專(zhuān)利名稱(chēng)：聚合物混凝土組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型聚械^Ui組線鉼征奴全不朋作為齡 劑iU^組分的波特蘭水泥并且完全不使用作為催化劑或硬化劑的7jc。產(chǎn)品使 用以百分比計(jì)可為6. 0至35. 0 %的熱穩(wěn)定性聚合或縮聚樹(shù)脂，94. 0至65. 0 %的 4#重量或力阻組分，例如1^^5^廣物或:W^巖，如石英、所有類(lèi)型或種類(lèi)的長(zhǎng) 石或正長(zhǎng)石、微#^5和#^石；霞石、方鈉石、白榴石、所有類(lèi)型或種類(lèi)的 云母或白云母、黑云#^^:母；斜輝石、錐輝石和紫蘇輝石類(lèi)型或種類(lèi)的輝石；所有角閃石、鈉角閃石、鈉閃石和皿石類(lèi)型或種類(lèi)的閃石，以;sjc^ 的附生Jf戶物，例如鋯石、榍石、^礦、鈥鐵礦、赤鐵礦、磷灰石、黃鐵礦、ritulhim、剛玉和石榴石。、^M^，例如不同種類(lèi)的花崗巖-花崗閃長(zhǎng)巖；不同 種類(lèi)的正長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)巖；不同種類(lèi)的英閃巖-石英輝長(zhǎng)巖；不同種類(lèi)的閃長(zhǎng)巖, 長(zhǎng)巖；不同種類(lèi)的^巖(peridorite);不同種類(lèi)例如鉍自礦的火山巖；不 同種類(lèi)的粗面巖；不同種類(lèi)的響巖；不同種類(lèi)的安粗巖和石^^巖；不同種 類(lèi)的拉茲特巖(lacite);不同種類(lèi)的英安巖；不同種類(lèi)的安山巖；不同種類(lèi)的 玄武巖；不同種類(lèi)的碎屑;^巖或火，屑巖、火山灰和火山M巖或火山塵； 不同種類(lèi)的偉晶巖；不同類(lèi)型和種類(lèi)的7K成巖；所有類(lèi)型的例如礫巖的WW 因水成巖；所有類(lèi)型的砂巖；所有種類(lèi)的 板巖；所有種類(lèi)和類(lèi)型的例如石 灰?guī)r的化學(xué)成因水成巖；所有種類(lèi)和類(lèi)型的石灰華；所有種類(lèi)和類(lèi)型的蒸發(fā)巖； 所有種類(lèi)和類(lèi)型的區(qū)域W:巖；所有種類(lèi)和類(lèi)型的^^觸變質(zhì)巖；也使用例如層 絲粒狀鉛的化學(xué)組分；金屬纖維、玻璃纖維；所有種類(lèi)和類(lèi)型的有崎維、 礦物棉、4蜮鋼淹、玻^K脅、磨砂玻璃、海砂、沙漠砂、層絲^^鋁、 所有種類(lèi)和類(lèi)型鋼筋耐受體；，或波紋鋼條、鐵、鋼或鋁屑；木屑、鋸末。 還使用下述耐火材料及其不同的組合菱鎂礦、；^fc^鎂礦、白云石、m白 云石、藍(lán)晶石、姊石、藍(lán)線石、石墨、鋁鞏土、鉻鐵礦、鋯石、石絨、滑石、 塊滑石、高嶺石和粘土。本發(fā)明的組^吻中使用的樹(shù)脂為氣態(tài)聚合或縮聚樹(shù)脂，M ^i^聚合樹(shù)脂。可^^J聚合樹(shù)脂的類(lèi)型包括環(huán)萄樹(shù)脂、不#剝旨樹(shù)脂、丙烯酸杉悄旨、聚氨 酉旨樹(shù)脂、>^#脂?？蒦JU的縮聚樹(shù)脂可以為呔喃樹(shù)脂、S^t脂、 #脂 和三聚"j^"甲醛三羥曱基蜜胺^lli^脂。發(fā)明描述1.0背景土^J^呈領(lǐng)域的持續(xù); t^工業(yè)活動(dòng)的增^t于建筑業(yè)用材料產(chǎn)生持久的依慣例，WM7是選擇建筑材料時(shí)所^^J的主要標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件M寬 的空間內(nèi)使用，并,構(gòu)構(gòu)件中橫戴面或節(jié)點(diǎn)的重量和尺寸減小而向J^tll時(shí)， 建筑物較高。