CN101573226A

CN101573226A - 湿混合用于纤维强化建筑水泥板的水泥浆液的方法

Info

Publication number: CN101573226A
Application number: CNA2007800490600A
Authority: CN
Inventors: 劳埃德·M·乔治; 阿希什·迪贝; 尤金·斯科特·斯蒂文德
Original assignee: United States Gypsum Co
Current assignee: United States Gypsum Co
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-11-04
Also published as: RU2009120412A; NZ576395A; WO2008057274A3; WO2008057274A2; BRPI0718107A2; AU2007318084A1; EP2086754A4; MX2009004595A; EP2086754A2; CL2007003124A1; CA2668160A1; US7524386B2; JP2010508179A; US20080101150A1

Abstract

一种采用了湿式混合器的工艺，该混合器具有用于形成由水泥粉末和液体组成的湿浆液的竖立混合腔。竖立混合腔被设计成能提供所要求的混合量，以便在允许充分供给浆液以确保相关水泥板生产线连续运转的混合滞留时间内提供充分混合的均匀稀薄浆液。还披露了用于对腔室的浆液混合区域供给水泥粉末和水的重力进料装置。

Description

湿混合用于纤维强化建筑水泥板的水泥浆液的方法

相关申请的交叉参考

本发明要求申请日为2006年11月1日的申请号为11/555,655的美国专利申请的优先权，其全文可在此处参考使用。

本申请涉及以下同时待审专利申请：

申请号为11/555,647的美国专利申请(代理人卷号APV31960/3991)，名称为PROCESS AND APPARTUS FOR FEEDING CEMENTITIOUSSLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS，申请日为2006年11月1日；

申请号为11/555,658的美国专利申请(代理人卷号APV31963/3994)，名称为APPARTUS AND METORD FOR WET MIXING CEMENTITIOUSSLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS，申请日为2006年11月1日；

申请号为11/555,661的美国专利申请(代理人卷号APV31964/3995)，名称为PANEL SMOOTHING PROCESS AND APPARTUS FOR FORMINGA SMOOTH CONTINUOUS SURFACE ON FIBER-REINFORCEDSTRUCTURAL CEMENT PANELS，申请日为2006年11月1日；

申请号为11/555,665的美国专利申请(代理人卷号APV31965/3845)，名称为WET SLURRY THICKNESS GAUGE AND METHOD FOR USE OFSAME，申请日为2006年11月1日；

申请号为11/591,793的美国专利申请(代理人卷号2033.75722/3615A)，名称为MULTI-LAYER PROCESS AND APPARTUSFOR PRODUCING HIGH STRENGTH FOR FIBER-REINFORCEDSTRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS，申请日为2006年11月1日；以及

申请号为11/591,957的美国专利申请(代理人卷号2033.76667/3589A)，名称为EMBEDMENTENT ROLL DEVICE，申请日为2006年11月1日。

这些文献的全文均可在本申请中参考使用。

技术领域

本发明涉及用于利用可固化浆液制造建筑板的连续工艺和相关设备，更特别涉及一种用于制造强化水泥板(此处称为建筑水泥板(SCP))的浆液混合设备，其中，为了提供挠曲强度，应使纤维与迅速固化浆液相结合。

背景技术

在建筑工业中已经采用水泥板建造住宅和/或商业建筑物的内外壁。与标准的石膏壁板相比，这种板的优点包括防潮。但是，这种传统的板的缺陷在于它们的结构强度不但不大于而且也达不到胶合板或定向刨花板(OSB)的程度。

通常，水泥板在强化或稳定材料层之间包括至少一个固化水泥合成层。在某些情况下，强化或稳定材料为玻璃纤维网或等同材料。通常以片的形式，将网从辊施加在可固化浆液层上或这些浆液层之间。在专利号为4,420,295、4,504,335和6,176,920的美国专利；中提供了在传统水泥板中使用的生产技术的例子，它们的内容可在本申请中参考使用。另外，通常在专利号为5,685,903、5,858,083和5,958,131的美国专利中披露了其它的石膏-水泥组分。

可在本申请中全部参考使用的Tonyan的专利号为6,620,487的美国专利披露了一种强化、轻型、尺寸稳定的板，其所能抵御的紧固构架时的剪切负荷等于或超出了胶合板或定向刨花板所能承受的程度。这些板使用了通过硫酸钙α半水化合物、水凝水泥、活性火山灰和石灰的含水混合物固化获得的连续相的填充料，所述连续相通过耐碱玻璃纤维强化并含有陶瓷微球或陶瓷与聚合物微球的混合物，或由水与反应粉末重量比0.6/1～0.7/1的含水混合物或其组合物形成。这些板的至少一个外表面可包括固化连续相，其由玻璃纤维强化并含有充足的聚合物球体以改善受钉性，或者其以能够提供效果与聚合物球体相似的水与反应粉末的比例制成，或由其组合物制成。

全文可在此处参考使用的公开号为2005/0064055、申请号为10/665,541的Porter的美国专利申请披露了一种用于建筑板生产线的嵌入装置，其中，浆液被输送至相对于支承架的运动承载装置上，切碎后的纤维沉积在浆液上，其包括：固定在支承架上并具有第一组多轴向分离盘的第一细长轴，固定在支承架上并具有第二组多轴向分离盘的第二细长轴，第一个轴相对于第二个轴的设置使盘彼此相互啮合。相互啮合的关系能够促进纤维嵌入浆液内并有助于防止过早凝固的浆液颗粒堵塞装置。

全文可在此处参考使用的公开号为2005/0064164、申请号为10/666,294的Dubey等人的美国专利申请披露了一种用于制造多层建筑水泥板的工艺，其包括：(a)提供移动丝网；(b)(i)使第一层单独松散纤维沉积在丝网上，然后将一层可固化浆液沉积在丝网上，或者(ii)将一层可固化的浆液沉积在丝网上；(c)使第二层单独松散纤维沉积在丝网上；(d)尽量将所述第二层单独松散纤维嵌入浆液内以使所述纤维遍布在浆液中；以及，(e)重复步骤(ii)～(d)，直至获得所需数量的可固化纤维强化浆液层，以便使纤维遍布在整个板中。还披露了由所述工艺制造的建筑板，适用于根据所述工艺制造建筑水泥板的设备，以及具有多层的建筑水泥板，每一层通过在移动丝网上沉积一层可固化浆液形成，使纤维沉积在浆液上并使纤维嵌入浆液内以便每一层与相邻层成为一体。

全文可在此处参考使用的专利号为6,986,812的Dubey等人的美国专利描述了一种浆液进料设备，用于SCP板生产线或类似用途，其中，可固化浆液用于建筑面板或护板的制造。该设备包括：主计量辊和副辊，这两个辊彼此靠近且大致平行以便形成保持浆液供给的间隙。两个辊最好以相同的方向转动，以便从间隙中抽取浆液越过计量辊沉积在SCP板生产线的移动丝网上。可操作地紧邻主计量辊设置厚度控制辊以便保持理想厚度的浆液。

全文可在此处参考使用的公开号为2006/0174572的Tonyan等人的美国专利申请披露了用于剪力墙的不可燃性SCP板金属框架系统。

在制造SCP板时，重要的一步在于混合水泥粉末以形成浆液。随后，从腔室的底部抽出浆液并通过空腔泵将其泵送至浆液进料设备。一种典型的传统连续水泥混合器为是由位于德国新堡(Neueburg)的M-TEC股份有限公司提供的的CUO MIX2000连续水泥混合器，该混合器在建筑业中用于混合并泵送混凝土浆液。

但是，传统的混合器往往会堵塞导致生产中断。因此，需要一种改进的湿式混合设备，确保足够的混合水泥浆液供给以建立连续的水泥板生产线。在混合器中粉末和水的混合程度也是需要改进的方面，以便在湿式混合中使小团块破裂并更充分地混合粉末和水，以形成流畅和稳定的浆液提供连续的浆液幕用于连续的生产线。

还存在对用于制造纤维强化水泥板的改进工艺和/或相关设备的需求，其能够制造出结构特性与胶合板或OSB相类似的板，从而能够减少生产线的停机时间。还存在对用于制造这样的建筑水泥板的改进工艺和/或相关设备的需求，其能够更有效地使用组分材料，从而与传统的生产工艺相比，能够降低制造成本。

另外，最好做适当设计使上述建筑水泥板(也被称为SCP’s)在建筑环境下的特性能够与胶合板或OSB相类似。因此，SCP板最好可以钉入钉子并且能够利用常规的锯和其它常规的木工工具被切割或加工。另外，在应用于建筑胶合板时，在采用公认的测试方法(如ASTM E72，ASTM661，ASTM C1185和ASTM136或者等同方法)测量时，SCP板应能满足抗剪切强度、承载能力、水引发的膨胀和耐燃性的建筑规范标准。

发明内容

本发明提供了一种湿式混合设备，用于制备供给至浆液进料设备(通常称为“料箱”)的浆液以便用于使浆液沉积在建筑水泥板(SCP板)生产线或类似场合中的移动丝网上，其中将可固化的浆液用于制造纤维强化建筑面板或护板。

混合器包括：搅龙，其用于将干水泥材料输送至第一混合腔室，在该混合腔室，水泥材料与液体混合以形成混合物。随后，混合物落入竖立混合腔室中的浆液池内，在此处混合物在足够的时间内进一步充分混合以形成具有理想特性的浆液。随后，从混合器的下部排出混合物。

为了获得充分混合的浆液，竖立腔室为实现大约10秒～大约360秒的平均浆液滞留时间提供了适合的混合容积，同时，旋转桨叶对混合腔室中的浆液施加剪切力。通常，竖立腔室提供了大约15秒～大约240秒的平均浆液滞留时间。混合器桨叶的RPM范围通常为70RPM～270RPM。平均浆液滞留时间的其它常用范围为大约15秒～大约30秒或大约20秒～大约60秒。

