專利名稱：一種防火性能好的高強度板材的制作方法
技術領域：
本發明涉及裝飾材料領域，特別是一種超高性能家用、辦公等防火門板或桌面、櫥柜面板。
背景技術：
現有技術及狀況描述目前國內外制備建筑門板尤其防火門板、桌面面板等采用的材料主要包括鋼質、 木制、玻璃材料等。一般的鋼質材料高溫下穩定性差，導熱系數高，隔熱性能較差，且成本 高。普通的木制門板存在防火性能差、易變形、抗腐蝕性能差等不足；玻璃門板滿足了美觀 性的需求，但是脆性大，抗沖擊性能差，且強度較低。本發明針對建筑裝飾板材存在的問題及局限性，制備一種超高性能、新型復合防 火門板、櫥柜及桌面面板等裝飾板材一一超高性能水泥基復合板材，一方面可擴大建筑裝 飾板材原材料的來源；另一方面減少對木材、鋼材及塑料制品的需求，降低了成本；更重要 的是，這種板材具有極好的防火性能。主要的方法是在水泥無機膠凝材料中摻入適量的高活性、微米級超細礦粉(以下 簡稱微米礦粉)、礦物摻合料復合粉、不大于5mm的惰性骨料、有機纖維，經與水等拌合、硬 化而成。所用的微米級超細礦粉活性指數為普通摻合料活性指數的1. 5 2倍，比表面積 為1000m2/kg 3000m2/kg，是普通礦物摻合料的3 6倍。該類微米級礦粉摻入到水泥 體系中，使水化產物的結構更加致密，抗折強度達到18 30MPa，抗壓強度可以達到80 120MPa。板材耐火性達到A類“隔熱防火門”要求(GB 12955-2008)。所用的礦物摻合料 復合粉，為經過適當配比的硅灰、普通礦粉等二元或多元摻合料的復合粉料，復合粉料的加 入，進一步降低產品孔隙率，提高板材的表面光潔度和耐久性。在不影響板材強度以及密實 度的情況下，不大于5mm的惰性骨料的加入進一步降低板材的制備成本。制備的復合板材表面均勻平整，堅固耐用；通過壓制成型工藝即可滿足表面平整 性要求；同時根據美觀性要求可進行表面處理；穩定性好，強度高，抗變形能力好。現有技術的缺陷及缺陷產生的原因1、鋼質材料高溫下穩定性差，導熱系數高，因而隔熱性能較差，且成本高。2、木質材料的應用極大的提高了對自然資源的需求，且普通木制材料的抗腐蝕性 能較差，含水率較高，易變形、強度較低，特別是防火性能差。3、玻璃板材強度低，脆性大，易遭破壞。4、塑料板材的制備不宜用于防火門等耐火性能要求高的面板制備，且該類有機高 分子材料的應用不利于人體健康。總之，現有的各類裝飾板材由于生產成本較高，應用范圍受限，不能很好的滿足人 們對裝飾板材的堅固、安全、適用和美觀的需求。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種防火性能好的高強度板材，該板材的穩定性 高、抗沖擊性能好、防火的水泥基門板或家具面板。該板材耐火性達到A類“隔熱防火門” 要求(GB 12955-2008)。適用于連續工業化生產，機械化程度高，生產周期短，板材堅固、耐 用。用來取代木制、塑料等門板及家具面板，可用作防火性能好、強度高建筑門板及其他裝 飾板材。技術方案本發明使用水泥作為無機膠凝材料，以高活性、微米級超細礦粉取代一 定量水泥，摻入適量經優化配比的礦物摻合料的二元或多元復合粉(以下簡稱復合粉)，并 加入適量的粒徑在5mm以內的惰性骨料，以及體積分數為 3%左右的有機纖維，制備 過程控制水灰比在0. 15 0. 30之間，所有原材料均是對人體無毒無害的材料。可以得到穩 定性好、抗沖擊性能高、干燥處理后含水率遠低于12% (GB 12955-2008)的門板或桌面面 板。板材表面平整、光潔，耐磨性好、可靠性高；在多次啟閉試驗后，該類板材無松動、脫落、 嚴重變形、啟閉卡阻等現象，啟閉穩定性好。主要技術方案(試驗條件、順序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工 藝條件、操作步驟)該材料包括強度等級42. 5及以上的水泥、微米礦粉、復合粉、粒徑5mm以內的惰 性骨料、超塑化劑、有機纖維；其中以重量百分比計水泥35% 50%微米礦粉 5% 30%復合粉 5% 15%惰性骨料 5% 50%超塑化劑 0.8% 2%以體積百分比計有機纖維 1% 3%。所述的微米礦粉，其粒徑為5微米以內的占90%以上，比表面積在1000m2/kg 3000m2/kg之間，活性指數為普通礦粉活性指數的1. 5 2倍。