专利名称：高密度玻璃纤维增强水泥曲面板及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种高密度玻璃纤维增强水泥曲面板及制造 方法。
背景技术：
在“城市，让生活更美好”的理念推动下，我们正处在一个历史从所未有的大规模 的城市化进程，城市建设和基础经济建设规模在迅速扩大，在城市建设中混凝土是目前用 量最大的建筑材料之一，为建筑业及基础设施建设提供了有力的支撑，因此也对水泥及水 泥制品构件提出了更高的要求，特别是低碳经济的提出，低碳排放技术的应用，提出了新的 更为紧迫要求。可另一方面建筑正向多层次、多样化方向发展，人们对高档文化娱乐交流场 所的需求日渐剧增，各种大型标志性建筑应运而生，这些建筑物外观造型独特，内装饰更是 极富变化，要求提供外观细密、华丽且不变形、重量轻、强度高、防火、环保且安装方便的新 型缘色建材。对于这种特异的造型的要求，传统水泥板是很难达到其要求的。本发明人在 2007年10月30日提出了名称为“玻璃纤维增强水泥板及其制造方法”的申请，中国专利公 报于2009年3月18日公开了这份申请，其公告号为CN101386509A。在2008年6月29日 提出了名称为“高性能玻璃纤维增强水泥板及流水线制造方法”的申请。本发明人在这些 基础上又作了更深入的研究，用新工艺、新装备，系统解决了传统水泥板只能作为平板状的 关键问题，力促其转化为生产力，呈弧形或波浪形曲面的高度密玻璃纤维增强水泥曲面板 与传统平板式水泥板产品相比更具有耐久、抗压、抗折性，且造型更加美观。
发明内容
本发明的目的是提供一种重量轻、强度高、曲线美、可与周围环境协调的高密度玻 璃纤维增强水泥曲线板及制造方法。本发明通过以下技术方案于以实现一种高密度玻璃纤维增强水泥曲线板，其特 殊之处在于，具有由玻璃纤维网格布形成等截面曲面状边框结构、边框结构内设有二层呈 同样曲面状的玻璃长纤维层，所述二层曲面状的玻璃长纤维层之间、以及曲面状玻璃长纤 维层与上、下曲面状玻璃纤维网格布之间、以及上、下曲面状玻璃纤维网格布外层均设有同 样曲面状水泥浆体与玻璃纤维短切丝的混凝层。所述的曲面状为圆弧状。所述的曲面状为正弦波状。—种高密度玻璃纤维增强水泥板的制造方法，其特殊之处在于，它的组成及含量分别为波特兰水泥100、石英砂或水洗黄砂100、聚合物乳 胶0. 05、净热水14. 5、玻璃纤维彡5，所述玻璃纤维含量由下列部分组成含氧化锆 (ZrO2) 16. 7%的耐碱玻璃纤维网格布、玻璃纤维无捻粗纱长纤维，玻璃纤维短切丝，其百分 比含量分别为2 1.5 1.5。包含以下步骤
①计量配料按前述配比称量计量波特兰水泥、石英砂或水洗黄砂均勻混合，其后 加入聚合物乳胶、热水混合液体继续搅拌；②玻璃纤维备料按前述配比称量，玻璃纤维网格布卷料轴、玻璃纤维无捻粗纱长 纤维束卷料轴、按相当玻璃纤维短切丝量的玻璃纤维无捻粗纱长纤维放入短切丝喷枪料筒 内；③成型辅料备料上包膜卷料轴、下包膜卷料轴；(聚脂薄膜)④从成型线起始端沿输送线依次布置成型辅料下包膜卷料轴、下玻璃纤维网格 布卷料轴、第一水泥浆料卸料口、第一玻璃纤维短切丝喷枪、第一玻璃纤维无捻粗纱长纤维 束卷料轴、第二水泥浆料卸料口、第二玻璃纤维短切丝喷枪、第二玻璃纤维无捻粗纱长纤维 束卷料轴、第三水泥浆料卸料口、第三玻璃纤维短切丝喷枪、上玻璃纤维网格布卷料轴、成 型辅料上包膜卷料轴；⑤雏形第一步，先构筑成型腔体进料口 成型辅料下包膜、下玻璃纤维网格布通过折边机 折边形成水泥曲面板雏形腔体的下部的开口边框；第二步，底部雏形将备制的水泥浆体通过第一水泥浆料卸料口喷铸到前述水泥 板雏形腔体的开口边框中，利用第一刮板将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第一玻 