更为具体的，本发明提供了一种湿式水泥混合器，其具有足够的尺寸并且能够在竖立混合腔室中提供足够的剪切力以形成均匀的浆液，增大腔室中所容纳的浆液体积并能避免浆液水平高度的波动以支持更高速的生产线速度。

可根据需要采用液位控制传感器来测量浆液在混合器的竖立腔室中的水平高度。液位控制传感器还能用于准确地控制供给至竖立混合腔室内的水和水泥粉末的量以确保浆液的充分混合，同时能够确保浆液对生产线的充分供给以便制造纤维强化建筑水泥板。

通常该混合器用于制造多层建筑水泥板(SCP’s或SCP板)的工艺中，以及通过这一工艺制造的SCP板方面。在松散分布的切碎的纤维或浆液层最初沉积在移动丝网上之后，纤维沉积在浆液层上。嵌入装置能够将最新沉积的纤维与浆液充分混合，以便使纤维遍布在浆液中，之后添加多个辅助层浆液，随后添加切碎的纤维，之后完成更多的嵌入。对于板的每一层而言均可根据需要重复该工艺。一旦完成，板便具有更均匀分布的纤维成分，这样无需较厚的强化纤维垫(如水泥板制造工艺的现有技术所教导的那样)，就能制造强度相对较高的板。

另外，与现有技术相比，板的制造中可选择性地增加每一浆液层中的纤维量以选择性制造板。

在一优选实施例中，相对于每一浆液沉积层，均沉积有多层切碎的单独松散纤维。优选的顺序为：使一层松散的纤维沉积在移动丝网或现存的浆液上，之后沉积一层浆液，随后沉积另一层纤维。接下来对纤维/浆液/纤维的混合物进行嵌入作业以使纤维充分混合在浆液中。已发现该工艺允许使用更少的浆液层，使相对更大量的浆液纤维混入并遍布在浆液中。因此，在提供具有更好的强度特性的SCP板的同时，能够减少板的制造设备和处理时间。

更为具体的，提供一种用于制造由至少一层纤维强化水泥浆液制成的建筑水泥板的工艺，对于每一所述浆液层的制造而言，该工艺均包括提供移动丝网；在丝网上沉积第一层单独松散纤维；在沉积的第一层单独松散纤维上沉积一层可固化的浆液；在沉积的可固化浆液层上沉积第二层单独松散纤维；并且，尽量将两层单独松散纤维嵌入浆液层内以使纤维遍布在浆液中。

在另一实施例中，用于制造多层建筑水泥板的设备包括支承移动丝网的输送带式框架；与框架呈可操作关系且其设计能够使松散纤维沉积在移动丝网上的第一松散纤维分布站；与框架呈可操作关系且其设计能够使薄的可固化浆液层沉积在移动丝网上以便覆盖纤维的第一浆液进料站。第二松散纤维分布站与框架呈可操作关系设置且其设计能够使松散纤维沉积在浆液上。嵌入装置与框架呈可操作关系设置且其设计能够在浆液中产生揉搓作用以使纤维嵌入浆液内。

在另一实施例中，提供了用于制造嵌入纤维的水泥板的工艺，其包括：

使用第一公式：

S_{f 1, l}^{p} = \frac{4 V_{f, l} t_{l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}}

为了确定在所形成板的每一可固化浆液层中沉积的第一纤维层的投影纤维表面面积百分率(projected fiber surface area fraction)：

采用第二公式：

S_{f 2, l}^{p} = \frac{4 X_{f} V_{f, l} t_{l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}}

为了确定在所形成板的每一可固化浆液层中沉积的第二纤维层的投影纤维表面面积百分率：

提供了纤维强化浆液层中纤维百分率的理想浆液体积百分率V_f；

在0.05～0.35英寸的范围内调节纤维直径d_f以及纤维强化浆液层厚度t_l中的至少一个，并且，进而以纤维的体积百分率V_f除第二层中的纤维与第一层中的纤维相比的纤维供给之比X_f，以便每一纤维层的纤维表面面积百分率S_f1，l ^p与纤维表面面积百分率S_f2，l ^p小于0.65；

根据上面计算的纤维表面面积百分率S_f1，l ^p确定松散单独纤维的供给；

提供移动丝网；

使第一层松散单独纤维沉积在丝网上；

在第一层单独松散纤维上沉积一层可固化的浆液；

在可固化浆液层上沉积第二层单独松散纤维；

将松散单独纤维嵌入浆液中以便使多层纤维遍布在板的每一层浆液中。

附图说明

图1为适用于本浆液混合装置的SCP板生产线的示意性主视图；

图1A为对图1中SCP板生产线的为料箱供料的混合器的示意图；

图1B为振动屏板，其有助于在图1的生产线中形成SCP板；

图1C为根据本工艺制造的建筑水泥板的局部俯视图；

图2为对本发明的湿式浆液混合设备的示意性说明，该设备具有水平预混合器和竖直设置的混合腔室；

图3为湿式浆液混合器的局部剖面透视图，其显示了延伸的竖直方向的混合腔室、顶部安装的电动马达以及入水口；

图3A为湿式浆液混合设备的透视图，其显示了延伸的竖直方向的混合腔室、顶部安装的电动马达以及入水口；

图4为混合桨叶的主视图的照片，该混合浆叶能够用于图3的实施例的竖直混合腔室中；

图5为混合桨叶的主视图的照片，该混合桨叶具有能够用于竖直方向的混合腔室中的多个混合叶片；

图6为适用于本浆液混合装置的SCP板生产线的第二实施例的示意性主视图；

图7为从本说明书中例3得出的数据的曲线图。

具体实施方式

图1示意性地显示了一种建筑板材的生产线并通常以10对其进行标识。该生产线10包括具有多条腿13或其它支承件的支承框架或成形台12。虽然在支承框架12上包括移动的承载装置14，如具有光滑不透水表面的循环橡胶状输送带，但是，可以考虑采用多孔表面。如本领域众所周知的那样，支承框架12可以由至少一个台状部分构成，该部分可包括标号为13的腿或其它支承构件。支承框架12还包括在其远端18处的主驱动辊16以及在其近端22处的从动辊20。通常，还设置至少一个皮带轨道运行和/或张紧装置24，以便确保承载装置14在辊16，20上的理想张力和定位。在该实施例中，在移动的承载装置以“T”方向从近端22运动至远端18的过程中，SCP板得以连续制造。

在本实施例中，可以设置用于支承凝固前的浆液的由牛皮纸、隔离纸、或者塑料载体制成的丝网26，并且，将其放置在承载装置14上以保护承载装置和/或保持承载装置洁净。

但是，还可以想到的是：除了连续的丝网26以外，可以在承载装置14上设置由较硬材料制成的单独的片(未示出)，例如高分子塑料片。

还可以想到的是：在承载装置14上直接形成由该生产线10制造的SCP板。在后一种情况下，应设置至少一个皮带清洗装置28。如本领域已知的那样，通过驱动主驱动辊16的马达、皮带轮、皮带或链条的组合，使承载装置14沿支承框架12运动。可以设想：承载装置14的速度是可以变化的，以适应所制造的产品。

切碎机

在本发明中，通过使一层大约1英寸的松散、切碎的纤维30沉积在丝网26上的塑料载体上，开始建筑水泥板材(SCP板)的制造。本发明的生产线10可采用各种纤维沉积和切碎装置。例如，一种典型的系统使用了导轨31，该导轨保持有几个玻璃纤维须条的卷筒32，从每一个卷筒将一定长度的纤维或纤维须条34输送至切碎站或设备，其也称为切碎装置36。通常在每一切碎装置处输送多股玻璃纤维。

切碎装置36包括转动的装有刀片的辊38，从该辊38伸出径向刀片40，这些刀片沿承载装置14的宽度横向延伸，并且，辊38置于与支承辊42靠近、接触和转动的状态。在最佳实施例中，虽然装有刀片的辊38以及支承辊42以相对靠近的关系设置，以便装有刀片的辊38的转动也使支承辊42转动，但是，反之亦然。另外，支承辊42最好覆盖有弹性支承材料，刀片40抵靠该支承材料将纤维须条34切成多段。刀片40距辊38的距离决定了切碎的纤维的长度。如图1所示，在近端22附近，将切碎装置36设置在承载装置14的上方，以使生产线10的制造使用长度达到最大。当切断纤维须条34时，纤维松散地落在承载丝网26上。

浆液混合器

本发明的生产线10包括浆液制备和进料部分2(图1A)。浆液制备和进料部分2包括浆液进料站或浆液进料器或浆液料箱，通常标为44，以及，在本实施例中为湿式混合器47的浆液源。浆液进料器44从湿式混合器47接收浆液46的供给以便使浆液46沉积在承载丝网26上的切碎纤维上。也可以设想，该工艺可以从浆液最初沉积在承载装置14上时开始。

虽然可考虑采用各种可凝固的浆液，但是，本发明的工艺是为制造建筑水泥板(SCP板)而特别设计的。因此，浆液46最好由不同量的普通硅酸盐水泥(Portland cement)、石膏、混凝料、水、催化剂、增塑剂、发泡剂、填料和/或本领域众所周知的其它成分构成，并在可参考使用的以下所述专利中被披露。可以改变这些成分的相对量，包括省略一些上述成分或添加其它成分，以适合最终制品的预定用途。

