專利名稱：塑料網(wǎng)和玻璃纖維增強(qiáng)的建筑水泥板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用塑料網(wǎng)和抗堿性玻璃纖維增強(qiáng)的建筑用水泥薄板。
都知道建筑薄板含有水泥、惰性材料、摻合材料及增強(qiáng)用的塑料網(wǎng)，也知道用上述基料但采用玻璃纖維、纖維素纖維、石棉纖維和塑料絲來增強(qiáng)。此外，還知道建筑薄板同時(shí)采用不同種類的纖維來增強(qiáng)，它們同時(shí)配置、拌和在混合料中以制成構(gòu)件。然而，在一次成型的制作工藝中只適宜采用纖維來增強(qiáng)，直到目前還不可能采用部分塑料網(wǎng)和部分玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，在一次成型工藝中制成薄板。
每種公知的建筑薄板均有其本身的特點(diǎn)和限制，這將在后面討論。用塑料網(wǎng)增強(qiáng)的薄板比石棉水泥板具有的優(yōu)點(diǎn)是不含石棉，后者有害于健康。與纖維素水泥板相比則具有較大的抗老化和抗潮濕的優(yōu)點(diǎn)。與其它各種類型的板相比，還具有不會發(fā)生“突然脆裂”的破壞，因?yàn)樵趶澢茐闹翱梢钥匆娤喈?dāng)明顯的變形，還因?yàn)檫_(dá)到極大值的抵抗力不會突然降到零，而是隨著所產(chǎn)生變形的發(fā)展緩慢地減少。在本說明書的后面，把這種破壞特征定義為“非突然破壞、非脆裂破壞”，而“突然脆裂”的含義將用來表示在小變形的狀態(tài)下所發(fā)生的彎曲破壞，上述小變形并不很大地偏離與荷載的比例關(guān)系。
非突然、非脆裂地破壞是這種薄板的重要特征。因?yàn)檫@將使它們在工地安裝時(shí)具有較少的危險(xiǎn)。然而，用塑料網(wǎng)增強(qiáng)的薄板具有嚴(yán)重的缺陷，即在它們遭受彎曲時(shí)顯示出太低的早期開裂荷載，低到這樣程度，盡管在把它們正確安裝在建筑物上后，可以發(fā)揮它們的作用，但它們不能承受意外的超載，而這種超載在現(xiàn)場裝卸和安裝過程中是經(jīng)常碰到的。這就意味著它們在裝卸時(shí)要非常小心，而且要花費(fèi)高的費(fèi)用。這種材料在裝配時(shí)還存在遭受破壞的一定危險(xiǎn)，結(jié)果就有需要封閉的缺點(diǎn)。
用玻璃纖維增強(qiáng)的薄板具有突然脆裂破壞和出現(xiàn)老化方面的脆弱現(xiàn)象的缺點(diǎn)，用纖維素增強(qiáng)的薄板也具有突然脆裂破壞的缺點(diǎn)，此外，它們的抗老化和抗潮濕的性能不太高。用石棉增強(qiáng)的薄板具有非常高的機(jī)械強(qiáng)度和抗老化的優(yōu)點(diǎn)。然而它們也存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)即石棉有害于健康，另外還會發(fā)生突然脆裂破壞。
用混合纖維(石棉-纖維素，石棉-塑料-纖維素，等等)強(qiáng)增的薄板在實(shí)踐中具有通用纖維的特性。另外附加纖維的目的是為了便于成型工藝。
現(xiàn)在我們發(fā)明了新型的增強(qiáng)了的建筑用水泥薄板，它們具有非突然、非脆裂破壞的特點(diǎn)，并具有高的早期開裂荷載。
所述薄板的特征是含有許多疊合的單元層，這些層由水泥、惰性材料和摻合料的混合物，加上增強(qiáng)材料所構(gòu)成。上述層中有一些包含作為增強(qiáng)材料的塑料網(wǎng)，另一些包含作為增強(qiáng)材料的抗堿玻璃纖維，它們適當(dāng)?shù)慕惶妗?br> 薄板的制作是在一輸送帶上或在予先放在所述輸送帶上的支承腹板上，以適當(dāng)?shù)捻樞蚬┙o薄板的組成材料，在每一塑料增強(qiáng)層的形成位置上供給塑料網(wǎng)，并把它放置在輸送帶或支承腹板上，或放置在已經(jīng)形成的下臥層上。然后，用一澆注裝置把水泥混合特鋪滿在網(wǎng)上。在每一玻璃纖維增強(qiáng)層的形成位置上把所述纖維鋪設(shè)在在先的層上，然后由另一裝置在其上灌滿水泥混合物。上述兩個(gè)操作程序是可以顛倒的。最后進(jìn)行普通的抹光和裝飾程序。
