BR112019002153B1 - Revestimento geopolimérico resistente ao fogo, livre de cimento e configurado para ser pulverizável ou espalhável quando aplicado e processo para proteção de uma construção contra fogo - Google Patents

Revestimento geopolimérico resistente ao fogo, livre de cimento e configurado para ser pulverizável ou espalhável quando aplicado e processo para proteção de uma construção contra fogo Download PDF

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Abstract

a presente invenção refere-se a um material à prova de fogo aplicado por pulverização, de concreto geopolimérico, de densidade controlada, que é projetado para satisfazer uma densidade-alvo desejada com baixa reticulação e boa resistência de ligação quando da cura. as formulações são úteis para tratamento de estruturas arquitetônicas para prover resistência ao fogo com subprodutos industriais e sem o impacto ambiental associado de dióxido de carbono e gases de feito estufa associados com outros cimentos. importante, as composições incluem um sistema de partícula sacrificial e de peso leve que dissipa temperaturas durante exposições de 1, 2, 3 e 4 horas a 1093º c (2000º f), sem experimentar uma temperatura maior do que 537º c (999º c) para a estrutura de base durante o período de exposição e até mesmo temperaturas menores com espessuras maiores sobre substratos menos duráveis tais como madeira e concreto.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] O presente pedido é uma continuação-em-parte do No. de Série U.S. 15/228.829, depositado em 4 de agosto de 2016, agora Patente U.S. No. 9.670.096 concedida em 6 de junho de 2017 e pedido de patente copendente número de série 15/474.074, depositado em 30 de março de 2017, os conteúdos de cada um são aqui incorporados a título de referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] A presente invenção refere-se a materiais à prova de fogo aplicados por pulverização e métodos para sua fabricação para proteção de aço, madeira, concreto e outros materiais de construção e industriais que requerem proteção de eventos de fogo inesperados. Mais particularmente, a invenção refere-se a materiais à prova de fogo aplicados por pulverização e métodos para sua fabricação, que reduzem significantemente a geração de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa durante a produção, diferente do cimento Portland e cimentos geopoliméricos típicos. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a uma abordagem totalmente nova de uso de um material à prova de fogo aplicado por pulverização de tipo de cimento geopolimérico para resistência, ligação e resistência ao calor, respectivamente, que demonstra características dinâmicas que proveem resistência elevada a calor, resistência compressiva elevada, resistência de ligação elevada e proteção contra corrosão elevada em itens de aço aos quais é posto.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0003] Pulverização cimentícia aplicada à prova de fogo não é um conceito novo. Por exemplo, é bem conhecido aplicar por pulverização lamas fluidas à prova de fogo a membros estruturais de metal e outras superfícies de construção a fim de prover um revestimento resistente ao calor sobre os mesmos. As Pat. U.S. Nos. 3.719.513 e 3.839.059, que são aqui incorporadas a título de referência, revelam formulações à base de gesso que contêm, em adição ao ligante de gesso, um agregado inorgânico de peso leve tal como vermiculita, uma substância fibrosa tal como celulose e um agente de entranhamento de ar.
[0004] Tipos de concreto geopoliméricos incluem “geopolímero de cinza volante ativada por álcali” e “cimento geopolimérico à base de escória”. (Há frequentemente confusão entre os significados dos termos ‘cimento geopolimérico’ e ‘concreto geopolimérico’. Um cimento é um ligante, enquanto concreto é o material compósito resultante da mistura e endurecimento de cimento com água (ou uma solução alcalina no caso de cimento geopolimérico) e agregados dispersos no ligante.
[0005] Cinza volante, também conhecida como “cinza combustível pulverizada” no Reino Unido, é um produto de combustão de carvão de partículas finas que são levadas para fora do boiler com os gases de combustão. A cinza que cai no fundo do boiler é chamada cinza do fundo. Em usinas de carvão modernas, a cinza volante é geralmente capturada por precipitadores eletrostáticos ou outro equipamento de filtragem de partícula antes dos gases de combustão atingirem as chaminés. Dependendo da fonte e da formação do carvão sendo queimado, os componentes da cinza volante variam consideravelmente, mas toda cinza volante inclui quantidades substanciais de dióxido de silício (SiO2) (ambos amorfo e cristalino), óxido de alumínio (Al2O3) e óxido de cálcio (CaO), os compostos minerais principais em estratos de pedra carregando carvão. No passado, cinza volante era geralmente liberada na atmosfera, mas padrões de controle de poluição do ar agora exigem que ela seja capturada antes da liberação por equipamento de controle de poluição. Nos Estados Unidos, cinza volante é geralmente armazenada em usinas de carvão ou posta em aterros. Cerca de 43% são reciclados, frequentemente usados como uma pozolana para produzir cimento hidráulico ou reboco hidráulico e uma substituição ou substituição parcial para cimento Portland em produção de concreto. As pozolanas asseguram o endurecimento de concreto e reboco e proveem concreto com mais proteção de condições úmidas e ataque químico.
[0006] A queima de carvão mais duro, de antracita mais velha e betuminoso tipicamente produz cinza volante de Classe F. Esta cinza volante é de natureza pozolânica, e contém menos de 7% de cal (CaO). Possuindo propriedades pozolânicas, a sílica vítrea e alumina de cinza volante Classe F requer um agente de cimentação, tal como cimento Portland, cal viva ou cal hidratada - misturado com água para reagir e produzir compostos cimentícios. Alternativamente, adição de um ativador químico tal como silicato de sódio (vidro líquido) a uma cinza Classe F pode formar um geopolímero. Notadamente, cimentos geopoliméricos se baseiam em tais materiais naturais minimamente processados ou subprodutos industriais para reduzir significantemente sua pegada de carbono, enquanto também sendo muito resistentes a muitas questões de durabilidade de concreto comuns.
[0007] A cinza volante produzida a partir da queima de lignita mais nova ou carvão sub-betuminoso, em adição a ter propriedades pozolânicas, também tem algumas propriedades de autocimentação. Na presença de água, a cinza volante Classe C endurece e fica mais forte com o tempo. Cinza volante Classe C geralmente contém mais de 20% de cal (CaO) e, diferente da Classe F, a cinza volante Classe C de autocimentação não requer um ativador. Os teores de álcali e sulfato (SO4) são geralmente maiores em cinzas volante Classe C.
[0008] O cimento geopolimérico à base de escória frequentemente usa uma escória de alto-forno, moída, granulada (GGBFS) que é obtida através de arrefecimento de escória de ferro derretido (um subproduto de produção de ferro e aço) de um alto-forno em água ou vapor, para produzir um produto granula, vítreo, que é então seco e moído em um pó fino.
[0009] Reciclagem de cinza volante e materiais de GGBFS tem se tornado muito popular nos últimos anos devido aos custos altos de aterro, interesse em desenvolvimento sustentável e pegada de carbono reduzida para construções.
[0010] O uso de formulações de tipos de cimento e concreto geopoliméricos em pulverizador aplicado à prova de fogo é relativamente novo.Tipos de cimento geopolimérico têm uma resistência ao calor que é tipicamente relativamente alta quando comparado com cimento Portland, mas há desafios no uso deste material como um revestimento à prova de fogo.
[0011] O WO 2015/144796A1 descreve uma composição de revestimento cimentício à prova de fogo contendo polímeros orgânicos e escória de alto-forno. A invenção provê uma composição tendo uma densidade a granel de 0,8/cm3 ou menos compreendendo (a) 25-65% em peso de um ligante inorgânico compreendendo (i) 83 a 100% em peso de cimento de aluminato de cálcio, (ii) 0 a 14% em peso de sulfato de cálcio, (iii) 0 a 9% em peso de cimento Portland onde a % em peso de (i), (ii) e (iii) é baseada na soma de (i)+(ii)+(iii), (b) 0,5-15% em peso de um ou mais polímeros orgânicos, (c) 30-75% em peso de uma ou mais cargas inorgânicas onde a densidade a granel das cargas é menos do que 0,5 g/cm3, onde a % em peso é calculada sobre o peso total de todos os componentes não voláteis na composição.
[0012] A Patente U.S. No. 5.718.759 descreve um material cimentício corta-fogo feito de agregado pozolânico e uma mistura de cimento Portland e escória de alto-forno moída (Coluna 1, Linhas 15-20; Coluna 1, Linhas 58-67; Coluna 2, Linhas 57-65; Coluna 6, Linhas 5-24). É revelada uma composição cimentícia que é útil para materiais de construção resistentes à água, incluindo mantas de piso, placas de apoio, materiais de piso de autonivelamento, materiais de remendo de estrada, placa de fibra, pulverizadores à prova de fogo e materiais corta- fogo que inclui cerca de 20% em peso a cerca de 75% em peso de beta- hemi-hidrato de sulfato de cálcio, cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso de cimento Portland, cerca de 4% em peso a cerca de 20% em peso de sílica fumê e cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso de agregado pozolânico. O componente do cimento Portland pode também ser uma combinação de cimento Portland com cinza volante e/ou escória de alto-forno moída.
