专利名称：一种防火性能好的高强度板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及装饰材料领域，特别是一种超高性能家用、办公等防火门板或桌面、橱柜面板。
背景技术：
现有技术及状况描述目前国内外制备建筑门板尤其防火门板、桌面面板等采用的材料主要包括钢质、 木制、玻璃材料等。一般的钢质材料高温下稳定性差，导热系数高，隔热性能较差，且成本 高。普通的木制门板存在防火性能差、易变形、抗腐蚀性能差等不足；玻璃门板满足了美观 性的需求，但是脆性大，抗冲击性能差，且强度较低。本发明针对建筑装饰板材存在的问题及局限性，制备一种超高性能、新型复合防 火门板、橱柜及桌面面板等装饰板材一一超高性能水泥基复合板材，一方面可扩大建筑装 饰板材原材料的来源；另一方面减少对木材、钢材及塑料制品的需求，降低了成本；更重要 的是，这种板材具有极好的防火性能。主要的方法是在水泥无机胶凝材料中掺入适量的高活性、微米级超细矿粉(以下 简称微米矿粉)、矿物掺合料复合粉、不大于5mm的惰性骨料、有机纤维，经与水等拌合、硬 化而成。所用的微米级超细矿粉活性指数为普通掺合料活性指数的1. 5 2倍，比表面积 为1000m2/kg 3000m2/kg，是普通矿物掺合料的3 6倍。该类微米级矿粉掺入到水泥 体系中，使水化产物的结构更加致密，抗折强度达到18 30MPa，抗压强度可以达到80 120MPa。板材耐火性达到A类“隔热防火门”要求(GB 12955-2008)。所用的矿物掺合料 复合粉，为经过适当配比的硅灰、普通矿粉等二元或多元掺合料的复合粉料，复合粉料的加 入，进一步降低产品孔隙率，提高板材的表面光洁度和耐久性。在不影响板材强度以及密实 度的情况下，不大于5mm的惰性骨料的加入进一步降低板材的制备成本。制备的复合板材表面均勻平整，坚固耐用；通过压制成型工艺即可满足表面平整 性要求；同时根据美观性要求可进行表面处理；稳定性好，强度高，抗变形能力好。现有技术的缺陷及缺陷产生的原因1、钢质材料高温下稳定性差，导热系数高，因而隔热性能较差，且成本高。2、木质材料的应用极大的提高了对自然资源的需求，且普通木制材料的抗腐蚀性 能较差，含水率较高，易变形、强度较低，特别是防火性能差。3、玻璃板材强度低，脆性大，易遭破坏。4、塑料板材的制备不宜用于防火门等耐火性能要求高的面板制备，且该类有机高 分子材料的应用不利于人体健康。总之，现有的各类装饰板材由于生产成本较高，应用范围受限，不能很好的满足人 们对装饰板材的坚固、安全、适用和美观的需求。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种防火性能好的高强度板材，该板材的稳定性 高、抗冲击性能好、防火的水泥基门板或家具面板。该板材耐火性达到A类“隔热防火门” 要求(GB 12955-2008)。适用于连续工业化生产，机械化程度高，生产周期短，板材坚固、耐 用。用来取代木制、塑料等门板及家具面板，可用作防火性能好、强度高建筑门板及其他装 饰板材。技术方案本发明使用水泥作为无机胶凝材料，以高活性、微米级超细矿粉取代一 定量水泥，掺入适量经优化配比的矿物掺合料的二元或多元复合粉(以下简称复合粉)，并 加入适量的粒径在5mm以内的惰性骨料，以及体积分数为 3%左右的有机纤维，制备 过程控制水灰比在0. 15 0. 30之间，所有原材料均是对人体无毒无害的材料。可以得到稳 定性好、抗冲击性能高、干燥处理后含水率远低于12% (GB 12955-2008)的门板或桌面面 板。板材表面平整、光洁，耐磨性好、可靠性高；在多次启闭试验后，该类板材无松动、脱落、 严重变形、启闭卡阻等现象，启闭稳定性好。主要技术方案(试验条件、顺序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工 艺条件、操作步骤)该材料包括强度等级42. 5及以上的水泥、微米矿粉、复合粉、粒径5mm以内的惰 性骨料、超塑化剂、有机纤维；其中以重量百分比计水泥35% 50%微米矿粉 5% 30%复合粉 5% 15%惰性骨料 5% 50%超塑化剂 0.8% 2%以体积百分比计有机纤维 1% 3%。所述的微米矿粉，其粒径为5微米以内的占90%以上，比表面积在1000m2/kg 3000m2/kg之间，活性指数为普通矿粉活性指数的1. 5 2倍。