本發(fā)明涉及一種植物纖維墻體板塊及其制備方法，屬于集成建筑部品的大型墻體板技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)是一個(gè)森林、土地資源比較匱乏的國(guó)家，人均森林和土地、礦產(chǎn)資源都低于世界平均水平，國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)面臨很大的資源消耗壓力，因此大力保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約土地資源、降低能源消耗是國(guó)家發(fā)展的重要政策，為此國(guó)家墻體材料“十五”規(guī)劃中明確指出“墻體材料革新是保護(hù)突刺資源，節(jié)約能演，資源綜合利用，改善環(huán)境的主要措施，也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容”，“必須推廣和研究開(kāi)發(fā)具有高效、節(jié)能、節(jié)土、利廢、環(huán)保、輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、隔熱、防火性能的新型復(fù)合墻體材料?！庇捎诜N種原因，目前這些建材產(chǎn)品在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一些安全性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，迫使廣大墻體材料企業(yè)和科研人員進(jìn)一步探索新的墻體板材，以適合日益增長(zhǎng)的建筑市場(chǎng)需要，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)家對(duì)墻體材料的發(fā)展要求，滿足廣大墻體材料企業(yè)和用戶的愿望。

節(jié)能建筑是當(dāng)今建筑業(yè)的發(fā)展方向，外墻外保溫是實(shí)施建筑節(jié)能的重要內(nèi)容，當(dāng)前我國(guó)廣泛使用外墻外保溫產(chǎn)品是基于EPS(膨脹性聚苯己烯板)的保溫系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是保溫效果好，EPS的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.04W/m.K，但是EPS的防火等級(jí)不夠，僅為B₂，在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)存在嚴(yán)重安全隱患；使用年限低于建筑物壽命，EPS外保溫系統(tǒng)中使用的粘結(jié)劑壽命在20～25年，高質(zhì)量的產(chǎn)品也不超過(guò)30年，當(dāng)粘結(jié)劑失效后，保溫系統(tǒng)會(huì)發(fā)生脫落；同時(shí)居住舒適度差，因EPS和聚合物砂漿的水蒸氣滲透性能差，導(dǎo)致室內(nèi)水汽和外接失衡，降低了人體的舒適度；EPS使用的粘結(jié)劑專業(yè)性強(qiáng)，一般施工人員難于掌握，導(dǎo)致各工程的工程質(zhì)量參差不齊。

植物纖維是高效、長(zhǎng)遠(yuǎn)的輕工、紡織和建材原料，既可以部分代替磚、木等材料，還可有效保護(hù)耕地和森林資源。植物纖維墻板的保溫性、裝飾性和耐久性均屬上乘，許多發(fā)達(dá)國(guó)家已把“植物纖維墻體板塊”當(dāng)作木板和瓷磚的替代品廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)。此外，經(jīng)過(guò)技術(shù)方法處理加工植物纖維還可以制造人造絲和人造棉，生產(chǎn)糠醛、飴糖、酒和木糖醇，加工纖維板等等。但是傳統(tǒng)的植物纖維墻體板塊表面粗糙，在墻體上應(yīng)用范圍受限，無(wú)法直接應(yīng)用于內(nèi)、外圍護(hù)墻體，往往需要額外鋪設(shè)光滑面，因此需要設(shè)計(jì)一種能夠應(yīng)用于內(nèi)、外圍護(hù)墻體的植物纖維墻體板塊，以滿足市場(chǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種植物纖維墻體板塊及其制備方法，可應(yīng)用于內(nèi)、外圍護(hù)墻體，適用范圍廣，工廠自動(dòng)化生產(chǎn)，機(jī)械化安裝，使用方便，以滿足市場(chǎng)需求。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種植物纖維墻體板塊，包括由植物纖維做成的芯層，以及復(fù)合在芯層兩面上的內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：芯層是用作為粘合劑的無(wú)機(jī)膠凝材料將呈長(zhǎng)條狀的植物纖維粘結(jié)而壓制成的板狀或者塊狀，其中植物纖維與無(wú)機(jī)膠凝材料的重量百分比為1.5～3。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：芯層容重為350～550kg/m³，可以通過(guò)調(diào)整植物纖維的粗細(xì)來(lái)調(diào)整墻體板塊內(nèi)部孔洞大小，來(lái)獲得不同容重的板塊，適應(yīng)不同的使用場(chǎng)合；無(wú)機(jī)膠凝材料為水泥、菱鎂土、石膏、石灰或水玻璃。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：植物纖維由木材、竹子或農(nóng)作物秸稈加工而成，農(nóng)作物秸稈是小麥秸稈、玉米秸稈、水稻稈、棉花稈、油菜稈、薯類稈、甘蔗稈中的一種或幾種；植物纖維含水率≤10％，植物纖維的兩端是尖的，植物纖維兩端的尖角角度≤100°；

