纸面石膏板的性能与特点
纸面石膏板作为一种墙体材料,在建筑上占有重要地位。纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料,掺入纤维、外加剂(发泡剂、缓凝剂等)和适量轻质填料,加水拌和成料浆,浇注在进行中的纸面上,成型后再覆以上层面纸。料浆经过凝固形成芯板,经切断、烘干,则使芯板与护面纸牢固地结合在一起。纸面石膏板具有质轻、保温隔热性能好,防火性能好,可钉、可锯、可刨、施工安装方便,主要用作建筑物内隔墙和室内吊顶材料。纸面石膏板主要用于建筑物内隔墙,有普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板和耐火纸面石膏板三类。普通纸面石膏板是以重磅纸为护面纸。耐水纸面石膏板采用耐水的护面纸,并在建筑石膏料浆中掺入适量耐水外加剂制成耐水芯材。耐火纸面石膏板的芯材是在建筑石膏料浆中掺入适量无机耐火纤维增强材料后制作而成。耐火纸面石膏板的主要技术要求是在高温明火下燃烧时,能在一定时间内保持不断裂。国家标准GB11979-89 规定:耐火纸面石膏板遇火稳定时间,优等品不小于30min,一等品不小于25min,合格品不小于20min。普通、耐水、耐火三类纸面石膏板,按棱边形状均有矩形、45°倒角形、楔形、半圆形和圆型五种产品。产品规格有:长1800、2100、2400、2700、3000、3300 和3600mm7 种规格;宽900mm 和1200 mm2 种规格;厚9、12 和15 mm。此外,纸面石膏板还有厚度为18 mm 的产品,耐火纸面石膏板还有18、21 和25 mm厚的产品。
1、施工安装方便,节省占地面积
纸面石膏板的可加工性很好,可锯、可刨、可钻、可贴,施工灵活方便。用石膏板作内隔墙还可便于室内管线敷设及检修。采用石膏板作墙体材料,可节省墙体占地面积。增加建筑空间利用率。以120 mm 厚的内隔墙为倒,相当于增加了17.5%的建筑空间。
2、耐火性能良好
纸面石膏板的芯材由建筑石膏水化而成,所以石膏板中石膏是以CaSO4·2H2O的结晶形态存在。一旦发生火灾,石膏板中的二水石膏就会吸收热量进行脱水反应。当石膏芯材所含结晶水并未完全脱出和蒸发完毕之前,纸面石膏板板面温度不会超过140℃,这一良好的防火特性可以为人口疏散赢得宝贵时间,同时也延长了防火时间。与其它材料相比,纸面石膏板在发生火灾时只释放出水并转化为水蒸汽,不会释放出对人体有害的成分,而有些材料遇火灾时,往往会散发出对人体有害的成分,如有毒的浓烟。
3、隔热保温性能
纸面石膏板的导热系数只有普通水泥混凝土的9.5%,是空心粘土砖的38.5%。如果在生产过程中加入发泡剂,石膏板的密度会进一步降低,其导热系数将变得更小,保温隔热性能就会更好。
4、膨胀收缩性能
纸面石膏板的线膨胀系数很小,加上石膏板又在室温下使用,所以它的线膨胀系数可以忽略不计。但纸面石膏板的干缩湿胀现象相对而言比较大。把纸面石膏板放置于100℃的湿饱和蒸汽中1h,其长度伸胀率为0.09%。当然,石膏板很少用于这种环境条件。
5、特殊的“呼吸”功能
这里所说的纸面石膏板的“呼吸”功能,并非是指它像动物一样需要呼吸空气才能生存,而是对它的吸湿解潮行为的一种形象描述。由于纸面石膏板是一种存在大量微孔结构的板材,放在自然环境中,由于其多孔体的不断吸湿与解潮的变化,即“呼吸”作用,维持着动态平衡。它的质量随环境温湿度的变化而变化,这种“呼吸”功能的最大特点,是能够调节居住及工作环境的湿度,创造一个舒适的小气候。
10.3 装饰石膏制品
