本發(fā)明涉及一種水泥基板及制備方法，具體涉及一種多形式纖維混合增強(qiáng)水泥基板及制備方法，本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)輕量化薄壁結(jié)構(gòu)的需求日益增多，纖維增強(qiáng)水泥基板材也應(yīng)運(yùn)而生。目前，按纖維形式的不同，可將用于水泥基板材分為一維增強(qiáng)的短切纖維增強(qiáng)水泥基板、二維增強(qiáng)的纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)水泥基板和三維增強(qiáng)的立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)水泥基板。短切纖維增強(qiáng)水泥基板是目前建筑幕墻中應(yīng)用最多的材料之一，其制備過(guò)程簡(jiǎn)單，可有效改善水泥基材料的脆性。纖維編織網(wǎng)是由縱橫交錯(cuò)的經(jīng)、緯紗組成，形式較多，增強(qiáng)效率較好。立體纖維網(wǎng)格作為一種空間整體增強(qiáng)的連續(xù)增強(qiáng)體，可有效提高增強(qiáng)效率。故立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)水泥基板是一種性能好的新型建筑材料，在板類構(gòu)件的應(yīng)用中前景廣泛。

2、短切纖維在水泥基中雜散分布、增強(qiáng)效率較低，從而使得短切纖維增強(qiáng)水泥基板材的抗彎、抗拉等基本力學(xué)性能難以滿足建筑要求。纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)水泥基材料則存在易分層的問(wèn)題，受彎過(guò)程中易發(fā)生層間撕裂破壞。立體纖維網(wǎng)格可以克服短切纖維和纖維編織網(wǎng)作為增強(qiáng)體的缺點(diǎn)，但立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)混凝土板存在兩個(gè)問(wèn)題：1、受織造工藝限制，立體纖維網(wǎng)格的尺寸有限，這也在一定程度上限制了板的尺寸，不能制備大尺寸板材。2、立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)混凝土板需要一層較薄的保護(hù)層以滿足界面性能的需要和避免露筋導(dǎo)致的板材裝飾效果差等問(wèn)題。但預(yù)留保護(hù)層厚度后，大尺寸的立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)水泥基幕墻板養(yǎng)護(hù)過(guò)程中會(huì)因收縮不均勻等問(wèn)題發(fā)生自開(kāi)裂，且運(yùn)輸、安裝過(guò)程中也易受外力影響而提前開(kāi)裂，影響其使用過(guò)程中的安全性和美觀性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)混凝土板尺寸有限，不能制備大尺寸板材，預(yù)留保護(hù)層厚度后會(huì)發(fā)生自開(kāi)裂的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種多形式纖維混合增強(qiáng)水泥基板及制備方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種多形式纖維混合增強(qiáng)水泥基板，它包括第一立體纖維網(wǎng)格、第二立體纖維網(wǎng)格、間隔層、第一保護(hù)層、第二保護(hù)層和基體；

4、第一保護(hù)層、第一立體纖維網(wǎng)格、間隔層、第二立體纖維網(wǎng)格和第二保護(hù)層依次固定連接，第一立體纖維網(wǎng)格、第二立體纖維網(wǎng)格內(nèi)填充有基體。

5、進(jìn)一步地，第一立體纖維網(wǎng)格包括第一纖維上層網(wǎng)、第一纖維下層網(wǎng)和第一中間連接芯柱；

6、第一纖維上層網(wǎng)和第一纖維下層網(wǎng)相對(duì)設(shè)置，第一纖維上層網(wǎng)和第一纖維下層網(wǎng)通過(guò)第一中間連接芯柱連接。

7、進(jìn)一步地，第二立體纖維網(wǎng)格包括第二纖維上層網(wǎng)、第二纖維下層網(wǎng)和第二中間連接芯柱；

8、第二纖維上層網(wǎng)和第二纖維下層網(wǎng)相對(duì)設(shè)置，第二纖維上層網(wǎng)和第二纖維下層網(wǎng)通過(guò)第二中間連接芯柱連接。

9、進(jìn)一步地，第一纖維上層網(wǎng)包括至少兩個(gè)第一纖維上網(wǎng)格和多個(gè)連接鋼環(huán)，第一纖維下層網(wǎng)包括至少兩個(gè)第一纖維下網(wǎng)格和多個(gè)連接鋼環(huán)，第二纖維上層網(wǎng)包括至少兩個(gè)第二纖維上網(wǎng)格和多個(gè)連接鋼環(huán)，第二纖維下層網(wǎng)包括至少兩個(gè)第二纖維下網(wǎng)格和多個(gè)連接鋼環(huán)；