[0013] A Patente U.S. No. 8.519.016 descreve uma composição ligante cimentícia de peso leve contendo cinza volante, sal de metal alcalino de ácido cítrico, silicato de metal alcalino, agente espumante para aprisionamento de ar e água (Coluna 3, Linhas 46-62; Coluna 4, Linhas 20-25; Coluna 4, Linhas 60-67; Coluna 8, Linhas 1-5). A invenção refere-se a um método de produção de uma composição ligante cimentícia de peso leve com resistência compressiva aperfeiçoada para produtos tais como painéis cimentícios. O método mistura cinza volante, sal de metal alcalino de ácido cítrico, silicato de metal alcalino, agente espumante para aprisionamento de ar, água e na modalidade preferida um agente de estabilização de espuma. Composições que incluem cinza volante selecionada do grupo consistindo em cinza volante Classe C, cinza volante Classe F e misturas das mesmas, sais de metal alcalino de ácido cítrico, silicatos de metal alcalino, agentes espumantes e preferivelmente um estabilizador de espuma, tal como álcool de polivinila, e não requerem uso de retardantes de endurecimento. Composições contendo cinza volante Classe F podem conter opcionalmente cimento Portland Tipo III.
[0014] A Patente U.S. No. 8.167.998 descreve uma composição de concreto de pronta mistura de peso leve contendo combinação de agregado grosso tal como escória de alto-forno moída granulada, cinza volante, vidro, sílica, xisto expandido, perlita e/ou vermiculita, bem como retardantes de endurecimento tais como boratos. Neste contexto mais amplo, a patente descreve uma composição de concreto de pronta mistura de peso leve que contém 8-20 por cento em volume de cimento, 11-50 por cento em volume de areia, 10-31 por cento em volume de partículas prepuff, 9-40 por cento em volume de agregado grosso e 1022 por cento em volume de água, onde a soma de componentes usados não excede 100 por cento em volume. As partículas prepuff têm um diâmetro de partícula médio de a partir de 0,2 mm a 8 mm, uma densidade a granel de a partir de 0,02 g/cm3 a 0,64 g/cm3, uma razão de aspecto de a partir de 1 a 3. O valor de queda (slump) da composição medido de acordo com ASTM C 143 é de a partir de 5,08 a 20,32 cm (2 a 8 polegadas). Após a composição de concreto de pronta mistura de peso leve ser endurecida por 28 dias, ela tem uma resistência compressiva de pelo menos 9.652,66 kPa (1400 psi) conforme testado de acordo com ASTM C39.
[0015] O WO 2016/016385A1 descreve um geopolímero usado como um ligante para material de isolamento resistente ao fogo (Página 1, Linhas 3-7; Página 6, Linhas 2-9; Página 7, Linhas 30-33; Página 8, Linhas 5-15). A referência ilustra uso de um geopolímero em uma composição de revestimento para um componente de construção civil, um componente revestido para uso em construção civil onde o revestimento compreende um geopolímero, um método de revestimento de um componente compreendendo aplicação de uma mistura de geopolímero curável a uma superfície do componente e cura da mistura para formar um revestimento geopolimérico curado e uso de um geopolímero como uma argamassa.
[0016] A Publicação de Patente U.S. No. 2014/0047999 descreve um compósito de cimento resistente a ácido e temperatura alta contendo cinza volante e escória moída. A patente refere-se em grande parte a um processo para a produção de compósitos de cimento resistentes a ácido e temperatura alta, onde a matriz é cinza volante F ativada por álcali sozinha, cinza volante F combinada com escória moída ou escória moída sozinha. A cinza volante F produz sistemas de cimento ativado por álcali de qualidade mais baixa. Por outro lado, a falta de óxido de cálcio resulta em resistência muito alta a ácidos inorgânicos ou orgânicos médio e altamente concentrados. A resistência alta e a permeabilidade baixa de sistemas de cimento com cinza volante F pura são obtidas usando na composição sílica fumê não densificada, o dióxido de silício amorfo obtido como subprodutos na produção de ferro- silicones. Sílica em nanopartícula precipitada feita de silicatos solúveis e sílica fumê em nanopartícula produzida através da queima de tetracloreto de silício na corrente de hidrogênio.
[0017] A Publicação de Patente U.S. No. 2015/0321954 descreve um cimento geopolimérico contendo cinza volante e escória de alto- forno granulada. A patente descreve um ativador componente sólido para uso em um cimento geopolimérico contendo um material silico- aluminato compreendendo uma mistura de silicato de sódio e carbonato de sódio para ativação do cimento geopolimérico ao aumentar a reatividade do material silico-aluminato no cimento geopolimérico quando formando concreto geopolimérico.
[0018] A EP 0807614B1 descreve um concreto de pulverização contendo vidro de aluminato de cálcio, silicato de alumínio e material pozolânico.
[0019] Problemas adicionais existem com os tratamentos à prova de fogo anteriores. Por exemplo, os arquitetos têm muitas especificações para estruturas de construção e os componentes que formam suas infraestruturas ocultas e expostas. Tais especificações podem também incluir a densidade de equilíbrio de qualquer revestimento à prova de fogo aplicado. Especificações típicas são 240, 320,37, 400, 641 e 800,92 kg/m3 (15, 20, 25, 40 e 50 libras por pé cúbico).
[0020] Um revestimento à prova de fogo aplicado é preferivelmente feito através de pulverização com equipamento de pulverização convencional, embora reparos de revestimento possam ser feitos com um material de viscosidade maior e uma espátula. O revestimento aplicado deve também exibir boa resistência reológica, curar totalmente e sem reticulação substancial e exibir boa resistência de ligação ao substrato aplicado.
[0021] Dois tipos de testes padrão são usados para medir a resistência ao fogo de revestimentos aplicados sobre um substrato de metal. Ambos medem o tempo requerido para o substrato protegido atingir 537,78° C (1000° F). Este tempo é geralmente compreendido como o tempo provido para permitir que os ocupantes da estrutura protegida escapem. Desta maneira, um tempo maior significa um período mais longo de evacuação da estrutura.
[0022] O primeiro teste é encontrado em ANSI/UL263 “Fire Tests of Building Construction Materials”. (O teste ANSI/UL263 é equivalente a ASTME119). Este teste aplica um nível alto de aquecimento até 1093° C (2000° F) durante um período de tempo designado. O segundo teste é ANSI/AL1709 “Rapid Rise Fire Tests of Protection Materials for Structural Steel” que aplica o calor de 1093° C (2000° F) durante 5 minutos. O teste ANSI/UL1709 é geralmente considerado ser o teste mais severo.
[0023] Seria desejável ter um revestimento geopolimérico eficaz que pudesse ser aplicado através de pulverização, espátula ou técnicas similares que possam aplicar um revestimento resistente ao fogo eficaz a uma infraestrutura de construção.
[0024] Seria também desejável ter um revestimento geopolimérico resistente ao fogo que exibisse resistência reológica boa, resistência de ligação e durabilidade boa.
[0025] Seria desejável também ter um revestimento geopolimérico que pudesse ser ajustado para uma densidade de equilíbrio especificada quando da cura para satisfazer várias especificações de construção e que exibisse bons tempos de resistência ao fogo com os padrões de teste aplicáveis.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0026] A presente invenção refere-se a materiais e métodos para produção de um pulverizador cimentício aplicado de concreto de fusão a frio de densidade controlada á prova de fogo para uso nas indústrias da construção e manutenção para proteção de aço, madeira, concreto e outros materiais de construção e industriais que necessitem proteção de eventos de fogo inesperados.
[0027] Um propósito para desenvolvimento do produto da presente invenção era prover uma formulação que reduza significantemente a geração de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa durante a produção, diferente do cimento Portland e cimentos ou concretos geopoliméricos típicos.
[0028] Um outro desenvolvimento da presente invenção era prover um revestimento geopolimérico eficaz que possa prover um revestimento resistente ao fogo eficaz a uma infraestrutura de construção.
[0029] Um propósito adicional era prover um revestimento geopolimérico resistente ao fogo que exibisse boa resistência reológica, resistência de ligação e boa durabilidade.
[0030] Um propósito adicional para desenvolvimento da presente invenção era prover um revestimento geopolimérico que pudesse ser ajustado para uma densidade de equilíbrio especificada quando da cura para satisfazer várias especificações de construção e que exibisse bons tempos de resistência ao fogo com padrões de teste aplicáveis.
[0031] Um propósito adicional é aumentar a qualidade do produto através da redução de danos a itens construídos de, por exemplo, exposições a condições climáticas (tal como clima extremo ou variável), calor extremo, agentes químicos de dano tais como cloretos, sulfatos, ácidos, ou similar, ou dano de impacto ao pulverizador aplicado à prova de fogo de esforços de expedição ou construção.
[0032] Um propósito adicional para os materiais e métodos revelados aqui é prover indústrias, tal como a indústria da construção, com um produto que reduz significantemente a geração de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa durante produção, diferente do Cimento Portland e cimentos geopoliméricos típicos. Ainda, uma outra vantagem da invenção é que ela utiliza processos e materiais básicos que podem ser incorporados a instalações e metodologias de produção existentes.