可在本申请中全部参考使用的专利号为6,620,487的Tonyan等人的美国专利披露了一种强化、轻型、尺寸稳定的建筑水泥板(SCP)，其使用了由通过硫酸钙α半水化合物、水凝水泥、活性火山灰和石灰的含水混合物固化获得的连续相的填充料。所述连续相通过耐碱玻璃纤维强化并含有陶瓷微球或陶瓷与聚合物微球的混合物，或由水与反应粉末重量比0.6/1～0.7/1的含水混合物或其组合物形成。SCP板的至少一个外表面可包括固化连续相，其由玻璃纤维强化并含有充足的聚合物球体以改善受钉性，或者其以能够提供效果与聚合物球体相似的水与反应粉末的比例制成，或由其组合物制成。

合成物中水与反应粉末重量比可视需要为0.4/1～0.7/1。

在已经公开的美国专利申请US2006/185267、US2006/0174572、US2006/0168905和US2006/144005中也披露了在本工艺中使用的合成浆液的各种配方，所有这些美国文献均可在本申请中全文参考使用。一种典型的配方包括：作为反应粉末，按干重计算，35～75wt％的硫酸钙α半水化合物、20～55wt％的水凝水泥(如普通硅酸盐水泥)，0.2～3.5wt％的石灰以及5～25wt％的活性火山灰。板的连续相由耐碱玻璃纤维均匀强化并含有重量百分比20～50％的均匀分布的轻型填充微粒，这些微粒包括陶瓷微球、玻璃微球、粉煤灰空心微粒和珍珠岩。虽然用于SCP板的上述成分是优选的，但是，可以改变这些成分的相对量，包括省略一些上述成分或添加其它成分，以适合最终制品的预定用途。

在图2，图3和图3A中显示了本发明中湿粉末混合器47的一个实施例。通过波纹管161，从顶部贮料漏斗160，将普通硅酸盐水泥、石膏、混凝料、填料等送入水平腔室162，该腔室具有由侧面安装的搅龙马达164驱动的螺旋钻163，所述搅龙马达由速度控制器162A调节。螺旋钻163和侧面安装的搅龙马达164也驱动浆液预混合器166中的桨叶180。可以通过容积式给料器或计重给料机(未示出)，将固体材料从贮料漏斗160供给至螺旋钻163。

容积式给料系统使用了以恒定速度运行的螺旋钻输送器163，以便以恒定的速度(单位时间的体积，例如立方英尺每分钟)，从贮料漏斗160排出粉末。计重给料系统通常使用与称重系统配套使用的容积式给料器以便以单位时间的恒定重量(例如，磅每分钟)控制贮料漏斗160的粉末排放。经反馈控制系统使用重量信号以恒定监测实际送料速度并通过调节螺旋钻163的速度(RPM)补偿体积密度、疏松度等的变化。

通过桨叶180，将来自螺旋钻163的粉末送入浆液预混合器166内，在该处将其与液体(如水)混合并经入口167和喷嘴167A送入浆液预混合器166。随后，通过桨叶180，从预混合器166排出粉末和水的混合物以对竖立混合腔室165的上部165A进行供料。随后，混合物通过重力作用落入竖立混合腔室165的装有搅龙的下部165B。通常，来自预混合器166的固体和流体至少下落大约6英寸至下面的浆液槽少。

通过具有多个桨叶叶片175的混合器桨叶174，充分混合水和粉末，其中，所述桨叶叶片175通过顶部安装的电动马达168，在桨叶中央轴173上转动(图4)。可以改变中央轴上的桨叶叶片175的数量以及桨叶叶片175的结构，其包括在每一桨叶叶片175上使用的水平杆177的数量。例如，可以对叶片175的水平杆171加设竖直安装的销179(图4)，以增强浆液46的搅拌。通常，例如图4所示的杆171为扁平的水平部件，而不是倾斜的，以便能够减小在混合腔室165的下部165B的涡流。已发现：如图5所示，具有多于2个叶片的桨叶混合器在本发明的混合器实施例中的典型8英寸直径腔室中具有已知的更佳效果。用于混合SCP浆液的本发明实施例的桨叶应被设计成能够适应浆液以及混合腔室165下部的直径。增大混合腔室下部的直径会导致增大桨叶174的横向宽度“W”。桨叶174增大的横向宽度“W”在给定的RPM下会增大其端部速度。由于桨叶更可能将浆液抛至竖直混合腔室165的外缘并且在混合腔室165的下部中间产生不需要的深涡流，因此，其会产生一定问题。最好将用于本发明SCP浆液的桨叶设计成通过使水平混合杆的数量降至最小并且将水平混合杆拉平以使紊流变为最小，从而最大限度减少该问题，同时，仍能确保充分的混合。

通过可设置在竖直混合腔室165中的电子水平高度控制传感器169(图2)，控制浆液46在竖直混合腔室165中的水平高度。控制传感器169控制通过电控阀167A的水流并通过接通或关闭搅龙马达164来控制送入竖直腔室165中的粉末。因此，利用对所添加的水和浆液的体积的控制来控制竖直混合腔室165中浆液的体积以及在竖直混合腔室165中的混合滞留时间。一旦充分混合浆液46，便通过浆液泵170从竖直混合腔室165的底部泵送出浆液并通过泵出口172，将其泵送至浆液进料设备44。通过由安装在顶部的电动马达168驱动的桨叶中央轴173，使泵170运转。但是，可以视需要使用独立的泵马达(未示出)驱动泵170。

粉末和水在竖直混合腔室165中的混合滞留时间对于竖直腔室165的设计而言是重要的。必须彻底混合浆液混合物46并且使其保持稳定使其能够易于泵送浆且能在丝网上非常厚的玻璃纤维层上均匀沉积。

为了形成充分混合的浆液46，竖直腔室165提供适合的混合容积以实现大约10～大约360秒的平均浆液滞留时间，同时，旋转式桨叶174对混合腔室165中的浆液施加剪切力。通常，竖直腔室165能够提供大约15～大约240秒的平均浆液滞留时间。混合器桨叶的RPM范围通常为70RPM-270RPM。平均浆液滞留时间的其它常用范围为大约15秒至大约30秒或大约20秒至大约60秒。

混合器47中竖直腔室165的典型实施例具有大约8～14英寸(20.3至35.6cm)，例如12英寸(30.5cm)的额定内径，大约20～30英寸(50.8至76.2cm)，例如大约25英寸(63.5cm)的总竖直高度以及在传感器169之下大约6～10英寸(15.2至25.4cm)，例如大约8英寸(20.3cm)的竖直高度。当直径增大时，应将桨叶设计成能够适应这些较大直径，以使在上述给定的RPM下增大桨叶端部速度产生的涡流效果降至最小。通常将桨叶的外端设计成例如以大约四分之一英寸(0.64cm)或大约八分之一英寸(0.32cm)范围内的距离靠近腔室165的内壁。桨叶端部与腔室165的内壁之间过大的间隙会导致浆液堆积。

图3为湿式浆液混合器47的透视图，其显示了延伸的竖直方向上的混合腔室165，顶部安装的电动马达168以及入水口167。

图2显示了竖直方向上的混合腔室165的水平高度控制传感器169。图中的混合器47还具有控制器162A用于在由变速马达164驱动的水平预混合器1中的螺旋钻163和桨叶146，以允许对粉末送入预混合器以及随后送入竖直方向上的混合腔室165的速度进行控制。图4和图5显示了可用于图3和图4实施例的竖直混合腔室165中的混合桨叶174，174B，174C，174D以及现有技术下的8英寸普通桨叶174A(图5)。

如图4所示，竖直安装的桨叶174具有延伸的中央轴173。应考虑混合器桨叶174的转动速度、浆液粘度等来确定桨叶174的结构、桨叶叶片175的数量以及与或不与竖直安装销179一起使用的水平杆171的数量，以实现粉末和水的混合量能够在浆液的滞留时间内、在腔内制备湿浆液，从而确保板生产线10的连续操作。

浆液输送设备

参见图1～1A，如上面提到的那样，通常标号为44的也被称为浆液进料站、浆液进料器或浆液料箱的当前浆液进料设备从湿式混合器47接收一定量的浆液46。

优选的浆液进料器44包括横切于承载装置14的“T”行程方向设置的主计量辊48。以与计量辊48呈靠近、平行、可转动的关系设置副辊或支承辊50。使浆液46沉积在两个辊48，50之间的间隙52处。

浆液进料器44还具有安装在浆液进料器44的侧壁54上的门132，其靠近计量辊48的表面安装，从而在门132和计量辊48之间形成间隙55。如图1A所示，门132位于计量辊48的上方以便间隙55位于门132与辊48的上部之间。辊48，50和门132之间足够靠近以便间隙55保持一定量的浆液46，同时，辊48，50彼此相对转动。门132设有振动器(未示出)。如图1A所示，计量辊48从间隙52转动至间隙55。

虽然可以设计出其它尺寸，但是，通常计量辊48的直径大于副辊50。

另外，通常辊48，50之一具有平滑的不锈钢外部，而另一个辊，最好为副辊50具有覆盖其外部的弹性、非粘附材料。

特别是，门132包括安装在振动门支承轴/杆(未示出)上的叶片132A以及可选择地包括安装在振动门支承轴/杆上的加强件(stiffening member)(未示出)。门叶片132a通常由16～12号不锈钢片材制成。

通过旋转式振动器(未示出)，使门132振动，该旋转式振动器安装在加强件相对于叶片的侧部。将加强件安装在振动门支承轴以及振动门132的后侧上。如果不设置加强件，则可以将旋转式振动器安装在门支承轴或门132的其它适合部位上。振动装置通常为气动旋转式球体振动器。通过传统的空气调节器(未示出)能够控制振动强度。

