[发明专利]一种凝石GRS外墙板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种以凝石为胶凝材料，大量利用固体废弃物生产具有装饰功能，又具有防护功能的纤维增强凝石外墙板(GRS)的制造方法。

背景技术

具有高强、耐候、耐久等防护功能，同时具有一定的装饰功能的外墙板是与钢结构建筑和钢筋混凝土框架结构相配套的轻型墙体材料的重要组成部分。对这种外墙板的研究、生产与使用已有几十年的历史。目前这种板材生产的基本方法是以水泥作为胶凝材料，以各种纤维和它们的复合作为增强增韧组分，以浇注法或塑性挤出法成型。北新建材集团公司由日本引进关键性设备后分别在北京和苏州各建立了一条纤维增强水泥板生产线，产品的商品名称为“金邦板”。北京的生产线年产量为70万m²，苏州建立的生产线年产量为180万m²。金邦板是用干法松解所得纸浆纤维以及聚丙烯纤维作为增强组分，以普通硅酸盐水泥为胶凝材料，磨细石英粉、闭孔的膨胀珍珠岩等为细集料，并以30％的粉煤灰代替水泥，以羧甲基纤维作为增塑组分，水灰比控制在0.25～0.30之间，采用高压塑性挤出成型和蒸压养护工艺制造出的具有很好装饰效果的外墙装饰板，其装饰效果主要来自于金邦板表面的凹凸图案和可以随意调整颜色的漆料涂层。

天津市建工新型墙体材料有限公司由德国引进关键性设备建立了一条年产100m²的方孔条板生产线，商品名称为“3E板”。3E板以干法松解的纸纤维作为增强组分，以普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，用部分粉煤灰代替水泥，并掺有少量石膏。其成型方法也采用塑性挤出法。

以中国建筑材料研究院为技术依托，在山东临眗建设的6E示范住房所采用的LC型3E板是以低碱度硫铝酸盐水泥为胶凝材料，以粉煤灰、自燃过的煤矸石、火山渣、炉渣、浮石、膨胀珍珠岩等为集料，采用高抗碱玻璃连续纤维(或钢丝)和高抗碱玻璃短切纤维共同增强，高压塑性挤出成型，常温养护工艺生产的，属于轻质高强多孔墙板。

《中国建材科技》2001年第2期报道了一条由青岛鸿星建材有限公司建立的年产100万m²的GRC外墙装饰板生产线的生产工艺。该生产工艺中以425快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料，以粉煤灰、膨胀珍珠岩和细砂为微集料，以耐碱玻璃短切纤维和耐碱玻璃网格布共同增强为主，配以少量的聚乙烯醇纤维和/或纸浆纤维，采用连续浇注布浆和真空脱水，传送带式连续生产方式。后续处理为辊压压花和常温养护。

在以上所述的现有技术中存在三个方面有待解决的难题：

(1)如采用普通硅酸盐水泥作胶凝材料，则不能采用耐碱玻璃纤维作为增强组分，因为这种纤维在普通硅酸盐水泥的强碱性作用下会快速劣化。实际上都采用的是有机纤维作为增强组分。而有机纤维或是成本太高，或是力学性能不佳，同时有机纤维在室外阳光照射下和大气条件下易老化，即不能把力学性能优良和耐候性能极好的玻璃纤维与普通硅酸盐水泥同时使用。

(2)若采用低碱硫铝酸盐水泥和耐碱玻璃纤维，则一方面带来胶凝材料成本过高的问题，另一方面，由于硫铝酸盐水泥水化产物中含有大量的钙矾石，使制品的耐候性能大大下降。

(3)塑性挤出成型法能够生产高强度的板材，但需要额外加入大量的羧甲基纤维素等增塑剂，这部分增塑剂占去了原材料成本的20～30％。

发明内容

本发明目的是提供一种凝石GRS外墙板，使其水化后不产生游离Ca(OH)₂，能够象硫铝酸盐一样保护耐碱玻璃纤维少受侵蚀，并且凝石的生产成本只有硫铝酸盐水泥成本的50％左右，同时其硬化体中不含大量的钙矾石，并有大量硅铝网络体存在，因此具有极好的耐候性。此外，以凝石作为胶凝材料、采用塑性挤出法成型时还可以省去大部分增塑剂，解决现有纤维增强水泥外墙板生产技术中的一系列难题。

一种凝石GRS外墙板，原料包括：凝石胶凝材料30～80重量％，粉煤灰5～40重量％，闭孔膨胀珍珠岩0～20重量％，细砂10～50重量％，耐碱短切玻璃纤维3～4重量％，耐碱玻璃连续长纤维0.5～1.5重量％，纸浆纤维、棉纸浆纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或几种混合物0.1～1％。原料外再加0.5～2％的高效减水剂和15-30％的水。

所述凝石胶凝材料为42.5普通凝石，细砂可以选用细度模数为1.5～2.5的河砂、山砂、尾矿、石粉，粉煤灰可以选用I、II级灰或经磨细后45μm筛余量不大于5％的III级灰和等外灰，耐碱玻璃纤维选用ZrO₂含量不小于13.7％的耐碱玻璃纤维，其他纤维选用符合相应标准的合格品。