[0033] De acordo com os propósitos e objetivos mencionados acima e que se tornarão aparentes a partir da presente descrição, revestimentos geopoliméricos da invenção e um processo de proteção de pelo menos uma porção de uma construção com a dita composição são baseados na aplicação à construção de um material resistente ao fogo que compreende uma mistura de:
[0034] (a) 15-50% em peso de pelo menos um agregado de peso leve tendo uma gravidade específica a granel de menos de 1,0 e um diâmetro variando de a partir de cerca de 0,025 mm a cerca de 12,5 mm;
[0035] (b) 5-60% em peso de pelo menos um material cimentício,ativado por álcali;
[0036] (c) 2-15% em peso de pelo menos um ativador para o dito material cimentício, ativado por álcali;
[0037] (d) 0-15% em peso de pelo menos um retardante de tempo de endurecimento;
[0038] (e) 0-5% em peso de pelo menos um material de proteína ou material de proteína sintético;
[0039] (f) 0,01-5% em peso de pelo menos uma fibra resistente a álcali;
[0040] (g) 0-2% em peso de óxido de magnésio;
[0041] (h) 0-4% em peso de redutor de água;
[0042] (i) 0-4% em peso de um potencializador de reologia; e
[0043] (j) água.
[0044] Com relação à GGBFS e cinza volante, qualquer uma pode ser usada sem a outra ou os materiais podem ser combinados como uma porção do material cimentício.
[0045] Em alguns casos, onde esforços de mudança de peso unitário e mudança de volume são extraordinariamente problemáticos, uma proteína ou material de proteína sintético obtendo as mesmas características que a proteína é capaz de formar uma ligação covalente fraca com os hidróxidos e silicatos, alterando aí a concentração iônica dos hidróxidos e silicatos para o propósito de retenção de água, manutenção de um volume consistente durante o processo de cura e redução das características de pegajoso/viscoso de silicatos é utilizado. As concentrações da proteína podem variar de entre cerca de 0,05% (p/p) e cerca de 2,5% (p/p) da massa cimentícia.
[0046] Outros objetivos e vantagens da presente invenção se tornarão aparentes a partir da descrição que segue tomada em conjunto com quaisquer desenhos acompanhantes onde são mostradas, a título de ilustração e exemplo, certas modalidades da presente invenção. Qualquer desenho contido aqui faz parte do presente pedido e inclui modalidades exemplares da presente invenção e ilustram vários objetos e características da mesma.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0047] Os revestimentos geopoliméricos da invenção exibem uma viscosidade adequada para aplicação por pulverização e compreendem uma mistura resistente ao fogo que contém uma mistura de ingredientes que formam um revestimento resistente ao fogo que exibe a habilidade em aplicar um revestimento de uma densidade de equilíbrio predeterminada com pouca ou nenhuma reticulação, resistência compressiva boa e resistência de ligação superior. Tais revestimentos são ambientalmente sensíveis e têm aplicação ampla em estruturas residenciais, comerciais e de multi-habitação.
[0048] A menos que de outro modo indicado, todas as exigencies de material são expressas como % p/p, compreendidas ser a massa de um constituinte particular sobre a massa da mistura toda, conforme indicado, inclusive de água x 100%.
[0049] A presente invenção refere-se a um material à prova de fogo,cimentício, de concreto, de densidade controlada, que pode ser aplicado com equipamento de pulverização convencional para revestimentos resistentes a fogo para obter uma densidade de equilíbrio predeterminada, desejada. O produto da presente invenção é útil para proteção de aço, madeira, concreto e outros materiais de construção e industriais que requerem proteção de eventos de fogo inesperados.
[0050] Um desenvolvimento único no desenvolvimento da formulação foi superar a degradação e derretimento de geopolímero em temperaturas de exposição em torno de 537,78 a 648,89° graus Celsius (1.000 a 1.200 graus Fahrenheit). Isso foi obtido projetando um sistema de partícula sacrificial e de peso leve que dissipou temperaturas durante exposições de 1, 2, 3 e 4 horas a 1093° C (2.000 graus Fahrenheit), sem experimentar uma temperatura maior do que 537° C (999 graus Fahrenheit) ao aço de base durante o período de exposição e menos temperatura com espessuras maiores para substratos menos duráveis tais como madeira e concreto.
[0051] Um outro desafio único foi equilibrar constituintes da mistura para obter uma densidade de equilíbrio de projeto construído, predeterminada, consistente, dentro da faixa de a partir de cerca de 240 kg/metro cúbico (15 libras por pé cúbico (pcf) a cerca de 961 kg/metro cúbico (60 pcf), com densidades-alvo específicas de 240 kg/metro cúbico (15 pcf), 400 kg/metro cúbico (25 pcf), 641 kg/metro cúbico (40 pcf) e 800,92 kg/metro cúbico (50 pcf), enquanto mantendo resistências de compressão relativas dentro da faixa de 1,4-20,7 MPa (200-3000 psi), preferivelmente resistências compressivas de cerca de 1,4 MPa (200 psi), 5,2 MPa (750 psi), 12,3 MPa (1.800 psi) e 20,7 Mpa (3.000 psi) para propósitos de durabilidade.
[0052] Esses desafios foram superados através da utilização de tamanhos e tipos variáveis de agregados de peso leve, diminuindo a reologia de resistência a cisalhamento coesiva (úmida) da mistura desta maneira reduzindo a pressão da bomba e incorporando uma estrutura de ar aprisionado e entranhado.
[0053] As formulações de acordo com a presente invenção utilizam ativadores vítreos que mobilizam outros materiais vítreos e polimerizam sacrificialmente esses materiais em várias formas de óxidos, hidróxidos e hidratos de vidro e metálicos sob os efeitos de muito calor. Esta polimerização reduz a perda de massa durante determinações do peso unitário de equilíbrio de material. Perda de massa durante aquecimento é tipicamente exacerbada quando partículas de peso leve absorveram líquidos durante os processos de aplicação e mistura. Aplicação da formulação sob as pressões típicas em um pulverizador comercial podem também compactar artificialmente a formulação para exibir uma densidade aparente maior.
[0054] Análise dos resultados do teste e sistema de dissipação de temperatura da presente invenção a 1093° C (2000° F) identifica claramente que dissipação de temperatura em mais e menos do que 1093° C (2000° F) ocorre com espessuras de sistema relativo variáveis aplicáveis para outras temperaturas. A temperatura de teste de 1093° C (2000° F) foi escolhida com base na prática da indústria padrão atual conforme prescrito pela American Society for Testing and Materials (ASTM) e o Underwriter Laboratories (UL) conforme refletido pelos protocolos do UL 263 (ASTM E119) e UL 1709.
[0055] Enquanto todas as medidas utilizadas para superar os desafios são aplicáveis, uma ou mais das medidas são selecionadas com base na aplicação de campo, na bomba utilizada e no método de aplicação no caso de nenhuma bomba ser utilizada.
[0056] É notado que materiais à prova de fogo aplicados por pulverização ou com espátula que, quando queimando durante um evento de fogo e onde o material consumido pode ser exposto a humanos, não deve produzir fumaça prejudicial. Desta maneira, quando o material consumido pode ser exposto a humanos, os materiais constituintes e o equilíbrio de tais utilizados nas misturas processadas que produzem fumaça tóxica quando submetidos a temperaturas em excesso de 1092,8° C (1,999° F) não devem ser usados.
[0057] Os materiais específicos usados na presente invenção são escolhidos em grande parte com base em custo, habilidade de bombeamento, eficácia em controle de peso unitário e absorção de água. Com relação à absorção de água, os materiais usados na presente invenção são em grande parte diferentes dos produtos à prova de fogo aplicados por pulverização pelo fato de que a presente invenção não usa nenhum cimento Portland da mistura. Em misturas contendo Portland, água é absorvida na mistura e é então perdida quase que totalmente conforme o material seca para sua densidade de equilíbrio. Esta perda de peso torna difícil prover formulações que obterão de modo consistente uma densidade de equilíbrio alvo, desejada, do revestimento aplicado.
[0058] Quando água é adicionada à presente invenção, a água mistura com e ativa o metassilicato de sódio, tetraborato de sódio e outros materiais solúveis. Esses materiais então polimerizam e se ligam à água em uma forma que não evapora totalmente durante a fase de secagem. Desta maneira, qualquer água que entre nos poros de quaisquer materiais absortivos fica nos materiais absortivos de peso leve e apenas aumenta a densidade da partícula de peso leve. Ao usar materiais de baixa absorção de água, a mistura resultante é mais estável em sua densidade e permite melhor controle do revestimento final.
[0059] A água deve ser potável para prover um grau maior de consistência em propriedades e comportamentos da formulação resultante. Por exemplo, o equilíbrio de constituinte com tipos variados de fornecimento de água deve levar em conta pH variável, teor de mineral, fluoreto e outros agentes químicos e ingredientes.
