纖維－水泥/石膏疊層複合建築材料的製作方法
2023-07-25 08:47:36 1
專利名稱：纖維－水泥/石膏疊層複合建築材料的製作方法
背景技術：
相關領域的描述多年來石膏牆板產品的使用在室內用牆板市場上佔盡優勢。石膏牆板一般包含覆蓋在石膏內核周圍的薄紙層。例如，第一紙層覆蓋著板的正面和長邊，第二紙層通常覆蓋著板的背面。內核主要是石膏，可以隨著諸如玻璃纖維、蛭石和雲母之類的添加劑而變化，從而提高耐火性。
除了耐火性，耐磨損是牆板的另一個所期望的品質。與諸如木材或磚石的其它牆板材料相比，石膏的耐磨損性較差。石膏牆板的紙表面很容易受到諸如磨損、壓痕、破裂或硬物體或軟物體(例如家具、滑車、玩具、體育設備和其它工業或家居設備)的穿透之類的衝擊所損害。該種易磨損牆壁通常用於諸如走廊、家庭居住區、體育館或更衣室之類的高級出入場所。
石膏牆板的製造廠已經對其石膏牆板進行了改進以提高它們的耐磨損性。一種方法是將塑料膜粘接到壁板的背面來抵制物體衝擊穿透加框壁穴。另一種方法是用在石膏基內核上形成的纖維-石膏外層來製造纖維-石膏壁板。這些產品與普通的石膏牆板的紙表面相比通常具有改善的表面耐磨損性。類似的石膏基或水泥石膏基的複合材料通常記載於US 5,817,262和US 5,718,759中。
纖維-水泥是一種具有有效耐磨損性的材料。在表面耐磨損性如耐磨損或耐磨蝕方面，纖維水泥優於石膏板。纖維水泥單獨作為壁板的一個缺點是其沒有可與等厚度的石膏牆壁板相比擬的耐火等級。纖維水泥自身的另一個缺點是其明顯地重於等厚度的石膏牆壁板。例如，當按照ASTM E-119進行試驗時，帶有纖維水泥的具有1小時的耐火等級的牆壁體系需要在壁穴中加入無機絕緣體或需要耐火石膏壁板子層，以得到1小時的耐火等級。
已經使用在5/8英寸的X型耐火石膏牆板上覆蓋1/4英寸的纖維水泥的兩層體系來同時獲得耐火性和耐磨損性。該體系記載於GypsumAssociation-Fire Resistance Design Manual-GA FILE NO.WP 1295-石膏牆板、鋼釘、纖維-水泥板專有系統。因為該兩塊體系明顯地重於單層石膏牆板，所以其是有缺點的。另外，由於必須安裝兩個獨立的牆壁板而不是一個單板，因此兩層牆板幾乎需要兩倍的勞動用於安裝。同樣地，兩層體系的超厚厚度(5/8英寸+1/4英寸＝7/8英寸)不適合於大多數的門側壁寬度。
發明綜述因此需要提供一種具有優良的耐磨損、耐衝擊和耐火的單塊建築材料。同時該建築材料重量輕、易於製造並適合於標準的建築材料尺寸。關於耐火性，按照ASTM E119進行的測定，該材料特別優選具有至少1小時的耐火等級。
簡要地說，在一個實施方案中一種建築材料滿足了上面所述的需要，該建築材料包括將纖維-水泥層壓到石膏上而形成的單塊疊層複合材料。該單塊疊層複合材料表現出改善的耐火性和表面耐磨損性，但是得到這些性質並沒有引起兩片體系過重和過厚。另外，由於厚度減小，優選的疊層建築材料更易於切割，比兩塊體系能夠更快速、更簡單地安裝。而且，纖維-水泥和石膏形成的單塊層壓材料不需要安裝兩塊獨立的建築材料，因此簡化了安裝。
本發明的一個目的是在牆壁框架的每一側安裝的5/8英寸厚的板上沒有空穴絕緣的條件下，提供一種適於應用的建築板產品，該建築板產品具有表面耐磨損性、改善的耐衝擊性和1小時的耐火等級(例如按照ASTM E-119測定)。通過諸如ASTM D4977-98b(顆粒對無機表面屋頂的粘附性的標準試驗方法)的磨損試驗來測定表面耐磨損性，也可以通過諸如ASTM D5420(通過落下的重物的衝擊(Gardner衝擊)測定平板、硬質塑料樣品的耐衝擊性)的壓痕試驗來測定表面磨損性。例如，板的耐衝擊性一般通過ASTM E695(測定牆壁、地板和屋頂建築物對衝擊負載的相對抵抗力)和ISO 7892(垂直建築構件-耐衝擊試驗-衝擊物體和一般的試驗方法)或其它適當的衝擊或磨損試驗來測定。