装饰石膏制品是以建筑石膏为主要原料,掺入适量纤维增强材料和外加剂,与水一同搅拌成均匀料浆,经浇注成型、干燥而得到的制品。这类制品包括各种装饰石膏板,如普通平板、孔板、浮雕板、防潮平板、防潮孔板、吸声板、嵌装式装饰板以及浮雕艺术的石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱、灯座和雕塑等。装饰石膏制品主要用于室内墙壁和吊顶装饰,具有防火、隔音、吸声、美化、高雅的装饰艺术效果,是宾馆、饭店、公共建筑设施以及居室内常用的装饰材料。
10.3.1 装饰石膏板
1、定义
以建筑石膏为主要原料,掺入适量纤维增强材料和外加剂,与水一起搅拌成均匀料浆,经浇注成型,干燥而成的不带护面纸的装饰板材,称为装饰石膏板。
2、用途与特点
装饰石膏板主要用于工业与民用建筑室内墙壁装饰和吊顶装饰,以及非承重内隔墙。具有轻质、高强、耐火、隔声、韧性高等性能,可进行锯、刨、钉、钻、粘等加工,施工安装方便。
3、分类和规格尺寸
装饰石膏板形状为正方形,其棱边断面形式有直角型和45°倒角型两种。根据板材正面形状和防潮性能的不同,其分类及代号见表10-1。
表 10-1 板材分类及代号
普通板防潮板
分类
平板 孔板浮雕板平板 孔板浮雕板
代号P K D FP FK FD
石膏装饰板的规格尺寸有:500mm×500 mm×9 mm;600 mm×600 mm×11 mm。
产品标记顺序为:产品名称、板材分类代号、板的边长及标准号。
例如:边长为600mm 的防潮孔板,其标记为:装饰石膏板FK500 GB9777。
10.3.2 吸声用穿孔石膏板
1、定义
以装饰石膏板和纸面石膏板为基础材料,由穿孔石膏板、背覆材料、吸声材料及板后空气层等组合而成的石膏板材称为吸声用穿孔石膏板。
2、用途和特点
吸声用穿孔石膏板主要用于室内吊顶和墙体的吸声结构中。在潮湿环境中使用或对耐火性能有较高要求时,则应采用相应的防潮、耐水或耐火基板。吸声用穿孔石膏板具有轻质、防火、隔声、隔热、抗振性能好,可用于调节室内湿度等特点,并有施工简便、施工效率高、劳动强度小、干法作业及加工性能好等特点。
3、产品分类、规格
(1)棱边形状
板材棱边形状分直角型和倒角型两种。
(2)规格尺寸
边长:规格为500 mm×500 mm;600 mm×600 mm。
厚度:规格为9 mm 和12 mm。
10.3.3 艺术装饰石膏制品
艺术装饰石膏制品主要是根据室内装饰设计的要求而加工制作的。制品主要包括浮雕艺术石膏线角、线板、花角、灯圈、壁炉、罗马柱、圆柱、方柱、麻花柱、灯座、花饰等。在色彩上,可利用优质建筑石膏本身洁白高雅的色彩,造型上可洋为中用,古为今用,大可将石膏这一传统材料赋予新的装饰内涵。艺术装饰石膏制品以优质建筑石膏粉为基料,配以纤维增强材料、胶粘剂等,与水拌制制成均匀的料浆,浇注在具有各种造型、图案、花纹的模具内,经硬化、干燥、脱模而成。
1、浮雕艺术石膏线角、线板、花角
浮雕艺术石膏线角、线板和花角具有表面光洁、颜色洁白高雅、花型和线条清晰、立体感强、尺寸稳定、强度高、无毒、防火、施工方便等优点,广泛用于高档宾馆、饭店、写字楼和居民住宅的吊顶装饰,是一种造价低廉、装饰效果好、调节室内湿度和防火的理想装饰装修材料,可直接用粘贴石膏腻子和螺钉进行固定安装。浮雕艺术石膏线角图案花型多样,其断面形状一般呈钝角形,也可不制成角状而制成平面板状,则称为浮雕艺术石膏线板或直线。石膏线角两边(或称翼缘)宽度有相等和不等的两种,翼宽尺寸多种,一般为120-300mm 左右,翼厚为10-30mm 左右,通常制成条状,每条长约2300mm。石膏线板的花纹图案较线角简单,其花式品种也有多种。石膏线板的宽度一般为50-150mm,厚度为15-25mm左右,每条长约1500mm。
2、浮雕艺术石膏灯圈
