纤维增强水泥壁板条及其制造和安装方法

专利名称：纤维增强水泥壁板条及其制造和安装方法
优先权信息本申请提出对2001年4月3日提交的美国临时专利申请60/281,195的优先权要求，本说明书参照引用其全部内容。
发明
背景技术：
领域在一个实施例中，本发明涉及一种用于贴装在墙面上的纤维增强水泥壁板条(siding plank)，其保证了壁板之间的互锁和穿过纤维增强水泥壁板条的直接钉入。
背景技术：
在美国，用于新住宅建筑和住宅装修市场的纤维增强水泥壁板的市场目前很大，这主要是由于纤维增强水泥在经济上划算并且耐久。
板壁材料在传统上是坚硬材料或薄的弹性材料。乙烯树脂和铝是薄形弹性板壁材料的两种常见实例。乙烯树脂板壁是在混合加热软化挤压之后以塑性状态被加工成所要求轮廓的一种薄形弹性材料。乙烯树脂板壁通常为大约0.04至0.08英寸厚。然而，乙烯树脂作为板条材料会产生问题，这是因为其具有较高的热膨胀率，对于暴露在宽温度范围下的产品而言这是不合乎需要的。铝板壁是薄的成形产品的另一个实例，通常具有0.010至0.030英寸厚度。乙烯树脂和铝的轮廓通常具有类似于传统实心木材板壁的安装形状，但通常包括互锁功能以便于安装。互锁外形通常以向上运动克服重力的方式咬合。
呈水平形式的板条或搭接的板壁材料具有强烈的“阴影线(shadowline)”或感觉厚度，使得从远处就能分辨单块的板条，这具有令人愉快的美感。在薄的乙烯树脂的或铝的板壁嵌板的设计潮流中这点显而易见，这些板壁嵌板可以通过模塑或挤压而形成厚的单块木板条的外观。
在建筑和装修行业中，采用了多种不同的实心(solid)板壁材料。木质板壁、硬质纤维板和纤维增强水泥板壁是常用的实心板壁材料的实例。木材往往寿命短、易燃、易受白蚁攻击，且在潮湿环境下不够耐久，例如长时间暴露于水中时会发生腐烂。实心材料的板壁的形状通常是由开始的矩形形状通过锯切、机加工或特形铣而形成。实心材料的厚阴影线或厚底边，通常是由厚度至少为最终板壁的底边厚度的矩形开始而获得的。实心板壁然后被加工或切割成所需的形状。
虽然由木材、木质复合物(wood composite)和纤维增强型混凝土材料(fibre-reinforced cementitious material)制成的板和板条本来就是实心的和厚的，由于长壁板条的材料成本、重量和加工特性的原因，进一步增加纤维增强水泥的厚度却不现实。相反地，一种在安装后在保持感觉厚度的同时允许采用较少材料的组件将是有益的。因此，所需要的是，通过更高效率地利用材料来实现更有效的具有厚底边的板壁的设计，从而产生传统的深阴影线。
此外，所需要的是一种用于形成垂直安装的可叠放(stackable)壁板条的方法，所述方法可以保护底边不受侧向力，且具有隐蔽在壁板条搭接区域下的钉位，以提高美感。此外，所需要的是如以上所述的具有纤维增强水泥的外部耐久性的可叠放板壁，其比传统的中密度纤维增强水泥更易于加工。另外，所需要的是一种易于安装、在沿着板壁的长度(方向)和板条行之间保持恒定的板条行暴露部分的且优选能够阻止风将雨吹入壁板条的板壁。
壁板条的可操作性指的是是板条的重量、刚性和弹性的组合。尽管平衡地处于支撑点上时壁板条应是自我支撑的，但以传统方法加工而成的薄纤维增强水泥壁板条会是易碎的，且在手工搬运时会被打碎。虽然薄纤维增强水泥板条可以通过抓住板条的边缘来搬运，但这就减慢了安装过程。因此，所需要的是一种用于改善薄的纤维增强水泥板条的可操作性的方法。
可抵抗水和生物攻击的影响、低密度和良好的尺寸稳定性使得纤维增强水泥可以用于住宅和商业建筑用途。然而，相对于其它建材，例如钢材、铝材、木材以及某些工程塑料，纤维增强水泥的抗拉强度较低。如果在特殊应用下需要额外的抗拉强度和抗冲击强度的的关键部位纤维增强水泥可以得到增强，纤维增强水泥产品的应用范围就会被大幅扩展。故需要一种使纤维增强水泥构件得以局部增强的方案。
壁板条的其它需要的属性包括，可变化规格高度的增强的安装灵活性，并且在板条搭接区域的两表面之间防止水向上升。因此，为给板壁市场引入具有更高价值的建材产品，需要新的设计和功能性。

发明内容
在本发明的一个优选实施例中，提出了一种纤维增强水泥板条组件，其由纤维增强水泥壁板条、用于在安装面上扣紧壁板条的区域、和靠近板条下端的壁板条内表面上的互锁搭接区域构成。所述互锁搭接区域允许纤维增强水泥壁板条其它壁板条重叠在一起，其方式使得相邻板条的用于扣紧的区域被该互锁搭接区域所覆盖，其中互锁搭接区域确定了暴露的板条面的大小，并允许在安装期间对板条进行调整。虽然纤维增强水泥板条可以用许多已知的制造工艺制成，所述板条优选采用挤压工艺或Hatschek工艺来制造。
以下提出可以结合前述实施例使用的其它实施例的进一步简单描述。
一方面，提出了一种具有互锁结构的纤维增强水泥(FC)壁板条，其允许壁板条以一种产生均匀和深的阴影线的方式被叠放在一起，且通过由暗钉代替露头钉面来保护板条不受侧向力。互锁结构还优选有助于确定暴露的板条面的水平规格，并允许在安装时调整板条。
在一个实施例中，纤维增强水泥壁板条的互锁结构包括在板条的相对端上的配合锁扣(lock)和扣接榫切口。锁扣和扣接榫优选利用重力的作用来使两片纤维增强水泥壁板条紧密而均匀地配合，从而在没有露头钉面的情况下，保持固定的暴露部分和搭接部分并产生均匀的阴影线。利用相邻板条搭接下的暗钉，保护了板条免受侧向力。纤维增强水泥壁板条优选为低密度的且能够被方便地加工的。
另外，壁板条包括有一个自带的定位指示器，用以使安装者得以迅速地确定正确的着钉位置。定位指示器是优选利用挤压工艺在纤维增强水泥壁板条上形成的，以便定位指示器以一种成本划算的方式与纤维增强水泥壁板条一同形成。定位指示器保证了固定装置被恰当地放置在预定的着钉区域。壁板条的预定着钉区域优选位于与相邻板条的搭接区域，以使钉子或其它扣件能被隐藏起来不被看到。还有，定位空间或空穴也可以设置于定位指示器之下，以释放当钉到或固定到墙构架上时可能导致产品劈开或碎裂的应力。
在另一个实施例中，纤维增强水泥壁板条的互锁结构包括一个超大型的“V”形锁扣和榫头(key tip)。所述锁扣可以单独安装在纤维增强水泥板条上，或作为板条的一部分形成。壁板条与相邻板条之间的互锁，优选通过将“V”形锁扣锁入到位于相邻板条上边沿上的楔形头中来实现。锁扣保持了板条之间的恒定尺寸和搭接，以产生均匀的厚阴影线。超大型的“V”锁扣设计允许用于不平坦的构架墙，且在沿着板壁的长度方向和在板壁的行之间保持恒定的板条行暴露尺寸。隐藏在搭接的板条之下的暗钉保证了板条不受侧向力。锁扣还优选包括可压缩的区域，其在安装期间允许板条被方便地互锁，并为不平整的安装面提供了侧向补偿。可压缩材料还可以作为防风防雨的密封件。
在另一实施例中，壁板条的互锁结构包括一个方形锁扣系统。方形锁扣系统优选包括有方形锁扣、对接件、和搭接导轨。应该知道，以下描述的方形锁扣系统以及其它系统可以被用于各种壁板条，包括但不限于纤维增强水泥板条。方形锁扣被构造成与相邻板条的上边相配合，其配合方式要使在锁扣和相邻板条的上边之间可以保持一个小的间隙以适应可变的露出部分高度。方形锁扣有助于在安装期间对板条进行调整，并且在减小板条侧向移动的同时允许所安装板壁暴露部分中的小变化。方形锁扣可以被独立地粘结在壁板条上或者被做成纤维增强水泥壁板条整体的一部分。方形锁扣优选具有一个或多个燕尾槽，以增强锁扣和壁板条之间的粘结。方形锁扣的设计优选要防止风吹雨水穿过板壁的嵌板。
另外，一种优选实施例的壁板条还可以包括用于减小相邻搭接板条之间的毛细管作用的装置。所述装置优选包括有毛细现象隔层，其由加在壁板条组件的互锁结构的材料上面，或者由将壁板条组件的互锁结构的材料上做出凹痕而形成。毛细现象隔层优选位于相邻的壁板条之间以防止板条搭接区域中水的升高，从而在不留吸引昆虫的间隙的情况下为外部防水墙和板壁的内部提供额外的防潮保护。
另一方面，提出了一种轻质量的双构件纤维增强水泥壁板条，其当与其它板条叠放在一起时，会产生一种均匀而厚的阴影线。双构件纤维增强水泥壁板条通常包括有一个主板条部分，以及粘结在主板条部分上且局部延伸到主板条部分的背部表面上的纤维增强水泥对接件。端部对接件增强了主板条部分以增强板条的整体刚性。对接件的厚度还有助于在相邻板条上产生一个较深的阴影线。对接件优选被独立粘结在主板条部分上，以便在无需对单块矩形纤维增强水泥材料进行机加工而形成相同结构的情况下产生增强的阴影线。
用于将双构件粘结到一起的胶粘剂可以是聚合物的、水泥性的、有机的或无机的材料或这些材料的组合，例如聚合物改性混凝土。胶粘剂中还可以加入纤维以增强粘合的韧性。在一个实施例中，利用快速固化的活性热熔性聚氨基甲酸酯胶粘剂，主板条部分被粘结在对接件上。聚合物胶粘剂优选采用非常快速的粘结，这使得紧随在粘结工序之后的机加工工序在单一的生产线上就能完成，而无需等待在胶粘剂凝固后的独立工序中加工。
在另一个实施例中，利用胶粘剂将主板条粘结在对接件上，该胶粘剂与纤维增强水泥材料相容，因而可以在未成形状态下与纤维增强水泥主板条粘结在一起，并与纤维增强水泥材料一同固化而形成耐久粘结的水泥。优选采用一种加压滚筒系统或手动滚筒将主壁板条粘结在对接件上。如果壁板条或对接件具有不平坦的表面，可以采用液压装置将两件粘结在一起。此外，在另一个实施例中，双构件纤维增强水泥壁板条也可以通过挤压形成，其中形成了带有形成一体的对接件的单件纤维增强水泥板条。另外，主板条部分和对接件可以具有中空的结构，以进一步减轻壁板条的重量。
在另一个实施例中，双构件纤维增强水泥壁板条包括互锁结构，该互锁结构可在无需可见的钉子或其它扣件来锁紧两个板条的搭接区域的情况下，使两个纤维增强水泥壁板条紧密而均匀地相互配合。互锁结构优选包括形成在主板条上的扣接榫和形成在对接件上的锁扣。所述扣接榫嵌入到锁扣之中，并在重力的作用下与相邻安装的板条互锁。无需频繁的测量，锁扣和扣接榫就确定了板条暴露面的尺寸。
在另一方面，提出了一种用于粘结水泥性材料如纤维增强水泥板条的胶粘剂成分。胶粘剂成分优选包括有水泥、硅石、稠化剂、和水，还可以包括有机的或无机的纤维。胶粘剂的成分可以被用于粘结平板、板条或成形的水泥性粘结建筑材料。胶粘剂还能被用于将不同密度的水泥性材料粘结在一起而形成复合嵌板。在一个实施例中，胶粘剂被用于将两块纤维增强水泥壁板条粘结在一起。胶粘剂优选用于未定形状态的纤维增强水泥板条，以使纤维增强水泥和纤维增强水泥胶粘剂一起固化。胶粘剂优选在蒸压处理条件下不会降解，因而可以被用于在蒸压处理前对纤维增强水泥板条进行粘结。
在另一方面，提出了一种具有嵌入榫的壁板条，这增加了壁板条的操作性、强度和刚性，并产生出均匀而厚的阴影线。嵌入榫可以是由一种或多种材料构成的成形件，且优选由轻质量材料制成，例如塑料、发泡塑料、金属或纤维增强塑料。嵌入榫优选被连接在壁板条的主体上，以增加板条的功能和/或美感。嵌入榫优选改善壁板条的可操作性和刚性。借助嵌入榫，在不牺牲可操作性的前提下，中密度纤维增强水泥板条的厚度可以被减小。例如，当嵌入榫被连接到板条上时，厚度大约为1/4至3/16英寸厚的纤维增强水泥板条在16英尺长时仍然具有可操作性而不会断裂。这提供了一种具有加大长度的轻质量的纤维增强水泥壁板条，其易于操作且需要加工的材料较少。
在一个实施例中，嵌入榫包括一个对接件和一个锁扣，并被设计成与一种纤维增强水泥板条结合使用。对接件优选是厚的，以使当板条被叠放在一起时会形成深的阴影线。锁扣优选是一种倾斜锁扣，其构造有助于将板条以搭接形式固定在相邻板条上。嵌入榫优选以一种胶粘剂粘结在纤维增强水泥板条上，所述嵌入榫在粘结面上具有一个或多个燕尾槽，以增强嵌入榫和板条之间的粘结力。在另一实施例中，嵌入榫具有一个可以帮助确定板条暴露面的尺寸的搭接导轨(guide)。然而应认识到，嵌入榫并非必须包括锁扣、搭接导轨或燕尾槽。
应该明白，本发明的优选实施例并不局限于壁板条或将一块板条安装在相邻另一块板条上的互锁结构。因此，在一个实施例中，提出了一种自身粘结有增强固定装置的纤维增强水泥构件，其可以是也可以不是壁板条。增强固定装置对需要额外强度和/或支撑的构件的区域提供了局部增强。
结合附图，通过以下说明，本发明的所述的和其它目的将会变得更为完整清楚。


图1A显示了纤维增强水泥壁板条的一个实施例的立体图，图中可以见到其背面。
图1B显示了纤维增强水泥壁板条的立体图，图中可以见到其正而。
图2显示了纤维增强水泥壁板条的端部视图。
图3显示了附着在安装面上的纤维增强水泥壁板条的板壁系统。
图4显示了根据本发明的一个实施例的安装板壁系统的方法。
图5显示了根据本发明的另一个实施例的纤维增强水泥板条的一部分的立体图。
图6显示了用于形成图5中板条的挤压模具的端部视图。
图7显示了附着在安装面上的根据图5中实施例的壁板条系统的剖视图。
图8显示根据本发明的另一个实施例的纤维增强水泥板条的一部分的立体图。
图9A显示了根据本发明的另一个实施例的双构件纤维增强水泥板条的垂直方向立体图。
图9B显示了图9A中的双构件纤维增强水泥板条的水平方向立体图。
图10显示了一对接件的第一端的侧视图，该对接件用于形成图9A所示的板条。
图11A显示了利用加压滚筒系统形成图9A中的双构件板条的立体图。
图11B显示了图11A中的双构件板条和加压滚筒系统的端部视图。
图12显示了用于制造双构件板条的一种方法。
图13显示了用于制造双构件板条的另一种方法。
图14A显示了利用手动滚筒形成双构件板条的立体图。
图14B显示了图14A中的双构件板条和手动滚筒的端部视图。
图15显示了利用胶粘剂制造双构件板条组件的一种方法。
图16显示了制造用于粘结纤维增强水泥材料的水泥胶粘剂的方法。
图17A和17B显示了Hobart型低剪切力搅拌机的示意图，该搅拌机装有根据图16的方法配方的胶粘剂。
图18显示了根据图16的方法的一种带有网筛和金属板的脱水装置。
图19显示了根据图16的方法的一种含有胶粘剂配方的高剪切力搅拌机。
图20A显示了根据本发明的另一个实施例的双构件纤维增强水泥板条组件的局部立体图。
图20B显示了将图20A的双构件纤维增强水泥板条组件旋转90°所得到的局部立体图。
图21显示了图20A的板条组件的侧视图。
