本发明属于建筑材料和使用型材构件的技术领域。 目前,国内外广泛使用夹层板材和蜂窝状结构板材。它们对减轻构件重量,改善结构强度,综合利用各种材料特性等均起到积极效果。但是,夹层板的结构强度只取决于表面层材料的强度,其中间夹芯材料是低强度材质,仅起填充、保温作用。因而板材的强度受到限制,诸如水泥岩棉复合板、水泥稻草板、水泥渣板等。对于蜂窝状结构,诸如井字形、三角形、矩形等加强壁的板材,其表面的面材用粘接剂与各中空形状的结构材料相结合。为保证结构强度,对表面材料和粘接剂有较严格要求,从工艺上则采用分别制成型材,随后用粘接剂粘合。这种工艺制成的构件,其面材、夹芯用材和粘接剂往往不是同一种材质,因此,其机械性能取决于三者之弱者,而且制作工艺繁杂,难以制造异形型材。
本发明的目的是提供了一种后形成柱网状和支撑曲面结构的复合型材,以及制造这种复合型材所采用的整体浇灌,并与表面同时固化后形成工艺。使用该工艺制造出的复合型材,提高了机械强度、韧性,减轻了容重,并可达到保温、隔声、防火、防潮、耐蚀等效果,而且工艺简单,材料成本低,可以方便地制造任意的异形型材。
本发明的后形成工艺制造的复合型材可以有三种结构型式。第一种是柱网状结构;第二种是支撑曲面结构;第三种是将上述二种结构同时使用的结构。其实现方案分述如下:
一、柱网状结构型材的制造方法
1、将可成型的轻质材料用模具制成各种型材所需要的几何形状。轻质材料可以是泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、珍珠岩、竹子、藤条等。
2、在轻质材料上按需要布点打孔,形成立体柱网状的孔。
3、按强度要求适当布置加强筋,加强筋要与柱成一定空间角度,用粘接剂将其与上述的轻质材料粘接在一起,形成网状。加强筋可以是木材、钢材、铁丝网、玻璃网格布、塑料网格布、带、丝织物、棉蔴织物等。
4、将无机材料或可固化的有机材料浇注于柱孔内及型材表面,使面材和柱网状地孔中均是同质材料。待一定时间后固化成型为一体,完成了整体浇注。浇注所用的材料可以是各种水泥、耐火材料、有机材料等。
二、支撑曲面结构型材的制造方法
1、将可成型的轻质材料用模具制成各种型材所需要的几何形状。
2、将此轻质材料分隔成若干尺寸相同或形状不等的几何形状、形块间留有间隙。
3、用加强筋给予适当固定,方法同上。
4、将无机材料或可固化的有机材料浇注于形块间隙和型材表面,待一定时间后整体固化成型。
本发明的复合型材不论是柱网状结构、支撑曲面结构,还是两种结构同时使用,其制造方法是一样的,都是采用整体浇注,与表面同时固化的后形成工艺。
实施例1:柱网状结构复合型材做成的门
先将发泡聚苯乙烯用平板模具发泡成平板,模具与门框大小相同,平板厚度等于门厚。在此泡沫塑料平板上打φ8mm的孔30-50个,构成柱网状孔。再在表面上铺上亚麻条作为加强筋,成网格状,然后用107粘接剂涂布固定。最后用调制好的镁质水泥泥浆先浇注门的一面并压实,使孔内充满镁质水泥,用塑料膜和硬板压上,翻一个面,再浇注浆料并压实,完成了整体浇注过程,经固化后便形成具有柱网状结构复合型材的高强保温门。
实施例2:支撑曲面结构复合型材做成的门
先将发泡聚苯乙烯的废旧板材,切割成条状或块状,其厚度正好为门的厚度。在门的一面上铺上亚麻条作为加强筋成网格状,用107粘接剂涂布固定,然后用水泥浆先浇注门的一面,压实,放上门框。将切割成条状或块状的发泡聚苯乙烯放在水泥中浸泡,然后按强度要求排列分布在门的水泥面上,再在发泡聚苯乙烯形块上涂布一层亚麻条,使亚麻条固定在门框上,压实,待固化后在门的两面再浇注一层装饰水泥,干燥固化后即形成一个整体门。
本发明的复合板材可以制造各种类型的门、家俱、隔墙板等,支撑曲面结构的复合型材可制造诸如圆形管道材及特定几何形状的结构件。后采用的整体浇注,并与表面同时固化的后形成工艺,简易可行,可大批量工业生产,其积极效果如下:
1、由于采用了整体成型的后形成工艺,提高了型材的结构强度。
2、可以制造特殊形状的型材。
3、由于采用了同种承重材料,克服了膨胀系数的不一致性,因此减少了温度、介质对型材的影响。
4、可利用废旧材料,成本低,在许多场合可以节省木材、钢材和塑料。
5、本发明的后形成工艺方法简单,可大批量工业生产。
总之,具有后形成柱网状和支撑曲面结构的复合型材,具有重量轻,机械强度高,保温、隔声、防火、防潮、耐蚀效果好等特点。其制造工艺简单,材料成本低,可制造异形型材,适合大批量工业生产,有广泛的使用价值。
附图说明:
附图1为柱网状结构复合型材示意图
图中:(1)轻质材料 (2)柱网状的孔
(3)加强筋 (4)面材
附图2为支撑曲面结构复合型材示意图
图中:(1)轻质材料 (2)曲面形块间隙
(3)加强筋 (4)面材