按照本發(fā)明及其相應(yīng)的制作方法所產(chǎn)生出的建筑薄板的特性和優(yōu)點(diǎn)將從下面詳細(xì)的描述中看得更為清楚。
用來生產(chǎn)所述薄板的設(shè)備用

圖1表示。其中某些部件可以改變，并不脫離本發(fā)明的范圍，只要設(shè)備中的主要必備部件能夠用疊合方法在緊密連續(xù)的步驟中形成含有許多水泥材料層的薄板，其中水泥層，若干塑料網(wǎng)增強(qiáng)層及其它的塑料纖維增強(qiáng)層互相成適當(dāng)?shù)捻樞颉?br> 在這方面，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水泥薄板中塑料網(wǎng)與玻璃纖維的結(jié)合，只有分別把含有塑料網(wǎng)的層和含有玻璃纖維的層疊合起來才有可能。為了簡化說明，在圖1中所示的薄板的形成位置只限于兩個(gè)單獨(dú)的組合層，而在實(shí)踐中，根據(jù)所需要的連續(xù)層數(shù)可設(shè)置更多的位置。
所述附圖中的數(shù)字符合引用如下，設(shè)備中包括框架1，輸送帶2，支承輥3和所述輸送帶2的滑動面4，塑動輥5和驅(qū)動輥6，連續(xù)支承腹板8的供給器7，一組塑料網(wǎng)供給器9，來自繞線架18的玻璃纖維17的一組供給器16，一組水泥混合物的限量泵10和10′，一組水泥混合物布料器11和11′、及一組抹光裝置12和12′。
支承腹板8可首先鋪設(shè)在輸送帶2的上面，輸送帶按箭頭方向轉(zhuǎn)動。于是第一層的放置按照下列順序開始在第一位置上把來自供給器9的塑料網(wǎng)放置上輸送帶2上，也可以在其間插入腹板8。然后用布料器11在網(wǎng)上施加水泥、水、惰性材料和摻合劑組成的混合物，這種混合物是由限量泵10供給的，而限量泵中的混合物吸自一混合器，該混合器未在圖中示出。已放置的材料用裝置12抹平。在第二位置上把玻璃纖維鋪設(shè)在前面已抹平的平面上，它們來自供給器16，而供給器16把來自繞線架18的連續(xù)玻璃纖維17散開，再把它按需要的長度切成短纖維，并把它們均勻的鋪設(shè)在已形成的薄板的面上。所述供給器可以包括各種拖拉和切斷纖維的部件，在薄板給料方面的橫向并排放置，每一臺供給器各有自己的繞線架。此外，為了得到纖維可能的最佳分布，整個(gè)供給器做成在機(jī)械給料方向的橫向上擺動。然后布料器11在鋪設(shè)好的纖維上施加由水泥、水、惰性材料和摻合材料組成的混合物，這種混合物由限量泵10′供給，而限量泵中的混合物又吸自混合器，該混合器未表示在圖上。在第二位置上的最后工序是用裝置12′抹平。也可以應(yīng)用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置把鋪設(shè)好的玻璃纖維浸入下臥的基層中，而不必施加另外的混合物。該裝置還包括其它許多位置，其中一些可與所述的第一位置相同，而另外一些則與所述的第二位置相同，從而可以得到包含許多疊合層的薄板。
根據(jù)一個(gè)最佳的但并不是唯一的實(shí)施例，第三和第五位置是構(gòu)成塑料網(wǎng)增強(qiáng)層的，并與所述的第一位置相同，而第四位置是構(gòu)成玻璃纖維增強(qiáng)層的，它與所述的第二位位置相同。還可以在其外表面增加一裝飾層。
在完成成型操作后，接著便可進(jìn)行加壓處理，例如使用一導(dǎo)輥或一合適的驅(qū)動輥，然后在其表面進(jìn)行裝修處理，這可用布料器13在其面上施加一細(xì)粒層。
在點(diǎn)14處，薄板15和可能有的腹板8從輸送帶2上取走，并把薄板15轉(zhuǎn)移到按公知技術(shù)的下道工序。
如果玻璃纖維的增強(qiáng)效果只要求在薄板的縱向，即在其制作的方向上，即可以把上述方法改變成以下方式，最好是用連續(xù)的玻璃絲，按照成型的縱向直線長度方向上，把它放置在層內(nèi)，這樣可以使玻璃纖維的特性充分發(fā)揮，并可節(jié)省纖維。