圖2是
圖1的單塊疊層複合材料的截面圖，其表示構成單塊疊層複合材料的纖維-水泥層、石膏層和粘合劑層的相對厚度。
從圖1和圖2可以看出，優選的建築材料40由通過粘合劑層30層壓到石膏層20上的纖維-水泥層10組成，從而形成單塊疊層複合材料。應當理解，纖維-水泥和石膏組分可以採取任何需要的形式，包括但不限於板、薄板、表層、平板等等。在一個實施方案中，纖維-水泥薄板10的厚度約為1/32英寸至1/4英寸。更優選纖維-水泥薄板10的厚度約為1/8±約1/16英寸。石膏板20的厚度通常約是1/4英寸至3/4英寸，更優選約1/2英寸。應當理解，其它厚度的纖維-水泥薄板10和石膏板20也可以使用。對於5/8英寸厚的複合牆板，優選密度約為2.5～3磅/平方英尺，更優選約為2.77磅/平方英尺。
本發明的一個優選實施方案是將紙面的1/2英寸的X型的石膏牆板粘接到1/8英寸厚的纖維水泥板上而製備的複合板。ASTM C 36記載了一種1/2英寸厚時具有大於45分鐘的耐火等級的X型石膏板，每側在距中心距16英寸處平行施加2英寸×4英寸的木頭支承塊(woodstuds)，該木頭支承塊用6D塗層釘(coated nail)(長1-7/8英寸，杆的直徑為0.095英寸，頭的直徑為1/4英寸)固定，在距中心7英寸處用隔牆(partition)每側偏置16英寸的石膏接縫接合，並按照ASTM E119進行試驗。下表描述了一種優選的1/2英寸X型石膏板是1/2英寸厚的HARDIROCKMA×「C」TM。該石膏板具有改善的X型防火內核，並可生產以用於建築規範需要的特殊水平的耐火性和消聲性能的工業目的。設計了5/8英寸厚的板來提供比標準的耐火×TM型板更好的耐火性，以較輕的重量獲得耐火性和消聲性。該信息由Gypsum AssociationFire Resistance Design Manual GA-600，Underwriter′s Laboratories，Inc.Fire Resistance Directory得到。
應當理解，粘接到纖維-水泥10上的石膏板20的正面並不需要紙面，還可以將石膏板20直接粘接到纖維-水泥10上。優選的石膏板20還可以具有結合到板的前表面或後表面、或者紙的外側或內側的玻璃或聚合纖維墊或織制網。這樣做有兩個原因首先，可以改善石膏板自身的耐衝擊性。第二，可以改善作為複合牆板40的一部分的石膏板的耐衝擊性。
優選的複合牆板40可以用於大多數的室內牆板安裝。安裝複合牆板40時優選將牆板40的纖維-水泥側朝外，從而提供耐磨損和耐壓痕表面，並且將牆板40的石膏側對著支撐框架安裝，在纖維-水泥和石膏牆板的協同結合下提高板的耐火等級和強度。在分離的條件下，優選的1/2英寸石膏板20和優選的1/8英寸纖維-水泥薄板10都不具有1小時的耐火等級，但是在疊層複合材料40中兩種材料的結合在對稱牆壁體系中已經進行試驗，並在工業建築隔牆中所用的一般鋼架上得到了1小時的耐火等級。下面提供了對該複合板進行耐火試驗的結果。
