一种复合墙材及其制造方法

摘要

本发明是关于一种复合墙材及其制造方法，具体是关于一种水泥复合木材新型墙材及其制造方法，所述墙材主要包括：板状基材，该基材具有至少一木质表面；水泥层，该水泥层是将水泥胶砂涂布在基材的木质表面上并干燥而形成的，其中，所述水泥胶砂是将水泥、可再分散胶粉与细砂按照100∶5～8∶80～100的重量比混合并加水而得到的，该水泥胶砂的水灰比为0.45～0.6、流动度为140～160mm。本发明的墙材主要用于木结构建筑的防水墙体中，可提高这些场所的防水能力，同时赋予墙体抗冲击性能、耐磨性能等。

说明书

技术领域

本发明是关于一种复合墙材及其制造方法，具体是指一种水泥复合木材新型墙材及其制造方法，所述墙材主要用于木结构建筑的防水墙体中。

背景技术

近年来，木结构住宅建筑在我国发展迅速，其独特建筑风格和性能优势已得到了越来越多消费者的肯定。

目前在木结构建筑中需要防水的地方主要分布在室内和室外。

室内需要防水的场所主要有卫生间和厨房。对于这两个场所，防水处理一般有两种方法。一种方法是通过在石膏板(木结构建筑墙体的基本结构中，室内面通常为石膏板)表面敷以水泥浆，再贴瓷砖，水泥浆干燥后形成水泥层将瓷砖贴在墙体上，但是在使用过程中，由于长期在湿热环境下，水泥并不能将瓷砖牢固地贴在石膏板上，水泥层经常会与墙体剥离而导致瓷砖发生脱落。另一种是直接在石膏板表面涂防水涂料，但是经过一段时间侵蚀后，墙体抗冲击力会大为下降，并且墙体会出现一些细微裂纹，也会影响到防水效果。

室外需要防水的场所一般为外墙立面。木结构建筑的外墙通常采用护板的形式，但是老化现象严重。对于木质护板，常常是采用涂饰的办法，在其表面涂饰有防水功能的材料，但是需要年久维护，否则涂料老化后，防水功能失效。有的外墙立面为了耐久性，会加一层水泥层，具体做法是在墙板外加网状物，再贴附水泥层，这种做法尽管网状物与墙板有连接，但也经常会发生水泥层局部剥离的现象，导致雨水渗入裂缝内部。

总的来看，目前的墙面防水方法中，涂覆水泥层的做法是较为传统、也是较为可靠的一种方法。如何合理有效利用好水泥这一材料是当前墙面防水急需解决的问题。

发明内容

本发明的一个主要目的在于针对目前防水墙中的水泥层与墙体之间易脱落的问题，提供一种墙材，以提高防水墙中的水泥层与墙体之间结合力，达到较长久的防水效果。

本发明的另一目的在于提供一种制造墙材的方法，该方法通过利用水泥材料制造出一种水泥复合木材新型墙材。

本发明首先提供了一种复合墙材，该墙材包括：

板状基材，该基材具有至少一木质表面；

水泥层，该水泥层是将水泥胶砂涂布在基材的木质表面上并干燥而形成的，其中，所述水泥胶砂是将水泥、可再分散胶粉与细砂按照100∶5～8∶80～100的重量比混合并加水而得到的，该水泥胶砂的水灰比(水与水泥的重量比)为0.45～0.6、流动度为140～160mm。

本发明同时还提供了所述墙材的制造方法，该方法包括步骤：

将水泥、可再分散胶粉与细砂按照100∶5～8∶80～100的重量比混合，并加水搅拌得到水泥胶砂(水泥砂浆)，该水泥胶砂的水灰比为0.45～0.6，流动度为140～160mm；

将所述水泥胶砂涂布在基材的木质表面上形成砂浆层，干燥。

根据本发明的具体实施方案，所述基材可以为木质板材，该木质板材的厚度最好应在3mm以上，通常为3～10mm；例如，所述木质板材可以为胶合板，该胶合板的具有木质表面的面板的厚度最好应在1.5mm以上。