图22显示了图20A的两个安装起来的板条组件的剖视图。
图23显示了安装图20A的板条组件的一种方法。
图24显示了纤维增强水泥板条组件的另一个实施例的立体图。
图25显示了图24的板条组件的剖面。
图26显示了图24的纤维增强水泥板条组件上的榫头。
图27显示了图24的纤维增强水泥板条组件上的锁扣组件的放大的剖面图。
图28以近似的尺寸显示了图27中的锁扣组件的剖面图。
图29显示了两个相邻的纤维增强水泥板条组件的锁扣组件和扣接榫的剖面图。
图30显示了由依照图24中的带有超大型“V”型锁扣和可压缩区域的双构件板条构成的板壁系统的剖视图。
图31显示了制造带有超大型“V”型锁扣和可压缩区域的图24中的板条的方法。
图32A和32B显示了可以利用第一和第二可压缩区域的可选择的板条剖视图设计。
图33显示了根据本发明的另一个实施例，带有锁扣嵌入榫的壁板条组件的一部分的立体图。
图34显示了图33的板条的立体图。
图35显示了图33的板条的剖视图。
图36显示了图33的锁扣嵌入榫的立体图。
图37显示了图33的锁扣嵌入榫的剖面。
图38或端部视图以近似的尺寸显示了图33的锁扣嵌入榫的端部视图。
图39显示了图33的壁板条组件的剖视图。
图40显示了具有带斜面的锁扣嵌入榫的可选壁板条组件的剖视图。
图41显示了附着在安装面上的图33所示的双构件壁板条系统的剖视图。
图42A显示了具有毛细现象隔层和燕尾槽的塑料嵌入榫的剖视图。
图42B显示了图42A中具有燕尾槽的嵌入榫表面的放大剖视图。
图43A显示了图42A中粘结在主板条上的嵌入榫的剖视图。
图43B显示了图43A中嵌入榫和主板条之间的粘结情况的放大的剖视图。
图44A显示了根据本发明的另一个实施例的双构件壁板条组件的剖视图。
图44B显示了附着在安装面上的图44A的双构件板壁系统的剖视图。
图45A显示了根据本发明的另一个实施例的双构件壁板条组件的剖视图。
图45B显示了图45A的附着在安装面上的板壁系统的剖视图。
图46显示了通过用胶粘剂将纤维增强水泥壁板条粘结在塑料嵌入榫上来制造双构件板条组件的方法步骤。
图47显示了根据本发明的另一个实施例的壁板条组件的一部分的立体图。
图48显示了图47的板条的立体图。
图49A显示了图48的板条的剖面图。
图49B显示了图49A的榫头的侧视图。
图50显示了图47的锁扣嵌入榫的立体图。
图51显示了图50的锁扣嵌入榫的剖面图。
图52以近似的尺寸显示了图50的锁扣嵌入榫的端部视图。
图53显示了图47的壁板条组件的一个横截面。
图54显示了一种可选择的带有斜面的壁板条组件的剖视图。
图55显示了附着在安装面上的图47的双构件壁板条系统的剖视图。
图56显示了通过利用胶粘剂将纤维增强水泥壁板条粘结在塑料嵌入榫上来制造双构件板条组件的方法。
图57显示了根据本发明的另一个实施例的壁板条组件的一部分的立体图。
图58显示了图57的带有毛细现象隔层的塑料嵌入榫的立体图。
图59显示了图58的嵌入榫的剖面图。
图60以近似尺寸显示了图58的嵌入榫的端部视图。
图61显示了一种双构件壁板条系统的剖视图，所述系统显示了根据图57形成的相邻的壁板条组件。
图62显示了带有毛细现象隔层的塑料嵌入榫的一种可选实施例的立体图。
图63显示了图62的嵌入榫的剖视图。
图64显示了图62的嵌入榫的端部视图。
图65显示了一种双构件壁板条系统的剖视图，所述系统显示了利用图62的嵌入榫形成的相邻壁板条。
图66显示了一种增强的纤维增强水泥构件的剖视图。
图67显示了一种带有着钉裙(nailing skirt)的增强纤维增强水泥板条的立体图。
图68显示了一种带有挤压聚合物增强带的增强纤维增强水泥板条的立体图。
图69显示了一种相互搭接的纤维增强水泥板条的背面立体图。
图70显示了制造增强纤维增强水泥构件的方法。
具体实施例方式
本发明的某些优选实施例一般地涉及一种轻质量的壁板条组件，其被构造成在没有露头钉面的情况下保护壁板条免受侧向力并产生一种均匀的深阴影线。在其中一些实施例中，板条的形状通过将第二块材料如一种厚底边和/或互锁结构加到板条基体上增加了功能和/或美感。优选实施例的这些和其它的特性和功能性将在以下详细说明。
与其它板壁材料不同，纤维增强水泥材料(“FC”)具有阻燃性、强度、和耐久性方面的优选特性。低密度的纤维增强水泥材料比起高密度纤维增强水泥材料具有额外的优点，因为此材料更易于加工，且其减轻的重量有助于操作和安装。如在此整个参考结合引用的澳大利亚专利No.AU515151和美国专利No.6,346,146所述，由低密度和中密度纤维增强水泥材料制成的具有额外功能和美观特性的壁板条的制造会产生更适于市场的壁板条产品。
一种采用了锁扣系统的板壁设计允许板条在安装时无需大尺寸就能相互锁扣在一起，从而保持暴露部分(板条之间可见的垂直距离)和搭接部分(所述板条伸出到下面板条之上的垂直距离)。尽管此锁扣设计具有许多固有的优点，当被安装到不平坦的墙上时此设计很少有或完全没有适应性。因此，以下所描述的实施例中包括有一个锁扣板条，其允许外部板壁被安装在不平坦的墙上。
另外，某些锁扣设计在功能上不能满足安装者有时提出的暴露部分上有小变化的要求，特别是当试图消除构架中的不精确时和在窗户和门的开口周围进行安装时。作为适应性差的V形锁扣和扣接榫的板壁的一种结果，当受到风时板条可能会因此而产生侧向运动(摇摆运动)。反之，一种在受风时能够防止侧向移动(摇摆运动)同时允许暴露部分上有小变化的锁扣设计将是有利的。
而且，对现有的纤维增强水泥壁板条的功能性性能的增强，将对壁板条市场带来更大的价值。例如，如下所述的一种调整装置或定位指示器即因有助于安装操作而增加了纤维增强水泥壁板条的价值。市场上的可钉的挤压产品的外观，已经产生了在产品上提供钉位的要求，以保证准确而快速的安装。因此，找到一种给壁板条增加如定位指示器的结构的低成本方法就成为了一种合理的商业动机。并且如下所述，还需要一种用于制造可叠放壁板条的方法，其可以保护底边不受侧向力，并允许将钉子隐藏到壁板条的搭接部分之下。
尽管本发明的优选实施例描述了纤维增强水泥板条的应用，应该理解也可以采用其它材料。还应该理解本发明并非仅限于壁板条，而是也可以用于其它用途。
I.带有锁扣结构的低密度壁板条及其安装方法至少有一个实施例涉及到带有锁扣结构低密度板条及其安装方法。在一个实施例中，壁板条是利用一种包括但不限于Hatschek工艺的工序制造的，所述工艺用以制造低密度纤维增强水泥材料，如美国专利No.6,346,146所描述，这里结合引用其全部内容作为参考。低密度的纤维增强水泥的典型密度范围大约为0.7至1.2克/厘米3，而中密度典型密度大约为1.3至1.5克/厘米3。此实施例包括锁扣结构，其使得壁板条在被安装在安装面(例如外墙)上作为板壁时彼此之间能够锁扣。
图1A和图1B显示了壁板条1100的两个立体图。如图1A所示，壁板条包括背面1110、端面1115、扣接榫1130、和锁扣1140。如图1B所示，壁板条1100还包括正面1120。表1显示了此实施例的壁板条尺寸的优选范围表1.壁板条尺寸的优选范围

图2显示了壁板条1100的端部视图，其进一步描述了扣接榫1130和锁扣1140。具体地说，扣接榫1130还包括榫头1132，并与垂直面呈一个角度1135。榫头优选在板条的正面形成一个台阶(tier)。然而应明白榫头不需要具有一个台阶，而是可以具有包括以下所描述的各种形状和结构。锁扣1140与垂直面之间呈角度1145(θ)。在一个实施例中，角度1135(θ)的范围大约从85度到30度，优选大约为45度。角度1145优选地近似等于角度1135。
在一个实施例中，一种可以买到的芯轴造型机(spindle molder)(没有示出)被用于在壁板条1110上加工出扣接榫1130和锁扣1140。芯轴造型机类似于木雕设备；但其配有多晶金刚石刀具以改善加工纤维增强水泥产品的性能。用于成形纤维增强水泥材料的传统加工方法被用于切割壁板条。采用低密度纤维增强水泥具有特殊优点，因为其使得对材料的机加工更为容易且刀具的寿命更长。端面1115在机加工前是矩形的。
图3显示了板壁系统1500的剖视图。如图3所示，第一个钉子1540将第一壁板条1510牢牢地固定到安装面1560上，而第一钉子1540被完全隐藏在搭接部分之下(称为“暗钉”)。安装面1560通常是一系列的墙桩(wall stud)。第一壁板条1510的扣接榫1130被插入到第二壁板条1520的锁扣或搭接区域1140中。第二个钉子1550将第二壁板条1520紧密固定到安装面1560上。在第一壁板条1510和第二壁板条1520之间产生的间隙1530应是一个美观的尺寸。第一壁板条1510和第二壁板条1520与图1A、图1B、及图2中所示的壁板条1100基本相同。
图4显示了将壁板条安装在安装面上以形成板壁系统的一种方法1600，其包括安装第一壁板条1610如图3所示那样，将第一壁板条1510面对着安装面1560放置。将第一钉子1540钉入到第一壁板条1510中靠近其上边沿的地方，从而将其紧密地附着在安装面1560上。
对正锁扣和扣接榫结构1620将第二壁板条1520面对着安装面1560放置，处于第一壁板条1510的上方，使得第二壁板条1520的锁扣1140与第一壁板条1510的扣接榫1130对正，如图3所示。
降低第二壁板条1630使第二壁板条1520下降落到第一壁板条1510上。随着第二壁板条1520被降低到第一壁板条1510上(借助于重力)，第一壁板条1510的扣接榫1130与第二壁板条1520的锁扣1140自动咬合并对齐进入锁扣位置。在此锁扣位置中，第一壁板条1510的扣接榫1130防止第二壁板条1520在风力的作用下运动，因此防止了风力造成的损害。另外，锁扣位置确定了露出部分和搭接部分，产生出均匀的阴影线，如图3所示。
安装第二壁板条1640将第二钉子1550订入到第二壁板条1520中靠近其上部边沿的地方，以将其紧密地附着在安装面1560上。然后重复所述方法来覆盖所述安装面，直至形成一个大的板壁系统。
以上所描述的实施例具有优于先前技术的多个优点。例如，其避免了露头钉面。因为经常用钉子使两块壁板条之间产生紧密而均匀的配合，为美观起见，优选避免使用露头钉面，这是因为其安装完成时无法隐藏钉头。此实施例的壁板条组件，有益地提供了一种使两块水泥壁板条紧密配合并产生均匀的阴影线，而无需露头钉面来固定两块壁板条的方法。
此外，另一优点在于在安装期间，本实施例利用重力来保持壁板条之间的稳固配合。传统的壁板条，例如乙烯树脂提供的互锁结构需要一种克服重力的向上移动来将相邻的两块壁板条互锁到位。利用重力的更自然的向下运动有助于安装。此实施例的组件有益地利用了重力来帮助互锁板条。
与间接地附着在安装面上的传统的纤维增强水泥壁板条相比，此实施例的另一个优点在于其允许钉子或扣件直接穿过纤维增强水泥板条。通过穿过板条将板条安装到安装面上的扣件，可以直接固定纤维增强水泥板条。
另外，先前技术的壁板条经常要承受可能将壁板条从其安装面上掀下来的风力。以上描述的实施例降低了因风力造成损害的可能性。
“阴影线”是由壁板条底边的厚度产生的，所述底边在紧接着下面的壁板条上投下阴影。均匀的阴影线是美观上的要求，通常是通过露头钉装壁板条来实现的。以上所描述的实施例在两块壁板条之间产生了均匀的阴影线，而又无需有固定壁板条的露头钉面。
外部壁板条的安装者需在快速安装壁板条的愿望和为保持一致性而仔细地调节露出部分和搭接部分的要求之间进行权衡。露出部分是壁板条之间可见的垂直距离，搭接部分上部的壁板条伸展到下部的壁板条之上的垂直距离。以上所描述的扣接榫和锁扣使得壁板条的安装进程更快，因为壁板条的设计保持了恒定的露出部分和搭接部分，而无需对这些特征进行测量。
应该理解，以上所描述的壁板条组件的锁扣和扣接榫并不限于由单件材料制成的板条。因此，如以下的其它实施例中所描述，多件板壁系统可以被用于形成所述组件的所要求的美观上和功能上的特点。
II、具有挤压出的定位指示器的壁板条在另一个实施例中，提出了一种具有定位指示器以及处于定位指示器之下的定位空间或孔隙的板条。以下所描述的是一种具有定位指示器以及处于定位指示器之下的定位空间或孔隙的纤维增强水泥产品，以及一种用于挤压具有定位指示器的纤维增强水泥产品的装置。结果是一种易于安装并保证定位装置在预定的着钉区域内的恰当定位的纤维增强水泥产品。
图5显示了一种优选实施例的纤维增强水泥板条的立体图。板条10100包括板条正面或外面10110，位于靠近板条的第一边或上边10130的定位指示器10120，板条背面或内表面10140，和一个位于靠近板条第二边或下边10160的搭接区域或锁扣区域10150。板条10100优选是一种利用传统挤压技术由纤维增强水泥材料制造的壁板条。定位指示器10120是通过图6所示的挤压模而在板条的外表面10110上形成的凹槽。类似地，搭接区域10150是通过图6所示的挤压模而在板条的内表面10140上形成的凹槽。
图6是一种优选实施例的挤压模10200的端部视图。挤压模10200包括一个模具出口10210，其具有模具出口上表面10220、位于靠近模具出口第一边10240的定位指示器凹痕10230、模具出口下表面10250、和位于靠近模具出口第二边10270的搭接区域模壳10260。挤压模10200是用于纤维增强水泥混合物的传统的挤压模。模具出口10210的开口被做成用以形成图5中板条10100的形状，如下所述模具上表面10220形成板条的外表面10110；定位指示器凹痕10230形成定位指示器10120；模具出口第一边10240形成板条第一边10130；模具出口下表面10250形成板条内表面10140；搭接区域模壳10260形成搭接区域10150；和模具出口第二边10270形成板条第二边10160。
定位指示器凹痕10230具有深度“d”、宽度“w”，且到模具出口第一边10240的距离为“a”。定位指示器包括一种凸出结构，其深度优选介于0.015和0.080英寸之间，且其更为优选的深度介于0.035和0.055英寸之间。所述指示器可呈规则或不规则的几何形状，或者呈一种符号或字符的形式，其覆盖区域大约为0.0015平方英寸至大约0.25平方英寸之间，更为优选则是介于0.015至0.0625平方英寸之间。
