[发明专利]超轻矿物泡沫

说明书

生产矿物泡沫的方法，包括以下步骤：(i)分别制备水泥浆和水基泡沫，其中水泥浆包含水(W)和波特兰水泥(C)以及硅酸钙水合物结晶晶种；(ii)使水泥浆与水基泡沫接触以获得泡沫水泥浆；(iii)浇铸泡沫水泥浆并使其固化。

本发明涉及具有波特兰(Portland)水泥基底的超轻矿物泡沫(mineral foam)，涉及这种矿物泡沫的生产方法并涉及包含这些泡沫的建筑元件。

一般而言，矿物泡沫特别是水泥泡沫由于其性质，如其热绝缘性质、其隔音性质、其耐久性、其耐火性和其易实施性(easy implementation)，非常有利于许多应用。

矿物泡沫是泡沫形式的材料。这种材料通常由于其孔或空的空间而比典型的混凝土更轻量。这些孔或空的空间是由于矿物泡沫中存在空气，并且它们可能是气泡的形式。超轻泡沫被理解为通常具有20和300 kg/m³之间的其干燥状态密度的泡沫。

当将矿物泡沫倒入元件中时，矿物泡沫可能由于矿物泡沫中缺乏稳定性而塌陷，例如在其放置期间或其固化(set)之前塌陷。这样的问题可能是由于聚结现象、Ostwald熟化现象、静水压力或排水(draining)现象，后者尤其在显要高度的元件的情况下更大。

因此，生产矿物泡沫的困难是生产减少这些塌陷问题的稳定的矿物泡沫。然而，用于提供足够稳定的矿物泡沫的已知方法需要包含许多添加剂并且实现起来困难且成本高的水泥组合物。

在US 5,696,1741中，已经提出了同时使用(i)阳离子和(ii)阴离子组分以获得矿物泡沫。这种水泥泡沫包含硬脂酸铵作为阴离子组分和名为Arquad T的阳离子组分。

申请WO 2013/150148描述了基于包含不同掺合物的水泥的矿物泡沫。这些泡沫可以包含铝酸钙水泥以便允许快速固化，或者除了波特兰水泥之外还包含细的矿物组分。尽管如此，用这种方法达到的最低密度大多限于100kg/m³。

专利申请WO 2011/086333描述了基于铝水泥的矿物泡沫。这些水泥的高反应性确实允许形成稳定均匀的矿物泡沫，但是高成本和高反应性导致该发明在许多情况下难以被使用者使用。

为了满足使用者的要求，已经必须找到超轻和高稳定性矿物泡沫的配方，其实现(realisation)简单并且成本很低。

此外，本发明意图解决的问题是找到用于稳定和超轻矿物泡沫的配方，该矿物泡沫在当泡沫垂直倾倒时不塌陷，并且其实现是相对轻松并且成本很低的。

本发明涉及生产矿物泡沫的方法，包括以下步骤：

(i)分别制备水泥浆和水基泡沫(aqueous foam)，其中水泥浆包含水(W)和波特兰水泥(C)以及硅酸钙水合物(CSH)结晶晶种；

(ii)使水泥浆与水基泡沫接触以获得泡沫水泥(foamed cement)浆；

(iii)浇铸(cast)泡沫水泥浆并使其固化。

根据本发明的另一个特征，提供了通过本发明方法获得或可获得的矿物泡沫。根据本发明的泡沫可以用作建筑材料或绝缘材料。例如，矿物泡沫可以倾倒在两块石膏板之间，或两个砖墙之间或两个承重混凝土墙之间。

本发明还涉及包含根据本发明的矿物泡沫的建筑元件。

本发明提供的方法具有以下特征中的一个或多个：

该方法是通用的，也就是说它使得可以由任何类型的水泥生产稳定的矿物泡沫；

该方法容易实施；

该方法可以容易地输送到任何地点或工作地点；

该方法使得可以以连续的方式实施(implement)矿物泡沫。因此可以连续生产矿物泡沫并且不中断地倾倒这种泡沫。