水泥木絲板英文名稱:wood wool cement board屬于環(huán)保型綠色建材,由水泥作為交聯(lián)劑,木絲作為纖維增強材料,加入部分添加劑所壓制而成的板材。

中文名

水泥木絲板

外文名

wood wool cement board

類別

環(huán)保型綠色建材

特點

耐腐、耐熱、耐蟻蝕、易加工

來源

在40年代開始在歐洲廣泛應(yīng)用

制作

水泥為交聯(lián)劑木絲為纖維增強材料

產(chǎn)品介紹

水泥木絲板在40年代開始在歐洲廣泛應(yīng)用,目前已成為國際上應(yīng)用范圍很廣的建筑材料。它實用性廣、性能優(yōu)異,有著耐腐、耐熱、耐蟻蝕、易加工、與水泥、石灰、石膏配合性好、綠色環(huán)保等多種優(yōu)點。現(xiàn)在,荷蘭、芬蘭、德國、奧地利、俄羅斯等國家已經(jīng)形成了不少此類板材的專項制造公司,以及專業(yè)設(shè)備制造廠家,相比之下,我國的此類生產(chǎn)線較少,水泥木絲板在國內(nèi)的發(fā)展空間相對較大,有待深度開發(fā)與利用。

水泥木絲板用次等圓木、間伐材或制材板皮為原料。木材經(jīng)剝皮后鋸成長50 cm的木段, 用木絲機將木材制成木絲, 經(jīng)與水泥混合、鋪裝、養(yǎng)護等工序制成。根據(jù)用途, 需改變木絲的厚度和寬度, 例如用作聲學(xué)天花板時, 其外觀和吸聲是重要的, 通常使用0.75-1.5 mm寬的木絲。如用作絕緣用, 通常用3-5 mm寬的木絲。長久以來, 木絲生產(chǎn)使用手工操作的往復(fù)式木絲生產(chǎn)機, 直到最近, 荷蘭艾托美心公司研制成由把刀組成的旋轉(zhuǎn)圓盤型木絲生產(chǎn)設(shè)備。

生產(chǎn)過程

制造水泥木絲板以冷杉木材為佳, 其他材種也可, 但要求木材節(jié)子少、小, 這將十分有利于加工木絲。木絲是通過刨絲機床從木材刨下順纖維方向木絲而得, 每一立方米水泥木絲板約需木絲115 kg, 消耗木材約0.25-0.45 ㎡。木絲規(guī)格為: 長240-600 mm , 寬3-4 mm , 厚0.3-0.5 mm。木絲與水泥拌和前, 須對木絲進行礦化處理。常用的礦化劑是氯化鈣、溶融的脫水氯化鈣等。水泥是水泥木絲板的第二大原料, 使用硅酸鹽水泥不應(yīng)低于500 號, 各項指標均應(yīng)符合國家標準要求。使用闊葉樹材的木絲時, 須使用快干500 號水泥或600 號以上快干水泥。水泥木絲板的常用生產(chǎn)過程為冷壓法,大致分為木材處理與木絲制備鋪裝與壓板成型養(yǎng)護與調(diào)濕處理裁切整形飾面深加工等5個工序。

性能

水泥木絲板之所以受到社會青睞, 是因為它具有較好的物理力學(xué)性能和優(yōu)良的建筑功能, 其有關(guān)性能和用途如下:

強度

水泥木絲板在工程上的應(yīng)用強度, 主要表現(xiàn)為彎曲破壞載重和抗彎強度, 其強度值取決于容重, 組成成分, 木絲的排列以及固化時的溫、濕度條件等。

導(dǎo)熱性

水泥木絲板的組成材料之一木絲是熱的不良導(dǎo)體, 在結(jié)構(gòu)組成形式上, 具有不貫穿的孔, 構(gòu)成空氣的熱容與熱阻, 因此水泥木絲板的導(dǎo)熱性很小, 因容重不同, 其導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.08-0.13m·h·℃。

吸音性與隔聲性

吸音板的容重在350-450 kg/㎡, 其容重比保溫板大。板的吸音效果隨著厚度而提高。但使用方法對吸音效果有很大影響。例如, 在木絲板與建筑結(jié)構(gòu)體之間, 保留間距, 能顯著提高吸音效果。經(jīng)試驗驗證, 將25 mm厚的吸音水泥木絲板釘在距墻體25 mm的骨架上, 其效果與用厚板直接釘在墻體上的一樣。

耐火性

水泥木絲板是耐火材料, 容重越大,耐火性越好。容重350 kg/? 的木絲板, 用火炬燃燒,將火炬移開后, 板的阻燃時間為30 s。荷蘭按BS4T6試驗, 水泥木絲板的耐火性能如下:5 cm板耐火1 h;10 cm的板耐火2 h。

