水泥板材经表面印花处理后作为建筑装饰材料,不仅可以应用于室内墙面的装修装饰,还可以用作室内吊顶、天花板等。水泥素面板相对于硅酸钙板具有制备工艺简单,制备过程无需高温蒸养耗费大量能源,与石膏板相比又具有良好的力学性能,且不易发生吸潮变形,耐久性好,成本低廉,因此也用途更加广泛。但目前水泥板的制备仍为湿法成型,工艺复杂,且板材力学性能低,导致其使用领域严重受到限制。为了研制用途广泛制备工艺简单且性能优异的水泥板,本研究基于低水灰比低压成型工艺提出了在低水灰比条件下仅材料组成材料的均匀混合及微结构均匀控制工艺方法。该方法不仅材料廉价易得,成型工艺简单,而且性能十分优异。并且通过掺加有机物聚合物胶粉和再生废旧橡胶颗粒改善其韧性,通过掺加矿渣微分、粉煤灰降低原材料成本,加入超细石英砂防止因干缩导致的板材开裂问题,最后加入纤维实现其抗弯抗折性能的进一步改善。借助SEM、DSC、XRD、水化热等测试方法对其组成、结构和性能进行了深入分析,得到的主要研究结论如下:(1)有机聚合物胶粉的加入提高了水泥板的抗折强度,通过研究五种不同型号的有机聚合物胶粉,发现其中掺入A2胶粉可以有效地提高抗折强度,当胶粉掺量为2%时水泥板28d抗折强度达到18.9MPa,与空白组相比提升9.5%;在板材挠度性能方面,B3型号的胶粉对水泥板挠度的提升最大,在B3胶粉掺量为2%时,水泥板养护28d时其挠度与空白组相比提升30%。此外有机聚合物胶粉的掺入也降低了水泥板的吸水率、孔隙率与干密度。当A2胶粉的掺量为2%时,水泥板养护28d时吸水率下降13%,孔隙率下降0.6%,表观密度下降1.8%。(2)通过对水泥板水化产物的XRD图谱分析发现,有机聚合物的加入增加了水泥水化产物Ca(OH)2的生成量。通过对掺有机聚合物胶粉低水灰比水泥的水化热测试,发现有机胶粉能在一定程度上降低水泥的水化放热速率。(3)掺入矿渣微粉、粉煤灰虽然在一定程度上降低了水泥板的抗折强度,但矿渣与粉煤灰掺量达到40%时抗折强度分别能达到15.5MPa与15.3MPa,仍然具有较好的力学性能,并且矿渣和粉煤灰的掺入在一定程度上降低了水泥板的表观密度,降低了板材的自重。超细石英砂的加入减缓了水泥板养护后期因水泥干缩出现的开裂问题,且超细石英砂与水泥颗粒形成了一定的颗粒级配,增加了水泥板的致密度。(4)通过对水化热测试发现,粉煤灰能够降低水泥水化放热速率,且随着掺量的增加水化速率降低程度越大。根据SEM图谱可以看出粉煤灰在水泥水化早期不参与水化反应,而在水化后期与水泥发生水化二次反应,生成水化产物。掺入矿渣在水化过程中会出现明显的水化第二放热峰,且随着掺量的增大愈发明显,当矿渣掺量为40%时水化第二放热峰的放热速率几乎与第一放热峰相当,且通过与水灰比W/C=0.3的水泥水化速率相比,掺有矿渣时水泥水化第二放热峰的速率提前出现。(5)加入再生废旧橡胶颗粒主要是提高水泥板的柔韧性,通过掺入两种不同细度的橡胶粉并对其性能进行测试发现,120目橡胶粉掺量为2%时水泥板在养护到28d时其抗折强度可达15.1MPa,挠度与空白组相比提升6.3%,水泥板的柔韧性得到明显的提升。此外橡胶粉的加入也在一定程度上降低了水泥板的表观密度,减轻了板材的自重,更有利于用做室内吊顶板。(6)聚丙烯纤维的加入极大的提高了水泥板的抗折强度,但掺量过高后其抗折强度下降,主要原因之一是纤维含量的增加导致其分散困难,出现团聚。当聚丙烯纤维含量为0.5%时抗折强度达到20.5MPa,与空白组相比提升了16.6%。镀铜钢纤维掺量达到0.7%且养护龄期为3d时,水泥板挠度与空白组相比提升49.2%,当养护龄期达到28d时水泥板挠度与空白组相比提升51.9%。