-24
MY140180A (en) 2009-11-30
JP2013173674A (ja) 2013-09-05
MX2007008020A (es) 2007-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI404697B (zh) 輕質、纖維強化之水泥嵌板
EP1272340B1 (en) Structural sheathing panels
US5858083A (en) Cementitious gypsum-containing binders and compositions and materials made therefrom
EP2655755B1 (en) High performance non-combustible gypsum-cement compositions with enhanced water durability and thermal stability for reinforced cementitious lightweight structural cement panels
WO2006130756A2 (en) Water resistant low density cementitious panel
AU702549B2 (en) Cementitious gypsum-containing compositions and materials made therefrom
AU724116B2 (en) Cementitious gypsum-containing compositions and materials made therefrom
MXPA99010651A (en) Cementitious gypsum-containing binders and compositions and materials made therefrom
MXPA96006080A (en) Compositions containing cementous plaster and materials made of the mis

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees