[发明专利]用于和耐碱性玻璃纤维一起使用的含水泥合成物以及这种合成物制成的杆状物

说明书

技术领域

本发明涉及一种含水泥的合成物，并且特别涉及一种使用有效量的水泥、超塑化剂、偏高岭土、丙烯酸基共聚物和水的无沙合成物，并且所述合成物尤其适合用于制造杆状物。

背景技术

在现有技术中，将玻璃纤维增强混凝土(GFRC)用于建筑材料是众所周知的。典型地，所述材料由通过抗碱性玻璃纤维增强的合成物制成。基体材料由水泥、沙子、丙烯酸基共聚物(如苯乙烯-丁二烯聚合物，商品名为Forton)、水、和其它诸如增塑剂、硅粉、以及偏高岭土之类的组分。丙烯酸基共聚物的典型数量按重量计算为大约14％，由于这种聚合物粗略为50％的水，因此所述丙烯酸基共聚物的数量等于大约7％的固体。通过使用丙烯酸基共聚物，极大地提高了合成物的耐久性。所述聚合物(由于毛细作用)渗入玻璃纤维束的细丝之间的间隙中并分散至水泥和沙粒之间的整个基体。当砂浆通过蒸发和水合作用的开始而充分干燥时，聚合物颗粒将彼此粘附在一起，从而产生粘性聚合物膜，所述聚合物膜均匀地在整个加固基体上展开，由此涂覆上沙子、水泥和玻璃纤维。所述聚合物膜起到了防止进一步蒸发的屏障，所述屏障有效地密封合成物，以保持水合作用的水，而不需要进行湿固化。

偏高岭土用于GFRC，用以增强耐久性、强度和可使用性。增塑剂用于润湿所有的干燥的水泥和沙粒，由此减少了未化学结合的水，并且所述水的存在对成品造成影响的问题。

虽然在许多应用中，GFRC可以提供总体可接受的产品，然而GFRC会面临压缩强度和挠曲强度较低的问题，并且当GFRC被用于需要这些特性的结构时，所述问题会加剧。因而，需要能够表现出改善的特性、而且特别是改善的挠曲强度的、由玻璃纤维增强的基体合成物。本发明通过提供使用有效量的水泥、超塑化剂、偏高岭土、丙烯酸基共聚物和水的含水泥无沙合成物，并且所述合成物尤其适合用于制造杆状物。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种改善的含水泥合成物，作为用于结合抗碱性玻璃纤维的基体。

本发明的另一个目的在于改善的含水泥合成物和抗碱性玻璃纤维制成的合成材料。

本发明的又一个目的在于对于制造杆状物，尤其是制造适合于支撑公用设施等的杆状物的有用处的合成物材料。

随着对本发明的描述进行，其它目的和优点将变得清晰。

为了满足前述的目的和优点，本发明提供了一种含水泥合成物，包括：

a)用于赋予强度的有效量的水泥；

b)用于赋予韧性和长期耐久性的有效量的偏高岭土；

c)用于赋予最少量的所需水良好的流动性的有效量的超塑化剂；

d)诸如丙烯酸基共聚物之类的、用于赋予长期耐久性和改善的挠曲强度的有效量的湿固化消除剂；

e)以及余量的水；

f)其中，所述合成物为无沙的。

本发明还涉及由水泥合成物和抗碱性玻璃制成的杆状物，以及使用抗碱性玻璃制造被缠绕杆状物的方法，其中，上述的水泥合成物被用作所述杆状物的基体材料。

具体实施方式

本发明给出了其它已知的GFRC的显著优点，其中在机械特性、并且尤其是挠曲强度方面具有显著的改善。

在本发明的一个方式中，提供了一种含水泥的合成物，所述合成物包含有效量的水泥、如苯乙烯-丁二烯共聚物的丙烯酸基共聚物、超塑化剂、偏高岭土、水、以及任选的促进剂。

水泥可以是任意类型的水泥，然而优选的水泥是波特兰(Protland)水泥。波特兰水泥是一种由以下物质构成的水泥：钙、硅、铝、铁的氧化物构成的精密控制化合物；以及小量的其它成分，在最后研磨过程中，加入石膏到其中，以调节其固化时间。所使用的水泥的量将根据给定的结构应用而变化。当与抗碱性玻璃纤维和其它组分相结合时，所使用量对于提供足够的强度是有效的。优选的量包括按重量计算高达70％，而更优选的范围在50％-65％，而目标在63.3％左右。应当理解的是，除非另有说明，对重量百分率的参考基于将使用的基体材料的整个重量，即并非干燥的基重。虽然水泥颗粒大小分布可以变化，但是水泥应当具有非常微小的颗粒大小，以最小化成品的孔隙率。典型的颗粒大小的实例将是：85-95％小于45微米，70％小于20微米，40％小于10微米。