璃纤维短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第一齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向， 其后按开口边框宽度方向铺设第一层玻璃纤维无捻粗纱长纤维；第三步，中部雏形通过第二水泥浆料卸料口喷铸备制的水泥浆体，利用第二刮板 将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第二短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第二 齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后按开口边框宽度方向铺设第二层玻璃纤维无捻 粗纱长纤维；第四步，上部雏形通过第三水泥浆料卸料口喷铸备制的水泥浆体，利用第三刮板 将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第三短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第三 齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后覆盖表层玻璃纤维网格布形成边框结构，最后 覆盖一层上包膜与下包膜开口边框的折边贴合在一起；⑥振动在形成雏形腔体的同时，由安装在输送机下方或上方的振动器对水泥浆 体进行振动；⑦半固化初成雏形的水泥板随输送机移动，移动过程中在输送带整个长度上对 初成雏形的水泥板加热，温度保持在80. 5°C以上，时间为11. 5 15分钟；⑧切割根据产品要求的长度对高密度玻璃纤维增强水泥雏形板横向切割；⑨入曲面模腔定型养护将半固化切割后的高密度玻璃纤维增强水泥雏形板放入 预制的曲面模腔中入养护室或加温养护，温度60°C，时间8小时；或帆布覆盖，室温，24小 时，完成曲面成型。所述步骤①计量配料的热水温度为80. 5 88°C。所述步骤③成型辅料备料中的下包膜卷为人造革。所述步骤③成型辅料备料人造革的表面带有凸凹花纹，带有凸凹花纹的面为形成 雏形腔体开口边框的内表面。所述步骤⑨入曲面模腔定型养护中的曲面模腔由模底及四周的边框组成，模底为大圆弧状。所述步骤⑨入曲面模腔定型养护中的曲面模腔由模底及四周的边框组成，模底为 正弦波状。本发明的积极效果是本发明提出的高性能玻璃纤维增强水泥曲面板及制造方法 具有如下优点1)突破了水泥制品必需与钢筋结合构成制品的传统观念，充分利用玻璃纤 维的柔韧性，在水泥制品的三维空间内均有增强玻璃纤维，不仅可抗压也抗拉，提高了产品 的整体性能；2)突破了水泥制只能制成平板状传统观念，通过半固化状态的板块在曲面模 腔最后成型得所需的曲面板，可制造出与周边环境相协调的各种优美造型的产品；3)突破 了水泥制只能制成平直表面的传统观念；利用制作过程中依靠下包膜人造革表面的纹路， 可制成各种花式特色的表面制品，无需人工刻意雕刻。本产品制造方法科学合理、连续生 产、高效成本低、且产品板面光滑、不变形、便于建筑现场安装等特点，特别适用于潮湿环境 中的各类建筑物的内外墙、吊顶装修，取得了显著的进步和高的经济效益。
图1为本发明一种实施例的结构简图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述，本实施例中水泥板制品规格为 1200X2400X12mm，，如图1所示，其结构形式为高密度玻璃纤维增强水泥板的结构为由 玻璃纤维网格1布形成等截面正弦波曲面状边框结构、边框结构内设有二层呈同样曲面状 的玻璃长纤维层2，所述二层曲面状的玻璃长纤维层2之间、以及曲面状玻璃长纤维层2与 上、下曲面状玻璃纤维网格布1之间、以及上、下曲面状玻璃纤维网格布1外层均设有同样 曲面状水泥浆体与玻璃纤维短切丝的混凝层3。