CN101400622A - 建筑产品 - Google Patents

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CN101400622A CNA2007800090241A CN200780009024A CN101400622A CN 101400622 A CN101400622 A CN 101400622A CN A2007800090241 A CNA2007800090241 A CN A2007800090241A CN 200780009024 A CN200780009024 A CN 200780009024A CN 101400622 A CN101400622 A CN 101400622A
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Abstract

本发明涉及由于轻得多、更强且更廉价而优于常规混凝土构件的建筑构件。该构件包含至少15wt％水泥，颗粒填料，乙烯－乙酸乙烯酯共聚物粘结剂和任选地纤维素醚和PVA粘结剂。该填料可以选自颗粒木材、颗粒弹性体材料、飞灰、碎石、纤维素材料或沙子。本发明还涉及制备该建筑构件的浆料混合物。所述构件可以具有各种形状，例如片材、砖块、束状物、块体、盘和板。

Description

建筑产品
技术领域
本发明涉及建筑产品，尤其是建筑构件，以及该建筑构件的制备方法。该产品可以具有各种形状，例如片材、砖块、束状物、块体或类似形状、并且特别可以是盘和板。它们是轻质和强硬的，并且可以广泛用于建筑业。
背景技术
水泥和混凝土产品通常用于建筑业。此类产品具有一些缺点，特别是因为它们的重量，和缺乏强度，尤其是呈薄片材时。但是它们也具有许多优点，如由它们在工业中的广阔使用所证明的那样，并且它们是防火的并且具有好的声学性能。它们可以浇铸或按各式各样的形状和尺寸制造，例如盘、板、砖块、块体、片材、或束状物和厚片。可以代替水泥和混凝土产品，并且可以具有好的耐火性、好的声学性能，并且是轻质、强硬和耐用的产品将是非常有用的。
具有许多这些优点的一种产品在发明人的国际专利申请号WO2000/002626(PCT/AU99/00555)中进行了描述。该文献描述了含轻质水泥的产品，该产品包含主要部分的锯屑型材料，水泥，和小部分的纤维素醚化合物，和任选地其它组分例如聚苯乙烯珠子、涂覆的飞灰、水泥定型剂和沙子。
具有许多这些优点的另一种产品在发明人的国际专利申请号WO2002/066395(PCT/AU02/00189)中进行了描述。该文献描述了包含主要部分的水泥、填料例如涂覆的飞灰或弹性珠子，和小部分的聚乙烯醇型粘结剂，以及任选地其它组分例如沙子、聚集体、纤维增强材料或着色剂的建筑材料。
另一种产品在Joseph Luongo的WO2000/28809(PCT/US99/27267)中进行了描述，该文献描述了墙板，优选由煅烧石膏和珍珠岩与聚合物粘结剂组成。提供了墙板的一个实例，其由单独的珍珠岩，与作为聚合物粘结剂的乙酸乙烯酯，和小比例存在的水泥制成，该水泥占浆料总重量的至多15wt％。
发明内容
本发明满足这些和其它优点和要求，它们以最宽的形式在本描述的结尾进行了概括。
本发明的实施方式
本发明涉及可以代替由混凝土制成的构件的建筑构件，但是由于轻得多，且更强、更廉价或具有对建筑业技术人员显而易见的其它优点而可以具有与常规混凝土构件相比的优点，或其可以为由常规类型混凝土制成的构件提供有用替代。
本发明还涉及浆料混合物、用这种混合物制备以产生这种建筑构件，和该建筑构件的制备方法，特别是通过浇铸或挤出制备。
该建筑构件由至少15wt％，优选至少25wt％水泥(相对于包含添加水的初始混合物的总重量)、颗粒填料、乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂和任选地其它组分例如纤维素醚，或PVA粘结剂，特别是交联的PVA粘结剂，和在所有组分在水存在下混合在一起之后残存的残留水组成，然后让它定型，干透和硬化。可以通过任何适合的方法，但是特别通过浇铸或挤出将该建筑构件形成可用于建筑业的各种形状中的任一种。
优选地，用于本发明的乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂在混合之前是干粉末。任何乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂可以用于本发明。
优选乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂之一是＂Elotex＂可再分散聚合物粘合剂，例如可以从＂Nationa lStarch and Chemical Company＂，或其在SwitzerlandSempach Station的＂Elotex AG＂公司的分部获得的。具体来说，最优选的乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂是得自E lot exAG的＂Elotex FX2350＂产品，其是可再分散的聚合物粘合剂。该产品是自由流动的白色粉末。
可以使用的另一种乙酸乙烯酯/乙烯共聚物是可以从DairenChemical Corporation(Taipei Taiwan)获得的＂DA-1100＂类，其是可容易分散在水中形成稳定乳液的水可分散乙酸乙烯酯/乙烯共聚物粉末。该EVA尤其是快干的。
根据本发明制备的混凝土盘和板可以是轻质的，并且可以具有优选约为400-600kg/m3，或在一些情况下至多800kg/m3的密度。最优选地，400-500kg/m3的密度是理想的。根据本发明制造的轻质盘可以具有20-50kg/m2，优选大约30kg/m2的重量。这些盘是超轻的，这意思是指混凝土型盘在400-1,000kg/立方米之间。普通混凝土是大约2,400kg/m3。
它们仍可以具有高强度，例如具有6-20MPa的拉伸强度。该盘和板可以耐火2-4小时。该建筑构件还具有好的抗声质量，具有例如46-58dB的等级。此外，该建筑构件可以是通用的并且可容易使用的并且可以产生具有各种高质量表面光洁度。
该板和盘可以是模塑的，或最优选，例如浇铸或挤出的。如果需要的话，挤出或浇铸的盘另外可以包含内部气孔，以进一步降低它们的总重量。根据本发明的轻质和强的盘可以是成本有效且通用的建筑产品，其可以代替常规的砖块、预制混凝土和石膏板。EVA共聚物组分
乙烯和乙酸乙烯酯共聚物(亦称＂EVA＂)粘结剂组分理想地以干粉末形式添加到其它干成分中。
虽然任何适合的乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂可以用于本发明、但是已经发现＂Elotex＂或＂DA-1100＂Dairen Chemical Co供应的EVA共聚物产生惊人有效的结果。
在任何乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂中，它主要由乙烯和乙酸乙烯酯的聚合物基料组成。它可以包含少量聚乙烯醇的保护性胶体，作为稳定剂。它可以包含一些无机抗粘连剂作为少量添加剂。它通常可以不包含任何显著量的任何增塑剂、溶剂或成膜剂。
还优选乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂是可再分散的粉末聚合物。此种可再分散的聚合物一般是通过将基于乙烯和乙酸乙烯酯的单体的乳液喷雾干燥制备的热塑性聚合物。一般地，将胶乳颗粒与保护性胶体，和聚合物颗粒在水中相结合，并与抗结块剂一起喷雾干燥。产生了可再分散的粉末，其具有与胶乳颗粒表面附着的聚合物颗粒。当稍后添加水时，它可以被再分散，并且在干燥中，聚合物在胶乳膜上聚结。这种方法确保一旦将水添加到干混合物中该聚合物就再分散。
聚乙酸乙烯酯乳液的一个适合的实例是可以从SevenHills，NSW，Australia的＂National Starch & Chemical Pty Ltd＂以产品牌号＂ELOTEX FX2350＂获得的乳液。也可以使用其它类似的＂ELOTEX＂乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，包括＂10166＂、＂10211＂、＂1080＂、＂50E100＂、＂50E100S＂、＂50E200＂、＂50E303＂、＂50V/920＂、＂511/44＂、＂FL1212＂、＂FL2201＂、＂FL3200＂、＂FX320＂、＂FX3300＂等。
另一个实例是得自Dairen Chemical Company(Songkiang Road，Taipei Taiwan)的EVA粉末。这些共聚物以商品名＂DA-..＂提供，并且＂DA-1100＂版本是尤其适合的。它是自由流动的可再分散粉末，以比ELOTEX版本低的量将其添加到混合物中。DA-1100EVA可以优选以优选0.01-20％，更优选0.05-10％的量存在，并且可以以初始混合物的大约0.1％的量存在。
适合量的EVA应该用来产生强最终产品。1kg-200kg(即0.1％-20％)，但最优选5kg-50kg(即，0.5％-5％)/1000kg重量初始混合物的量是优选的。
优选地，还按＂预先调好的＂包装料将EVA与干成分结合，以提供给制造商。它们然后仅需要加水，并通过浇铸或挤出形成最终建筑产品。水泥组分
水泥是在工业中用作建筑材料的任何类型的水泥。优选地，水泥是波特兰水泥。还优选使用高强度波特兰水泥，其是颗粒尺寸比标准水泥更细的水泥。该水泥可以包括石灰。
优选以至少15％或优选25％的量将水泥添加到其余成分中以制备水性浆料，该浆料然后干燥，并失去一些水，以产生建筑构件，该构件的组成中至少10％是硬化形式的水泥。优选地，水泥占初始混合物的不到70％，更优选不到50％。
填料组分
颗粒填料可以是工业中用于制造混凝土、水泥产品等的任何适合的颗粒填料。优选地，填料可以选自例如，颗粒木材、颗粒膨胀火山硅质岩石、颗粒弹性体材料、飞灰、碎石、颗粒纸、或其它纤维素材料、或沙子，单独地或作为这些成分中两种或更多的混合物使用。它最优选选自颗粒木材，特别是锯屑、木屑或刨花。另外，它可以选自膨胀火山硅质岩石特别是珍珠岩，碎石特别是粉末石灰石，或弹性颗粒材料，特别是聚苯乙烯粉末。这些特别优选的组分允许产生与普通水泥和混凝土产品相比轻质的建筑构件。
如果填料是锯屑，则可以使用任何类型的锯屑、木屑或刨花。它可以源自硬木或软木，并且它可以是旧的或新鲜的。然而，相信采用本发明，当使用新鲜软木锯屑、木屑或刨花超过短固化时间时，收缩不太可能产生，这意味着此类锯屑如果可获得的话可以被使用，这是意外的结果。硬木也是组合物的理想成分。锯屑、木屑或刨花为最终构件提供良好的声学和热学性能，并且还允许产生轻质构件。
当在本发明中使用锯屑时，它可以作为极细的或细的颗粒使用。然而，可以使用粗锯屑、木屑或刨花，或独自地或作为粗和细的这些材料的混合物使用。理想地，颗粒木材可以具有大约1000微米直至大约20至30mm的平均颗粒尺寸。是废料的刨花和木屑能够使用本发明，特别是与＂DA-1100＂EVA一起。
木屑和刨花比更小的颗粒锯屑更低密度，所以与更细的锯屑相比可以使用更小重量的木屑和刨花。优选地，当与更细的锯屑相比时，与更粗的木屑或刨花一起使用更大量的EVA粘结剂。
作为另一种替换物，可以使用由植物的颗粒、植物材料、种子材料等组成的锯屑型材料，或者代替普通的木材锯屑，或一同使用。此类材料可以由切屑、切断或研磨的叶、枝、草、禾杆、坚果、坚果壳、皮等构成。它可以由作为谷物种子，例如谷皮，或坚果的研磨副产物产生的皮构成。它们可以原样使用，或研磨、切断或筛分以获得更细的颗粒尺寸。