加强件的功能不仅在于强化浆液门，而且还在于通过将旋转式单元安装在该加强件上，从而在装置的长度范围内更均匀地分布振动。例如，如果将旋转式单元直接安装在浆液门上而无加强件，来自振动单元的振动就高度集中在安装点处，同时，在片材的边缘处的振动相对很少。这并不是说不能将振动单元安装在除强化件之外的任意地方，只是由于通常使用了加强件并且其很好地将振动均等分布，该位置因而只是优选的位置。

可以通过支承系统(未示出)，将门132安装在料箱44的侧壁54上，以便能竖直或水平地调节叶片的位置。支承系统包括枢轴销(pivot pin)，其相应地安装在门支承轴的每一端部上并且位于安装在浆液进料设备的侧壁54上的可调节安装件上。可调节安装件的一个实施例具有位于U-形件中的枢轴轭铁(pivot yoke)。螺钉穿过U形件的向上延伸的腿以便能对枢轴轭铁以及随后对门132进行向前和向后的调节。同样，也可设置螺栓穿过U形件的孔以便能对枢轴轭铁以及随后对门132进行向上和向下的调节。

优选地，通过枢轴式调节系统(未示出)，可枢轴调节振动门132，以改变门132与计量辊48之间的间距“D”(图1A)。

振动门132有助于防止浆液46显著堆积在门132上并能控制浆液46沉积在计量辊48上的厚度。清洁和维护时，可以容易地从壁安装件上拆除振动门132。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/555,647且全文可在本申请中参考使用的名称为PROCESS AND APPARTUS FOR FEEDINGCEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURALCEMENT PANELS的美国专利申请(代理人卷号APV31960/3991)中披露了浆液进料器(料箱)的其它细节。

通常，浆液进料器44具有一对较刚性的侧壁54(视图中显示了一个)，这些侧壁最好由如

材料或类似的非粘附材料制成或涂敷这些材料。侧壁54能够防止注入间隙52内的浆液46从浆液进料器44的侧面漏出。侧壁54靠近辊48、50的端部设置且优选安装在支承框架12上(图1)，以保持浆液46。但是，侧壁54不应过分靠近辊的端部以致对辊的转动产生干涉。

浆液进料器44能够在移动的承载丝网26上沉积一层厚度相对可控的均匀浆液46。适合的层厚为大约0.08英寸至0.16英寸。但是，在由生产线10制造的建筑板优选四层并且适合的建筑板为大约0.5英寸的情况下，特别优选的浆液层厚度在0.125英寸的范围内。但是，为了目标板厚度达到大约084″，标准的层厚度在4个形成站(forming station)的每一形成站处通常接近0.21英寸。每一料箱0.1英寸至0.3英寸的范围也是适合的。

因此，可以调节在振动门132与主计量辊48之间的相对距离“D”(图1A)以改变沉积的浆液46的厚度。通常将振动门132与主计量辊48之间的相对距离“D”保持在大约1/8至大约3/8英寸(大约0.318～大约0.953cm)的距离。但是，可根据浆液46的粘度和厚度以及浆液沉积在丝网26上的理想厚度对其进行调节。

为了确保浆液46在整个丝网26上的均匀沉积，通过具有与浆液混合器或储存器47的出口流体连通的第1端60(图1A)的软管56或类似管道，将浆液46输送至浆液进料器44。软管56的第2端62与类型为本领域众所周知的横向往复运动式缆绳驱动的液压驱动分配器64(图2)相连。因此，在横向往复运动中，从软管56流出的浆液注入进料器44内，以填充由辊48，50和浆液进料器44的侧壁54限定的储存池57。计量辊48的转动从储存池57抽取一层浆液46。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/555,647且全文可在本申请中参考使用的名称为PROCESS AND APPARTUS FOR FEEDINGCEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURALCEMENT PANELS的美国专利申请(代理人卷号APV31960/3991)以及全部内容可在本申请中参考使用的Dubey等人的专利号为6,986,812的美国专利更详细地解释了往复分配机构64。

本进料设备44的另一特点在于：均沿相同的方向驱动主计量辊48和副辊50，这样能够使浆液在各个移动外表面上的过早固化的几率降至最低。包括流体驱动、电动或其它适合马达的驱动系统(未示出)与主计量辊48或副辊50相连，以便沿相同方向驱动这些辊，图1和1A所示的为顺时针方向。如本领域众所周知的那样，可以驱动辊48，50中的任意一个，并且，通过皮带轮、皮带、链条和链轮、齿轮或其它已知的传动技术连接另一个辊，以保持可靠、正常的转动关系。

当在外表面70A上的浆液46朝移动的承载丝网26运动时，重要的是：所有的浆液均沉积在丝网上，而不是向上返回间隙52。这种向上的运动会造成浆液46在辊48，50上过早凝固并且会妨碍浆液从储存池57向承载丝网26的顺利运动。

为了改进这种情况，浆液进料器44在主计量辊48与承载丝网26之间具有刮片(doctor blade)134(图1A)，以确保在将连续的浆液幕或层向下均匀地导引至距承载丝网26大约1.0至大约1.5英寸(2.54至3.81cm)的距离内时，能够完全沉积较薄的浆液46。刮片134能够确保浆液46均匀覆盖承载丝网26上的玻璃纤维层并且不会向上返回间隙52和进料器储存池57。刮片134还有助于保持主计量辊50免于沾染过早凝固的浆液46。

刮片134是对在早期浆液进料系统中使用的现有技术中的剥离线(stripping wire)的改进并且其能使在丝网上滴落的浆液沉积成更薄的浆液层。

刮片134安装在刮片支承轴(未示出)上，该刮片支承轴安装在刮片张力臂上，该张力臂可轴安装在固定于浆液进料器44的支承框架或侧壁54上的可调节枢轴安装件上。轴或杆安装在位于计量辊48上方的浆液进料设备44的侧壁54上。通过第一端安装在轴或杆上而第二端安装在刮片张力臂的自由端上的拉簧，向辊48施加向刮片134的偏压。因此，通过张力臂和拉簧，将刮片134保持在接近计量辊48外表面的位置处。通过调节安装在浆液进料器44的支承框架或侧壁54上的可调节的枢轴安装件，能够调节刮片134的位置。

与在Dubey等人的专利号为6,986,812的美国专利公开的工艺中使用的线相似，刮片134从计量辊48的表面除去浆液。刮片134的功能还在于以均匀的层或幕收集浆液46并沿丝网的运动方向朝下将浆液46导引至丝网上的玻璃纤维层上方大约1.0～1.5英寸(92.54～3.81cm)的位置处，以便将浆液46均匀地覆盖在玻璃纤维层上。这一点在利用较薄的浆液覆盖玻璃纤维层的情况下是特别重要的，因为较薄的浆液具有经由线落下的趋势。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/555,647且全文可在本申请中参考使用的名称为PROCESS AND APPARTUS FOR FEEDINGCEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURALCEMENT PANELS的美国专利申请(代理人卷号APV31960/3991)中更详细地解释了刮片134。

浆液进料设备下游的处理

虽然再次参照图1对SCP板生产线的其它操作部件进行简要说明，但在以下的文献中对这些操作部件进行了更详细的说明。

申请号为6,986,812的名称为SLURRY FEED APPARTUS FORFIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELPRODUCTION的Dubey等人的美国专利，该文献的全部内容可在本申请中参考使用；以及

全部内容可在本申请中参考使用的以下同时待审的一体转让的美国专利申请：

申请号为10/666,294、名称为MULTI-LAYER PROCESS ANDAPPARTUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCEDSTRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS的Dubey等人的美国专利申请公开文献，公开号2005/0064164A1；

申请号为10/665,541、名称为EMBEDMENT DEVICE FORFIBER-ENHANCED SLURRY的Porter的美国专利申请公开文献，公开号2005/0064055A1；

申请日为2006年11月1日的名称为PROCESS AND APPARTUS FORFEEDING CEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCEDSTRUCTURAL CEMENT PANELS的美国专利申请，申请号11/555,647(代理人卷号APV31960/3991)；

申请日为2006年11月1日的名称为APPARTUS AND METORD FORWET MIXING CEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCEDSTRUCTURAL CEMENTPANELS美国专利申请，申请号11/555,658(代理人卷号APV31963/3994)；

申请日为2006年11月1日的名称为PANEL SMOOTHING PROCESSAND APPARTUS FOR FORMING A SMOOTH CONTINUOUS SURFACEON FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS的美国专利申请，申请号11/555,661(代理人卷号APV31964/3995)；

申请日为2006年11月1日的名称为WET SLURRY THICKNESSGAUGE AND METHOD FOR USE OF SAME的美国专利申请，申请号11/555,665(代理人卷号APV31965/3845)；

申请日为2006年11月1日的名称为MULTI-LAYER PROCESS ANDAPPARTUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FORFIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS的美国专利申请，申请号11/591,793(代理人卷号2033.75722/3615A)；以及

申请日为2006年11月1日的名称为EMBEDMENTENT ROLLDEVICE的美国专利申请，申请号11/591,957(代理人卷号2033.76667/3589A)；

嵌入装置

虽然可设计采用各种嵌入装置，但包括且不局限于振动器、羊脚滚筒和类似装置，在本实施例中的嵌入装置70包括至少一对大致平行安装的轴76，这对轴横切于承载丝网14的运动方向安装在框架12上。每一根轴76均设有多个具有相对较大直径的盘形件76，这些盘形件彼此在轴上沿轴向由较小直径的盘形件(未示出)分离。

