一种防火性能好的高强度板材 【技术领域】
本发明涉及装饰材料领域，特别是一种超高性能家用、办公等防火门板或桌面、橱柜面板。
背景技术
现有技术及状况描述：
目前国内外制备建筑门板尤其防火门板、桌面面板等采用的材料主要包括钢质、木制、玻璃材料等。一般的钢质材料高温下稳定性差，导热系数高，隔热性能较差，且成本高。普通的木制门板存在防火性能差、易变形、抗腐蚀性能差等不足；玻璃门板满足了美观性的需求，但是脆性大，抗冲击性能差，且强度较低。
本发明针对建筑装饰板材存在的问题及局限性，制备一种超高性能、新型复合防火门板、橱柜及桌面面板等装饰板材——超高性能水泥基复合板材，一方面可扩大建筑装饰板材原材料的来源；另一方面减少对木材、钢材及塑料制品的需求，降低了成本；更重要的是，这种板材具有极好的防火性能。
主要的方法是在水泥无机胶凝材料中掺入适量的高活性、微米级超细矿粉(以下简称微米矿粉)、矿物掺合料复合粉、不大于5mm的惰性骨料、有机纤维，经与水等拌合、硬化而成。所用的微米级超细矿粉活性指数为普通掺合料活性指数的1.5～2倍，比表面积为1000m2/kg～3000m2/kg，是普通矿物掺合料的3～6倍。该类微米级矿粉掺入到水泥体系中，使水化产物的结构更加致密，抗折强度达到18～30MPa，抗压强度可以达到80～120MPa。板材耐火性达到A类“隔热防火门”要求(GB 12955-2008)。所用的矿物掺合料复合粉，为经过适当配比的硅灰、普通矿粉等二元或多元掺合料的复合粉料，复合粉料的加入，进一步降低产品孔隙率，提高板材的表面光洁度和耐久性。在不影响板材强度以及密实度的情况下，不大于5mm的惰性骨料的加入进一步降低板材的制备成本。
制备的复合板材表面均匀平整，坚固耐用；通过压制成型工艺即可满足表面平整性要求；同时根据美观性要求可进行表面处理；稳定性好，强度高，抗变形能力好。
现有技术的缺陷及缺陷产生的原因：
1、钢质材料高温下稳定性差，导热系数高，因而隔热性能较差，且成本高。
2、木质材料的应用极大的提高了对自然资源的需求，且普通木制材料的抗腐蚀性能较差，含水率较高，易变形、强度较低，特别是防火性能差。
3、玻璃板材强度低，脆性大，易遭破坏。
4、塑料板材的制备不宜用于防火门等耐火性能要求高的面板制备，且该类有机高分子材料的应用不利于人体健康。
总之，现有的各类装饰板材由于生产成本较高，应用范围受限，不能很好的满足人们对装饰板材的坚固、安全、适用和美观的需求。
【发明内容】
技术问题：本发明的目的是提供一种防火性能好的高强度板材，该板材的稳定性高、抗冲击性能好、防火的水泥基门板或家具面板。该板材耐火性达到A类“隔热防火门”要求(GB 12955-2008)。适用于连续工业化生产，机械化程度高，生产周期短，板材坚固、耐用。用来取代木制、塑料等门板及家具面板，可用作防火性能好、强度高建筑门板及其他装饰板材。
技术方案：本发明使用水泥作为无机胶凝材料，以高活性、微米级超细矿粉取代一定量水泥，掺入适量经优化配比的矿物掺合料的二元或多元复合粉(以下简称复合粉)，并加入适量的粒径在5mm以内的惰性骨料，以及体积分数为1％～3％左右的有机纤维，制备过程控制水灰比在0.15～0.30之间，所有原材料均是对人体无毒无害的材料。可以得到稳定性好、抗冲击性能高、干燥处理后含水率远低于12％(GB 12955-2008)的门板或桌面面板。板材表面平整、光洁，耐磨性好、可靠性高；在多次启闭试验后，该类板材无松动、脱落、严重变形、启闭卡阻等现象，启闭稳定性好。
主要技术方案(试验条件、顺序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工艺条件、操作步骤)
该材料包括：强度等级42.5及以上的水泥、微米矿粉、复合粉、粒径5mm以内的惰性骨料、超塑化剂、有机纤维；其中以重量百分比计：
水泥 35％～50％
微米矿粉 5％～30％
复合粉 5％～15％
惰性骨料 5％～50％
超塑化剂 0.8％～2％
以体积百分比计：
有机纤维 1％～3％。
所述的微米矿粉，其粒径为5微米以内的占90％以上，比表面积在1000m2/kg～3000m2/kg之间，活性指数为普通矿粉活性指数的1.5～2倍。
所述的复合粉为硅灰与普通矿粉、粉煤灰优化组合的复合粉料，以重量百分比计：
硅灰： 10％～25％
普通矿粉： 40％～60％
粉煤灰： 25％～35％。
所述的有机纤维为高弹模有机纤维，掺量为所有粉料的体积分数的1％～3％。
水与(水泥+微米矿粉+复合粉)重量比为0.15～0.30。
有益效果：本发明所能完成的任务：
通过水泥无机胶凝材料与微米矿粉结合，在此基础上掺加适量复合粉，生产高性能、环保、规格多样性的板材。为建筑门板，桌面面板地制备提供新的选择。主要优点：
性能：按照上述的原材料及试验配比，采用普通浇注工艺即可得到高耐久、稳定性好、抗冲击性能高的水泥基复合板材。
工艺：适合普通浇注、挤压等多种工艺。
成本：采用低成本、高活性、微米级超细矿粉取代适量重量的水泥，多元复合粉的加入属于矿物掺合料的优化配比组分，所有掺入的微米矿粉和复合粉均属于固体废弃物的再生利用，生产成本低。粒径5mm以内的惰性骨料为天然的细集料，来源丰富。
【具体实施方式】
主要技术方案(试验条件、顺序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工艺条件、操作步骤)
原材料：强度等级42.5及以上水泥、微米矿粉(比表面积1000m2/kg～3000m2/kg)、复合粉、粒径5mm以内的惰性骨料、超塑化剂、有机纤维、水。
方案：
1、配比(重量比)：
水泥 35％～50％
微米矿粉 5％～30％
复合粉 5％～15％
惰性骨料 5％～50％
超塑化剂 0.8％～2％
性能指标：耐火性能达GB 12955-2008的A类隔热防火门要求即A3.00；抗冲击性能好，锤击能量达1000N·m左右；启闭性灵活；干燥处理后含水率低，远低于GB 12955-2008的(≤12％)要求；板材表面光滑致密，耐磨性高。
2、1+有机纤维
配比：在1中加入体积分数1％～3％左右的高弹模有机纤维
性能指标：在满足1中相关性能的基础上，抗冲击性能提高1倍以上，抗压强度可达120MPa，抗折强度可以提高至30MPa以上。
3、不同的养护工艺对板材的力学性能及耐久性会产生很大的影响。
较自然养护而言、采用标准养护，尤其高温高压养护工艺可以充分激发掺合料的活性，因此更容易获得高早强、高致密的板材。
4、以上所有的配方可以在浆体凝结前，进行压制成型处理，提高表面的平整光洁度、耐磨性能。也可以在浆体成型并干燥以后，进行适当的表面处理，提高板材的装饰性能、美学效果。