[0060] A quantidade de água usada na presente formulação deve ser determinada através de testes de batelada de rotina para obter as características de densidade, resistência e viscosidade desejadas para aplicação por pulverização com uma bomba de pressão. Água é geralmente adicionada à mistura em quantidades em massa variando de a partir de cerca de 10% (p/p) a cerca de 65% (p/p), preferivelmente uma quantidade dentro da faixa de 10-50% em peso, de modo que a concentração de água é eficaz para produzir consistências de queda e outras características que obedeçam às exigências do projeto para o propósito pretendido variando de um reparo ou revestimento vertical ou no alto aplicado com espátula a materiais de revestimento aplicados por pulverização para vários itens estruturais incluindo metal, concreto e madeira.
Os Agregados
[0061] Os agregados devem compreender ou consistir em agregados de peso leve tendo uma gravidade específica mais baixa possível, mas normalmente não maior do que 1,0, preferivelmente menos do que ou igual a cerca de 0,60 e ainda mais preferivelmente menos do que ou igual a cerca de 0,40. Importante, os agregados escolhidos não devem produzir fumaça tóxica quando expostos a temperaturas em excesso de 1092° C (1,999° F). Materiais de carga de peso leve adequados podem incluir vermiculita, cinzas vulcânicas, bauxita, outros materiais vulcânicos vesiculares, vidro expandido, bolhas de vidro, bolhas de alumínio, xisto expandido, crioesferas que podem ser feitas pelo homem ou um subproduto de combustão de carvão, veios de ar sintéticos ou de proteína, poliestireno expandido, algodão e outros materiais feitos pelo homem ou de ocorrência natural ou de criação de veio. Agregados de baixa absorção tal como vidro expandido revestido têm propriedades de absorção de líquido menores e são preferidos.
[0062] Vermiculita é altamente absortiva de água, mas concentrações relativamente altas de vermiculita podem ser usadas para controlar a densidade. A vermiculita é também fácil de bombear.
[0063] Poliestireno expandido tem poucas características absortivas e melhora bastante o bombeamento. Ele é também um pouco inflamável de modo que concentrações menores são usadas para reter resistividade ao fogo boa. Quando poliestireno expandido queima, ele cria dióxido de carbono e vapor de água que algumas vezes isolam a camada, mas ele também começa a degradar em torno de 82°-116° C (180° F a 240° F) de maneira que tamanhos de partículas menores e concentrações baixas de poliestireno expandido são preferivelmente usados de modo que os veios deixados da degradação durante exposição à temperatura são pequenos e menores em volume.
[0064] A perlita tem uma capacidade de absorção de água menor do que a vermiculita e é um grande isolante. Perlita de densidade maior é uma partícula mais dura, mas mais difícil de bombear de modo que a concentração deste material deve ser equilibrada com a quantidade de vermiculita e poliestireno expandido para reduzir desgaste e rasgo no equipamento de bombeamento. Preferivelmente, a perlita com a densidade mais baixa é usada para reduzir a pressão da bomba e controlar melhor o peso unitário da mistura.
[0065] Vidro expandido na presente mistura tem propriedades de isolamento baixas e é preferivelmente revestido para reduzir a capacidade de absorção. Vidro expandido, no entanto, é um pouco abrasivo e aumenta as pressões de bombeamento de modo que sua concentração em qualquer mistura deve ser equilibrada contra aqueles efeitos contribuídos por outros materiais na mistura.
[0066] Para propósitos de bombeamento, usar um mínimo de 2 tamanhos diferentes de agregado é vantajoso para reduzir as propriedades de formação de fardo de materiais de graduação descontínua (gap-graded) durante bombeamento. Partículas arredondadas são vantajosas e na maioria dos casos uma crioesfera estável resultante de combustão de carvão ou crioesferas feitas pelo homem de cerâmica, alumínio ou vidro são preferidas.
[0067] O agregado combinado está preferivelmente presente, em termos de massa, em uma quantidade de a partir de cerca de 15% (p/p) a cerca de 50% (p/p) da massa da mistura final incluindo água. A concentração individual ou total do agregado combinado deve ser ajustada e equilibrada para obter características de bombeamento adequadas no caso de aplicações pneumáticas, resistência e densidade de peso unitário. O volume de agregado e materiais cimentícios é equilibrado para obter a densidade de peso unitário especificada para o projeto, que pode variar de a partir de cerca de 240 kg/m3 a cerca de 800,92 kg/m3 (15 pfc a cerca de 50 pfc).
[0068] A quantidade específica de agregado usada na presente formulação deve ser determinada através de testes de batelada experimental de rotina que têm como objetivo obtenção da densidade, resistência e viscosidade de bombeamento desejadas. Para projetos que usam uma pulverização de projeção pneumática, o tamanho máximo de agregado deve ser selecionado com base no equipamento pretendido. Um tamanho de agregado nominal máximo de cerca de 5 mm é geralmente eficaz. Quando bombeando com bombas de rotor- estator, uma concentração alta de vermiculita é desejável. Quando bombeando com bombas do tipo squeeze ou pistão, poliestireno expandido é útil em concentrações variando de a partir de cerca de 2,5 a 15 por cento, particularmente quando bombeando até elevações altas. Materiais Cimentícios
[0069] Materiais cimentícios devem ser combinados com os materiais agregados secos antes da embalagem ou outro empacotamento. Os materiais cimentícios incluem preferivelmente pelo menos uma de cinza volante (Classe C ou Classe F) e Escória de Alto- forno Moída Triturada (GGBFS). Cinza volante Classe C tem uma concentração de cal geralmente alta, isto é, maior do que 15% em peso até 30% em peso, cinza volante Classe F geralmente tem menos de 7% em peso de cal. Ambos os materiais GGBFS e cinza volante são o produto e refugo de queima de materiais industriais em temperaturas e, desta maneira, ambos os materiais têm uma resistência relativa alta a calor que os torna componentes excelentes para um revestimento resistente ao calor.
[0070] A cinza volante e a Escória de Alfo-forno Moída Granulada (GGBFS) são preferivelmente adicionadas em uma concentração suficiente para produzir a resistência, mudança de volume, carbonação e comportamento reológico da mistura desejados. Concentrações adequadas estão em concentrações variando até cerca de 70% (p/p), preferivelmente até cerca de 60% em peso, ainda mais preferivelmente dentro de uma faixa de a partir de cerca de 5-50% em peso e especialmente dentro de uma faixa de 15-50% em peso. As concentrações de cinza volante e da GGBFS da mistura devem ser selecionadas equilibrando quantidades em massa e volume de cinza volante e/ou GGBFS em projetos de mistura até que as características sejam conforme especificado pelas exigências do projeto.
[0071] A adição de quantidades desejáveis de GGBFS ou cinza volante não atingindo a resistência compressiva desejada, hidróxido de cálcio pode ser adicionado em uma quantidade dentro da faixa de a partir de cerca de 1% (p/p) a cerca de 10% (p/p) para aumentar a resistência. Tipicamente e preferivelmente, a faixa total está dentro de uma faixa de a partir de cerca de 5% (p/p) a cerca de 70% (p/p). A quantidade de um ou ambos os materiais é dependente das características inerentes incluindo o teor de cálcio, o teor de alumínio, o teor de carbono (perda em ignição) e o teor de silício.
[0072] Uso de uma mistura de dois ou três materiais cimentícios é vantajoso para propósitos de produção a fim de reduzir os efeitos de variabilidade de um dos materiais (se propriedades variáveis forem uma questão para a fonte selecionada de tal material).
[0073] Materiais de pozolana de ocorrência natural tais como argila caulim, argila atapulgita e outros minerais naturais ou feitos pelo homem podem ser utilizados. Esses materiais de argila têm preferivelmente um teor de dióxido de silício/sódio acima de cerca de 40% e não produzem fumaça tóxica quando expostos a temperaturas acima de 1092,8° C (1,999° F). Teste de rotina será usado para determinar a concentração ótima de cada material, mas uma quantidade cimentícia total entre 59 (para densidade baixa) e 474 (para densidade alta) kg por metro cúbico (100-800 libras por jardas cúbicas), preferivelmente 59-415 kg por metro cúbico (100-700 lb/j3) é eficaz.
[0074] A cinza volante e a GGBFS são materiais pozolânicos e cimentícios que permitem que a formulação evite o uso de cimento Portland. Os materiais cinza volante e GGBFS são ativados pelo sal álcali. Ou um ou outro ou ambos são usados nas formulações de acordo com a presente invenção. A GGBFS é desejável como um potencializador de resistência devido a um teor de hidróxido de cálcio elevado porque hidróxido de cálcio é muito ativo. A cinza volante também contém um pouco de hidróxido de cálcio, mas em torno de 30 a 50% daquele encontrado na GGBFS, e ela não é tão eficaz para agregar resistência à formulação. As quantidades específicas desses materiais que são usados em uma formulação final são determinadas com testes de batelada de rotina para obter resistência e peso unitário melhores para a densidade de equilíbrio-alvo.
