專利名稱：基于石膏的耐水預制建筑構件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含有基于硬化和干燥石膏的基底的預制建筑構件。更具體地，本發(fā)明涉及方磚、預制板和板件類預制建筑構件。關于板件，本發(fā)明涉及的板件按照優(yōu)選的方向或尺度的平均厚度比較薄如1至幾厘米，具有有限的表面質(zhì)量如每平方米十幾千克。作為優(yōu)選但非限定性實例，可提及板型預制構件，已知目前存在比如其中整體上石膏含有均勻分散的纖維、一般用英語單詞GFB表示的纖維石膏板和在其兩面上覆蓋有紙板或者無機纖維(比如玻璃)的襯墊或片的石膏板。
本申請對應于1999年2月12日提交的法國專利申請No.99.01885，根據(jù)需要將其內(nèi)容并入本專利申請。
本發(fā)明適用于其它石膏預制構件，比如方磚，或者在其側(cè)邊上包含凹槽或凸榫的平行六邊形構件本發(fā)明涉及具有改善的耐水性的上述預制建筑構件。
具有耐水能力的上述預制建筑構件可以用于建筑物內(nèi)部如浴室類潮濕場所內(nèi)以便在那里鋪設塑料或方磚的貼面，或者用于建筑物外面如外層貼面，其條件在于預制構件覆蓋有一層不滲透的保護皮層。
所謂“耐水”指的是上述預制建筑構件具有的限制石膏基底吸水、同時保持所述建筑構件的尺寸穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性的能力。
根據(jù)不同的國家，此耐水性通過具體的標準加以確定。因此，可按照制造的構件不同分別參照下面的標準—石膏方磚NF P72-201-1(1994年4月)；—石膏板ASTM 630/630M-96a；—帶玻璃襯墊的板ASTM C1178/1178M(96)。
標準ASTM 630/630M-96a特別要求，當把這樣的建筑構件在水中浸泡2小時后，石膏基底的吸水量低于5％，而在表面的吸水量(稱為Cobb當量)低于160g/m2。
按照文獻JP-A-0,730,411，為了給上述建筑構件進行防水處理，已知使用含有至少一種在堿性含水介質(zhì)中的含硅化合物的防水劑，將其均勻地加入到所述構件的基底里。
按照JP-A-0,730,411，用水將該含硅化合物乳化。然后在乳液中加入IIa族金屬如鈣的氧化物或氫氧化物。然后將如此得到的添加劑加入干物質(zhì)中以便得在潮濕狀態(tài)下的石膏基底，然后將其成形和干燥。
實踐表明，前面所舉例的組合物具有誘發(fā)含硅化合物聚合或交聯(lián)的優(yōu)點，這就增強了該含硅化合物的防水能力，但這伴隨著釋放大量特別危險的氫氣。
按照文獻JP-A-80109251，敘述了一種水泥防水組合物，它含有其性質(zhì)未被具體限定的含硅化合物以及作為無機添加劑的膨潤土。
按照文獻SU-A-1,409,607，敘述了一種石膏防水組合物，它含有甲基或乙基硅酸鈉以及作為無機添加劑的膨潤土。
實際上，這種組合物具有膨脹能力，這對膏狀基底的流變性構難題。
在實踐中顯然難以滿足上述標準，即含硅化合物的含量低于1wt％，另外所述化合物是很昂貴的。
為了做到防水，使用了一般包括至少如下步驟的方法(a)將主要含有至少一種可水合硫酸鈣的干物質(zhì)、上述防水劑和水均勻混合，由潮濕狀態(tài)下的所述混合物預成形為所述基底；(b)將預成形的基底干燥，得到呈干燥固態(tài)的成形物。
用這樣的方法，很難控制在石膏基底中防水劑如硅油的加入量，因此不能發(fā)揮防水劑的潛力。
因此，本發(fā)明的目的是借助含有至少一種特別用來增強在硬化石膏內(nèi)防水能力的含硅化合物的防水劑更好地控制建筑構件的防水處理。
本發(fā)明的另一個目的是改善上述方法中防水劑的添加和混合狀況。
按照本發(fā)明，業(yè)已發(fā)現(xiàn)在液態(tài)下能夠預成形為基底的干物質(zhì)中均勻混合地添加含有至少一種具有與含硅化合物協(xié)同防水親和力的無機組分的無機添加劑，使得能夠大幅度地增加硬化石膏的防水性能。
