專利名稱：一種防火性能好的高強(qiáng)度板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝飾材料領(lǐng)域，特別是一種超高性能家用、辦公等防火門板或桌面、櫥柜面板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)及狀況描述目前國(guó)內(nèi)外制備建筑門板尤其防火門板、桌面面板等采用的材料主要包括鋼質(zhì)、 木制、玻璃材料等。一般的鋼質(zhì)材料高溫下穩(wěn)定性差，導(dǎo)熱系數(shù)高，隔熱性能較差，且成本 高。普通的木制門板存在防火性能差、易變形、抗腐蝕性能差等不足；玻璃門板滿足了美觀 性的需求，但是脆性大，抗沖擊性能差，且強(qiáng)度較低。本發(fā)明針對(duì)建筑裝飾板材存在的問題及局限性，制備一種超高性能、新型復(fù)合防 火門板、櫥柜及桌面面板等裝飾板材一一超高性能水泥基復(fù)合板材，一方面可擴(kuò)大建筑裝 飾板材原材料的來源；另一方面減少對(duì)木材、鋼材及塑料制品的需求，降低了成本；更重要 的是，這種板材具有極好的防火性能。主要的方法是在水泥無機(jī)膠凝材料中摻入適量的高活性、微米級(jí)超細(xì)礦粉(以下 簡(jiǎn)稱微米礦粉)、礦物摻合料復(fù)合粉、不大于5mm的惰性骨料、有機(jī)纖維，經(jīng)與水等拌合、硬 化而成。所用的微米級(jí)超細(xì)礦粉活性指數(shù)為普通摻合料活性指數(shù)的1. 5 2倍，比表面積 為1000m2/kg 3000m2/kg，是普通礦物摻合料的3 6倍。該類微米級(jí)礦粉摻入到水泥 體系中，使水化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)更加致密，抗折強(qiáng)度達(dá)到18 30MPa，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到80 120MPa。板材耐火性達(dá)到A類“隔熱防火門”要求(GB 12955-2008)。所用的礦物摻合料 復(fù)合粉，為經(jīng)過適當(dāng)配比的硅灰、普通礦粉等二元或多元摻合料的復(fù)合粉料，復(fù)合粉料的加 入，進(jìn)一步降低產(chǎn)品孔隙率，提高板材的表面光潔度和耐久性。在不影響板材強(qiáng)度以及密實(shí) 度的情況下，不大于5mm的惰性骨料的加入進(jìn)一步降低板材的制備成本。制備的復(fù)合板材表面均勻平整，堅(jiān)固耐用；通過壓制成型工藝即可滿足表面平整 性要求；同時(shí)根據(jù)美觀性要求可進(jìn)行表面處理；穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高，抗變形能力好?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷及缺陷產(chǎn)生的原因1、鋼質(zhì)材料高溫下穩(wěn)定性差，導(dǎo)熱系數(shù)高，因而隔熱性能較差，且成本高。2、木質(zhì)材料的應(yīng)用極大的提高了對(duì)自然資源的需求，且普通木制材料的抗腐蝕性 能較差，含水率較高，易變形、強(qiáng)度較低，特別是防火性能差。3、玻璃板材強(qiáng)度低，脆性大，易遭破壞。4、塑料板材的制備不宜用于防火門等耐火性能要求高的面板制備，且該類有機(jī)高 分子材料的應(yīng)用不利于人體健康?？傊F(xiàn)有的各類裝飾板材由于生產(chǎn)成本較高，應(yīng)用范圍受限，不能很好的滿足人 們對(duì)裝飾板材的堅(jiān)固、安全、適用和美觀的需求。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種防火性能好的高強(qiáng)度板材，該板材的穩(wěn)定性 高、抗沖擊性能好、防火的水泥基門板或家具面板。該板材耐火性達(dá)到A類“隔熱防火門” 要求(GB 12955-2008)。