本发明采用下列步骤生产①计量配料按前述配比称量计量波特兰水泥100、石英砂或水洗黄砂100、聚合 物乳胶0. 05,80. 5°C净热水14. 5，送入搅拌机均勻混合制成浆体，分别送入第一水泥浆料 卸料口、第二水泥浆料卸料口、第三水泥浆料卸料口。②玻璃纤维备料按前述配比5称量，玻璃纤维由下列组成玻璃纤维网格布卷料 轴、玻璃纤维无捻粗纱长纤维束卷料轴、按相当玻璃纤维短切丝量的玻璃纤维无捻粗纱长 纤维放入短切丝喷枪料筒内，各组分的百分比含量分别为；③成型辅料备料上包膜采用聚脂薄膜卷料轴、下包膜采用人造革卷料轴，且人造 革革表面为雏形腔体开口边框的内表面。④从成型线起始端沿输送线依次布置成型辅料下包膜卷料轴、下玻璃纤维网格 布卷料轴、第一水泥浆料卸料口、第一玻璃纤维短切丝喷枪、第一玻璃纤维无捻粗纱长纤维 束卷料轴、第二水泥浆料卸料口、第二玻璃纤维短切丝喷枪、第二玻璃纤维无捻粗纱长纤维 束卷料轴、第三水泥浆料卸料口、第三玻璃纤维短切丝喷枪、上玻璃纤维网格布卷料轴、成 型辅料上包膜卷料轴；其中玻璃纤维无捻粗纱长纤维束按输送带的宽度等距离分布在卷 料轴上，按相当玻璃纤维短切丝量的玻璃纤维无捻粗纱长纤维放入短切丝喷枪料筒内，喷 射时喷枪自动将长纤维切成3 5cm的短切丝。
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⑤雏形第一步，先构筑形成雏形腔体进料口 成型辅料下包膜人造革、下玻璃纤维网格布 通过折边机折边形成水泥曲面板雏形腔体的下部的开口边框；由于采用了人造革作下包 膜，省去了传统做法的托板，并可利用人造革革表面的花纹面制作过程中作为模板刻印在 水泥曲面板的板面。第二步，底部雏形将备制的水泥浆体通过第一水泥浆料卸料口喷铸到前述水泥 板成型腔体的开口边框中，利用第一刮板将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第一玻 璃纤维短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第一齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向， 其后按开口边框宽度方向铺设第一层玻璃纤维无捻粗纱长纤维；本层为水泥浆体与玻璃纤 维短切丝包裹玻璃纤维网格布层，其层厚为总板厚的1/3，与传统做法的不同之处是采用了 利用第一齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，令水泥曲面板在三维空间内均充填有玻璃 纤维。第三步，中部雏形通过第二水泥浆料卸料口喷铸备制的水泥浆体，利用第二刮板 将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第二短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第二 齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后按开口边框宽度方向铺设第二层玻璃纤维无捻 粗纱长纤维；本层为水泥浆体与玻璃纤维短切丝包裹玻璃纤维无捻粗纱长纤维层，其层厚 为总板厚的1/3，本层次充分发挥玻璃纤维无捻粗纱长纤维的柔韧性，令水泥制品不仅有抗 压而且能抗拉的优良特性，同样在本层次中利用了第二齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方 向。