所謂“協(xié)同防水親和力”指的是一種性能，按照這種性能，由于添加了本發(fā)明的無機添加劑，在所有其它情況都一樣的情況下，硬化石膏基底的防水性能，按照標準ASTM 630/630M-96a，增加至少20％Cobb當量，和/或?qū)τ谙嗤哪退裕璧姆浪畡?shù)量減少至少20％。
按照優(yōu)選但非限定性方式，此無機組分不與含硅化合物反應，在此意義上，0.1g所述含硅化合物與該無機組分在含水介質(zhì)中的混合物，2小時后任選地在常溫和常壓下釋放少于或等于6ml氫氣。
按照如下操作模式進行氫氣釋放量測量。
使用與標準NFT 77-150第6頁中所述相同的儀器。原理包括在反應器中在含水介質(zhì)里使膏狀無機添加劑和含硅化合物接觸，即用水來拌和，以與上述均勻混合物相同的重量比。然后在控制溫度23℃下監(jiān)視釋放氫氣過程隨時間的變化。要注意在2小時后釋放出的氫氣體積。
實際上不與含硅化合物發(fā)生反應的無機組分是在2小時后在正常溫度和壓力下引起多余氫氣釋放少于或等于6ml的化合物。
因此，本發(fā)明的無機添加劑能夠增加本發(fā)明建筑構件的耐水性能和/或減少預定防水性水平所需的防水劑用量。
按照本發(fā)明，涉及一種含有在水介質(zhì)中不能離子化的羥基官能團的結晶無機組分，對于所顯示的協(xié)同效果，在其它假說當中，一種受到在下述實驗程式支持的可能解釋是，在中性或酸性水介質(zhì)中，在一方面是無機組分的不可離子化羥基官能團的氫和另一方面是含硅化合物的氧之間形成至少一個氫鍵。
在本發(fā)明的其它方面，無機組分吸附含硅化合物。而無機添加劑在石膏基底中的均勻混合使得含硅化合物得到均勻分布和固定。
在硬化過程中，在水介質(zhì)中天然存在的羥基離子任選地導致含硅化合物三維交聯(lián)，這隨著時間推移表現(xiàn)為硬化石膏防水性能的改善。
隨后，含硅化合物在無機組分上的吸附，使得能夠控制其反應活性，即延遲其反應活性直至石膏硬化時刻為止。
按照本發(fā)明，優(yōu)選的活性含硅化合物是線形的、環(huán)狀的或分支的大分子防水化合物，它含有聚硅氧烷鏈節(jié)，其中每一種都選自鏈節(jié)(R1R2R3SiO1/2)、(R1R2SiO)、(R2SiO3/2)，而且
—R1＝H、Cl或各種其它的鹵素或者烷氧基—R2＝分支或不分支的苯基或烷基—R3＝分支或不分支的苯基或烷基作為例子，聚硅氧烷是烷基氫聚硅氧烷，如呈低聚物形式(幾十個或更多的硅氧烷鏈節(jié))的油或水乳液狀甲基氫聚硅氧烷。
按照本發(fā)明，活性無機組分優(yōu)選是一種含有在水介質(zhì)中不離子化的羥基官能團的結晶無機物如粘土質(zhì)和/或結晶硅石。
作為這樣的結晶無機物的例子，可以舉出粘土材料，優(yōu)選是在水介質(zhì)中不膨脹的粘土(與膨潤土相反)，它特別含有鋁硅酸鹽，比如伊利石和/或高嶺土。
本發(fā)明的無機添加劑任選地含有一種惰性無機組分。
按照本發(fā)明，無機添加劑對最初呈粉末狀的硫酸鈣是惰性的。它如后面所述含有比如粘土質(zhì)。
由本發(fā)明可知，當使用造紙類方法，特別是通過漿液過濾制造基于纖維素纖維的GFB板時，我們注意到，加入含有比如粘土質(zhì)的無機添加劑使得能夠在濕態(tài)預成形基底里保留住防水劑。這樣，在相同防水劑含量之下就能夠增加通過用此方法制造的GFB板的耐水性能，特別是限制了循環(huán)水合水中此試劑的量。
