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南昌纖維水泥板/硅酸鈣板類產品發展的探討
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時間: 2020-08-27 17:54:18來源: 江西誠鐵新型建材有限公司

南昌纖維水泥板/硅酸鈣板都是建筑市場上常見的功能性材料,與其他板類制品性能相似、應用領域多有重合。根據目前國內纖維水泥板、硅酸鈣板的產品開發現狀,在傳統重點應用領域發展中受到了一些制約與障礙。目前,我國已出臺了鼓勵裝配式建筑可持續發展相關政策,推動各類產業發展,產業升級,使硅鈣板和纖維水泥板在綠色建筑和建筑產業現代化發展轉型中更有競爭力。
現階段南昌纖維水泥板/硅酸鈣板類產品現狀
行業標準JC/T 412.1—2018《纖維水泥平板 :無石棉纖維水泥平板》中給出了纖維水泥平板的定義:以水泥為膠凝材料,有機合成纖維、無機礦物纖維或纖維素纖維等為增強材料,經過成型、加壓(或非加壓)、蒸壓(或非蒸壓)養護制成的板材。板材強度是由水泥水化反應產生。
行業標準JC/T 564.1—2018《纖維增強硅酸鈣板 :無石棉硅酸鈣板》中給出了硅酸鈣板的定義:以硅質、鈣質材料為主要膠結材料,無機礦物纖維或纖維素纖維等為增強材料,經過成型、加壓(或非加壓)、蒸壓養護制成的板材。
表1和表2分別總結了行業標準《纖維水泥平板 :無石棉纖維水泥平板》和《纖維增強硅酸鈣板 :無石棉硅酸鈣板》給出的這兩類平板的力學性能、物理性能要求。





從相關行業標準中給出的力學性能和物理性能要求中可以看出,纖維水泥板的力學性能和物理性能指標均略優于硅酸鈣板,但硅酸鈣板的收縮性能優于纖維水泥板,特別是普通蒸汽養護的纖維水泥板(PS板),其收縮漲率較大,在應用領域中受到了限制。
纖維水泥板和硅酸鈣板的板類制品品種繁多,按照產品形態,可分為平(面)板類和空心板。
1. 平(面)板
(1)平板類別
按照行業標準《纖維增強硅酸鈣板 :無石棉硅酸鈣板》和《纖維水泥平板 :無石棉纖維水泥平板》給出的平板類別在普通建筑中的典型用途見表3。


非承重墻墻板面板——由纖維水泥板、硅酸鈣板為面板、輕質保溫材料為芯層制成的復合夾芯墻板,其特點有薄體、輕質、高強度、耐老化、隔音、隔熱、實心、掛重力強、防潮、防凍、防水、防火、耐沖擊,同時其清水裝飾性好,采用裝配式施工,施工簡單,能有效縮短施工周期,并增大建筑物的使用空間、減輕主體結構荷載、降低綜合造價。該復合夾心墻板可廣泛應用于各類建筑的非承重墻體。硅酸鈣板和纖維水泥板也可以作為輕鋼龍骨體系的面板,制作室內隔墻板,作為面板與其他絕熱材料復合制成的夾芯墻板用于建筑物外墻,兼具保溫隔熱功能。
裝飾面板——纖維水泥板、硅酸鈣板經表面釉化、噴涂處理或其他工藝,制成具有木材、石材等不同質地、不同顏色和造型效果的裝飾面板,可用于建筑隔墻、吊頂、內外墻飾面、家具制造等,也可用于公共建筑和交通設施工程。纖維水泥板和硅酸鈣板幕墻體系在建筑工程中的應用也越來越廣泛。
隨著裝配式建筑在國內新建建筑中的比例越來越大,加快了保溫裝飾復合型預制外墻的研發,實際應用工程也越來越多。纖維水泥板/硅酸鈣板具有自重輕、耐候性好及外觀效果多樣化,是作為保溫裝飾復合外墻面板和建筑幕墻的材料(如圖1、圖2所示)。裝飾面板附加值較高,市場占有量較大。其防腐、防火性能優于金屬裝飾板和有金屬面層的復合裝飾板;其強度、防潮性能優于石膏板;就施工便捷而言優于瓷磚和裝飾石材。

圖 1   湖南桃花嶺公園的硅酸鈣板棧道

圖 2   廣東以色列理工學院采用纖維水泥板幕墻體系
防火、吸聲功能板——纖維水泥板和硅酸鈣板為不燃a級材料,在高溫下不產生明火及有害氣體,具有良好的防火性能,可以用于鋼結構的防火包裹、通風管道、防火隔墻等工程。纖維水泥板和硅酸鈣板同時具有優越的穿孔性能,可以制造吸聲板,用于火車站、機場、地鐵、體育場館、大型音樂廳、影劇院等工程。
(2)平(面)板制版工藝
20世紀初,Hatschek發明了用抄取法制備石棉水泥板,開創了用工業化生產纖維增強水泥(FRC)平(面)板制品的先例,抄取法對纖維增強水泥平(面)板制品的發展起到了較好的作用。70年代末期,歐洲一些國家成功地開發采用流漿法技術生產的纖維水泥平(面)板制品,其產品在北歐一些國家正式使用。此后,流漿法生產技術日益發展,至80年代中期,日本進行了用流漿法工藝生產無石棉玻璃纖維水泥平(面)板試驗并獲得成功。國內從20世紀80年代開始研究流漿法生產工藝,經過幾十年的時間已成熟完善。
纖維水泥平(面)板/硅酸鈣平(面)板的傳統生產工藝一般需要原料處理、制漿、制板、養護、烘干、細部處理基本流程。抄取法和流漿法均為濕法工藝,其差異在于制板環節。