Os Ativadores para os Materiais Cimentícios
[0075] Os ativadores para material cimentício incluem preferivelmente metassilicato de sódio ou potássio ou pentaidrato de metassilicato de sódio ou potássio. A quantidade precisa de quanto de cada um é adicionado depende da resistência da mistura, mudança de volume, carbonação e comportamento reológico desejados. Quantidades adequadas estão geralmente dentro da faixa de a partir de cerca de 2% (p/p) a cerca de 25% (p/p), preferivelmente 4-20% em peso com base na mistura final. A concentração de metassilicato ou pentaidrato de sódio ou potássio na mistura deve ser selecionada equilibrando as quantidades de massa e volume em projetos de mistura até que as características obedeçam às exigências do projeto. Durante eventos onde tempos de mistura são muito curtos tal como mistura e bombeamento contínuos para aplicações de pulverização, elevação do teor de pentaidrato é algumas vezes benéfico para assegurar incorporação completa de materiais de silicato ou redução do tamanho de partícula do pentaidrato ou metassilicato permite reações mais rápidas com água. A quantidade de metassilicato ou pentaidrato de sódio ou potássio é reduzida quando cimentos Portland ou outros são utilizados.
[0076] Em casos onde a aplicação é em uma área industrial sujeita a uma partícula ácida tendo origem no ar, concentrações maiores de metassilicato são desejadas para aumentar as camadas de teor de silício, dióxido de silício ou dióxido de potássio e resistência relativa a ataque ácido. Em aplicações industriais sujeitas a ácidos, a mistura será resistente a todas as concentrações de ácido baixas exceto ácido fluorídrico. Aumento do teor de metassilicato aumentará inerentemente o peso da unidade de equilíbrio e, desta maneira, equilíbrio dos materiais de peso leve e de veio deve ser obtido. Em casos onde a aplicação é submetida a eventos climáticos moderados ou extremos (temperatura) e precipitação, o teor de metassilicato é tipicamente mantido acima de 7 por cento para obter resistência suficiente para resistir a esses efeitos.
[0077] Metassilicato de sódio é um sal álcali. O metassilicato de sódio ativa os componentes pozolânicos na cinza volante e GGBFS para reduzir a permeabilidade e aumentar a resistência. O metassilicato de sódio carrega a maior responsabilidade pelo aumento do peso agregado absortivo de modo que sua concentração deve ser equilibrada efetivamente contra a absorvidade inerente dos agregados usados na mistura.
[0078] As composições de acordo com a presente invenção são referidas aqui como concreto de “fusão a frio” para denotar pozolanas carregando dióxido de silício e alumínio como uma composição curada ou curável que são ativadas e ligadas por álcalis para formar um material endurecido e que não usam hidróxido de metal alcalino líquido, por exemplo, LiOH, como ativador primário ou agente de modificação de pH. Testes pelos inventores mostraram que o uso de hidróxidos de metal alcalino líquidos, tal como LiOH, resulta em composições curadas que não têm as características de resistência necessárias para produzir um revestimento resistente ao fogo efetivo. As composições de concreto de fusão a frio de acordo com a invenção proveem um material de qualidade alta de tempo de endurecimento, volume e densidade controlados.
Retardantes de Tempo de Endurecimento
[0079] Os materiais de retardo de tempo de endurecimento devem ser selecionados com base na eficácia do material na combinação constituinte utilizada. Em geral, se 1 hora de tempo de endurecimento for obtida usando o material mais econômico e concentração relativa, isso é satisfatório para permitir acabamento da camada se necessário.
[0080] Retardantes de tempo de endurecimento adequados incluem tetraborato de sódio, di-hidrato de citrato de sódio, ácido cítrico, ácido bórico e ácido salicílico. Retardantes de tempo de endurecimento que são geralmente adicionados a formulações de acordo com a invenção são adicionados em uma quantidade dentro de uma faixa de a partir de cerca de 0 a cerca de 15,0% (p/p) em massa da mistura incluindo água, para prolongar o tempo de endurecimento e/ou tempo de trabalho.
[0081] Tetraborato de sódio é um retardante de tempo de endurecimento preferido e um inibidor de corrosão para estruturas de aço. Retardantes de tempo de endurecimento tal como tetraborato de sódio permitem que a mistura de geopolímero da invenção ganhe resistência em uma taxa suficiente para manter coesão enquanto permitindo que os aplicadores terminem a camada aplicada. A quantidade específica de tetraborato de sódio é determinada através de teste de rotina, mas é geralmente adicionada em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 40 a 60% em peso do metassilicato.
Agentes Antirrachadura
[0082] Microfibras são um ingrediente importante para reduzir rachadura da camada acabada como um resultado de evaporação e mudança de volume autógeno a partir de polimerização de material. Qualquer microfibra pode ser selecionada, mas a fibra não deve produzir fumaça tóxica quando submetida a temperaturas acima de 1092,8° C (1,999° F). Fibras adequadas para controle de rachadura na formulação da invenção incluem fibras de vidro resistentes a álcali, fibras cerâmicas ou fibras de basalto devido à sua demanda por água menor, resistência ao calor alta e diminuição de resistência a cisalhamento de mistura coesa. Testes de rotina determinarão a concentração específica de fibras para efeito ótimo, mas uma quantidade dentro da faixa de 0,01-5% em peso é geralmente eficaz. Uma variedade de comprimentos de fibra pode ser usada. Comprimentos de fibra adequados dentro da faixa de a partir de cerca de 3 mm a cerca de 20 mm, preferivelmente 4-10 mm e ainda mais preferivelmente dentro da faixa de 5-8 mm.
Agentes Adicionais
[0083] Materiais adicionais utilizados para controlar mudança de volume e aumentar a resistência incluem agentes de redução de água e expansão. Vários redutores de água e compensadores de reticulação na indústria estão disponíveis para misturas de Portland que são eficazes em tipos geopoliméricos de misturas à prova de fogo e resistentes ao fogo. Por exemplo, um formaldeído sulfonado é eficaz para reduzir a demanda por água. Formaldeído sulfonado é adicionado como uma porção do material cimentício em concentrações variando de a partir de cerca de 0,001% (p/p) a cerca de 0,5% (p/p), preferivelmente em uma quantidade dentro da faixa de a partir de cerca de 0,001-0,01% em peso e mais preferivelmente em uma quantidade dentro da faixa de 0,0015-0,004% em peso com base na mistura total. Apenas formaldeído sulfonado suficiente deve ser usado para reduzir a demanda por água para seu máximo. Adição de mais formaldeído sulfonado além deste ponto é desnecessária. Formaldeído é um agente químico tóxico e, desta maneira, as concentrações devem ser limitadas abaixo de limites limiares máximos.
[0084] O uso de areia, silicatos, aluminossilicato, argilas de aluminossilicato e outros materiais inertes e ativos também produz um efeito de redução de água.
[0085] Óxido de magnésio é adicionado para controlar reticulação total. Ele é na verdade um agente de expansão, mas se a concentração adicionada for mantida suficientemente baixa (por exemplo, dentro de uma faixa de a partir de cerca de 0,0001-0,5% em peso, preferivelmente 0,0007 a cerca de 0,03% em peso), ele combate eficazmente reticulação que o material aplicado pudesse exibir. A concentração mais preferida é cerca de 0,0015% em peso da mistura total. Óxido de magnésio deve ser adicionado apenas até o ponto que mudança de volume ou expansão seja ajustada para valores ótimos. Adição de muito óxido de magnésio pode ser prejudicial da adição de expansão excessiva à formulação final que desequilibra outras fontes de reticulação. Adição da quantidade certa de óxido ou hidróxido de magnésio provê uma mudança de volume positiva que apenas equilibra a reticulação de outros componentes na mistura aplicada.
[0086] Propriedades tixotrópicas são vantajosas durante aplicações por pulverização. Nesses casos, os teores de água são muitas vezes aumentados para reduzir as pressões da bomba e reduzir as densidades de equilíbrio. Adição de materiais resistentes a temperaturas altas, muito finos, tal como, mas não limitado a, sílica fumê, sílica fumada, argila atapulgita purificada e outros materiais tixotrópicos é útil para aumentar a estabilidade da camada aplicada e reduzir decaimento da camada aplicada, úmida, enquanto mantendo ou aumentando a resistência. Tais materiais muito finos também ajudam a preencher veios na mistura curada e desta maneira ajudam a aumentar a resistência do revestimento final.
[0087] As formulações da presente invenção podem ser ajustadas para satisfazer uma variedade de densidades-alvo após aplicação a uma estrutura protegida. As metodologias de projeto em relação a obter um volume de mistura e peso unitário de equilíbrio desejados vão variar. Quando bombas não são utilizadas para propósitos de conveniência ou aplicação, cálculos de projeto padrão incluindo determinação de volume e peso unitário com base na gravidade específica relatada/testada podem ser realizados. Quando bombas são utilizadas para propósitos de conveniência ou aplicação, os líquidos serão impostos aos agregados absortivo como um resultado de pressão de bombeamento. O líquido, ou uma porção dele, conterá água e materiais de silicato de sódio ou potássio que não volatizarão totalmente; o material não volatilizado restante aumentará a gravidade específica/peso unitário do material e deve ser compensado na forma de redução do peso unitário devido à gravidade específica aumentada. Métodos de compensação da gravidade específica aumentada incluem equilíbrio de agregados absortivo, aumento da concentração de agregado absortivo ou instalação de um mecanismo de veio de ar tal como entranhamento de ar ou aditivo de material de resistência baixa controlada tal como aquele fornecido pela Fritz, BASF, W.R. Grace, Euclid ou SIKA (CLM) em concentrações determinadas pelos testes de batelada experimental.