作为一种良好的吊顶装饰材料,浮雕艺术石膏灯圈与灯饰作为一个整体,表现出相互烘托,相得益彰的装饰气氛。石膏灯圈外形一般加工成圆形板材,也可根据室内装饰设计要求和用户的喜好制作成椭圆形或花瓣型,其直径有500~1800mm 等多种,板厚一般为10~30mm。室内吊顶装饰的各种吊挂灯或吸顶灯,配以浮雕艺术石膏灯圈,使人进入一种高雅美妙的装饰意境。
3、装饰石膏柱、石膏壁炉
装饰石膏柱有罗马柱、麻花柱、圆柱、方柱等多种,柱上、下端分别配以浮雕艺术石膏柱头和柱基,柱高和周边尺寸由室内层高和面积大小而定。柱身上纵向浮雕条纹,可显得室内空间更加高大。在室内门厅、走道、墙壁等处设置装饰石膏柱,既丰富了室内的装饰层次,更给人一种欧式装饰艺术和风格的享受。装饰石膏壁炉更是增添了室内墙体的观赏性,使人置身于一种中西方文化和谐统一的艺术氛围之中,揉合精湛华丽的雕饰,达到美观、舒适与实用的效果。
4、石膏花饰、壁挂
石膏花饰是按设计图案先制作阴模(软模),然后浇入石膏麻丝料浆成型,再经硬化、脱模、干燥而成的一种装饰板材,板厚一般为15-30mm。石膏花饰的花型图案、品种规格很多,表面可为石膏天然白色,也可以制成描金或象牙白色、暗红色、淡黄色等多种。用于建筑物室内顶棚或墙面装饰。建筑石膏还可以制作成浮雕壁挂,表面可涂饰不同色彩的涂料,也是室内装饰的新型艺术制品。
10.4 装饰绝热、吸音板
装饰绝热、吸音板的品种较多,这里主要介绍具有代表性的珍珠岩装饰吸音板和矿棉装饰吸音板。
10.4.1 膨胀珍珠岩装饰吸音板
1、原料
(1)建筑石膏
品位为92%,白色,900 孔筛筛余量3.5%。
(2)膨胀珍珠岩
起填料及改善板材声热性能。性能要求:容重80-90kg/m3,粒度>2.5mm 的颗粒占11%,<0.16mm 的颗粒占2%,含水
率0.5%。
(3)缓凝剂
可用硼砂、柠檬酸等。
(4)防水剂
采用无机工业废料。
(5)表面处理材料
表面涂层由不饱和聚酯树脂及适量固化剂、促进剂等调制而成。此外,还有调色布纹用的颜料。
2、生产工艺
生产的前一段与一般石膏板材相类似,脱模成基板后,再用聚酯树脂进行表面处理,处理方法与一般不饱和聚酯树脂的涂饰工艺相同。压制工序是比较特殊的工序,也是基材生产的关键,压力的大小,初压时间的迟早,保压时间的长短,直接关系到产品的质量。一般压力控制在8MPa 左右,初压与恒压时间视材料的凝结情况而定。
3、装饰板的性能
装饰板的主要物理力学性能为:容重0.98g/cm3,光洁度87 度,抗弯强度9.3MPa,表面硬度(HB)34,含水率2.4%,导热系数0.17W/m·K。装饰板具有轻质、高强、隔音、防火等优良性能。由于采取了防水措施,也可作外墙装饰之用。
10.4.2 矿棉装饰吸声板
矿棉装饰吸声板是一种高级装饰材料。按其工艺不同有半干法矿棉吸声板与湿法矿棉吸声板,按表面加工方法不同有普通型、沟槽型、印刷型、浮雕型等四种类型的装饰板。
1、原料
(1)矿棉
是吸声板的基材,要求颜色为黄色或白色,太深则影响着色,渣球量应低于2%,容重小于0.24g/cm3。
(2)粘接剂
使用玉米淀粉或木薯淀粉,其糊化温度不同,白色无杂质。
(3)防水剂
用石蜡制成的乳化液,浓度40%。
(4)增强剂
石棉,有效纤维大于73%,纤维长度与直径比为200;聚丙烯酰胺,分子量30 万单位,浓度15%。
此外,必要时可加入防腐剂、固着剂等。
2、生产工艺
生产分两步进行,先将各种原料混合加工成基材板,再进行装饰加工。
(1)基材的加工
将一定量的矿棉放入容器中加水搅拌,使棉与渣球分离,渣球沉于底部,捞出矿棉,再洗涤一次后将棉干水分并称量。有时矿棉也用造粒机分解成粒状棉后再使用,将粘胶剂、防水剂等添加剂按配比混合搅拌成料浆,成型在长网抄取机上进行,料浆经滤水、真空吸水、挤压成为一定厚度毛坯,切割后烘干即成矿棉基板。
(2)装饰加工