在本说明书中，术语＂锯屑＂包括所有类型的植物材料，它们呈细碎形式，例如锯屑、木屑或刨花或源自木材、植物皮、坚果壳等的粉末。
锯屑型材料的其它源可以是衍生自前述源材料，例如纸、卡纸、棉花材料等的产品的使用或再循环使用。理想地，还将这种材料研磨、切断或筛分以产生各种颗粒尺寸。填料可以是颗粒纸，或其它纤维素材料，包括卡纸、新闻纸或再生纸产品。它们是含纤维素的材料，该材料也可以认为是＂锯屑＂型材料。优选地，使用再生纸，特别是用过的纸，而不是新纸。
整个该文献中使用的术语＂颗粒木材＂应理解包括所有适合类型的颗粒植物材料，无论什么源物质，例如树干、树枝、叶子、种子皮等，或由此类源材料加工的产品，例如纸和卡纸。它们可以呈各种尺寸、形状和来源的灰尘、刨花或木屑形式。还可以使用不同的此类材料的混合物。可以使用本地获得的材料，例如亚洲国家的谷壳。通常优选在本发明中使用至少一些实际的木材锯屑，或者与其它类型的颗粒木材材料，或与其它填料一起使用。
可以使用的另一种填料是颗粒火山硅质岩石，特别是膨胀型，例如珍珠岩。膨胀珍珠岩由粗珍珠岩岩石如下制成：将粗岩石压碎，然后将它加热到大于870℃的温度，此时岩石颗粒由于原始火山玻璃岩石中存在少量水而＂爆开＂。膨胀珍珠岩对于其体积是较轻质的，并且可以32kg/m3-240kg/m3的密度商购。
珍珠岩可以原样使用，或以涂覆形式使用。用化合物例如硅酮或硅烷或玻璃或类似材料涂覆珍珠岩，以降低未涂覆产品的吸水率，和增强最终产品。涂覆的珍珠岩产品可以从La Porte Texas，USA的＂Harborlite＂公司获得，该公司以品名＂Microfil＂，特别是F-2级销售产品。因为珍珠岩具有低密度，对于相等重量的这种填料，当与相其它类型比时，则混合物中通常要求更多粘结剂，因为珍珠岩珍珠岩填料的量更大更大。
还可以使用颗粒岩石填料。岩石，特别是可以更容易地压碎的软岩石，可以作为细小颗粒材料制备，并用于本发明，单独地，或与另一种填料，特别是锯屑使用。优选使用压碎的石灰石，其作为平均颗粒尺寸为500-1000微米的细粉末制备。
可以用于本发明的另一种填料是弹性颗粒材料，具有建筑工业中用来填充和产生轻质混凝土的类型。此类材料的一种适合的形式是聚苯乙烯粉末或珠子。
可以使用其它其它颗粒填料。它们包括飞灰、沙子、岩粉、聚集体等。飞灰可作为发电厂等的废物获得，并且可以单独地，或与其它填料结合地，并以其自然状态，或在进一步处理，例如用硅酮或硅烷涂覆之后在本发明中使用，以赋予耐水性。
颗粒填料可以以其自然形式使用，或按各种方法处理，以改变或改进其性能以便用于建筑工业。例如，飞灰或珍珠岩可以涂有改变它们保水性的试剂，例如涂有硅酮或硅烷硅烷以使填料不透水；这种方法是工业中已知的。
此外，可以使用其它添加剂，它们称为着色剂或定型剂。如果需要的话，同样可以使用其它其它填料和增强剂，例如纤维玻璃或禾杆。改变产品外观，例如赋予成品类似天然石料外观的其它组分也可以用于本发明。
可以使用这些不同填料，或不同级别、尺寸、密度、颜色、性能等的填料中两种或更多种的混合物填料。例如，可以使用细和粗锯屑、木屑或刨花的混合物。可以使用锯屑和稻壳粉末的混合物。可以使用锯屑和珍珠岩，或锯屑和聚苯乙烯粉末，或锯屑和粉末石灰石的混合物。
初始混合物的优选15％-95％，更优选20％-50％是填料。
其它组分
纤维素醚是水泥产品的挤出中使用的已知粘结剂和增稠剂。它可以任选地用于本发明组合物，特别是当产品将要挤出时。通常不需要纤维素醚组分的是通过用模具浇铸产生的的产品。如果使用，然后初始混合物的至多8％可以由纤维素醚组成，优选至多4％。
如果使用，适合用于本发明的纤维素醚包括羧甲基纤维素钠、羧甲基羟乙基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、甲基纤维素、甲基乙基纤维素、羟乙基纤维素和羟基丙基纤维素。也可以使用具有进一步物理或化学处理的这些物质的变体，例如部分表面处理的羟丙基甲基纤维素。
优选地，纤维素醚(如果使用)是羟丙基甲基纤维素，或羟乙基甲基纤维素化合物。适合的此类化合物可以从Castle Hill NSWAustralia的＂Filchem Australia Pty Ltd＂以产品牌号＂＂Mecellose＂获得，特别是任何产品＂Mecellose PMB-40HS＂、＂Mecellose PMB-50US＂或＂Mecellose EMA-70U＂。
除了EVA之外，作为另一种任选的组分，还可以使用聚乙酸乙烯酯(PVA)粘结剂，理想地作为乳液，并且它可以替代一些混合物中的一部分EVA。优选地，可以使用交联的PVA。这种组分可以特别与挤出一起使用。
理想地将聚乙酸乙烯酯(PVA)乳液组分以乳液乳液形式添加在水中。虽然任何适合的聚乙酸乙烯酯乳液可以用于本发明，但是已经发现高分子量且交联的PVA乳液产生有效的结果。但是可以改为或外加使用普通PVA。
在任何PVA乳液中，固体组分主要是聚乙酸乙烯酯，其通常可以包含少量聚乙烯醇作为稳定剂。优选聚乙酸乙烯酯乳液是交联PVA。该乳液还可以包含更交联性单体之一，并且在这一情形下，还可以优选包含催化剂或交联促进剂。对于这一目的交联性单体和催化剂是工业中已知的；例如常用的催化剂是氯化铝。还优选聚乙酸乙烯酯是高分子量聚合物，理想地具有500,000或更高的平均聚合物分子量。
聚乙酸乙烯酯乳液的适合的实例是可以从SevenHills，NSW，Australia的＂National Starch & Chemical Pty Ltd＂以产品牌号＂Kor-Lok 442.3051＂获得的乳液。该产品是在水中的交联性聚乙酸乙烯酯乳液。它包含以下组分：大约43％(按重量，相对于乳液总重量)聚乙酸乙烯酯、大约3.5％聚乙烯醇稳定剂、交联性单体0.2％、催化剂2.2％和包含水的剩余部分。它是常用作粘合剂的白色流体，pH值为3.3-3.7，具有高分子量(>500,000)。
