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镁基高抗折板是一种新型的多功能建材,具有轻质、柔性以及可再加工的特点,而且具有优异的防火性能和耐水性能,可以应用于非承重墙体、天花吊顶、地板衬板以及其他有防火要求的装饰板。这种板通常上层和下层为无纺布或玻璃纤维网格布,中层为菱镁水泥胶凝材料,强度和抗冲击性都较差。如果采用一层胶凝材料一层布的制备工艺,可提高强度和抗冲击性。例如,在铺4层纤维布,每一层厚度0.2mm,抗折强度可达25MPa左右,如果表面再刮一层约1mm厚度的树脂,抗折强度可升到30MPa左右。很明显,这种制备工艺过于繁杂,不利于大规模生产,而且成本较高,严重限制了产品的推广应用。 我们使用一定规格的纤维替代无纺布或玻璃纤维网格布,发明了一种高抗折、高抗冲击的菱镁板材,解决了上面提到的问题。本发明采用的原料主要包括轻烧镁粉、纤维类的轻质固体填料以及特制改性剂等。其中,所述纤维主要为市面上多见的玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等,可单独使用或几种混合使用。表1给出了用碳纤维制备的菱镁板材强度数据。从表中可以看到,在养护龄期为28天时,抗压强度可达70MPa,抗折强度可达34MPa,而且浸水7天的软化系数达到了0.9。抗冲击强度测试(落球试验)大于50次。需要强调的是,板材中碳纤维的含量仅为4%左右,这意味着使用价格较高的碳纤维不会导致板材成本显著增加。 表1 用碳纤维制备的菱镁板材的28天强度数据
采用玻璃纤维、玄武岩纤维替代碳纤维,或者用含植物纤维的轻质固体填料部分替代碳纤维,板材的成本会有所降低。例如,用低碱玻璃纤维完全替代碳纤维,制备的板材(如图1所示)同样具有高抗折和高冲击性,强度数据如表2所示,低碱玻璃纤维的用量为9%,抗折强度和抗压强度与碳纤维使用4.1%的抗折强度和抗压强度相当,但是可承受的钢球冲击次数达65次,显著高于碳纤维使用4.1%的情况。
图1 用低碱玻璃纤维制备的菱镁板材:左为正面,右为背面 表2 用低碱玻璃纤维制备的菱镁板材的28天强度数据
利用该技术制备的板材产品具有很高的抗折和抗冲击性,而且成本较低,施工工艺非常简单,只需将原料加水简单搅拌即可。制备过程中通过控制含水量,可实现板材压力成型或震动成型两种方式,其中通过震动成型可以用来制备具有一定形状的非规则板材,如菱镁水表井的整体成型。该技术大大缩短了产品的制备时间,可显著提高产品的产量,有助于产品的大规模推广应用。 |