適用于連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，機(jī)械化程度高，生產(chǎn)周期短，板材堅(jiān)固、耐 用。用來取代木制、塑料等門板及家具面板，可用作防火性能好、強(qiáng)度高建筑門板及其他裝 飾板材。技術(shù)方案本發(fā)明使用水泥作為無機(jī)膠凝材料，以高活性、微米級(jí)超細(xì)礦粉取代一 定量水泥，摻入適量經(jīng)優(yōu)化配比的礦物摻合料的二元或多元復(fù)合粉(以下簡(jiǎn)稱復(fù)合粉)，并 加入適量的粒徑在5mm以內(nèi)的惰性骨料，以及體積分?jǐn)?shù)為 3%左右的有機(jī)纖維，制備 過程控制水灰比在0. 15 0. 30之間，所有原材料均是對(duì)人體無毒無害的材料?？梢缘玫椒€(wěn) 定性好、抗沖擊性能高、干燥處理后含水率遠(yuǎn)低于12% (GB 12955-2008)的門板或桌面面 板。板材表面平整、光潔，耐磨性好、可靠性高；在多次啟閉試驗(yàn)后，該類板材無松動(dòng)、脫落、 嚴(yán)重變形、啟閉卡阻等現(xiàn)象，啟閉穩(wěn)定性好。主要技術(shù)方案(試驗(yàn)條件、順序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工 藝條件、操作步驟)該材料包括強(qiáng)度等級(jí)42. 5及以上的水泥、微米礦粉、復(fù)合粉、粒徑5mm以內(nèi)的惰 性骨料、超塑化劑、有機(jī)纖維；其中以重量百分比計(jì)水泥35% 50%微米礦粉 5% 30%復(fù)合粉 5% 15%惰性骨料 5% 50%超塑化劑 0.8% 2%以體積百分比計(jì)有機(jī)纖維 1% 3%。所述的微米礦粉，其粒徑為5微米以內(nèi)的占90%以上，比表面積在1000m2/kg 3000m2/kg之間，活性指數(shù)為普通礦粉活性指數(shù)的1. 5 2倍。所述的復(fù)合粉為硅灰與普通礦粉、粉煤灰優(yōu)化組合的復(fù)合粉料，以重量百分比計(jì)硅灰10% 25%普通礦粉40% 60%粉煤灰25% 35%。所述的有機(jī)纖維為高彈模有機(jī)纖維，摻量為所有粉料的體積分?jǐn)?shù)的 3%。水與(水泥+微米礦粉+復(fù)合粉)重量比為0. 15 0. 30。有益效果本發(fā)明所能完成的任務(wù)通過水泥無機(jī)膠凝材料與微米礦粉結(jié)合，在此基礎(chǔ)上摻加適量復(fù)合粉，生產(chǎn)高性 能、環(huán)保、規(guī)格多樣性的板材。為建筑門板，桌面面板的制備提供新的選擇。主要優(yōu)點(diǎn)性能按照上述的原材料及試驗(yàn)配比，采用普通澆注工藝即可得到高耐久、穩(wěn)定性 好、抗沖擊性能高的水泥基復(fù)合板材。工藝適合普通澆注、擠壓等多種工藝。成本采用低成本、高活性、微米級(jí)超細(xì)礦粉取代適量重量的水泥，多元復(fù)合粉的加入屬于礦物摻合料的優(yōu)化配比組分，所有摻入的微米礦粉和復(fù)合粉均屬于固體廢棄物的 再生利用，生產(chǎn)成本低。粒徑5mm以內(nèi)的惰性骨料為天然的細(xì)集料，來源豐富。
具體實(shí)施例方式主要技術(shù)方案(試驗(yàn)條件、順序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工 藝條件、操作步驟)原材料強(qiáng)度等級(jí)42. 5及以上水泥、微米礦粉(比表面積1000m2/kg 3000m2/ kg)、復(fù)合粉、粒徑5mm以內(nèi)的惰性骨料、超塑化劑、有機(jī)纖維、水。方案1、配比(重量比)水泥35% 50%微米礦粉 5% 30%復(fù)合粉5% 15%惰性骨料 5% 50%超塑化劑 0.8% 2%性能指標(biāo)耐火性能達(dá)GB 12955-2008的A類隔熱防火門要求即A3. 