一种柔性石膏纤维复合墙板的制作方法

本发明涉及一种建筑材料，具体涉及一种由半水石膏粉为主要原料制成的柔性石膏纤维复合墙体材料。

背景技术：

石膏作为一种传统的建筑材料应用已达数千年，是一种优良的防火建材且具有调整室内空气湿度的特点。但当前石膏材料的应用，主要仍是先以半水石膏【包括建筑石膏粉（β-半水石膏）、或高强石膏粉（α-半水石膏）】加水混合为浆体后，再浇注成型水化硬化为二水石膏为矿物成分的刚性石膏制品如石膏雕塑、石膏吊顶、或纸面石膏板、或纤维石膏板、或石膏砌块、或泡沫石膏等刚性的石膏制品，然后，再将已固化硬化的石膏制品用于建筑工程中，其加工至工程应用工序多，其强度（易碎易挠曲变形）和保温隔热及吸声隔音效果等也不尽如人意，生产、运输和安装使用过程中破损率偏高（如掉角、开裂或折断），人力成本亦较高，且造成一定的环境污染。

众所周知，为提高石膏制品如石膏板的强度，现有技术通常是在石膏浆料中添加一定量的纤维使其变得更结实牢固，其关键就在于所添加纤维的长短、数量和分布均匀性，但石膏浆料和纤维混合均匀极为困难。当前先进的技术方法是先布设纤维纸或纤维网或纤维丝线，然后浇注石膏浆料，硬化制成刚性的纸面石膏板或纤维石膏板制品。现有技术方法至今仍没有有效的办法将短纤维与石膏浆料预混合均匀，更没有有效的办法将长纤维和短纤维同时与石膏（无论浆料或干粉）预混合均匀，这既严重制约了石膏与纤维的复合材料应有的抗挠曲变形能力和抗冲击能力的发挥，也使石膏材料在工程中的应用尤其是作为墙体材料的应用受到了一定的局限。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的所述缺陷，提供一种不易碎裂挠曲变形，安装施工方便，便于运输、可清洁化高效率拼装施工、且安装后可加水润湿立即固化为抗冲击抗震强度高，保温、吸声隔音效果好的柔性石膏纤维复合墙板。

本发明解决其技术问题釆用的技术方案是，一种柔性石膏纤维复合墙板，由定形连接机构件、纤维荆棘网和/或纤维荆棘绳、半水石膏粉、纤维布或纤维布板形袋构成柔性石膏纤维复合墙板的主体；所述纤维荆棘网和/或纤维荆棘绳由长纤维和短纤维制成；所述定形连接机构件包括用于稳定柔性石膏纤维复合墙板的板形状和尺寸、并使柔性石膏板便于安装拼接的定形板边、或定形条和连接杆或扎带和/或扎丝、或定形套箍或子母扣和/或定形丝线，定形板边组合固定于柔性石膏纤维复合墙板的边部，定形条固定于柔性石膏纤维复合墙板的板面的内部和/或外部，连接杆或子母扣或扎带或扎丝和/或定形丝线固定柔性石膏纤维复合墙板内的纤维荆棘网和/或纤维荆棘绳和半水石膏粉；所述纤维荆棘网处于纤维布之间或纤维布板形袋内并与柔性石膏纤维复合墙板的边部固接；所述纤维荆棘绳处于纤维荆棘布和纤维荆棘网的夹层之间，纤维荆棘绳的两端固定于柔性石膏纤维复合墙板的边部或与板边直接固定；所述纤维布或纤维布板形袋构成柔性石膏纤维复合墙板的板面；所述半水石膏粉填充于纤维荆棘布与纤维荆棘网和/或纤维荆棘绳之间构成的三维纤维空间的空隙中。

进一步，所述柔性石膏纤维复合墙板的表面设有防潮防尘贴纸或塑料薄膜。或釆用单面贴有防潮防尘贴纸或薄膜的纤维布或板形纤维布袋以防止少量的半水石膏粉尘外逸污染环境，并防潮。

进一步，所述柔性石膏纤维复合墙板内设有一根至多根边部露头的多孔空心管。多孔空心管用于安装固定后加水润湿柔性石膏板内的半水石膏粉使之水化固化，并作为安装后墙体或板材的预埋线缆管道；还可以设置其它预埋件，以便于安装或满足墙体其它功能如挂钩。

进一步，所述纤维荆棘网为长丝纤维线或编织纤维绳编制成的单面或双面编织有或粘结有或机械约束固定有凸起的散射状短纤维、束状短纤维、纤维绒棉中的至少一种，或同时约束固定有轻质多孔颗粒料或泡沫颗粒的纤维网。