第四步，上部雏形通过第三水泥浆料卸料口喷铸备制的水泥浆体，利用第三刮板 将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第三短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第三 齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后覆盖表层玻璃纤维网格布形成边框结构，最后 覆盖一层上包膜与下包膜开口边框的折边贴合在一起；该层为水泥浆体与玻璃纤维短切丝 包裹玻璃纤维网格布层，其层厚为总板厚的1/3，最后覆盖一层聚脂薄膜与下部的开口矩形 框的折边贴合在一起，完成腔体成型。在水泥曲面板雏的形成过程中最显著的特点是采用 了齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，令水泥曲面板在三维空间内均充填有玻璃纤维。⑤振动在形成雏形腔体的同时，由安装在输送机下方或上方的振动器对成型浆 体进行振动，振动将使水泥板更为密实，不会出现空洞。⑥滚压在形成雏形腔体覆盖层覆盖玻璃纤维的同时，对形成雏形腔体内的浆体 进行滚压，滚压由一组滚压轮组成，其与水泥板的间隔遂渐变小，滚压采用顺序渐进的方式 最后压制成所需厚度。⑦半固化初步形成雏形的水泥板随输送机移动，移动过程中在输送带整个长度 上对初凝形成雏形的水泥板加热，温度保持在80. 5°C以上，时间为11. 5 15分钟；⑧切割根据产品要求的长度对玻璃纤维增强水泥板横向切割；⑨入曲面模腔定型养护将半固化切割后的高密度玻璃纤维增强水泥板放入预制 的曲面模腔中入养护室或加温养护，温度60°C，时间8小时；或帆布覆盖，室温，24小时，完 成曲面成型。所述曲面模腔定型养护中的曲面模腔由模底及四周的边框组成，模底为正弦 波状，这样可得截面为正弦波的水泥曲面板。曲面模腔的模底也可为大圆弧状，得到截面为 大圆弧状的水泥曲面板。模腔可采用细木工板之类的材料制作，降低生产成本。
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下表1列出了本发明生产的玻璃纤维增强水泥曲面板，其规格为 1200*2400* 12mm，材料重量为21. 6 24. 4kg/m2，经检测，本产品与传统玻璃纤维水泥制品 GRC性能按照JC/T940检测标准对比如下
权利要求
一种高密度玻璃纤维增强水泥曲线板，其特征在于，具有由玻璃纤维网格布形成等截面曲面状边框结构、边框结构内设有二层呈同样曲面状的玻璃长纤维层，所述二层曲面状的玻璃长纤维层之间、以及曲面状玻璃长纤维层与上、下曲面状玻璃纤维网格布之间、以及上、下曲面状玻璃纤维网格布外层均设有同样曲面状水泥浆体与玻璃纤维短切丝的混凝层。
2.根据权利要求1所述的高密度玻璃纤维增强水泥曲线板，其特征在于，所述的曲面 状为圆弧状。
3.根据权利要求1所述的高密度玻璃纤维增强水泥曲线板，其特征在于，所述的曲面 状为正弦波状。
4.一种高密度玻璃纤维增强水泥曲线板的制造方法，其特征在于，它的组成及含量分别为波特兰水泥100、石英砂或水洗黄砂100、聚合物乳胶0. 05、 净热水14. 5、玻璃纤维> 5，所述玻璃纤维含量由下列部分组成含氧化锆(&02) 16. 7% 的耐碱玻璃纤维网格布、玻璃纤维无捻粗纱长纤维，玻璃纤维短切丝，其含量分别为2 · 1 · 1. 5 ο包含以下步骤①计量配料按前述配比称量计量波特兰水泥、石英砂或水洗黄砂均勻混合，其后加入 聚合物乳胶、热水混合液体继续搅拌；②玻璃纤维备料按前述配比称量，玻璃纤维网格布卷料轴、玻璃纤维无捻粗纱长纤维 束卷料轴、按相当玻璃纤维短切丝量的玻璃纤维无捻粗纱长纤维放入短切丝喷枪料筒内；③成型辅料备料上包膜卷料轴、下包膜卷料轴；(聚脂薄膜)④从成型线起始端沿输送线依次布置成型辅料下包膜卷料轴、下玻璃纤维网格布卷 料轴、第一水泥浆料卸料口、第一玻璃纤维短切丝喷枪、第一玻璃纤维无捻粗纱长纤维束卷 料轴、第二水泥浆料卸料口、第二玻璃纤维短切丝喷枪、第二玻璃纤维无捻粗纱长纤维束卷 料轴、第三水泥浆料卸料口、第三玻璃纤维短切丝喷枪、上玻璃纤维网格布卷料轴、成型辅 