支撐框架通常是20或25號鋼架或諸如2英寸×4英寸的花旗鬆軟木材的木框架。利用適當的諸如6號×1-1/8英寸S型喇叭頭幹砌牆螺釘或自鑽孔螺釘將牆板40固定到鋼支承塊上。利用適當的釘子或諸如1-3/4英寸的長杯頭石膏牆板釘或6號×1-1/8英寸S型喇叭頭幹砌牆螺釘將牆板40固定到木頭支承塊上。設計優選的牆板40並以用於容易表面磨損和穿透的牆壁組件。該種牆壁組件通常用於學校、酒店、公共房屋、室內車庫牆壁、走廊、體育館、更衣室以及矯正和健身設備。該種材料可以用任選的帶有灰塵控制的硬質合金刻痕刀、動力剪刀或圓形的鋸進行切割。纖維水泥在纖維-水泥薄板或表皮10中使用纖維素纖維加固的水泥的製造技術記載於AU 515151和US 6,030,447中，在此將其全部引入作為參考。纖維水泥具有耐磨損性、耐溼氣損害、低維護、耐破裂、耐腐蝕或分層、耐白蟻和非可燃性。因此，纖維水泥層10能夠抵制來自於溼度、雨、雪、鹽霧和白蟻的損害。該層的尺寸是穩定的，在正常條件下不會破裂、腐蝕或分層。
優選纖維-水泥板10的基本組成約為20％～60％的波特蘭水泥、約20％～70％打磨矽砂、約5％～12％的纖維素纖維和約0％～6％的諸如無機氧化物、無機氫氧化物和水之類的選擇性添加劑。可以加入板狀或纖維性的添加劑(例如，矽灰石、雲母、玻璃纖維或無機纖維)來改善纖維-水泥的熱穩定性。
優選的纖維-水泥板10的幹密度一般為1.3～1.4g/cm3，但是通過衝壓材料可以將改變幹密度而最高達2.0g/cm3或通過加入諸如未膨脹或膨脹的蛭石、珍珠石、粘土、頁巖或低密度(約0.06～0.7g/cm3)的水合矽酸鈣之類的密度改性劑來改變幹密度。
一般基於ASTM試驗方法C1185測定得到的平衡水份含量，優選的纖維-水泥板10的抗彎強度沿著板方向是1850磅，穿過板方向是2500磅。
優選的纖維-水泥板10具有非易燃表面，當按照ASTM試驗方法E136進行試驗時沒有表現出框架支撐或整體性的損失。當按照ASTM試驗方法E84進行試驗時，優選的纖維-水泥板10表現出下面的表面燃燒性能火焰蔓延0燃料貢獻0煙霧擴展5。層壓工藝優選的複合板由層壓到1/2英寸厚的X型耐火石膏板上的1/8英寸厚的纖維水泥薄板構成。石膏板優選製成正方形邊。上述圖1和圖2中所示的諸如聚乙酸乙烯酯(PVA)的粘合劑30沿著石膏板的整個表面鋪開，將1/8英寸厚的纖維水泥置於表面上在約38磅的壓力下壓制疊層結構，通常壓制30分鐘。一種優選的粘合劑是由Patrick Industries的一個分部Sun Adhesives供應的Sun Adhesives聚乙酸乙烯酯(PVA)粘合劑#54-3500。雖然最優選諸如PVA之類的低成本粘合劑，但是也可以使用其它有機或無機的粘合劑，例如水基聚合物粘合劑、溶劑基粘合劑、熱固性粘合劑、諸如改性澱粉的天然聚合物、液體水份固化或反應熱熔化粘合劑如聚氨酯，和耐熱或耐火粘合劑。
優選利用滾塗法(roll-coater process)塗敷粘合劑30，因此優選首先將石膏板20進行清潔而去除灰塵和碎片，然後將粘合劑30塗敷到平滑面上。優選將粘合劑30在石膏板20的整個表面上平整地鋪開。當用標準的「溼薄膜厚度量規」進行測量時，粘合劑30的溼薄膜厚度優選大於4.5毫英寸並優選不超過6毫英寸。將纖維-水泥板10置於石膏板20的頂部，石膏板20塗敷有粘合劑30，並與石膏板20的邊緣一致，然後進行堆疊。整個堆疊物優選在約37.5±2.5磅的負荷壓力下進行固化不少於約30分鐘。然後優選將複合板的纖維水泥表面進行打磨，並用諸如金剛石砂礫的磨輪將長邊加工從而形成錐形邊。打磨機器優選具有三個打磨頭。打磨帶的等級優選為40粒度至220粒度。將長邊加工成錐形而用於固定化合物、接縫加強帶和安裝上齊平接縫過程中的塗料化合物。該產品的表面優選用丙烯酸乳劑進行密封以減小表面水吸附，從而使得易於上漆並改善油漆的粘著。