建筑計(jì)算;Si殳計(jì)的^MU^艮，以及新材料的A艮，使得有可育誠(chéng)高橋梁和 建筑物的承載能力常^ 方式目前使用的公路^4 #^4某些情況下已 經(jīng)作了調(diào)整以便提高它們的承載能力，M能力的這種提高主要由于使用了鋼 索(預(yù)5M^張鋼纜)形式的具有較高承栽能力的鋼筋并且不 原始結(jié)構(gòu)， 并且對(duì)于新的大型橋梁，則在預(yù)制構(gòu)件中使用高抗性波特蘭水泥 (f，c=350kg/cm2)以;^前述的鋼筋。由于聯(lián)邦區(qū)墨M城的建筑通則中實(shí)施了調(diào)^f將其應(yīng)用于墨^哥的其它 地震帶，1985 4^^共或私娟的大型和小型建筑物(^M^室和住宅)的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)已^C^ 了 M的 。1986年對(duì)現(xiàn)存的大型建筑進(jìn)行了調(diào)整和加固，調(diào)^^加固的范圍vMJik^的 M能力和梁、；ti^Ul部分的增加到在^r-層內(nèi)夕H^l高強(qiáng)鋼筋^^i制成的 承重it^加固結(jié)構(gòu)(設(shè)計(jì)糾角的梁戰(zhàn)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)部分，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗切削的 能力)。從1993^^新j^t筑中絲贈(zèng)加了結(jié)構(gòu)構(gòu)件中每米^^的鋼筋，包糊 筋的直徑以及每米的公斤數(shù)，同時(shí)例如梁和柱的部分變得M， ；fe^之間的板 由于在固定框架中^^1了鋼材并JU緣中鋼網(wǎng)更緊密且直徑更大而變 得更輕。在所有情況下，高拔性》"E^i指定為f'c=350kg/cm2。在至多四y^宅結(jié)構(gòu)中(Mexican Housing Fund, Infonavit)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的使用增加，同時(shí)多孑1>退火磚的使用也^>廣泛以侵#重墻中使用中 間結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并站每三排中連同^^連接到每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的接縫鋼筋。地板更厚并且也對(duì)所使用網(wǎng)的直徑和大小進(jìn)行了調(diào)整；混凝土的規(guī)格變?yōu)?f'c-240kg/cm2，粘結(jié)磚所用的砂漿強(qiáng)度較高，4^l比例為3: 1。在所有包 /萍的建筑物中，目標(biāo)在于確定g^固的^4tt^f究是必 須的。高拔^^UL不僅^^關(guān)于M強(qiáng)度的高錄強(qiáng)度，還意p絲可減受 存在的環(huán)境因素和使用的水和骨料以及工作a和位置或所述工作位置的詳細(xì) 情況。陷^J^出力學(xué)^t，還因?yàn)樗?M的建筑方法和材料的耐久性以及特別是對(duì)實(shí) 際材淋/或改性化學(xué)試劑(添加劑)的抗化學(xué)性。2.0目的對(duì)于涉及能夠^^可能短的時(shí)間內(nèi)利用構(gòu)件或預(yù)制構(gòu)件的建筑領(lǐng)域的^A 本生產(chǎn)方法的需要產(chǎn)生了對(duì)具有短的凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)無(wú)需高度專(zhuān)用的骨料、填 料、化學(xué)改性劑、對(duì)供料或材料或"增強(qiáng)劑"進(jìn)行在先或在后再加工、并JJL 許以盡可能小地改變對(duì)所使用的市場(chǎng)上的主要材^^行敘& (installation)的需求。