防水纖維石膏板GRG及其制法
石膏具有快凝、造型性辣尺寸穩(wěn)定性好優(yōu)點,但它加工性,耐水性差,因此只限于內(nèi)裝飾材料和非結(jié)構(gòu)材料使用。為此在石膏中摻加纖維、;緩凝劑及水抄取創(chuàng)得纖維石膏板GRG,使石膏的脆性和加工性得到改善種,位這種纖維石膏板GRG的防水性仍未得到改善。也就是說石膏在常溫下對水有2%的溶解度,在流水作用下就更為嚴(yán)重。目前作為外裝飾材料廣泛使用的石膏水泥板又有硬化時間長,生產(chǎn)性和尺寸穩(wěn)定性差的缺陷。該專利介紹一種既不喪失石膏原有的快凝、造形性和尺寸穩(wěn)定性的良好特性,同時又改善了其脆性、加工性及抗水性的用于外裝飾材料的纖維石膏板GRG的制造方法。即用比石膏更難溶于水的一種以上的堿土金屬化合物的粒子,連續(xù)地接觸在石膏結(jié)構(gòu)體表面上或結(jié)構(gòu)體內(nèi)。這種連續(xù)地堿士金屬化合物的粒子形成的表面呈平面狀或主體狀。由于此表面的形成,使纖維石膏板GRG的抗水性顯著提高。
本方法使用的比硫酸酸鈣更難溶于水的堿土金屬化合物有碳硫鈣、壓硫酸鈣、磷硫鈣、氧化鈣、硝酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂、硫酸鋇、碳酸鋇、硝酸鋇等。
為了制造含有這些堿上金屬的化合物的纖維石膏板GRG,可以將這些堿土金屬化合物均勻混和在由纖維、石膏、緩凝劑和水組成的抄取混和物中抄取而制成,或是先將這種堿土金屬化合物的初始反應(yīng)物混合在上述纖維石膏板GRG的抄取組成物中,再將抄取制得的妙取物和生成堿土金屬化合物的反應(yīng)劑的水溶液接觸,或是將難溶于水的堿土金屬化合物的初始物和反應(yīng)劑摻加在纖維石膏板GRG的抄取組成物中抄取而制得。
比石膏更難溶于水的堿土金屬化合物的初始物可根據(jù)與其反應(yīng)的反應(yīng)劑來選定。但對于碳酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、鋁硅酸鈣、水泥、氫氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鋇等的反應(yīng)劑來說,自然是由難溶于水的堿土金屬化合物的初始物來決定。
根據(jù)不同要求,也可在上述抄取組成物中摻加硅粉、粉煤灰、高爐獷渣、珍珠巖、泡沫玻璃、河沙、輕骨料,碎石等。其摻量因抄取組成物的組成和拉度而異,但共摻量好為抄取組成物的固體成分重的以下。
本發(fā)明的石膏板,由于石膏結(jié)晶的間隙被難溶的堿土金屬化合物所填充,且由于真空脫水其容重可為1.3~1.8克/立方厘米。
GRG輥壓法、沙取法生產(chǎn)工藝 除引進的纖維石膏板半干法生產(chǎn)工藝外,我國自行研制的還有濕法工藝,包括輥壓法、沙取法和纏繞法。
一、輥壓法
將半水石膏和纖維加入水中攪拌均勻后,立即注入涂有脫模劑的鋁塑模具內(nèi)成型。成型時帶料漿的模具在上下兩輥之間輥壓平整,石膏經(jīng)凝固后翻轉(zhuǎn)脫模,然后烘干即成成品。1978年建材廠建成了一條由原材料制備、混合、澆注、由傳送帶輸送模具、輥壓、脫模、修整和烘干等工序組成的機械化生產(chǎn)線,設(shè)計年生產(chǎn)能力為50㎡。此生產(chǎn)方去由于纖維的摻量少,其石膏板的硬度低,勞動強度大,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。該項目建成投產(chǎn)后,由于沒有系統(tǒng)的研究生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù),加上市場不好,生產(chǎn)線基本沒有投入使用。
二、抄取法
愛富希新型建筑材料廠,引用日本淺野株式會社抄取法生產(chǎn)纖維石膏板的經(jīng)驗,經(jīng)一年多的研制,成功生產(chǎn)了纖維石膏板。該板材的一個顯著特點是可撓性,5mm厚的板材彎曲的曲率半徑可為150mm,6mm厚的板材彎曲的曲率半徑可為200mm,又稱可撓性纖維石膏板。它具有輕質(zhì)、高強、不燃、吸聲好、干縮小和較好的防潮性能等特點。是一種有發(fā)履前途的新型建筑材料。
(一)原料
1.石膏:普通建筑石膏,目前選用石膏廠生產(chǎn)的建筑石膏。
2.紙纖維及玻璃纖維:紙纖維需經(jīng)加工處理;玻璃纖維由耀華玻璃廠的開刀絲,短切成20mm的玻璃纖維小段。
3.緩凝劑
緩凝劑種類很多,常見的緩凝劑有草酸、檸檬酸、亞硫酸鹽、酒石灰活化骨膠、皮膠和無機鹽類。本生產(chǎn)選用一種無機鹽作緩凝劑。該無機鹽的緩合雙電層理論。半水石膏顆粒部分水化后,具有膠團結(jié)構(gòu),雙電層和動電位。由于該無機鹽的陽離子擁有比Ca+離子大得多的解離度,當(dāng)該陽離子濃度達(dá)到一定值時,就能從擴散層進入吸附層,交換出Ca+離子,而交換后該陽離子又從吸附層進入擴散層,從而導(dǎo)致吸附離子減少,擴散離子增多,擴散層變厚,電位提高,表現(xiàn)出石膏-水系統(tǒng)流動性增加,起稀釋作用。同時,該無機鹽中的陰離子,也具有較強的稀釋作用。所以,這種無機鹽的緩凝效果顯著。
GRG測試方法
1.建筑石膏分析與檢測
按國家標(biāo)準(zhǔn)石膏和硬石膏分析方法進行。
2.建筑石膏物理力學(xué)性能測定
按國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T17669),1~5-1999規(guī)定的項目和方法進行。
3.建筑石膏相組成分析
參見第二篇第二章第二節(jié)建筑石膏相組成分析方法進行。
4.建筑石膏的熱分析
采用熱分析儀測量。在按程序升溫的條件下,測出石膏的放熱或吸熱反應(yīng)階段。
5.GRG性能測定
GRG至今尚未制定其標(biāo)準(zhǔn),目前德國采用紙面石膏板的測定方法測定。為成品質(zhì)量,產(chǎn)品檢驗項目包括板材的外觀、長度、寬度、厚度及單位面積重量;目測板材外觀,表面是否平整、有無波紋、溝槽、棱邊是否垂直。GRG尺寸允許值及重量規(guī)定值見表4一31。
(1)長度用尺檢測板切斷后沿平行于棱邊的方向兩端頭之間的垂直距離。
(2)寬度用尺沿平行于任意兩端頭方向測量兩棱邊間的垂直距離。
(3)對角線偏差用鋼尺測量試樣兩對角線的長度,計算其差值即為對角線偏差,要求偏差在5mm以內(nèi)。