植物纖維為片狀植物纖維、柱狀植物纖維、空心柱狀植物纖維的一種或者兩種以上的混合，片狀植物纖維的寬度為0.1～12mm、厚度為0.10～1.2mm；柱狀植物纖維和空心柱狀植物纖維的直徑為0.5mm～10mm。當(dāng)然可以進(jìn)一步的限制，片狀植物纖維的寬度為0.1～8mm、厚度為0.10～0.5mm，柱狀植物纖維和空心柱狀植物纖維的直徑為0.8mm～8mm。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層均包括高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料、水和骨料，在內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層中還設(shè)有鋼筋網(wǎng)或均勻分布在高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料內(nèi)的填充纖維中的一種或者兩種，外加強(qiáng)層強(qiáng)度大于內(nèi)加強(qiáng)層強(qiáng)度，在內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層之間設(shè)有若干錨接件。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料為水泥或凝石，骨料為粉煤灰或平均粒徑在0.25～0.35mm的砂子；填充纖維為玻璃纖維、聚酯短纖維或細(xì)碎植物纖維中的一種或多種，填充纖維長(zhǎng)度為4～30mm；錨接件為鋼筋。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：還設(shè)有包裹在內(nèi)加強(qiáng)層、芯層和外加強(qiáng)層四周的由水泥和水澆注成的保護(hù)框架，保護(hù)框架上設(shè)有連接槽隼。

一種植物纖維墻體板塊的制備方法，包括以下步驟：

A、生產(chǎn)準(zhǔn)備：分別配備內(nèi)加強(qiáng)層、外加強(qiáng)層、芯層所使用的物料，同時(shí)對(duì)芯層所使用的植物纖維進(jìn)行礦化處理；

B、鋪設(shè)：

B1、首先將制造內(nèi)加強(qiáng)層或外加強(qiáng)層的物料均勻鋪設(shè)到模具的下部至預(yù)定高度；

B2、然后在模具中部鋪設(shè)芯層，先往模具內(nèi)逐層順序撒入礦化后的植物纖維、無(wú)機(jī)膠凝材料和水的混合物，待植物纖維鋪到預(yù)定厚度后，進(jìn)行預(yù)壓；

B3、然后在預(yù)壓后的芯層的上面鋪設(shè)外加強(qiáng)層或內(nèi)加強(qiáng)層的物料至預(yù)定高度；

C、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)：在內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層之間規(guī)則插入若干錨接件，然后在內(nèi)加強(qiáng)層、芯層和外加強(qiáng)層的四周澆筑由水泥和水組成的保護(hù)框架，保護(hù)框架上設(shè)有連接槽隼；

D、加壓及初凝：對(duì)內(nèi)加強(qiáng)層、芯層和外加強(qiáng)層加壓并通過(guò)模具限位裝置獲得設(shè)定的高度，形成板坯；

E、保溫脫模：使板坯硬化、成型，達(dá)到一定的切割強(qiáng)度，成為半成品，將半成品置入倉(cāng)庫(kù)，常溫常壓下，靜置2～4天，成為成品。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：制作內(nèi)加強(qiáng)層時(shí)高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料、水、骨料、填充纖維、鋼筋網(wǎng)加入的重量份數(shù)分別為：510～840份、1410～1730份、150～180份、0～2份、0～50份；制作外加強(qiáng)層時(shí)高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料、水、骨料、填充纖維、鋼筋網(wǎng)加入的重量份數(shù)分別為：600～1000份、1500～1800份、170～190份、0～2.5份、0～70份。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：步驟A中的礦化處理是采用礦化劑進(jìn)行的，用以去除去植物纖維中的蠟質(zhì)、糖類和脂質(zhì)，礦化劑是：

礦化劑包括硅灰石0～5份，硅鋇石5～15份，白云石5～45份，鐵橄欖石5～15份，沸石10～40份，螢石0～10份，礦化劑與植物纖維按照重量百分比1:100的比例施灑于植物纖維表面；或者

礦化劑為0.4～0.8％的乙酸溶液，乙酸溶液與植物纖維按照重量百分比1:70的比例施灑于植物纖維表面；或者

礦化劑為0.6～3.8％氯化鈣溶液和熔融的無(wú)水氯化鈣的混合物，其中氯化鈣溶液與熔融的無(wú)水氯化鈣的重量比為5:1～10:1，混合物與植物纖維按照重量百分比1:6～1:10的比例施灑于植物纖維表面；

