一种无机高性能纤维复合材料装饰板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑装饰技术领域，尤其涉及一种无机高性能纤维复合材料装饰板及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济社会发展，现有的建筑物为了满足装饰性，一般会使用装饰建材，使 得装配式建筑行业得到迅猛发展，各类建筑结构对装饰板的需求越来越大。传统的建筑装 饰板主要采用GRC装饰板材及混凝土装饰板材较多，偶尔也有石材作为装饰挂板，但由于石 材加工困难脆性较大，且重量大，现在基本不采用。GRC装饰板材具有环保节能，重量轻，美 观造型好，可减轻建筑结构重量等优点，但是，随着长时间的应用，GRC挂板出现板面开裂严 重，翘曲变形，防水节点开裂，预埋钢筋锈蚀，个别GRC挂板从建筑结构脱落等现象，GRC板材 由于其材料强度低，为玻纤加低碱水泥制成，使得耐久性能相对差，热膨胀与混凝土不一致 造成结构使用问题较多，耐久性能差，高层建筑设计版面宽度较小，抗风压能力差，已经不 适合现代建筑迅猛发展的需求，因此现代建筑装饰中急需一种高性能的装饰板材。
[0003] 申请号为200710015397.1的发明专利公开了一种水泥装饰板及其制备方法，其由 面层和底层构成，底层是由水泥砂浆制成，面层是由水泥、水溶性有机树脂、颜料加外加剂 为原料制成，通过面层和底层的结合主食的装饰板具有较强的抗压和抗折强度，但是其容 重较大，两层面板之间由于热膨胀系数的不同而出现开裂，从而导致剥落，耐久性能差。
[0004] 申请号为201310124212.6的发明专利公开了 一种装饰板，包括如下原料重量配 比：锌矿尾砂24份~26份，电石渣12份~14份，水泥10份~12份，云母鳞片9份~11份，娃灰 石1.5份~2.5份，黄麻纤维11份~13份，水玻璃0.5份~1份，水25份~27份。该发明所制备 的装饰板能降低成本，达到显著的社会效益和经济效益，但是其装饰板性能较低，尤其是抗 压强度和抗折强度均较低，长时间使用后容易出现开裂，甚至翘曲变形等现象。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构强度高、抗拉性 能好、断裂性能好的适合建筑用无机高性能纤维复合材料装饰板。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现： 一种无机高性能纤维复合材料装饰板，由如下重量份的各组分制备而成： 强度等级不小于42.5的水泥600~1000份； 粒径范围为0.01~ΙΟμπι活性掺和料250~350份； 平均粒径为20~60μπι惰性掺和料80~150份； 细度模数1.4~2.0，最大颗粒不大于2.36mm的砂700~1100份； 减水率大于20%的减水剂50~70份； 水80~130份； 直径为〇. l〇~〇. 15mm，长度6~18mm的异形镀铜钢纤维6CK150份； 阻锈剂7~12份。
[0007] 本配方采用了中采用了细度模数较小的骨料，采用了异形纤维组合，主要是解决 整体材料分散度均匀一致性问题，使得材料在热胀冷缩变形一致性，防止翘曲，同时采用异 形纤维，在低掺量纤维的掺量情况下大幅度提高装饰板材的受拉、抗弯性能，对比传统的 GRC及混凝土装饰板，可减轻板材厚度，增大尺寸安装跨度。
[0008] 优选地，所述无机高性能纤维复合材料装饰板由如下重量份的各组分制备而成： 强度等级不小于42.5的水泥750~850份； 粒径范围为0.01~ΙΟμπι活性掺和料280~320份； 平均粒径为20~60μπι惰性掺和料110~120份； 细度模数1.4~2.0，最大颗粒不大于2.36mm的砂800~1000份； 减水率大于20%的减水剂55~65份； 水100~110份； 直径为〇. 10~15mm，长度6~18mm的异形镀铜钢纤维90~120份； 阻锈剂9~10份。
[0009] 更优选地，所述无机高性能纤维复合材料装饰板由如下重量份的各组分制备而 成： 强度等级不小于42.5的水泥800份； 粒径范围为0.01~ΙΟμπι活性掺和料300份； 平均粒径为20~60μπι惰性掺和料125份； 细度模数1.4~2.0，最大颗粒不大于2.36mm的砂900份； 减水率大于20%的减水剂60份； 水105份； 直径为〇. 10~20_，长度6~18mm的异形镀铜钢纤维115份； 阻锈剂9.5份，所述阻锈剂为有机硅类阻锈剂。
