[发明专利]水化硅酸钙工件和组合物及水化硅酸钙工件的生产方法

说明书

本发明涉及水化硅酸钙工件、以及水化硅酸钙组合物和水化硅酸 钙工件的生产方法。

人们已熟悉了水化硅酸钙(英语中水化硅酸钙通常被命名为CSH) 材质的隔热板。这些产品通过模塑和压热处理基于水、石灰，通常为 生石灰(具有化学式CaO)、波特兰水泥的组合物而获得。

本发明的目的在于：通过提供同时为性能良好的容易和/或快速生 产(即使是在工业规模上)且不太昂贵的产品，从而进一步扩大水化 硅酸钙产品的范围。

为此，本发明首先提供基于水化硅酸钙中的抗碱玻璃纤维的挤出 工件，该水化硅酸钙基本上通过由参数D50定义的粒度为小于或等于 100μm的二氧化硅与熟石灰(也被称为氢氧化钙，其化学式为Ca(OH)₂) 的反应而获得。

根据本发明的工件是挤出的。该挤出使得能够生产中空或实心的 复杂工件、以及复合工件。所述工件可具有伸长的形式，尤其形成型 材，具有任意形状的截面(正方形的、长方形的、卵形的、U形、T 形，其具有一个或多个圆形边缘，等等)。

此外还选择极力限制并且优选消除水泥的使用。因而，该工件可 包括作为含硅源的至少90％，优选95％，更优选100％的二氧化硅(唯 一的含硅源)，该水化硅酸钙因而唯一地通过二氧化硅与熟石灰的反 应而获得。

二氧化硅的使用使得能够更好地控制所得水化硅酸钙的类型，以 尤其增加对水化硅酸钙凝胶不利的晶体相，以便更具耐久性。晶体结 构的类型与压热热处理有关。

而且，与利用其配制剂通常所知是差的水泥基组合物相比，二氧 化硅的剂量确定更容易控制。

另外，二氧化硅是便宜的原料，并且容易获得。特别是，二氧化 硅可以是工业化生产的，例如研碎的、微粒化的砂。

除此之外，为了获得满意的机械性能，选择参数D50小于或等于 100μm的细质二氧化硅，而不是D50为mm量级的标准砂。

从美学的角度来讲，使用二氧化硅作为主要的甚至唯一的含硅源 使得可获得白色的、可着色工件，特别适合于装潢或装饰用途。这种 工件还可具有一个或多个技术功能。相反，基于水泥或其他白榴火山 灰如热解法二氧化硅、飞灰的工件通常是灰色的。

根据本发明的工件适用于室内和室外，因为它抗大气侵蚀(尤其 是雨、阳光、紫外线)。该工件还保持了归因于水化硅酸钙的耐火和 隔离性能。

由于生产该工件时使用的矿物基质碱性很大，典型地是pH值大于 或等于13，因此选择抗碱玻璃纤维(称为AR纤维)。AR玻璃丝的例 子是Saint-Gobain Vetrotex公司以和出售的纤维。

AR玻璃通常含有氧化锆ZrO₂。这些玻璃丝可选自现有的任何抗碱 玻璃丝(如专利GB1290528，US4345037，US4036654，US4014705， US3859106等中描述的那些)，并且优选含有至少5摩尔％的ZrO₂。根 据本发明的一种实施方式，构成这些丝的玻璃含有SiO₂、ZrO₂和至少 一种碱金属氧化物作为主要成分，所述碱金属氧化物优选Na₂O。

特别用于获得本发明玻璃丝的抗碱玻璃组合物是在专利 GB1290528中所记载的组合物，其主要由以下由摩尔百分比表示的组 分所组成：62-75％ SiO₂；7-11％ ZrO₂；13-23％ R₂O；1-10％ R’O；0-4％ Al₂O₃；0-6％ B₂O₃；0-5％ Fe₂O₃；0-2％CaF₂；0-4％ TiO₂；R₂O代表一种或 多种碱金属氧化物，优选Na₂O，并且任选地为Li₂O和/或K₂O，而R’O 代表一种或多种选自碱土金属氧化物、ZnO和MnO的组分。

这些纤维可提高弯曲抗性和压缩抗性。优选地，可选择可分散性 纤维以尽可能保证最佳的表面状态。

另外，根据本发明的挤出工件轻于基于水泥的工件。当附加在表 面(或支撑物)如墙表面或建筑物的立面上时，所述工件不构成大的 附加荷载。