发泡水泥板的应用背景、现状及前景概述

为深层次、全面了解发泡水泥板诞生背景、应用现状和发展前景,本文对发泡水泥板应用背景、市场需求、技术标准沿变、整体性能、综合成本、应用现状、发展前景进行全方位、多角度、深层次剖析。综合认为:尽管发泡水泥板具有隔热、防火(A1级)、环保、抗老化、强度高等优点,但其研发技术壁垒低,加上劣质产品挡道、厂家恶性竞争等恶劣现象,致使其市场容纳空间已非常狭小。本文将为建筑从业人员全面了解发泡水泥板的“来龙去脉”和实时动态提供最新现实科学依据,为科研工作者研发新型建筑保温材料提供更多理论科学依据。

固废磷石膏基纤维增强水泥板制备及环保性能分析

研究旨在探讨利用预处理改性固废磷石膏(SWC)部分替代水泥,结合木质纤维、POM(Polyoxymethylene,聚甲醛)纤维、水泥和细砂,基于流浆法工艺制备固废磷石膏基纤维增强水泥板,进一步分析不同预处理改性磷石膏掺量(10%、20%、30%、40%)对纤维增强水泥板的物理、力学和环保性能的影响。实验结果表明,纤维增强水泥板的物理性能,如密度和吸水率,受到预处理改性磷石膏引入的影响较小。随着SWC掺量增加饱水抗折强度总体呈下降趋势,掺量在0~20%区间时影响并不明显,即便不掺入POM纤维,其3 d抗压强度仍可达到4.16MPa,满足A类和B类R1级纤维水泥板强度4 MPa的要求。加入适量POM纤维(1%)可以明显增加纤维增强水泥板强度。此外,制备过程中纤维增强水泥板CO_(2)排放量减少约20%,二氧化硫(SO_(2))和氮氧化物(NO_(x))等污染物的排放也显著减少,同时环境中可溶性磷酸盐和氟化物等污染物含量也间接降低。

纤维增强水泥板一体化复合外墙体系施工技术

作为装配式钢结构建筑稳定发展的关键——装配式外墙体系,目前主要有3种类型:蒸压砂加气混凝土条板加保温装饰一体板、PC大板外墙和龙骨分层组装外墙,其中外挂墙板与主体结构间的连接节点要兼具安全性与同步变形的能力。针对装配式钢结构办公建筑外墙板施工技术展开研究,分析装配式钢结构建筑纤维增强水泥板一体化复合外墙条板,作为装配式钢结构办公建筑中外墙围护结构的安装工作难点,结合实际案例,提出纤维增强水泥板一体化复合外墙条板安装作业的标准化节点。

BFRP复合水泥板与PUR保温板界面黏结性能研究

随着“双碳”目标的提出,各类新型复合保温模板及一体化复合墙体已成为当前研究热点。本文提出了一种以硬质聚氨酯(PUR)保温板为保温层,玄武岩纤维增强材料(BFRP)复合水泥板为面层的复合保温模板,通过设计的6组试件进行推出剪切试验,研究保温板上开槽类型、深度及数量等因素对面层与保温层界面黏结性能的影响,并引入耗能因子来评价试件耗能能力。结果表明:在保温板上开槽、加深开槽深度、增加开槽数量都可以提升试件的界面黏结强度和韧性。综合对比各工况,在PUR保温板表面开槽可以明显提升试件的界面黏结性能,开横槽试件的界面黏结性能优于开纵槽试件,开井字槽试件表现出最好的界面黏结性能,可使试件界面黏结强度、韧性、耗能能力较不开槽试件分别提升了163%、260%、28.57%,加深开槽深度对于界面黏结性能提升有限,对耗能能力基本没有影响;与开1条横槽相比,开2条横槽可使试件界面黏结性能提升约16%。通过回归分析,建立了界面黏结强度计算公式,与试验结果对比发现计算值与试验值吻合良好。

纸浆纤维增强水泥板性能研究

目前我国外墙保温装饰板基材仍以使用石棉纤维增强水泥板为主,随着人们对健康与环保意识的增强,无石棉纤维增强水泥板应用日益广泛。对外墙用非承重无石棉纤维增强水泥板的力学性能及耐久性进行了系统研究,着重研究了Ca/Si比、硅灰石掺量对板材性能的影响。结果表明,通过使用纸浆纤维,并添加约5%硅灰石微晶纤维改性,保持Ca/Si在0.5~0.6左右,可以制得吸水率低、力学及耐久性能优良的无石棉纤维增强水泥板。同时,对自制工程常用的水泥板性能进行了比较,结果显示无石棉纤维增强水泥板垂直于板面方向的抗拉强度和饱水抗折强度均优于石棉纤维增强水泥板,同时其抗冻性、耐热雨性能、耐热水性能和耐干湿性能均满足相关标准要求。