本發(fā)明還具有如下的次要特征—干物質(zhì)中無機添加劑的重量組成，與防水劑的量及種類一起都適合于賦予硬化石膏建筑構件以符合上述標準，特別是對于所述GFB板的ASTM 630/630M-96a的耐水性；—活性含硅化合物占所加入的干物質(zhì)總重量至少等于0.1％，優(yōu)選為0.1~1％；—增強纖維，比如纖維素纖維分布在硬化石膏的基底中，此建筑構件是比如所述的GFB纖維板；—該構件具有板的形狀，硬化石膏基底的兩面覆蓋有兩片纖維素纖維片，比如紙板；—該無機添加劑的粒度分布是其中尺寸小于或等于63μm的顆粒至少占所述無機添加劑的85wt％；該無機添加劑在900℃的灼燒損失低于30％；作為例子，該無機添加劑的灼燒損失小于30％；作為例子，所述無機添加劑占除了水合水以外的各組分總重量的比例至少等于5％，優(yōu)選最多等于15％；—可以水合的硫酸鈣是由天然石膏或硫石膏得到的，后者來自火力發(fā)電廠的氣體脫硫過程；—可以在制造建筑構件時，以聚硅氧烷水乳液組合物的形式加入活性含硅化合物；—作為例子，無機添加劑以組合方式含有一種粘土質(zhì)、結晶硅石和任選地一種與粘土質(zhì)相容又可以分散在硬化石膏基底中的惰性無機補充物；—無機添加劑的重量組成與防水劑協(xié)同作用，適合于賦予用于墻隔板的建筑構件以符合按照DIN 18180和4102(部分IV)所謂GKF的耐火性；—如果在無機添加劑中存在惰性無機補充物，它是比如白云石，這種無機添加劑的重量含量基本上與粘土質(zhì)(其中有結晶硅石)和惰性無機補充物相等；這種特殊的無機添加劑與防水劑一起使得能夠得到同時耐火又耐水的板，同時符合GKF標準和上述耐水標準，而不管用于制造石膏板或者制造所謂GFB纖維板的方法如何；—增強纖維，優(yōu)選是與可水合硫酸鈣相容的無機纖維，比如玻璃纖維，它們也分布在硬化石膏基底里，當希望尤其改善板的耐火性能時，其相對于被加入的干物質(zhì)總重量的重量含量低于1％。
—作為另一個例子，無機添加劑含有無定形的硅石和/或硅藻土，和/或鐵氧體和/或沸石；—更一般說來，本發(fā)明的無機添加劑含有在粘土中對細研磨(比如≤1μm)的含硅化合物具有親和力的無機組分，優(yōu)選綠土，隨后是伊利石和高嶺土；—本發(fā)明的建筑構件具有選自方磚、預制板和板狀件的形狀。
本發(fā)明還涉及含有包括含硅化合物的防水劑和無機添加劑均勻混合的防水組合物，該無機添加劑含有至少一種與上述含硅化合物具有防水協(xié)同親和力的無機組分。
本發(fā)明涉及此組合物在預制建筑構件的石膏基底中的應用。
本發(fā)明還涉及無機添加劑在增加含有含硅化合物的防水劑防水能力方面的應用。按照本發(fā)明，該無機添加劑含有至少一種與上述含硅化合物具有防水協(xié)同親和力的無機組分。
本發(fā)明還涉及含有基于硬化石膏的基底的建筑構件的制造方法，按照該方法通過至少如下步驟得到所述基底a)均勻地混合主要含有至少一種可水合硫酸鈣、含有至少一種含硅化合物的防水劑和水合水的干物質(zhì)，然后預成形此濕態(tài)基底；b)干燥此預成形的基底，得到呈干燥固態(tài)的成形基底。
按照本發(fā)明，在步驟(a)當中，還混合一種包括至少一種無機組分的無機添加劑，該無機組分具有與上述含硅化合物協(xié)同防水親和力。
在步驟(a)所定義的各個組分優(yōu)選直接整體混合，得到預成形的濕態(tài)基底。
此方法可以具有如下變化形式—防水劑呈液體形式，特別是呈油狀，或者均勻的含水懸浮液形式，而無機添加劑是分散的粉末形式；—防水劑與含有無機添加劑的干物質(zhì)均勻混合，然后所述干物質(zhì)與水合水混合，得到濕態(tài)預成形基底；—防水劑與水合水均勻混合，然后與含有無機添加劑的干物質(zhì)混合，得到濕態(tài)預成形基底；—防水劑和無機添加劑被均勻混合，得到在表面上浸了油的粉末，然后將其加入到干物質(zhì)和/或拌和的水中，然后進行均勻混合，得到濕態(tài)預成形基底；—將油狀或水乳液狀防水劑均勻地分散到拌和水中，而無機添加劑被均勻地分散在干物質(zhì)中。