如圖2所述的情況，在用連續(xù)的玻璃纖維增強(qiáng)的水泥混合物層的形成位置上裝有一排連續(xù)玻璃絲17的繞線架18，玻璃絲17從該處拉出來，經(jīng)過適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向裝置19和20并鋪設(shè)在已形成的下臥層上，緊接著水泥混合物從限量泵10通過布料器11澆注在均勻分布的玻璃纖維上，把纖維浸透和蓋滿，在這一位置上的最后工序是用裝置12抹平。
在圖2所示的位置上，導(dǎo)向裝置20的位置可在高低和左右的位置上進(jìn)行調(diào)整，高低位置的調(diào)整是要使玻璃絲能獲得最佳浸漬，而橫向調(diào)整，是便于制作中薄板的前進(jìn)，后一種調(diào)整還可用于制作波形或翼形薄板，因?yàn)檫@樣可使玻璃纖維能集中在薄板的波或翼的部分上，在板遭受彎曲時(shí)，上述部分將位于最大的拉應(yīng)力處。另一方案也可以不使用連續(xù)的玻璃絲而用編織的玻璃絲網(wǎng)，其縱向和橫向的尺寸可按照增強(qiáng)特性的需要來確定，再有一種方案是把連續(xù)的玻璃纖維用作加勁，以一定的尺寸先把它固定在塑料網(wǎng)上，在這種情況下，在圖1中所示的裝在塑料網(wǎng)供給器9中的成卷網(wǎng)中已加上了玻璃纖維，這意味著按照本發(fā)明所制作的薄板能在這種設(shè)備上制成，也即該設(shè)備用于制作僅用塑料網(wǎng)增強(qiáng)的薄板。
用于按照發(fā)明制作的薄板中的水泥混合物的組成如下-波特蘭水泥(或其它水硬性結(jié)合劑)為干的總重量的50%到85%-惰性材料為干的總重量的10%到50%-摻合劑為干的總重量的0%到15%-水為干的總重量的20%到60%其中惰性材料包括上好的砂子，而摻合劑包括流化劑和染料。摻合料還可以具有在熱影響下延緩塑料纖維軟化作用，從而增加薄板的防火能力。
塑料網(wǎng)可采用聚丙烯、聚酯、丙烯酸和聚酰
制成的網(wǎng)，塑料網(wǎng)最好是用由已纖化的聚丙烯薄板制成的。塑料網(wǎng)也可以應(yīng)用包括已編織好的纖維或纖維薄片，前者可以有各種形狀的孔，后者可以壓成非防織物的氈，可進(jìn)行穩(wěn)定和固接處理，其它纖維也可以附加在所述的網(wǎng)或薄片上，用縫紉方法把它們固定。短玻璃纖維的長度為5到100mm，最佳為20到50mm，所采用的纖維為抗堿的，玻璃纖維也可以采用編織成網(wǎng)的形式，也可以采用把玻璃纖維按照可能需要的裝配尺寸壓成適當(dāng)?shù)臍制瑝|層形式。
按照本發(fā)明制作的薄板的厚度為3到15mm，塑料的含量為mm厚度18到60g/m2，而玻璃纖維的含量為每mm厚度10到60%。
為了說明，表1中給出了所制成的七類建筑薄板的有關(guān)資料，其中第1類和第7類是用來和本發(fā)明的第2類到第6類進(jìn)行比較。用于這些例子中的水泥混合物的組成為-325號波特蘭水泥為干重量的100份-粒徑為0.2-0.6mm的砂為干總重的35份-摻合料(染料)為干總重量的2份-水為干總重量的30份聚丙烯網(wǎng)采用由RETIFLEX.S.P.A.(意大利)生產(chǎn)的T/R11/12型原纖化聚丙烯薄膜，玻璃纖維采用由PILKINGTON有限公司(英國)生產(chǎn)的CEMFIL2ROVING2450TEX型，切成30mm的長度。
薄板的生產(chǎn)使用上述的設(shè)備，薄板的橫截面示于圖3中，它們是波距為177mm、波高為51mm和厚度為6.5mm的波形型，為了確定其機(jī)械性能，按照圖4所示的形式進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)，荷載增加的速率約為10Kg/Sec。
