专利名称：基于石膏的预制建筑构件、特别是具有改进耐火性能的石膏板的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及含有硬化和干燥的石膏基基底的耐火预制建筑构件。本发明更具体地涉及平均厚度比较薄比如在优选的方向或尺度上有具有1至几厘米并且具有有限表面质量如十几kg/m2的预制建筑构件。作为优选但非限定性例子，涉及到的构件可以是在其两面均覆盖有增强板比如纸板或无机纤维(如玻璃纤维)衬垫石膏板型，也可以是其中石膏整体上含有均匀分散的纤维(比如纤维素纤维)通常用英文词GFB(石膏纤维板)表示的纤维板型。
“耐火”一词指的是预制建筑构件的阻燃能力，此能力可被理解为如下性能之一—在预先确定的温度范围内，在曝露在升温下以后，所述构件的尺寸稳定性；—所述构件的在升温下的机械稳定性；—所述的构件在升温下的绝热性；根据国家不同，对耐火性能制订出具体的标准。比如在联邦德国，对于所谓的GKF板(即其基于石膏的基底的两个表面各覆盖含有混杂的纤维素纤维的增强片，比如纸板)，要参照与包括这种板的隔墙或衬里的体系有关的标准DIN18180(1989年9月版)和标准DIN4102(第IV部分)(1994年3月版)这两个标准特别要求板的试样在大约850℃的温度下经受拉伸大约30分钟或1小时。本申请人在更苛刻条件下，即在970～1020℃下进行此测试大约1小时，在这样的条件下确定试样的内聚力和收缩。当涉及机械稳定性时，应该持续1/2小时以上；而涉及到尺寸稳定性时，收缩应该尽可能地小，比如在冷却状态下测定大约为4％。
如今，本申请人进一步认识到，尚未制造出具有耐火性能的GFB板，即所谓的GKF板。
按照文献US-C-3,616,173，叙述并提出了一种前面定义的(厚度小并且具备有限表面质量)预制建筑构件，在这种情况下，石膏板在其硬化石膏基底的两面上各覆盖一片纸板。此基底能够例如通过含有至少以下各成分的干物质加水拌和进行水合而得到—主要是大约71.5～99％可水合硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)；—大约0.1～1％玻璃纤维；—含有粘土质、胶体硅石、氧化铝或这些化合物中至少两种的混合物的无机添加剂；这些无机添加剂含量为大约0.5～20％。
这些板具有有限的耐热机械稳定性。
按照属于本申请人的文献EP 0,409,914，叙述并提出了一种硬化石膏板，它不仅能够耐火，而且具有不传播火灾的能力。按照此文献，硬化石膏基底在其两面上均覆盖有玻璃衬垫。而且，硬化石膏基底还含有基于结晶硅石、滑石粉和云母的无机添加剂。
另外还知道，作为无机填料的各种结晶硅石对暴露于火焰的各种硬化石膏基底具有有益的影响。特别是，结晶硅石如石英在约600℃时具有一个膨胀平台区，能够以某种方式补偿严格意义上的石膏的收缩。
这样，对粉末状的结晶硅石(SiO2)特别是可能含有小尺寸颗粒如小于5μm的颗粒在各种工业生产条件和环境下进行处理显然是困难和棘手的操作过程。
本发明的目的是通过限制石膏基底中硅石的含量改善如前面所定义的建筑构件，特别是所谓GFB纤维板或贴有纸板的石膏板的耐火性能，以使其在火焰中的性能达到如今已知的最高水平，即按照前面所规定的标准DIN18180和4102(第IV部分)的GKF板。
按照本发明，当使用含有粘土质的无机添加剂以增强耐火性能时，我们发现，所述添加剂的无机硅石的重量含量能够降低到15％，而不会影响建筑构件的耐火性能，其中所述添加剂是在被补充与粘土质相容并可分散在硬化石膏基底中的惰性无机材料的条件下被加入和分布的。