按照本發(fā)明，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果在濕態(tài)預成形基底之前上述各組分的均勻混合物還含有上述無機添加劑，特別是粘土質(zhì)的話，那么這樣的無機添加劑就能夠在基于石膏的基底中起著活性含硅化合物的保留劑的作用。
本發(fā)明的解決方案的主要優(yōu)點是與現(xiàn)在已知的各種用于制造本發(fā)明所考慮的建筑構件的方法相容，這些方法有如(a)通過將基于石膏的膏狀物澆注到兩層呈紙板狀纖維素纖維的材料，或者兩層襯墊、織物或者無機纖維薄片之間；(b)按照造紙類型的工藝，通過過濾基于纖維素纖維和石膏的漿液，得到所謂GFB纖維板；(c)根據(jù)水含量不同，通過所謂半溫或半干壓制(GFB纖維板)。
在應用到這些方法中每一種時，本發(fā)明能夠增加石膏基底中防水劑的加入量。比如，對于造紙類的漿液過濾方法，本發(fā)明能夠在通過過濾得到的濾餅中保持防水劑，而不是將其濃縮在濾液中，盡管水合水是循環(huán)的。
在下面的敘述中，“硬化石膏”或“石膏”指的是二水合硫酸鈣(CaSO4·2H2O)，或者再生石膏。
“可水合硫酸鈣”一詞指的是其中含有或包括無水硫酸鈣(硬石膏II或III)、α或β結晶形式的半水合硫酸鈣(CaSO4·1/2H2O)的無機化合物或組合物。
“含硅化合物”一詞指的是各種能夠通過聚硅氧烷類的單體鏈節(jié)如氯硅烷、硅酸酯、烷氧基硅烷或者硅烷醇聚合得到的化合物。
“纖維素纖維”一詞指的是分散的組分，如基于天然纖維素、再生纖維素、回收纖維素或改性纖維素的纖維、長絲或者碎屑，所考慮的纖維素纖維優(yōu)選地是通常進入紙張和紙板組合物中的纖維。
“無機纖維”一詞指的是無機質(zhì)纖維，比如在一旦加入到本發(fā)明所考慮的預制建筑構件的硬化石膏基底中時仍然是惰性和化學穩(wěn)定的處理或未處理的玻璃纖維。
正如人們所了解的，白云石是混合的碳酸鈣鎂。
在本說明書中，除非另有說明，所有組成都以相對于加入的干物質(zhì)的總重量表示，包括防水劑在內(nèi)。在考慮了硫酸鈣的水合水以后，這些組成能夠很容易地相對于最終干燥的預制建筑構件的最終重量進行轉(zhuǎn)換。
按照本發(fā)明，使用的無機添加劑本身在水介質(zhì)中不會形成堿性pH值。這排除了各種在水介質(zhì)中釋放OH-離子的作為無機組分的物質(zhì)，例如a)無機堿，如氫氧化鈣；或者b)比如沒有氫氧離子的金屬硅酸鹽，如硅酸鈣，如Lafarge公司以CPA 52.5 CP2商品名出售的商品；或者c)鋁酸鹽，比如鋁酸鈣，如Lafarge公司以商品名秒ar 80銷售的商品。
在這方面可以參照

圖1，它顯示了按照下面所介紹的三種混合物的脫氫過程(在大氣壓和23℃下)—實線相當于由0.1gCa(OH)2+0.1gMHPS(Wacker公司的BS94)+65ml水形成的混合物；—虛線相當于由1.72g硅酸鈣(參見前面所引的商品)+0.1gMHPS(Wacker公司的BS94)+65ml水形成的混合物；—點劃線相當于由1.72g鋁酸鈣(參見前面所引的商品)+0.1gMHPS(Wacker公司的BS94)+65ml水形成的混合物。
在橫坐標上以ml表示體積，在縱坐標上以小時表示接觸時間。
實際上，將上述無機組分(a)~(c)中的任一個與活性含硅化合物如甲基氫聚硅氧烷(縮寫為MHPS)在水介質(zhì)中混合便足以立即顯示出劇烈和大量地釋放氫氣。
正如在前面所指出的，膨潤土型的活性無機組分似乎未被用于制造包括基于硬化石膏基底的某些建筑構件如石膏板。
實施例1下面所給出的實施例說明，對于石膏板而言在硬化石膏基底和纖維素纖維片即紙板之間濕態(tài)即膏狀基底的展開問題，以及由于使用膨潤土而使干燥時間延長的問題。
操作模式通過在兩片紙板之間澆注的方法，在實驗室的生產(chǎn)線上制造板材，不燒結硬化石膏，按照適當?shù)母稍锴€進行干燥。
使用的防水劑呈硅油(MHPS)(Wacker公司的BS94)形式。
