具有植物添加劑基料的絕緣建筑材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有低熱導(dǎo)率的包含植物添加劑的絕緣建筑材料，并涉及這種材 料的制備方法和這種材料的用途。這種材料可以旨在生產(chǎn)現(xiàn)場鑄造的結(jié)構(gòu)、預(yù)鑄造結(jié)構(gòu)或 用于建筑物和市政工程結(jié)構(gòu)的預(yù)鑄造結(jié)構(gòu)的元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用植物添加劑摻入于石灰基粘合劑基質(zhì)（例如大麻用于生產(chǎn)Chanvribloc?砌 塊）生產(chǎn)用于砌筑的砌塊是已知的方法。
[0003] 然而，此類型的材料需要非常長的硬化時間，對于大麻基材料的情況來說為數(shù)周。 此外，植物添加劑往往阻滯水硬性粘結(jié)劑的凝固，特別地延遲波特蘭水泥的凝固。
[0004] 因此，本發(fā)明嘗試解決的問題是提出一種包含植物添加劑的新型材料，其硬化時 間為幾小時至幾天。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 令人驚訝地，發(fā)明人已顯示出可以使用與植物添加劑混合的三價陽離子來獲得具 有低熱導(dǎo)率的材料。
[0006] 為此目的，本發(fā)明提出一種具有低熱導(dǎo)率的包含植物添加劑和三價陽離子的絕緣 建筑材料。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的材料具有一種或多種如下特征：
[0008] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的材料可以在工地上現(xiàn)場灌注，或在混凝土配料工廠制備并 在攪拌車中運(yùn)輸；
[0009] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的材料可以在預(yù)鑄造工廠中制備以生產(chǎn)建筑元件；
[0010] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的材料可以在幾小時內(nèi)硬化，并且最多在幾天內(nèi)硬化；
[0011] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的材料在23°c和50%的相對濕度下具有小于0. 3WAm. K)的 熱導(dǎo)率；
[0012] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的材料足夠剛性以至少支撐其自身重量；
[0013] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)硬化的材料在干燥狀態(tài)下具有低密度，其為150kg/m3至 1000kg/m 3,優(yōu)選地為450kg/m3至750kg/m 3;干燥狀態(tài)通常被理解為具有不變的質(zhì)量，其通 常已經(jīng)在烤箱中經(jīng)過了足夠的時間。
[0014] -有利地，將生物質(zhì)摻入根據(jù)本發(fā)明的材料中，由此使其可以儲存CO2并減少材料 的CO2影響，
[0015] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的材料使用植物添加劑。這些植物添加劑為可再生的植物。
[0016] 本發(fā)明涉及一種材料，當(dāng)經(jīng)硬化的所述材料在干燥狀態(tài)下時具有150至1000kg/m3 的密度，所述材料包含：
[0017] -水硬性粘結(jié)劑；
[0018] -來自一年生植物的植物添加劑，干燥的植物添加劑/水硬性粘結(jié)劑的質(zhì)量比為 0. 05 至 2 ;
[0019] -0. 01至I. 2當(dāng)量摩爾的三價陽離子/kg干燥植物添加劑，所述三價陽離子來自可 溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源；
[0020] -0. 001至2%的起泡劑，百分比以相對于粘結(jié)劑質(zhì)量的質(zhì)量表示；以及
[0021] -水，水/粘結(jié)劑質(zhì)量比為0· 3至2. 5。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的材料包含水硬性粘結(jié)劑、可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源、植物添 加劑、起泡劑、水，任選的流化劑和任選的水硬性粘結(jié)劑的促凝劑。
[0023] 水硬性粘結(jié)劑為通過水合作用凝固并硬化的材料。優(yōu)選地，水硬性粘結(jié)劑為波特 蘭水泥或包含波特蘭水泥。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的材料的水硬性粘結(jié)劑可以選自波特蘭水泥、FondiT水泥、硫酸鹽 礬土水泥、鋁酸鈣水泥、得自專利申請WO 2006/018569中描述的熟料的水泥、水硬石灰、加 氣石灰、硫酸鈣、硫酸鈣半水合物、無水硫酸鈣和它們的混合物。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的材料的水硬性粘結(jié)劑可以包括水泥。
[0026] 用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水泥優(yōu)選為根據(jù)2001年2月的歐洲NF EN 197-1 標(biāo)準(zhǔn)描述的水泥。用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水泥可以為CEM I、CEM II、CEM IIIXEM IV或CEM V類型的水泥。
[0027] 優(yōu)選地，用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水泥選自如下類型的水泥：
[0028] -CEM I或CEM II，任選地與礦物添加劑混合，或者
[0029] -CEM III、CEM IV 或 CEM V。
[0030] 優(yōu)選的用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水硬性粘結(jié)劑為波特蘭CEM II或III水 泥，單獨(dú)使用或與其他水泥結(jié)合使用，例如根據(jù)2001年2月NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)描述的那些。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的變體，根據(jù)本發(fā)明的材料的水硬性粘結(jié)劑包含至少一種CHM I或CEM II類型的水泥，與爐渣和/或飛灰和/或硅灰和/或火山灰材料和/或偏高嶺土的添加劑相 結(jié)合。這些水硬性粘結(jié)劑可以替換CEM II/A、CEM II/B、CEM III/A、CEM III/B、CEM III/ C、CEM IV/A、CEM IV/B、CEM V/A或CEM V/B類型的水泥與爐渣和/或飛灰共混的粘結(jié)劑。