00 ；抗沖 擊性能好，錘擊能量達(dá)1000N ·πι左右；啟閉性靈活；干燥處理后含水率低，遠(yuǎn)低于GB 12955-2008的(< 12% )要求；板材表面光滑致密，耐磨性高。2、1+有機(jī)纖維配比在1中加入體積分?jǐn)?shù) 3%左右的高彈模有機(jī)纖維性能指標(biāo)在滿足1中相關(guān)性能的基礎(chǔ)上，抗沖擊性能提高1倍以上，抗壓強(qiáng)度可 達(dá)120MPa，抗折強(qiáng)度可以提高至30MPa以上。3、不同的養(yǎng)護(hù)工藝對(duì)板材的力學(xué)性能及耐久性會(huì)產(chǎn)生很大的影響。較自然養(yǎng)護(hù)而言、采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，尤其高溫高壓養(yǎng)護(hù)工藝可以充分激發(fā)摻合料的活性，因此更容易獲得高早強(qiáng)、高致密的板材。4、以上所有的配方可以在漿體凝結(jié)前，進(jìn)行壓制成型處理，提高表面的平整光潔 度、耐磨性能。也可以在漿體成型并干燥以后，進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，提高板材的裝飾性能、 美學(xué)效果。
權(quán)利要求
一種防火性能好的高強(qiáng)度板材，其特征在于該板材包括強(qiáng)度等級(jí)42.5及以上的水泥、微米礦粉、復(fù)合粉、粒徑5mm以內(nèi)的惰性骨料、超塑化劑、有機(jī)纖維；其中以重量百分比計(jì)水泥 35％～50％微米礦粉 5％～30％復(fù)合粉5％～15％惰性骨料 5％～50％超塑化劑 0.8％～2％以體積百分比計(jì)有機(jī)纖維 1％～3％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火性能好的高強(qiáng)度板材，其特征在于所述的微米礦粉，其 粒徑為5微米以內(nèi)的占90 %以上，比表面積在1000m2/kg 3000m2/kg之間，活性指數(shù)為普 通礦粉活性指數(shù)的1. 5 2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火性能好的高強(qiáng)度板材，其特征在于所述的復(fù)合粉為硅灰 與普通礦粉、粉煤灰優(yōu)化組合的復(fù)合粉料，以重量百分比計(jì)硅灰10% 25%普通礦粉40% 60%粉煤灰25% 35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火性能好的高強(qiáng)度板材，其特征在于所述的有機(jī)纖維為高 彈模有機(jī)纖維，摻量為所有粉料的體積分?jǐn)?shù)的 3%。
全文摘要
一種防火性能好的高強(qiáng)度板材涉及一種超高性能家用、辦公等防火門板或桌面、櫥柜面板；該板材包括強(qiáng)度等級(jí)42.5及以上的水泥、微米礦粉、復(fù)合粉、粒徑5mm以內(nèi)的惰性骨料、超塑化劑、有機(jī)纖維；其中以重量百分比計(jì)水泥 35％～50％；微米礦粉 5％～30％；復(fù)合粉 5％～15％；惰性骨料 5％～50％；超塑化劑 0.8％～2％；以體積百分比計(jì)有機(jī)纖維 1％～3％。該板材的穩(wěn)定性高、抗沖擊性能好、防火的水泥基門板或家具面板。該板材耐火性達(dá)到A類“隔熱防火門”要求。適用于連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，機(jī)械化程度高，生產(chǎn)周期短，板材堅(jiān)固、耐用。用來取代木制、塑料等門板及家具面板，可用作防火性能好、強(qiáng)度高建筑門板及其他裝飾板材。
文檔編號(hào)C04B28/00GK101805158SQ201010147129
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者余保英, 張亞梅, 邱晨 申請(qǐng)人:東南大學(xué)