表1-聚丙烯網(wǎng)和玻璃纖維增強(qiáng)的水泥薄板板厚聚丙烯網(wǎng)玻璃纖維早期裂縫極限荷載極限荷載mm用量用量荷載Kg下的繞度g/m2g/m2Kg mm16.5290018049092(比較用)26.52901202305309336.52902402906109546.52102803205706056.52102202655506066.51802402855305576.58030026044032(比較用)“早期裂縫荷載”的意義是用來表示在薄板的彎曲試驗(yàn)中給出薄板的摻透性的早期缺陷的荷載值。參考表中的第一類薄板，它僅是只采用塑料網(wǎng)增強(qiáng)的用于比較的薄板，可以看出它的早期裂縫荷載是相當(dāng)?shù)偷?，再參考表中的?類薄板，它所采用的增強(qiáng)用的聚丙烯用量低于本發(fā)明的用量，它的極限荷載和極限荷載下的繞度是非常低的。參考按本發(fā)明的第2-6類薄板，可以看出無論是早期裂縫荷載或是在極限荷載方面都有了選定性的改進(jìn)。此外，對于在極限荷載下的撓度也獲得了一個(gè)好的數(shù)值。
因此按照本發(fā)明的薄板具有非突然、非脆裂的破壞和良好的機(jī)械強(qiáng)度，它在彎曲荷載下的早期裂縫荷載明顯地高于現(xiàn)有的只用塑料網(wǎng)增強(qiáng)的薄板，另外還具有較高的極限荷載。
最后，從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在所述薄板遭受彎曲試驗(yàn)時(shí)所產(chǎn)生的撓度超過了表1中所列的相應(yīng)的極限阻力，當(dāng)撓度進(jìn)一步大量增加時(shí)阻抗力并不明顯降低。與已知的薄板相比，本發(fā)明的薄板還有如下優(yōu)點(diǎn)不會發(fā)生老化性脆斷和所使用的塑料含量不超過耐火產(chǎn)品的范圍。
權(quán)利要求
1.塑料網(wǎng)和玻璃纖維增強(qiáng)的建筑水泥薄板，其特征是包含許多疊合的由水泥、惰性材料和摻合料的混合物加上增強(qiáng)材料構(gòu)成的基料層，其中某些層含有作為增強(qiáng)材料的塑料網(wǎng)，與之適當(dāng)交替的另一些層含有作為增強(qiáng)材料的耐堿玻璃纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是在5層疊合層中，其中的第1、第3、第5層為用塑料網(wǎng)增強(qiáng)，而第2和第4層用玻璃纖維增強(qiáng)。
3.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是外表裝飾層是采用不同于內(nèi)部各層的混合物來作成。
4.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是水泥混合物包含50%到80%的水泥，10%到50%的惰性材料和0%到15%的摻合料，上述成份均采用干的重量。
5.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所用的摻合料是用來防止塑料不受熱的影響。
6.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所用的塑料網(wǎng)是由聚丙烯、聚酯、丙烯酸或聚酰 制成的。
7.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述塑料網(wǎng)是用原纖化聚丙烯薄膜制成的。
8.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述塑料網(wǎng)是用編織纖維做成的。
9.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述塑料網(wǎng)是一種形成非紡織物的薄纖維氈片，可以經(jīng)過穩(wěn)定和固接處理。
10.如權(quán)利要求7到9中任意一項(xiàng)所述的薄板，其特征是其它的纖維是附加在所述的塑料網(wǎng)上，是用縫紉的方法固定在其上面的。
11.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述玻璃纖維是一種短纖維，其長度為5到100mm，最佳為20到50mm，并隨機(jī)分布。