步驟B中的鋪設(shè)過(guò)程中，在內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層中還分別設(shè)有鋼筋網(wǎng)和/或在高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料內(nèi)均勻摻入的填充纖維；步驟C中的錨接件為鋼筋。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：采用植物纖維為主要原料，使農(nóng)業(yè)、林業(yè)廢棄物的利用比例達(dá)到60～80％，既屬?gòu)U棄資源利用，又減少環(huán)境污染。植物纖維優(yōu)選寬度受限的卷曲條狀，這樣壓制而成的墻體板塊密度較小，密布不規(guī)則孔洞，具有極好的聲音衰減功能，用做墻體吸音效果良好。

無(wú)機(jī)膠凝材料粘合的植物纖維墻體板塊相對(duì)于其他板塊而言，優(yōu)點(diǎn)是耐久性、防火、防潮、防腐爛、防霉菌以及防鼠害和蟻害。而且產(chǎn)品生產(chǎn)成本低、重量輕、安裝容易，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策。

在芯層的兩面分別復(fù)合有內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層，多層復(fù)合材料壓制，雙表面復(fù)合墻體應(yīng)用，滿足強(qiáng)度要求和防水要求，可以用于內(nèi)、外圍護(hù)墻體，同時(shí)可以通過(guò)改變模具，生產(chǎn)類似瓷磚、石材的外觀紋理。

內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層分別設(shè)置在內(nèi)、外墻體處，進(jìn)一步加強(qiáng)芯層的支撐強(qiáng)度，防護(hù)等級(jí)高，美觀實(shí)用，且具有可釘、可鉆、可刨、可粘貼的優(yōu)良性能特點(diǎn)，抗震性好，適合作房屋的內(nèi)外墻體，使用范圍和應(yīng)用場(chǎng)合得到提高。內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層中的無(wú)機(jī)膠凝材料為水泥、菱鎂土、石膏、石灰或水玻璃，水泥可以是硅酸水泥，也可以為鎂水泥，取材方便，使用簡(jiǎn)單。

傳統(tǒng)上墻體板采用石棉瓦，石棉瓦不僅含致癌成份，而且因使用壽命短，易腐爛污染、不美觀等缺點(diǎn)被禁止使用，而如今興起的彩鋼瓦使用成本高，壽命短、不隔音隔熱、易生銹等問(wèn)題難以解決。針對(duì)傳統(tǒng)建筑材料存在的諸多難以解決的問(wèn)題，植物纖維墻體板塊憑借自身品質(zhì)超群的優(yōu)勢(shì)和得益于國(guó)家政策的支持，市場(chǎng)前景廣闊。本發(fā)明的植物纖維墻體板塊強(qiáng)度高、不變形、不起殼、抗老化，可釘、可鋸、可創(chuàng)、可鉆、握釘力強(qiáng)、可加工性能好，物理性能優(yōu)良，且成本低、無(wú)污染、無(wú)放射性、不含甲醛、高防火、強(qiáng)防水、極佳的環(huán)保性、廣泛的適用性，決定著本發(fā)明的植物纖維墻體板塊無(wú)限的發(fā)展前途。國(guó)內(nèi)的建筑業(yè)對(duì)植物纖維墻體板塊的需求量急劇攀升，強(qiáng)勢(shì)推動(dòng)了這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)空間大，是傳統(tǒng)石棉瓦、裝飾板材的更新?lián)Q代產(chǎn)品，具體優(yōu)點(diǎn)再陳述如下：

1、農(nóng)業(yè)廢棄物利用，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，市場(chǎng)需求量大，銷售空間廣闊；農(nóng)作物秸稈是小麥秸稈、玉米秸稈、水稻稈、棉花稈、油菜稈、薯類稈、甘蔗稈中的一種或幾種，也可以為粗糧秸稈，如紫米秸稈、高粱秸稈、燕麥秸稈、蕎麥秸稈、黃豆秸稈、青豆秸稈、赤豆秸稈、綠豆秸稈或黑豆秸稈，取材及其廣泛。

2、產(chǎn)品重量輕：每平方米僅為粘土紅磚墻體重量的1/5。

3、墻體更?。号c磚混結(jié)構(gòu)相比較，可擴(kuò)大使用面積10～22％。

4、安裝容易：板塊式組合安裝，在植物纖維墻體板塊的保護(hù)框架上設(shè)有槽榫，通過(guò)槽榫，實(shí)現(xiàn)安裝定位和板塊之間的連接，操作人員易于上手，快捷方便，可提高工作效率3～5倍，且施工質(zhì)量更有保證。

5、強(qiáng)度高，抗老化：抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

6、節(jié)能：傳熱系數(shù)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，墻體節(jié)能可達(dá)到80％以上。