所述的复合粉为硅灰与普通矿粉、粉煤灰优化组合的复合粉料，以重量百分比计硅灰10% 25%普通矿粉40% 60%粉煤灰25% 35%。所述的有机纤维为高弹模有机纤维，掺量为所有粉料的体积分数的 3%。水与(水泥+微米矿粉+复合粉)重量比为0. 15 0. 30。有益效果本发明所能完成的任务通过水泥无机胶凝材料与微米矿粉结合，在此基础上掺加适量复合粉，生产高性 能、环保、规格多样性的板材。为建筑门板，桌面面板的制备提供新的选择。主要优点性能按照上述的原材料及试验配比，采用普通浇注工艺即可得到高耐久、稳定性 好、抗冲击性能高的水泥基复合板材。工艺适合普通浇注、挤压等多种工艺。成本采用低成本、高活性、微米级超细矿粉取代适量重量的水泥，多元复合粉的加入属于矿物掺合料的优化配比组分，所有掺入的微米矿粉和复合粉均属于固体废弃物的 再生利用，生产成本低。粒径5mm以内的惰性骨料为天然的细集料，来源丰富。
具体实施例方式主要技术方案(试验条件、顺序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工 艺条件、操作步骤)原材料强度等级42. 5及以上水泥、微米矿粉(比表面积1000m2/kg 3000m2/ kg)、复合粉、粒径5mm以内的惰性骨料、超塑化剂、有机纤维、水。方案1、配比(重量比)水泥35% 50%微米矿粉 5% 30%复合粉5% 15%惰性骨料 5% 50%超塑化剂 0.8% 2%性能指标耐火性能达GB 12955-2008的A类隔热防火门要求即A3. 00 ；抗冲 击性能好，锤击能量达1000N ·πι左右；启闭性灵活；干燥处理后含水率低，远低于GB 12955-2008的(< 12% )要求；板材表面光滑致密，耐磨性高。2、1+有机纤维配比在1中加入体积分数 3%左右的高弹模有机纤维性能指标在满足1中相关性能的基础上，抗冲击性能提高1倍以上，抗压强度可 达120MPa，抗折强度可以提高至30MPa以上。3、不同的养护工艺对板材的力学性能及耐久性会产生很大的影响。较自然养护而言、采用标准养护，尤其高温高压养护工艺可以充分激发掺合料的活性，因此更容易获得高早强、高致密的板材。4、以上所有的配方可以在浆体凝结前，进行压制成型处理，提高表面的平整光洁 度、耐磨性能。也可以在浆体成型并干燥以后，进行适当的表面处理，提高板材的装饰性能、 美学效果。
权利要求
一种防火性能好的高强度板材，其特征在于该板材包括强度等级42.5及以上的水泥、微米矿粉、复合粉、粒径5mm以内的惰性骨料、超塑化剂、有机纤维；其中以重量百分比计水泥 35％～50％微米矿粉 5％～30％复合粉5％～15％惰性骨料 5％～50％超塑化剂 0.8％～2％以体积百分比计有机纤维 1％～3％。
2.根据权利要求1所述的防火性能好的高强度板材，其特征在于所述的微米矿粉，其 粒径为5微米以内的占90 %以上，比表面积在1000m2/kg 3000m2/kg之间，活性指数为普 通矿粉活性指数的1. 5 2倍。
3.根据权利要求1所述的防火性能好的高强度板材，其特征在于所述的复合粉为硅灰 与普通矿粉、粉煤灰优化组合的复合粉料，以重量百分比计硅灰10% 25%普通矿粉40% 60%粉煤灰25% 35%。
4.根据权利要求1所述的防火性能好的高强度板材，其特征在于所述的有机纤维为高 弹模有机纤维，掺量为所有粉料的体积分数的 3%。
全文摘要
一种防火性能好的高强度板材涉及一种超高性能家用、办公等防火门板或桌面、橱柜面板；该板材包括强度等级42.5及以上的水泥、微米矿粉、复合粉、粒径5mm以内的惰性骨料、超塑化剂、有机纤维；其中以重量百分比计水泥 35％～50％；微米矿粉 5％～30％；复合粉 5％～15％；惰性骨料 5％～50％；超塑化剂 0.8％～2％；以体积百分比计有机纤维 1％～3％。该板材的稳定性高、抗冲击性能好、防火的水泥基门板或家具面板。该板材耐火性达到A类“隔热防火门”要求。适用于连续工业化生产，机械化程度高，生产周期短，板材坚固、耐用。用来取代木制、塑料等门板及家具面板，可用作防火性能好、强度高建筑门板及其他装饰板材。
文档编号C04B28/00GK101805158SQ201010147129
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者余保英, 张亚梅, 邱晨 申请人:东南大学