[0088] Em alguns casos, onde esforços de mudança de peso unitário e volume são extraordinariamente problemáticos, uma proteína pode ser adicionada. Tais proteínas incluem materiais de proteína sintéticos que são capazes de formação de uma ligação covalente fraca com os hidróxidos e silicatos na mistura. Essas ligações covalentes alteram a concentração iônica de hidróxidos e silicatos que reteriam água. Através desta ação, é acreditado que o material proteináceo adicionado ajude a mistura a manter um volume consistente durante o processo de cura e reduza as características de pegajoso/viscoso do silicato. As concentrações da proteína podem variar entre cerca de 0,05% (p/p) a cerca de 5,0% (p/p) da massa de todos os ingredientes.
[0089] O componente de proteína útil na presente invenção como um reduzir de viscosidade inclui biomoléculas grandes, ou macromoléculas, inclusive de uma ou mais cadeias longas de resíduos de aminoácido. Uma proteína preferida é baseada em caseína bem como seus sais de sódio e potássio. Vide em geral Patentes U.S. Nos. 619.040 e 1.537.939, cujos conteúdos são aqui incorporados a título de referência. Proteína é adicionada como uma porção do material cimentício em concentrações variando de a partir de cerca de 0,05% (p/p) a cerca de 5% (p/p), contanto que a proteína seja provida na concentração mínima que produzirá uma ligação covalente entre silicatos da mistura e hidróxidos produzidos aí removendo temporariamente a característica de pegajoso/viscoso e reduzindo a mudança de volume da mistura.
[0090] Quando todos os constituintes são combinados, o material deve ser misturado por um período de tempo dentro da faixa de a partir de cerca de 10 segundos a 4 minutos. Um tempo de mistura dentro da faixa de 30-60 segundos é frequentemente suficiente para as viscosidades mais comuns usadas com equipamento de pulverização convencional. Os constituintes da mistura usados na presente invenção são variados e equilibrados para obter densidades de mistura de equilíbrio seco e úmido conforme exigido por especificações de projeto, e variando de densidade de equilíbrio seco a partir de cerca de 2401442 kg por metro cúbico (15 pcf a 90 pcf), preferivelmente 240-800,92 kg por metro cúbico (15-50 pcf)) e uma resistência compressiva variando de a partir de cerca de 1,4-34,4 MPa (100 a 5.000 psi), preferivelmente 1,4-20,7 MPa (200-3000 psi). Os constituintes da mistura são preferivelmente variados para assegurar que nenhuma rachadura por reticulação plástica, de secagem ou autógena ocorra, e ainda variadas para acomodar tipos de bomba variáveis e diferencias de elevação de bombeamento.
[0091] A fim de produzir um material agregado, com veio e cimentício que possa ser aplicado com espátula, ou pneumaticamente posto no lugar (por exemplo, sobre pelo menos uma porção de uma estrutura arquitetônica a ser protegida) que seja resistente à variabilidade do clima, água, ácidos, sulfatos, cloretos e exposição ao calor até e excedendo 4 horas em uma temperatura de 1093° C (2.000 graus Fahrenheit) (curvas de calor UL como definido pelo procedimento ANSI/UL263 (ASTM E119), materiais secos devem ser combinados, água adicionada e a mistura deve progredir por um período mais longo possível, mas preferivelmente por um tempo dentro da faixa de um mínimo de 10 segundos a cerca de 5 minutos, preferivelmente 30-120 segundos no caso de aparelho de mistura e bombeamento contínuos, e por um tempo de 30 segundos a 4 minutos, preferivelmente um mínimo de 60 segundos a cerca de 3 minutos quando usando aparelho de batelada não contínua.
[0092] Após colocação, cura em qualquer ambiente conveniente pode ocorrer até que resistência especificada seja obtida ou a cura pode ser acelerada pela elevação da temperatura ao redor do material para de a partir de cerca de 35° C (95° F) a cerca de 82° C (180° F). Cura elétrica pode ocorrer ajustando a tensão e a amperagem para valores apropriados e pulsando a corrente elétrica através do concreto até que resistência desejada seja obtida.
[0093] As tabelas que seguem descrevem as faixas aplicáveis (% em peso) dos vários ingredientes usados para várias formulações de acordo com a invenção.
EXEMPLOS Exemplos 1-12
[0094] Misturas de acordo com a presente invenção foram preparadas e testadas quanto à resistência, densidade de equilíbrio, resistência de ligação e a habilidade em bloquear um substrato tratado, por exemplo, aço de (0,25 pol) a menos que de outro modo mencionado, de exposição a 1093° C (2000° F) conforme definido pelos procedimentos ANSI/UL1709 e ANSI/UL263 (ASTM E119). Cura foi feita na temperatura declarada e 50% de umidade. As temperaturas foram obtidas com um termopar não exposto. Os resultados são mostrados nas tabelas abaixo.
[0095] As formulações relatadas acima todas exibem reticulação baixa ou nenhuma significante, proveem excelente resistência ao fogo para o substrato protegido e refletem formulações que proveem densidades de equilíbrio consistentes para obedecer às especificações de projeto do arquiteto para as construções tratadas. Os revestimentos testados dão aos ocupantes tempo para escapar de uma construção em chamas de a partir de cerca de uma hora a mais de três horas. Todos esses benefícios vêm de um revestimento geopolimérico que faz uso vantajoso de partículas de refugo de queima de carvão e processamento de metais enquanto também reduzindo a pegada de carbono do produto ao evitar o uso de cimento Portland e sua geração subordinada de gases de efeito estufa associados com produção de cimento Portland.
[0096] Todas as patentes e publicações mencionadas no presente pedido são indicativas dos níveis daqueles versados na técnica à qual a presente invenção pertence. Todas as patentes e publicações são aqui incorporadas a título de referência até o mesmo ponto como se cada publicação individual fosse especificamente e individualmente indicada estar incorporada a título de referência.
[0097] Deve ser compreendido que embora uma certa forma da invenção seja ilustrada, ela não deve ser limitada à forma ou arranjo específico descrito e mostrado aqui. Será aparente àqueles versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas sem se afastar do escopo da invenção e a invenção não deve ser considerada limitada ao que é mostrado e descrito no relatório e quaisquer figuras/desenhos aqui incluídos.
[0098] Um versado na técnica compreenderá prontamente que a presente invenção está bem adaptada para realizar os objetivos e obter as finalidades e vantagens mencionadas, bem como aqueles inerentes à mesma. As modalidades, métodos, procedimentos e técnicas descritos aqui são aqui representativos das modalidades preferidas, pretendem ser exemplares e não como limitação do escopo. Mudanças nela e outros usos ocorrerão àqueles versados na técnica que estão compreendidos no espírito da invenção e são definidos pelo escopo das reivindicações apensas. Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com modalidades preferidas específicas, deve ser compreendido que a invenção como reivindicado não deve ser limitada de modo indevido a tais modalidades específicas. Na verdade, várias modificações dos modos descritos para realização da invenção que são óbvias para aqueles versados na técnica são pretendidas estar dentro do escopo das reivindicações que seguem.

Claims (6)

1. Revestimento geopolimérico resistente ao fogo, que é livre de cimento Portland, e que é configurado para ser pulverizável ou espalhável quando aplicado, e tendo uma densidade de equilíbrio predeterminada dentro da faixa de 244, 27 a 961, 11 Kg/m3 (15 a 60 lb/ft3) e uma resistência compressiva dentro da faixa de 1,4-20,7 Mpa, caracterizado pelo fato de que compreende ingredientes, os ingredientes compreendendo: 15-50% em peso de pelo menos um agregado de peso leve tendo uma gravidade específica a granel de menos do que 1,0 e um diâmetro variando de a partir de 0,025 mm a 12,5 mm, e com revestimentos pulverizáveis, o pelo menos um agregado de peso leve inclui pelo menos dois agregados; 5-60% em peso de pelo menos um material cimentício, ativado por álcali; 2-15% em peso de pelo menos um ativador para o material cimentício, ativado por álcali, diferente de um hidróxido de metal alcalino líquido; 0-15% em peso de pelo menos um retardante de tempo de endurecimento; 0,05-5% em peso de pelo menos um do grupo consistindo em proteína ou material de proteína sintético; 0,01-5% em peso de pelo menos uma fibra resistente a álcali; 0,0001-0,5% em peso de óxido de magnésio em uma quantidade suficiente para controlar a reticulação na dita mistura quando curada; 0-4% em peso de redutor de água; 0-4% em peso de um potencializador de reologia.