优选的PVA具有由＂风干的不溶物＂试验测定的高分子量，该试验是工业中测定聚合物乳液的分子量的已知试验，其中其不溶物测定具有大于70％的值。
可以用于本发明的另一种PVA乳液是可以从Belmont，WesternAustralia的＂Bondall Building & Renovating Products＂公司获得的＂Bondcrete＂TM PVA粘结剂。它被认为是在水中的PVA共聚物乳液，包含30-60％改性的聚(乙酸乙烯酯)、小于5％改性的聚(乙烯醇)、小于5％二丙二醇二苯甲酸酯、小于1％甲酸、小于0.1％乙二醛和其余的水。它看起来是具有气味的乳白色液体。
当使用PVA组分时，则与EVA的量相称的量是优选的，或许是该量的两倍，或可以使用至少相等量的EVA，作为掺合中的优选选择。优选地，初始混合物的0.1至40％可以是PVA，最优选0.5至20％或至多10％。
建筑构件和方法
最终产品可以通过任何适合的方法制备，但是优选通过挤出方法或通过浇铸制造。制备含水浆料，或允许开始定型过程，直至它形成可以让它进入挤出机，或浇铸到模具中的质地和稠度。然后允许该产物定型和固化。
当制备浆料时，添加水，优选添加到所有干组分的混合物中。当允许构件干燥，定型和固化时，则原始浆料中存在的大约70％水经由蒸发损失。存在的水的大约30％留下来，束缚在固体基体中。残存的精确水量取决于环境的湿度。
优选地，制备可以包括以下组分的浆料混合物，(a)25wt％-70wt％水泥，(b)15wt％-95wt％颗粒填料，(c)0.1wt％-20wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，(d)0wt％-8wt％纤维素醚，或0wt％-40％PVA粘结剂，和(e)15wt％-50wt％水，其中重量百分率经选定为总计100％。更优选，该混合物可以包括，(a)25wt％-50wt％水泥，(b)20wt％-50wt％颗粒填料，(c)0.5wt％-5wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，(d)0wt％-4wt％纤维素醚，或(e)0wt％-10％PVA粘结剂，和(f)15wt％-50wt％水。如果存在其它的组分，则相应地调节比例，以致总量是100％。
可以通过任何合适的手段制备浆料。一种方法可以包括：制备包含以下组分的浆料混合物：(a)至少15wt％水泥，(b)颗粒填料，(c)乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，任选地，(d)纤维素醚，或(e)PVA，和(f)水，所采用的步骤是：(i)将干组分(a)和(b)和(c)和任选地(d)混合在一起，(ii)将这些组分与水和任选地(e)混合，以形成浆料并继续混合直至所有成分均匀分布，(iii)将所得的浆料形成适合于建筑构件的形状，和(iv)允许它定型和硬化。
当材料定型时，它包含更少水。所得的干燥和熟化建筑构件包含至少10wt％(或更多)水泥组分。它因此优选可以包含当量用量的(a)水泥，(b)1颗粒填料，(c)乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，或如果使用，(d)纤维素醚，或(e)PVA粘结剂，和(f)包括俘获在该构件内的水的剩余部分。更优选，在定型之后构件可以包含(a)15wt％-50wt％水泥，(b)15wt％-50wt％颗粒填料，(c)0.2％-15wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，和/或如果使用(d)0-4wt％纤维素醚，或(e)如果使用，则0wt％-10％PVA乳液粘结剂，其中重量百分率经选定为总计100％。如果存在其它组分，则相应地调节比例。
挤出产品可以呈各种形状，和任何所需的横截面尺寸。该产品可以特别作为薄板制备，优选具有20mm-40mm的厚度。该板可以具有理想地在600mm-900mm范围内的宽度，这取决于用来制造它的机械设备。可以通过挤出以长的长度例如7-8米制造板，然后当它们从该机器挤出时切割成适合的长度，或保持较长的长度，并稍后分割成较小的尺寸。
作为替代方案，可以使用建筑工业中的标准浇铸技术通过将它浇铸来制造产品。浇铸具有一些优于挤出的优点。它更经济，它要求更廉价，和更简单的设备，并且可以用来产生具有复杂形状的产品。用于浇铸的混合物还不要求包括纤维素醚，这提供成本节约。
浇铸方法要求产生和制备模具，这是建筑工业中常见的。制备根据本发明的浆料混合物，并连续地搅拌和混合以免它定型。将它引入模具，优选通过泵送它，在一定压力下，以除去气穴和气泡或使它们最小化。根据常规技术，模具可以涂有脱模剂，或这可以省去。一般地，根据本发明制造的产品形成优质表面。可以允许该产品干燥合适的时间，通常2-6小时，然后从模具取出并允许完全地干燥和固化。
构件还可以制备为盘。盘可以具有理想地在600mm范围内的宽度，一般在40-190mm范围内的厚度。当它们从机器挤出时，可以按任何适合的长度，例如2.4-3.6米长制备盘。它们可以制造为更长的长度，稍后可以分割成更小的尺寸。盘还可以经挤出使得包含纵向气孔，以致进一步降低它们的重量。一系列圆形或椭圆形或矩形孔隙可以存在于盘的长度中。盘的顶和底缘可以经成形而形成滑键和键槽配置，以致该盘可以彼此联锁。端部也可以这样成形。
构件是强的，具有8-20MPa的拉伸强度，并且根据所选定的组分，约为13-15MPa。
所述建筑构件可以具有表面处理，以改进它们的外观，例如有吸引力的图案或颜色。该构件可以具有并入它们的表面保护层或涂层。盘的表面可以经构图而相似于例如砖砌体的区域。肋、槽和类似的表面装修或增强构件可以包括在构件中，特别是当它们制备为盘构件时。可以在建筑构件的制造期间或稍后作为独立的步骤将内部或表面线路或管道包括在它们中。