在所述基材的木质表面上涂布水泥胶砂前，可先对该基材的木质表面进行适当的清洁处理，比如清除油渍印记等。

根据本发明的一优选具体实施方案，在将水泥胶砂涂布在基材的木质表面上之前，还可在所述基材的木质表面上形成至少一个凹坑，所述凹坑在木质表面上的凹陷面积为1～3mm²，凹陷深度为1～3mm。本发明中对所述凹坑的具体凹陷形状没有特殊要求，可以是基本上为长方体、正方体、圆柱、半球形、锥状等规则或不规则形状。另一方面，当本发明在基材的木质表面上分布有多个凹坑时，这些凹坑优选均匀分布，相邻凹坑之间的间隔距离可以为10～300mm。可以理解，具体实施时，所述凹坑的凹陷面积、分布间隔与凹陷深度可根据板状基材的面积与厚度进行适当调整；例如，所述凹陷深度最好不超过基材厚度的1/3，以确保基材强度。本发明的方法中，所述在基材的木质表面上形成凹坑的步骤可以利用表面带有小突起(突起对应所欲形成的凹坑而设置)的辊对基材的木质表面进行辊压而形成。例如，根据本发明的一个更具体的实施方案，选用厚度为6mm以上的木质板材作为本发明墙材的基材，在对其表面进行适当的清洁处理后，利用表面带有间隔设置的小突起(小突起的截面形状为长方形，长约2～3mm，宽约1mm，突起高度约2mm)的辊对该木质板材进行辊压处理，辊压过程中，保持上下辊之间的距离(上辊基面与下辊基面之间的距离，不考虑小突起)与木质板材的厚度相同，从而经过辊压后在木质板材的一表面上形成多个小凹坑，这些小凹坑的形状对应所述辊上小突起的形状(凹坑在木质板材表面上的凹陷形状为长方形，长约2～3mm，宽约1mm，凹陷深度约2mm)，在该实施方案中，所述多个小凹坑大致呈棱形网格点状交叉分布，在凹坑长度方向上相邻凹坑的分布间隔可以设置为10～300mm，在凹坑宽度方向上相邻凹坑的分布间隔可以设置为10～100mm。本发明中，在基材的木质表面形成所述小凹坑后再涂布砂浆层，会使后续涂布的砂浆层与基材的木质表面胶结更牢固，从而更进一步提高了本发明墙材的耐久性。

根据本发明的具体实施方案，在将水泥胶砂涂布在基材的木质表面上之前，还可对基材的木质表面进行润湿处理，具体操作可以是在对该基材的木质表面进行适当的清洁处理或是进一步经过辊压形成小凹坑后，将该基材平放，将水喷洒在该基材的木质表面上，多余的水自然流下，喷水后可适当静置一段时间，例如10～20分钟左右，以使基材的木质表面被充分润湿(当基材的木质表面设置有所述小凹坑时，可适当控干凹坑内的水分或延长放置时间使凹坑内的水分被充分吸收或蒸发而无多余水分)，即可在该木质表面上涂布水泥胶砂。

根据本发明的具体实施方案，所述水泥应为等级在42.5以上的硅酸盐水泥或硫酸盐水泥；所述可再分散胶粉最好为以聚乙烯醇为保护胶体的醋酸乙烯-乙烯酯类可再分散胶粉；所述细砂的粒径最好为0.3～0.6mm。将水泥、可再分散胶粉与细砂加水混合得到水泥胶砂(水泥砂浆)的具体过程可以是；先将水泥与可再分散胶粉按照100∶5～8的重量比混合，再掺入水泥重量80％～100％的细砂，加水混合搅拌均匀，通过在所述比例范围内调整水泥、可再分散胶粉与细砂的量控制所得到的水泥胶砂满足水灰比0.45～0.6、流动度140～160mm的条件。

根据本发明的具体实施方案，将所述水泥胶砂涂布在所述基材的木质表面上的过程可以按照本领域中在基板上涂布砂浆的常规操作进行，最好是利用喷射机将砂浆喷射涂布到基板上，本发明对喷射涂布砂浆的具体工艺条件无特定要求，优选是控制砂浆的喷射速度约为0.01～0.05m³/h。本发明中，最好控制在基材上所喷涂的砂浆层的厚度为4～6mm左右。