12.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述玻璃纖維為連續(xù)型，并沿縱向分布。
13.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述玻璃纖維是編織成網(wǎng)的。
14.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是所述玻璃纖維按照可能使用的固定尺寸，把它壓制成薄層。
15.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是其厚度為3到15mm，其中塑料含量為每mm厚度18到60g/m2，玻璃纖維含量為每mm厚度10到60%g/m2。
16.如權(quán)利要求1所述的薄板，其特征是纖維集中在應(yīng)力大的部位上。
17.制作用塑料網(wǎng)玻璃纖維增強(qiáng)的疊層建筑水泥薄板的方法，其特征是在輸送帶上或在事先放置在所述輸送帶上的支承腹板上通過許多位置，以合適的順序供給薄板的組成材料。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征是在每個(gè)塑料網(wǎng)增強(qiáng)層的形成位置上，把塑料網(wǎng)供給到輸送帶上或支承腹板上或者已形成的下臥層上，然后由一裝置把水泥混合物澆注在網(wǎng)上。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在每個(gè)玻璃增強(qiáng)層的形成位置上，把所述纖維鋪設(shè)在前面已形成的層上，再用一裝置在其上澆注水泥混合物。
20.制成用塑料網(wǎng)和玻璃纖維增強(qiáng)的疊合層建筑水泥薄板的設(shè)備，包括框架(1)，輸送帶(2)，支承輥(3)和所述輸送帶(2)上的滑動面(4)，逆動輥(5)和驅(qū)動輥(6)，可以供給連續(xù)支承腹板(8)的供給器(7)，一些塑料網(wǎng)供給器(9)，一些來自繞線架(18)的玻璃纖維供給器(16)，一些水泥混合物的限量泵(10)和(10′)，一些水泥混合物的布料器(11)和(11′)，一些抹平裝置(12)和(12′)。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征是短玻璃纖維的供給器(16)把繞線架18上的玻璃絲(17)拉出，并切成預(yù)定的長度。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征是連續(xù)玻璃纖維的供給是從一排繞線架(18)上用導(dǎo)向裝置(19)和(20)把玻璃絲(17)松開，并鋪放在已形成的下臥層上。
23.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征是所述導(dǎo)向裝置(20)可以在高度上和在薄板制作時(shí)前進(jìn)方向的橫向上進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
由水泥、惰性材料，摻合料構(gòu)成的建筑薄板，并用塑料網(wǎng)，短和/或長耐堿玻璃纖維增強(qiáng)，它包含一些疊合的由水泥、惰性材料和摻合料的混合物構(gòu)成的基料層，并在每層中含有塑料網(wǎng)和玻璃纖維的增強(qiáng)材料。制作所述薄板的設(shè)備包括框架1，輸送帶2，支承輥3，所述輸送帶的滑動面4，逆動輥5，驅(qū)動輥6，連續(xù)支承腹板8的供給器9，一些來自繞線架18的玻璃纖維的供給器16，一些水泥混合物的限量泵10和10′，一些水泥混合物的布料器11和11′，一些抹平裝置12和12′。
文檔編號B32B13/00GK1042391SQ8910878
公開日1990年5月23日 申請日期1989年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月14日
發(fā)明者斯立弗·麥格那尼 申請人:菲布龍尼S.R.L.公司