7、防水性能好：含水率為10％以下，不怕風(fēng)水雨和陽(yáng)光暴曬。

8、防火性能高：達(dá)到國(guó)家A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，屬于不燃體，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、無(wú)輻射，屬于綠色環(huán)保型建材。

9、質(zhì)輕抗震性能好，特別適合在自然災(zāi)害頻發(fā)的多震地區(qū)使用和建設(shè)房屋。

10、使用年限長(zhǎng)，可與建筑物同壽命。

11、水蒸氣擴(kuò)散性能優(yōu)于EPS，居住舒適度好，基于本產(chǎn)品的加工制備方法，質(zhì)量便于控制。

12、隔音、吸音、保溫、隔熱效果好。

13、芯層容重為350～550kg/m³，使得芯層具有穩(wěn)定的厚度，同時(shí)芯層強(qiáng)度較高，便于芯層與內(nèi)加強(qiáng)層、外加強(qiáng)層之間的結(jié)合，利于芯層支撐內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層的復(fù)合，進(jìn)而使成品堅(jiān)固、緊實(shí)、實(shí)用性強(qiáng)。

在植物纖維墻體板塊的加工制造中，由于芯層中植物纖維與無(wú)機(jī)膠凝材料兩種主要原料的相容性差，隨著不同材質(zhì)的植物纖維中的水溶性單糠及半纖維素的含量不同，植物纖維與無(wú)機(jī)膠凝材料的相容性也有很大差別，因此對(duì)植物纖維進(jìn)行礦化處理，以改善二者的相容性，提高膠合強(qiáng)度。礦化處理是指有機(jī)物(蠟質(zhì)、糖類、脂類)轉(zhuǎn)化為礦物質(zhì)，比如水、二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽等，通過(guò)利用礦化劑產(chǎn)生一定的能量破壞有機(jī)物分子的化學(xué)鍵，使有機(jī)物(蠟質(zhì)、糖類、脂類)分子斷裂，由大變小，最終把有機(jī)物分子中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，氮和磷等無(wú)機(jī)鹽，使植物纖維中的有機(jī)物質(zhì)完全降解。

礦化處理可以把植物纖維中的有機(jī)物分解，不會(huì)產(chǎn)生腐敗和二次污染物，并可以降解植物纖維中的各種有機(jī)物，尤其是高濃度的植物纖維有機(jī)物。而且氣溫的變化對(duì)礦化處理效果影響極小，炎熱的夏天和寒冷的冬季都可以降解植物纖維中的有機(jī)物。

本發(fā)明中選用的礦化劑是：

礦化劑為硅灰石0～5份，硅鋇石5～15份，白云石5～45份，鐵橄欖石5～15份，沸石10～40份，螢石0～10份，礦化劑與植物纖維按照重量百分比1:100的比例施灑于植物纖維表面，其性能穩(wěn)定，操作方便，工藝流程短，處理量大，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)。

或者為0.4～0.8％(如0.5％)的乙酸溶液按照1:70的重量比例施灑于植物纖維表面；或者為0.6～3.8％氯化鈣溶液和熔融的無(wú)水氯化鈣的混合物，混合物與植物纖維按照重量百分比1:6～1:10的比例施灑于植物纖維表面，不僅可以有效去除植物纖維中的糖類、脂類和蠟類，還可以使成品植物纖維墻體板塊干燥、防蛀，提高使用壽命。

在加工制作內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層時(shí)，內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層內(nèi)均可以含有填充纖維，如玻璃纖維、聚酯短纖維或細(xì)碎植物纖維的一種或多種，選用細(xì)碎植物纖維可以合理回收利用制作芯層時(shí)所剩下的植物纖維下腳料，以進(jìn)一步提高植物纖維利用率。填充纖維與高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料(水泥或凝石)混合的主要目的在于克服后者的弱點(diǎn)，延長(zhǎng)其使用壽命，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，起到耐候、熱脹冷縮時(shí)不開(kāi)裂的作用，施工完成后能在內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層表面形成一層堅(jiān)韌的防護(hù)結(jié)構(gòu)，有效防止龜裂現(xiàn)象。填充纖維作用可具體為：

1、阻裂：填充纖維可阻礙高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料中微裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展，這種阻裂作用既存在于高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料的未硬化的塑性階段，也存在于高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料的硬化階段，由于高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料在澆注后的24小時(shí)內(nèi)抗拉強(qiáng)度低，若處于約束狀態(tài)，當(dāng)其所含水分急劇蒸發(fā)時(shí)，極易生成大量裂縫，此時(shí)均勻分布于高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料中的填充纖維可承受因塑性收縮引起的拉應(yīng)力，從而阻止或減少裂縫、龜裂的生成；高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料硬化后，若仍處于約束狀態(tài)，因周圍環(huán)境溫度與濕度的變化，而使所引起的拉應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，也極易生成大量裂縫，此情況下填充纖維仍可阻止或減少裂縫的生成。