因此，按照本发明，该无机添加剂主要含有粘土质，其中结晶硅石的量最多等于所述无机添加剂重量的大约15％，还含有与粘土质相容并可分散在硬化石膏基底中的惰性无机补充材料。
由于本发明，在涉及到比如所谓GFB纤维板或贴纸板的石膏板时，无机添加剂的重量含量是这样的，即使该无机添加剂赋予建筑构件以与德国标准DIN18180和4102(第IV部分)所定义的所谓GKF板相同的耐火性能，特别是收缩率不超过4％。
此外，本发明的解决方案在本质上不对至今已知的各种用于制造这些建筑构件的方法加以改变，其中a)通过在两片纸板或两层玻璃纤维衬垫之间浇注基于石膏的膏状物，得到石膏板；b)按照造纸类型的工艺过程过滤基于纤维素纤维和石膏的浆液以便得到所述GFB板；c)通过半湿或半干的途径倾倒和压制纤维素纤维和水组成的混合物以便得到所述GFB板。
而且，本发明的解决方案还能够保持此预制建筑构件的使用质量如其可使用螺钉的性能，即能够承受固定螺钉的安装而不会破坏基底的内聚力的能力。
本发明还包括如下次要特征—惰性无机补充材料优选是白云石；—粘土质包括伊利石和/或高岭土；—与可水合硫酸钙相容的无机纤维比如玻璃纤维分散在硬化石膏基底内，其干物质的重量含量低于1％；—分散在石膏基基底中的无机添加剂的粒度分布是这样的，其中尺寸小于或等于63μm的颗粒占所述无机添加剂重量的至少85％；—该无机添加剂以基本上相等的重量含量包括了含硅石在内的粘土质和惰性补充无机物；—该无机添加剂占加入的干物质的重量含量至少等于5％，优选至少等于10％；—该建筑构件能够按照造纸类GFB纤维板的制造方法、各种半湿或半干压制类的方法、以及通过在两片纸板(或无机纤维衬垫，比如玻璃衬垫)之间浇注石膏的膏状物制造石膏板的各种方法制造。
在下文中，“硬化石膏”一词是指二水合硫酸钙CaSO4·2H2O。
“可水合硫酸钙”一词指的是一种含有无水硫酸钙(硬石膏II或III)、α-或β-晶形半水合硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)或由其组成的无机化合物或组合物。这样的化合物一般通过烘烤天然生石膏或重构石膏比如硫石膏而得到。
“纤维素纤维”一词指的是一类基于天然纤维素、再生纤维素、回收纤维素或改性纤维素的离散成分如纤维、长丝和碎屑；所考虑的纤维素纤维优选是一般进入到纸张和纸板组成中的纤维。
“无机纤维”一词指的是无机纤维如玻璃纤维。还可以使用硅铝酸盐无机陶瓷纤维如用于烘箱绝缘的纤维。
按照表1分别叙述了符合本发明无机添加剂的分别被称作X和Y的组合物。添加剂X为按照下面的实施例1.1和1.2被使用的物质。
表1
按照本发明，该无机添加剂的特征还在于具备如下化学组成—硅石的重量含量为30～50％，优选35～45％；—CaO的重量含量为20～35％，优选20～30％；
—MgO的重量含量为10～25％，优选10～20％。
实施例1/1借助造纸方法通过压滤由开始时加入的大量水制造GFB纤维板(水与可水合硫酸钙的重量比为300～800％)。
通过如下相继的步骤制造板材■通过将8升水(自来水或板材过滤液回收的水)与273g新闻纸或再生纤维素纤维混合，然后用型号为Turbotest207370的Rayneri混合器以速度6打浆20分钟，然后以速度10打浆25分钟来制备纸浆；■在型号为N-50G的Hobart设备的钵中称量一定量纸浆；■在纸浆中加入一定量VétrotexE51822型玻璃纤维；■在另一个容器中称量一定量由烟道气脱硫后得到的生石膏经烘烤而得到的可水合硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)；■在所述的另一个容器中加入称量过的可水合硫酸钙，并借助于适当的机械混合一定量通式(X)的无机添加剂。