[0010] 所述活性掺和料包括超细玻璃微珠、硅粉、超细陶瓷抛光微粉、粉煤灰和石膏粉， 它们之间比例为1~3: 2~5:1~3:1~2:0.1~0.3。该活性掺合料主要为容重轻密度在2.5以下可 大幅度减轻产品材料容重，材料性质以火山灰材料居多，相对活性强不但可大幅提高强度 而且能同时改善流动度，石膏粉成分主要为磨细石膏，少量掺入可改善火山灰的活性，提高 早期材料界面强度。
[0011 ]所述惰性掺和料包括石英石粉、石灰石粉和滑石粉，三者比例为1~5:1~3:1~2。
[0012]所述异形镀铜钢纤维具有扭丝纤维或方直纤维或端钩纤维或波形纤维的形状。异 形纤维的加入可以大幅度提升装饰板的抗拉及抗弯曲性能，减少了装饰构件的结构厚度， 增加了安装尺寸跨度。
[0013] 所述装饰板的厚度为10~25mm，宽度在1000mm以下，长度在2500mm以下。装饰板米 用了优化后的材料，使得其具有良好的力学性能，即使在厚度大大降低的情况下依然保持 高抗压抗弯性能，且能大大降低装饰板的重量。
[0014]所述装饰板上设有固定孔，所述固定孔内设有锚固件，所述固定孔距装饰板边缘 80~120mm，且固定孔与固定孔的距离在1000mm以下，所述锚固件的锚固力值在300kg以上。 通过在固定孔内设置锚固件，可以增加螺丝钉的受力面积，使得装饰板与墙体连接更加稳 固。
[0015] 所述装饰板表面设有厚度在0.5mm以下的防水层，所述防水层为防水密封涂层或 UV光油涂层。
[0016] -种无机高性能纤维复合材料装饰板的制备方法，包括如下步骤： S1:将水泥、活性掺和料和惰性掺和料混合搅拌4~6min; S2:于步骤S1中加入砂、减水剂和一部分的水搅拌10~12min; S3:于步骤S2中加入纤维、阻锈剂和余下的水搅拌2~3min制成浆体;分步加水主要是先 在粉体加入部分水和减水剂形成浆体催进材料搅拌均匀的同时保证异形纤维加入时对纤 维形成浆体润滑包裹，加速纤维分散性能，避免异形纤维容易形成交联现象，使得纤维分散 不均匀，但不适合一次性加水，一次性加水由于浆体的粘度相对较低，导致异形纤维在搅拌 过程容易出现下沉沉降，相互交联、分散度不好。
[0017] S4:将制备的浆体浇筑到模具中，再对模具进行轻微锤敲，后进行表面收光； S5:静停一段时间后进行养护，养护温度为50~100°C，养护湿度不低于50%，养护24h后 脱模进行成品修整，清理光面灰尘后喷涂UV光油或PU光油进行固化。
[0018] 步骤S2中加入的水一般可以为1/2~2/3;步骤S4中的模具可以为木模、塑胶模具、 石膏模具、钢模、硅胶模等，轻微锤敲采用橡胶锤即可;步骤S5中静停时间可根据实际需要， 一般为6h。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 1. 本发明中的无机高性能纤维复合材料具有高抗压强度120~150兆帕，高抗拉强度10~ 20兆帕，高抗弯曲强度20~40兆帕特性，整体材料采用金属纤维增强结构，热胀冷缩性能与 混凝土基本一致，耐久性能好抗渗性能可达到P40以上，冻融循环可达到1000次，碳化检测 零碳化，氯离子迀移系数较小，耐pH=4酸液腐蚀，具有良好的耐久性能。采用该材料特别适 合制作大型镂空结构的装饰板，具有优越的性能； 2. 装饰板抗拉强度高，整体可做承载力结构，造型可任意化，整体综合成本造价低，材 料来源广泛，大掺量工业废料，不变形，耐磨性能好，抗碳化性好，抗冻融性好，适合不同建 筑装饰领域挂板要求。
【具体实施方式】
[0020] 为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步 阐述。
[0021] 实施例1 一种无机高性能纤维复合材料装饰板，由如下重量份的各组分制备而成： 强度等级不小于42.5的水泥600份； 粒径范围为0.01~ΙΟμπι活性掺和料250份； 平均粒径20~60μπι惰性掺和料80份； 细度模数1.4~2.0，最大颗粒不大于2.36mm的砂700份； 减水率大于20%的减水剂50份； 水80份； 直径为〇. 10~15mm，长度6~18mm的异形镀铜钢纤维60份;所述异形镀铜钢纤维为具有 扭丝纤维的形状； 阻锈剂7份。
[0022] 所述活性掺和料包括比例为1:2:1:1:0.1的超细玻璃微珠、硅粉、超细陶瓷抛光微 粉、粉煤灰和石膏粉。
[0023] 所述惰性掺和料包括比例为1:1:1的石英石粉、石灰石粉和滑石粉。
[0024] 制备的装饰板厚度为10mm，宽度为1000mm，长度为2500mm，且装饰板上距