纤维增强水泥板通风雨幕外墙体系在高校绿色校园建设中应用

纤维增强水泥板以其优良的物理性能、防火性能、加工性能和绿色环保等优势,被广泛应用到装配式建筑的墙体、屋面、楼板以及吊顶等部位,因其拥有优异的防火性能、隔热保温、耐水耐潮、耐腐蚀性、防虫防蛀和隔声吸音等综合性能,在防火、隔声吸音、保温隔热、防爆泄爆和防水耐潮等领域也逐渐被应用。本文介绍了纤维增强水泥板通风雨幕外墙体系在了广东以色列理工学院一期校区绿色校园公共建筑中的应用情况,包括材料选取,设计特点和原理及施工工艺要点等。该项目采用纤维增强水泥板通风雨幕外墙体系取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。本文为类似项目外墙体系设计提供了借鉴。

复合相变材料储热水泥板的热性能研究

以十八烷(OC)为相变材料、膨胀石墨(EG)为支撑结构制备出OC质量含量为90%的十八烷/膨胀石墨复合相变储热材料(OC/EG-PCM)。将OC/EG-PCM掺入到普通硅酸盐水泥中,制备出了相变材料质量含量分别为2%、5%、7%、10%的标准储热水泥立方体(70.7×70.7×70.7mm3)和储热水泥板(10×100×100mm3),测量了储热水泥立方体的表观密度和抗压强度,以及储热水泥板的导热系数和储热性能。结果表明,随着OC/EG-PCM质量含量的增加,储热水泥立方体的表观密度和抗压强度逐渐下降,储热水泥板的导热系数也近似于线性减小,储热水泥板的上下表面温差则逐渐增大。当OC/EG-PCM的质量含量为10%时,储热水泥立方体的抗压强度大于10MPa,储热水泥板的上下表面温差大于4.0℃。

木丝水泥板建造环保节能农村住房的试验研究

木丝水泥板是一种从国外引进技术生产的低成本环保节能板材,通过样板房建设,研究了环保节能木丝水泥板农村住房的设计与建造技术,测试了房屋的保温性能,并对木丝水泥板农村住房的经济性进行了分析。样板房采用轻型混凝土框架结构,木丝水泥板作为现浇混凝土柱梁板的永久模板、轻体墙双面板以及屋面顶板。结合我国农村实际,研究开发了应用木丝水泥板建造村镇住房的设计与施工技术、有关配件及施工工法。

碱处理对麦秸纤维增强水泥板力学性能的影响

采用半干法工艺制备了麦秸纤维增强水泥板,探讨了碱处理对板材力学性能的影响。结果表明:1%碱处理纤维后板材的力学性能得到了明显改善。通过碱处理麦秸纤维中的半纤维素被水解溶出,避免了在水泥水化环境中麦秸纤维半纤维素水解成单糖而阻碍水泥水化凝固。麦秸纤维表面变得粗糙,增大了水泥与纤维的机械交织力,从而提高了板材的力学性能。同时,碱处理后的纤维拉伸强度和长径比的增大也改善了板材力学性能。

竹浆纤维水泥板的制备及板材性能分析

利用竹浆纤维、水泥和石英砂制备纤维水泥板。探讨湿法与半干法、木浆纤维与竹浆纤维制备纤维水泥板性能的差异。结果表明:随着纤维含量的增加,板材的MOR增大,石英砂经蒸养处理可提高板材强度;当选用42.5#水泥,石英砂加量为20%,纤维加量8%时,竹浆纤维水泥板的MOR可达14.6 MPa;半干法板材的MOR低于湿法板。

挤压纤维增强水泥板及复合梁抗弯与耐久性能

研究了水灰比、纤维种类、掺量和水泥基材对挤压成型纤维水泥板及其复合梁的力学性能与耐久性能的影响。结果表明掺加纤维后板材韧性有显著改善;PVA纤维增强板材当纤维掺量达1.7%时表现应变硬化,出现多点开裂;PP纤维则呈现应变软化。两种纤维增强水泥基材料性能的差异是由于纤维自身性能的不同。以纤维增强板为底板,制作的纤维板/混凝土复合梁的极限荷载和相应挠度,与普通混凝土梁相比都得以改善;同时与普通混凝土梁相比,复合梁的抗氯离子渗透性能更好。

增强型木丝水泥板弯曲性能试验研究

对普通木丝水泥板、定向木丝水泥板和增强型木丝水泥板进行4点弯曲试验,研究表明:相比于普通木丝水泥板,定向木丝水泥板由于木丝方向基本一致,铺层间性能下降明显,导致其整体抗弯性能未见提高;直接采用网格布增强时,网格布的位置对其抗变性能影响较大。网格布布置于木丝水泥板表面时,弯曲性能提升幅度最大,可达30%,但纤维增强效果仍未能充分发挥;采用浸胶网格布增强时效果最好,普通木丝水泥板和定向木丝板经增强后,较未增强前极限荷载分别提高了42%和84%。