所述的復合粉為硅灰與普通礦粉、粉煤灰優化組合的復合粉料，以重量百分比計硅灰10% 25%普通礦粉40% 60%粉煤灰25% 35%。所述的有機纖維為高彈模有機纖維，摻量為所有粉料的體積分數的 3%。水與(水泥+微米礦粉+復合粉)重量比為0. 15 0. 30。有益效果本發明所能完成的任務通過水泥無機膠凝材料與微米礦粉結合，在此基礎上摻加適量復合粉，生產高性 能、環保、規格多樣性的板材。為建筑門板，桌面面板的制備提供新的選擇。主要優點性能按照上述的原材料及試驗配比，采用普通澆注工藝即可得到高耐久、穩定性 好、抗沖擊性能高的水泥基復合板材。工藝適合普通澆注、擠壓等多種工藝。成本采用低成本、高活性、微米級超細礦粉取代適量重量的水泥，多元復合粉的加入屬于礦物摻合料的優化配比組分，所有摻入的微米礦粉和復合粉均屬于固體廢棄物的 再生利用，生產成本低。粒徑5mm以內的惰性骨料為天然的細集料，來源豐富。
具體實施例方式主要技術方案(試驗條件、順序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工 藝條件、操作步驟)原材料強度等級42. 5及以上水泥、微米礦粉(比表面積1000m2/kg 3000m2/ kg)、復合粉、粒徑5mm以內的惰性骨料、超塑化劑、有機纖維、水。方案1、配比(重量比)水泥35% 50%微米礦粉 5% 30%復合粉5% 15%惰性骨料 5% 50%超塑化劑 0.8% 2%性能指標耐火性能達GB 12955-2008的A類隔熱防火門要求即A3. 00 ；抗沖 擊性能好，錘擊能量達1000N ·πι左右；啟閉性靈活；干燥處理后含水率低，遠低于GB 12955-2008的(< 12% )要求；板材表面光滑致密，耐磨性高。2、1+有機纖維配比在1中加入體積分數 3%左右的高彈模有機纖維性能指標在滿足1中相關性能的基礎上，抗沖擊性能提高1倍以上，抗壓強度可 達120MPa，抗折強度可以提高至30MPa以上。3、不同的養護工藝對板材的力學性能及耐久性會產生很大的影響。較自然養護而言、采用標準養護，尤其高溫高壓養護工藝可以充分激發摻合料的活性，因此更容易獲得高早強、高致密的板材。4、以上所有的配方可以在漿體凝結前，進行壓制成型處理，提高表面的平整光潔 度、耐磨性能。也可以在漿體成型并干燥以后，進行適當的表面處理，提高板材的裝飾性能、 美學效果。
權利要求
一種防火性能好的高強度板材，其特征在于該板材包括強度等級42.5及以上的水泥、微米礦粉、復合粉、粒徑5mm以內的惰性骨料、超塑化劑、有機纖維；其中以重量百分比計水泥 35％～50％微米礦粉 5％～30％復合粉5％～15％惰性骨料 5％～50％超塑化劑 0.8％～2％以體積百分比計有機纖維 1％～3％。
2.根據權利要求1所述的防火性能好的高強度板材，其特征在于所述的微米礦粉，其 粒徑為5微米以內的占90 %以上，比表面積在1000m2/kg 3000m2/kg之間，活性指數為普 通礦粉活性指數的1. 5 2倍。
3.根據權利要求1所述的防火性能好的高強度板材，其特征在于所述的復合粉為硅灰 與普通礦粉、粉煤灰優化組合的復合粉料，以重量百分比計硅灰10% 25%普通礦粉40% 60%粉煤灰25% 35%。
4.根據權利要求1所述的防火性能好的高強度板材，其特征在于所述的有機纖維為高 彈模有機纖維，摻量為所有粉料的體積分數的 3%。
全文摘要
一種防火性能好的高強度板材涉及一種超高性能家用、辦公等防火門板或桌面、櫥柜面板；該板材包括強度等級42.5及以上的水泥、微米礦粉、復合粉、粒徑5mm以內的惰性骨料、超塑化劑、有機纖維；其中以重量百分比計水泥 35％～50％；微米礦粉 5％～30％；復合粉 5％～15％；惰性骨料 5％～50％；超塑化劑 0.8％～2％；以體積百分比計有機纖維 1％～3％。該板材的穩定性高、抗沖擊性能好、防火的水泥基門板或家具面板。該板材耐火性達到A類“隔熱防火門”要求。適用于連續工業化生產，機械化程度高，生產周期短，板材堅固、耐用。用來取代木制、塑料等門板及家具面板，可用作防火性能好、強度高建筑門板及其他裝飾板材。
文檔編號C04B28/00GK101805158SQ201010147129
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者余保英, 張亞梅, 邱晨 申請人:東南大學