在整個制造工藝過程中，進行如下的測定—展開在玻璃板上攤開后，以mm為單位在與攤開的餅形物直徑垂直的兩個方向上進行測量。將裝滿石膏板用膏狀物的內(nèi)徑為60mm±0.1mm，高±0.1mm的圓柱形模具垂直抬起而得到此餅形物。模具抬起的時間和在兩片紙板之間澆注膏狀物的時間相同；—剪切粘合力涉及凝固石膏結晶所必需的時間，其特征為當進行剝離試驗時與紙張的粘合力。此粘合力應該足以能夠在工業(yè)干燥裝置中放入石膏板時沒有紙板剝離的危險；—干燥時間不燒結硬化石膏，按照適當?shù)那€，得到干燥板內(nèi)部的濕度至少達到0.2％時所必需的時間；—干燥粘合力當進行含有濕度低于0.2％的板材剝離試驗時，在所用的石膏和紙張之間的結合質(zhì)量應該是完美的，不會遺留任何痕量凝固石膏。當結合不佳時，測量以凝固石膏顯現(xiàn)的數(shù)目表示。
得到的結果匯總在下面的表A中表A
(*)下面表1中的組合物A實施例2為了制造密度為1.1的所謂GFB板，在0.2bar的減壓下分別測試通過混合得到的三種膏狀物的可濾性1)133g可水合硫酸鈣(半水合)、12g干紙漿和388g水；2)133g可水合硫酸鈣(硫石膏)、12g干紙漿、15.78g如下面表1中組合物X的非膨脹粘土質(zhì)和388g水；3)133g可水合硫酸鈣(硫石膏)、12g干紙漿、15.78g膨潤土和388g水。
按照圖2的曲線顯示出在0.2bar的負壓下密度為1.1的漿液的過濾性能，其中在縱坐標上是以ml表示的濾液的體積，在橫坐標上是以秒為單位的過濾時間。應該確定下面的對應關系—實線相當于如(1)的膏狀物—點劃線相當于如(2)的膏狀物—虛線相當于如(3)的膏狀物。
無論過濾時間長短，對于混合物(3)所回收的水的體積明顯少于混合物(1)和(2)回收體積，(1)和(2)的數(shù)值屬于同一數(shù)量級。這樣，在20秒時，由混合物(3)回收的水只有80ml，而對混合物(2)和(1)分別是110ml和120ml。
實施例3此實施例是很重要的，一方面它表明在MHPS和傳統(tǒng)無機添加劑之間存在的化學反應，另一方面表明在同樣的MHPS和粘土質(zhì)之間卻沒有化學反應。
為此，將0.1gMHPS(Wacker公司的BS94)的85ml水溶液里分別與0.1gCa(OH)2和1.8g粘土質(zhì)即如圖1中的組合物X進行混合。
根據(jù)圖1中的曲線，在第一種情況下，獲得連續(xù)地釋放氫氣，而在第二種情況下，則沒有氫氣釋放。
這以與圖1同樣的方式表現(xiàn)在圖3當中。
實線表示第一種混合物釋放氫氣，點劃線表示第二種混合物的釋放情況。
在下面的表1中給出無機添加劑的組合物X和Z，單位是wt％。
表1
實施例4用油狀的甲基氫聚硅氧烷對硬化石膏板進行防水處理。
4.1/過濾和未經(jīng)過濾的GFB纖維(纖維素纖維)板4.1.1/按照“造紙”方法經(jīng)過濾得到的重GFB纖維板按照如下相繼的步驟制造此板通過將8升水(自來水或同樣配方的石膏板濾液的回收水)與273g新聞紙混合，然后用型號為Turbotest 207370的Rayneri混合器在速度6下制漿20分鐘、隨后在速度10下制漿25分鐘制備紙漿；在型號為N-50G的Hobart缽中稱量2400g紙漿，其中水量約為2321g，干紙漿為79g；根據(jù)試驗(見表2)加入不同量的標號為1107的甲基氫聚硅氧烷(DowChemical公司)或標號為MH15的甲基氫聚硅氧烷(Bayer公司)；在一個分立的容器中，稱量800g通過烘烤天然石膏或來自煙道氣脫硫過程的硫石膏所得到的可水合硫酸鈣(CaSO4·1/2H2O)；借助于適當?shù)臋C械在此可水合硫酸鈣中加入并混合按照試驗(見表2)不同數(shù)量的無機添加劑組合物X或Z；在Hobart缽中加入其中含有添加劑的可水合硫酸鈣，以速度1與膏狀物N5B NSF混合15秒。刮擦15秒，再以速度1混合90秒；在一個根據(jù)所需板材大小不同而安裝有尺寸為25.5×25.5cm2或60×40cm2的可滲透粗布的模具上得到此石膏懸浮液的沉淀；機械加壓直至得到大約12.5mm厚的濾餅；加壓至少20秒，經(jīng)過濾粗布排出空氣和水；脫模；在環(huán)境溫度下保存，直至完成可水合硫酸鈣的水合過程為止；按照適當?shù)臏囟惹€干燥石膏，不用燒結硬化石膏板。