2、增強(qiáng)作用：高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料不僅抗拉強(qiáng)度低，而且因存在內(nèi)部缺陷而往往難于保證，當(dāng)高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料中加入適當(dāng)填充纖維后，可使其抗拉強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度均有一定的提高。

3、增韌作用：在荷載作用下，即使高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料發(fā)生開(kāi)裂，填充纖維還可橫跨裂縫承受拉應(yīng)力，并可使高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料具有良好的韌性，增強(qiáng)其抗變形性能。

內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層內(nèi)的高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料為水泥，如磷酸鎂水泥，磷酸鎂水泥具有凝結(jié)快、變硬快、強(qiáng)度大、粘接強(qiáng)度高、干縮變形小等優(yōu)良性能，可有效防止或緩沖植物纖維墻體板塊受到的內(nèi)外沖擊。

內(nèi)加強(qiáng)層和外加強(qiáng)層的高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料也可以為凝石，凝石是新型建筑墻體材料，是水泥的替代品，其是將冶金渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥、成巖劑等各種工業(yè)廢棄物磨細(xì)后再“凝聚”而成的“石頭”，與尋常水泥相比，在強(qiáng)度、密度、耐腐蝕性、生產(chǎn)成本和清潔生產(chǎn)等許多方面表現(xiàn)突出。

在內(nèi)加強(qiáng)層、芯層和外加強(qiáng)層復(fù)合成的成品的四周設(shè)有由水泥和水澆注成的保護(hù)框架，保護(hù)框架上設(shè)有連接槽隼，連接槽隼包括用于嵌插的凸鍵和嵌合的凹槽，凹槽為矩形或燕尾型，其寬度和長(zhǎng)度略大于凸鍵的寬度和長(zhǎng)度。這樣便于成品快速安裝、定位之間的連接，精準(zhǔn)定位，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)效率高，提高施工效率。連接槽隼可以為混凝土材質(zhì)、鋼材質(zhì)或塑料材質(zhì)，根據(jù)使用場(chǎng)合進(jìn)行合理選用。

在制作中需要使用模具以限位，模具限位的作用，一是壓實(shí)，二是維持植物纖維墻體板塊的厚度，因?yàn)樵诮ㄖ袠I(yè)中對(duì)植物纖維墻體板塊的厚度有嚴(yán)格要求，具體體現(xiàn)在容重?cái)?shù)據(jù)上。容重指單位容積內(nèi)物體的重量，常用于工程上指一立方的重量，如單位體積土體的重量。而密度應(yīng)用范圍很廣，即“單位體積物質(zhì)的質(zhì)量”，液體、固體、氣體都可以用，容重、密度雖然單位相同，定義卻不同，在此予以區(qū)分介紹。

制作植物纖維墻體板塊的芯層時(shí)，是植物纖維、水和無(wú)機(jī)膠凝材料三種成分的混合物平鋪到模具內(nèi)進(jìn)行壓制，此時(shí)植物纖維、水和無(wú)機(jī)膠凝材料的重量百分含量分別為64～74％、14～24％、7～17％，也即植物纖維和無(wú)機(jī)膠凝材料的重量百分比為7:3左右，水和無(wú)機(jī)膠凝材料的重量比(水灰比)為1.6左右。

在植物纖維墻體板塊的制作方法中，內(nèi)加強(qiáng)層、外加強(qiáng)層可以按照強(qiáng)度要求合理選用填充纖維和鋼筋網(wǎng)，擇一選取，或者兩種成分均使用，以實(shí)際需求酌情考慮。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明植物纖維墻體板塊的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、芯層，2、內(nèi)加強(qiáng)層，3、外加強(qiáng)層，4、錨接件，5、連接槽隼。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1

如圖1所示，一種植物纖維墻體板塊，制作方法為：選用木材或竹子做成的植物纖維，先是木材或竹子處理：將經(jīng)過(guò)剝皮(因?yàn)槠さ暮橇扛?，且纖維成分低、強(qiáng)度低)、晾曬使水分保持在20～30％的原木或原竹經(jīng)鋸切裝置鋸分成更細(xì)小(20cm左右)的短段，經(jīng)金屬探測(cè)器和人工檢測(cè)相結(jié)合的手段將附著在木材或竹子上的污泥、硬物、鐵釘、金屬物等危害生產(chǎn)的雜物去除，以保護(hù)鋸片和設(shè)備安全，為后續(xù)的刨絲切段作準(zhǔn)備。然后通過(guò)自動(dòng)輸送裝置將鋸好的短木段或短竹段送入植物纖維旋切機(jī)，刨出規(guī)定寬度、厚度的植物纖維，本實(shí)施例中的植物纖維為片狀，寬度為0.1～12mm、厚度為0.10～1.2mm。植物纖維含水率≤10％，植物纖維的兩端是尖的，尖角角度≤100°，如為70～90°。植物纖維也可以為木屑、刨花和片材。