根据本发明的优选具体实施方案，在将水泥胶砂涂布在基材的木质表面上形成砂浆层后，可在砂浆层表面覆盖一筛网，然后在常温下适当阴干(例如在常规阴干环境即见不着太阳且通风的地方阴干2～3小时)后，将筛网从砂浆层表面移开以通过连带作用使砂浆层表面形成网痕，再继续阴干(在常规阴干环境中，通常移开筛网后再继续阴干的时间至少不低于20小时)，得到本发明的墙材。该墙材的水泥面是不平整的，所述网痕的形成可使该墙材在应用时，例如按照常规操作在该墙材上进一步涂覆水泥砂浆层以贴布瓷砖时，增加所进一步涂覆的水泥砂浆层与本发明的墙材之间的结合力。根据本发明更具体的实施方案，所述筛网优选为黄铜、锡青铜或不锈钢材质(或密度与黄铜、锡青铜或不锈钢大致相当的任意材质)的标准筛网，筛网目数优选为2～10，将该筛网轻轻覆盖于砂浆层表面后，该筛网可在阴干过程中靠自重略微陷入砂浆层表面内，然后将筛网从砂浆层表面移开(可将筛网从砂浆层表面抬起，也可将筛网从一端轻轻拉起)时可通过连带作用使砂浆层表面形成高低不一的凸出的网痕(通常对应筛网网格点的部分形成的凸痕较高)，该凸出的网痕最高部分可达约1～2mm，有效增强了该墙材在应用时与所需进一步涂布的水泥砂浆之间的结合力。

本发明的墙材，是一种水泥复合木材新型墙材，水泥层与基材(如木质板材)的粘结力为0.6～1.2MPa。水泥浆体的抗压强度为45～50MPa，抗折强度7～9MPa。其它性能依据基材(如木质板材)的种类以及墙体结构型式而定。而且，本发明的墙材，一般情况下整体密度约为0.6～0.8g/cm³(以基材的厚度5mm左右、密度0.3～0.5g/cm³左右为例折合计算)，材料轻质，搬运方便。另外，由于本发明墙材的底层(基材)为木质板材，不仅易于钉钉，而且握钉力好。

本发明的水泥复合木材新型墙材，主要可以应用于木结构建筑中卫生间和厨房内等有防水要求的地方。应用时，是在木结构建筑厨房或卫生间等地方完成墙体安装后，将本发明的墙材按照长度方向垂直于墙骨(木结构建筑中的墙骨通常是竖立布置)的放置方式用钉钉于墙骨柱上，基材靠近墙骨，水泥层面向外；然后在本发明墙材的水泥层面上按照常规操作进一步涂水泥砂浆再贴瓷砖，从而形成防水墙，提高这些场所的防水能力。本发明的墙材也可以应用于木结构建筑室外一些需要防水的立面。

综上所述，本发明通过合理有效地利用水泥这一材料制造出了一种水泥复合木材新型墙材，其中的基材(木质板材等基体材料)保证了墙材具有一定的强度；而该墙材的水泥层相当于偶联体的作用，对内(墙体内)连接具有木质表面的基材，对外(墙体外)连接外层的水泥(本发明的墙材在实际应用时所需要进一步涂布的水泥)和瓷砖。应用本发明的墙材所形成的防水墙中，水泥层与墙体之间具有较强的结合力(包括本发明的墙材本身的水泥层与基材之间、本发明的墙材在实际应用时所需要进一步涂布的水泥层与本发明墙材的水泥层之间均具有较强的结合力)，从而本发明的墙材可提高这些场所的防水能力，达到较长久的防水效果，同时赋予墙体其它一些性能，比如抗冲击性能、耐磨性能等。本发明的墙材的制造方法简单，可预制，且墙材重量轻，搬运不会变形，便于施工。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步详细说明本发明的墙材及其制造方法的特点和所具有的有益效果，但本发明并不因此而受到任何限制。

实施例1

将52.5级硅酸盐水泥与可再分散胶粉按照100∶6的重量比混合，再掺入粒径为0.3～0.6mm的细砂，细砂的量为水泥量的90％，加水搅拌约40min以混合均匀，得到水泥胶砂浆液，其中，水量约为水泥量的50％(水灰比0.5)，水泥胶砂的流动度为150mm。