[0032] 用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水硬性粘結(jié)劑可以為鋁酸鈣水泥。通常水泥包括 C4A3$、CA、C12A7、C3A或C 11A7CaF2C物相或它們的混合物，例如Fonduli水泥、硫酸鹽礬土水 泥、根據(jù)2006年12月歐洲NF EN 14647標(biāo)準(zhǔn)的鋁酸鈣水泥、得自專利申請WO 2006/018569 中所述的熟料的水泥、得自專利申請WO 2013/023731中所述的熟料的水泥和得自專利申 請TO 2013/023729中所述的熟料的水泥，或它們的混合物。
[0033] 用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水硬性粘結(jié)劑可以選自Fondux水泥、硫酸鹽礬 土水泥、鋁酸鈣水泥和它們的混合物。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的適合的水硬性粘結(jié)劑可以為鈣礬石、水泥，例如添加有硫酸鈣的硫 酸鹽礬土水泥或添加有硫酸鈣的鋁酸鈣水泥。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的適合的水硬性粘結(jié)劑可以為單獨(dú)的水硬石灰、加氣石灰，或它們的 混合物。
[0036] 用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水泥優(yōu)選為細(xì)水泥或超細(xì)水泥。優(yōu)選地，用于根 據(jù)本發(fā)明的材料的適合的水泥具有大于或等于3300cm 2/g，更優(yōu)選地大于或等于3500cm2/ g，還優(yōu)選地大于或等于3800cm2/g的Blaine比表面積。優(yōu)選地，用于根據(jù)本發(fā)明的材料 的適合的水泥具有3300cm2/g至9000cm2/g，更優(yōu)選地3500cm2/g至7000cm 2/g，還更優(yōu)選地 3500cm2/g 至 6000cm2/g 的 Blaine 比表面積。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的材料使用可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源來生產(chǎn)。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的材料包括0. 01至1. 2當(dāng)量摩爾的來自可溶于水介質(zhì)的三價陽離子 的源的三價陽離子/kg干燥植物添加劑。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的材料包括0. 1至1. 2,更優(yōu) 選地0. 3至1當(dāng)量摩爾的來自可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源的三價陽離子/kg干燥植物 添加劑。
[0039] 可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源可以選自一個或多個可溶性鹽。
[0040] 可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源可以選自鐵鹽或鋁鹽或它們的混合物。
[0041] 當(dāng)可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源為可溶于水介質(zhì)的鐵鹽時，其可以是亞硝酸 鐵（III)、硝酸鐵（III)、氯化鐵（III)、硫酸鐵（III)、亞硝酸鐵（II)、硝酸鐵（II)、氯化鐵 (II)、硫酸鐵（II)或它們的混合物。
[0042] 當(dāng)可溶于水介質(zhì)的三價陽離子的源為可溶于水介質(zhì)的鋁鹽時，其可以是亞硝酸 鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、氯化鋁，或它們的混合物。
[0043] 根據(jù)變體，根據(jù)本發(fā)明的材料包含混合有硫酸鈣的鋁鹽，特別是混合無水硫酸鈣 的錯鹽。
[0044] 這些鹽可以特別地用作植物添加劑的預(yù)處理。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的材料可以任選地包含水硬性粘結(jié)劑的促凝劑，相對于水硬性粘結(jié)劑 所述促凝劑的質(zhì)量百分比特別地為〇. 01至5%。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的材料中的水硬性粘結(jié)劑的促凝劑可以選自無水硫酸鈣、硫酸鈣半水 合物、氫氧化鈣、氯化鈣、亞硝酸鈣、硝酸鈣、硝酸鈉、碳酸鋰、氯化鋰、氫氧化鋰、亞硝酸鋰、 硝酸鋰、硫酸鋰和它們的混合物。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的材料可以任選地包含礦物添加劑。
[0048] 適合的礦物添加劑通常為可以用于部分替代水泥的材料。
[0049] 用于根據(jù)本發(fā)明的材料的適合的礦物添加劑可以選自火山灰材料、硅灰、爐渣、煅 燒頁巖、含有碳酸鈣的材料、硅質(zhì)添加劑、飛灰、沸石、得自植物燃燒的灰、煅燒粘土和它們 的混合物。
[0050] 用于根據(jù)本發(fā)明的適合的礦物添加劑可以為火山灰材料（例如，如2001年2月的 歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)中所定義，段落5. 2. 3)、硅灰（例如，如2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)中所定義的，段落5. 2. 7)、爐渣（例如，如2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo) 準(zhǔn)中所定義的，段落5. 2. 2)、煅燒頁巖（例如，如2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)中 所定義的，段落5. 2. 5)、含有碳酸鈣的材料（例如石灰石（例如，如2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)中所定義的，段落5. 2. 6))、硅質(zhì)添加劑（例如，如1998年12月的法國NF P 18-509標(biāo)準(zhǔn)中所定義的，段落5)、飛灰（例如，如2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)中 所述的，段落5. 2. 4)，或它們的混合物。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明所用的礦物添加劑也可以是來自植物燃燒的灰，例如來自米糠燃燒的 灰。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明所用的礦物添加劑也可以是沸石。
[0053] 飛灰通常為包含于來自用煤進(jìn)料的火力發(fā)電廠的煙霧中的粉狀粒子。其通常通過 靜電沉淀或機(jī)械沉淀來回收。
[0054] 飛灰的化學(xué)組成主要取決于未燃燒的碳的化學(xué)組成并取決于其來源的火力發(fā)電 廠中所用的工藝。其礦物組成也取決于相同的因素。根據(jù)本發(fā)明所用的飛灰的性質(zhì)可以為 含硅的或為含鈣的。
[0055] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的飛灰選自2001年2月的歐洲NF EN 197