木丝水泥板作为免拆模板及保温材料的应用技术研究

介绍了木丝水泥板作为免拆模板及保温材料在国外的应用,对在国内工程中的应用需要解决的技术问题进行了分析,通过试验研究改进了木丝水泥板的性能,对木丝水泥板外墙外保温系统的构造进行了合理的设计。通过试点工程应用,研究了木丝水泥板作为免拆模板的施工技术,并对施工要点作了总结,供相关技术人员参考。

不同配合比模压成型木纤维增强水泥板力学性能的研究

研究了不同木纤维掺量及掺加细石英砂、粉煤灰、PP纤维、木粉、云母片、膨胀珍珠岩后对模压成型水泥板材力学性能的影响,同时探讨了压蒸养护与标准养护下不同龄期的力学性能差异。结果表明,掺加木纤维后板材的延性有所改善,强度则随着纤维掺量的增加而降低;板材强度随着石英砂和粉煤灰掺量增加而降低;PP纤维具有一定的增韧效果;掺加木粉会降低板材强度且没有增韧效果;云母片对板材的韧性和强度影响不大,而使板材密度增加较大;膨胀珍珠岩在适当掺量下对板材强度影响不大,但可以降低密度;压蒸养护下板材的强度有较大的改善。

挤压脱水与普通浇筑成型纤维水泥板性能对比

研究了挤压脱水成型与普通浇筑成型方法对纤维增强水泥板收缩及抗弯性能的影响.结果表明:在相同水灰比下,挤压脱水成型的纤维增强水泥板比普通浇筑成型的纤维增强水泥板收缩小,且其收缩发展速率比后者快;2种成型方法对PP纤维增强水泥板的力学性能影响不大,但对PVA纤维增强水泥板力学性能有一定影响,其影响程度与水灰比有关;无论是抗弯承载力还是抗弯延性,PP纤维增强水泥板均不如PVA纤维增强水泥板;对于普通浇筑成型,随着水灰比的增加,纤维增强水泥板的极限抗弯承载力有所下降,而抗弯延性却有所改善.

纤维增强多层水泥板结构性能研究的试验方法

随着社会科学技术的进步,土木工程结构学科的发展,在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的应用和发展,通过对加压水泥板的抗弯、抗折、抗冲击性等性能和研究纤维增强复合材料的抗拉、抗剪、抗疲劳等性能的研究,研发一种可用于建筑外墙、楼板的结构板。纤维(碳纤维,芳纶纤维或玄武岩纤维)增强多层水泥板由2～3层水泥加压板和1～2层网状纤维由粘结剂粘接组成结构板。通过试验研究不同纤维配置和粘结剂对其结构性能的影响,提出纤维增强多层水泥板的设计、制造方法和构造措施。

基于EM-Plant的发泡水泥板生产线规划设计与仿真

传统生产线的设计过多地依靠经验和手工计算,缺少科学性,很难达到预期结果。本文在认真分析研究发泡水泥板生产工艺流程的基础之上,对年产100万平米发泡水泥板生产线进行规划设计,通过生产线工艺优先图描述发泡水泥板的整个生产过程。采用面向对象的建模方法对生产线进行仿真建模分析,同时在离散系统仿真软件EM-Plant中进行仿真,据此对生产线进行平衡分析和瓶颈分析,并对所规划设计的生产线性能进行评价。仿真结果表明,此方法具有实用性和有效性,为生产线的优化和改进提供了技术支持。

自清洁树脂透光水泥板的性能表征与效果评价

基于功能设计、材料优化、结构设计和功能/结构一体化四个方面设计制备兼具透光显影、采光节能、疏水自洁功能的自清洁树脂透光水泥板(Self-cleaning Resin Translucent Cement Board,SRTCB)。采用强度试验、ESEM和接触角测量仪分别测试SRTCB的力学性能、表面微观形貌和疏水自洁特性,运用Radiance、Autodesk Ecotect Analysis对SRTCB进行采光模拟和节能分析。结果表明,SRTCB具有良好的力学性能、耐久性能和疏水自洁特性。树脂部分和水泥砂浆部分在喷涂疏水层后疏水角分别达到114.6°和104.4°,水滴在SRTCB上能够自由滑落。安装SRTCB后,室内光线均匀度和采光效果均有明显的改善,墙体和隔断区域年节电量分别为15.25 kW·h和32.06 kW·h,分别节约69%和61%的电量。

无石棉纤维水泥板的发展趋向

分别介绍五种无石棉纤维水泥板(玻璃纤维增强水泥板、合成纤维增强水泥板、木纤维增强水泥板、碳纤维增强水泥板与混杂纤维增强水泥板)的国内、外发展趋向。

论蒸压纤维素纤维水泥板的可持续性

蒸压纤维素纤维水泥(ACFC)板是当今国内外产量最高、应用最广泛的非石棉纤维水泥制品。本文从原材料、生产过程、使用与废弃四个方面分析和论述了ACFC板材的可持续性,并参照国外先进经验、结合我国国情,探讨了如何进一步提升我国ACFC板的可持续性问题。