A、生產(chǎn)準(zhǔn)備：

分別配備內(nèi)加強(qiáng)層2、外加強(qiáng)層3、芯層1所使用的物料，同時(shí)對(duì)芯層1所使用的植物纖維進(jìn)行礦化處理，礦化處理是為了克服植物纖維中的有害成分對(duì)無(wú)機(jī)膠凝材料(如水泥、菱鎂土、石膏、石灰或水玻璃)的阻凝作用，采用礦化劑對(duì)植物纖維進(jìn)行礦化處理，以提高植物纖維墻體板塊成品的耐水性和抗蛀性：礦化劑可以減少植物纖維水溶性物質(zhì)的有害作用，并與其生成具有穩(wěn)定的難溶性化合物，還可以加速無(wú)機(jī)膠凝材料的硬化，并在植物纖維表面形成膜狀物，封閉有礙無(wú)機(jī)膠凝材料水化的有害物質(zhì)析出。礦化劑的濃度視植物纖維的質(zhì)量，濕度基準(zhǔn)與無(wú)機(jī)膠凝材料如水泥有關(guān)，礦化劑的濃度用比重計(jì)測(cè)定，一般在1.02～1.08之間。由于植物纖維中的可溶性糖分在不斷變化，因此礦化劑的加入量應(yīng)隨之作相應(yīng)的調(diào)整，應(yīng)經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室中檢測(cè)植物纖維和礦化劑的混合物的水化時(shí)間。

具體到本實(shí)施例，礦化劑包括硅灰石1～5份，硅鋇石5～15份，白云石5～45份，鐵橄欖石5～15份，沸石10～40份，螢石3～10份，礦化劑與植物纖維按照重量百分比1:100的比例施灑于植物纖維表面；或者礦化劑為0.4～0.8％的乙酸溶液，按照1:70的重量百分比施灑于植物纖維表面，去除植物纖維的蠟質(zhì)、糖類和脂質(zhì)；或者礦化劑為0.6～3.8％氯化鈣溶液和熔融的無(wú)水氯化鈣的混合物，其中氯化鈣溶液與熔融的無(wú)水氯化鈣的重量比為5:1～10:1，混合物與植物纖維按照重量百分比1:6～1:10的比例施灑于植物纖維表面。上述三種礦化劑不僅有促凝早強(qiáng)的作用，而且還能提高植物纖維墻體板塊成品的耐久性。

B、鋪設(shè)：鋪裝成型是植物纖維墻體板塊生產(chǎn)的核心部分，原因在于涉及到板材中植物纖維的均勻分布、密度公差、板材分離以及是否形成貫穿孔洞和板材的強(qiáng)度問(wèn)題。

B1、首先鋪設(shè)內(nèi)加強(qiáng)層2物料，制作內(nèi)加強(qiáng)層2時(shí)所使用的物料以重量份數(shù)計(jì)為水泥510～840份、水1410～1730份、平均粒徑在0.25～0.35mm的砂子150～180份，將上述物料混合、攪拌均勻鋪設(shè)到模具的下部至預(yù)定高度，然后嵌入20～50份鋼筋網(wǎng)；

B2、然后在模具中部鋪設(shè)芯層1。經(jīng)礦化處理后的植物纖維流經(jīng)灰塵提取網(wǎng)篩提取碎屑和灰塵后經(jīng)稱重器與無(wú)機(jī)膠凝材料和水的混合物通過(guò)攪拌機(jī)混合，其中植物纖維、水和無(wú)機(jī)膠凝材料的重量百分含量分別為64～74％、14～24％、7～17％。鋪設(shè)芯層時(shí)，先往模具內(nèi)逐層順序撒入經(jīng)過(guò)礦化處理后的植物纖維、無(wú)機(jī)膠凝材料(此處為水泥)、水的混合物，待混合物鋪到預(yù)定厚度后，進(jìn)行預(yù)壓。由于植物纖維的架空作用，板坯的壓縮比高達(dá)10:1，因此芯層1必須經(jīng)過(guò)預(yù)壓，把鋪設(shè)好的芯層1物料通過(guò)連續(xù)輥壓，再通過(guò)預(yù)壓機(jī)將板坯壓縮比減少到3:1或更小才可以進(jìn)行下一步的操作；