例如，可以将着色剂添加到浆料混合物中，以提供着色构件。可以添加花岗岩复合材料的大理石作为大约3mm厚的表面层。可以将铝或钢片包层胶合到构件的外部上。可以由本发明构件结合例如钢或铝片制成盒型结构。可以将纸或板的表面层胶合或粘贴到构件表面上。
此外，产品可以产生为夹层产品，其中浆料被引入其它材料，例如铝、钢、木料胶合板、塑料胶合板、纸或卡板的两个盘之间。备选地，可以稍后将表面层，或在生产过程期间，或之后，添加到本发明水泥产品的片材上，例如添加表面纸层到该水泥片材上。
下表提供了既用于挤出又用于浇铸方法以制备建筑构件的各种组分的一些指示性量。不是所有列出的组分需要一起使用；该指示性量是每种组分当使用时的典型数量。
 
挤出量(kg) 浇铸组分 浇铸量(kg)
水泥 300 水泥 300
锯屑 400 锯屑 300-400
木屑 200-400 木屑 200-400
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 150 珍珠岩或涂覆的珍珠岩 100
乙烯和乙酸乙烯酯共聚物 10-50 乙烯和乙酸乙烯酯共聚物 10-50
羟丙基甲基纤维素 10-20 苯乙烯颗粒或粉末 25-30
石灰石(粉末) 150-200 飞灰 150
苯乙烯颗粒或粉末 25-30
交联的PVA 40-60
稻壳 150
PVA 100
颗粒纸 150-200
飞灰 300
水 300-400
实施例
在这些实施例中，表示为＂*＂乙烯和乙酸乙烯酯(EVA)粘结剂是＂DA-1100＂EVA。
实施例1
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 28％
锯屑 300 28％
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 100 10％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 10 1％
羟丙基甲基纤维素 10 1％
水 250 24％
(总计) (970) 100％
实施例1A
采用与实施例1相同的组分制备混凝土型混合物混合物，只是EVA粘结剂以25kg的量存在。
实施例2
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 300 32％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 15 1％
羟丙基甲基纤维素 10 1％
水 300 32％
(总计) (925) 100％
实施例2A
采用与实施例2相同的组分制备混凝土型混合物，只是EVA粘结剂以30kg的量存在，羟基甲基纤维素存在20kg。
实施例3
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 28％
锯屑 400 40％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 2％
羟丙基甲基纤维素 10 1％
水 300 28％
(总计) (1035) 100％
实施例3A
采用与实施例3相同的组分制备混凝土型，只是锯屑以500kg的量存在，乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂以50kg的量存在。
实施例4
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 150 16％
稻壳 150 16％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 15 1％
羟丙基甲基纤维素 10 1％
水 300 32％
(总计) (925) 100％
实施例4A
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 150 16％
颗粒纸 150 16％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 2％
羟丙基甲基纤维素 20 2％
水 300 32％
(总计) (945) 100％
在这一实施例中，已经是细碎的再生纸用来制造混合物。采用按50kg存在的EVA重复。
实施例4B
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 35％
木屑和刨花 200 18％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 60 8％
羟丙基甲基纤维素 10 1％
水 300 32％
(总计) (870) 100％
实施例5
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 35％
锯屑 200 24％
苯乙烯粉末 25 2％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 2％
羟丙基甲基纤维素 20 2％
水 300 35％
(总计) (870) 100％
实施例5A
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 35％
木屑和刨花 100 24％
苯乙烯粉末 25 2％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 40 2％
羟丙基甲基纤维素 20 2％
水 300 35％
(总计) (785) 100％
实施例6
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 150 15％
石灰石(粉末) 150 15％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 15 3％