在SCP板的制造期间，轴76和盘形件74一起绕轴76的纵向轴线转动。如本领域熟知的那样，可以对任意一根或全部轴76提供动力，并且，如果仅对一根轴提供动力，则可通过皮带、链条、齿轮驱动装置或其它已知的传动技术驱动另一根轴，以保持从动轴具有对应的方向和速度。相邻的优选平行的轴76的各个盘形件74相互重叠并相互结合以便在浆液中形成“搅拌”或“按摩”作用，其能够使预先沉积的纤维68嵌入。另外，盘形件74靠近、相互结合及转动关系能够防止浆液46堆积在盘形件上，并且，能形成“自清洁”作用，其能够显著减小因浆液块体的过早凝固所造成的生产线的停机时间。

盘形件74在轴76上的结合关系包括小直径的间隔盘形件(未示出)与相对大直径的主盘形件74的相对周边的紧密靠近设置，其也有助于自身清洁作用。当盘形件74非常接近地彼此相对转动(但最好沿相同的方向)时，在设备中难以捕获浆液颗粒，从而导致过早凝固。通过设置两组沿横向彼此相对偏移的盘形件74，使浆液46受到多次破裂作用，能够形成进一步促进纤维68嵌入浆液46中的“揉搓”作用。

在公开号为2005/0064055、申请日为2003年9月18日、申请号为10/665,541且名称为EMBEDMENT DEVICE FOR FIBER-ENHANCEDSLURRY的同时待审的美国专利申请中更详细地披露了适用于生产线10的嵌入装置70的一个实施例，该文献的全部内容可在本申请中参考使用。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/591,793、名称为MULTI-LAYER PROCESS AND APPARTUS FOR PRODUCING HIGHSTRENGTH FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUSPANELS的美国专利申请(代理人卷号2033.75722/3615A)以及申请日为2006年11月1日、申请号为11/591,957、名称为EMBEDMENTENT ROLLDEVICE的美国专利申请(代理人卷号2033.76667/3589A)中披露了适用于生产线10的嵌入装置70的另一实施例，这两篇文献的全部内容均可在本申请中参考使用。

采用辅助层

一旦嵌入了纤维68，则完成了板92的第1层77。在优选实施例中，第1层77的厚度或高度在0.05～0.15英寸的大致范围内。已发现在与SCP板的类似层结合时，该范围能够提供理想的强度和刚性。但是，根据SCP板的最终希望的用途，可以采用其它厚度。

为了形成具有理想厚度的建筑水泥板，通常添加辅助层。为此，以与运动承载装置14呈可操作关系的方式设置与进料器44基本相同的第2浆液进料器78，并且，设置的目的在于使浆液46的辅助层80沉积在现存的层77上。

接着，以与框架12呈可操作关系的方式设置与切碎装置36和66基本相同的辅助切碎装置82，以便使从以与导轨31相似的方式相对于框架12构成和设置的导轨(未示出)提供的第3层纤维68沉积。纤维68沉积在浆液层80上并且利用第2嵌入装置86使纤维68嵌入。在结构和布置上与嵌入装置70相类似，略高于移动承载丝网14安装第2嵌入装置86以便不干扰第1层77。以此方式，形成了浆液的第2层80和嵌入的纤维。

参见图1和1c，通过每一可凝固浆液和纤维的连续层，在生产线10上设置辅助浆液进料站78，之后是纤维切碎器82以及嵌入装置86。在最佳实施例中，设置总共4个层77，80，88，90以形成SCP板92。

本发明的一个重要特征在于：板92具有多个层77，80，88，90，这些层在凝固时，形成整体式纤维强化垫。假设如此处所披露和描述的那样，通过设置并保持某些理想的参数控制纤维在每一层中的存在和分布，则实际上不可能使由本工艺制造的板92裂成薄层。

成形、磨平以及切割

一旦如上所述，沉积了4层嵌入纤维的可固化浆液，则可以为框架12设置成形装置以形成板92的上表面96。

但是，刮除过厚SCP板材料的成形装置并非所需。例如，不应使用如弹簧加载或振动板或振动整平筛这样的成形装置，由于这些装置会刮除过厚SCP板材料，因此，被设计成使板适合所需的尺寸特征的这些装置不能与SCP材料一起使用。这些装置并不能有效地刮除或平整板的表面。它们会导致玻璃纤维将板的表面上卷起并损伤板的表面，而不是使表面平整和平滑。

特别是，生产线10不采用弹簧加载装置和振动平整板，但可包括设置在框架12上的平整装置，也被称为振动隔板144，以便使板92的上表面96渐渐平滑。平整装置144包括安装支架146(图1)，固定在安装支架上的柔性片148，延伸距离达到片148的宽度的加强件150B(图6)以及最好设置在加强件150B上以使片148振动的振动发生器(振动器)150。片148具有设有U-形上部148B的第1直立壁148A，弧形壁148C以及第2直立壁148D。U-形上部148B架设有支承杆146A。通过气动软管150A对振动器150提供动力。平整装置144的弧形板148C具有轴固定在支承杆146A上的上游端，而支承杆本身固定在生产线10上的安装件146上。弧形板148C具有后下游端，该下游端接触在其下方通过的SCP材料的最上层。平整装置144可视需要设置有助于使浆液的最上层平整的配重159。平整装置144可设置在最后的嵌入站86之后，或者，在每一嵌入站70，86之后设置不止一个平整装置。加强件150B的功能不仅在于强化平滑片，而且还在于通过将振动单元安装在该加强件上，其有助于使振动能更均匀地分布在装置的长度范围内。例如，如果将振动单元直接安装在平滑片处(例如，中央处)，则在没有加强件的情况下，从振动单元产生的振动将会高度集中在安装点处，在片材的边缘处振动相对很少。这不是说不能将振动单元安装在除加强件150B之外的任何地方，而是说由于加强件通常是任意方式的并且能够良好地均匀分布振动，因此，其只是一个优选位置。

通过对浆液46施加振动，平整装置144有助于纤维30，68在整个板92上的分布，并能够提供更均匀的上表面96。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/555,661、名称为PANELSMOOTHING PROCESS AND APPARTUS FOR FORMING A SMOOTHCONTINUOUS SURFACE ON FIBER-REINFORCED STRUCTURALCEMENT PANELS的美国专利申请(代理人卷号APV31964/3995)中披露了成形装置(也被称为振动隔板144)的其它细节，该文献的全部内容可在本申请中参考使用。

可以本领域其它已知的方式设计其它的成形装置。但是，平整装置144最好能够避免SCP板从承载丝网26上断裂或破裂。由于在成形时板制品的纤维特性，成形装置会使SCP的材料破碎或撕裂，因此，不使用刮除过多SCP材料的成形装置。

此时，浆液各层已开始凝固，并且，通过切割装置98(其在典型实施例中为喷水切割器)使相应的板92彼此分离。假若能够在该板的结构中形成适合的锐利边缘，则可考虑适合这项操作的其它切割装置，包括运动刀片。切割装置98相对于生产线10和框架12布置以便制造具有理想长度的板，其可以不同于图1所示。由于承载丝网14的速度相对较慢，因此，可以将切割装置98安装成垂直于丝网14的运动方向进行切割。对于更快的制造速度而言，已知将切割装置与丝网的运动方向呈一定角度安装在生产线10上。一旦切割，如图本领域众所周知的那样，将分开的板92进行堆垛，以便进行进一步处理、包装、储存和/或运输。

生产线10包括足够的纤维切碎站36，66，82，浆液进料站44，78以及嵌入装置76，86，以便制造出至少4层77，80，88和90(图1c)。对于生产线10而言，如上述方式，通过多个站的循环，可以形成其它的层。

一旦形成SCP板92，即使在由成形装置94接合之后，板的下侧102或底面仍可以比上侧或顶面96更光滑。在某些情况下，基于板92的用途，可能优选具有光滑表面和较粗糙的表面。但是，在其它用途中，可能希望两个表面96，102均光滑的板。通过浆液与光滑承载装置14或承载丝网26接触形成光滑的结构。

为了获得两个表面或侧面均光滑的SCP板，如申请日为2006年11月1日、申请号为11/591,793、名称为MULTI-LAYER PROCESS ANDAPPARTUS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH FORFIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS的美国专利申请(代理人卷号2033.75722/3615A)所披露的那样，可以抵靠承载装置14或释放的丝网26形成上下两个表面96、102。

另一种可选择的方案(未示出)是打磨一个或两个表面或侧面96，102。

本发明的另一个特征在于：所形成的SCP板92的结构应确保使纤维30，68均匀地分布在整个板上。已发现通过较少且更有效地使用纤维，能够制造出更高强度的板。每一层中纤维相对于浆液体积的体积百分率优选大约为浆液层77，80，88，90体积的1％～5％，最好为1.5％～3％。外层77，90可视需要具有高于任意内层或所有内层80，88的体积百分率。

生产线的第2实施例

在获得理想的板强度时，引入均匀分布在浆液46中的松散纤维的体积百分率是一个重要的因素。因此，需要加入这些纤维提高效率。相信图1所示的系统在某些情况下需要过多量的浆液层来获得具有足够纤维体积百分率的SCP板。

因此，为了制造每一浆液层均加入相对较大量纤维的高性能、纤维强化SCP板，在图6中显示了一种可选择的SCP板生产线或系统并通常由130标示。在许多情况下，利用该系统能够在每一板中获得增大含量的纤维。虽然图1的系统披露了将单一独立的纤维层沉积于每一在初始层之后沉积的下一单独浆液层内，但是，生产线130包括使多个独立的强化纤维层聚集在每一独立浆液层中以获得理想的板厚度的工艺。最好，所披露的系统在一次操作中能够使至少两个独立强化纤维层嵌入单独独立的浆液层内。利用适合的纤维嵌入装置，使独立的强化纤维嵌入独立的浆液层内。

