[发明专利]复合建筑材料

说明书

本申请为分案申请，原申请的申请号是01817024.2(PCT/US01/30967)，申请日是2001年10月3日，发明名称为“复合建筑材料”。

发明领域：

本发明涉及一种复合建筑材料，更具体而言是关于于其中加入轻量的心芯的建筑材料，并且一或更多纤维增强水泥外皮形成在心芯的相反两面上。

背景技术

始自1895，纤维增强的水泥产物如耐水建筑片材已用于建筑。近年来，补强纤维使用于该产物已不仅包含石棉纤维，且包含纤维素(木材)纤维(参见澳大利亚专利No.AU515151)、金属纤维、玻璃纤维及其它天然的纤维。典型地该建筑片材的密度是从1.2-1.7g/cm³，密度的变化典型地可由下列方式达成：通过使用于生产的纤维增强水泥淤浆的压缩及脱水，及通过变化纤维的使用量。

上述纤维增强水泥的密度意指产物是较重的，相较于相等尺寸的木料为主的产物，且相较于木料及以木料为基础的产物其更难于切割、机械加工及打钉。木料密度典型的范围是从0.7-0.9g/cm³针对干燥硬木材，且从0.38-0.6g/cm³针对干燥软木材。如此，如果纤维增强水泥材料的密度相似于木料，能使制作的产物较轻、更可打钉、较容易切割、且较容易作机械加工，而保持纤维增强水泥的耐久性、防火性、抗腐烂、及防水性质。

发明概述：

纤维增强水泥建筑材料通常安装在建筑物围护结构的外表面。纤维增强水泥产物的外表面将暴露于当地的气候条件且将遭受由温度及湿度改变，UV暴露，及暴露于在大气中的污染物及二氧化碳造成的应力。需要一种建筑产物而其带有外部耐久性、平面强度、及在外表面上的纤维增强水泥对湿气降解抗性，以及改良的心芯从而提供一种或更多特别的性质予此复合材料。这些特别的性质可包含，但不限于：

·较轻重量从而易于操作整片及大长度的产物，

·类似石膏壁板那样易于切割，以确保可以使用普通刀具作刻痕-和-折断切割而迅速且容易安装产物，

·低导热系数而使建筑结构壁与外面环境的条件隔绝，

·热与火的隔离及低热收缩以抵抗对热与火经由建筑壁及天花板的进展，

·低湿气传输能力以控制且导引湿气流以及水和湿气渗透到建筑壁、天花板及屋顶中，及

·低的声音传输能力及高的声音吸收能力以降低在建筑之中各房间之间的噪音传布。

所需的性质可使用夹心复合材料设计而实现，它是使纤维增强水泥面板具有为特定性质而设计的组合物的心芯上。

本发明在一实施方案之中一般是涉及一种复合建筑材料其包括轻量的心芯，并且薄的纤维增强水泥面板材料或纤维增强水泥外皮粘合在心芯的一侧而第二面板材料粘合在另一侧。使用在建筑材料至少一面上的纤维增强水泥面板优选少于约0.476cm(3/16″)厚，更优选少于约0.318cm(1/8″)厚。较薄的外皮提供一种整体轻量复合材料，因为外皮材料有较高的密度，相较于心芯材料。当将外皮与心芯组装为夹心复合材料时，纤维增强水泥面板优选在预成形的绿色(未硬化的)状态。

本发明目的是生产复合建筑材料，其可专门设计为针对但不限于那些应用如瓦衬料、墙板、护墙板、壁板、镶边、外包物、铺面板、铺地板、结构构件、栅栏、屋面、屋面板、或其基材。大部分物理性质(强度、耐久性等)，可通过变化面板材料和/或心芯的组合物设计。制造带有特别的机械性质设置的复合材料，可通过面板材料及厚度的适当选择而完成。复合材料密度的降低可通过将心芯淤浆发泡和/或通过加入低密度填充材料而达成。此未硬化的纤维增强水泥面板是预成形的且优选在长度上连续。使用连续、预成形的纤维增强水泥面板片材可简化复合材料之生产，因为仅心芯组合物作了浇铸，而不是各自浇铸心芯及面板。同时，使用连续、预成形的纤维增强水泥面板片材可消除分离载体片材的需求。