複合牆板40的纖維-水泥表面可以任選地用諸如UCAR 701的丙烯酸密封層進行密封而便於塗飾。利用適當的膠乳油漆可達到此目的，該膠乳油漆可以噴塗、輾壓或刷塗到牆壁紙或紋理飾面上。應當理解，任選打磨的纖維-水泥板10以改善纖維-水泥表面塗飾。而且，應當理解，在將纖維-水泥板10層壓到石膏板20之前和之後都要進行打磨。應當理解，通過利用適當壓力敏感粘合劑，滾壓疊層工藝也可以使用。試驗耐磨損試驗在一種優選的疊層複合板上進行。該優選的複合板與普通X型的耐火石膏牆板相比具有較好的耐衝擊性。該優選的複合板與普通的X型的耐火石膏牆板和耐磨損石膏基板相比也具有較好的耐磨損性。
本發明優選實施方案的一個新特徵在於單獨的1/2英寸的石膏牆板或1/8英寸的纖維水泥薄板都沒有提供1小時的耐火等級、表面耐磨損和耐衝擊性。但是，在對稱牆壁體系中層壓在一起的兩種材料用ASTM E119進行試驗時，可以得到1小時的耐火等級，並改善了表面耐磨損和耐衝擊的水平。
應該相信，與優選發明的獨立組分或等厚度(5/8英寸厚)的普通X型石膏牆板相比，優選的複合板也具有提高的抗彎強度和釘子穿過強度以及較小的受潮變形(humidified deflection)的優點。
優選複合板具有的耐火和耐磨損的新特徵還在於是單塊牆板或單塊體系。先前使用纖維水泥的耐火和耐磨損體系需要兩層體系放在支撐框架上。與兩層體系相比，優選複合材料的最大優點在於材料減少和單塊體系的快速安裝。該兩層體系需要安裝5/8英寸的X型的石膏牆板，隨後在其頂部安裝1/4英寸的纖維水泥。該兩層的總厚度總計達到7/8英寸，而本發明優選的疊層複合材料只有5/8英寸。
因此，本發明的一個實施方案提供了具有至少1小時的耐火等級和耐磨損的單塊體系。該單塊體系與兩層體系相比減少了安裝時間，與兩層體系相比降低了每平方英尺牆壁單元的質量，與兩層體系相比安裝複合板的每個牆壁需要較少的固定裝置。而且，該材料易於用動力剪刀進行切割，這是快速、簡單的切割方法。
該材料還具有耐磨損、耐壓痕和耐衝擊性(軟物體和硬物體)，如下表所述。
按照ASTM D4977-98b(通過磨損將顆粒粘附到無機表面屋頂的標準試驗方法)、ASTM D5420(通過落下的重物的衝擊(Gardner衝擊)測定平板、硬質塑料樣品的耐衝擊性)、ASTM E695(測定牆壁、地板和屋頂建築物對衝擊負載的相對抵抗力)、ISO 7892(垂直建築構件-耐衝擊試驗-衝擊物體和一般的試驗方法)中描述的試驗方法或其它適當的衝擊或磨損試驗來測定表面耐磨損和耐衝擊性。按照ASTM E 119(建築物和材料的耐火試驗的標準試驗方法)、UL263、UBC 7-1、NFPA 251、ANSI A2.1中描述的方法或其它的適當耐火試驗方法來測定耐火性。一種5/8英寸厚的疊層複合材料的實施方案，該複合材料包括層壓到1/2英寸的Hardirock Ma×「C」石膏板上的1/8英寸的纖維-水泥，並得到如下表所示的較好的耐磨損和耐衝擊性。
表1ASTM D4977-鋼絲刷表面磨損試驗(在刷子上施加25磅負荷的變化)
表2ISO 7892 4.3節-硬物體/耐衝擊試驗(單程衝擊力@10英尺高·22英尺·磅衝擊力)
按照ISO 7892的4.3.1節至4.3.5節所述，用1千克的球軸承進行硬物體的耐衝擊試驗。
在距中心16英寸處，將試驗板用支承塊固定到20標準鋼架上。將1/4英寸的纖維水泥板在距中心8英寸處用7號×1-1/4 C-Drill螺釘固定。將5/8英寸的X型石膏牆板在距中心8英寸處用6號×1-1/8英寸的S型喇叭頭螺釘固定，將層壓到1/2英寸的Hardirock Ma×「C」石膏牆板上的1/8英寸的纖維水泥在距中心12英寸處用6號×1-1/8英寸的S型喇叭頭螺釘固定。
