[发明专利]轻质混凝土组合物

说明书

技术领域

本发明涉及通常在建筑和建设领域中作为代表的新组合物、新材料及其使用和制造方法。更具体地说，本发明中的配混物适用于可得益于相对轻质的、可延伸的、可模压的、可灌入的并具有高强度和常常是增强绝缘性能材料的建筑与建设应用中。

背景技术

在例如称为轻质混凝土的轻质胶凝材料的制备和应用领域，这些现在在市场上可购的材料中通常需要加入多种组分以制得坚固而轻质的混凝土体，并且在整个混凝土体中各组分高度均匀分散并均匀粘接。

美国专利US3,214,393、US3,257,338和US3,272,765公开了包含水泥、主要凝集料、发泡聚苯乙烯颗粒以及均匀化和/或表面活性添加剂的混凝土混合物。

美国专利US3,021,291公开了一种制备多孔混凝土的方法，包括在浇注混凝土混合物前向混合物中引入在养护期间在加热情况下可发泡的聚合材料。聚合颗粒的形状和尺寸并不是关键性的。

美国专利US5,580,378公开了一种由可包括粉煤灰、硅酸盐水泥、砂、石灰和作为减重组分的、粒径范围为50-2000μm、密度为约11b/ft³的微粒化聚苯乙烯颗粒的含水胶凝混合物制成的轻质胶凝产品。该混合物可以浇注成例如基墙、屋瓦和砖等模制品。产品也可以用作砌筑砂浆、胶泥、灰泥或结构成分。

JP9 071 449公开了一种包括硅酸盐水泥和轻集料的轻质混凝土，所述轻集料例如将泡沫聚苯乙烯、珍珠岩或蛭石作为部分或全部集料。泡沫聚苯乙烯具有0.1-10mm的粒径和0.01-0.08的比重。

美国专利US5,580,378、US5,622,556和US5,725,652公开了一种由包括水泥和膨胀页岩、粘土、板岩、粉煤灰和/或石灰以及减重组分的含水胶凝混合物制成的轻质胶凝产品。该减重组分是粒径范围为50-2000μm的微粒化聚苯乙烯颗粒并且其特征是含水率范围为约0.5％-50％v/v。

美国专利US4,265,964公开了用作例如墙板等结构单元的轻质组合物，包含低密度可发泡热塑性颗粒；例如石膏等的胶凝基材；表面活性剂；作为发泡剂的添加剂以向混合物中引入适量空气；成膜组分和淀粉。可发泡热塑性颗粒尽可能完全膨胀。

WO 98 02 397公开了一种通过成型包含作为集料并具有约1.6-2的比重的合成树脂泡沫的水硬性粘合剂组合物制得的轻质混凝土屋面砖。

WO 00/61519公开了一种包括约40％至99％的有机聚合材料和1％至约60％加气剂的混合物的轻质混凝土。该混合物用于制备使用聚苯乙烯集料的轻质混凝土。该混合物需要使聚苯乙烯集料分散并改善聚苯乙烯集料和周围胶凝粘合剂之间的粘结。

WO 01/66485公开了一种轻质胶凝混合物，其包含以体积计5-80％的水泥、10-65％的发泡聚苯乙烯颗粒、10-90％的膨胀矿物颗粒和足量的水以使在适当的混合后制成发泡聚苯乙烯实质上均匀分布的浆料。

美国专利US6,851,235公开了一种建筑砌块，包括水、水泥和直径为3.18mm(1/8英寸)至9.53mm(3/8英寸)的发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫粒的混合物，各组分用量为68-95升(18-25加仑)水，150-190kg(325-425lb)水泥和850-1400升(30-50立方英尺)预膨胀(Prepuff)珠粒。

美国专利US5,913,791公开了一种建筑砌块，在砌块的一个或两个外表面具有可以承受并容纳例如钉子、螺钉或U形钉等穿透性固定件的水泥基粘附层。一层水泥基粘附层包含第一配比的水、水泥和发泡聚苯乙烯泡沫粒，第二外表面包含与第一配比不同的第二配比的水、水泥和发泡聚苯乙烯泡沫粒。

通常，现有技术中公认的应用为在混凝土组合物中以某些形式使用发泡聚合物以减少组分的总重量。加入发泡聚合物主要是为了在混凝土中占据空位并产生孔隙，并且典型地是使发泡聚合物中的“孔隙”最大化以达到该目的。通常，现有技术假定发泡聚合物颗粒会降低轻质混凝土组合物的强度和/或结构完整性。此外，由现有技术中轻质混凝土组合物制得的混凝土制品与本发明相比至少具有不一致的物理性能，例如杨氏模量、导热性和抗压强度，其典型地是显示出无法达到所希望的物理特性。

因此，在本领域中需要一种轻质混凝土组合物可以使制得的轻质混凝土制品具有可预测的和希望的物理性能，从而克服上述问题。

发明内容