羟丙基甲基纤维素 20 3％
水 300 32％
(总计) (935) 100％
经由常用于工业的挤出机加工实施例1-6中的混合物，并形成盘和板建筑构件。允许该建筑构件定型和固化。构件的试验表明它们异常地硬，并强。很难标记构件的表面，并且它们与相同尺寸与形状的普通混凝土构件相比非常轻。
实施例7
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 30％
锯屑 300 30％
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 100 10％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 50 5％
水 250 25％
(总计) (1000) 100％
采用350kg水重复这一实施例。
实施例8
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 300 32％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 30 4％
水 300 32％
(总计) (930) 100％
实施例8A
采用与实施例8中给出的类似组分制备混凝土型产品，只是EVA粘结剂以50kg的量存在。
实施例9
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 28％
锯屑 400 38％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 2％
交联的PVA 40 4％
水 300 28％
(总计) (1065) 100％
实施例10
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 150 16％
稻壳 150 16％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 3％
水 300 32％
(总计) (925) 100％
实施例11
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 35％
锯屑 200 24％
苯乙烯粉末 25 3％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 3％
水 300 35％
(总计) (850) 100％
实施例12
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 150 16％
石灰石(粉末) 150 16％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 3％
水 300 32％
(总计) (925) 100％
经由常用于工业的挤出机加工实施例7-12中的混合物，并形成盘和板建筑构件，或通过浇铸。当浇铸时，通过泵送在压力下将混合物放入模具，始终连续地混合和搅拌该浆料，直到模具装满。在2-6小时之后，当定型时，从模具中取出该构件，并允许固化。允许它们定型和固化。构件的试验表明它们异常地异常地硬，和强，并且与相同尺寸与形状的普通混凝土构件相比非常轻。
实施例13
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 29％
锯屑 300 29％
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 150 14％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 40 4％
水 250 24％
(总计) (1040) 100％
实施例14
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 29％
珍珠岩或涂覆的珍珠岩 300 29％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 40 4％
水 400 38％
(总计) (1040) 100％
实施例15
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 28％
锯屑 400 38％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 2％
水 300 28％
(总计) (1025) 100％
实施例16
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 27％
锯屑 150 14％
稻壳 150 14％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 30 3％
交联的PVA 40 3％
羟乙基甲基纤维素 20 2％
水 400 37％
(总计) (1090) 100％
实施例17
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 200 21％
苯乙烯粉末 25 3％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 3％
交联的PVA 50 5％
羟乙基甲基纤维素 20 2％
水 300 32％
(总计) (920) 100％
实施例18
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
锯屑 150 16％
石灰石(粉末) 150 16％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂* 25 2％