夕卜^^并且需J^J備;^ai的水是可，的或4^i的，'^時(shí)也需要考慮4在工 #生產(chǎn)中的可用'1±^在^^蒸汽"增強(qiáng)劑"的額外處理以及作為工業(yè)廢物的 及時(shí)處理過(guò)的水的回l理想的材料可以描述為滿足下述-^t或多種、優(yōu)選4^需要的材#: M有高W^性，并JLW^MM或在具有高化學(xué)拔t沐耐嚴(yán)^^污染性應(yīng) 力要求的寬范圍工作糾下具有^i性和^性；可以才娘其應(yīng)用進(jìn)糊整； ^41供對(duì)在工M工廠所^^材料的質(zhì)量保證；其不^^7jc作為催^(guò)f^^; ^ 有軔性;其不需要另外^h^r^加工^MJUi其應(yīng)用；其可以在^K氣候或^Ht 下4^; ^*有最少量的鄉(xiāng)面無(wú)需^^ "冷接"以在不同時(shí)期進(jìn)行強(qiáng)化，這 意p絲全面的節(jié)約絲；其允許縮^f度而不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)其允^HM較少的鋼筋并且不^^Jl述鋼筋生銹，和/或其可再循環(huán)利用。如權(quán)利要求1和^i權(quán)利要求所要求的所開(kāi)發(fā)出的組合物滿足一種或多 種、^f^^斤有Jl^需要。3. 0方法在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下獲得不溶于水并且可以使用其自身的基礎(chǔ)產(chǎn)物作為載M 溶劑的膠凝材幹ft為研究和開(kāi)發(fā)的起泉。在該特定情況下，4M幾種不同的單 ^ii行實(shí)驗(yàn)，所述轉(zhuǎn)為襯或^^，傾向于含碳并具有^^"妙簡(jiǎn)單的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并Jii過(guò)與其自身分子或其它相似的^M^^結(jié)合易于成為聚合 物、塑料、合緒脂或合^m。因此使用不同的4酸與二醇和干性油和烯基不#物的縮|^/或聚合 產(chǎn)物進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)；其中包括氯乙烯、甲基丙烯酸曱酯、己二酸、己二胺 (hexametilendiamine)、乙二醇、丙烯、二乙烯、二丙烯、苯二甲酸、己二酸、 麟、鵬、三聚l^甲醛^tj^t脂、脲、微、對(duì)曱^t^、 ^t^、三羥甲基蜜胺、羥曱基蜜胺、^j^^并三哇、低聚磷^y^ij旨、二曱基磷 酸甲酯、鄰苯二曱咖旨、癸二酸酯、己二酸、微三曱狗旨、鋁酸鹽、珪油、甲酚、二曱*、間^J^、 、 ^i^、 Sm (pehnolicacid)、石>^、 甲醛、鵬、正丁醇、環(huán)絲丙烷、二氯甲烷、苯乙烯轉(zhuǎn)、均苯四曱酸二酐、 ^四酸、他咯烷、C烯和環(huán)辛烯。由實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的結(jié)果確^Ji述^""種原料的可用性，^"慮原始或初始原 材料的可回收性。熱固性塑料(包裝物、打火機(jī)、 一次性剃刀、垃圾袋、汽水 瓶、包裝物等)和一些己二酸的衍生物成為大量的非工業(yè)廢物并且不可生物降 解。ji^^與二醇制備的^^型縮聚樹(shù)脂中清洗并磨碎的Jiii^料的用量為 30.0%,確定^^J初始聚乙烯W^劑作為稀釋劑^H匕學(xué)再處理直J^得妙熱和催化劑癸二酸酯、e^酸、二甘醇^^^曱 旨存在*下化學(xué)^1的高聚物。在itf呈中利用^WMt并三峻、^^磷^^^二甲糾酸甲酯對(duì) 該樹(shù)脂進(jìn)行改性'所得產(chǎn)物可分類(lèi)為烯_4^^正鄰^曱酸*酯，其與不#間^1曱 酸樹(shù)脂相組利用確定的樹(shù)脂進(jìn)4ti午多吸附實(shí)驗(yàn)，^fM不同的4^^^廣巖石集料、合成7和有;l;iif維、海砂、沙漠砂、錄土、鉀"^5和鈉^、玻糾片和相同物質(zhì) 的珍珠巖，i^"所有上述材料與包^"鐵礦的金屬礦物的不同組合，以及不可 生物降解廢棄物質(zhì)或例:^渣的可回收物質(zhì)。