2. Revestimento geopolimérico resistente ao fogo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ingredientes são selecionado do grupo consistindo em: a) Vermiculita #3 a 15-50% em peso, Microfibras de Basalto a 0,01-5% em peso, Poliestireno Expandido a 0,01-5% em peso, Cinza Volante em 5-50% a peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, Escória de Alto-forno Moída Granulada (GGBSF) a 10-20% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Proteína a 0,01-5% em peso, Metassilicato de Magnésio a 2-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso e Água a 20-60% em peso; b) Vermiculita #3 a 15-18% em peso, Microfibra de Vidro 6 mm a 0,2-0,5% em peso, Hidróxido de Cálcio a 1-7% em peso, Cinza Volante a 11-16% em peso, Sílica Fumada a 0,15-0,25% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,1% em peso, Perlita a 2-7% em peso, Proteína a 0,09-0,2% em peso, Metassilicato de Sódio a 2-7% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-3% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 20-48% em peso; c) Vermiculita #3 a 15-50% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,01-5% em peso, Cinza Volante Classe F a 5-50% em peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Perlita 0,3 a 1 mm a 1-20% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 20-60% em peso; d) Vermiculita #3 a 15-25% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,01-5% em peso, Poliestireno expandido a 0,2-5% em peso, Cinza Volante Classe F a 5-50% em peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 315% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 15-70% em peso; e) Vermiculita #3 a 15-25% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,01-5% em peso, Cinza Volante Classe F a 5-50% em peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 2060% em peso; f) Vermiculita #3 a 15-25% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,01-5% em peso, Hidróxido de Cálcio a 0,1-10% em peso, Cinza Volante a 0-50% em peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, GGBFS a 0-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 20-60% em peso; g) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,01-5% em peso, Cinza Volante Classe F a 5-50% em peso, Poliestireno expandido a 0,10-3% em peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Perlita 1-2 mm a 3-8% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 15-70% em peso; h) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0-5% em peso, Poliestireno expandido a 0,1-3% em peso, Cinza Volante a 5-50% em peso, Sílica Fumada a 0-5% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Perlita a 120% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 20-60% em peso; i) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,01-5% em peso, Poliestireno expandido a 0,1-3% em peso, Cinza Volante a 5-50% em peso, Sílica Fumada a 0,01-5% em peso, GGBFS a 5-50% em peso, Óxido de Magnésio a 0,02-0,5% em peso, Perlita a 1-20% em peso, Proteína a 0,05-5% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-15% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,5% em peso, Água a 20-60% em peso.
3. Revestimento geopolimérico resistente ao fogo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ingredientes são selecionados dos grupos consistindo em: j) Vermiculita #3 a 15-25% em peso, Microfibras de Basalto a 0,1-0,7% em peso, Poliestireno Expandido a 0,2-0,9% em peso, Cinza Volante a 10-25% em peso, Sílica Fumada a 0,14-0,23% em peso, GGBFS a 10-20% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,1% em peso, Proteína a 0,09-0,16% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-8% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 38-48% em peso; k) Vermiculita #3 a 15-20% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,3-1,2% em peso, Cinza Volante Classe F a 10-25% em peso, Sílica Fumada a 0,1-0,25% em peso, GGBFS a 7-15% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Perlita - 0,3 a 1 mm a 2-10% em peso, Proteína a 0,09-0,2% em peso, Metassilicato de Sódio a 3-10% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-4% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,06-0,1% em peso, Água a 35-50% em peso; l) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,35-0,45% em peso, Poliestireno Expandido a 2-4% em peso, Cinza Volante a 17-24% em peso, Sílica Fumada a 0,15-0,25% em peso, GGBFS a 12-20% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Proteína a 0,13-0,18% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-7% em peso, Tetraborato de Sódio a 2-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 30-40% em peso; m) Vermiculita #3 a 15-18% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,2-0,8% em peso, Cinza Volante Classe F a 15-30% em peso, Sílica Fumada a 0,1-0,8% em peso, GGBFS a 5-20% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Proteína a 0,08-0,25% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-8% em peso, Tetraborato de Sódio a 1,54% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,06-0,1% em peso, Água a 30-50% em peso; n) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,3-0,5% em peso, Hidróxido de Cálcio a 1-3% em peso, Cinza Volante a 15-22% em peso, Sílica Fumada a 0,15-0,25% em peso, GGBFS a 10-16% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Proteína a 0,12-0,18% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-7% em peso, Tetraborato de Sódio a 1-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 38-48% em peso; o) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,3-1% em peso, Cinza Volante Classe F a 20-30% em peso, Poliestireno Expandido a 1-2,5% em peso, Sílica Fumada a 0,01-1% em peso, GGBFS a 10-25% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,1% em peso, Perlita 1-2 mm a 5-6% em peso, Proteína a 0,05-0,5% em peso, Metassilicato de Sódio a 5-10% em peso, Tetraborato de Sódio a 2-5,5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 20-40% em peso; p) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,03-0,25% em peso, Poliestireno Expandido a 1-3% em peso, Cinza Volante a 22-30% em peso, Sílica Fumada a 0,2-0,3% em peso, GGBFS a 15-23% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Perlita a 3-8% em peso, Proteína a 0,09-0,22% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-8% em peso, Tetraborato de Sódio a 2-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 2235% em peso; q) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,2-0,5% em peso, Sílica Fumada a 0,15-0,25% em peso, GGBFS a 35-44% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Proteína a 0,09-0,2% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-8% em peso, Tetraborato de Sódio a 2-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,050,1% em peso, Água a 38-45% em peso; r) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,2-0,5% em peso, Hidróxido de Cálcio a 1-5% em peso, Cinza Volante a 32-45% em peso, Sílica Fumada a 0,15-0,25% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Proteína a 0,09-0,2% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-8% em peso, Tetraborato de Sódio a 2-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 33-45% em peso; s) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,2-0,5% em peso, Hidróxido de Cálcio a 1-3% em peso, Pentaidrato Metassilicato de Sódio a 4-7% em peso, Cinza Volante a 15-22% em peso, Sílica Fumada a 0,15-0,25% em peso, GGBFS a 10-16% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Proteína a 0,090,2% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-7% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 38-48% em peso; t) Vermiculita #3 a 15% em peso, Microfibras de Vidro 6 mm a 0,03-0,25% em peso, Poliestireno Expandido a 1-3% em peso, Cinza Volante a 22-30% em peso, Sílica Fumada a 0,2-0,3% em peso, GGBFS a 15-23% em peso, Óxido de Magnésio a 0,04-0,08% em peso, Perlita a 5-10% em peso, Proteína a 0,09-0,22% em peso, Metassilicato de Sódio a 4-9% em peso, Tetraborato de Sódio a 2-5% em peso, Formaldeído Sulfonado a 0,05-0,1% em peso, Água a 2235% em peso.
4. Processo para proteção de uma construção contra fogo, caracterizado pelo fato de que é através de um processo que compreende aplicar a pelo menos uma porção da construção uma composição como definida na reivindicação 1.
5. Processo para proteção de uma construção contra fogo, caracterizado pelo fato de que é através de um processo que compreende aplicar a pelo menos uma porção da construção uma composição como definida na reivindicação 2.