■在Hobart设备中加入如此添加了助剂的可水合硫酸钙，以速度1混合15秒钟，用N5B NSF桨叶搅拌15秒钟再在速度1混合90秒钟；■根据所需板的尺寸不同，在尺寸为25.5×25.5cm2或60×40cm2的装有可渗透过滤粗布的模具中沉淀如此得到的膏状物；■在压机上加压，直至得到厚度约为12.5mm的滤饼；■加压至少20秒钟，通过与工艺设备相同的过滤粗布排出水；■脱模；■在环境温度下保存，直至完成硫酸钙的水合过程为止；■按照适当的温度曲线进行干燥，对硬化石膏不进行烧结。
对于7次试验，下面的表2汇总了厚度大约是12.5mm、在尺寸为25.5×25.5cm2的模具中采用此操作程序制造的如此得到的板的特性。
以分钟表示的试样的耐火性能时间和以％表示的试样的收缩率都是在标准DIN18180和DIN4102的条件下测定的。
对于以％表示的试样的收缩率是在冷却状态下同样地进行上述测定。
表2
除非另有规定，所有的百分比都是相对于加入的干物质总重量的重量百分比最后一个试验7是对照组试验在没有无机添加剂和玻璃纤维的条件下制造该板。在没有本发明的无机添加剂时，试样的收缩率是很大的。
第5个试验相当于在没有无机添加剂但有玻璃纤维存在的条件下制造的板，这些玻璃纤维不能够降低试样的收缩率。
使用无机添加剂进行的其它试验显示即使在没有加入玻璃纤维时(参见第6个试验)收缩率仍然明显地降低。
1/2按照半湿或半干的方法通过压制制造GFB型纤维板如下制造板材■通过采用带有2mm筛子的PMKS460/8型号Pallman设备粉碎新闻纸制备纸屑；■称量一定量纸屑并且将其放入型号为M20G·RE的Lodige混合器中；■在另一个容器中称量一定量的由烟道气脱硫产生的二水合物经烘烤而得到的可水合硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)；■在此可水合硫酸钙中加入一定量通式(X)的无机添加剂，并借助适当的机械进行混合；■在如此添加了添加剂而得到的可水合硫酸钙中加入一定量玻璃纤维VétrotexE51822；■在M2OG·RE型Lodige混合器中加入含有纤维(屑)的上述混合物并混合30分钟；■根据板的所需尺寸，在尺寸为25.5×25.5cm2或60×40cm2的模具中沉淀最终混合物，并浇撒大约相同量的水(水/固体比等于大约0.5)；■加压直至得到厚度为12.5mm的滤饼为止；■加压至少20秒钟，排出通过位于过滤器下面的与工业设备中所用的相同的排水布排除过剩的水和空气；■脱模；■在环境温度下保存直至完成硫酸钙的水合过程为止；
■按照适当的温度曲线进行干燥以分离水分，对硬化石膏不进行烧结。
对于两个试验，下面的表3汇总了厚度约为12.5mm板的特征，该板是用此操作程序在尺寸为25.5×25.5cm2的模具中在与标准DIN18180和DIN4102中所述相同的测试条件下制造。
表3
上面的表3显示出，当不用本发明的无机添加剂制备试样时，试样在30分钟后断裂，在此瞬间测量的收缩率为9％。
2/1对通过在两片纸板之间浇注石膏膏状物得到的带纸板的石膏板进行在试验室和工业生产线得到的试样的对比试验表4定义了不同的试验，在传统的无机填料和本发明的无机添加剂之间进行对比。在此表中—“石英C400”表示Sifraco公司销售的细结晶硅石；—“高岭土K13”表示SIKA公司销售的精制高岭上硅酸盐；—L’hoist公司的粒度大于200μm的白云石。
“石膏板”一词指的是如下的一种板，其硬化石膏基底的厚度为12.5mm，两面均被覆盖有与石膏相连的纸板，具有如下特征—纸板厚度大约0.3mm；—板的表面质量大约10.5kg/mm2。
使用的石膏通过烘烤硫石膏而得到。
表4石膏板在火焰中的收缩率