羟乙基甲基纤维素 20 2％
水 300 32％
(总计) (945) 100％
实施例19
通过挤出如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 31％
飞灰 300 31％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂 40 4％
羟丙基甲基纤维素 20 3％
水 300 31％
(总计) (960) 100％
实施例20
通过浇铸如下组分制备混凝土型产品：
 
组分 重量(kg) 近似％(重量)
水泥 300 32％
飞灰 300 32％
乙烯和乙酸乙烯酯粘结剂 50 4％
水 300 32％
(总计) (950) 100％
经由常用于工业的挤出机加工实施例13-20中的一些混合物，并形成盘和板建筑构件。允许它们定型和固化。还通过在模具中浇铸试验一些实施例。这些构件异常地硬，并且强，其中这些盘具有高拉伸强度，并且它们与相同尺寸和形状的普通混凝土构件相比非常轻。
在整个说明书中，除非文本另有说明，单词＂comprise＂和变体＂comprises＂或＂comprising＂将理解为暗示包括给出的整体或步骤或整体或步骤的组，而不是排除任何其它的整体或步骤或整体或步骤的组。
工业应用性
建筑构件用于建筑工业，特别是当要求轻质且强的盘和板时。
根据本发明制造的产品非常强，它们可以采用几乎直接的装置浇铸或挤出，并且它们显示极小的收缩率。在短时间之后，如数周后，它们可以用于建筑工业。该产品显示高的耐水性，和良好的绝热性能。有可能制造更轻重量的产品，其在建筑工业中是非常有用的。
普通预制混凝土不具有良好的绝热性能。Australian BuildingCodes Board in the Building Codes of Australia提出的与工厂、房屋和公寓外墙有关的新规章目前要求它们具有更好的绝热性。采用现有的预制混凝土墙，满足这种新标准目前已变得昂贵。然而，根据本发明的超轻混凝土盘和建筑构件(基于水泥和和锯屑、木屑或刨花)具有高的绝热绝热值值，以及优异的耐火性和噪阻。另外，根据本发明制造的建筑产品可以容易地使用钻、钉和切割加工，这在建筑和基建工业中提供显著的成本节约。
EVA粘结剂的存在产生更厚且更可加工的混合物，其对挤出和和浇铸是最优的。在固化后最终产品的收缩率极小，EVA粘结剂在各种组分之间产生良好的粘结，这产生非常强的产品。
不言而喻，可以根据本发明的精神作出明显的改变或修改，它们将是本发明的一部分，并且任何这些明显的改变或修改因此在本发明范围内。

Claims (49)

1.建筑构件，包括
(a)至少10wt％水泥，
(b)颗粒填料，和
(c)乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
已经在水存在下将它们混合在一起，形成适合作为建筑构件的形状，并允许定型和硬化。
2.权利要求1的建筑构件，还包括
(d)纤维素醚。
3.权利要求1的建筑构件，还包括
(e)PVA乳液粘结剂。
4.权利要求3的建筑构件，其中所述PVA乳液是交联的高分子量PVA乳液。
5.权利要求1或2的建筑构件，其中所述乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂是干粉末。
6.权利要求1-3中任一项的建筑构件，其中所述乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂是＂DA-1100＂聚合物粘结剂(如本文所限定)。
7.权利要求1-8中任一项的建筑构件，包括，
(a)20wt％-70wt％水泥，
(b)10wt％-95wt％颗粒填料，
(c)0.1wt％-20wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
(d)0wt％-8wt％纤维素醚，
(e)0wt％-40％ PVA粘结剂，和
剩余部分包括俘获在所述构件内的水，
其中重量百分率经选定为总计100％。
8.权利要求7的建筑构件，包括
(a)20wt％-50wt％水泥，
(b)15wt％-50wt％颗粒填料，
(c)0.5wt％-15wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，和
(d)0wt％-4wt％纤维素醚，
(e)0wt％-10％ PVA粘结剂，和
剩余部分包括俘获在所述构件内的水，
其中重量百分率经选定为总计100％.。
9.权利要求1-8中任一项的建筑构件，其中所述填料选自以下一种或多种：颗粒木材、颗粒膨胀火山硅质岩石、弹性颗粒材料、飞灰、颗粒岩石、颗粒纸或沙子。
10.权利要求9的建筑构件，其中所述填料选自是锯屑、木屑或刨花的颗粒木材，是珍珠岩的颗粒膨胀火山硅质岩石，是聚苯乙烯粉末的弹性颗粒材料，或是粉末石灰石的颗粒岩石，或选自颗粒再生纸。
11.权利要求9或10的建筑构件，其中至少所述填料的大部分是颗粒木材，该颗粒木材是锯屑、木屑或刨花。
12.权利要求10或11的建筑构件，其中所述填料是细碎的，平均颗粒尺寸小于1000微米。
13.权利要求10或11的建筑构件，其中所述填料具有小于20mm的平均颗粒尺寸。
14.权利要求1-8中任一项的建筑构件，其中所述水泥是波特兰水泥。
15.权利要求2的建筑构件，其中所述纤维素醚是羟基丙基甲基纤维素。
16.权利要求1-14中任一项的建筑构件，其包括选自填料、着色剂和定型剂的一种或多种附加成分。
17.权利要求1-16中任一项的建筑构件，其呈盘、板、块体或束状物形状。
18.制备建筑构件的浆料混合物，包括
(a)至少15wt％水泥，
(b)颗粒填料，
(c)乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，和