图7显示了一个优选实施例的壁板条系统。板壁系统10300包括板条10100A和10100B、墙壁10310、和钉子10320。应用传统的暗钉技术，利用钉子(和螺钉或U型钉)将板条组件10100A和10100B牢固地连接在墙壁10310上。图7显示了定位于板条10100A的定位指示器10120中，且穿过板条10100A钉入到墙壁10310中的钉子10320。当安装时，板条10100B的定位要使得板条10100B的搭接区域10150盖住钉子10320和板条10100A的定位指示器10120。板条的第一边或上边10130因此而形成了一个装入到搭接区域或锁扣区域10150中的榫头。
从图7中可以看出，一种优选实施例的定位指示器10120保证了钉子10320不会离板条10100A的边沿太近，从而防止了板条10100A破碎和裂开。此外，可以看出定位指示器保证了钉子10320完全处于搭接区域10150之中，因而在安装后不会被看到。
另一个实施例(没有示出)是一种在板条10100的外表面的不同位置上具有多个定位指示器10120的纤维增强水泥产品。
另一个实施例(没有示出)是一种在板条10100的内表面上具有通过挤压而形成的类似于定位指示器10120的沟槽的纤维增强水泥产品，所述沟槽用于将板条10100粘结到图7的墙壁10310上。
在又一个实施例中，可利用一种在挤压之后做标记的技术形成定位指示器，该技术例如为一种手工凸饰与传统的Hatschek加工相结合的工艺。类似地，手工凸饰滚筒可以与传统的挤压工序结合使用，所述传统挤压工序定位于靠近一种优选实施例的挤压模10200的模具出口10210的地方。
如图8所示，另一个实施例可选择地具有包含在定位指示器线之下的定位孔隙10421，以释放在被钉到或固定到墙的构架上或覆盖层上时可能会导致产品的顶边开裂和破裂的应力。定位孔隙可以在挤压成形工序中利用芯轴来形成。
图8显示了一种优选实施例的纤维增强水泥板条的立体图。板条10400是具有定位指示器10420的纤维增强水泥板条的另一个实例。板条10400显示了通过以类似于定位指示器10420和处于定位指示器线之下的定位孔隙或孔洞10421的挤压方式，在板条10400的外表面上形成美观图案的一个实例。
有利的是，本实施例的壁板条组件提出了一种壁板条上的廉价的定位指示器，该定位指示器减少了安装时因不正确的安装而造成损害的危险性。另外，挤压的纤维增强水泥产品的安装时间也减少了。此外，由于通过将连接区域(affixing region)限定在相邻叠放的板条之间的搭接区域而隐藏对接件，所述壁板条组件具有美观的外观。
应该明白，定位指示器可以通过利用挤压后加标记的技术制成，该技术为例如手工凸饰、机加工、喷墨或其它印刷、冲压、模压、以及喷涂技术，所有这些都要增加工时和成本。
还应该明白，定位指示器可以用于这里所描述的壁板条组件中的数种——如果不是全部的话。例如，与图1至3中的实施例相似，图5的板条也类似地包含有处于搭接区域10150中的锁扣，和一个用于以第一边10130插入到锁扣中的榫头。因此，可以看到，定位指示器可以同样地被设置在图2的扣接榫130上。
III、双构件纤维增强水泥板条及其制造方法在又一个实施例中，提出了一种双构件纤维增强水泥板条及其制造方法。所述双构件板条可以被用来做成整个本说明书中所描述的各种形状，以提供这里所描述的锁扣和扣接榫、暗钉、深的阴影线、以及其它特性。以下描述两种制造双构件纤维增强水泥板条的方法。
应该明白，数种将两件纤维增强水泥材料粘结在一起而形成一个产品的制造工艺采用了标准的工业胶粘剂。然而，由于纤维增强水泥材料和胶粘剂的成分，将两块纤维增强水泥材料粘结到一起所用时间漫长，且两块纤维增强水泥材料的粘结强度变弱。因此，利用标准的工业胶粘剂的粘结工艺降低了安装后的壁板条的耐久性，并推迟了产品的后续工序，这增加了产品的制造周期时间。有利的是，以下所描述的实施例中的粘结工艺提出了一种将两块纤维增强水泥部件粘结到一起形成耐久粘结的快速工艺。
A、第一滚筒法图9A和9B显示了双构件纤维增强水泥板条2100的立体图。双构件板条2100包括主板条部分2140、第二部件或对接件2130、第一端2120、和胶粘剂2110。主板条部分2140优选是一种中密度纤维增强水泥材料，通常大约为1/4英寸厚，但可以薄至大约3/16英寸或更薄，或厚至大约1/2英寸或更厚。根据用途，宽度范围优选在5至12英寸。根据用途，长度范围优选在大约12至16英尺。主板条部分2140可以被加工成光面或带有纹理的表面。与主板条部分2140的制造有关的进一步信息可以在澳大利亚专利No.AU515151中找到。主板条部分2140具有上表面2140U，也可以被看作是背面。
对接件2130优选由中密度纤维增强水泥材料制成，通常大约为5/16英寸厚，但可以薄至大约1/4英寸或更薄，或者厚至大约5/8英寸或更厚。对接件2130的宽度通常大约为11/2英寸，但可以宽至大约2英寸或更宽，或窄至大约5/8英寸或更窄，这取决于用途。长度通常与主板条部分2140相同(大约12至16英尺)，这取决于用途。对接件2130具有下表面2130L，也可以被看作是正面。对接件2130的功能是增强主板条部分2140，从而增加板条2100的整体刚性。对接件2130的第二功能是提供用于改善阴影线，即所需的美观质量的厚度。
在一个实施例中，处于主板条部分2140的上表面2140U和对接件2130的下表面2130L之间的胶粘剂2110，是一种快速固化的活性热熔型聚氨基甲酸酯(reactive hot-melt polyurethane)，在涂覆温度下其粘性大约为10,000至100,000厘泊(CPS)。用于胶粘剂2110的其它实施例如以下所描述。用于胶粘剂2110的涂覆温度范围大约在200°至325°F之间。粘结时间的范围在大约3至5秒钟。该粘结时间是在涂了胶粘剂且进行了筘压(nip pressing)之后达到粘结强度所花的时间。
在操作中，胶粘剂2110被以液滴形式沿着主板条2140的长度方向涂覆在其上表面2140U上。这可以利用Nordson热熔型挤压系统来完成。胶粘剂液滴之间优选相隔一小距离，例如大约1英寸或1/2英寸。胶粘剂的优选用量为大约1克/英寸/滴，尽管所述量可以小至大约0.5克/英寸/滴，或大至大约2克/英寸/滴。一旦涂覆了胶粘剂2110(例如在大约3秒钟之内)，对接件2130的下表面2130L就与主板条部分2140的上表面2140U相面对面连接，使得对接件2130的第一端2120面对主板条部分2140的中央，如图9A所示。主板条部分2140和对接件2130的所述结构，构成了具有上表面2100U和下表面2100L的双构件板条2100。主板条2140和对接件2130的底面优选是平齐的。
如图10所示，对接件2130的第一端相对于水平面形成了一个大约为15度的角度θ，但所述角度的范围可以从0度到60度。有角度的表面的功能是帮助排水。
图11A和11B分别显示了用于将主板条部分2140压到对接件端部2130上的加压滚筒系统2200的立体图和端部视图。系统2200包括第一滚筒2210和第二滚筒2220。
第一滚筒2210和第二滚筒2220优选是相对向的7英寸直径的钢制滚筒，被平行地相邻排列，其间留有一间隙。在操作时，板条2100通过第一滚筒2210和第二滚筒2220之间的间隙被送入。滚筒2210和2220之间的间隙尺寸被确定为以干涉配合咬合板条2100。因此，第一滚筒2210与对接件2130的上表面直接接触，且第二滚筒2220与板条2140的下表面2100L直接接触。板条2100以接近50英尺/分钟的速度被传送通过滚筒系统2200。随着板条2100穿过滚筒系统2200，第一滚筒2210和第二滚筒2220在大约3至5秒钟内，在滚筒的宽度上以大约750磅/英寸的压力挤压板条2100。
图12描述了一种用于制造双构件中密度板条2100的方法2400，其包括熔化胶粘剂2410在一种加热熔化涂覆系统中熔化快速固化的活性热熔型聚氨基甲酸酯。可以在Nordson公司买到一种这样的系统。涂覆温度范围在大约200°至325°F。
板条和对接件平整吗？2420检查板条2140和对接件2130的平整性。如果板条2140和对接件2130被确定为平整，程序继续执行步骤2430。如果板条2140和对接件2130被判定为翘曲或不平整，则引用如图13中所示的方法2500。
涂覆胶粘剂2430利用Nordson公司系统的挤出管嘴，以相隔1/2英寸至1英寸间隔的液滴形式，在主板条部分2140的上表面2140U(见图9A)上，涂覆通常大约1克/英尺/滴，但可以少至0.5克或多至2克的热熔型胶粘剂。
在胶粘剂上放置对接件2440对接件2130被放置在胶粘剂2110上，如图9A所示和以上所述。
保持对接件处于压力下2450一旦完成步骤2440，板条2100立即(优选在3秒钟之内)被输送穿过滚筒系统2200，该系统优选将板条保持在压力(在滚筒宽度上约750磅/英尺)下至少3秒钟，以保证胶粘剂2110冷却并将主板条部分2140和对接件2130粘结到一起的时间。对主板条2140和对接件端2130的挤压导致了胶粘剂2110液滴扩散成一个薄层。
图12中所示的方法，是一种当板条2140和对接件2130都平坦时用于维持板条2100上压力的工艺。然而，如图13所示，开发出了一种用于粘结具有可变平坦度的表面的进一步的方法。
图13描述了用于制造双构件中密度板条2100的另一种方法2500，其包括熔化胶粘剂2510快速固化活性热熔型聚氨基甲酸酯，在一种加热熔化涂覆系统中被熔化。一种这样的系统在Nordson公司可以买到。典型的涂覆温度大约为250°，但可以在200°至325°F的范围内。
板条和对接件平坦吗？2520检查板条2140和对接件2130的平整性。如果板条2140和对接件2130被判定为平面，引用图12中的方法2400。如果板条2140和对接件2130被确定为翘曲和不平整，继续执行步骤2530。
涂覆胶粘剂2530利用Nordson公司系统的挤出管嘴，以相隔1/2英寸至1英寸间隔(涂覆的两滴间隔的优选最小值)的液滴形式，在主板条部分2140的上表面2140U(见图9A)上，涂覆通常大约1克/英尺/滴，但可以少至大约0.5克或多至大约2克的热熔型胶粘剂。
在胶粘剂上放置对接件2540对接件2130被放置在胶粘剂2110上，如图9A所示和以上所述。
保持对接件处于压力下2550步骤2540一旦完成，板条2100立即(优选大约在9至12秒钟之内)被放入到一种传统的液力压板机(hydraulic plate press)或连续式压机(continuous press)中，其对板条2100保持至少大约4秒钟的压力(大约750psi)，以满足胶粘剂2100的冷却和使主板条部分2140和对接件2130之间粘结的时间。对主板条部分2140和对接件2130的挤压，使得胶粘剂2100的液滴扩散成一个薄层。
有利的是，双构件纤维增强水泥材料优选能够被快速粘结，以使粘结后的工序可以立即开始。另外，将两块纤维增强水泥材料部件粘结到一起，比起由一个单独的矩形纤维增强水泥部件制成相同的结构成本更低。由于板条端的第一端具有局部伸展到主板条部分的上表面上的优点，壁板条组件产生了一种增强的阴影线，并产生了一种带有厚对接边的传统杉木的外观。对接端件还导致了纤维增强水泥嵌板产品刚性增强，结果使得其能够易于操纵和安装。
应该明白，尽管这里所描述的形状是由两件纤维增强水泥部件形成的，等效的形状也可以通过一个实心的矩形件加工形成。然而，这种方法会成本更高并产生大量的废料。还应该明白，例如以下所述，通过将两个部件对接起来可以产生其它形状。
B、第二滚筒法在另一个实施例中，一种如以下所述的水泥胶粘剂混合物，被置于板条2140的上表面2140U和对接件2130的下表面2130L之间，如图9A和9B所示。在操作中，沿着长度方向，胶粘剂被涂覆在板条2140的上表面2140U或对接件2130的下表面2130L中的任何一个上。胶粘剂2110的涂覆厚度取决于纹理表面2130L和2140U的均匀性，通常涂覆量能够覆盖住表面2130L和2140U，但优选不超过约1/8英寸。
作为对以上描述的滚筒系统的替代形式，图14A和14B显示了板条组件3100，且包括一个手动滚筒3210和一个衬垫3150。衬垫3150是用于支承板条组件的固化的纤维增强水泥材料，并与所述板条的下表面3140L进行物理接触。在操作中，手动滚筒3210与对接件3130的上表面3130U有功能性接触。手动滚筒3210沿着板条组件的长度方向滚动，并被用于在胶粘剂3110将板条3140和对接件3130粘结在一起的同时对对接件3130的上表面3130U施加压力。
如以下所述，图15展示了用水泥胶粘剂制造双构件中密度板条组件的过程。所述方法包括涂覆胶粘剂3310将胶粘剂3110涂覆在板条3140的上表面3140U上，如图14A、14B所示。
使对接件面对板条3320使对接件3130的下表面面对板条3140的上表面3140U，如图14A、14B所示。
向对接件施加压力3330在板条组件3100的表面3130U的长度上，以垂直于上表面3130U和下表面3140L的方向滚动手动滚筒3210，如图14A和14B所示，从而迫使胶粘剂和纤维增强水泥件之间接触，并使对接件3130和板条3140之间产生粘合。
预固化胶粘剂3340板条组件通常被干燥约12小时，但可以长至约24小时或更长，或短至约8小时或更短。
蒸压处理板条组件3350以350°至400°F之间的温度在大约120至145psi下，对板条组件进行大约8小时的蒸压处理。
修整板条组件3360在固化后和蒸压处理过的板条组件上，修切掉流出的水泥胶粘剂3110。
采用如以下所述的水泥胶粘剂将两块纤维增强水泥材料粘结到一起，具有以上所描述的聚合物胶粘剂的全部优点。另一个优点在于水泥胶粘剂与纤维水泥材料完全相容，经济性好，能够与纤维增强水泥部件一起固化而形成耐久的粘结。