表3ASTM D5420-壓痕試驗/Gardner衝擊試驗
對於壓痕試驗，按照ASTM D5420-96方法GC進行，其利用直徑為0.625mm、帶有靠近衝擊器直徑的支撐盤的衝擊孔，並且使2磅的重物從36英寸的高度落下，產生了(72±1.8)英尺·磅的單程衝擊能量。對每一種產品的10個樣品進行試驗，表中的數值是所有10個樣品的試驗平均值。
表4ASTM E695-79-軟物體耐衝擊試驗
根據E695-79的5.2.1節至5.2.4節的要求製造軟物體衝擊器，其填充後的總重量為60磅。將袋子支起作為鐘擺，並衝擊位於支承塊和在6英寸增量的試驗牆壁的中間高度的板中間。
累積衝擊定義為需要通過「永久變形(set deflection)」、正面/背面破裂和/或釘子變形大於0.25英寸來達到「破壞方式(failuremode)」的能量。一旦達到前述任何一種破壞方式，將重物袋再向上提高6英寸，從而達到破壞方式所需的「單程衝擊能量」。
板的大小為4英寸×8英寸，在距中心24英寸處將其固定到20號鋼架上。將1/4英寸的纖維水泥板在距中心8英寸處用7號×1-1/4C-Drill螺釘固定。將5/8英寸的X型石膏牆板在距中心8英寸處用6號×1-1/8英寸的S型喇叭頭螺釘固定，將層壓到1/2英寸的HardirockMa×「C」石膏牆板上的1/8英寸的纖維水泥在距中心12英寸處用6號×1-1/8英寸的S型喇叭頭螺釘固定。
表中的結果是每個試驗材料的三種板的平均值。耐火性試驗將本發明的一個實施方案按照ASTM E119-98的方法進行耐火性試驗。將該實施方案作為包括冷側和熱側的雙重牆壁組件進行試驗。每種試驗組件由距中心24英寸處的20 GA×3-5/8英寸的鋼支承塊的10英尺×10英尺非承重牆組成。在冷側上，將層壓到1/2英寸厚的Hardirock「Ma×C」TM石膏板上的一層1/8英寸厚的Hardiboard纖維-水泥表皮沿著垂直(水平)方向施加到距中心24英寸處的20 GA.×3-5/8英寸的鋼支承塊上，在距中心12英寸處用最小1英寸長的S型幹砌牆螺釘固定在地板和天花板和中間的支承塊上。將緊固件置於離板角大約3英寸處、離板邊緣約3/8英寸處。在靠近火的一側上，將層壓到1/2英寸厚的Hardirock「Ma×C」TM石膏板上的一層1/8英寸厚的Hardiboard纖維-水泥表皮沿著垂直(水平)方向施加到距中心24英寸處的20 GA.×3-5/8英寸的鋼支承塊上，並在距中心12英寸處用最小1英寸長的S型幹砌牆螺釘固定到地板、天花板和中間的支承塊上。將靠火側水平板接縫從冷側水平板接縫偏移24英寸。將緊固件置於離框角約3英寸處、離板邊緣約3/8英寸處。
將防火牆組件中的構架元件切割，比牆壁的全部高度短3/4英寸，因此形成移動框架牆。為了將該牆壁從耐火試驗設備上傳送到隔聲試驗設備上，將緊固件穿過牆壁板進入地板和天花板軌道(runner tracks)處的框架組件內，從而提供耐破裂性而便於處理樣品。該種變化並沒有改變牆壁組件的聲音傳播特性。
按照ASTM規格C475，將接縫用化學固化粉末狀石膏接縫化合物(USGDurabond 90)進行處理來齊平連接板邊緣。將固化型化合物按照製造商的書面指示進行混合。將化合物塗敷到緊固件頂部並且通過鄰接層形成接縫凹槽。立即將穿孔紙加強帶在中間包埋入接縫。立即將穿孔紙加強帶用額外的化合物進行包埋，然後乾燥。