B3、然后在預(yù)壓后的芯層1的上面鋪設(shè)外加強(qiáng)層3的物料至預(yù)定高度，外加強(qiáng)層3的物料為攪拌均勻的以重量份數(shù)計(jì)的水泥600～1000份、水1500～1800份、平均粒徑在0.25～0.35mm的砂子170～190份的混合物，然后在外加強(qiáng)層3中嵌入40～70份的鋼筋網(wǎng)，外加強(qiáng)層3中嵌入的鋼筋網(wǎng)比內(nèi)加強(qiáng)層2中的多，以提高外加強(qiáng)層3強(qiáng)度，使得外加強(qiáng)層3強(qiáng)度大于內(nèi)加強(qiáng)層2強(qiáng)度，滿足外墻使用要求。

特別需要說(shuō)明的是：內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3中加入的纖維和鋼筋網(wǎng)不能同時(shí)為零，也就是內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層中3必須加入纖維和/或鋼筋網(wǎng)，才可以保證內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3的強(qiáng)度。

C、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)：在內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3之間規(guī)則插入若干鋼筋做成的錨接件4，提高植物纖維墻體板塊的結(jié)合強(qiáng)度和牢度；然后在內(nèi)加強(qiáng)層2、芯層1和外加強(qiáng)層3的四周澆筑由水泥和水組成的保護(hù)框架，保護(hù)框架上設(shè)有連接槽隼5，實(shí)現(xiàn)成品高效組裝，省時(shí)省力。

D、加壓及初凝：對(duì)內(nèi)加強(qiáng)層2、芯層1和外加強(qiáng)層3加壓使各層達(dá)到初步的結(jié)合強(qiáng)度，并通過(guò)模具限位裝置獲得設(shè)定的高度，形成板坯，進(jìn)行初凝，此時(shí)芯層1容重為350～550kg/m³，優(yōu)選400kg/m³?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整植物纖維的粗細(xì)來(lái)調(diào)整板塊內(nèi)部的孔洞大小，進(jìn)而獲得不同容重的板塊。

E、保溫脫模：將初凝后的板坯送入到連續(xù)式的加溫保壓的壓機(jī)中，在壓機(jī)的兩端之間，有鋼板通過(guò)對(duì)板坯加熱，使板坯盡快完成終凝并達(dá)到一定的強(qiáng)度，板坯從壓機(jī)壓制出來(lái)后進(jìn)入保溫箱，通過(guò)養(yǎng)護(hù)促成水泥硬化，養(yǎng)護(hù)條件包括養(yǎng)護(hù)溫度、時(shí)間和空氣濕度，它們對(duì)板材的性能及生產(chǎn)周期有較大的影響，室溫下自然養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，若養(yǎng)護(hù)溫度過(guò)高，特別是在100℃以上會(huì)造成脫水過(guò)程迅速，水泥達(dá)不到預(yù)定的水化程度，影響成品的強(qiáng)度和產(chǎn)生形變，適宜的保溫溫度為60～80℃進(jìn)行10～30分鐘完成終凝，成為半成品；將半成品置入倉(cāng)庫(kù)，常溫常壓下，靜置2～4天，成為成品。

本實(shí)施例中的植物纖維墻體板塊的粘結(jié)強(qiáng)度較強(qiáng)，抗彎承載力≥0.5KN/m²，熱傳導(dǎo)系≤1.4m²·K/W，耐熱燒性、防火等級(jí)、防水性能、透氣性、抗震性、隔音性均強(qiáng)于市售的其他纖維墻體板，使用壽命也較長(zhǎng)，可達(dá)到50年，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別為：內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3之間不設(shè)鋼筋網(wǎng)，而是均通過(guò)填充纖維進(jìn)行加強(qiáng)，填充纖維為玻璃纖維、聚酯短纖維或細(xì)碎植物纖維中的一種或多種(細(xì)碎植物纖維也就是植物纖維下腳料)，填充纖維長(zhǎng)度為4～30mm。具體成分為：內(nèi)加強(qiáng)層2的高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料(此處為凝石)、水、骨料(此處為粉煤灰)、填充纖維的重量份數(shù)分別為:510～840份、1410～1730份、150～180份、2份，外加強(qiáng)層3的高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料(此處為凝石)、水、骨料(此處為粉煤灰)、填充纖維的重量份數(shù)分別為:600～1000份、1500～1800份、170～190份、2.5份。本實(shí)施例中高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料均為凝石，骨料均為粉煤灰，便于有效利用廢棄物料。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別為：植物纖維為片狀植物纖維、柱狀植物纖維、空心柱狀植物纖維的的混合，片狀植物纖維的寬度為4～7mm、厚度為0.10～0.7mm；柱狀植物纖維和空心柱狀植物纖維的直徑為1.5mm～4mm。