更为具体的是，在图6中，以相同的参考标号表示了在系统130使用且与图1的系统10共用的部件，并且，对这些部件的以上说明被认为在此处仍适用。另外，应想到图6描述的设备可以采用改进的方式与图1的设备相结合或形成一种新的结构。

也应想到：图6的系统130可设置申请日为2006年11月1日、申请号为11/591,793、名称为MULTI-LAYER PROCESS AND APPARTUS FORPRODUCING HIGH STRENGTH FOR FIBER-REINFORCEDSTRUCTURAL CEMENTITIOUS PANELS的美国专利申请(代理人卷号2033.75722/3615A)所披露的上盖板106。

在替代系统130中，通过使第1层松散、切碎的纤维30沉积在丝网26上，启动SCP板的制造。接着，浆液进料站或浆液进料器44从远端混合器47接收浆液46的供给。

应想到：在该实施例中的混合器47和浆液46与图1的生产线10中使用的混合器和浆液是相同的。

同样，浆液进料器44也是基本上相同的，其包括用以形成间隙52的主计量辊48和支承辊50并具有侧壁54。适合的层的厚度范围为大约0.05英寸～0.35英寸(0.13～0.9cm)。例如，为了制造标准的3/4英寸(1.9cm)厚的建筑板，在通过本工艺制造的优选建筑板中，优选4层，并且，特别理想的浆液层厚度小于大约0.25英寸(0.64cm)。

参见图1A和6，通过位于横向往复运动并由缆绳驱动的液压驱动分配器58中的软管56，将浆液46输送至进料器44。因此，在横向往复运动中，从软管56流出的浆液注入进料器44内以填充由辊48，50和侧壁54限定的储存池57。因此，计量辊48的转动从储存池中抽出一层浆液46。

系统130最好设有上述振动门132，其能够计量已沉积或计量辊48上的浆液。通过振动，门132能够避免在料箱44角落的大量堆积并能提供比在没有振动情况下形成的浆液层更均匀、更厚的浆液层。

即使在增加了振动门132的情况下，仍以与承载装置14和承载丝网26运动方向相同的“T”方向转动驱动主计量辊48和支承辊50，其能够使浆液46在相应的运动外表面上过早固化的可能性降至最小。

当主计量辊48的外表面62上的浆液46朝承载丝网26运动时，设置上述弹簧偏压的刮片134，其能够使浆液46与主计量辊48分离并使浆液46沉积在移动丝网26上。刮片134为浆液46提供了向下到达承载丝网26的大约1.5英寸内的导引路径，从而允许未破坏的浆液幕层能够连续地沉积在丝网或成形线上，这对于制造均质板而言是很重要的。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/555,647且全文可在本申请中参考使用的名称为PROCESS AND APPARTUS FOR FEEDINGCEMENTITIOUS SLURRY FOR FIBER-REINFORCED STRUCTURALCEMENT PANELS的美国专利申请(代理人卷号APV31960/3991)中披露了门132与刮片134的其它细节。

最好与切碎装置36相同的第2切碎站或设备66设置在进料器44的下游，以便使第2纤维层68沉积在浆液46上。可以从对切碎器36供料的相同导轨31对切碎设备66提供纤维须条34。但应想到：可以对每一单独的切碎装置提供独立的导轨31。

下面，仍参见6，以可操作关系相对于浆液46和生产线130的运动载体14布置通常标为136的嵌入装置，以便使第1，第2纤维层30，68嵌入浆液46内。虽然可以采用不同的嵌入装置，包括且不局限于振动器、羊脚滚筒和类似装置，在优选实施例中，嵌入装置136与嵌入装置70相类似，不同点在于：使相邻轴138的重叠减小至大约0.5英寸的范围。另外，还减小盘形件140的数量，并且，盘形件大大增厚。另外，在相邻轴138的相邻重叠盘形件140之间具有更紧密的距离或者间隙，其数量级为0.010～0.018英寸，以防止纤维堵塞在相邻的盘形件之间。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/591,957、名称为EMBEDMENTENT ROLL DEVICE的同时待审的一体转让的美国专利申请(代理人卷号2033.76667/3589A)中可发现嵌入装置136的进一步的细节，该文献可参考使用。另外，嵌入装置136能够提供与装置70相同的搅拌作用，其目的在于在浆液46内嵌入或充分混合纤维30和68。

如果希望进一步增强纤维30，68在浆液46内的嵌入，则在每一嵌入装置136处，框架12均在可操作地接近承载丝网14或纸幅26之处设有至少一个振动器141，以使浆液46振动。已发现这种振动能更均匀地使切碎的纤维30，68分布在整个浆液46中。传统的振动装置被认为适于此项用途。

如图6所示，为了采用用于每一层浆液46的多层纤维30，68的本系统130，在嵌入装置136与随后的浆液进料器箱78之间设置辅助切碎站142，以便对于每一层浆液46而言，纤维30，68均能够在浆液沉积前或沉积后沉积。已发现这一改进能够将明显更多的纤维导入浆液中，因此，能够提高所形成的SCP板的强度。在最佳实施例中，虽然仅仅显示了三个，但是，设置共4层结合的浆液和纤维来形成SCP板92。

一旦如上所述，沉积了四层嵌入纤维的可固化浆液，最好在框架12上设置如平整装置这样的成形装置或振动隔板144，以便使板92的上表面96成形或平滑。通过对浆液46施加振动，平整装置144有助于纤维30，68在整个板92上的遍布，并且，能够提供更均匀的上表面96。平整装置144包括安装支架146，固定在安装支架上的柔性片148，延伸距离达到片148的宽度的加强件149以及最好位于加强件上以使片振动的振动发生器150。

如上所述，本发明的一个重要特征在于：板92具有多个层77，80，88，90，这些层在凝固时，形成整体式纤维强化垫。假设如此处所披露和描述的那样，通过设置并保持某些理想的参数控制纤维在每一层中的存在和分布，则实际上不能使由本工艺制造的板92裂成薄层。

将两个独立的强化纤维层与每一单独独立的浆液层一起使用能够提供以下优点。首先，将加入浆液层中的纤维总量分为两个或更多的独立纤维层能够减少纤维在每一独立纤维层中的相应量。纤维量在单独独立的纤维层中的减少能够提高纤维嵌入浆液层的效率。纤维嵌入效率的改善本身能在纤维与水泥基体之间形成优良的界面结合和机械相互作用。

随后，通过使用多个独立的强化纤维层，能够将大量的强化纤维加入每一浆液层内。其原因在于：已发现纤维嵌入浆液层内的容易度取决于在独立纤维层中的纤维的总表面面积。当独立纤维层中纤维的量增加时，纤维嵌入浆液层中的难度将会增加，并使嵌入浆液层中的纤维的表面面积增加。已发现：当独立纤维层中纤维的总表面积达到临界值时，纤维几乎不能嵌入浆液层中。其对能够成功加入独立浆液层中的纤维量强加了上限。对于在独立浆液层中加入的纤维的规定总量而言，使用多个独立纤维层能减小每一独立纤维层中纤维的总表面积。这种纤维表面面积的减小(通过使用多个独立纤维层实现)本身提供了增大能够成功嵌入独立浆液层中的纤维的总量的机会。

另外，对于纤维在整个板中的分布，多个独立纤维层的使用能实现惊人的灵活性。可以改变单独独立纤维层中的纤维量以实现所希望的目的。在存在大量独立纤维层的情况下，会大大促进“夹层”结构的形成。从产品强度和成本最佳化方面考虑，带有在板表层附近具有大量纤维而在板芯体附近的纤维层中具有少量纤维的纤维层的板结构是特别理想的。

在数量方面，已对纤维和浆液层的数量、板中纤维的体积百分率、每一浆液层的厚度以及纤维须条直径对纤维嵌入效率的影响进行了研究并将其作为目前系统130的一部分。下面将对在包括两个独立纤维层和一个独立浆液层的情况下，对投影纤维表面面积百分率概念的数学处理进行说明和推导。已发现：如果独立纤维层的投影纤维表面面积百分率的值超过1.0，则实际上难以使纤维嵌入浆液层中。虽然在投影纤维表面面积百分率小于1.0时可以嵌入纤维，但是，在投影纤维表面面积百分率小于0.65时，能够获得最佳结果。在投影纤维表面面积百分率范围为0.65～1.00时，纤维嵌入的效率和容易度会变化并且在0.65时纤维嵌入达到最佳而在1.00时最差。考虑该百分率的另一方式为使纤维覆盖大约65％的浆液表面。

假定，

V_t＝基本纤维-浆液层的总体积

V_f，l＝总纤维体积/层

V_f1＝基本纤维-浆液层的独立纤维层1的体积

V_f2＝基本纤维-浆液层的独立纤维层2的体积

V_s，l＝＝基本纤维-浆液层中的浆液体积

V_f，l＝基本纤维-浆液层中纤维的总体积百分率

d_f＝单独纤维须条的直径

I_f＝单独纤维须条的长度

t_l＝包括浆液和纤维的单独层的总厚度

t_s，l＝基本纤维-浆液层中浆液层的厚度

X_f＝基本纤维-浆液层中层2纤维体积与层1纤维体积之比

n_f，l，n_f1，l，n_f2，l＝纤维层中纤维的总数量

为了确定在由一个独立浆液层和两个独立纤维层构成的纤维层/浆液层/纤维层的夹层结构中纤维层的投影纤维表面面积百分率，推导得出以下关系。

假定，

浆液层的体积等于v_s，l

层1中纤维的体积等于v_f1

层2中纤维的体积等于v_f2

基本纤维-浆液层中纤维的总体积百分率等于v_f，l

基本纤维-浆液层的总厚度t_l

浆液层的厚度等于t_s，l

假定，

纤维的总体积(即，层1和层2中的纤维)等于v_f，l”

v_f，l＝v_f1+v_f2 (1)