下面的表2匯總了在尺寸為25.5×25.5cm2的模具中用此步驟制造的厚度為大約12.5mm的GFB板的特性。
表2
S＝硫石膏N＝天然石膏DC＝硅油Dow Chemical 1107MH＝硅油Bayer MH15
按照標準ASTM 630/630M-96a，但是用10×10cm2尺寸的試樣測量在2小時內(nèi)的吸水量，此時標準推薦一平方英尺的試樣。按照此方法得到的結果不如按該標準尺寸的試樣所得到的結果有利。
試驗1和試驗2是對照組未進行防水處理的板的吸水量百分數(shù)很高。當不使用無機添加劑時(試驗3和試驗4)，即使有防水劑存在，防水結果仍然不好。反之，一旦使用本發(fā)明的無機添加劑，就得到了很低的符合標準的吸水量。
4.1.2按照造紙方法過濾得到的輕GFB纖維(纖維素纖維)板按照如下相繼的步驟制造板●通過將8升水(自來水或過濾相同配方板的回收水)與273g新聞紙混合，然后用型號為Turbotest 207370的Rayneri混合器以速度5打漿20分鐘，然后以速度10打漿25分鐘制備紙漿；●在型號N-50G的Hobart缽中稱量2083.5g紙漿，其中有大約2021g水和62.5g干紙漿；●加入2.7gWacker公司型號為BS94的甲基氫聚硅氧烷并混合2分鐘；●加入53.4g添加劑X(參見表1)并混合5分鐘；●在另一個容器中稱量250g通過烘烤天然石膏或來自煙道氣脫硫過程的硫石膏而得到的可水合硫酸鈣(CaSO4·H2O)；●在Hobart缽中加入硫酸鈣，在速度1下與膏狀物N5B NSF一起混合15分鐘。刮擦15秒并在速度1混合90秒。
試驗1和試驗2是對照組未進行防水處理的板的吸水量百分數(shù)很高。當不使用無機添加劑時(試驗3和試驗4)，即使有防水劑存在，防水結果仍然不好。反之，一旦使用本發(fā)明的無機添加劑，就得到了很低的符合標準的吸水量。
得到下面的結果，如表3
表3
*按照表1的組合物X4.2按照半濕或半干方法壓制GFB纖維(纖維素纖維)板按照如下步驟制造板●通過在一個Pallman型設備中研磨新聞紙來制備紙屑；●稱量一定量紙屑，加入到M20G·RE型或M5G型lodige中；●按照試驗稱量不同量的配方Z或X的無機添加劑；●在無機添加劑中粉化甲基氫聚硅氧烷；●在M20G·RE或MSG型Lodige中加入得到的混合物，均勻地混合；●在另一容器中稱量一定量天然的或來自煙道氣脫硫過程的可水合硫酸鈣；●在M20G·RE或M5G型lodige中加入此可水合硫酸鈣，均勻地混合；●在尺寸為40×40cm2的模具中沉淀上述均勻混合物并噴霧一定量水；●用帶有PKPS型單獨的泵的50噸Kratos型壓機壓制，直至得到厚12.5mm的濾餅為止；●加壓至少20秒，通過粗布排出位于模具下部的水；●脫?！裨诃h(huán)境溫度下保存至少1.5小時，直至完成石膏水合為止；
●按照適當?shù)臏囟惹€干燥，不對凝固石膏進行燒結。
應該注意在制備不含無機添加劑的板材時要在水中加入甲基氫聚硅氧烷。
下面的表匯總了在尺寸為40×40cm2的模具中按此操作程序制造的大約13mm厚的板材的特性。
表3b
象前面一樣在2小時后吸水量。
我們看到，當用防水劑和本發(fā)明的無機添加劑制造板材時，獲得較好的吸水量。
4.3/所謂GKF石膏板所謂GFK板材，即耐火板材，它含有其表面貼有紙板的硬化石膏基底，是在工業(yè)生產(chǎn)線上通過將石膏澆注到兩層紙板之間而制造的。使用的防水劑呈硅油狀(Wacker BS94)。
得到下面的結果，見表4表4
