[发明专利]纤维布胶凝层缠绕组合建材或制品及其制造方法和应用

说明书

一种纤维布胶凝层缠绕组合建材或制品及其制造方法和应用，其特征是：用充填有无机胶凝材料的多层纤维布，将具有所需功能的材料或构件，作为芯材或内部充填结构材料缠绕包裹在一起，组合构成各种建筑材料或制品；并采用一种“免模具缠绕包裹成型方法”，制造出各种具有高性能纤维增强胶凝壳体的轻质高强度建筑材料或制品，取代传统钢筋混凝土或型钢，用作建筑的柱、梁、大型拱形构件、楼板、顶板、墙体，以及整体房屋、大型管道、大型容器和船体。

技术领域

新型建筑材料或制品及其制造方法和应用。

背景技术

建筑材料主要包括建筑框架材料（例如柱或梁）和建筑平面材料（例如墙板、楼板和顶板）。目前，建筑框架材料主要为钢筋混凝土材料或型钢材料，将楼房建筑分为钢筋混凝土建筑和型钢结构建筑。它们各有利弊，在钢筋混凝土材料中，起刚性支撑作用的是混凝土，其中的钢筋只起到抗弯增强作用；钢筋混凝土材料（包括一种钢筋混凝土与型钢的组合构件）的优点是防火防腐、建造成本低；缺点是自重大，只能在建筑所需部位上用模具现场浇筑，难以作为工厂化生产的材料或制品，在现场根据所需尺寸切割组装。因此钢筋混凝土建筑建造周期长且污染环境。而带有表面防火涂层的型钢材料中，起刚性支撑作用的是型钢，其表面防火涂层只起到防火防腐作用；型钢结构建筑的优点是自重轻，可制成工厂化生产构件并现场组装；缺点是型钢表面的防火涂层强度很低，防火防腐性能可靠性差，且对于提高型钢的强度没有贡献，且型钢结构建筑的用钢量大，建造成本较高。目前，在建筑框架材料上，还没有可综合上述两种材料优点并可完全取而代之的第三种材料。

目前，建筑平面材料中的楼板和顶板主要用多孔钢筋混凝土板组装，或用钢筋混凝土材料现场模具浇筑成型。其缺点是：自重大，抗弯强度有限，因此跨度不能很大。

目前，建筑平面材料中的墙体材料，主要是采用轻质切块砖（发泡混凝土）或多孔砖现场砌筑。不仅效率很低，而且污染环境。对于组装式建筑而言，“三块板”仍是制约其发展的瓶颈，即组装式建筑的最后一里路。

另外，目前建筑或船体作为一种大型容器，都是用现建造框架或龙骨，然后再将框架或龙骨封闭的方式制造的。不仅工艺复杂、成本高、建造周期长，而且自身重、整体强度低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种纤维布胶凝层缠绕组合建材或制品及其制造方法和应用，其特征是：用充填有无机胶凝材料的多层纤维布，将具有所需功能的材料或构件，作为芯材或内部充填结构材料缠绕包裹在一起，组合构成各种建筑材料或制品；并采用一种“免模具缠绕包裹成型方法”，制造出具有高性能纤维增强胶凝壳体的轻质高强度建筑材料，用作建筑的柱、梁、大型拱形构件、楼板、顶板和墙体；其高性能纤维增强胶凝壳体的作用在于弥补其芯材或内部充填材料的缺陷，大幅提高其耐火、耐水、耐腐和力学强度性能；例如：普通硅酸盐混凝土和型钢的耐火性能不好；在使用中，钢筋混凝土的表面容易产生破坏性裂纹，进而强度下降；泡沫混凝土或轻质保温砖的耐火防水性能以及表面强度很低等等。

上述无机胶凝材料为各种高性能水泥材料，例如高铝水泥、高标号硅酸盐水泥、氯氧镁水泥。

上述多层纤维布的材质为玻璃纤维布、碳纤维布、各种高强度化学纤维布。

上述作为芯材的材料或构件为各种型钢材料，包括：管材、工字钢、槽钢、角钢、钢板、其它异形截面钢材或上述各种型钢材料之间的组合。

环绕上述型钢材料的各纵向侧面，设有一定数量的纵向肋板；在肋板与型钢侧面围成的各个凹槽中，浇筑有混凝土充填材料；纤维布胶凝层缠绕在整个结构外侧。这种结构的纤维布胶凝层缠绕组合建筑材料，具有比传统钢筋混凝土结构相比，承载力大、刚性大、抗震性能好、可工厂化生产现场组装的优点；与型钢结构相比，具有耐火耐水耐腐性能好，局部和整体结构稳定性好和节省钢材的优点。

上述型钢材料为钢管，其钢管内腔可以为空腔，或在钢管内腔和外侧均浇筑充填有混凝土材料，以增强整个组合材料的强度；或在钢管内注水，以用于整个组合材料在火灾时冷却。