穩(wěn)定性

水泥木絲板的穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在防霉性與防蟲蛀性和耐候性。由于木絲外表受水泥保護, 又經(jīng)礦化劑處理, 因此不怕霉菌。在水泥木絲板試樣上接種培育木腐菌, 6個月后, 板失重僅2%, 抗彎強度降低4%-5%。這表明水泥木絲板是耐腐材料。水泥木絲板不怕鼠害, 不受白蟻侵蝕。荷蘭Eitomation公司曾報導(dǎo)該材料在地面上使用30年未產(chǎn)生剝離、分層、粉化現(xiàn)象。

可加工性

水泥木絲板可進行鋸割、鉆孔、刨削、砂光、著釘和油漆, 也可輕易的用水泥砂漿和石膏粉刷。水泥木絲板施工方便, 砌筑效率高, 減少自重,擴大建筑使用面積。水泥木絲板由于采用的基本材料42.5R硅酸鹽水泥和間伐木材及木材加工的剩余物, 都是價格低廉和易得的材料, 因此具有實用性和推廣性。

環(huán)保性

水泥木絲板生產(chǎn)線是綜合利用速生、廢棄林,節(jié)約土地資源,符合國家生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃的要求,其板材使用水泥作為交聯(lián)劑,不需施加膠黏劑,所以不存在甲醛等有害物質(zhì)釋放,是新型的綠色環(huán)保建材。木絲板所采用的木材是人工速生林(楊木、落葉松)小徑材,而不耗用優(yōu)質(zhì)天然木材。原料來源廣泛,可采用造林’加工一體化的產(chǎn)業(yè)模式,能更加有利于生態(tài)環(huán)境的保護。

保溫性

木材本身屬于一種絕熱材料,而木絲板在制造成型過程中又產(chǎn)生出很多空隙,這樣就賦予它具有很好的絕熱保溫性。近些年又研制出一種專門用作保溫材料的產(chǎn)品稱之為復(fù)合保溫木絲板,該產(chǎn)品:兩表層(或單面)為水泥木絲板,芯層(或另一面)為聚苯乙烯板、巖棉板、玻璃纖維板等。復(fù)合保溫木絲板具有更好的保溫效果。

它性能

木絲板可用水泥灰沙與其它建材粘合,可鋸割、可釘釘;優(yōu)雅的外表面可直接使用本色,也可著色、涂飾、粉刷、覆貼等。

水泥木絲板的用途

水泥木絲板的用途主要用作吸音材料、保溫材料、裝飾材料、混凝土模板材料, 主要在建筑與交通部門使用。在建筑中的應(yīng)用對于工業(yè)廠房、公用建筑的劇院、車站、飯館、候機室、辦公室以及民用住宅建筑,水泥木絲板主要用作框架建筑結(jié)構(gòu)墻體保溫層, 天花板, 屋面板各種預(yù)制房屋, 活動房屋及農(nóng)用建筑, 防火隔熱, 防火門, 潮濕房間的內(nèi)襯板, 電、氣裝置的底板等??勺鲇谰媚0? 替代鋼模板進行混凝土澆注, 而不用拆模, 特別是作為外墻外保溫材料, 除了可起到保溫、隔熱作用外, 還具有極好的防火作用。在交通方面,主要用于高速公路的隔音墻及鐵路隧道的內(nèi)襯板, 電梯豎井壁板及管道護板, 起到了較好的隔音、防潮、防火的多種功能。在混凝土施工中,木絲板與混凝土澆注成一體,既當(dāng)模板又不再拆除并起裝飾作用,真是一舉兩得。

生產(chǎn)工藝

水泥木絲板的生產(chǎn)工藝大致有四種類型,半干法、熱壓法、三層定向法以及平壓-壓蒸法?,F(xiàn)階段水泥木絲板生產(chǎn)工藝基本均采用半干法,此方法成熟可靠為現(xiàn)在普遍采用的生產(chǎn)方法,但生產(chǎn)周期長生產(chǎn)輔助設(shè)備多且存在厚度公差需要砂光處理。但此法目前有較系統(tǒng)的定型生產(chǎn)裝備和質(zhì)量可靠的產(chǎn)品,是世界各國推行的生產(chǎn)方法。另外水泥木絲板的熱壓快速固化是現(xiàn)在研究的熱點 ,國內(nèi)外有眾多的專家學(xué)者正在從事這方面的研究,但目前此種生產(chǎn)工藝還存在一些問題,也還未有生產(chǎn)廠家采用。下面簡單介紹如下:

半干法

此種生產(chǎn)方法是目前荷蘭、德國、法國、芬蘭、俄羅斯、日本、瑞士普遍采用的水泥木絲板生產(chǎn)方法。其基本含義是水泥、木質(zhì)材料在混合攪拌機中加入除保證水泥水化所要求的水量外,另外盡可能的少加水使水泥木絲板的混合料形成半干狀態(tài),然后通過鋪裝機的工藝處理,將半干混合料鋪裝在墊板上,通過疊板機將墊板坯料堆放在具有鎖模模具的模車底座上,堆疊成2 m高,通過傳送設(shè)備送入到壓機中加壓,板坯在壓機中視板材的用途類型施加不同的壓力,一般單位壓力為2.5-3.0 MPa,在壓機上壓到所要求的厚度并用鎖緊裝置固緊,維持在受壓狀態(tài)下完成水泥與木質(zhì)材料的固結(jié)。為了縮短硬化時間,鎖緊的板坯要置于溫度在60-80攝氏度的強化養(yǎng)護窯中硬化,一般需要540-640 ℃·h約8 h然后卸模,再在保溫狀態(tài)下自然養(yǎng)護5-7 d進行板材的干燥,干燥溫度為70-110 ℃,使其板材的含水率控制在9%±4%,以減少水泥木絲板的使用收縮性,提高尺寸穩(wěn)定性,然后進行裁邊整形和砂光處理以確保板材的尺寸和厚度要求。

半干法生產(chǎn)工藝是成熟可靠的,發(fā)展至今在生產(chǎn)設(shè)備的機電一體化、生產(chǎn)程序控制、準確計量和控厚以及鋪裝成型質(zhì)量提高上都較20世紀60年代向前邁進了一大步,能生產(chǎn)8-40 mm厚的板材,不需要二氧化碳噴射設(shè)備。作為年產(chǎn)3-5萬立方米的水泥木絲板的成套設(shè)備比同類型的熱壓法設(shè)備要低30%-50%的價格。

半干法工藝存在的局限性:1 生產(chǎn)周期長,能形成脫模初始強度,即使在60-80 ℃下熱養(yǎng)護也要5-8 h,對木質(zhì)材料的存放期也有較嚴格的要求。 2增加了生產(chǎn)輔助設(shè)備,如墊板、相應(yīng)的墊板回送裝置、清理裝置、傳送輥臺裝置以及模具鎖緊裝置和養(yǎng)護硬化窯,卸模及疊板裝置等,相應(yīng)的生產(chǎn)車間占地面積大,這是半干法生產(chǎn)工藝不可精簡的組成部分。3半干法生產(chǎn)的板材存在較大的厚度偏差,需要砂光處理。

木絲 → 礦化浸漬 → 混合 → 鋪裝成型 → 預(yù)壓 →加壓成型 → 鎖模養(yǎng)護→ 脫?!勿B(yǎng)護 →裁邊→檢驗

水泥 → 計量

圖1.半干法水泥木絲板工藝流程

三層定向法

該生產(chǎn)方法系指木質(zhì)材料在水泥木絲板的芯層為統(tǒng)一的橫向排列,在表層呈縱向排列,這樣構(gòu)成的板材尺寸穩(wěn)定性和強度較熱壓法和半干法工藝的板材要好,這種定向排列是在特定的定向鋪裝機上實現(xiàn)的。但這種類型的木質(zhì)材料要有一定寬度,片狀的刨花最為合適。

平壓-壓蒸法

采用平壓法在材料組成上應(yīng)加入一定量的硅質(zhì)原料,含硅量最好的是石英粉,但也可以用粉煤灰代替。粉煤灰要求二氧化硅含量小于等于50%,燒失量低于8%。平壓-壓蒸法生產(chǎn)工藝的其他組成于半干法基本相同,所不同的是模板不是平板而是生產(chǎn)者要求的有造型的模板。在生產(chǎn)過程中經(jīng)壓制鎖模的板坯應(yīng)在80 ℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護12-16 h,然后脫模送入172-185 ℃下壓蒸約20 h,以形成收縮率小且穩(wěn)定的托貝莫來石凝膠體,使其水泥木絲板獲得更好的尺寸穩(wěn)定性,并改善抗水性、凍融性等諸多方面性能。

熱壓法

該方法是指在水泥、木絲的混合料中加入相當(dāng)于水泥質(zhì)量約10%的消石灰,板坯在多層熱壓機或單層熱壓機中進行加熱,與此同時向板坯噴射相當(dāng)于水泥量8%-10%的二氧化碳,由于坯料中的石灰和二氧化碳產(chǎn)生放熱反應(yīng),其溫度可達120℃,同時生成具有一定強度和硬度的碳酸鈣,因而板材從壓機出來可獲得終強度約50%的強度,達到成型脫模的要求。熱壓法工藝將成型時間縮短到4-5 min,熱壓后的板堆放2周即可獲得最終強度。熱壓法簡化了生產(chǎn)流程,無需保壓加緊裝置,不需設(shè)置硬化養(yǎng)護窯,大大精簡了墊板數(shù)量和熱板回送及處理裝置,無需卸壓和脫模設(shè)施,縮小了生產(chǎn)場地。