C、水泥胶粘剂的成分上述的将一个优选实施例中两块纤维增强水泥板条粘结在一起的实施方式，采用了一种新颖的水泥胶粘剂成分。因此，本发明的一方面提出了制造用作粘结材料的水泥胶粘剂的物质成分以及制造方法，所述材料优选为纤维增强水泥材料，更为优选的则是中密度的纤维增强水泥材料。胶粘剂成分优选包括水泥、硅石、稠化剂和水，而且可以包括有机纤维或无机纤维。胶粘剂配方可以被用于在蒸压处理之前粘结纤维增强水泥材料。
应该明白，一种优选的胶粘剂要能够经受蒸压处理的温度，并与纤维增强水泥材料相容。当暴露在超过大约375华氏度的温度下时，大多数传统的聚合物胶粘剂和聚合物改性胶粘剂会熔化、燃烧、或降解。在制造过程中，纤维增强水泥材料在可达大约400华氏度的蒸压处理中被干燥。因此，传统的聚合物胶粘剂不能用作在蒸压处理之前粘结纤维增强水泥的材料。
另外，一种被选作用于纤维增强水泥材料的优选胶粘剂，应与所要粘结的材料相容，在成分上要尽可能与所要粘结的材料相似。这保证了所述系统作为一个整体在每个部件内以一种相同的方式对环境因素(环境因素包括温度波动、酸雨影响、潮湿、以及湿-干周期变化)作出反应。胶粘剂和纤维增强水泥材料的老化速度要相同，这样才不会削弱所述系统。
有利的是，本实施例的胶粘剂成分能够承受蒸压处理中的固化温度，且与所粘结的纤维增强水泥材料相容。另外，与聚合物或聚合物改性胶粘剂相比，所述胶粘剂的成分要成本更低、更易于获得、且更适应环境。不像其它胶粘剂，所述胶粘剂在碱性的或潮湿的条件下也不会降解。
水泥、硅石、稠化剂都以粉末状被加入到胶粘剂混合物中，每种材料的颗粒尺寸可达大约200微米。在配方中出现的水泥量可以占到配方中大约10至90的重量百分率，硅石的量可以达到配方中大约为90的重量百分率，而稠化剂的量可以达到配方中大约为2的重量百分率。在配方中出现的水量可以占到大约90的重量百分率。(本文件中所有对重量的引用都是以干燥材料重量为基础提出的，除非另有指示。)配方中的有机纤维可以是纤维素纤维的形态(其中纤维可以是漂白的纸浆)，在配方中的量可以占到重量百分率大约为5。配方中的无机纤维可以呈钙硅石的形态，在配方中的量可以占到大约30的重量百分率。这两种形式(有机的和无机的)的纤维均可以达到大约3mm长度。
表2.水泥胶粘剂的实例配方

表2显示了三种示例性的水泥胶粘剂的配方。每种配方都含有用于形成粘合主体的水泥，以及当蒸压处理时会起反应并与水泥凝固在一起的细粉末硅石。硅石还可以起到填充剂/骨料的作用，其可在不会显著降低性能的情况下降低母材的成本。稠化剂减慢了水被从浆(胶粘剂)中吸入到纤维增强水泥中的速度。稠化剂的存在保证了在纤维增强水泥表面的粘结操作期间水泥胶粘剂保持“粘性”，保证了胶粘剂充满所要粘结部件的间隙，并“浸湿”第二面表面，而这是建立良好的水泥性粘结所必须的。稠化剂还减慢/降低泥浆中的凝固时间，并延长“敞开时间”以增加湿的胶粘剂的粘性。
配方1和配方3另外含有纤维，以增强粘结的强度。有机和无机纤维在配方中起的作用相同；然而，有机纤维需经制备方可使用，而无机纤维往往比有机纤维要昂贵。尽管纤维能增强胶粘剂的强度，在使用中它也会阻塞一些敷料机(applicator)。为解决此问题，配方2中不含有纤维。水被作为一种必须的反应物加入，以使水泥形成与水反应的水泥性粘结。水也为混合物提供了所必须的“粘性”，用于混合胶粘剂、使纤维和固体颗粒在混合物中散开和涂覆胶粘剂。
图16显示了制造用于粘结中密度纤维增强水泥材料的水泥胶粘剂的方法4100，其包括步骤4110胶粘剂配方中含有纤维吗？在这一步中，如果制备的配方中含有纤维，方法4100就执行步骤4112。否则，方法4100执行步骤4115。
步骤4112胶粘剂配方中含有有机纤维吗？在这一步中，如果制备的配方中含有有机纤维，方法4100执行步骤4130。否则，就假定配方中含有无机纤维，且方法4100执行步骤4120。
步骤4115混合硅石、水泥和水。在这一步，方法4100将粉末状硅石加入到水中从而产生重量百分率为50的硅石浆，然后，将硅石浆移动到一个搅拌机(例如Hobart搅拌机)。方法4100加入粉末状的水泥和水以使固体颗粒的重量百分率达到大约68至70(大致上每千克的固体颗粒的全部水量为大约430至470毫升)，然后混合胶粘剂的配方大约5分钟，以使混合物均匀。Hobart搅拌机的一个实例如图17所示。方法4100然后执行步骤4140。图17是一种装有胶粘剂配方的Hobart型低剪切力搅拌机4200的示意图。视图A和B都包括有Hobart搅拌桶4210和胶粘剂配方4240。在视图A中，带状叶片(ribbon blade)4220搅拌胶粘剂配方4240，在作为选择的视图B中，搅拌叶轮(whiskblade)4230搅拌胶粘剂配方4240。每种叶片都可以用来获得相同结果。
步骤4120搅拌硅石、无机纤维、水泥、和水。在这一步，方法4100将粉末状的硅石加入到水中以产生重量百分率为50的硅石泥浆，然后将硅石泥浆传送到搅拌机(例如，图17中所示的Hobart搅拌机)。方法4100加入粉末状的水泥和水，加入额外的水以使固体颗粒的重量所占的百分比达到大约67％至68％(大约每千克固态颗粒的全部水为470至500毫升)，搅拌胶粘剂配方大约5分钟。方法4100然后执行步骤4140。
步骤4130将有机纤维分散在水中。在这一步，方法4100加入有机纤维，例如未漂白的或漂白过的纸浆。纸浆被预先hydropulped，净化，并用水稀释到重量百分率大约为0.4。方法4100搅拌并分散有机纤维大约5分钟。
步骤4132搅拌硅石和水泥。在这一步，方法4100加入硅石，然后是水泥到有机纤维中，搅拌此混合物。优选的方式是混合硅石、水泥、和纤维的成分，然后在搅拌机(例如，图17中所示的Hobart搅拌机)中将所述成分搅拌5分钟以使混合物均匀。
步骤4134使混合物脱水(可选)。紧接着步骤4132，一种如图18中所示的脱水装置4300将混合物脱水，以取得一种如以下所述的稀的均匀涂料。方法4100然后执行步骤4140。
图18是一种脱水装置4300的示意图，其包括第一侧面4310、第二侧面4320、第三侧面4330、和第四侧面4340。在一个实施例中，脱水装置4300的每个侧面优选具有相同的长度、宽度和高度。在另一个实施例中，每个侧面的尺寸大约是10英寸长和3英寸高。侧面的结构要使第一侧面4310和第三侧面4330相互平行，第二侧面4320和第四侧面4340相互平行，每个侧面与其它两个侧面以90度角相连(即第一侧面4310被构造成与第二侧面4320和第四侧面4340成90度角)，如图18所示。
脱水装置4300被设计成支撑一块打了孔的金属板4316、一个粗网筛4314和一个细网筛4312。图18中的视图A、B和C分别显示了网筛4312和4314以及板4316的俯视图。细网筛4312符合ASTM#325；粗网筛4314符合ASTM#10；板4316大约为3/16英寸厚，并以每平方英寸9个孔的密度被钻出圆形的1/4英寸直径的孔4317。网筛4312和4314以及板4316可以由金属或其它足以提供类似功能的相当的材料制成。
在操作中，胶粘剂配方被注入到脱水装置4300中。一套与4312、4314和4316相同的网筛和金属板(没有示出)以相反的顺序被叠放在4300中的那套的顶部，而使得网筛和金属板相互平行，所述胶粘剂被装在所述两套之间。加在网筛和金属板上的向下的压力使胶粘剂配方脱水。水要么从脱水装置4300的底部流出，要么可以选择采用一个真空装置(没有示出)将聚积的液体从网筛和板的顶部清除。
步骤4140传送到高剪切力搅拌机。在这一步，胶粘剂配方4240被加入到一种高剪切力搅拌机，如图19所示。图19显示了一种装有胶粘剂配方4240的高剪切力搅拌机。胶粘剂配方4240被加入到高剪切力搅拌桶4410中，在那里高剪切力搅拌叶片4420以一种足以在搅拌桶的中央产生涡旋的速度(大约每分钟6000转)转动，并使所有成分完全融合。
步骤4142加入稠化剂。在这一步中，方法4100根据需要向高剪切力搅拌机4400中加入稠化剂，以取得一种稠的均匀涂料。稠化剂可以由能够买到的纤维素衍生物、聚氨基甲酸酯和聚丙烯酸酯，例如“Bermocell”(纤维素醚)、“Ethocel”(乙基纤维素聚合物)、“Cellosize”(羟基乙基纤维素)、或“Natrosol”(羟基乙基纤维素及其衍生物)。一种优选的稠化剂是“Natrosol Plus D430”，一种纤维素衍生物(憎水性的改性羟基乙基纤维素)。在一个实施例中的稠化剂的含量额定重量百分率为0.5；然而，可以加入更多稠化剂以达到所要求的粘性。凭视觉的判断就足以确定所要求的胶粘剂配方的粘性。
应该明白，可以采用其它胶粘剂来粘结纤维增强水泥材料。这包括聚合物或聚合物改性胶粘剂(称为“thin-sets”)，用以粘结纤维增强水泥材料。然而，这些产品可能不适合暴露于蒸压处理中的高温下。胶质物(plastic)在375华氏度会降解，在蒸压处理期间会分解。此外，与以上所描述的优选的胶粘剂相比，聚合物和聚合物改性胶粘剂的成本更高。
IV、双构件纤维增强水泥板条的各种设计有利的是，以上所描述的单件体和双构件纤维增强水泥板条能够形成多种不同的形状，这为板条提供了多种需要的特性。以下描述了对于双构件板条的各种设计。然而，应该明白，相同的形状可以利用单件材料或其它组合的材料制成，如以下所描述。
A、具有锁扣结构的双构件中密度板条及其制造方法在一个实施例中，双构件纤维增强水泥板条包括具有锁扣的对接件，其例如以上所述。如图20A和20B所示，板条组件5100包括板条5140、对接件5130、和胶粘剂5110。在此实施例中，板条5140还包括扣接榫5160，对接件5130还包括锁扣5150。
图21显示了板条组件5100的侧视图。如图21所示，锁扣5150形成了一个相对于水平线5290的锁扣角5285。在一个实施例中锁扣角5285的范围从5度至60度，更具体地说，优选为大约45度。在一个实施例中，扣接榫5160相对于水平线5280形成了一个榫角5275。斜角5275的范围从大约5度到60度，更具体地说，优选为大约45度，但在任何情况下，都大致等于锁扣角5285。切割锁扣5150和扣接榫5160的方法(例如，利用锯片、高速模具(molder)、研磨磨削工具、或装有适用于纤维增强水泥材料的刀具的开槽机)在技术上已经众所周知。
图22显示了两个安装好的板条组件的剖视图。如图22所示，第一钉子5340将第一板条组件5300紧密地钉在安装面5360上。安装面5360通常一个墙桩。第二钉子5350将第二板条组件5310紧密地钉在安装面5360上。第一板条组件5300和第二板条组件5310与先前所描述的板条组件5100大致相同。第一板条组件5300包括扣接榫5320，扣接榫5320被插入到第二板条组件5310的锁扣5330中。
图23显示了一种将板条组件安装到安装面上的方法，其包括以下步骤步骤5410安装第一板条组件。在这一步，第一板条组件5300被贴靠在安装面5360上，如图22所示。第一钉子5340被钉入第一板条组件5300，将其牢牢地固定在安装面5360上。
步骤5420对正锁扣和扣接榫结构。在这一步，第二板条组件5310被贴靠在安装面5360上，处于第一板条组件5300的上方，使得第二板条组件5310的锁扣5330与第一板条组件5300的扣接榫5320对正，如图22所示。
步骤5430降低第二板条组件。在这一步，使第二板条组件5310下降，落到第一板条组件5300上。随着第二板条组件5310被降低(借助于重力)到第一板条组件5300上，第一板条组件5300的扣接榫5320自动地与第二板条组件5310的锁扣5330咬合并使第二板条组件5310的锁扣5330调整到一个锁扣位置。在此锁扣位置，第一板条组件5300的扣接榫5320防止了第二板条组件5310在风力的作用下产生运动，从而防止了风造成的损坏。
步骤5440安装第二板条组件。在这一步，第二钉子5350被钉入到第二板条组件5310中，从而牢牢地将其固定在安装面5360上。
有利的是，此组件的壁板条组件可以被用于使两个壁板条组件紧密而均匀地配合，而无需可见的钉子来固定两个板条的搭接区域以抵抗高风力。另外，壁板条组件不需要处于墙壁底部的面板底层(starterstrip)来为首先安装的板条提供板条搭接角。锁扣和扣接榫也确定了暴露的板条面的水平暴露部分，而无需频繁地测量。
应该明白，另一种防止风力损坏板条的方法是用钉子钉住对接件。然而，这种方法费时，可能会导致纤维增强水泥材料的崩裂或劈开，并有损于所安装的板条的美观要求。
B、具有大尺寸的“V”型锁扣和可压缩区域的板条及其制造方法在另一个实施例中，双构件纤维增强水泥板条采用了一种大尺寸的“V”型锁扣系统以及可压缩的材料，以提供额外的安装便利和美观价值。这种实施例也用于任何代替将外板条底边钉到内板条顶边的面的利用锁扣机构的类似形状的板条，这里内板条的顶边已经被钉到了构架上。在安装期间，“V”锁扣允许板条在无需频繁地测量来保持板条的暴露部分(板条之间可见的垂直距离)和搭接部分(所述伸展到下面板条之上的垂直距离)的情况下被相互锁扣在一起。
以下所描述的设计对于不完全平整的墙面特别有益。当安装外部壁板时，常常会遇到不完全平整的墙面。例如，当安装后的木材干燥时，墙内的木柱可能弓起而形成不平的或者说“起伏的”墙面。这同时产生了安装问题和修整问题。如果“V”纤维增强水泥板条未能完全锁扣(即使得相互锁扣的两块板条平贴在墙上)，在整个墙面上暴露部分和搭接部分就会变化。作为一种劣质安装的结果，当受到风时，板条可能会产生侧向运动(摇摆运动)。
有利的是，这里所描述的板条能被更容易地安装在不平整的墙上，因为它们不需要太大的力量就能配合在一起。另外，所述锁扣和扣接榫的设计会比其它的“V”型锁扣设计更好地保持暴露部分和搭接部分。同样地，墙上的板条看上去会更好，因为它们会比通常不平整的框架更直。
图24显示了纤维增强水泥板条组件6100的立体图，其包括板条主体6105、锁扣组件6150和胶粘剂6115。板条主体6105经胶粘剂层6115被固定连接到锁扣组件6150上，如图24所示。胶粘剂6115优选为一种聚合物热熔型胶粘剂或水泥胶粘剂。上面描述了制造由这两种胶粘剂之一粘结而成的双构件板条的方法。表3显示了一个实施例中板条主体尺寸的优选范围。