试验1和2是对照组试验。
我们看到，与本发明无机添加剂不同的无机物的各种加入量均能够改善火焰收缩率。但用本发明的无机添加剂得到了更好的结果，而且能够得到所谓GKF板的耐火性能。
白云石自身，特别是参见6号试验并未对收缩率产生非常有利的影响。
2/2按照所谓GKF板的标准，对在工业生产线上制造的和含有本发明无机添加剂和玻璃纤维的带纸板石膏板试样的耐火对比试验表5
(1)在970℃和0.16kg/cm2的拉力下经过灼烧度试验60分钟后的纵向收缩率；(2)在970℃和0.16kg/cm2的拉力下经过灼烧度试验30分钟后的横向收缩率；(3)在1020℃和0.16kg/cm2的拉力下经过灼烧度试验60分钟后的纵向收缩率；(4)在1020℃和0.16kg/cm2的拉力下经过灼烧度试验30分钟后的横向收缩率。
我们看到，用本发明无机添加剂制备的试样的收缩率很小，即低于4％。
权利要求
1.一种平均厚度比较薄、包括基于硬化石膏的基底的耐火预制建筑构件，所述基底能够通过比如加水拌和主要含有至少一种可水合硫酸钙和包括粘土质的分散型无机添加剂的干物质水合而得到，其特征在于，该无机添加剂主要包括其中结晶硅石含量最多等于所述无机添加剂重量的大约15％的粘土质和与粘土质相容并能够分散在硬化石膏基底中的惰性补充无机物。
2.权利要求1的构件，其特征在于所述无机添加剂的重量含量使其赋予所述建筑构件以和德国标准DIN18180和DIN4102(第IV部分)所确定的所谓GKF板一样的耐火性能，特别是收缩率不超过4％。
3.权利要求1的构件，其特征在于所述惰性补充无机物是白云石。
4.权利要求1的构件，其特征在于所述粘土质包括伊利石和/或高岭土。
5.权利要求1的构件，其特征在于所述硬化石膏板的两个表面中的每一个都被覆盖无机纤维如玻璃纤维衬垫。
6.权利要求1的构件，其特征在于与可水合硫酸钙相容的无机纤维如玻璃纤维分散在硬化石膏基底中，其干物质的重量含量低于1％。
7.权利要求1的构件，其特征在于所述硬化石膏基底的两个表面的每一个都被覆盖一片与基底相连的纸板。
8.权利要求1的构件，其特征在于所述无机添加剂分散在基于硬化石膏的基底中，其粒度分布是尺寸小于或等于63μm的颗粒占所述无机添加剂重量的至少85％。
9.权利要求1的构件，其特征在于所述无机添加剂含有重量含量基本上相等的包括硅石的粘土质和惰性补充无机物。
10.权利要求1的构件，其特征在于所述无机添加剂中被加入的干物质的重量含量为至少5％，优选至少10％。
11.权利要求1～10中任一项的建筑构件，其特征在于它能够按照选自各种造纸类GFB纤维板的制造方法、各种半湿或半干压制类的方法和各种通过在两片纸板或无机纤维衬垫之间浇注石膏膏状物制造石膏板方法的方法获得。
12.含有粘土质的分散型无机添加剂，其特征在于该粉末状无机添加剂主要含有其中结晶硅石含量最多等于所述无机添加剂重量的大约15％的粘土质和例如基于白云石的可与粘土质相容并可分散在硬化石膏的整个基底中的惰性补充无机物。
13.权利要求12的添加剂在制造含有基于石膏的基底的建筑构件方面的应用。
全文摘要
一种平均厚度比较薄、包括基于硬化石膏基底的耐火预制建筑构件,所述基底能够通过比如加水拌和主要含有至少一种可水合硫酸钙和包括粘土质的分散型无机添加剂的干物质水合而得到,其特征在于,该无机添加剂主要包括其中结晶硅石含量最多等于所述无机添加剂重量的大约15%的粘土质和与粘土质相容并能够分散在硬化石膏基底中的惰性补充无机物。
文档编号E04B1/94GK1340037SQ0080365
公开日2002年3月13日 申请日期2000年2月3日 优先权日1999年2月12日
发明者C·勒克莱克 申请人:拉法格石膏公司