以及，

\frac{v_{f 2}}{v_{f 1}} = X_{f} - - - (2)

假定，

基本纤维-浆液层的总体积，v_t＝浆液层总体积+两个纤维层总体积＝

v_s，l +v_f，l＝v_s，l+v_f1+v_f2 (3)

结合(1)和(2)：

v_{f 1} = \frac{v_{f, l}}{(1 + X_{f})} - - - (4)

根据总纤维体积百分率的基本纤维-浆液层的总纤维体积可写作：

v_f，l＝v_t*V_f，l (5)

因此，可以将层1中的纤维体积写作：

v_{f 1} = \frac{v_{t} V_{f, l}}{(1 + X_{f})} - - - (6)

相类似，可以将层2中的纤维体积写作：

v_{f 2} = \frac{X_{f} v_{t} V_{f, l}}{(1 + X_{f})} - - - (7)

假设纤维具有圆柱形状，可以按以下方式，从等式6推导出层1纤维的总数n_f1，l：

n_{f 1, l} = \frac{4 v_{t} V_{f, l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}^{2} l_{f}} - - - (8)

其中，d_f为纤维须条的直径，I_f为纤维须条的长度

相类似，可以按以下方式，从等式7推导出层2纤维的总数n_f2，l：

n_{f 2, l} = \frac{{4 X}_{f} v_{t} V_{f, l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}^{2} l_{f}} - - - (9)

圆柱形纤维的投影表面面积等于其长度与直径的乘积。因此，可以推导出层1中所有纤维的总投影表面面积，s_f1，l ^p：

s_{f 1, l}^{P} = n_{f 1, l} * d_{f} * l_{f} = \frac{{4 v}_{t} V_{f, l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}} - - - (10)

相类似，可以推导出层2中所有纤维的总投影表面面积，s_f2，l ^p：

s_{f 2, l}^{P} = n_{f 2, l} * d_{f} * l_{f} = \frac{4 X_{f} v_{t} V_{f, l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}} - - - (11)

可以将浆液层的投影表面面积s_s，l ^p写作：

S_{s, l}^{P} = \frac{v_{s, l}}{t_{s, l}} = \frac{v_{t}}{t_{l}} - - - (12)

按以下方式限定纤维层1的投影纤维表面面积百分率，S_f1，l ^p：

结合等式10和12，可以将纤维层1的投影纤维表面面积百分率，S_f1，l ^p推导成等式(14)：

S_{f 1, l}^{P} = \frac{{4 V}_{f, l} t_{l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}} - - - (14)

相类似，结合等式11和12，可以将纤维层2的投影纤维表面面积百分率，S_f2，l ^p推导成等式(15)：

S_{f 2, l}^{P} = \frac{4 X_{f} V_{f, l} t_{l}}{π (1 + X_{f}) d_{f}} - - - (15)

等式14和等式15描述了参数投影纤维表面面积百分率，S_f1，l ^p和S_f2，l ^p除了可变化的总纤维体积百分率v_f.I以外，还取决于几个其它变量。这些变量为纤维须条的直径、独立纤维层的厚度以及各个独立纤维层中的纤维量(比例)。

实验观察证明：重叠在水泥浆液层上的一纤维网眼层的嵌入效率为参数“投影纤维表面面积百分率”的函数。已发现投影纤维表面面积百分率越小，越易于使纤维层嵌入浆液层内。通过纤维网眼层中开口面积的程度或孔隙率随投影纤维表面面积百分率减小而增大的实际情况，能够解释良好纤维嵌入率的原因。在存在更大开口面积的情况下，能够增大浆液经纤维网眼层的渗入，其会转实现纤维嵌入效率的提高。

因此，为了实现良好的纤维嵌入效率，目标函数能够将纤维表面面积百分率保持在某一临界值之下。应注意的是：通过改变在等式15中出现的一个或多个变量，能够调整投影纤维表面面积百分率以实现良好的纤维嵌入率。

确定影响投影纤维表面面积百分率的量值的不同变量并提出了能够调整“投影纤维表面面积百分率”的量值以实现良好纤维嵌入率的多种方案。这些方案包括改变一个或多个以下变量以保持投影纤维表面面积百分率低于临界域值：不同纤维和浆液层的数量、不同浆液层的厚度和纤维须条的直径。

根据这一基础性工作，已发现投影纤维表面面积百分率S_f1，l ^p的优选量值如下：

优选的投影纤维表面面积百分率，

S_{f 1, l}^{p} < 0.65

最优选的投影纤维表面面积百分率，

S_{f 1, l}^{p} < 0.45

对于设计板纤维体积百分率v_f，例如每一浆液层中1～5％的百分率纤维体积含量，通过设计一个或多个以下变量-不同纤维层的总量、不同浆液层的厚度和纤维须条直径，能够得到投影纤维表面面积百分率的上述优选量值。特别是，对于得出投影纤维表面面积百分率的这些变量的理想范围如下所述：

不同浆液层的厚度，t _s，l

不同浆液层的优选厚度.t_s，l≤0.35英寸

不同浆液层的更优选厚度.t_s，l≤0.25英寸

不同浆液层的最佳厚度.t_s，l≤0.15英寸。

纤维须条直径，d_f

优选的纤维须条直径，d_f≥30特(tex)

最佳纤维须条直径，d_f≥70特

例子

例1

参见图1c，SCP板92的片段由纤维和浆液制成。浆液的水泥部分包括65wt.％的硫酸钙α半水化合物，22wt.％III型普通硅酸盐水泥，12wt.％的硅粉以及1wt.％的熟石灰。浆液的液体部分包括99.19wt.％的水和0.81wt.％的由W.R.Grace and Co.制造的ADVACAST超增塑剂。液体∶水泥的重量比为0.55，团粒(EXTENDOSPHERES SG微球)∶水泥的重量比为0.445。

利用本系统，根据当前的工艺制造浆液，所述浆液如图所示，具有四个浆液层77，80，88和90。这种板应被认为仅仅是示意性的，原因是根据本系统制造的板92可具有一个或多个层。通过使用上述数学关系，浆液层77，80，88和90可具有不同的纤维体积百分率。例如，表层或面层77，90具有5％的指定纤维体积百分率V_f，而内层80，88则具有2％的指定纤维体积百分率V_f。其提供的板具有增大的外强度，以及具有较小强度的内芯，其在某些用途中是理想的，或者，由于成本原因节约纤维。应想到：如层的数量那样，纤维体积百分率v_f可以在层77，80，88和90之间变化以适应应用。

另外，在每一浆液层内可实现对纤维含量的改进。例如，在纤维体积百分率V_f为5％的情况下，例如，纤维层1可选择地具有3％的指定浆液体积百分率，纤维层2可选择地具有2％的指定纤维体积百分率。因此，X_f为3/2。

参见表1，利用图6的系统并利用来自上述浆液组分的上述投影纤维表面面积百分率公式制造板。板的厚度为0.5～0.82英寸。各个浆液层的厚度范围为0.125～0.205。总纤维体积百分率V_f范围为2.75～4.05％。在板1中，如上所述，根据图1C，外纤维层1和8具有作为总板体积函数的较高体积百分率(％)0.75％，对于内层而言则为0.43％，并且，投影纤维表面面积百分率的范围在外层1和8为0.63％而在内层2～7为0.36。相反，板4对于所有纤维层而言，均具有相同的0.50体积百分率，并且，对于所有的纤维层而言，具有0.42％的相似恒定投影纤维表面面积百分率。发现所有的测试板均具有优良的纤维嵌入。有意思的是，板1仅具有略低于板4的挠曲强度，相应地为3401/3634psi。

在本系统130中，通过增大纤维层的数量，其中，每一个均具有其自身纤维表面面积百分率，能够将更多的纤维添加至每一浆液层并且无需多个浆液层。利用上述工艺，在采用相同数量的相同直径的纤维以及更少量的浆液层的情况下，板92可具有与以前的板相同的厚度、相同的直径下的相同纤维量和较少的浆液层。因此，所获得的板92具有多个增大强度的层，但是，由于使用了较低能量和资金的设备的较短生产线，因此，其制造成本较低。

例2

通过确定添加至浆液的红色染色示踪剂在浆液从竖立混合腔完全排出前的滞留之间，以实验方式确定湿浆液在竖立混合腔在不同实施例中的滞留时间。利用在进入竖立腔时添加至水和粉末浆液的红色染色示踪剂进行多项测试，以确定在竖立混合腔中的滞留时间。水泥浆液的组分与例1的上述组分大致相同。

所使用的设备为用于称量浆液重量的数字称、用以汇集浆液的料筒、用以测量不同点的流逝时间的停表。混合器与在表2～4中列出的三个不同混合腔设计一起使用，即12英寸混合器、8英寸扩展混合器(ExtendedMixer)以及8英寸普通混合器(Stock Mixer)。

8英寸普通混合器为DUO MIX 2000混合器，其与图3A中的混合器相类似，但至少区别在于：其具有更短的竖立混合腔和更小的工作容积，其中，浆液在混合腔中被混合。工作容积为在正常操作中由浆液占据的混合器的部分。

在图3A中显示的类型为8英寸扩展混合器。其与8英寸普通混合器的不同至少在于：为了提供较大的工作容积而使其竖立腔延伸。

在申请日为2006年11月1日、申请号为11/555,658、名称为APPARTUSAND METORD FOR WET MIXING CEMENTITIOUS SLURRY FORFIBER-REINFORCED STRUCTURAL CEMENT PANELS的美国专利申请(代理人卷号APV31963/3994)中披露了12英寸Mixer。其与8英寸普通混合器都采用了某些后端部件，但其具有不同的竖立混合腔以及其它差异。