盲孔加工:用半成品经滚压轧出大小形状不同的不透孔,增加吸音效果,再进行板边精加工,着色,烘干即为成品。沟槽型板的加工:盲孔板经专门的铣削机分别加工出纵横两方向的沟槽,或铣出圆形,着色,烘干即成。印刷型板的加工:半成品通过印刷机上的模板,涂上预先配好的涂料,印出各种花纹图案,在花纹上也可撒上细砂,再经烘干而成。浮雕型板的加工:半成品着色后,通过装有浮雕型板的压力机压出各种花纹,然后再经切割开榫制成。浮雕型板是专业厂制造的,加工费用高。
3、矿棉装饰吸声板的性能
矿棉装饰吸音板具有吸音、防火、隔热的综合性能,而且可制成各种色彩的图案与立体形表面,是一种室内高级装饰材料。其性能见表10-2。
表 10-2 矿棉装饰吸声板的性能性 能 板尺寸(长×宽×厚)(mm)600×300×9 600×300×9 1200~3000×375~400×15
容重(g/cm3)
含水率(%)
弯曲破断荷载(N)
导热系数(W/m·K)
吸声率(NRC)
导火等级
0.41
2
12
0.046
0.46
(粘贴法)
难燃1 级
0.41
2
12
0.046
0.51
(粘贴法)
难燃1 级
0.41
2
12
0.046
0.57
(吊装法)
难燃1 级
10.5 复合装饰板
复合装饰板有轻质硅酸吊顶板、菱镁装饰板、珍珠岩植物复合板、矿渣石膏装饰板。本节介绍后两种。
10.5.1 珍珠岩植物复合板
1、原料
(1)一年生植物的秸、秆、草
稻草、稻壳、麦秸、玉米棒、高粱秸、麻秆、麻屑、葵花秆、葵花壳、花生壳、棉秆、芦苇、毛竹、甘蔗渣、茅草等一年生植物的秸、秆、草。
(2)珍珠岩尾矿
珍珠岩矿石经破碎筛分后80 目以上的废弃物。一般占原矿量的30%。
(3)胶结料
有机、无机两大类。可采用树脂、废旧塑料、水玻璃、氧化镁、石膏、石灰、水泥、粉煤灰等。
(4)其它添加剂
可加增水剂、阻燃剂、防霉剂、防老化剂,根据不同需要加入。
2、性能与应用
珍珠岩植物复合板的性能与规格见表10-3。
表 10-3 珍珠岩植物复合板的性能与规格
性 能 指 标
性 能
有机树脂热压板冷压成型板
规格(mm)
容重(g/cm3)
抗压强度(MPa)
抗弯强度(MPa)
吸水厚度,膨胀率
(24,%)
0.5-1.0
1
14-18
8-11
0.6-1.35
3-20
55-12
-
2400×1200×6-25
2000×1000×6-25
《家具材料》讲义木科家具 072
第140 页高伟 galaxy999@qq.com
膨胀收缩(气干吸水饱
和,%)
导热系数(W/m·K)
含水率(%)
0.88-0.14
0.2-0.5
0.125-0.18
10-12
珍珠岩植物复合板具有防火、防水、防霉、防蛀、吸音、隔热、装饰性强、可锯、可钉等性能,可用作内外墙板、天花板、地板、门板、框架建筑挂板、组合式轻体多能商品房、车船用板等。
10.5.2 矿渣石膏装饰板
石膏是气硬性胶凝材料,抗水性差,掺和一定比例的矿渣,可以大大提高石膏硬化体的抗水性,使制品的一些物理性能得到改善。
1、原料
(1)半水石膏
氟石膏煅烧产品,细度900 孔/cm2 筛余量小于15%。
(2)石灰
用磨细生石灰,细度4900 孔/cm2 筛余量小于15%,有效氧化钙大于80%。
(3)矿渣
水淬粒状高炉渣。
(4)水泥
425 号硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。
(5)璃玻纤维
中碱玻璃纤维,5-10mm。
(6)纸浆纤维
水泥包装纸或其它木浆纤维,水浸湿清除绳线、杂草等,打成浆体后使用。
(7)添加剂
缓凝剂和矿渣活性激发剂。
2、矿渣石膏装饰板与其它两种石膏板材性能比较
表 10-4 矿棉石膏装饰板与其它两种石膏板材性能比较
类别品种 含水率(%) 断裂荷载(N) 受湿挠度(mm)
平面板
矿渣石膏装饰板
石膏装饰板
防潮石膏装饰板
0.6
0.36
-
202.86