*Wacker公司的商品BS944.4/以不同添加防水劑的模式通過干壓制的方法制備防水增強模構件此實施例說明尺寸為2×2×18cm的試樣的制造過程，在其過程中，在不同的載體中加入硅油以使含有或不含有纖維的硬化石膏構件得到防水處理。
使用下面的產(chǎn)品和條件*干物質(zhì)可水合硫酸鈣由烘烤天然石膏得到的石膏，其10％懸浮液在攪拌10分鐘后測量的pH值為7.22。
*無機添加劑—組合物X或Z—石英硅石C400，Sifraco公司的產(chǎn)品—白云石，Lhoist公司的產(chǎn)品—與實施例1.2相同的纖維素纖維*含硅化合物硅油(甲基氫聚硅氧烷)，以具備大約40個鏈節(jié)的低聚物形式存在，Bayer公司以商品名MH15出售。
操作條件*在防水載體即可水合硫酸鈣或無機添加劑或纖維素纖維上霧化硅油。以占所加入的干物質(zhì)總重量的0.5％這一比例加入含硅化合物。防水載體的量則隨各個試驗而不同(見表5)；*在Hobart混合器中進行混合1分鐘；*與水合水混合30秒，水合水/干物質(zhì)比(E/S)為0.6；*填充模具；*30分鐘后脫模。然后在塑料袋中保存4小時；*在40℃下干燥至恒重為止；*在23℃和50％相對濕度下調(diào)制。
以與實施例1.1所述條件相同的方式在浸泡2小時后測量兩塊試樣的吸水量。
對照組和按照本發(fā)明經(jīng)過防水處理的試樣的吸水量結果匯總在下面表5中。
當存在無機添加劑或纖維時，該數(shù)量以所加入的干物質(zhì)總量的百分比表示。
表5
TS1和TS2是使用同樣含量直接加入到石膏懸浮液中的含硅化合物進行防水試樣的試驗。
Z+S在無機添加劑組合物Z上霧化硅油；X+S在無機添加劑組合物X上霧化硅油；C400+S在無機添加劑Siftaco公司的C400上霧化硅油；F+S在纖維素增強纖維上霧化硅油；D+S在白云石無機添加劑上霧化硅油。
在此可以看出在使用無機添加劑組合物X和Z時，與對照組相比可以獲得更好的結果。
權利要求
1.包括基于硬化石膏的基底的耐水預制建筑構件，所述基底能夠通過至少下面的步驟而得到a)均勻地混合主要含有至少一種可水合硫酸鈣的干物質(zhì)、含有至少一種含硅化合物的防水劑和水合水，然后濕態(tài)預成形所述基底；b)干燥此預成形基底，得到呈干燥固態(tài)的所述成形基底；其特征在于，在濕態(tài)預成型基底之前均勻混合物還含有包括至少一種與含硅化合物一起具有防水協(xié)同親合性的無機組分的無機添加劑。
2.權利要求1的構件，其特征在于所述氫副產(chǎn)數(shù)量少于所述氫流出量的至少15％。
3.權利要求1的構件，其特征在于所述無機組分實際上不與含硅化合物進行反應，使得在2小時后0.1g含硅化合物與無機化合物的混合物在水相介質(zhì)中任選地釋放氫氣少于或等于6ml。
4.權利要求3的構件，其特征在于在酸性或中性介質(zhì)中該含硅化合物和無機組分能夠在它們之間形成至少一個氫鍵，這是在一方面是在無機組分的不可離子化羥基官能團的氫、另一方面是含硅化合物的氧之間產(chǎn)生的。
5.權利要求4的構件，其特征在于該無機組分是一種優(yōu)選在水介質(zhì)中不膨脹的特別是含有硅鋁酸鹽的粘土質(zhì)如伊利石和/或高嶺土。
6.權利要求1的構件，其特征在于該無機組分包括結晶硅石。
7.權利要求1的構件，其特征在于該無機添加劑包括惰性無機組分。
8.權利要求1的構件，其特征在于該活性含硅化合物是線形、環(huán)狀或分支的大分子防水化合物，它含有聚硅氧烷鏈節(jié)，其中每種鏈節(jié)都可以選自鏈節(jié)(R1R2R3SiO1/2)、(R1R2SiO)、(R2SiO3/2)，而且—R1＝H、Cl或各種其它鹵素或者烷氧基—R2＝分支或不分支的苯基或烷基—R3＝分支或不分支的苯基或烷基。
9.權利要求8的構件，其特征在于該活性含硅化合物是烷基氫聚硅氧烷如甲基氫聚硅氧烷。