进一步，所述纤维荆棘绳为长丝纤维线上或编织纤维绳上约束固定有散射状短纤维、束状短纤维、纤维绒棉中至少一种的纤维绳，或为同时约束固定有散射状短纤维、束状短纤维和轻质多孔颗粒料或泡沫颗粒料的纤维绳。

进一步，所述纤维布板形袋为预制的扁形单袋或扁形纤维布夹层袋，或为所述纤维布、定形机构件材料经加工成型形成的半封闭板形袋。

进一步，所述半水石膏粉为β-半水石膏粉（建筑石膏粉）、或α-半水石膏粉（高强石膏粉），或以半水石膏为主要成分的粉料，或为散状纤维和半水石膏粉的混合物纤维石膏粉，所述半水石膏粉或纤维石膏粉中可加入质量比0～50%的多孔/空心颗粒料或颗粒状泡沫料。

进一步，所述定形连接机构件之定形板边、定形条、定形套箍、连接杆、子母扣、扎带为金属材料、动植物材料或合成材料制成；定形机构件之定形扎丝、定形丝线为金属丝、动植物纤维或合成纤维制成的丝线或纤维绳。

进一步，所述纤维布采用纤维毯或纤维荆棘布或无纺布或覆膜纤维布或纤维纸替代；所述纤维荆棘网采用组合的长丝纤维或纤维绳编织的纤维网替代；所述纤维荆棘绳采用组合的长丝纤维或纤维绳替代。

进一步，所述长丝纤维、纤维绳、短纤维、纤维绒棉、纤维荆棘网、纤维布为无机纤维、动植物纤维或合成纤维制成。所述无机纤维包括但不限于金属丝（如钢丝、铜丝）、玻璃纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、岩棉或矿棉等金属或无机矿物质材料纤维；所述动植物纤维包括但不限于棉麻纤维、竹木纤维、稻麦秸秆纤维、羊毛、蚕丝纤维等，所述合成纤维为高分子聚合物纤维，如涤纶、锦纶等。

本发明柔性石膏纤维复合墙板以纤维荆棘网/纤维荆棘绳即长丝纤维或纤维绳上约束固定的短纤维/纤维绒棉形成的长纤维和短纤维于三维纤维空间相结合为主，提供石膏复合材料所需的高抗挠曲变形和抗冲击抗震能力；以半水石膏粉为胶结料，填充于纤维荆棘网/纤维荆棘绳和纤维布构成的三维纤维空间的纤维间隙之中，安装固定后加水润湿，可立即有效覆裹胶结纤维荆棘网/纤维荆棘绳和纤维布之长短纤维，并使之具有防火阻燃性能；以纤维荆棘网和/或纤维荆棘绳与纤维布或其板形袋之长短纤维的分布配置为主，提供柔性石膏墙体材料安装固化后所需的多孔轻质、抗冲击抗震、隔热保温和吸声隔音性能，以定形连接机构件维持柔性石膏墙板的形状和尺寸的稳定性，且使之便于高效率拼装施工。安装固定后，加水润湿柔性石膏墙板内的半水石膏粉既同步胶结覆裹纤维荆棘网/纤维荆棘绳和纤维布或其板形袋之长纤维和短纤维及定形机构件，固化形成多孔柔性石膏纤维复合墙板，确保建筑工程应用中的石膏墙体材料具有较理想的多孔轻质、抗冲击抗震及保温隔热和吸声降噪能力。

建筑施工应用时，可利用柔性石膏纤维复合墙板的定形连接机构件快速拼装固定为石膏墙体，安装固定后，加水润湿其中的半水石膏粉，即水化硬化固结纤维布和纤维荆棘绳之长短纤维及定形机构件，形成整体的具有优良抗冲击抗震能力的多孔轻质保温吸声石膏墙体。对于设置有防潮防尘贴纸或薄膜的，施工拼装固定后，撕去防潮防尘贴纸或薄膜，加水润湿即可硬化，或先经露头的多孔管道加水润湿硬化后再撕去防尘贴纸或防尘薄膜。对于覆膜的纤维布，经露头的多孔管道加水润湿即可硬化固化。

本发明的有益效果：1）本发明利用传统的半水石膏粉（建筑石膏粉或高强石膏粉）、纤维荆棘绳和纤维荆棘网及其它各类纤维等制成的轻质柔性石膏纤维复合墙板，结构简单，制造方便；2）本发明柔性石膏纤维复合墙板质轻、抗震、抗冲击，隔热保温、吸声隔音及防火性能优异，利于节能减排和环境保护；3）产品易于个性化选材定制，其定形连接机构件和柔性板尺寸及预埋件等可个性化选择，便于按客户应用要求制成不同功能特色的可快速拼装的柔性石膏墙板；4）方便运输和施工安装，具有施工速度快，且可清洁化施工，建设成本较低。

