行业动态

纸面石膏板的特点与改进技术

众所周知,纸面石膏板由于其重量轻、易于施工且具有良好的耐火性能等特点,被广泛应用于建筑物的隔墙、吊顶等。然而,由于受纸面石膏板自身的强度、遇火稳定性和耐火极限的限制,纸面石膏板的应用尚存在较大的局限性。

在石膏板芯内增设纤维筋,以提高纸面石膏板的强度,是目前常用的技术,但是,由于现有技术存在纤维筋的结构及其布设不合理的问题,所以石膏板的机械强度不能满足许多使用场合的要求。纸面石膏板的生产实际表明,单靠增加纤维筋的数量,增加到一定数量后已经不能获得预想的效果,而且过多使用纤维,会导致制造成本的增加和环保性能的下降。因此,要实现纸面石膏板的强度再提高,需从增加纤维筋数量以外的新的方向出发,才能有望获得新的突破口。

在实际使用过程中,纸面石膏板的强度失效主要表现在开裂和断裂,而断裂往往发生在开裂处;遇火稳定性失效和耐火极限性能失效,都是由石膏板受热后的开裂发展而成的,如果能延长石膏板从开始受热到开裂之间的时间,就可有效提高遇火稳定性和耐火极限性能;避免开裂的有效措施是,尽可能避免石膏板的内应力集中和尽可能均匀石膏板的强度分布,在此所述内应力是指石膏板在制作过程或受热过程中产生的内应力,强度分布是指沿石膏板的长度和宽度方向的分布。

现有技术的纤维的使用方式分为短纤维、纤维毡和网格布三种。将短纤维混入石膏配料中实现加筋的方式,由于受现有的混料工艺的限制,短纤维难以均匀混入石膏配料的问题,导致强度分布不均匀的现象比较明显。将短纤维毡粘结在石膏板芯表面能适当改善石膏板的强度,但这种粘结结构不能使短纤维毡起到筋的加强功能,因此对于石膏板的强度改善十分有限。

现有的网格布加筋,由于受纤维网格布生产技术的限制,所以加筋密度和筋的分布均匀度难以达到理想的程度。

在现有的石膏板用的纤维网格布的实际生产过程中,面临两大制约石膏板强度再提高的技术矛盾:矛盾之一在于,由于微裂纹原理导致的纤维的单丝直径越大则纤维丝强度越低的矛盾,因此实际可用的纤维单丝直径只能在几十微米量级,如此细的纤维的拉力载荷很微小,为此通常采用许多单丝组成的纤维束作为一股网格筋,为提高石膏板的强度需增加单股纤维束的单丝数量,但单股纤维束的单丝数量越多则使石膏板的强度分布越不均匀;矛盾之二在于,由于受纤维的可编织性限制和机织过程导致的纤维损伤随网格变小而加剧的矛盾,实际可实现的最小的网格尺寸也只能在几十毫米量级,而网格尺寸越大则加筋密度越小。

由此可见,由于受上述技术矛盾限制,现有的纸面石膏板的纤维网格布加筋,都存在单股纤维束的单丝数量过多、网格尺寸过大的缺陷,由此导致的加筋密度小和筋的分布不均匀的问题,严重制约了纸面石膏板产品的强度、遇火稳定性和耐火极限性能的再提高。

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