[发明专利]采用快硬水泥的建筑用内外板材及其组成物及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用被广泛用作各种建筑物的墙体材料、地面材料、其他建筑材料、土木用材料、石柱等对表面施工实用的快硬水泥的建筑用内、外板材及其组成物及制造方法，描述了利用尤其可对墙体及地面表面起到美化作用，可防止潮湿、火灾、腐蚀、噪音等，可净化空气，解决因直接的自然环境因素即阳光、风、雪、温度、微生物等导致的腐蚀性作用等自然环境带来的问题，因采用天然原料而富于自然之美，天然色泽等更丰富了其自然美，可实现人为调色制造出审美感优秀的建筑装饰板材，内面和外面材质因一次性成型而坚固、防水性能优秀，适用于各种墙体板材、地面板材及人行路砖等且具有永久寿命优势的快硬水泥的建筑用内、外板材及其组成及制造方法。

背景技术

矾土水泥(alumina cement)泛指矾土、生石灰、二氧化硅等的熔融物，与普通水泥(硅酸盐水泥，Portland Cement)相比矾土(Al₂O₃)成分较多，大约占30％以上。

这种矾土水泥的组成范围约为图1中CaO-Al₂O₃-SiO₂系三角坐标中椭圆所示部分之内。此外，矾土水泥的化学组成成分如下表1。

表1.

矾土水泥与磺化硅酸盐水泥或高炉水泥相比具有更强的化学抵抗性。这是因为矾土水泥的硬化体含有比普通水泥的Ca(OH)₂硬化体稳定很多的Al(OH)₃。

因此，这种矾土水泥具有可应用于强酸性的优点，且耐腐蚀性、耐火性等都优于普通水泥，因此也经常应用于港口的堤坝、乳牛场的建筑物。

此外，又因矾土水泥是一种和水后硬化时间极短的高强水泥，因此利用其速凝性可用于隧道施工。

参照列出矾土水泥和普通水泥及快硬水泥等的短期压缩强度的图2坐标图，便可知道矾土水泥在和水后6～12小时后便具备普通水泥经过28日后才具有的压缩强度。

根据快硬矾土水泥的组成很难准确界定决定快硬准确速度的组成范围界限，但总体上可以说铝成分的含量越高，快硬性就越好。

但并不是说快硬性就绝对是好的。

根据情况有时可能会需要快硬产品，但有时也会因为不能提供充足的作业时间而产生不利影响。这时，选择一些快硬较慢的产品更适宜。

但正因这种快硬特点，矾土水泥可被广泛采用于难以使用普通水泥的地方，缺点是价格昂贵。因此，尽管其拥有之上所述的优点，却因其昂贵的价格而在使用上受到限制。

快硬水泥是可实现压缩强度200kgf/cm²以上的划时代水泥，主要应用于紧急混凝土工程、紧急灰泥工程、喷射混凝土工程、道路维修工程等工期紧迫的工程，与普通的硅酸盐水泥不同，根据矿物组成分为3CaO·SiO₂(以下简称C₃S)固熔体、11CaO7Al₂O₃CaX₂(以下简称C₁₁A₇CaX₂，这时的X为卤元素)固熔体、2CaO·SiO₂(以下简称C₂S)固熔体、铁固熔体及CaSO₄固熔体。

为解决被视为普通硅酸盐水泥弱点之一的凝结、硬化速度的延迟问题，业内一直在不断地研究。为此，通过调节普通硅酸盐水泥的矿物组成和粉末度、添加硬化添加剂等方法加快了快硬水泥的实用强度。

具有代表性的硅酸盐水泥的主成分硅酸钙矿物(3CaO·SiO₂)成分实现迅速的实用强度还十分有限。

目前，主成分有与铝酸钙(CaO·Al₂O₃，12CaO·7Al₂O₃)、氟铝酸钙(11CaO·7Al₂O₃·CaF₂)、非晶质铝酸钙、硫铝酸钙(3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄)等混合的产品，将氟铝酸钙用作快硬矿物的快硬水泥，将用于普通硅酸盐水泥的石灰石或硅及氧化铝原料与铁矾土或高岭土及少量萤石组合的原料进行焙烧，制造出含有氟铝酸钙、硅酸三钙(3CaO·SiO₂)成分的炼砖后，在该炼砖粉末中加入无水石膏等混合制造。