由于建i^目應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的需要，所得結(jié)果確^JMI Instituto de Ingenieria de la Universidad Nacional Aut6noma de Mexico (墨西哥國(guó)立自治大學(xué)工禾呈學(xué) 院)的服務(wù)以對(duì)結(jié)果提供科學(xué)Jmi。Instituto Tecnol6gico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Atizap紐Est ado de M6xico (蒙特雷科技大學(xué)墨^r^州Atizap4n校 區(qū))使用不同實(shí)驗(yàn)的結(jié)果開(kāi);Ui述標(biāo)準(zhǔn)。 4. 0實(shí)j^i更計(jì)依照墨西哥國(guó)立自治大學(xué)工程學(xué)院，橋"制作500個(gè)由聚^4^m土制成的15. 0 x 30. Ocm圓柱##^口口，其中的50 ^H^有;Mp工的石^碎石和灰砂， 并且不^fM^^i^量仗50個(gè)#^^有相同材料，并JU^J與在制備波特蘭水泥時(shí)所使用的^^立測(cè)量^^目似的 測(cè)量伙50個(gè)樣-V^有未加工的玄^碎 石，并且不4MWi測(cè)量伙50個(gè)樣^o^有相同材料，并且^與在制備波特 蘭7jc泥時(shí)所使用的^^立測(cè)量^f目似的^^立測(cè)量仗50個(gè)樣^o^有^M口工的安山 巖碎石和灰砂，并iL^^^^測(cè)量伙50個(gè)^^p^有相同材料，并JLf^J與 在制備波特蘭;^尼時(shí)所^^的^測(cè)量^目似的^^立測(cè)量伙50個(gè)樣-V^有未 加工的玄^碎石和玄^砂，并且不^^顆WH量?jī)x50個(gè)#0^^有相同材 料，并且使用與在制備波特蘭水泥時(shí)所使用的顆粒測(cè)量似目似的鵬測(cè)量伙 50個(gè)樣/p^有^M^工的火山巖碎石和灰砂，并且不^^| 測(cè)量伙50個(gè)樣品 含有相同材料，并且使用與在制備波特蘭7jc泥時(shí)所使用的顆粒測(cè)量似目似的顆 粒測(cè)量?jī)x，4M上述樣品測(cè)定抗壓性、舉fci^量、抗拉性(巴西實(shí)驗(yàn))、塑性滴M蠕 變結(jié)構(gòu)、吸附性、化學(xué)私性、電導(dǎo)率、介質(zhì)電阻、抗火性，測(cè)定巴Mt變、抗 磨損性、進(jìn)行凍融實(shí)驗(yàn)、波^UW鐵粘附實(shí)驗(yàn)、測(cè)定溫綠預(yù)張性以^ 剛架中的抗切削能力，作為對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，制備50個(gè)15. 0 x 16. 0cm的梁，10個(gè)舍有安山巖 碎石和^(m工灰砂，不朋^測(cè)量^; 10>^^有相同的材料，4頓與在制備 波特蘭水泥時(shí)所使用的 測(cè)量似目似的*測(cè)量^; 10 ^i^"有石A^碎石和灰砂，不^J J^^立測(cè)量?jī)x；10^H^有相同的材料，使用與在制4^波特蘭7j^尼時(shí) 所^^J的顆粒測(cè)量似目似的^^立測(cè)量?jī)x；10^^有玄^碎石和灰砂，j^)與 在制備波特蘭7j^尼時(shí)所^^j的^*立測(cè)量 目似的 測(cè)量?jī)x，以及10 ^h^有火 山巖碎石和灰砂，使用與在制備波特蘭水泥時(shí)所使用的顆粒測(cè)量^N似的顆粒 測(cè)量?jī)x。