附图说明

图1为本发明一种带定形板的柔性石膏纤维复合墙板的剖面结构示意图；

图2为本发明一种含泡沫颗粒的柔性石膏纤维复合墙板的结构示意图；

图3为本发明一种用子母扣和丝线固定纤维布板形袋的柔性石膏纤维复合墙板的结构示意图；

图4为本发明一种带防潮防尘贴纸、空心管及连杆支撑的柔性石膏纤维复合墙板的结构示意图；

图5为本发明之一种纤维荆棘网的结构示意图。

图6为本发明一种纤维荆棘绳的结构示意图。

图中：1-定形连接机构件，101-定形套箍，102-定形条，103-扎带，104-扎丝，105-定形丝线，106-定形板，107-子母扣，108-连接杆，2-纤维荆棘网，201-纤维荆棘绳，202–长纤维线，203-散射状短纤维，204-轻质泡沫，3-半水石膏粉，4-纤维布，5-纤维布板型袋，6-空心管，7-防潮防尘贴纸。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参照图1，本发明一种带定形板的柔性石膏纤维复合墙板实施例，包括定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布4，所述定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布4构成柔性石膏纤维复合墙板的主体；所述定形连接机构件1包括用于稳定柔性石膏纤维复合墙板的形状和尺寸、并使柔性石膏纤维复合墙板便于安装拼接的定形板101、定形条103、定形丝线105、卡环106，定形板101与定形条103组合固定柔性石膏纤维复合墙板主体的端部，所述纤维荆棘网2为长纤维线202上编制成的双面编织有凸起的散射状短纤维203形成的长短纤维于三维空间合理分布的纤维荆棘网；散射状短纤维203呈束状的短纤维（参见图6），其边部固定于柔性石膏纤维复合墙板的四边，并与定形板101、卡环106固定连接，间隔设置的定形丝线105分别纵向固定两排纤维荆棘绳201和一排纤维荆棘网2，所述纤维荆棘绳201处于纤维布4和纤维荆棘网2的夹层之间，纤维荆棘绳201的两端固定于柔性石膏纤维复合墙板主体的边部，与定形板101、卡环106固定连接；定形丝线105穿过纤维布4并压实纤维布4之间的半水石膏粉3、纤维荆棘网2和纤维荆棘绳201，防止其滑动鼓包，所述半水石膏粉3填充于纤维布4与纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201构成的三维纤维空间的空隙中，加水润湿其中的半水石膏粉，即水化硬化固结纤维布4、纤维荆棘网2和纤维荆棘绳201之长短纤维及定形机构件和预埋件，形成整体的具有优良抗挠曲变形和抗冲击抗震能力的多孔轻质保温吸声的石膏纤维复合墙板。当半水石膏粉为α-半水石膏粉时，本实施例柔性石膏纤维复合墙板的性能测试（按照(bs)en1170系列标准预制混凝土制品.玻璃纤维增强水泥的测试方法进行检测，下同）结果如下：

未固化的柔性石膏纤维复合墙板容重：850kg/m³；固化后的容重为1100kg/m³，固化后的导热系数：0.35w/m·k，固化后的平均隔音系数：0.23，固化后的抗压强度：12.5mpa,抗拉强度：28mpa。

防火性能：根据dinen13501-1标准测试，防火等级达a1级。

实施例2

参照图2，本发明一种含泡沫颗粒的柔性石膏纤维复合墙板实施例，包括定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布4；所述定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布4构成柔性石膏纤维复合墙板的主体；所述定形连接机构件1包括定形板101、定形套箍102、定形条103、扎丝104、定形丝线105，定形板101与定形条103组合固定柔性石膏纤维复合墙板的端部，定形套箍102与定形条103组合间隔设置固定于柔性石膏纤维复合墙板的中部，定形套箍102固定于柔性石膏纤维复合墙板的板面外部，纤维荆棘网2边部的长纤维丝202和纤维布4通过扎丝104与定形套箍102固定连接；散射状短纤维203、轻质泡沫204分别固定于纤维荆棘网2的两侧面，定形丝线105穿过纤维布4并压实纤维布4之间的半水石膏粉3、纤维荆棘绳201和纤维荆棘网2两侧的短纤维203、轻质泡沫204，防止其滑动鼓包；所述的纤维布4构成柔性石膏纤维复合墙板的板面；所述半水石膏粉3填充于纤维布4、纤维荆棘绳201与纤维荆棘网2构成的三维纤维空间的空隙中；安装后加水润湿其中的半水石膏粉，即可立即水化硬化固结纤维布和纤维荆棘网之长短纤维及定形机构件和预埋件，形成整体的具有容重低，保温效果好的多孔轻质保温吸声的石膏纤维复合墙板。当半水石膏粉为α-半水石膏粉时，本实施例石膏纤维复合墙板的性能测试结果如下：

