[发明专利]一种复合板材及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料的复合板材及其制作方法，具体的是一种复合板材及其制作方法。

技术背景

夹心复合板材以其优异的工作性能，低廉的造价成为发展最为迅速的一种新型的建筑材料。它具有质量轻、强度高、保温效果好的等优点。普通的夹心板结构由一个结构的承载面，一个绝热层，一个外表面组成。面板的外表面几乎没有结构功能，必须加入钢筋来承受由于温度和缩水引起的收缩变形诱发的约束力。目前国内外常用的夹心复合板的主要工艺，是将铁丝焊接成一个空间骨架，中间填充保温板。

但这样的夹心板也是存在缺陷的：（1）无论采用构造钢筋，还是钢筋(丝)网，不可避免的存在钢筋的腐蚀问题。（2）按照现行的设计规范，要做一定厚度的混凝土保护层来避免钢丝的腐蚀，这样大大增加了夹心板材的厚度。这样的钢丝网混凝土夹心板，在潮湿和有腐蚀性介质的环境中，钢丝依然会产生锈蚀而膨胀。因此，钢丝网混凝土夹心板的耐久性不甚理想，尤其在海洋等严酷的环境下。同时有许多可能的实际应用中不允许板材有这样“大”的厚度或者由于自重的问题这样厚度对结构是不利的。而且，保护层厚度影响弯曲裂缝的宽度，保护层越厚，表面裂缝宽度越大。这样就需要尽可能的降低保护层厚度。另一方面，由于环境因素，许多规范限定了最小的保护层厚度。这样，裂缝宽度的控制和耐久性需要产生了抵触，需要一个合理的解决。

申请号为201210234148.2的专利申请公开了一种由纤维编织网增强混凝土和保温墙体材料组成的新型复合保温薄壁外墙板。纤维编织网沿主应力方向分布，一方面可以承受荷载，另一方面可以使结构产生多裂缝分布的破坏形式。但所采用的精细混凝土具有高脆性，且其与保温材料的界面薄弱，在面对外力作用时容易产生剥落，且专利中没有板材具体的设计方法。

申请号为200510046878.X的专利申请公开了一种非金属纤维编织网短纤维联合增强水泥基复合材料的方法，短纤维主要用来限制裂缝宽度并使基体材料具备受力条件下产生多条细密裂缝的能力，而非金属纤维编织网则作为主要受力加强筋，用来承受荷载，在受力条件下还可以使水泥基复合材料额外产生多条裂缝；文献M.Hinzen,W.Brameshuber.Improvement of Serviceability and Strength of Textile-Reinforced Concrete Element with Short Fiber Mixes.2008,SP251:7-18中表明由于TRC所用精细混凝土的高脆性，虽然能够出现多条裂缝，但裂缝间距较大，提出了掺加短切纤维改性精细混凝土的方式，从而改善裂缝的开裂形式；这二者并没有给出用于夹心板材的应用实例。

发明内容

本发明的目的是要提供一种：具有轻质薄壁、隔热、隔声、抗裂、抗渗、抗冲击的复合板材及其制作方法。

本发明的目的是这样实现的：该板材包括：纤维编织网、短切纤维、精细混凝土和保温材料；具体如下：

1、纤维编织网：采用高抗拉强度且耐腐性好地纤维编织而成，纤维有：碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯纤维；采用一种纤维编织成网或者径向和纬向分别采用两种不同纤维编织成网；采用环氧树脂、固化剂、稀释剂固化编织网，所述的环氧树脂、固化剂、稀释剂的质量比为65～70：60～80：30～35，砂子采用硅砂；

2、精细混凝土：混凝土粗骨料的最大粒径小于4mm；精细混凝土配比：52.5硅酸盐水泥500kg/m³，超细粉煤灰180kg/m³，硅粉40kg/m³，减水剂4.0kg/m³，粒径0～0.6mm的硅砂800kg/m³，粒径0.6～1.2mm的硅砂400kg/m³,水252kg/m³；

3、保温材料为岩棉板、玻璃棉、水泥发泡板的无机材料；

4、短切纤维：采用乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维其中的一种或多种，取体积的0.5%-1.0%。

复合板材设计方法如下：

本复合板材的承载能力依赖于板各层的厚度，板材总高度，和核心材料的刚度。纤维混凝土层不仅承受界面力，而且承受弯曲和剪切荷载。弯曲力、剪切力和界面力的量值根据复合材料的弹性理论确定。复合板材根据承受风载和温度荷载的发展模型进行设计，并且满足正常使用状态下的变形限制。在进行设计时基于以下的假设：