10、至少兩個(gè)第一纖維上網(wǎng)格依次拼接設(shè)置，相鄰兩個(gè)拼接的第一纖維上網(wǎng)格通過(guò)多個(gè)連接鋼環(huán)連接固定，至少兩個(gè)第一纖維下網(wǎng)格依次拼接設(shè)置，相鄰兩個(gè)拼接的第一纖維下網(wǎng)格通過(guò)多個(gè)連接鋼環(huán)連接固定，至少兩個(gè)第二纖維上網(wǎng)格依次拼接設(shè)置，相鄰兩個(gè)拼接的第二纖維上網(wǎng)格通過(guò)多個(gè)連接鋼環(huán)連接固定，至少兩個(gè)第二纖維下網(wǎng)格依次拼接設(shè)置，相鄰兩個(gè)拼接的第二纖維下網(wǎng)格通過(guò)多個(gè)連接鋼環(huán)連接固定，第一纖維上網(wǎng)格上的連接鋼環(huán)、第一纖維下網(wǎng)格上的連接鋼環(huán)、第二纖維上網(wǎng)格上的連接鋼環(huán)和第二纖維下網(wǎng)格上的連接鋼環(huán)在豎直方向上交錯(cuò)設(shè)置。

11、進(jìn)一步地，第一中間連接芯柱和第二中間連接芯柱均是由多排纖維束組成，且每排纖維束由兩根纖維束交叉穿梭形成，第一立體纖維網(wǎng)格上每排纖維束頂端與第一纖維上層網(wǎng)交織，每排纖維束底端與第一纖維下層網(wǎng)交織，第二立體纖維網(wǎng)格上每排纖維束頂端與第二纖維上層網(wǎng)交織，每排纖維束底端與第二纖維下層網(wǎng)交織。

12、進(jìn)一步地，第一纖維上網(wǎng)格、第一纖維下網(wǎng)格、第二纖維上網(wǎng)格和第二纖維下網(wǎng)格均是由經(jīng)向和緯向纖維交織成的網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

13、進(jìn)一步地，間隔層、第一保護(hù)層、第二保護(hù)層和基體均是由內(nèi)含短切纖維的水泥基材料制成。

14、一種多形式纖維混合增強(qiáng)水泥基板的制備方法，

15、步驟一：立體纖維網(wǎng)格的裁剪組裝和橫向拼裝連接；

16、步驟二：制作模具，并在模具內(nèi)側(cè)面涂刷脫模劑；

17、步驟三：制備水泥基基體，水泥基基體內(nèi)短切纖維質(zhì)量占比為2%-5%；

18、步驟四：第一保護(hù)層制備；

19、步驟五：將步驟一中制備的第一立體纖維網(wǎng)格平鋪在第一保護(hù)層上后噴射水泥基基體，并覆蓋第一立體纖維網(wǎng)格，覆蓋第一立體纖維網(wǎng)格后繼續(xù)噴射水泥基基體形成間隔層，間隔層噴射完成后將第二立體纖維網(wǎng)格放置在間隔層上繼續(xù)噴射水泥基基體，并覆蓋第二立體纖維網(wǎng)格，覆蓋第一立體纖維網(wǎng)格后繼續(xù)噴射水泥基基體形成第二保護(hù)層；

20、步驟六：第二保護(hù)層噴射完成后并進(jìn)行抹平處理；

21、步驟七：一天后水泥基基體凝固，進(jìn)行脫模養(yǎng)護(hù)。

22、進(jìn)一步地，步驟一中將第一纖維上網(wǎng)格、第一纖維下網(wǎng)格、第二纖維上網(wǎng)格和第二纖維下網(wǎng)格進(jìn)行裁剪，將裁剪后的纖維網(wǎng)格和芯柱通過(guò)苯丙乳液進(jìn)行浸漬，

23、將至少兩個(gè)對(duì)齊的第一纖維上網(wǎng)格通過(guò)打環(huán)器的連接鋼環(huán)連接形成大尺寸第一纖維上層網(wǎng)，將至少兩個(gè)對(duì)齊的第一纖維下網(wǎng)格通過(guò)打環(huán)器的連接鋼環(huán)連接形成大尺寸第一纖維下層網(wǎng)，將至少兩個(gè)對(duì)齊的第二纖維上網(wǎng)格通過(guò)打環(huán)器的連接鋼環(huán)連接形成大尺寸第二纖維上層網(wǎng)，將至少兩個(gè)對(duì)齊的第二纖維下網(wǎng)格通過(guò)打環(huán)器的連接鋼環(huán)連接形成大尺寸第二纖維下層網(wǎng)；