試驗開始時的環境溫度為80°F，相對溼度為84％。在整個試驗過程中，加熱爐內部(沿著牆壁樣品的頂部中心的1/3處測量到的結果)和實驗室環境之間的壓差維持在-0.03英寸水柱，其使得試驗物體的頂部是中性壓力(neutral pressure)。
試驗過程中的觀察如下時間(minsec)觀察000 上午852點燃加熱爐143 在靠火側的頂部水平接縫處申請人的疊層複合板自板中分離(OOPS)220 申請人的疊層複合板表面破裂並並變黑325 疊層複合板剝落並離開暴露表面415 疊層複合板的大部分消失；露出石膏紙框架713 石膏紙變黑/變灰並在靠火側剝落1030 整個疊層複合板離開暴露表面3230 在暴露側的底部水平接縫處有約1/8英寸的縫隙3900 在暴露側的牆壁中心附近的底部水平接縫處有約1/2英寸的OOPS6000 將加熱爐熄滅，將試驗物體移走並進行標準的軟管水流試驗。軟管水流 在30磅的壓力下，在距離暴露表面20英尺處，將牆壁進行60秒的標準軟管水流試驗。19秒後當軟管水流穿過牆壁時，測試物體破壞了軟管水流試驗。
試驗過程中，沿著牆壁的垂直中心線的三個點進行測定其偏移距離牆壁的左側30英寸(位置#1)、60英寸(位置#2)和90英寸(位置#3)。在每個位置都從拉緊的線到牆壁表面進行測定。時間(分鐘) 位置 位置位置#1(英寸) #2(英寸)#3(英寸)0 5-3/8 5-3/8 5-1/210 5-5/8 5-5/8 5-7/820 6-1/4 6-1/2 6-1/230 6-3/4 6-3/4 6-7/840 6-1/2 6-1/4 6-1/250 6-1/4 5-7/8 6-1/460 6-1/4 6 6-1/2軟管水流重新試驗按照標準，將複製樣品暴露於耐火試驗的時間等於在耐火試驗中所示的耐火周期的一半，隨後立即進行軟管水流試驗。
試驗過程中的觀察如下時間(分鐘秒) 觀察000 下午137點燃加熱爐。053 申請人的疊層複合板在暴露側破裂120 申請人的疊層複合板變黑240 石膏紙變成褐色，其中疊層複合板落下300 暴露的石膏紙被點燃425 暴露的石膏紙停止燃燒1100大部分的疊層複合板消失，石膏紙變成白色3000將加熱爐熄滅，將試驗物件移走，並進行標準的軟管水流試驗。軟管水流 在30磅的壓力下，在距離暴露表面20英尺處，將牆壁進行60秒的標準軟管水流試驗。試驗物體經受住了軟管水流試驗而且水流沒有穿過牆壁。耐火試驗結論按照該報告中描述的方法，利用申請人的疊層複合板(層壓到1/2英寸厚的Hardirock「Ma×C」TM石膏牆板上的1/8英寸厚的Hardiboard纖維-水泥表皮)在20GA-、3-5/8英寸的鍍鋅鋼支承塊牆壁的兩個表面上進行構造並試驗，按照ASTM E119標準，對於對稱牆壁組件得到60分鐘的非承重耐火等級。優點綜述在預先製備的含有層壓到石膏上的纖維-水泥的單塊疊層複合材料中，本發明的優選實施方案結合了至少1小時的耐火性和有效的耐磨損性和耐衝擊性。一個實施方案中沒，疊層複合材料可以具有這些性能，該材料的厚度只有5/8英寸，沒有過重，並且易於切割，能夠快速而簡單地安裝。
現有技術的兩層體系的一個缺點是為了便於其單獨安裝，單塊的纖維-水泥和石膏必須是自支撐的。因此，為了維持其自支撐，將纖維-水泥層和石膏層局限於很薄的一層。但是，本發明的優選實施方案將纖維-水泥層和石膏層結合為用於安裝的預先製備的單塊疊層複合材料。因此，獨立的纖維-水泥和石膏層不需要自支撐，例如纖維-水泥層的厚度可以顯著減小。與兩塊體系相比，這樣減小了單塊疊層複合材料的整個厚度。結果，本發明的一個實施方案將1/8英寸的纖維-水泥層和1/2英寸的石膏層結合生成了約5/8英寸厚的單塊疊層複合材料，該材料同時具有1小時的耐火等級、耐磨損和耐衝擊性。