表3.板条尺寸的优选范围

图25显示了沿着图24中所示的25-25线截取得到的板条组件6100的横截面。此视图显示了锁扣的正面6370是如何被胶粘剂6115粘结在板条背面6120上的。将锁扣正面6370粘结到板条背面6120上所采用的方法与以上所描述的方法相同。图26更详细地显示了作为板条组件6100上的一部分的扣接榫6200。扣接榫6200包括榫头6210，它是一个沿水平面截出的面，平行于水平线6212，用以使板条正面6215和板条顶面6110之间的边沿“变钝”。榫头6210的长度是XK，如图26所示。在一个实施例中，长度XK可以在1/16英寸到3/16英寸之间变化。板条顶面6110相对于水平线6212相交成θ角，其范围可以从大约5度到大约60度。
图27更详细地显示了锁扣组件6150，其包括锁扣内斜面6315——其中设置第一可压缩区域6310、锁扣内面6325——其中设置第二可压缩区域6320、及锁扣内钝面6330。锁扣内钝面6330的长度是X1，如图27所示。长度X1的范围可以从XK+1/16英寸到XK+1/8英寸。第一可压缩区域6310和第二可压缩区域6320可以由可压缩材料构成，例如聚氨基甲酸酯弹性体泡沫、橡胶、橡胶泡沫、或硅橡胶。
仍然参照图27，图中显示锁扣内钝面6330相对于锁扣正面6370成大约90度角。将锁扣内面6325和锁扣内斜面6315相交处的尖锐边缘“变钝”的目的，是为要被锁扣到上部的板条组件中的板条组件提供一个大致平坦的面而不是一个可滑动的点。锁扣内钝面6330为板条组件提供了一个更可靠的尺寸。
图28显示了锁扣组件6150的近似尺寸。下面的表4中显示了图27和图28中标号尺寸的优选范围。
表4.图27至29中所示的锁扣组件尺寸变量的优选范围

图29显示了第一板条组件6510的扣接榫6200是如何装配到第二板条组件6520的锁扣组件6150中的，以及锁扣组件6150和扣接榫6200是如何增强板条组件的性能的。锁扣内钝面6330和榫头6210都与板条正面6215相交成90度角。此设计允许板条组件有一定程度的侧向补偿，以便于在不平整的墙上安装。尽管在安装之后锁扣组件6150可能会侧向移动，搭接部分则保持不动，这是由于榫头6210和钝面6330不会垂直移动。本实施例中添加了第一可压缩区域6310和第二可压缩区域6320，以便将锁扣组件6510和扣接榫6200密封起来，并吸收板条组件6510和6520的侧向运动。可压缩区域6310和6320的存在也增加了安装的方便性，这是因为不需要太大的力就能使板条组件被锁扣到位。锁扣到下面的第一板条组件6510中的第二板条组件6520能够在锁扣内斜面6315和第一可压缩区域6310的顶部之间以及锁扣内面6325和第二可压缩区域6320的顶部之间的可压缩距离内运动。
因为墙的构架经常不是“笔直的”(墙可能不平)，扣接榫6200的顶面形不成一条直线。通过允许第二板条组件6520的底面相对于扣接榫6200运动，当被放在扣接榫6200上时，锁扣组件6150会仍然是直的(因自身的强度而保持直线)。与仅仅与墙的构架缺陷相符的方法相比，尽管尚不完美，所述结构极大地改善了墙面的起伏。
图30显示了板壁系统6400安装在安装面6410上之后的外观。安装面6410通常由一系列的墙桩(没有示出)构成。板条组件6400A、6400B、6400C、和6400D被安装成使得每个板条组件锁扣到其下面的板条组件中。例如，钉子6420A将板条组件6400A的顶部固定在安装面6410上。板条组件6400B被直接安装在其上方，以使大尺寸的“V”型锁扣固定住板条6400B。钉子6420B然后将板条组件6400B固定在安装面6410上。对于板条组件6400C、板条组件6400D、钉子6420C、及所需的任何其它板条组件，按照覆盖安装面的要求重复此过程。
锁扣和扣接榫的设计与可压缩区域6310和6320相结合，为板壁系统6400提供了某种程度的“弹性”(横向补偿)。结果，板壁将补偿调节安装面6410的不平度，板壁系统6400将呈平面状(平坦)。
图31显示了制造带有超大的“V”型锁扣和可压缩区域的双构件纤维增强水泥板条的方法6500的流程图，其包括以下步骤步骤6510制造板条。在这一步，优选根据传统的Hatschek方法制造板条。
步骤6520粘结板条部件。在这一步，板条主体6105被粘结在锁扣组件6150上从而形成如图24中所示的板条组件6100。利用聚合物热熔型胶粘剂或水泥胶粘剂粘结两块纤维增强水泥材料而形成一种双构件水泥板条的方法，如以上所详细描述。某些可选择的实施例可能不需要这一步，如果它们不包括被粘结部件的话。
步骤6530加工板条组件从而形成扣接榫和锁扣。在这一步，板条被制造并加工成所需的形状。参照图24～26，板条主体受到切割而形成板条顶面6110和板条底面6130。具体地说，板条顶面6110被以角度θ切出(以形成扣接榫)，θ的范围大约从5度到60度，如图26所示。板条底面6130被以角度β切出，β的范围大约从0度到30度，如图27所示。为了形成锁扣组件6150，被粘结部件首先按照角度β切出以形成锁扣底面6360，如图27所示。锁扣组件6150的其它面被切割，以满足以上的表4中所列的长度和角度的说明。另外，这一步采用了与以上所描述的制造带有锁扣和扣接榫设计的双构件板条的方法相同的方法，其中包括切割板条所需的步骤。
步骤6540安装可压缩区域。在这一步，第一可压缩区域6310和第二可压缩区域6320被安装在锁扣组件6150上。可以被用作可压缩区域6310和6320的材料包括可以买到的产品，例如聚氨基甲酸酯弹性体泡沫、橡胶、橡胶泡沫、和硅橡胶。可压缩区域是利用传统的涂覆方法来敷设的，例如“Nordsons”FoamMelt(R)涂覆设备如130系列，在大约250至350华氏度下涂覆。第一可压缩区域沿着锁扣内斜面6315被涂覆到锁扣组件6150的长度，第二可压缩区域6320沿着锁扣内面6325被涂覆到锁扣组件6150的长度，如图27所示。可压缩区域6310和可压缩区域6320的厚度，如表4中所示，范围可以从大约1/32英寸到1/8英寸。
这个特定的实施例描述了一种双构件板条；然而，可压缩区域的采用可以同样用于其它板条设计。能够采用这种装置的板条的某些实例，可以是任何以上所描述的单件体或双构件板条，以及以下所描述的带有塑料嵌入榫的板条。一种挤压板条能够采用这种结构，就像任何采用锁扣机构取代将外板条底边钉到内板条顶边上的面的板条能够这样做那样，其中内板条的顶边已经被钉在了构架上。作为示例的能够采用所述可压缩区域的两个板条的设计图如图32中所示。
图32A和32B显示了能够采用可压缩区域来增强板条的功能性的板条设计。图32A显示了带有第一可压缩区域6812A和第二可压缩区域6814A的挤压板条6810。图32B显示了带有第一空心区域6815和第二空心区域6817的中空板条6820，其中空心区域可以填充以泡沫或其它材料，或者空着不填充，还显示了第一可压缩区域6812B和第二可压缩区域6814B。
有利的是，以上所描述的板条设计允许板条能够被更容易地安装到不平整的墙上，这是因为它们在不需要多大力的情况下就能被装配到一起。有利的是，所述可压缩材料还形成一种毛细现象隔层，如以下所述。另外，可压缩材料起到了隔绝风雨的作用。
V、带有塑料嵌入榫的双构件板条在其它的实施例中，提出了一种带有对接件和锁扣的塑料嵌入榫，其被设计成在敷设板壁时与纤维增强水泥板条结合使用。结果是一种双构件纤维增强水泥板条组件，其具有通过胶粘剂粘结在带有对接件和锁扣的塑料嵌入榫上的纤维增强水泥板条。
有利的是，所述实施例的板壁组件提供了一种纤维增强水泥材料含量减少了的轻质量的板壁组件，同时在安装后保持了美观悦目的阴影线。它们也提供了一种具有增强的刚性和强度的低成本的板壁组件，这减少了破裂，改善了可操作性和安装的方便性。所述板壁组件还适用于暗钉，并能够抵抗高风力。所述嵌入榫也可以利用技术上广为人知的挤压或模压工艺，由塑料方便地加工出带有细节的形式。术语塑料包括但不限于具有满足预期应用的适当的抗弯强度和抗拉强度，以及大大高于建筑环境(大约40℃至60℃)正常经受的最大值的热变形点的聚合物树脂、共聚物及其混合物。这样的塑料可包括但不局限于聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃、聚酰胺(尼龙)、和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。这些材料可以含有矿物填充剂以降低成本或重量，并改善强度和刚性特性。作为选择，这些塑料还可以包括纤维以改善抗拉强度。为了在不损害所需要的属性的情况下继续节省成本，塑料嵌入榫可以采用低等级的或再生的塑料制成。
A、带有倾斜锁扣的嵌入榫图33显示了一种优选实施例的壁板条组件的立体图。板条组件7400包括板条7100和嵌入榫7200。板条7100优选是一种由中密度纤维增强水泥材料采用已知的Hatschek工艺制成的壁板条。嵌入榫7200是一种利用已知的挤压技术由硬塑料制成的“对接件和锁扣”型嵌入榫。嵌入榫7200被对齐并通过胶粘剂被固定连接到板条7100上(以下进行更详细的说明)。
图34显示了一种优选实施例的纤维增强水泥壁板条的立体图。板条7100是一个包括板条顶面7105和板条背面7120的壁板条。板条7100具有长度“l”、宽度“w”、高度“h”、和平面段“t”。板条7100尺寸的一个实例包括“l”大约介于12至18英尺之间、“w”介于大约3/16至1/2英寸之间、“h”介于大约5至12英寸之间、和“t”介于大约0至1/4英寸之间。板条7100的剖面图如图35所示。
图35是沿着图34中的35-35线截取得到的板条7100的剖面图。在此视图中，可以看到板条7100的其它细节。板条7100还包括板条底面7110和板条正面7115。图中还显示出了板条顶面7105和板条背面7120。板条顶面7105相对于板条正面7115确定了一个角度“α”。板条底面7110相对于板条正面7115界定出一个角度“β”。在一个实例中，“α”是45°且“β”是80°。在正常的Hatschek制造加工中，板条7100的角度“α”和“β”是利用倾斜喷水切割机(angled water jet cutter)切出的。表5简要地说明了板条7100的优选尺寸和角度。
表5.板条7100的尺寸

图36显示了一种优选实施例的塑料锁扣嵌入榫的立体图。嵌入榫7200包括大致垂直的板7205、板背面7210、第一凸缘7215、第一凸缘顶面7220、第二凸缘7230、第三凸缘7240、第三凸缘顶面7245、和第四凸缘7255。嵌入榫7200具有长度“l”、宽度“w”、和高度“h”。嵌入榫尺寸7200的一个实例包括“l”介于大约12至16英尺之间，“w”介于大约3/8至3/4英寸之间，和“h”介于大约1/2至2英寸之间。嵌入榫7200的剖面图如图37所示。
图37是沿着图36的37-37线截取而得的嵌入榫7200的剖面图。在此视图中，可以看到嵌入榫7200的其它细节。嵌入榫7200还包括第一凸缘底面7225、第二凸缘前面7235、第三凸缘底面7250、和第四凸缘前面7260。图中还显示了板7205、板背面7210、第一凸缘7215、第一凸缘顶面7220、第二凸缘7230、第三凸缘7240、第三凸缘顶面7245、和第四凸缘7255。
第一凸缘顶面7215的第一棱边，以一定的角度，与长板7205的第一棱边连接成一个整体。长板7205的第二棱边，在第三凸缘7240的第一和第二棱边之间，以一定的角度与第三凸缘7240连接成一个整体。第四凸缘7260的第一棱边，平行于板7205，与第三凸缘7240的第二棱边连接成一个整体。第二凸缘7230的第一棱边，平行于板7205，沿着第一凸缘7215连接到第一凸缘7215的第一和第二棱边之间构成一个整体。第二凸缘7230和第四凸缘7260共面。
图38是嵌入榫7200的端部视图。表6中简要地说明了嵌入榫7200的一种优选实施例的近似尺寸和角度。
表6.嵌入榫7200的尺寸

图39是沿着图33的39-39线截取得到的板条组件7400的剖视图。在此视图中，可以看到板条组件7400的其它细节。板条组件7400还包括第一胶粘剂层7410、第二胶粘剂层7420和第三胶粘剂层7430。继续参照附图39，其显示了嵌入榫7200相对于板条7100的位置。第一凸缘顶面7220形成了一个能够支撑板条7100底部的平台，并通过胶粘剂层7140被固定地连接在板条底面7110上。第二凸缘正面7235，其构成了平台的一部分，通过第二胶粘剂层7420被固定地连接在板条背面7120上。第四凸缘正面7260通过第三胶粘剂层7430被固定地连接到板条背面7120上。第三胶粘剂层7430被构成为可将水从连接点排走。
胶粘剂层7410、7420和7430优选是快速固化的活性热熔型聚氨基甲酸酯，例如涂覆温度范围从大约200°至350°F的粘性大约为10,000至100,000厘泊的H.B.Fuller 2570x或H.B.Fuller 9570。粘结时间范围大约在3至5秒。
图40显示了与图39相同的细节，其带有一个额外的斜切面7450。斜切面7450相对于板条正面7115呈一个角度“ξ”，且可以是平的或略呈圆形的。角度“ξ”优选处于大约30至60度范围。继续参照图40，斜切面7450是通过切削或磨削板条7100、第一胶粘剂7410和嵌入榫7200而形成的，结果使这三个部件被“融合”起来。斜切面7450在板条组件7400上形成了一个光滑美观且适于喷涂的滴水边缘。由于斜切面7450暴露在大气中，第一胶粘剂7410在板条7100和嵌入榫7200之间起一个密封件的作用，阻挡风和潮气。
图41显示了一种优选实施例的双构件壁板条系统。板壁系统7500包括板条组件7400A、7400B、7400C和7400D，墙壁7510，和钉子7520A、7520B以及7520C。利用已知的暗钉技术，分别利用钉子7520A、7520B以及7520C，板条组件7400A、7400B、7400C和7400D被固定连接在墙壁7510上(即，在靠近板条顶面7105处，钉子被钉入板条7100的板条正面7115(图35))。