10.權利要求1的構件，其特征在于該活性含硅化合物占加入的干物質(zhì)總重量含量的至少0.1wt％。優(yōu)選為0.1~1wt％。
11.權利要求1的構件，其特征在于該無機添加劑的粒度分布為小于或等于63μm的顆粒的重量含量占所述無機添加劑的至少85wt％。
12.權利要求1的構件，其特征在于該無機添加劑在900℃的灼燒損失低于30％。
13.權利要求1的構件，其特征在于該無機添加劑占除水以外的各組分的總重量至少5wt％，優(yōu)選最多為15％。
14.權利要求1的構件，其特征在于一方面所述無機添加劑以組合方式含有粘土質(zhì)、結晶硅石和能夠與粘土質(zhì)相容并分散在硬化石膏基底中的惰性無機補充組分。
15.權利要求14的構件，其特征在于該無機添加劑含有白云石作為無機補充組分。
16.權利要求15的構件，其特征在于該無機添加劑含有基本相等重量含量的粘土質(zhì)、結晶硅石和惰性無機補充組分。
17.權利要求1的建筑構件，其特征在于在干物質(zhì)中與一定量防水劑組合的所述無機添加劑的重量組成組合的適合于賦予所述建筑構件以符合標準ASTM 630/630M-96a的耐水性能。
18.權利要求14的建筑構件，其特征在于在干物質(zhì)中所述無機添加劑的重量組成適合于賦予所述建筑構件以符合有關所述GKF板的德國標準DIN 18180和4102(第IV部分)的耐火性能。
19.權利要求1的具有板形的構件，其特征在于該硬化石膏基底的兩面覆蓋有兩片纖維素纖維如紙板。
20.權利要求1的具有板形的構件，其特征在于纖維素增強纖維分布在硬化石膏基底中，如所謂GFB纖維板。
21.權利要求1的構件，其特征在于在硬化石膏基底中分布了與可水合硫酸鈣相容的其重量含量低于干物質(zhì)的1％的無機纖維如玻璃纖維。
22.以均勻混合物形式含有包括含硅化合物的防水劑以及含有至少一種與所述含硅化合物具有協(xié)同防水親合性的無機組分的無機添加劑的防水組合物。
23.權利要求22的組合物，其特征在于該無機組分是一種含有在水介質(zhì)中不可離子化羥基官能團的結晶無機物。
24.權利要求23的組合物，其特征在于在酸性或中性介質(zhì)中該含硅化合物和無機組分能夠在一方面是無機組分的不可離子化羥基官能團的氫和另一方面是含硅化合物的氧之間形成至少一個氫鍵。
25.無機添加劑在增加含有含硅化合物的防水劑的防水能力方面的用途，其特征在于所述無機添加劑含有至少一種與所述含硅化合物具有協(xié)同防水親合性的無機組分。
26.一種含有基于硬化石膏的基底的建筑構件的制造方法，其中通過至少如下步驟得到所述基底a)均勻地混合主要含有至少一種可水合硫酸鈣的干物質(zhì)、含有至少一種含硅化合物的防水劑和水合水，然后濕態(tài)預成形所述基底；b)干燥此預成形基底，得到呈干燥固態(tài)的所述成形基底；其特征在于在步驟a)中還混合含有至少一種與所述含硅化合物具有協(xié)同防水親合性的無機組分的無機添加劑。
27.權利要求26的用于制造GFB纖維板的方法，其特征在于使用的方法是過濾造紙類方法。
28.權利要求27的方法，其特征在于該方法包括所述半濕或半干壓制。
29.權利要求22的防水組合物在預制建筑構件的石膏基底中的用途。
全文摘要
耐水預制建筑構件,包括基于硬化石膏的基底,所述基底能夠通過至少下面的步驟而得到:a)均勻地混合主要含有至少一種可水合硫酸鈣的干物質(zhì)、含有至少一種含硅化合物的防水劑和水,然后濕態(tài)預成形所述基底;b)干燥此預成形基底,得到呈干燥固態(tài)的所述成形基底;其特征在于在濕態(tài)成形基底之前該均勻混合物還含有一種包括至少一種與所述含硅化合物具有協(xié)同防水親合性的無機組分的無機添加劑。
文檔編號C04B28/14GK1340038SQ0080375
公開日2002年3月13日 申請日期2000年2月7日 優(yōu)先權日1999年2月12日
發(fā)明者D·馬丁, T·瑟尤森, R·亨伯特 申請人:拉法格石膏公司