紙面石膏板的特點與改進技術
發布日期:2014-11-12 13:47 作者:zzmana
眾所周知,紙面石膏板由于其重量輕、易于施工且具有良好的耐火性能等特點,被廣泛應用于建筑物的隔墻、吊頂等。然而,由于受紙面石膏板自身的強度、遇火穩定性和耐火極限的限制,紙面石膏板的應用尚存在較大的局限性。
在石膏板芯內增設纖維筋,以提高紙面石膏板的強度,是目前常用的技術,但是,由于現有技術存在纖維筋的結構及其布設不合理的問題,所以石膏板的機械強度不能滿足許多使用場合的要求。紙面石膏板的生產實際表明,單靠增加纖維筋的數量,增加到一定數量后已經不能獲得預想的效果,而且過多使用纖維,會導致制造成本的增加和環保性能的下降。因此,要實現紙面石膏板的強度再提高,需從增加纖維筋數量以外的新的方向出發,才能有望獲得新的突破口。
在實際使用過程中,紙面石膏板的強度失效主要表現在開裂和斷裂,而斷裂往往發生在開裂處;遇火穩定性失效和耐火極限性能失效,都是由石膏板受熱后的開裂發展而成的,如果能延長石膏板從開始受熱到開裂之間的時間,就可有效提高遇火穩定性和耐火極限性能;避免開裂的有效措施是,盡可能避免石膏板的內應力集中和盡可能均勻石膏板的強度分布,在此所述內應力是指石膏板在制作過程或受熱過程中產生的內應力,強度分布是指沿石膏板的長度和寬度方向的分布。
現有技術的纖維的使用方式分為短纖維、纖維氈和網格布三種。將短纖維混入石膏配料中實現加筋的方式,由于受現有的混料工藝的限制,短纖維難以均勻混入石膏配料的問題,導致強度分布不均勻的現象比較明顯。將短纖維氈粘結在石膏板芯表面能適當改善石膏板的強度,但這種粘結結構不能使短纖維氈起到筋的加強功能,因此對于石膏板的強度改善十分有限。
現有的網格布加筋,由于受纖維網格布生產技術的限制,所以加筋密度和筋的分布均勻度難以達到理想的程度。
在現有的石膏板用的纖維網格布的實際生產過程中,面臨兩大制約石膏板強度再提高的技術矛盾:矛盾之一在于,由于微裂紋原理導致的纖維的單絲直徑越大則纖維絲強度越低的矛盾,因此實際可用的纖維單絲直徑只能在幾十微米量級,如此細的纖維的拉力載荷很微小,為此通常采用許多單絲組成的纖維束作為一股網格筋,為提高石膏板的強度需增加單股纖維束的單絲數量,但單股纖維束的單絲數量越多則使石膏板的強度分布越不均勻;矛盾之二在于,由于受纖維的可編織性限制和機織過程導致的纖維損傷隨網格變小而加劇的矛盾,實際可實現的最小的網格尺寸也只能在幾十毫米量級,而網格尺寸越大則加筋密度越小。
由此可見,由于受上述技術矛盾限制,現有的紙面石膏板的纖維網格布加筋,都存在單股纖維束的單絲數量過多、網格尺寸過大的缺陷,由此導致的加筋密度小和筋的分布不均勻的問題,嚴重制約了紙面石膏板產品的強度、遇火穩定性和耐火極限性能的再提高。
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