足以制造可定型浆料的水。
19.权利要求18的混合物，还包括
(d)纤维素醚。
20.权利要求18的混合物，还包括
(e)PVA乳液粘结剂。
21.权利要求20的混合物，其中所述粘结剂是交联的高分子量PVA粘结剂。
22.权利要求18或19的混合物，其中所述乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂最初是干粉末。
23.权利要求18-22中任一项的混合物，其中所述乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂是＂DA-1100＂聚合物粘结剂(如本文所限定)。
24.权利要求18-23中任一项的混合物，包括
(a)25wt％-70wt％水泥，
(b)15wt％-95wt％颗粒填料，
(c)0.1wt％-20wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
(d)0wt％-8wt％纤维素醚，
(e)0wt％-40％ PVA乳液粘结剂，和
(f)15wt％-50wt％水，
其中重量百分率经选定为总计100％。
25.权利要求18-23中任一项的混合物，包括
(a)25wt％-50wt％水泥，
(b)20wt％-50wt％颗粒填料，
(c)0.5wt％-5wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
(d)0wt％-4wt％纤维素醚，
(e)0wt％-10％ PVA乳液粘结剂，和
(f)15wt％-50wt％水。
26.权利要求18-25中任一项的混合物，其中所述填料选自以下一种或多种：颗粒木材、颗粒膨胀火山硅质岩石、弹性颗粒材料、飞灰、颗粒纸或沙子。
27.权利要求26的混合物，其中所述填料选自是木屑或刨花的颗粒木材，是珍珠岩的颗粒膨胀火山硅质岩石，是聚苯乙烯粉末的弹性颗粒材料，或是粉末石灰石的颗粒岩石，或颗粒再生纸。
28.权利要求26或27的混合物，其中至少所述填料的大部分是颗粒木材，该颗粒木材是锯屑、木屑或刨花。
29.权利要求27或28的混合物，所述颗粒填料是细碎的，平均颗粒尺寸至多1000微米。
30.权利要求27或28的混合物，其中所述填料具有小于20mm的平均颗粒尺寸。
31.权利要求18-25中任一项的混合物，其中所述水泥是波特兰水泥。
32.权利要求19的混合物，其中所述纤维素醚是羟基丙基甲基纤维素。
33.权利要求18-31中任一项的混合物，其包括选自填料、着色剂和定型剂的一种或多种附加成分。
34.建筑构件的制备方法，包括制备包含以下组分的浆料混合物：
(a)至少15wt％水泥，
(b)颗粒填料，
(c)乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
(d)任选地，纤维素醚和足以制备可定型浆料的水，所采用的步骤是：
(i)将组分(a)和(b)和(c)和任选的(d)混合在一起，
(ii)将(i)和水混合在一起以形成浆料并继续混合直至所有成分均匀分布，
(iii)将所得的浆料成型成适合于建筑构件的形状，和
(iv)让它定型和硬化。
35.权利要求34的方法，其中在步骤(iii)中，所述成型通过挤出进行。
36.权利要求34的方法，其中在步骤(iii)中，所述成型通过浇铸进行。
37.权利要求36的方法，其中步骤(ii)中的所述混合持续直至将所述浆料引入铸模。
38.权利要求34-37的方法，其中所述乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂最初是干粉末。
39.权利要求34-38中任一项的方法，其中所述乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂是＂DA-1100＂聚合物粘结剂(如本文所限定)。
40.权利要求34-39中任一项的方法，包括
(a)25wt％-70wt％水泥，
(b)15wt％-95wt％颗粒填料，
(c)0.1wt％-20wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
(d)0wt％-8wt％纤维素醚，
(e)0wt％-40％ PVA粘结剂，和
(f)15wt％-50wt％水，
其中重量百分率经选定为总计100％。
41.权利要求40的方法，包括
(a)25wt％-50wt％水泥，
(b)20wt％-50wt％颗粒填料，
(c)0.5wt％-5wt％乙烯和乙酸乙烯酯共聚物粘结剂，
(d)0wt％-4wt％纤维素醚，和
(e)0wt％-10％ PVA粘结剂，和
(f)15wt％-50wt％水，
其中重量百分率经选定为总计100％。
42.权利要求34-41中任一项的方法，其中所述填料选自以下一种或多种：颗粒木材、颗粒膨胀火山硅质岩石、颗粒弹性体材料、飞灰、颗粒石料、颗粒纸或沙子。
43.权利要求42的方法，其中所述填料选自是锯屑、木屑或刨花的颗粒木材，是珍珠岩的颗粒膨胀火山硅质岩石，是聚苯乙烯粉末的弹性体材料，或是石灰石粉末的颗粒岩石，或颗粒再生纸。
44.权利要求42或43的方法，其中至少所述填料的大部分是颗粒木材，该颗粒木材是锯屑、木屑或刨花。
45.权利要求44的方法，其中所述填料是细碎的，平均颗粒尺寸小于1000微米。
46.权利要求44的方法，其中所述填料具有小于20mm的平均颗粒尺寸。
47.权利要求34-43中任一项的方法，其中所述水泥是波特兰水泥。
48.权利要求34-46中任一项的方法，其中所述纤维素醚，如果存在，是羟基丙基甲基纤维素，和所述方法使用挤出。
49.权利要求34-48中任一项的方法，其包括选自填料、着色剂和定形剂的一种或多种附加成分。
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