24、步驟三中水泥基材料為水泥砂漿、精細(xì)混凝土、泡沫混凝土、玻璃纖維增強(qiáng)混凝土或超高性能混凝土的一種；

25、步驟四中第一保護(hù)層制備時(shí)向涂刷脫模劑的模具內(nèi)噴射水泥基材料形成第一保護(hù)層的厚度并進(jìn)行磨平處理。

26、基體保護(hù)外層時(shí)向基體保護(hù)外層模具內(nèi)噴射厚度為2-4mm的水泥基材料并進(jìn)行抹平處理；

27、步驟五中將步驟一中制作的第一立體纖維網(wǎng)格和第二立體纖維網(wǎng)格放置在步驟四的水泥基材料上，并向第一立體纖維網(wǎng)格和第二立體纖維網(wǎng)格上噴射水泥基材料，使第一立體纖維網(wǎng)格和第二立體纖維網(wǎng)格內(nèi)噴射的水泥基材料均勻，并在上方噴射基體保護(hù)內(nèi)層的水泥基材料，達(dá)到基體保護(hù)內(nèi)層的厚度并進(jìn)行磨平處理。

28、進(jìn)一步地，第一纖維上網(wǎng)格、第一纖維下網(wǎng)格、第二纖維上網(wǎng)格和第二纖維下網(wǎng)格上安裝連接鋼環(huán)的距離為兩倍經(jīng)紗的距離。

29、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果：

30、1、本技術(shù)使用短切纖維和立體纖維網(wǎng)格作為增強(qiáng)體，形成一種多形式纖維混合增強(qiáng)水泥基板，既解決了短切纖維增強(qiáng)效率低的問(wèn)題，又可解決立體纖維網(wǎng)格增強(qiáng)水泥基板材未用先裂的缺點(diǎn)。

31、2、本技術(shù)采用連續(xù)增強(qiáng)的立體纖維網(wǎng)格作為增強(qiáng)體并沿主應(yīng)力方向布置。沿主應(yīng)力方向布置的連續(xù)纖維束可有效承擔(dān)基體傳遞過(guò)來(lái)的拉應(yīng)力并高效傳遞拉應(yīng)力，在很大程度上提高板材的力學(xué)性能，有利于板材的輕量化設(shè)計(jì)。

32、3、現(xiàn)有技術(shù)保護(hù)層為純水泥基材料時(shí)易發(fā)生未用先裂的原因是：混凝土養(yǎng)護(hù)階段自收縮不均勻；運(yùn)輸、安裝過(guò)程中難免受自重或外荷載作用，而素混凝土抗拉強(qiáng)度低，在較低的荷載水平下也容易開(kāi)裂。本技術(shù)摻入一定短切纖維，短切纖維可限制混凝土板的收縮，一定程度上化解了自收縮不均勻的問(wèn)題，阻礙了養(yǎng)護(hù)階段的自收縮開(kāi)裂。另一方面，短切纖維與水泥基材料結(jié)合后，通過(guò)兩者的界面性能可以將試件受到的拉應(yīng)力傳遞給短切纖維，解決了運(yùn)輸、安裝等工作時(shí)的開(kāi)裂問(wèn)題。

33、4、現(xiàn)有技術(shù)的單片網(wǎng)格往往不能實(shí)現(xiàn)大尺寸板的制備。如果將多片網(wǎng)格簡(jiǎn)單的放在一起而不采取連接措施，受外荷載作用時(shí)，增強(qiáng)體的傳力能力減弱，導(dǎo)致過(guò)早破壞。本技術(shù)通過(guò)連接鋼環(huán)連接固定后，連接鋼環(huán)可作為輔助進(jìn)行傳力，使連接處拉應(yīng)力有效傳遞

34、5、本技術(shù)的連接鋼環(huán)進(jìn)行錯(cuò)位設(shè)置，這樣可以分散不連續(xù)性，避免某一截面過(guò)度薄弱導(dǎo)致的性能降低過(guò)多。

35、6、本技術(shù)間隔層3、第一保護(hù)層4、第二保護(hù)層5和基體6摻入了的短切纖維，由于短切纖維的摻入對(duì)立體網(wǎng)格與基體之間的界面性能有提高作用，故而對(duì)板材的承載能力有進(jìn)一步提高的作用。