未固化的柔性石膏纤维复合墙板容重：550kg/m³，固化后的容重为900kg/m³，固化后的导热系数：0.12w/m·k，固化后的平均隔音系数：0.2，固化后的抗压强度：3.5mpa,抗拉强度：13mpa。

防火性能：根据dinen13501-1标准测试，防火等级达b1级。

实施例3

参照图3，本发明一种用子母扣和丝线固定纤维布板形袋的柔性石膏纤维复合墙板实施例，包括定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布板形袋5；所述定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布板形袋5构成柔性石膏纤维复合墙板的主体；所述定形连接机构件1包括定形板101、定形条103、定形丝线105、子母扣107，定形板101、定形条103组合固定于柔性石膏纤维复合墙板的边部，定形条103固定于柔性石膏纤维复合墙板板面的内部，纤维荆棘网2成两排均布于纤维布板形袋5内，纤维荆棘绳201成单排纵向布于纤维布板形袋5中间，纤维荆棘绳201在定形丝线105作用下布于纤维荆棘网2的夹层之间，半水石膏粉3填充于纤维布板形袋5与纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201构成的三维纤维空间的空隙中；定形丝线105通过子母扣107固定柔性石膏纤维复合墙板内的纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201和半水石膏粉3于纤维布板形袋5内，并防止其滑动鼓泡；所述纤维布板形袋5构成柔性石膏纤维复合墙板的板面；柔性石膏纤维复合墙板内设有边部露头的空心管6，空心管6用于安装固定后加水润湿柔性石膏纤维复合墙板内的半水石膏粉使之水化固化，并作为安装后的预埋线缆管道。当半水石膏粉未α-半水石膏粉时，本实施例石膏纤维复合墙板的性能测试结果如下：

未固化的柔性石膏纤维复合墙板容重：750kg/m³，固化后的容重为1100kg/m³，固化后的导热系数：0.25w/m·k，固化后的平均隔音系数：0.35，固化后的抗压强度：12.5mpa，抗拉强度：26mpa。

防火性能：根据dinen13501-1标准测试，防火等级达a1级。

实施例4

参照图4，本发明一种带防潮防尘贴纸、空心管及连杆支撑的柔性石膏纤维复合墙板实施例，包括定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布4；所述定形连接机构件1、纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201、半水石膏粉3、纤维布4构成柔性石膏纤维复合墙板的主体；所述定形连接机构件1包括定形板101、定形条103、连接杆108和定形丝线105，定形板101、定形条103组合固定于柔性石膏板的边部，定形条103固定于柔性石膏板的板面的外部，纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201以三排形式均布于纤维布4之间，半水石膏粉3填充于纤维布4与纤维荆棘网2、纤维荆棘绳201构成的三维纤维空间的空隙中；连接杆108垂直均布于柔性石膏板面，并穿过纤维布4，纵向压实其中的半水石膏粉3和纤维荆棘绳201、纤维荆棘网2，并防止其滑动鼓泡；柔性石膏墙板内设置一根至多根边部露头的空心管6，空心管6用于安装固定后加水润湿柔性石膏板内的半水石膏粉使之水化固化，并作为安装后的预埋线缆管道；柔性石膏板的表面还设有防潮防尘贴纸7，以防止少量的半水石膏粉尘外逸污染环境、并防潮；柔性石膏板边部的定形板101设为卡扣形，便于柔性石膏板的拼装连接。当半水石膏粉为α-半水石膏粉时，本实施例石膏纤维复合墙板的性能测试结果如下：

未固化的柔性石膏纤维复合墙板容重700kg/m³，固化后的容重为1250kg/m³，固化后的导热系数：0.25w/m·k，固化后的平均隔音系数：0.3，固化后的抗压强度：3.2mpa,抗拉强度：18mpa。

防火性能：根据dinen13501-1标准测试，防火等级达a1级。

图5所示为本发明中的一种纤维荆棘绳实施例的结构示意图，所述纤维荆棘绳201为长纤维线202上约束固定有环状约束的散射状短纤维203；散射状短纤维203是呈束状的散射状短纤维。

图6所示为本发明之一种纤维荆棘网的结构示意图，所述纤维荆棘网2为长纤维线202上编制成的双面编织有凸起的散射状短纤维203形成的长短纤维于三维空间合理分布的纤维荆棘网；散射状短纤维203是呈束状的散射状短纤维。