选择总厚度5mm的杨木胶合板(该胶合板的密度约为0.45g/cm³，其中面板厚度为1.5mm)作为基材，对该胶合板的木质表面初步做清理处理，清除油渍印记等。然后平放，在清洁后的木质表面上喷水，多余的水自然流下，使木质表面被水润湿(可在喷水后适当放置一段时间，例如约10～20min)，然后利用喷射机将水泥胶砂喷射在处理好的基材的木质表面上形成砂浆层，控制水泥胶砂喷射速度约为0.01m³/h，所形成的砂浆层的厚度控制在4.2mm左右。

喷射完成后，将网孔大小8mm左右(目数2)的不锈钢质标准筛网轻轻覆盖于砂浆层表面，常温普通阴干环境下阴干2小时左右，该过程中筛网靠自重略微陷入砂浆层表面，然后将筛网从一端轻轻拉起，通过连带作用使砂浆层表面(本发明墙材的水泥面)形成凸出的网痕，对应筛网网格点的部分形成的凸痕高约2mm，再继续阴干约24小时，得到本实施例的墙材。

将本实施例的墙材应用于木结构建筑厨房和卫生间等有防水要求的地方，在这些地方完成墙体安装后，将本实施例的墙材按照长度方向垂直于墙骨的放置方式用钉钉于墙骨柱上，钉距300mm。基材面靠墙骨，水泥面向外。然后在水泥面上按照常规操作涂水泥砂浆，使用干贴法贴好瓷砖，养护1天后，再用填缝剂将瓷砖周围的缝隙填好。本实施例的墙材，由于其水泥面是不平整的，形成有凸出的网痕，应用时在该墙材上进一步涂水泥砂浆贴瓷砖时，可使进一步涂布的水泥瓷砖与墙材的结合更牢固。

本实施例的墙材，材料轻质(整体密度0.72g/cm³)，搬运方便；且该墙材的底层为具有木质面板的胶合板，易于钉钉且握钉力好；该墙材的水泥层与胶合板基材的粘结力为0.65MPa。水泥浆体的抗压强度为47MPa，抗折强度7.5MPa。

实施例2

将52.5级硅酸盐水泥与可再分散胶粉按照100∶8的重量比混合，再掺入粒径为0.3～0.6mm的细砂，细砂的量为水泥量的90％，加水搅拌约40min以混合均匀，得到水泥胶砂浆液，其中，水量约为水泥量的60％(水灰比0.6)，水泥胶砂的流动度为160mm。

选择总厚度5mm的杨木胶合板(密度约为0.45g/cm³)作为基材，对其中的一木质表面初步做清理处理，清除油渍印记等。然后平放，在清洁后的木质表面上喷水，多余的水自然流下，使木质表面被水润湿，并放置约10～20min，然后利用喷射机将水泥胶砂喷射在处理好的基材的木质表面上形成砂浆层，控制水泥胶砂喷射速度约为0.02m³/h，所形成的砂浆层的厚度控制在5.5mm左右。

喷射完成后，将网孔大小8mm左右(目数2)的黄铜质标准筛网轻轻覆盖于砂浆层表面，常温普通阴干环境下阴干2小时左右，该过程中筛网靠自重略微陷入砂浆层表面，然后将筛网整体从砂浆层上抬起，通过连带作用使砂浆层表面形成凸出的网痕，再继续阴干约24小时，得到本实施例的墙材。

将本实施例的墙材应用于木结构建筑厨房和卫生间等有防水要求的地方，在这些地方完成墙体安装后，将本实施例的墙材按照长度方向垂直于墙骨的放置方式用钉钉于墙骨柱上，钉距300mm。木质材料面靠墙骨，水泥面向外。然后在水泥面上按照常规操作涂水泥砂浆，使用干贴法贴好瓷砖，养护1天后，再用填缝剂将瓷砖周围的缝隙填好。本实施例的墙材，由于其水泥面形成有凸出的网痕，应用时在该墙材上进一步涂布水泥贴瓷砖时，可使进一步涂布的水泥瓷砖与墙材之间的结合更牢固。

本实施例的墙材，材料轻质(整体密度0.78g/cm³)，搬运方便；且该墙材的底层为木质板材，易于钉钉且握钉力好；该墙材的水泥层与木质板材的粘结力为0.74MPa。水泥浆体的抗压强度为47.3MPa，抗折强度8.2MPa。