在实现并保持6～8英寸(15～20cm)坍落度的一致浆液流动性之后，以设定的混合器输出速度(例如60％，最初)将普通砖红染料(brick dye)的液体溶剂(示踪剂)添加至竖立腔。混合器输出速度与桨叶速度和泵送速度直接相关。这些混合器具有1～10速度控制器。根本上，设定1＝大约45RPM，设定10＝大约260RPM。

在添加染料时开始读表。注意首先排出软管的红色染色浆液的时间(T1)。同样，关注红色燃料不再对浆液进行明显(visibly)着色的时间(T2)。以不同的泵出速度并再利用所有不同的混合器腔室设计重复该工艺。通过以规定的泵送速度，泵送浆液通过特定长度的软管的时间量降低所有时间值。其能有效地消减浆液运动通过软管的时间并允许在不同的腔室设计之间实现更准确的对比。

通过将浆液注入2英寸直径缸内测量坍落度，其中，所述缸为4″高(每一端均开口并且使一端位于平滑表面上)并刮除浆液的顶部。这样能够为每一次测试提供预定体积的浆液。随后，立即提升缸，从而浆液冲出缸的开口底端。这一作用形成了圆形的浆液“饼(patty)”。以英寸测量该“饼”的直径并记录。更多的流体浆液通常会形成更大直径的饼。

表2显示了在不再能看到染料的时间(T₂)之前，从添加染料的时间(T₀)至首先看到染料的时间(T₁)所流逝的时间。不再能看到染料的时间(T₂)减去首先可以看到浆液的时间(T₁)，获得总的剩余时间，并且，在表3中显示了这些值。表4列出了该例子中经过的平均滞留时间(排空竖立腔的时间)，其被计算作为被工作容积所除的浆液流速。

在表2和3中，英寸表示混合腔的标准外径(OD)。8英寸普通混合器为比较例。混合腔的整体长度如下：8英寸普通混合器：17英寸高，大约5英寸的工作高度(浆液深度)；8英寸扩展混合器：25英寸高，大约14英寸的工作高度(浆液深度)；12英寸混合器：25英寸高，大约13英寸的工作高度(浆液深度)。

由于相同的马达驱动叶轮的桨叶和排放泵，因此，混合器输出速度表示混合器叶轮的速度以及材料流过混合器的速率。

将8英寸扩展混合器或12英寸混合器的总滞留时间与8英寸普通混合器相比较表明：通过增大混合器容积发现滞留时间会显著增加(以任意泵送速度(60％，80％或100％))。同样，首先可以看到染料的时间显示出从染料(或浆液)进入腔室直至染料(或浆液)首先开始排出混合器所经过的时间有大幅增加。其有助于确保材料不会进入混合腔并随后在没有充分混合的情况下迅速排出。

表4的8英寸普通混合器少于10秒的平均滞留时间的运行超出本发明的范围外。

因此，增大腔室的容积能够显著增加水泥浆液首先排出腔室前必须保持在腔室(进行混合)的时间。另外，采用更大容积的混合器能够显著增大从腔室排空所有在某时间点进入腔室的浆液所需的时间量。这些发现通过在增大混合时间时注意到的耐压强度的增大而得以支持。

例3

图7表示了通过对来自DUO MIX 2000混合器(“Mixer#1”)的软管的制品与在料斗中进一步混合的来自DUO MIX混合器的软管的制品(“在料斗中缓慢搅拌的浆液”)以及在具有钻机混合器的料斗中进一步混合的来自DUO MIX混合器的软管的制品(“在具有钻机混合器的料斗中混合的浆液”)相比较所得出的数据。第一混合器没有充分混合浆液。但是，通过辅助混合，却看到了显著的效果。

该例子使用了DUO MIX混合器、手动搅拌器(与涂料棒相类似)、具有接缝混合物混合桨叶的手持钻，5加仑料斗以及停表。从排放软管收集水泥浆液并采用方法ASTM C109铸造压缩方块。水泥浆液具有与例1的上述大致相同的成分。

特别是，直接从DUO MIX混合器的输出软管收集浆液。随后，采用上述方法ASTM C109，由浆液制造耐压强度方块。

之后立即将水泥浆液再次收集在料斗中并利用金属抹刀手动搅拌1分钟。随后，采用上述方法ASTM C109，利用浆液铸造耐压强度方块并对其进行测试以确定耐压强度。特别是，将来自混合器软管的水泥浆液泵送至5加仑料斗中，并利用桨叶手动缓慢搅拌水泥浆液。随后，采用上面提到的方法ASTM C109制成的浆液制造耐压强度方块。

在此之后立即再次收集水泥浆液，并且，在此时利用手持钻机和与混合接缝混合物所用装置相类似的混合桨叶，在料斗中对其混合1分钟。特别是，将来自混合器软管的水泥浆液泵送至5加仑料斗中，并利用与混合接缝混合物所用装置相类似的装有搅拌装置(混合桨叶)的钻机对该浆液进行混合。随后，采用上面提到的方法ASTM C109利用浆液制造耐压强度方块。

在制成后的7，14和28天，对由直接从DUO MIX混合器的输出软管获得的浆液制造的方块进行耐压强度测试。对每一时间周期的耐压强度结果进行平均计算并在以“直接来自软管的浆液(Mixer#1)”为标题的图7的表中给出结果。

在制成后的7，14和28天，对由已手动混合的浆液制成的方块进行耐压强度测试。对每一时间周期的耐压强度结果进行平均计算并在以“在料斗中缓慢搅拌的浆液”为标题的图7的表中给出结果。

在制成后的7，14和28天，对由通过钻机混合器混合的浆液进行耐压强度测试。对每一时间周期的耐压强度结果进行平均计算并在以“在具有钻机混合器的料斗中混合的浆液”为标题的图7的表中给出结果。

通过这项调查所得出的一般性结论为：增大混合能量或混合时间会显著提高作为板整体性能特征的关键性元素之一的材料耐压强度的改进。

虽然已描述和说明了用于纤维强化建筑水泥板制造的本发明的浆液进料设备的特定实施例，但是，本领域技术人员应理解：在不脱离本发明更广义的方面以及以下权利要求限定的发明的情况下，可以改变和改进本发明。

Claims

1.一种用于制备轻质水泥复合浆液的方法，在制造强化建筑水泥板中能够以连续的幕层供给所述浆液以便均匀覆盖厚的纤维层，该方法包括：

从料箱将包括水泥、石膏和混凝料的干水泥粉末送入具有水平安装的螺旋钻的水平粉末混合器内；

将干水泥粉末混合物经螺旋钻排入水平预混合器内，该水平预混合器装有通过螺旋钻绕中央水平轴线转动的桨叶；

将包括水的液体流通过入口送入水平预混合器内；

混合水泥粉末和液体以形成湿粉末浆液混合物；

使预混合的粉末和液体混合物从竖直方向的混合腔室上部落入竖直方向的混合腔室的下部，混合腔室的下部装有通过顶部安装马达绕竖直轴转动的桨叶混合器；

使水和粉末在竖直方向的混合腔室的下部混合；以及

将浆液泵送至浆液料箱，以便在板的生产线中，使浆液作为连续的幕沉积在丝网上的厚纤维层上；

其中，在混合腔室的下部，以大约10～大约360秒的平均混合滞留时间混合粉末和液体，同时，采用旋转桨叶对混合腔室中的浆液施加剪切力以混合粉末和水，从而制造轻质水泥合成物的均匀浆液，其具有允许浆液均匀覆盖丝网上的厚纤维层以制造纤维强化建筑水泥板的稠度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：竖直腔室提供了大约15～大约240秒的平均浆液滞留时间，并且，桨叶的RPM范围为70RPM～270RPM。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：通过空腔泵，从竖直腔室的底部泵送浆液，空腔泵安装在竖直方向的混合腔室顶部以便使桨叶的中央轴转动的马达驱动。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：竖直方向的混合腔室中的桨叶具有包括多个水平叶片的多个桨叶叶片以及延伸至竖直方向的混合腔室的长度的中央轴。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：通过电子液面水平高度传感器控制器，控制进入竖直方向的混合腔室中的粉末和液体的供给，所述电子液面水平高度传感器控制器能够连续监控粉末和水浆在混合腔室中的水平高度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：与螺旋钻相结合的称重系统根据预定的每一分钟粉末恒定重量，控制干水泥粉末送入水平方向预混合器的速度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：干水泥粉末包括反应粉末部分和可选的轻质填料部分，反应粉末部分按干重计算，包括按重量计算的35～75％的硫酸钙α半水化合物、20～55％的水凝水泥，0.2～3.5％的石灰以及5～25％的活性火山灰。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：干水泥粉末包括反应粉末部分和轻质填料部分，反应粉末部分按干重计算，包括按重量计算的35～75％的硫酸钙α半水化合物、20～55％的硅酸盐水泥，0.2～3.5％的石灰以及5～25％的活性火山灰。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：按干重计算，干水泥粉末包括按重量计算的20～55％的轻质填料颗粒。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：轻质填料微粒从包括陶瓷微球、玻璃微球、粉煤灰空心微球和珍珠岩的组中选择。

11.根据权利要求1所述的方法，其中：变速马达控制螺旋钻以控制粉末对水平方向的预混合器的供给以及用于将湿粉末浆液输送至竖直方向的混合腔室的桨叶的转动。

12.根据权利要求1所述的方法，其中：通过由竖直安装的搅拌叶片的中央轴驱动的空腔泵，从竖直方向的混合腔室的底部泵送浆液，所述中央轴本身由安装在竖直方向混合腔室顶部的马达驱动。