201.88
-
1.0
2.5
5.8
盲孔板
(孔面积7.8%)
矿渣石膏装饰板
石膏装饰板
1.15
0.35
197.96
146.02
1.5
3.7
凹形雕花板矿渣石膏装饰板0.57 183.26 1.8矿渣石膏装饰板的特点是防水性较好,受潮受湿状态下的强度较好,故可用
于比较潮湿的装饰部位。
10.6 建筑装饰基材板
这类板材广泛用于建筑装修,有些板材本身既具有一定装饰性,有些则只需作表面装饰处理如油漆、贴面等即成为装饰板材,在此作简单介绍。它们可分为石膏类、水泥类、菱镁类。应用最多的是前两类。
10.6.1 石膏纤维板
以石膏为基材,加入适量有机或无机纤维为增强材料,经打浆、铺装、脱水、成型、烘干而制成的一种无面纸纤维石膏板。它具有质轻、高强、耐火、隔声、韧性高的性能,可进行锯、钉、刨、粘等,其用途与纸面石膏板同。
10.6.2 纤维增强石膏压力板
纤维增强石膏压力板(又称AP 板)是以天然硬石膏(无水石膏)为基料,加入防水剂、激发剂、混合纤维增强,用圆网抄取工艺成型压制而成的轻型建筑薄板。它具有硬度高、平整度好、抗翘曲变形能力强等特点,可用于各种室内隔墙、墙体复面和吊顶。
10.6.3 石膏刨花板
石膏刨花板是以石膏为粘结剂,木质刨花为增强原料,添加其它辅助材料经拌合、铺装、压制而成的板材。它有较高的力学性能,优良的耐火性和不燃性,产品可以砂光、锯割、打钉和拧螺钉,也可用墙纸、装饰纸、薄膜、单板等复贴而增加其装饰性,是一种新型的室内建筑与装饰材料。可用于隔墙板、天花板、壁橱、地板拼块等。
10.6.4 纤维水泥平板
以矿物纤维、纤维素、纤维分散剂和水泥为主要原料,经抄坯、成型、养护而成的薄型建筑平板。这种板材加工性能良好,表面易装饰,可喷涂和贴壁纸。广东省埃特尼特有限公司采用不同原材料及配比,生产出不燃平板、埃特墙板和防火板三个品种。这些板材可用于工业与民用建筑物的内、外墙板、天花板、壁柜、门扇及需要防火的部位。
10.6.5 无机纤维增强平板
简称TK 板,是以低碱水泥、中碱玻璃纤维和短石棉为原料、经圆网成型机抄制成型,再蒸养硬化而成的薄型平板。这种板材抗冲击性好、加工方便,用于隔墙、吊顶和墙裙板。
10.6.6 纤维水泥加压板
简称FC 加压板。它是以各种纤维和水泥为主要原料,经抄取成型、加压蒸养而成的高强度薄板。这种板材的密度较大,表面光洁,强度高于同类产品,用于内墙板、卫生间墙板、吊顶板、楼梯和免拆型混凝土模板。
10.6.7 水泥刨花板
水泥刨花板是以水泥、木材刨花为主要原料,加入适当水和化学助剂,经搅拌成型、加压、养护等工序制成的薄型建筑平板。它具有自重轻、强度高、防火、防水、保温、隔音、防蛀等性能,可进行锯、粘、钉、装饰等加工,主要用一建筑物内外墙板、天花板、壁橱板等。
10.6.8 水泥木丝板(万利板)
水泥木丝板是以木材下脚料经机械刨切成均匀木丝,加入水泥、水玻璃等经成型、铺模、冷压、干燥、养护而成的一种吸声、保温、隔热材料。其性能与应用同水泥刨花板,但因其骨架为木丝,故强度与吸声性能较好。
10.6.9 硅酸钙板材
硅酸钙板材是用粉煤灰、电石泥等工业废料为主制成的建筑用板材。常用品种有纤维增强板和轻质吊顶板两种。纤维增强硅酸钙板是以粉煤灰、电石泥为主,用矿物纤维和少量其它纤维增强制成的轻质板材。这种板材纤维分布均匀、排布有序、密实性好,具有防火隔热、防潮防霉等特点,可以任意涂饰、印刷花纹、粘贴各种贴面材料,可以用常规工具锯、刨、钉、钻等加工,用于吊顶、隔墙板、墙裙板等,适合于地下工程等潮湿环境使用。轻质硅酸钙吊顶板是在硅酸钙板材原料中掺入轻质骨料制成的轻质高强吊顶板材,其容重为400kg/m3-800kg/m3。轻质硅酸钙吊顶板轻质高强、耐水防潮、声学及热学性能优良,可用于礼堂、影剧院、餐厅、会议室吊顶及内墙面。