抄取法是將制好的料漿通過在線稀釋達到要求的濃度后,通過送漿槽或多個進漿管進入網箱中,利用網箱中旋轉網輪的內外壓力差將料漿懸浮液過濾,在多個網輪上形成薄料層(大部分水帶著部分細小物料透過網輪排入地溝,該部分稱為回水),料層吸附在成型筒上,逐漸形成厚度的料坯后,切割進入下道工序直至成品。
流漿法是將制好的料漿送進流漿箱,流漿箱內設置的攪拌器使料漿組分保持均勻,防治料漿沉淀。當箱內液面超過高度后料漿從流漿板流出,均勻地鋪在運行中的毛布上,形成連續的料漿層;經輥壓脫水、真空脫水,連續纏繞到成型筒上壓實制得料坯。
2. 空心板
隨著建筑工業化程度和生產裝備技術不斷的提高,高自動化的立模成型及真空擠塑成型的生產線技術日益成熟。纖維水泥、硅酸鈣空心板作為內隔墻條板,在建筑工程中的應用也越來越廣泛(如圖3所示)。耐候性強、整體強度高的空心板也是外圍護結構、內裝結構的主要選擇材料之一。

圖 3   采用擠出板營造建筑立面效果同時兼具遮光功能
20世紀末我國開始從國外引進真空擠出技術,北新建材集團有限公司采取引進主機及工藝技術,國內自行配套的技術路線于2000年6月在蘇州建成一條年產70萬平方米的真空擠出成型纖維水泥墻板生產線。國內外的科研機構和企業對傳統平(面)板的抄取法、流漿法,以及較新的墻板真空擠出法工藝進行了不斷的改進創新,目前國內已有先進成熟的免蒸壓纖維水泥板生產線。
擠塑法,又稱擠出成型法,是生產(空心)墻板的主要生產工藝。其工藝流程為:將各組分原料加入攪拌機進行粗混;再進入捏合機內進行混練,使之具有很好的和易性與塑性,再通過給料系統把塑性拌和料均勻加入真空擠出機內;當拌和料進入擠出機的真空腔時,可除去其中的氣泡;在擠出機的成型部分,拌和料受到大直徑螺桿的擠壓與剪切作用使之密實,并由??跀D出,成為具有空腔斷面形狀的連續的板坯。擠出??诤筮M入壓板過程,先通過壓花輥在板面壓出花紋,然后再按要求切成長度并移放于托架上。半成品板經靜停養護、蒸壓養護、烘干、細部處理后成品??梢酝ㄟ^噴涂機組在板面噴涂裝飾面層,設計不同斷面結構的真空擠出機???,可制得不同斷面形狀的板。


傳統重點應用領域發展受到制約與障礙
纖維水泥板/硅酸鈣板在中國的生產與應用已經有30~40年的時間,內隔墻條板是其產品主要的領域。在建筑工業化和裝配式建筑政策的推動下,內隔墻條板行業迎來新的發現機遇。但是,對比傳統加氣混凝土砌塊等輕質墻體,纖維水泥板/硅酸鈣板墻板產品系統還是受到以下的制約與發展障礙。
1. 價格與政策補貼
裝配式纖維水泥板/硅酸鈣板墻板產品,因安裝方便、快捷,施工費略有降低,但材料產品價格高,每立方米墻體成品價格與施工費的總和,是加氣混凝土砌塊墻體費用總和的2倍左右。材料產品價格一直是限制纖維水泥板/硅酸鈣板墻板產品市場發展的重要因素之一。
目前,國家政策對于滿足裝配率要求的項目給予補貼,比如重慶地區對于建筑產業現代化房屋建筑試點項目每立方米混凝土構件補助350元,可以降低部分纖維水泥板/硅酸鈣板墻板的工程造價,但是各地區對實施范圍、裝配率要求及具體補貼優惠政策都不一致。部分地區,豎向構件、二次施工的部分不計入裝配率統計,不享受財政補貼,導致裝配式墻板產品難以推廣。
2. 豎向裂縫
裝配式纖維水泥板/硅酸鈣板墻板產品豎向接縫處容易產生非結構性裂縫,即使在接縫處鋪設抗裂玻纖網也難以達到良好抗裂效果,部分工程不得已必須全墻面鋪設鋼絲網片加涂抹抗裂砂漿才能起到抗裂作用,但這又增大了成本。
3. 管線開槽
給水排水、電氣設備專業線路管道的現場開槽困難是裝配式纖維水泥板/硅酸鈣板墻板產品發展的主要障礙之一。纖維水泥板/硅酸鈣板強度較高,在內隔墻改變設備管線現場開槽難度較大,并且可能會對原有墻板結構造成破壞。不過,BIM技術在裝配式構件中的應用可以預先在墻板中安排好管道線路。

國家標準GB 50118—2010《民用建筑隔聲設計規范》中對建筑構件空氣隔聲性能作了規定,例如,住宅類分戶墻要求“空氣隔聲單值評價量+頻譜修正量(計權隔聲量+粉紅噪聲頻譜修正量)”>45dB,住宅類分隔住宅和非居住用途空間的樓板要求“空氣隔聲單值評價量+頻譜修正量(計權隔聲量+交通噪聲頻譜修正量)”>51dB;辦公建筑構件“空氣隔聲單值評價量+頻譜修正量”的低限標準值為>45dB。
對比國家標準GB/T 23451—2009《建筑用輕質隔墻條板》和GB/T 19631—2005《玻璃纖維增強水泥輕質多孔隔墻條板》中,對隔墻條板空氣隔聲性能的要求是:板厚90mm的空氣隔聲量≥35dB;板厚120mm的空氣隔聲量≥40dB。纖維水泥板/硅酸鈣復合板墻板產品的隔聲性能也需要參照相似產品標準,滿足建筑對隔聲性能的要求。

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