料上包膜卷料轴；⑤雏形第一步，先构筑成型腔体进料口 成型辅料下包膜、下玻璃纤维网格布通过折边机折边 形成水泥曲面板雏形腔体的下部的开口边框；第二步，底部雏形将备制的水泥浆体通过第一水泥浆料卸料口喷铸到前述水泥板雏 形腔体的开口边框中，利用第一刮板将水泥浆体均布在开口边框内，同时打开第一玻璃纤 维短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第一齿轮式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后 按开口边框宽度方向铺设第一层玻璃纤维无捻粗纱长纤维；第三步，中部雏形通过第二水泥浆料卸料口喷铸备制的水泥浆体，利用第二刮板将水 泥浆体均布在开口边框内，同时打开第二短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第二齿轮 式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后按开口边框宽度方向铺设第二层玻璃纤维无捻粗纱 长纤维；第四步，上部雏形通过第三水泥浆料卸料口喷铸备制的水泥浆体，利用第三刮板将水 泥浆体均布在开口边框内，同时打开第三短切丝喷枪喷射玻璃纤维短切丝，利用第三齿轮 式压辊改变玻璃纤维短切丝方向，其后覆盖表层玻璃纤维网格布形成边框结构，最后覆盖一层上包膜与下包膜开口边框的折边贴合在一起；⑥振动在形成雏形腔体的同时，由安装在输送机下方或上方的振动器对水泥浆体进行 振动；⑦半固化初成雏形的水泥板随输送机移动，移动过程中在输送带整个长度上对初成雏 形的水泥板加热，温度保持在80. 5°C以上，时间为11. 5 15分钟；⑧切割根据产品要求的长度对高密度玻璃纤维增强水泥雏形板横向切割；⑨入曲面模腔定型养护将半固化切割后的高密度玻璃纤维增强水泥雏形板放入预制 的曲面模腔中入养护室或加温养护，温度60°C，时间8小时；或帆布覆盖，室温，24小时，完 成曲面成型。
5.根据权利要求5所述高密度玻璃纤维增强水泥曲线板的制造方法，其特征在于所述 步骤①计量配料的热水温度为80. 5 88°C。
6.根据权利要求5所述高密度玻璃纤维增强水泥曲线板的制造方法，其特征在于所述 步骤③成型辅料备料中的下包膜卷为人造革。
7.根据权利要求5所述高密度玻璃纤维增强水泥曲线板的制造方法，其特征在于所述 步骤③成型辅料备料人造革的表面带有凸凹花纹，带有凸凹花纹的面为形成雏形腔体开口 边框的内表面。
8.根据权利要求5所述高密度玻璃纤维增强水泥曲线板的制造方法，其特征在于所述 步骤⑨入曲面模腔定型养护中的曲面模腔由模底及四周的边框组成，模底为大圆弧状。
9.根据权利要求5所述高密度玻璃纤维增强水泥曲线板的制造方法，其特征在于所述 步骤⑨入曲面模腔定型养护中的曲面模腔由模底及四周的边框组成，模底为正弦波状。
全文摘要
本发明涉及一种高密度玻璃纤维增强水泥曲面板及制造方法。具有由玻璃纤维网格布形成等截面曲面状边框结构、边框结构内设有二层呈同样曲面状的玻璃长纤维层，所述二层曲面状的玻璃长纤维层之间、以及曲面状玻璃长纤维层与上、下曲面状玻璃纤维网格布之间、以及上、下曲面状玻璃纤维网格布外层均设有同样曲面状水泥浆体与玻璃纤维短切丝的混凝层。本发明制造方法的重要步骤为先构筑成型腔体雏形，包括底部雏形、中部雏形、上部雏形，半固化后入曲面模腔定型养护，完成曲面成型。本发明具有如下优点1)突破了水泥制品必需与钢筋结合构成制品的传统观念；2)突破了水泥制只能制成平板状传统观念；3)突破了水泥制只能制成平直表面的传统观念。
文档编号C04B14/42GK101985849SQ20101018426
公开日2011年3月16日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者马义和 申请人:马义和