板条组件7400B的第三凸缘底面7250和板背面7210被设置成分别与板条组件7400A的板条顶面7105和板条正面7115连接。类似地，板条组件7400C和7400D被设置成分别与板条组件7400C和7400D连接。
本实施例的另一个实例是一种带有塑料嵌入榫和锁扣的双构件壁板条组件，其中塑料嵌入榫具有一个或多个燕尾槽，该燕尾槽处于第一凸缘顶面、第二凸缘正面和第四凸缘正面上，其沟槽沿各表面的长度方向延伸，如以下所描述。
图42A显示了带有以上提到的燕尾槽的嵌入榫7200的剖视图。附图42B中的分解图显示了在嵌入榫7200的第一凸缘顶面7220、第二凸缘正面7235和第四凸缘正面7260上的一个或多个燕尾槽。所述燕尾槽7220与胶粘剂粘结一起提供了对板条组件7400的板条7100的一种机械接合(图33)。这在图43A和43B中得到了展示。
图43A显示了板条组件7400的剖视图。图43B的展开视图展示了嵌入榫7200、胶粘剂层7410、7420或7430和板条7100的接合面。图43B显示了充满嵌入榫7200的燕尾槽的胶粘剂层7410、7420或7430。由于板条7100和嵌入榫7200之间不同的膨胀特性(温度和适度)，在胶粘剂层7410、7420或7430中产生了应力。在胶粘剂层和嵌入榫之间的胶粘剂粘结因这些应力而失效的情况下，通过燕尾槽而仍然存在机械连接。
本实施例的另一个实例是一种采用不带锁扣、不带搭接导轨(例如由图36的第三凸缘形成的)、带有或不带有燕尾槽的塑料嵌入榫的双构件壁板条组件，如图44A和44B所示。图44A和44B分别显示了一种双构件壁板条组件7600和板壁系统7700。板条7610与图33中的板条7100相同，只是板条顶面7105(图35)不倾斜。嵌入榫7620与图33的嵌入榫7200相同，只是第三凸缘7240(图36)不延伸来产生锁扣机构。板壁系统7700如图44B中所述那样组装，只是在安装过程中必须测量板条的暴露部分。本实施例将产生一个厚对接件(深阴影线)，但不产生用于安装的自然的搭接导轨。
本实施例的另一实例是一种采用带有锁扣以及带有或不带有燕尾槽的塑料嵌入榫的双构件壁板条组件，如图45A和45B所示。图45A和45B分别显示了双构件壁板条组件7800和板壁系统7900。板条7810与图44A中的板条7610相同。嵌入榫7820类似于图33中的嵌入榫7200，只是取消了第四凸缘7255(图36)，第三凸缘7240(图36)被缩短且倾斜到大约90°。板壁系统7900如图45B中所述那样组装。本实施例会产生一个厚对接件(深阴影线)并为便于安装提供了一种自然搭接的导轨，但将不能经受高风力。
本实施例的另一个实例是一种用于板壁敷设的双构件板条，所述双构件板条采用通过胶粘剂与带有或不带锁扣的塑料嵌入榫粘结在一起的自然木材或人工木材壁板条。
图46显示了采用通过胶粘剂与塑料嵌入榫粘结起来的纤维增强水泥壁板条的双构件板条组件的制造方法的流程图7950，其包括制造板条7960根据传统的Hatschek方法制造板条。在传统的Hatschek制造过程中，利用倾斜喷水切割机将板条的顶部棱边和底部棱边切割出角度。象每种传统方法中那样，板条经过预固化然后被蒸压处理。见关于板条尺寸优选范围的表5。
板条和嵌入榫的预处理7970板条7100和塑料嵌入榫7200(根据表6制造)被预切割成所需的且相等的长度。塑料嵌入榫7200的表面以四种方法之一进行预处理，以改善胶粘剂的粘结能力。预处理塑料嵌入榫表面的四种方法是磨砂，利用传统的磨砂工具；清洗，利用溶剂，例如异丙醇；火焰，暴露在由丙烷气体作燃料的氧化性火焰下大约0.5至4秒钟；以上方法的混合。
粘结板条和嵌入榫7980板条7100被粘结在塑料嵌入榫7200上，从而形成图33中所示的板条组件7400。板条7100被放在以高达大约250英尺/分钟的速度运行的第一传送带上，沿着板条的长度方向以大约1克/英尺每滴的速度涂布三滴聚合物热熔型胶粘剂。所形成的胶粘剂滴要与嵌入榫7200的第一凸缘顶面7220、第二凸缘正面7235、以及第四凸缘正面7260对正(见图37)。嵌入榫7200被放在以高达250英尺/分钟的速度运行的第二传送带上。第一和第二传送带分别将板条7100和嵌入榫7200输送到一个使嵌入榫对正板条而与胶粘剂进行接触的共同目的地，并输送到一个“压紧”(“nip”)机中。压紧机的滚筒被设定到整个板条组件所要求的厚度，并将板条7100和嵌入榫7200压在一起。压紧机然后将板条组件7400输送到一个压力机，在那里施加大约2至10psi的压力大约3至5秒钟。
修整板条组件7990利用传统的切割或磨削工具，将板条组件7400切割成特定的长度，并加工出斜切面(图40)。
B、带有方形锁扣的嵌入榫以上利用“V”型锁扣系统的实施例，在安装期间允许板条在无需频繁的测量以保持暴露部分(板条之间可见的垂直距离)和搭接部分(所述板条伸展到下面的板条之上的距离)的情况下被相互锁扣在一起。虽然“V”型锁扣设计具有许多固有的优点，此种设计在性能上不能满足有时由安装者提出的暴露部分有小的变化的要求，特别是当试图调整构架中的偏差以及在门窗的开口周围安装时。作为低劣装配的结果，当受到风时，所述板条会因而产生侧向运动(摇摆运动)。反之，一种为防止受风时的侧向运动而允许暴露部分有小的变化的锁扣设计将是有益的。
图47显示了解决了所述问题的本发明的另一个实施例的壁板条组件的立体图。板条组件8400包括板条8100和嵌入榫8200。板条8100优选是一种利用已知的Hatschek工艺由中密度纤维增强水泥材料制成的壁板条。关于制造板条8100的进一步信息可以在澳大利亚专利No.AU515151中找到。
嵌入榫8200优选是一种通过挤压技术由硬塑料制成的“对接件和锁扣”型嵌入榫。嵌入榫8200对正板条8100，并通过胶粘剂被固定连接在板条8100上(以下进行更详细的描述)。图48显示了一种优选实施例的纤维增强水泥壁板条的立体图。板条8100是一种壁板条，其包括板条背面8120、板条扣接榫8125、板条扣接榫背面8135、和着钉区域8145。板条8100具有长度“l”、宽度“w”和高度“h”。板条8100尺寸的一个实例包括“l”介于大约12至16英尺之间，“w”介于大约3/16至1/2英寸之间，和“h”介于大约5至12英寸之间。板条8100的剖视图如图49所示。
图49A是沿着图48中的49-49线截取得到的板条8 100的剖视图。在此视图中，可以看到板条8100的其它细节。板条8100还包括板条顶面8105、板条底面8110、板条正面8115、板条扣接榫正面8130、和斜边8140。图中还显示了板条背面8120、板条扣接榫8125、板条扣接榫背面8135、和着钉区域8145。
板条顶面8105相对于板条扣接榫正面8130而界定出一角度“d”。板条8100的角度“d”是在正常的Hatschek的制造过程中，利用倾斜喷水切割机切出的。板条8100具有扣接榫深度“a”、扣接榫高度“b”、和着钉区域“c”。
图49B显示了沿着49B-49B线截取得到的板条顶面8105的展开视图。除了与板条扣接榫正面8130确定了一个角度“d”之外，板条顶面8105具有一个斜面。所述斜面具有到板条扣接榫背面8135的深度“e”和高度“f”。表7中显示了板条8100的优选尺寸和角度。
表7.板条8100的优选尺寸

图50显示了一种优选实施例的塑料锁扣嵌入榫的立体图。嵌入榫8200包括板8205、板背面8210、第一凸缘8215、第一凸缘顶面8220、第二凸缘8230、第三凸缘8240、第四凸缘8255、第五凸缘8265、和第五凸缘背面8275。嵌入榫8200具有长度“l”、宽度“w”和高度“h”。
图51是沿着图50中的线51-51截取得到的嵌入榫8200的剖面图。在此视图中，可以看到嵌入榫8200的其它细节。嵌入榫8200还包括板正面8212、第一凸缘底面8225、第二凸缘正面8235、第三凸缘顶面8245、第三凸缘底面8250、第四凸缘正面8260、和第五凸缘正面8270。图中还显示了板8205、板背面8210、第一凸缘8215、第一凸缘顶面8220、第二凸缘8230、第三凸缘8240、第四凸缘8255、第五凸缘8265、和第五凸缘背面8275。所有元素都出现在沿着图50中所示的嵌入榫8200的整个长度上。
第一凸缘8215的第一棱边以直角或以一定的角度与从板正面8212伸出的板8205的第一棱边连接成一个整体。板8205的第二棱边从第三凸缘底面8250伸出，其在第三凸缘的第一和第二棱边之间，以一定的角度与第三凸缘8240连接成一个整体。第四凸缘8260的第一棱边平行于板8205而从第三凸缘底面8250伸出，其与第三凸缘8240的第一棱边连成一个整体。第二凸缘8230的第一棱边平行于板8205而从第一凸缘顶面8220伸出，其在第一凸缘8215的第一和第二棱边之间，垂直地或以一定的角度与第一凸缘8215连接成一个整体。第二凸缘8230和第四凸缘8260共面。第五凸缘8265的第一棱边平行于板8205而从第三凸缘底面8250伸出，其与第三凸缘8240的第二边连接成一个整体。
图52是嵌入榫8200的端部视图。以下的表8显示了嵌入榫8200的优选尺寸和角度。
表8.嵌入榫8200的优选尺寸

注意如果h＝e+f，就没有间隙。设置间隙是为了节省材料，并消除对用来形成孔隙的挤压心轴的要求，从而简化制造过程。
图53是图47的板条组件8400的剖视图。在此视图中，可以看到板条组件8400的其它细节。板条组件8400还包括第一胶粘剂层8410、第二胶粘剂层8420、和第三胶粘剂层8430。继续参照图53，其显示了嵌入榫8200相对于板条8100的位置。第一凸缘顶面8220借助于胶粘剂层8410被固定地连接到板条底面8110上。第二凸缘正面8235借助于第二胶粘剂层8420被固定地连接到板条背面8120上。第四凸缘正面8260借助于第三胶粘剂层8430被固定地连接到板条背面8120上。
胶粘剂层8410、8420和8430优选是快速固化的活性热熔型聚氨基甲酸酯，例如在涂覆温度范围从大约200°至350°F时，粘性大约为10,000至100,000厘泊的H.B.Fuller 2570、H.B.Fuller 9570、或PURMELTR-382-22。粘结时间优选范围在大约3至5秒钟。图54显示了与图53相同的细节，并增加了一个斜切面8450。斜切面8450相对于板条正面8115呈一个角度“ξ”，并可以是平的或稍呈圆形的。角度“ξ”处于大约15°至85°的范围内。角度“ξ”的一个实例是大约45°。
继续参照图54，斜切面8450是通过切割或磨削板条8100、第一胶粘剂8410和嵌入榫8200而形成的，结果是三个部件被“融合起来”。斜切面8450在板条组件8400上产生了一种适于喷涂的平滑而美观的滴水边缘。由于斜切面8450暴露于大气，胶粘剂8410在板条8100和嵌入榫8200之间起到一种密封件的作用，阻挡风力和潮气。
图55显示了一种优选实施例的双构件壁板条系统。板壁系统8500包括板条组件8400A和8400B、墙8510、外墙面8515、和钉子8520。板条组件8400A包括板条8100A和嵌入榫(没有示出)。板条组件8400B包括板条8100B和嵌入榫8200B。
利用暗钉技术，通过使钉子8520穿过板条8100的板条正面8115(图54)而钉入着钉区域8145，将板条组件8400固定连接到墙8510上，其中着钉区域8145与板条扣接榫8215区域紧接处于其下方(图49A)。嵌入榫8200B的板背面8210(图50)与板条8100A的板条扣接榫正面8130(图49A)相接触。嵌入榫8200B的第五凸缘正面8270(图51)与板条8100A的板条扣接榫背面8135(图48)相接触。在嵌入榫8200B的第五凸缘背面8275(图51)和外墙面8515之间，存在一个范围在大约0.0至0.125英寸之间的小间隙。各板条组件的斜边8140(图49A)使一个板条组件能够方便地安装在另一个上。
如果板壁系统8500的板条组件8400A和8400B被紧密地装配在一起，嵌入榫8200B的第三凸缘底面8250(图51)就与板条8100A的板条顶面8105(图49A)相接触。然而，在板壁系统8500的板条组件8400A和8400B装配松散的情况下，嵌入榫8200B的第三凸缘底面8250(图51)就不与板条8100A的板条顶面8105(图49A)相接触，而是留有一个范围优选在大约0.0至0.25英寸之间的间隙“y”。间隙“y”允许在安装期间方便地调整板条组件。无论在紧密还是在松动配合的板壁系统中，在安装后，本优选实施例的塑料嵌入榫防止了板条组件8400的侧向运动。
本实施例的另一个实例是一种带有塑料嵌入榫和方形锁扣的双构件壁板条组件，其中塑料嵌入榫在第二板顶面和第三板正面上具有一个或多个燕尾槽，所述燕尾槽的沟槽沿着以上所更详细地描述的所述表面的长度方向。
此实施例的另一个实例是一种带有塑料嵌入榫和方形锁扣的双构件壁板条组件，其中在第一板背面上所述塑料嵌入榫具有毛细裂缝，其走向沿着如以下所更详细地描述的表面的长度方向。
此实施例还有一个实例是一种带有塑料嵌入榫和方形锁扣的双构件壁板条组件，其中壁板条是由任何适当的材料制成的，其包括但不局限于木材、工程用木材(engineered wood)、或木材塑料复合物。
此实施例的另一个实例是一种单件体模压的或挤压的壁板条，其具有与第一个实施例的双构件壁板条类似的横截面并提供了相同的功能。在此实例中，单件壁板条是利用传统的复合挤压方法形成的，或者是一种通过复合挤压而形成的可变成分的纤维增强水泥结构产品。
此实施例的另一个实例是一种与前面实施例的壁板条组件具有类似的横截面形状并提供相同的功能的单件壁板条。在此实施例中，单件壁板条是采用本申请人的表面的(skin)和核心的(core)技术来形成的，如2001年10月9日提交的待决美国申请第09/973,844号中所描述，这里结合引用其全部内容作为参考。
