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新型功能材料:水泥木丝板

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发表于 2012-5-3 10:36:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
伴随着建筑节能墙材革新和发展利废环保型建筑板材的需要,一种新型的隔音、吸音、保温、隔热、防火、防潮、抗蛀虫、可钉、可锯,具有优良的可装饰加工性能和质轻高效施工性能的新型建筑功能材料――水泥木丝板受到建筑和交通部门的青睐。

        水泥木丝板是以木丝经矿化剂溶液浸渍处理后与水泥混合均匀,铺装压制成型的板材,隶属水泥木质制品,具有木材与水泥制品所不及的性能。水泥木丝板按其使用范围分为重型和轻型两种。重型水泥木丝板,为一般建筑用防火人造板材,用作屋顶及永久模板,其密度要求在不小于45Okg/m3,用作外墙板其密度不小于9OOkg/m3;轻型水泥木丝板多用于隔热、吸音,其密度一般在350一45Okg/m3。

        水泥木丝板之所以受到社会青睐,是因为它具有较好的物理力学性能和优良的建筑功能,其有关性能和用途如下:

1.水泥木丝板的性能

(1)强度

        水泥木丝板在工程上的应用强度,主要表现为弯曲破坏载重和抗弯强度,其强度值取决于容重、组成成分、木丝的排列以及固化时的温、湿度条件等。

(1) 导热性

        水泥木丝板的组成材料之一—木丝是热的不良导体,在结构组成形式上,具有不贯穿的孔,构成空气的热容与热阻,因此水泥木丝板的导热性很小,因容重不同,其导热系数一般在0.08~0.13kcal/m·h·℃。

(2) 吸音性与隔声性

        吸音板的容重在350~45okg/m3,其容重比保温板大。板的吸音效果随着厚度而提高。但使用方法对吸音效果有很大影响。例如,在木丝板与建筑结构体之间,保留间距,能显著提高吸音效果。经试验验证,将25mm厚的吸音水泥木丝板钉在距墙体25mm的骨架上,其效果与用厚50mm板直接钉在墙体上的一样。

        进一步提高水泥木丝板的吸声性能通常采用优化内部吸声结构,诸如:在其组成内部加人吸声性能良好的多孔性物质,例如:EPS颗粒、发泡PVC颗粒以及膨胀珍珠岩,改变孔结构从而改善吸声效果。

        将不同密度的水泥木丝板层合在一起,所层合的木丝板中每层木丝与水泥的用量比逐渐降低,密度逐渐提高,声波阻抗逐渐增大,形成梯度,使声波在每层的界面处的反射系数降低,相应提高各频率的吸声系统,层合的厚度视要求的降噪系数而定;改变木丝的排列方式及木丝的形状系数(木丝的长径比)也能达到提高吸声结构的功能。

(3) 耐火性

        水泥木丝板是耐火材料,容重越大,耐火性越好。容重35Okg/ m3的木丝板,用火炬燃烧,将火炬移开后,板的阻燃时间为30。

(5)稳定性

        水泥木丝板的稳定性主要表现在防霉性与防虫蛀性和耐候性。由于木丝外表受水泥保护,又经矿化剂处理,因此不怕霉菌。

(6)良好的可加工性

        水泥木丝板可进行锯割、钻孔、刨削、砂光、着钉和油漆,也可轻易的用水泥砂浆和石膏粉刷。水泥木丝板施工方便,砌筑效率高,减少自重,扩大建筑使用面积。水泥木丝板由于采用的基本材料普通硅酸盐水泥和间伐木材及木材加工的剩余物,都是价格低廉和易得的材料,因此具有实用性和推广性。

2.水泥木丝板的用途

        水泥木丝板的用途主要用作吸音材料、保温材料、装饰材料、混凝土模板材料,主要在建筑与交通部门使用。

(1)在建筑中的应用对于工业厂房、公用建筑的剧院、车站、饭馆、候机室、办公室以及民用住宅建筑,水泥木丝板主要用作框架建筑结构墙体保温层,天花板,屋面板;各种预制房屋,活动房屋及农用建筑,防火隔热,防火门,潮湿房间的内衬板,电、气装置的底板等。可做永久模板,替代钢模板进行混凝土浇注,而不用拆模,特别是作为外墙外保温材料,除了可起到保温、隔热作用外,还具有极好的防火作用。

(2)交通部门的用途主要用于高速公路的隔音墙及铁路隧道的内衬板,电梯竖井壁板及管道护板,起到了较好的隔音、防潮、防火的多种功能。

3.水泥木丝板的生产技术

        水泥木丝板的生产过程大致分为:木材处理与木丝制备、铺装与压板成型、养护与调湿处理、裁切整形、饰面深加工等5个工序。
        为了克服木材中的有害成分对水泥的阻凝作用,采用矿化剂(即化学添加剂)对木丝进行浸渍处理,矿化剂不仅有促凝和早强水泥的作用,而且还能提高制品的耐久性、耐火性、耐水性和抗蛀性能。矿化过程极大地改善了有机材料与无机材料的和易性,加快了反应速度,矿化处理后的木丝强韧有力,不易断裂,使得木丝板既具有木材的韧性又具有无机材料的坚硬,是有机材料和无机材料的完美结合,具有木材与水泥制品所不及的性能。

        木丝板生产制造过程有除尘系统,无废气污染;循环用水系统和固废的再回收利用,使得生产过程中不产生任何固体废弃物和液体废弃物,不会对地球环境造成负荷和对人类身体健康无害。除尘系统收集的废料还可以粉碎,然后按比例重新添加到生产计量过程中来制造更加廉价的产品。

        在建筑中,既可直接用水泥聚合物砂浆和防水石膏砂浆进行抹面,达到防水、隔音、隔热的效果;也可以采用贴面处理,能使水泥木丝板获得更好的防水、隔音、隔热的装饰与应用效果。木丝板应用时拆装方便,可以再回收循环使用,模式化生产,不会产生建筑垃圾。

        奥运会北京射击馆内墙安装25mm厚的木丝吸音板,利用声波通过材料内部的大量小孔时产生的磨擦,把声音的能量转化为热能,从而起到吸声的作用,减少噪音对比赛的影响。木丝吸音板的非贯穿孔结构不仅起到了强吸声作用,更重要的是把混响控制在1秒~1.3秒,使运动员能清晰地分辨出自己的枪声,在一定程度上减小了噪声对运动员和比赛的影响。
        奥运圣火在珠峰传递,本着不破坏当地环境,不产生任何建筑垃圾的宗旨,保证珠峰的圣洁形象,营建环保、保温、舒适的活动房采用了木丝板,坚固的钢结构,板材采用嵌入式插板或者螺钉固定,易拆易装,可循环使用,不产生建筑垃圾;既可以减轻建筑物的荷载,节能环保、保温隔热、阻燃,又能适应高昼夜温差且无取暖设施的环境。另外,由于板材的特殊构造,在受到强烈冲击时最大程度的减少对人身的伤害,具有优良的抗震性。
        随着建筑节能,墙材革新的深人,水泥木丝板这种新型的绿色环保建筑功能材料,符合建材循环经济发展模式的需要,它的发展前景将是绚丽多彩的。
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