一种增强的、重量轻、尺寸稳定的护墙板

一种增强的、重量轻、尺寸稳定的护墙板，当固定到框架上时能够抵抗等于或很过由胶合板或定向条形护墙板提供的剪切载荷的剪切载荷。护墙板采用一种由固化硫酸钙α半水化合物、水硬性水泥、活性火山灰及石灰的含水混合物生成的连续相的芯部，连续相用抗碱玻璃纤维增强，并且包含陶瓷微球体、或陶瓷和聚合物微球体的混合物，或者由具有0.6/1至0.7/1的水对活性粉末重量比率的含水混合物或其组合构成。护墙板的至少一个外表面可以包括一个固化连续相，该连续相用玻璃纤维增强，并且包含改进钉入性的足够聚合物球体，或借助于提供与聚合物球体相类似的效果的水与活性粉末比率、或其组合制成。

本发明一般涉及在住宅和其它类型的轻型结构中应用于框架的护墙板。更具体地说，本发明涉及在其中建筑法规所要求的地区中能够承受由大风和地震载荷施加的侧向力的护墙板。这种通常称作剪力墙或心墙的护墙板必须表明在确认试验，如ASTM E72，中所显示的抗剪强度。

如果考虑具有固定于框架的护墙板的简单箱形结构，则能够看到，作用在箱一侧的强烈侧向力(例如风压)往往迫使该侧壁承受该力以防矩形成为平行四边形。不是所有的衬板护墙板(sheathing panel)都能够抵抗这样的力，它们也不是非常有弹性，并且一些将失效，特别是在护墙板固定到框架上的点处。在必须表明抗剪强度的场合，测量衬板护墙板以确定该护墙板在允许弯曲而不失效的范围内能够承受的载荷。

剪切等级(shear rating)一般基于三个相同的8×8英尺(2.44×2.44m)组件的测试，即固定到框架上的护墙板的测试。一个边缘固定到位，同时把侧向力施加到组件的自由端，直到不能再承受载荷并且组件失效。测量的剪切强度将依据在组件中使用的护墙板厚度和钉子的尺寸和间隔而变。例如，一种典型的组件，例如用8d钉(见下面的钉描述)固定到间隔16英寸(406.4mm)(在中心上)的名义尺寸为2×4英寸(50.8×101.6mm)的木立筋上的名义尺寸为1/2英寸(12.7mm)厚的胶合板，钉的间隔在周边上钉为6英寸(152.4mm)而在周边内为12英寸(304.8mm)，期望在失效发生之前表现出720lbs/ft(1072kg/m)的抗剪强度。(注意，测量强度将随钉子的尺寸和间隔的变化而变化，如ASTM E72提供的那样)。这种很限强度被一个安全系数减小，例如三的系数，以设定用于护墙板的设计抗剪强度。

在必须满足剪切等级的地方使用的衬板护墙板通常是胶合板或定向条状板(OSB)，所述板由粘结在一起的木块构成。这些护墙板能提供需要的剪切强度，但每一种都是可燃的并且当暴露于水中时是不耐用的。由水硬性水泥制成的护墙板耐水，但比木护墙板重得多，并且没有足够的剪切强度。相信目前没有能提供必需的剪切强度、同时避免胶合板或OSB护墙板的缺陷的护墙板。

由于板的厚度影响其物理和机械性能，例如重量、载荷承受能力、挤压强度等，所希望的性能随板的厚度而改变。因而，名义厚度为0.5英寸(12.7mm)的剪切等级护墙板应该满足所希望的性能包括如下：·护墙板在根据ASTM 661和美国胶合板协会(APA)测试方法S-1对在中心上16英寸(406.4mm)的跨度试验时，在静态加载下应该具有大于550lbs(250kg)的很限载荷能力，在冲击加载下具有大于400lbs(182kg)的很限载荷能力以及在200lb(90.9kg)的静态和冲击加载下具有小于0.078英寸(1.98mm)的弯曲。

·使用上述钉子尺寸和间隔由ASTM E72测量的0.5英寸(12.7mm)厚护墙板的挤压剪切强度，应该至少720lbs/ft(1072kg/m)。

·一块4×8英尺、1/2英寸厚护墙板(1.22×2.44m、12.7mm厚)重量应该不大于99lbs(44.9kg)，并且较好不大于85lbs(38.6kg)。

·护墙板应该能够用切割木材的圆形锯切割。

·护墙板应该能够用钉或螺钉固定到框架上。

·护墙板应该是可用机械加工的，从而在护墙板上制造出榫或槽边缘。

·护墙板在暴露于水时应该是尺寸稳定的，即膨胀应该尽可能小，较好小于由ASTM C 1185测量的0.1％。

·护墙板不应该是生物可降解的，或者不受昆虫或腐蚀的侵袭。

·护墙板应该具有用于外部抛光系统的可粘结基片。

·护墙板应该不可燃的，如由ASTM E136确定的那样。

·在28天固化处理后，具有不大于65lb/ft3(1041kg/m3)干燥密度的0.5英寸(12.7mm)厚的护墙板在水中浸泡48小时之后的抗弯强度应该至少为1700psi(11.7MPa)，较好至少是2500psi(17.2MPa)，如由ASTM C 947测量的那样。护墙板应该保持其干燥强度的至少75％。

显然，胶合板和OSB护墙板满足以上的一些性能特性，但不是全部。因而，需要改进护墙板，使其能满足在某些地方剪切等级的要求、并且通过提供非可燃性和耐水性很过当前使用的基于木材的护墙板能力。

现有技术的基于水硬性水泥的护墙板和结构，也不具有低密度、能钉钉和切割以使护墙板能用常规的木工工具切割或固定(用钉钉固或螺钉拧紧)的综合性能。

本发明的护墙板一般可以描述为用玻璃纤维增强并且具有微球体添加剂的金氏水泥(gypsum-cement)成分，与水硬性水泥护墙板相比具有减小的重量。