图56显示了利用通过胶粘剂粘结在塑料嵌入榫上的纤维增强水泥壁板条来制造双构件板条组件的方法。
制造板条8960根据传统的Hatschek方法制备中密度板条。板条8100的板条扣接榫8125和着钉区域8145(图48)是通过将一个成形的偏置厚度等于扣接榫深度“a”的套筒放在Hatschek机的定尺寸滚筒上而形成的，套筒放置的距离等于扣接榫的高度“b”和着钉区域“c”。结果，纤维增强水泥半成品板骑在套筒上，从而产生了板条扣接榫8125和着钉区域8145的偏置。作为选择，板条扣接榫8125和着钉区域8145可以通过成形的挤压滚筒来形成，其中施加大约200至500psi的压力以形成这些区域。在传统的Hatschek制造过程中，板条的顶边和底边是通过利用倾斜喷水切割机来切割的。按照传统的方法，板条被预固化，然后进行蒸压处理。用于此实施例的板条尺寸的可接受的范围见以上的表7。
板条和嵌入榫的预处理8970板条8100和嵌入榫8200(按照表8的方法制造)分别被预先切割成如图49A和50所示的所需的和相等的长度。塑料嵌入榫8200的表面(即，第一凸缘顶面8220，第二凸缘正面8235，和第四凸缘正面8260)被按照四种方法之一进行预处理，以改善胶粘剂的粘结能力。塑料嵌入榫表面预处理的四种方法是1、磨砂，利用传统的动力磨削工具以使表面粗糙；2、清洗，利用溶剂，例如异丙醇；3、火焰，暴露于由丙烷做燃料的氧化性火焰大约0.5至4秒钟；4、以上方法的组合。
粘结板条和嵌入榫8980将板条8100粘结在嵌入榫8200上从而形成如图47所示的板条组件8400。板条8100被放在以速度达250英尺/分钟运行的第一传送带上，三滴粘性为大约10,000至100,000厘泊的聚合物热熔型胶粘剂在范围从200°至350°F的敷设温度下，被以大约为1克/英尺每滴的速率沿着所述板条的长度方向敷设。形成的胶粘剂滴要与嵌入榫8200的第一凸缘顶面8220、第二凸缘正面8235、和第四凸缘正面8260对齐(图51)。类似地，嵌入榫8200被放在运行速度与第一传送带相等的第二传送带上。第一和第二传送带分别向着相同的目的地输送板条8100和嵌入榫8200，使得嵌入榫8200对齐板条8100而与胶粘剂接触，并被输送到“压紧”机中。压紧机的滚筒根据所要求的整个板条组件的厚度来设定，并将板条8100和嵌入榫8200挤压在一起。压紧机然后将板条组件8400输送到压力机，在那里施加10至100psi的压力达大约3至5秒钟。
修整板条组件8990利用传统的切削或磨削工具，将板条组件8400切割成特定的长度，并加上斜切面8450(图54)。
有利的是，此实施例的壁板条组件考虑到了所安装板壁的小的变化，同时减小了受风力时的侧向运动(摇摆运动)。所述组件也考虑到了安装期间的调整，并可以在不加工锁扣和扣接榫的情况下形成。锁扣系统考虑到了安装的方便性，板条的顶面角无需匹配嵌入榫的第四板角。
C、用于减小板条之间的毛细管作用的装置在另一个实施例中，提出了一种用于减小安装后两块中密度纤维增强水泥或其它板壁组件之间的毛细管作用的装置。一个实例是一种具有毛细现象隔层的塑料嵌入榫，该毛细现象隔层通过沿着嵌入榫长度方向增加的凸缘而形成，如以下所述。
传统的外部板条系统还包括“防雨屏”，这是在要安装板壁的构架的外表面上放置的防风防水挡板与板壁相结合的一种混合物。所述板壁的功能用途是将湿气阻挡在防雨屏内挡板表面之外。纤维增强水泥的、木材的或聚乙烯的防雨屏板壁是一系列的水平“板条”，它们的上沿相互搭接从而防止风雨穿透到防雨屏之内。所述防雨屏板壁系统，如果安装适当，在各种气象条件下，都能非常有效地保持墙的构架和隔层的干燥和气密性。
当壁板条被安装在建筑物的外墙上时，湿气会进入到相邻板条搭接的密封空间中。虽然由于重力的原因大部分湿气不会进入，但搭接区域间隙的宽度通常小到足以产生毛细管作用，从而使湿气穿透内部防雨屏的挡板，或至少部分地进入到外部挡板和壁板条之间的空间。结果，搭接的板壁材料作为挡水板不完全有效。
虽然在安装时增加板壁材料之间的间隙减小了毛细管作用，但板壁会变得易于被风吹动的湿气所穿透。因此，在安装后能够防止因下雨和毛细管作用而进水，同时能够防止风吹透的板壁组件将是有益的。所需要的是一种搭接板壁的设计，其形成了一个毛细现象隔层，以防止板条搭接区域中两表面之间水的上升。
有利的是，此实施例的壁板条组件减小了板壁中的毛细管作用，从而为外部挡板墙壁和板壁内部提供了附加的隔湿功能，同时保持了良好的阻挡风吹湿气穿透的能力。另外，所述组件保持了着钉区域的相对干燥，这增加了纤维增强水泥的强度，因而抵抗了大风对板条的移动。解决所述问题的另一种方法是利用堵头(caulk)或其它类型的密封剂来密封板条之间的间隙。然而，这增加了外墙系统的复杂性。作为选择，可以在搭接区域中按板条长度加工出间隙或沟槽。然而，这将在板条中产生弱点，并将增加加工工序的步骤。
图57显示了包括具有带如以上所描述倾斜锁扣的塑料嵌入榫的双构件板条的壁板条组件的立体图。板条组件9400包括板条9100和嵌入榫9200。板条9100优选是一种利用已知的Hatschek技术由中密度纤维增强水泥材料制成的壁板条。嵌入榫9200是利用以上描述的已知的挤压技术由硬塑料制成的“对接件和锁扣”型嵌入榫。如以上所述，嵌入榫9200与板条9100对齐，并通过胶粘剂固定地连接在板条9100上。如图57中所示，此实施例的嵌入榫9200还包括沿着嵌入榫9200的长度方向形成的毛细现象隔层。
图58显示了所述优选实施例的带有毛细现象隔层的塑料嵌入榫的立体图。嵌入榫9200包括板9205、板背面9210、第一凸缘9215、第二凸缘9230、第三凸缘9240、和第四凸缘9255。图中还显示了沿着板背面9210的长度沿下棱边形成的凸缘形式的毛细现象隔层9265。
嵌入榫9200具有长度“l”、宽度“w”、和高度“h”。嵌入榫尺寸9200的一个实例包括“l”介于大约12至16英尺，“w”介于大约3/8至3/4英寸，和“h”介于大约1/2至2英寸。嵌入榫9200的剖面图和端部视图分别如图59和60所示。
图59是沿着图58的59-59线截取得到的嵌入榫9200的剖面图。嵌入榫9200还包括第三凸缘底面9250。图中还显示了板9205、板背面9210、第一凸缘9215、第二凸缘9230、第三凸缘9240、和第四凸缘9255、以及毛细现象隔层9265。
第一凸缘9215的第一棱边以一定的角度与长板9205的第一棱边连接成一个整体。长板9205的第二棱边以一定的角度在第三凸缘9240的第一和第二棱边之间与第三凸缘连接成一个整体。第四凸缘9255的第一棱边平行于板9205而与第三凸缘9240的第二棱边连接成一个整体。第二凸缘9230的第一棱边平行于板9205，其在第一凸缘9215的第一和第二棱边之间与第一凸缘9215连接成一个整体。第二凸缘9230和第四凸缘9255共面。另外，增加材料而使得第一凸缘9215的第一棱边延伸且不与板背面9210共面，从而形成毛细管断口9265。
图60是显示了近似尺寸的嵌入榫9200的端部视图。下面的表9中显示了嵌入榫9200的优选尺寸和角度。
表9.嵌入榫9200的优选尺寸

注意如果h＝d+e，就没有间隙。提供间隙是为了节省材料。
图61显示了如以上所描述的双构件板壁板条系统。板壁系统9500包括板条组件9400A和9400B。板条组件9400B被定位成与板条组件9400A相接触。更详细地说，第三凸缘底面9250(图59)接触着板条组件9400A的顶部，毛细现象隔层9265与板条组件9400A的板条正面9115相接触。结果是在板条组件9400B的板背面9210和板条组件9400A的板正面9115之间形成了一个处于毛细现象隔层9265上方的间隙。所形成的间隙等于沿着板壁系统9500的长度方向走向的嵌入榫9200的尺寸“f”。
此实施例中的毛细现象隔层9265设置了等于嵌入榫9200的尺寸“f”的间隙，所述间隙能防止板条组件9400A和9400B之间的毛细管作用。同时，一种优选实施例的毛细现象隔层9265保持了板条组件9400A和9400B之间的档风板，由于毛细现象隔层9265直接与板条正面9115接触，第三凸缘底面9250(图59)接触板条组件9400A的顶部。
此实施例的另一个实施例，如图62所示，是一个具有毛细现象隔层的塑料嵌入榫，所述毛细现象隔层是通过沿着如以下所述的嵌入榫的长度方向增加一个沟槽而形成的。由于此嵌入榫是挤压形成的，其侧壁厚度保持恒定，且毛细现象隔层是通过板背面上的半圆形凹痕和板正面的半圆形凸起形成的。
图62显示了此实施例的带有毛细现象隔层的塑料嵌入榫的立体图。嵌入榫9300包括板9305、板背面9310、第一凸缘9315、第二凸缘9330、第三凸缘9340和第四凸缘9355。图中还显示了走向沿着板背面9310的长度的呈沟槽形式的毛细现象隔层9365。嵌入榫9300具有长度“l”、宽度“w”、和高度“h”。嵌入榫9300尺寸的一个实例包括“l”介于大约12至16英尺、“w”介于大于3/8至3/4英寸、和“h”介于大约1/2至2英寸。嵌入榫9300的剖面图和端部视图分别如图63和64所示。
图63是沿着图62的63-63线截取得到的嵌入榫9300的剖面图。嵌入榫9300还包括第三凸缘底面9350和板前面9370。图中还显示了板9305、板背面9310、第一凸缘9315、第二凸缘9330、第三凸缘9340、第四凸缘9355和毛细现象隔层9365。第一凸缘9315的第一棱边以一定的角度与长板9305的第一棱边连成一体。长板9305的第二棱边，以一定的角度，在第三凸缘9340的第一和第二棱边之间，与第三凸缘9340连接成一个整体。第四凸缘9360的第一棱边平行于板9305，其与第三凸缘9340的第二棱边连接成一个整体。第二凸缘9330的第一棱边平行于板9305，其在第一凸缘9315的第一和第二棱边之间与第一凸缘9315连接成一体。第二凸缘9330和第四凸缘9360共面。沿着板9305的长度方向，在板9305的第一和第二棱边之间，材料沿着板背面9310的长度方向凹陷成半圆形，且材料沿着板正面9370的长度方向同样地凸起，从而形成了毛细现象隔层9365。
图64是嵌入榫9300的端部视图。以下的表10中显示了嵌入榫9300的优选尺寸和角度。
表10.嵌入榫9300的优选尺寸

图65显示了一种优选实施例的双构件壁板条系统。板壁系统9600包括板条组件9400C和9400D。板条组件9400D被设置成与板条组件9400C相接触。更详细地说，第三凸缘底面9350(图63)接触板条组件9400C的顶部，且板背面9310(图63)与板条组件9400C的板正面9115(图61)相接触。结果是因毛细现象隔层9365的存在，而在板条组件9400D的板背面9300和板条组件9400C的板正面9115之间产生了一个间隙。所产生的沿着板壁系统9600的长度走向的间隙具有大致等于嵌入榫9300的尺寸“f”的深度，以及大致等于嵌入榫9300的尺寸“g”的宽度。
此实施例的毛细现象隔层9365提供了一个等于嵌入榫9300的尺寸“f”的间隙，以防止板条组件9400C和9400D之间的毛细管作用。同时，本发明的毛细现象隔层9365保持了板条组件9400C和9400D之间的档风板，因为板背面9310直接接触着板条正面9115。
VI、带有局部加强装置的纤维增强水泥构件及其制造方法在其它的实施例中，提出了具有局部增强装置的纤维增强水泥构件，在一个实施例中，其被设计成与用于板壁敷设的纤维增强水泥板条系统结合使用。结果是一种具有带局部增强装置的纤维增强水泥构件的局部增强纤维增强水泥板条组件，用以改善单件纤维增强水泥板条强度。
有利的是，这些实施例的所述壁板条组件提出了一种在不牺牲板条长度的情况下具有减少了材料用量的轻质量的板壁组件。局部增强装置的增加，保证了低成本的板壁组件具有加强的刚性和强度，这减少了破碎，并改善了可操作性和安装的方便性。板壁组件还适用于暗钉并能经受高风力。
图66显示了一种增强纤维增强水泥构件10000的剖面图，其包括纤维增强水泥构件11000、增强固定装置13000、和处于纤维增强水泥构件11000和增强固定装置13000之间的高剪切强度胶粘剂层12000。高剪切强度胶粘剂层12000和增强固定装置13000可以被敷设在纤维增强水泥构件11000的一面或两面。
纤维增强水泥构件11000可以根据澳大利亚专利AU515151的“纤维增强水泥构件”和美国专利No.6,346,146中描述的方法来制造，这里结合引用了每一篇的全部内容作为参考。然而，应该明白，通过其它方法制造的纤维增强水泥构件，包括但不局限于Hatschek工艺、Bison工艺、压滤(filter pressing)工艺、flow-on工艺、Mazza工艺、Magnani工艺、滚轧成形工艺、或挤压工艺，都可以被用于此实施例。
高剪切强度胶粘剂层12000优选是一种具有高剪切强度、优良的抗碱性和在外部涂覆层应用中的耐久性以及快速固化能力的胶粘剂。所述胶粘剂还优选具有足够的工作或“敞开”时间以允许充分地渗入到纤维增强水泥层中。所述胶粘剂还优选地在经过暴露于多个冷热和/或湿干循环周期之后能够保持其粘性。评估这样的胶粘剂的适应性的一种方法是进行技术上广为人知的“剥离试验”，经过多次暴露于湿干和/或冷热之后就可以测量出剥离强度的保持力百分率。优选采用耐久的高剪切强度胶粘剂，例如热熔型聚氨基甲酸酯胶粘剂，比如HenckelPuremelt 243；热熔型聚酰胺胶粘剂，比如Henckel-Micromelt 6239、6238和6221；以及热熔型改性乙烯基醋酸乙烯(EVA)胶粘剂，例如Reicholdt 2H850。
以上所列出的高剪切强度胶粘剂层12000的优选选项，在经过浸泡在60°F的饱和CaO(碱性的)溶液中的五次湿干循环之后，或经过25次浸泡/冷冻/解冻循环之后，仍具有抵抗胶粘剂失效的额外特性。
增强固定装置13000优选由任何常见的工程材料制成，优选具有实质上高于纤维增强水泥构件11000的抗拉强度。更优选的是所述增强固定装置由非刚性材料制成。增强固定装置13000的优选材料包括但不局限于金属薄片、金属织网、以及形状和尺寸足以满足应用的金属板网。也可以采用其它的拉伸强度相对较高的材料，例如聚合物膜、纺织或无纺聚合物纤维网。