6. Processo para proteção de uma construção contra fogo, caracterizado pelo fato de que é através de um processo que compreende aplicar a pelo menos uma porção da construção uma composição como definida na reivindicação 3.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9670096B1 (en) * 2016-08-04 2017-06-06 Geopolymer Solutions LLC High strength, density controlled cold fusion concrete cementitious spray applied fireproofing
US9944560B2 (en) * 2016-08-04 2018-04-17 Geopolymer Solutions LLC Fire resistant coating
US10577797B2 (en) 2016-09-26 2020-03-03 Cellblock Fcs, Llc Fire containment panel
US10981831B2 (en) 2017-09-21 2021-04-20 Crown Products & Services, Inc. Dry mix and concrete composition containing bed ash and related methods
AU2019232570A1 (en) 2018-03-09 2020-10-01 Dustin A. Hartman Novel compositions for improved concrete performance
KR20210003114A (ko) 2018-03-22 2021-01-11 더스틴 에이. 하트만 개선된 마감 콘크리트 제품을 제조하기 위한 방법
KR101901684B1 (ko) * 2018-04-12 2018-09-28 흥국산업(주) 석탄 바닥재를 이용한 속성 고강도 지오폴리머의 제조 방법
US11247083B2 (en) * 2018-06-28 2022-02-15 Cellblock Fcs, Llc Fire containment device and kit
CN108947387A (zh) * 2018-07-09 2018-12-07 惠州市漆优化工股份有限公司 一种外墙用隔热耐水墙粉及其施工工艺
US11559709B2 (en) * 2018-09-28 2023-01-24 Cellblock Fcs, Llc Receptacle for suppressing and containing a fire
CN109321021B (zh) * 2018-10-29 2021-03-09 石家庄易辰防火保温材料有限公司 一种防火型膨胀蛭石及其制备方法
US11866366B2 (en) 2019-09-03 2024-01-09 Specification Products, Inc. Wear-resistant concrete formulations and methods for their preparation
US10954162B1 (en) 2019-09-24 2021-03-23 Geopolymer Solutions, LLC Protective coating
WO2021178672A2 (en) * 2020-03-04 2021-09-10 Cui Jessica Heat and fire resistant geopolymer materials
CN112408843A (zh) * 2020-11-23 2021-02-26 北京富瑞勒斯科技开发有限公司 一种混凝土抗硫阻锈防腐密实剂及其制备方法
US11535557B2 (en) 2021-04-15 2022-12-27 Saudi Arabian Oil Company Lignosulfonate and hydrolyzed carbohydrate retarder additive for cement mixture
US11725130B2 (en) 2021-10-05 2023-08-15 Saudi Arabian Oil Company Sodium lignosulfonate as a retarder additive for oil and gas wells cementing
US11970423B2 (en) 2021-12-07 2024-04-30 Saudi Arabian Oil Company Hydrocarboxylic acid derivative as a retarder additive for oil and gas wells cementing
US11390562B1 (en) * 2022-03-16 2022-07-19 Geopolymer Solutions, LLC Process for preparing cold fusion concrete and cement compositions from metal mining and production waste
CN115073054A (zh) * 2022-07-21 2022-09-20 北京建筑大学 喷射混凝土用高强超微外加剂及其制备方法、使用方法、低回弹率喷射混凝土及其制备方法
US11944858B1 (en) 2023-05-04 2024-04-02 E-Firex Fire suppression composition and method of encapsulation, thermal runaway prevention

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US619040A (en) 1899-02-07 Process of making casein cement
US1537939A (en) 1923-03-26 1925-05-19 Casein Mfg Company Casein waterproof glue or cement
US3839059A (en) 1971-03-10 1974-10-01 Grace W R & Co Sprayable gypsum plaster composition
US3719513A (en) 1971-03-10 1973-03-06 Grace W R & Co Sprayable gypsum plaster composition
AU6251586A (en) 1985-09-10 1987-03-12 Shubow, C. Composition for use in fireproofing and insulation
US4904503A (en) 1987-09-29 1990-02-27 W. R. Grace & Co.-Conn. Rapid setting cementitious fireproofing compositions and method of spray applying same
JPH07133147A (ja) * 1991-12-25 1995-05-23 Hera Corp:The ジオポリマー変性石膏ベース建材
US5401538A (en) 1992-04-16 1995-03-28 W.R. Grace & Co.-Conn. Sprayable portland cement-based fireproofing compositions
US5641584A (en) * 1992-08-11 1997-06-24 E. Khashoggi Industries Highly insulative cementitious matrices and methods for their manufacture
US5556578A (en) 1993-12-23 1996-09-17 W. R. Grace & Co.-Conn. Aggregate containing hydration water in spray applied fireproofing
US5718759A (en) 1995-02-07 1998-02-17 National Gypsum Company Cementitious gypsum-containing compositions and materials made therefrom
EP0807614B1 (en) 1996-05-13 2003-04-23 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Accelerating agent, spraying material and spraying method employing it
RU2155727C2 (ru) * 1998-12-01 2000-09-10 АООТ Всероссийский федеральный головной технологический институт ВНИИжелезобетон Огнезащитная штукатурная композиция
RU2140400C1 (ru) * 1998-12-23 1999-10-27 Кривцов Юрий Владимирович Огнезащитный состав для бетона, металла и дерева "файрекс"
US6162288A (en) 1999-05-19 2000-12-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Sprayable fireproofing composition
US20020157573A1 (en) * 2001-02-02 2002-10-31 Pellett Alwin W. Hydraulic cement coatings and method of forming and applying the coatings
US6740157B2 (en) 2001-11-02 2004-05-25 Lone Star Industries, Inc. Method for cement clinker production using vitrified slag
KR20060017800A (ko) * 2003-05-22 2006-02-27 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 통신방법 및 시스템
US7442248B2 (en) * 2003-11-18 2008-10-28 Research Incubator, Ltd. Cementitious composition
WO2006070960A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 Kyung Dong Ceratech Co., Ltd. Covering composite for fire resistance and sound absorption
US7658797B2 (en) 2005-03-22 2010-02-09 Nova Chemicals Inc. Lightweight concrete compositions
US20100136269A1 (en) * 2005-11-01 2010-06-03 E. Khashoggi Industries, Llc Extruded fiber reinforced cementitious products having wood-like properties and ultrahigh strength and methods for making the same
US8574358B2 (en) 2005-12-06 2013-11-05 James Hardie Technology Limited Geopolymeric particles, fibers, shaped articles and methods of manufacture
WO2007115379A1 (en) 2006-04-12 2007-10-18 James Hardie International Finance B.V. A surface sealed reinforced building element
FR2904307B1 (fr) 2006-07-28 2008-09-05 Joseph Davidovits Ciment geopolymerique a base de cendres volantes et a grande innocuite d'emploi.
CN101759383A (zh) * 2008-11-12 2010-06-30 李圣震 一种环保型防火保温建筑材料
CN102264665B (zh) * 2008-12-22 2016-10-19 瓦克化学股份公司 水硬性密封组合物
CN101525226A (zh) * 2009-04-13 2009-09-09 吕运征 干粉保温砂浆
BRPI1016178A2 (pt) * 2009-04-22 2016-04-19 Constr Res & Tech Gmbh sistema ligante de baixo encolhimento
US20110132230A1 (en) 2009-12-08 2011-06-09 Chan Han Geopolymer precursor dry mixture, package, processes and methods
JP5814940B2 (ja) * 2010-01-11 2015-11-17 セラテック インコーポレーティッド ラクテート活性化セメントおよび活性化剤組成物
FR2955104B1 (fr) * 2010-01-13 2014-08-08 Kerneos Materiau pour isolation thermique et son procede de fabrication
US8617452B2 (en) 2010-08-13 2013-12-31 Srmz Technical, Inc. Methods of making a construction material with a voltage
CZ2010855A3 (cs) 2010-11-23 2012-05-30 Rázl@Ivan Cementové kompozity odolné kyselinám a vysokým teplotám a zpusob jejich výroby
WO2012073258A2 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Pradeep Vasant Joshi A composition suitable for use in building construction
US8038790B1 (en) * 2010-12-23 2011-10-18 United States Gypsum Company High performance non-combustible gypsum-cement compositions with enhanced water durability and thermal stability for reinforced cementitious lightweight structural cement panels
US8519016B2 (en) 2010-12-30 2013-08-27 United States Gypsum Company Lightweight foamed fly ash based binders and method
CN102276229A (zh) * 2011-05-17 2011-12-14 广西大学 一种以地质聚合物材料为成膜物质的无机涂料
WO2013043882A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Georgia-Pacific Gypsum Llc Low thermal transmission building material
KR101314741B1 (ko) * 2011-10-13 2013-10-08 이동희 산화마그네슘과 이의 경화제를 이용한 상온 무기발포 성형체의 제조방법
KR101140102B1 (ko) 2012-01-26 2012-04-30 천용승 친환경 지오폴리머 모르타르를 이용한 단계별 콘크리트 구조물의 단면보수공법
EP2831013B1 (en) * 2012-03-30 2019-01-02 Dow Global Technologies LLC Fire resistant structure comprising geopolymer-aerogel composite layer
US9321681B2 (en) * 2012-04-27 2016-04-26 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer compositions and method
WO2014075134A1 (en) 2012-11-13 2014-05-22 Cement Australia Pty Limited Geopolymer cement
CN102925019A (zh) * 2012-11-30 2013-02-13 刘凯 一种外墙涂料及其制备方法
EP2989059B8 (en) * 2013-04-24 2021-11-24 The Intellectual Gorilla GmbH Extruded lightweight thermal insulating cement-based materials
CN104291740A (zh) * 2013-07-20 2015-01-21 吕孟龙 碱激发无机聚合物防水涂料
CN103555011A (zh) * 2013-10-18 2014-02-05 广西大学 一种地质聚合物干粉涂料及制备方法和使用方法
EP2868637A1 (de) * 2013-10-31 2015-05-06 Construction Research & Technology GmbH Geopolymerschaum-Formulierung
EP2871169B1 (de) * 2013-11-08 2022-01-05 Daw Se Dispersionsmasse, Putzschichtsystem und Wärmedämmverbundsystem
ES2663861T3 (es) 2014-03-28 2018-04-17 Akzo Nobel Coatings International B.V. Composición de revestimiento cementoso ignifugo
CN103980000B (zh) * 2014-05-30 2016-01-20 汪清明 一种纤维增强加气保温板及其制备工艺
US10011530B2 (en) 2014-07-30 2018-07-03 Alsitek Limited Geopolymer coating and mortar
AU2015303826B2 (en) 2014-08-13 2019-01-17 Polyagg Pty Ltd Geopolymers and geopolymer aggregates
CN104876633A (zh) * 2015-05-15 2015-09-02 赵景歧 一种无机轻集料保温隔热板材及其制备方法
CN105174755A (zh) * 2015-09-11 2015-12-23 中国建筑材料科学研究总院 一种赤泥基碱激发胶凝材料制备的红色饰面砂浆
US10196310B2 (en) * 2016-08-04 2019-02-05 Geopolymer Solutions LLC Cold fusion concrete
US9670096B1 (en) * 2016-08-04 2017-06-06 Geopolymer Solutions LLC High strength, density controlled cold fusion concrete cementitious spray applied fireproofing

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