礦化處理所使用的礦化劑，以重量百分比計(jì)，為0.6～3.8％氯化鈣溶液7份和熔融的無(wú)水氯化鈣1份的混合物，混合物與植物纖維按照重量百分比1:8的比例施灑于植物纖維表面。

然后將經(jīng)過(guò)礦化處理的植物纖維、水、水泥組成的芯層混合物平鋪到模具內(nèi)，此時(shí)植物纖維、水和水泥的重量百分含量分別為64～74％、14～24％、7～17％。本實(shí)施例中植物纖維與水泥的比例在2.0～2.5左右，優(yōu)選7:3，水與水泥的比例水灰比為1.2～2.0，優(yōu)選1.6，水的添加量不足會(huì)影響無(wú)機(jī)膠凝材料的水化強(qiáng)度，同時(shí)不方便攪拌均勻，水分過(guò)多，會(huì)使水泥懸浮漿流向植物纖維墻體板塊的表面，還可導(dǎo)致水泥表面結(jié)構(gòu)疏松。

制備內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3時(shí)，在內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3內(nèi)均設(shè)有填充纖維和鋼筋網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，填充纖維為玻璃纖維、聚酯短纖維和細(xì)碎植物纖維三者的混合物，其中玻璃纖維、聚酯短纖維和細(xì)碎植物纖維的重量百分比分別為：30％、50％、20％。填充纖維長(zhǎng)度為4～30mm，優(yōu)選10～20mm。

具體制備時(shí)，制作內(nèi)加強(qiáng)層2時(shí)高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料、水、骨料、填充纖維、鋼筋網(wǎng)加入的重量份數(shù)分別為:800份、1300份、175份、2份、50份，制作外加強(qiáng)層3時(shí)高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料、水、骨料、填充纖維、鋼筋網(wǎng)加入的重量份數(shù)分別為:900份、1550份、190份、2.5份、70份。

內(nèi)加強(qiáng)層2和外加強(qiáng)層3均為鋼筋網(wǎng)水泥砂漿混凝土結(jié)構(gòu)，其具有良好的抗裂抗壓力、耐腐蝕性及耐久性，可抗拒一定的酸、堿、鹽對(duì)結(jié)構(gòu)物的腐蝕，施工便捷，施工效率高，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少，能有效地提高工程提前完工。適用面廣，經(jīng)濟(jì)效益好，價(jià)格便宜，對(duì)結(jié)構(gòu)形狀和外觀影響不大。水泥砂漿可以是一薄層，如只有15～25mm左右，基本不增加原結(jié)構(gòu)質(zhì)量及幾何尺寸，施工質(zhì)量易保證。鋼筋網(wǎng)比較柔軟，加固的結(jié)構(gòu)表面承受壓力大，也基本可以保證防裂的作用，可廣泛適用于多種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀及多個(gè)結(jié)構(gòu)部位的加固。具有很好的耐火性與耐高溫性能。

保護(hù)框架中還有砂子，水灰比要小于1.6，也就是增加保護(hù)框架中水泥砂漿的用量，借此得到較大強(qiáng)度的連接槽隼4，墻體板塊連接更牢固。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別為：植物纖維選用農(nóng)作物秸稈加工而成，農(nóng)作物秸稈是小麥秸稈、玉米秸稈、水稻稈、棉花稈、油菜稈、薯類稈、甘蔗稈中的一種或幾種，形狀為片狀植物纖維、柱狀植物纖維、空心柱狀植物纖維的一種或者兩種以上的混合，片狀植物纖維的寬度為0.1～8mm、厚度為0.10～0.5mm；柱狀植物纖維和空心柱狀植物纖維的直徑為0.5mm～10mm，柱狀植物纖維和空心柱狀植物纖維的直徑優(yōu)選為0.8mm～8mm。

實(shí)施例5

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別為：內(nèi)加強(qiáng)層2中加入填充纖維，外加強(qiáng)層3選用鋼筋網(wǎng)，制作內(nèi)加強(qiáng)層2時(shí)水泥、水、平均粒徑在0.25～0.35mm的砂子、填充纖維加入的重量份數(shù)分別為：600份、1600份、160份、1.5份；制作外加強(qiáng)層3時(shí)水泥、水、平均粒徑在0.25～0.35mm的砂子、鋼筋網(wǎng)加入的重量份數(shù)分別為：900份、1700份、180份、40份。當(dāng)然可以內(nèi)加強(qiáng)層中加入鋼筋網(wǎng)，外加強(qiáng)層中加入填充纖維，在此不再贅述。