以上舉例說明並描述的實施方案僅僅是本發明某些優選實施方案的例子。在沒有偏離本發明的精神和範圍的條件下，本領域的技術人員可以對在此提出的實施方案進行各種各樣的變化和改進。
權利要求
1.一種建築材料，包含纖維-水泥薄板；和石膏板，其中將纖維-水泥薄板層壓到石膏板上而形成單塊疊層複合材料，根據ASTM E 119，該複合材料具有至少1小時的耐火等級。
2.根據權利要求1的建築材料，其中單塊疊層複合材料的厚度約為5/8英寸。
3.根據權利要求2的建築材料，其中纖維-水泥薄板的厚度約為1/8英寸。
4.根據權利要求2的建築材料，其中石膏板的厚度約為1/2英寸。
5.根據權利要求1的建築材料，其中用約4.5毫英寸至6毫英寸厚的粘合劑層將纖維-水泥薄板粘接到石膏板上。
6.根據權利要求1的建築材料，其中用聚乙酸乙烯酯粘合劑將纖維-水泥薄板粘接到石膏板上。
7.根據權利要求1的建築材料，其中單塊疊層複合材料是滾壓製成的。
8.根據權利要求1的建築材料，其中單塊疊層複合材料是以單層或疊層結構壓制製成的。
9.根據權利要求1的建築材料，其中單塊疊層複合材料的至少一個表面用聚合水基乳劑或溶劑基密封劑密封。
10.根據權利要求1的建築材料，其中單塊疊層複合材料的至少一個表面用水基或溶劑基的油漆塗底漆。
11.一種建築材料，包含纖維-水泥層；和石膏層，其中將石膏層層壓到纖維-水泥層上而形成單塊疊層複合材料。
12.根據權利要求11所述的建築材料，其中單塊疊層複合材料的耐火等級大於單獨的纖維-水泥層或石膏層的耐火等級。
13.根據權利要求11所述的建築材料，其中單塊疊層複合材料的厚度約為5/8英寸。
14.根據權利要求13所述的建築材料，其中纖維-水泥層的厚度約為1/8英寸。
15.根據權利要求13所述的建築材料，其中石膏層的厚度約為1/2英寸。
16.根據權利要求11所述的建築材料，其中用4.5毫英寸至6毫英寸厚的粘合劑將纖維-水泥層層壓到石膏層上。
17.根據權利要求11所述的建築材料，其中纖維-水泥層的厚度使得單個的纖維-水泥不需要自支撐。
18.一種製備安裝用建築材料的方法，包括將纖維-水泥層層壓到石膏板上而形成單塊疊層複合材料。
19.根據權利要求18的方法，其中利用聚乙酸乙烯酯粘合劑將纖維-水泥層層壓到石膏板上。
20.根據權利要求18的方法，其中將纖維-水泥層層壓到石膏板上包括在至少38磅/平方英寸的壓力下將纖維-水泥層壓制到石膏板上。
全文摘要
本發明提供了一種建築材料(40),該建築材料包括將纖維－水泥(10)層壓到石膏(20)上而形成的單塊疊層複合材料。該單塊疊層複合材料表現出改善的耐火性、表面耐磨損性和耐衝擊性,但是該建築材料在沒有兩塊體系過重和過厚的條件下就具備這些性能。另外,由於厚度減小,優選的疊層建築材料比兩塊體系更易於切割,並能更快速、更簡單地安裝。而且,纖維－水泥和石膏形成的單塊疊層材料不需要安裝兩塊獨立的建築材料,因此簡化了安裝。在一個實施方案中,提供了一種5/8英寸厚的疊層複合材料,其包括將1/2英寸厚的石膏板層壓到1/8英寸厚的纖維－水泥薄層上,按照ASTM E119測定,該疊層複合材料具有1小時的耐火等級。
文檔編號E04C2/04GK1384781SQ00813968
公開日2002年12月11日 申請日期2000年10月5日 優先權日1999年10月8日
發明者J·A·格利森, D·J·默克萊 申請人:詹姆斯·哈迪研究有限公司, 馬克·T·費希爾