如图66所示，耐久的高剪切强度胶粘剂层12000和增强固定装置13000都置于纤维增强水泥构件11000的一面，并沿着纤维增强水泥构件11000的长度和宽度对中。当运送增强纤维增强水泥构件10000时，由于纤维增强水泥构件11000弯曲而产生的拉伸应力即经高剪切强度胶粘剂层12000被传递到增强固定装置13000上。
借助于高剪切强度胶粘剂层12000，增强固定装置13000可以被施加到纤维增强水泥构件11000的两面，或被施加到纤维增强水泥构件11000的多个区域，以适应纤维增强水泥构件11000在应用中和敷设中可以预见到的应力。
增强固定装置13000和耐久的高剪切强度胶粘剂层12000可以被用于平面板条之外的其它形状的纤维增强水泥材料，它们包括但不局限于嵌板、屋顶shakes或盖板、瓦片、石板瓦、厚板、以及空心或实心的挤压形材，以增强关键区域。因此应该明白，这里所描述的增强固定装置并不限于壁板条。
虽然图66中显示了作为平板的增强固定装置13000，增强固定装置13000可以具有任何所需的三维形状，以便当用耐久的高剪切强度胶粘剂12000安装到纤维增强水泥构架11000上时，能对纤维增强水泥构件11000的关键区域提供足够的增强。增强固定装置13000的尺寸和形状，可以在具体的载荷条件下利用任何种技术上已知的方法，包括有限元分析，通过分析纤维增强水泥构架11000的应力来确定。
评估增强纤维增强水泥构件10000的相对刚性的一种方法是“圆桶试验”，其检测当被平行于地面架起时板条的自支承能力。在圆桶试验中，板条被平担在一个平行于地面放置的桶的周边上。如果经过预定的时间后板条没有折断，就检测相对于水平的弯曲量，以便比较各种板条设计和材料的相对刚性。表11显示了根据这里所描述的实施例进行的纤维增强水泥板条的圆通试验中的相对性能。
表11.圆桶试验中纤维增强水泥板条的挠曲和断裂特性

以下的图67、68和69显示了采用增强纤维增强水泥构件的纤维增强水泥建筑材料的实例。
图67显示了带有着钉裙20000的增强纤维增强水泥板条的正面立体图，其包括纤维增强水泥构件11000、高剪切强度胶粘剂层12000、以及金属的或塑料的着钉裙23000。在本实施例中，着钉裙23000起着增强固定装置13000的作用，且优选按以上对增强固定装置13000所描述的方式安装在纤维增强水泥构件11000上。着钉裙23000起着用于将纤维增强水泥构件11000安装到建筑物的外面的着钉区域的作用，并具有足够的厚度在安装后支撑纤维增强水泥构件11000。通过在着钉裙23000上的着钉减小了壁板条之间所需的搭接量。当板条被暗钉后面，着钉裙23000的刚性还提供了对风吹掀起的抵抗能力。
图68显示了带有挤压的聚合物增强条30000的增强纤维增强水泥板条的后视图，其包括纤维增强水泥构件11000、高剪切强度胶粘剂层12000、以及三维增强固定装置33000。在此实施例中，三维增强固定装置33000起着增强固定装置13000的作用，并按照以上对增强固定装置13000所描述的方式被固定在纤维增强水泥构件11000上。三维增强固定装置33000同时起着加强板条和在多块板条安装在墙上时的隔离层的作用。通过提供隔离层的功能，当多块板条被安装在墙上时，增强固定装置33000提供了一种美观的阴影线。
图69显示了一种复合搭接纤维增强水泥板条40000的后面立体图，其包括两个或多个按照搭接方式连接或利用高剪切强度胶粘剂层12000粘结在一起的纤维增强水泥构件11000。
图70显示了一种用于制造带有局部增强装置的纤维增强水泥构件的方法50000，其包括设计增强固定装置51000分析在预计的用途中纤维增强水泥构件上的应力，以决定用于增强固定装置的形状、尺寸和适当的材料。利用在技术上已知的方法进行分析和设计，例如经典的弯曲力矩分析和有限元分析。
制造增强固定装置52000利用已知的与设计相适应的方法和在步骤51000中生产的材料制造增强固定装置13000。例如，如果增强固定装置13000是一种特定形状的金属薄片，就要利用已知的方法制造一种模具，以便由一卷特定厚度的铝板冲压出所述的形状。
将胶粘剂涂覆在构件表面53000通过将预定量的耐久的、高剪切强度的胶粘剂涂覆在纤维增强水泥构件11000表面的预定区域上，形成一层预定厚度的高剪切强度的胶粘剂层12000。高剪切强度的胶粘剂层12000优选在200°至400°F的温度范围下涂覆，以使在所述的涂覆温度下胶粘剂的粘性允许胶粘剂充分地渗入到纤维增强水泥表面内。所述耐久的、高剪切强度的胶粘剂，在固化前理想地应允许30至60秒的工作(敞开)时间。胶粘剂可以采用任何类型的常用的热熔型涂覆设备来涂覆，例如辊式涂镀设备、帘幕式涂镀设备(curtain coater)、或加热式喷胶器。
将胶粘剂涂覆在增强固定装置表面54000通过将预定量的耐久的、高剪切强度的胶粘剂涂覆在增强固定装置13000表面的预定区域上，形成一层预定厚度的高剪切强度的胶粘剂层12000(当需要时用以保证纤维增强水泥构件11000和增强固定装置13000之间的正确粘结时)。胶粘剂优选在200°至400°F的温度范围下涂覆，以使在所述的涂覆温度下胶粘剂的粘性允许其渗入到纤维增强水泥构件11000内。所述耐久的、高剪切强度的胶粘剂，在固化前应理想地允许30至60秒的工作(敞开)时间。胶粘剂可以采用任何类型的常用的热熔型涂覆设备来涂覆，例如辊式涂镀设备、帘幕式涂镀设备、或加热式喷胶器。
将增强固定装置固定到构件表面55000手工地或借助机械装置将增强固定装置13000固定在纤维增强水泥构件11000上，使得固定点是在步骤53000和/或54000中涂覆的高剪切强度的胶粘剂层12000。
对增强固定装置和构件施加压力56000对纤维增强水泥构件11000和增强固定装置13000施加均匀的压力，以便将增强固定装置13000粘结在纤维增强水泥构件11000上。在带有着钉裙20000的增强纤维增强水泥板条的实例中，压力是通过同时传送纤维增强水泥构件11000和增强固定装置13000而使之穿过加压滚筒的筒隙、使得滚筒均匀地施加每直线英寸三磅的压力(8.25英寸宽的板条上25磅压力)施加的。可以用其它机械装置向更加复杂形状的组件施加压力。
固化胶粘剂57000将纤维增强水泥构件11000和增强固定装置13000固定在适当的位置保持预定的时间、压力和温度，以便将它们永久性地粘结在一起。所需的压力、时间和温度是由所采用的高剪切强度胶粘剂的特性以及制造过程的生产线速度决定的。在带有着钉裙20000的增强纤维增强水泥板条的实例中，热熔型聚氨基甲酸酯胶粘剂在250°F下涂覆，所述元件在60秒钟内装配，且利用加压滚筒的滚动瞬时地施加压力。
从压力机中取出纤维增强水泥构件58000利用手工或机械装置从压力机中取出完成的增强纤维增强水泥构件10000。
有利的是，以上所描述的局部增强的实施例通过让薄的轻质量的板条或构件与更厚的密度更大的板条或构件具有相同的刚性，改善了薄的纤维增强水泥板条或其它构件的可操作性。通过利用牢固地粘结在纤维增强水泥构件的特定部分上的局部增强固定装置，纤维增强水泥构件的刚性、弯曲强度、和/或冲击强度可以得到改善，从而允许这样的构件能够被用于先前因其脆弱性不适于采用纤维增强水泥材料的用途。按上述方法形成的纤维增强水泥板条，当被暗钉固定时能够经受高风力，并提供一种能够在保证可靠连接的同时减小纤维增强水泥板条之间的搭接量的方法。根据上述方法制造的构件也具有更强的抵抗在暴露于湿干周期、碱性溶液、或浸泡/冷冻/解冻循环之后的胶粘剂失效的能力。此外，通过利用牢固地粘结在纤维构件的特定部分的局部增强固定装置，这样的构件可以被设计成用于特殊的较少用纤维增强水泥材料和/或较低密度纤维增强水泥材料的用途。在以上利用薄片支承的纤维增强水泥板条的实施例中，所述板条能够反射来自建筑物的热量，这使建筑物在热天气下保持较为凉爽。
在另一个实施例中，为纤维增强水泥构件提供局部增强固定装置的问题，可以通过在纤维增强水泥构件处于半成品或塑性状态时将增强固定装置嵌入纤维增强水泥构件中来解决。优选的是，增强纤维构件应选择能承受纤维增强水泥构件固化过程中的高温，以便不会丧失其效能。
结论本发明的某些优选实施例为具有传统的深阴影线的轻质量的纤维增强水泥壁板条组件提供了有效的方案。特别是，深阴影线是在不必对壁板条进行机加工或去除任何壁板条材料的情况下产生的。作为替代，壁板条是通过将材料加到一种较薄的原始基材壁板条上，而不是如先前技术中所示从厚的矩形部分上去除材料而形成的。此外，双构件纤维增强水泥材料可以利用优选实施例的胶粘剂成分牢固而迅速地粘结而成。同样地，薄的轻质量板条可以被用作产生厚的阴影线的板壁材料。
另外，某些优选实施例的壁板条组件提供了互锁结构，其允许板条易于被迅速地安装，并沿着板壁的长度而在板壁的各行之间保持了板条行的恒定的露出部分尺寸。壁板条组件还提供了可变露出部分高度的安装灵活性。壁板条组件在无需露头钉面的情况下，借助于重力使两块板条紧密而均匀地配合在一起。
此外，本发明的某些优选实施例，通过允许一种薄的轻质量的板条在成为远为更薄和密度更大的板条情况下具有相同的刚性，使薄的纤维增强水泥板条具有改善的可操作性和强度。这优选通过以增强固定装置增强纤维增强水泥构件的特定部分来实现。局部增强的构件具有产生低成本构件的优点，其安装时易于操作并可抵抗风力。增强构件还提供了一种可在保证可靠连接的同时使纤维增强水泥构件之间搭接量最小化的手段，以及一种反射热量的手段。
尽管前述发明已经根据某些优选实施例进行了描述，参照这里的公开内容，那些本技术领域技术人员将会明白其它的实施例。因此，本发明不意味着要受限于优选实施例的描述，反之，本发明应仅参照随附的权利要求书来限定。
权利要求
1.一种板条组件，其包括纤维增强水泥壁板条，其具有正面、背面、上端和下端；用于将所述壁板条固定在安装面上的区域，所述区域位于所述壁板条的所述正面靠近所述上端；和在所述壁板条的所述背面靠近所述下端的锁扣搭接区域，所述锁扣搭接区域允许所述纤维增强水泥壁板条被降低到相邻的壁板条上，其方式使得相邻板条的所述用于固定的区域被该锁扣搭接区域所覆盖，其中所述锁扣区域确定了板条暴露面的暴露部分，并允许在安装期间调整所述板条。
2.如权利要求1所述的组件，其中所述纤维增强水泥壁板条包括具有大约为1.2克/厘米3或更低密度的低密度纤维增强水泥板条。
3.如权利要求1所述的组件，其中所述板条包括从所述上端到所述下端基本平坦的正面。
4.如权利要求1所述的组件，其中所述板条从其下端到其上端在厚度上减小。
5.如权利要求1所述的组件，其进一步包括扣接榫部分，该扣接榫部分凹入所述正面中，使得当相邻板条被叠放到所述壁板条上时，该相邻板条的外表面大致为平面。
6.如权利要求5所述的组件，其中所述扣接榫部分包括具有两个彼此相对形成一定角度的相邻表面的榫头。
7.如权利要求6所述的组件，其中所述角度大约为30至85度。
8.如权利要求5所述的组件，其中所述锁扣区域包括一对彼此相对形成一定角度的相邻表面。
9.如权利要求8所述的组件，其中所述锁扣区域的所述角度大致等于所述扣接榫部分的所述角度。
10.如权利要求1所述的组件，其中所述壁板条进一步包括定位指示器，该定位指示器指示预定区域以便于安放连接件。
11.如权利要求10所述的组件，其中所述壁板条具有一个或多个在所述定位指示器下形成的连续孔隙。
12.如权利要求1所述的组件，其中所述锁扣区域包括“V”形锁扣。
13.如权利要求12所述的组件，其中所述“V”形锁扣包括锁扣内斜面、锁扣内表面、和锁扣内钝面。
14.如权利要求12所述的组件，其中所述“V”形锁扣包括至少一个可压缩区域，该可压缩区域允许所述板条在安装时与相邻板条之间相互锁扣，并对非平整的安装面提供了侧向补偿。
15.如权利要求14所述的组件，其中所述可压缩区域是由弹性材料制成的。
16.如权利要求12所述的组件，其中所述“V”形锁扣和所述纤维增强水泥壁板条经挤压形成为单构件组件。
17.如权利要求1所述的组件，其中所述壁板条是局部中空的。
18.如权利要求1所述的组件，其中所述壁板条是通过挤压工艺形成的。
19.如权利要求1所述的组件，其中所述壁板条是通过Hatschek工艺形成的。
20.一种具有正面、背面、上端和下端的纤维增强水泥壁板条，其包括用于将所述壁板条固定在安装面上的区域，所述区域处于所述壁板条的所述正面靠近所述上端；和在所述壁板条的所述背面的靠近所述下端的锁扣搭接区域，所述锁扣搭接区域允许所述纤维增强水泥壁板条被降低到相邻的壁板条上，其方式使得相邻板条的所述用于固定的区域被该锁扣搭接区域所覆盖，其中所述锁扣搭接区域确定了板条暴露面的暴露部分，并允许在安装期间调整所述板条；其中所述壁板条是通过挤压工艺形成的。
21.一种具有正面、背面、上端和下端的纤维增强水泥壁板条，其包括用于将所述壁板条固定在安装面上的区域，所述区域处于所述壁板条的所述正面靠近所述上端；和在所述壁板条的所述背面靠近所述下端的锁扣搭接区域，所述锁扣搭接区域允许纤维增强水泥壁板条被下降到相邻的壁板条上，其方式使得相邻板条的所述用于固定的区域被该锁扣搭接区域所覆盖，其中所述锁扣搭接区域确定了板条暴露面的暴露部分，并允许在安装期间调整所述板条；其中所述壁板条是通过Hatschek工艺形成的。
全文摘要
在一个实施例中，一种包括有互锁结构的壁板条，其允许所述壁板条以一种能产生均匀的深阴影线的方式与其它壁板条叠放。所述互锁结构确定了板条暴露面的暴露部分，并允许在安装期间调整板条。所述壁板条可以通过挤压工艺或Hatschek工艺来形成。
文档编号B28B1/00GK1513073SQ02811074
公开日2004年7月14日 申请日期2002年4月3日 优先权日2001年4月3日
发明者A·J·布莱克, J·A·格利森, D·J·马尔克雷伊, S·特齐安, A J 布莱克, 格利森, 氚, 马尔克雷伊 申请人:詹姆斯·哈迪研究有限公司, 詹姆斯 哈迪研究有限公司