^^上述樣品進(jìn)4沐力測(cè)試，梁^JL三分C處沒(méi)有支撐。 才M^上述結(jié)果，使用碳酸鉀和硅酸鉀作為填料或骨辦'J造一千塊減輕型7. 0 x 14. 0 x 28. Ocm的辟1 ^#的墻。在墨M國(guó)立自治大學(xué)工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室中^^I上述磚建造數(shù)個(gè)測(cè)切嗇， 以及具有由波特蘭水泥制成的隔斷#具有1. Ocm槽的連接部的2， 92 x 2. 54米 的墻。用波特蘭水泥制成所使用的妙、漿，并確定波特蘭水泥、石灰和灰砂、的比 例^^別為1:1/2: 4。上,經(jīng)受周期性的切削力，其結(jié)果證明磚具有強(qiáng)抗壓性。^ii行JJi實(shí),同時(shí)，測(cè)^^^^^i^硬化波特蘭"mi的粘附性 以及-更化的波特蘭混W^E^、 ^il浸出后的修復(fù)。為進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，制作3個(gè)實(shí)際尺寸的梁;tiil接節(jié)點(diǎn)，其中"HS狄4P^ 整焊板加工并與f^洗注的強(qiáng)度為f，c=1800 kg/cm2聚^^^Ji4目連。在第二個(gè)實(shí)施例中不調(diào)整焊板加工并且澆注具有相同抗壓性的混^^m土。在第三個(gè)實(shí)施例中，在安裝鋼連*同時(shí)進(jìn)行焊^&p工以便洗注具有相同抗壓性的聚^jlh^中，三個(gè)前述實(shí)施例經(jīng)受循環(huán)切削栽荷，在聚^^^i和波特 蘭混^i^^t記錄的;^破壞時(shí)的側(cè)向載荷分別為84、 87和96噸，最后一 個(gè)實(shí)施例發(fā)現(xiàn)許多 ^>^，同時(shí)聚^^m土中發(fā)現(xiàn)了由鋼的彎曲力導(dǎo)致 的狄上述實(shí)驗(yàn)中所^^J的聚^^mi^"應(yīng)于于^^^i測(cè)量?jī)x并具有玄^ 碎石和灰砂的M。 Jiii實(shí)驗(yàn)由墨騎國(guó)立自治大學(xué)X^呈學(xué)院的人員監(jiān)控。為了進(jìn)^t^^b^aiJit波特蘭^ai以;5U皮特蘭^^J^t聚^》^aMi 上的粘附實(shí)驗(yàn)，制作六個(gè)15. 0 x 30. 0 cm由聚^^^i和玄錯(cuò)碎石和灰砂 制成的圓柱體并且;W^1顆粒測(cè)量?jī)x，標(biāo)稱(chēng)的M強(qiáng)度為f，c=1200 fcg/cm2。圓 柱絲澆注15天4l^以45°的角度切為兩半，將12個(gè)半圓柱體置于15. 0 x30. 0 cm的金屬圓柱#^莫具中，標(biāo)微壓強(qiáng)度為f，c-350 kg/cm2的波特蘭混紙 洗注于其上，船蒸^^f狄理4個(gè)小時(shí)，然后il!JiJ墨騎國(guó)立自治大學(xué)X^ 學(xué)艦辨測(cè)。為進(jìn)布寸比實(shí)驗(yàn)，將標(biāo)微壓強(qiáng)度為f，c=350 kg/cm2的波特蘭混^i洗注 成9個(gè)15. 0 x 30. 0 cm的圓柱體。瓶些圓柱^^^^化8個(gè)小時(shí)并在15 以45°的角JL切為兩半。將18個(gè)半圓柱體置于15. 0 x 30. 0 cm的金屬圓柱體 模具中，標(biāo)4W^壓強(qiáng)度為f，c-1200 kg/cm2的聚^^m土澆注于其上。這些圓 柱體不經(jīng)受^ff蒸》'^^化處理，fSl^送到墨西哥國(guó)立自治大學(xué)工程學(xué)院進(jìn)^W 測(cè)。在所有的情況下，典型的破if4在于波特蘭';^^i洗注的部分，將超'J 用聚^^mi澆注的區(qū)域，兩種^^i之間的結(jié)合點(diǎn)沒(méi)有顯示出由于缺少粘 附'1^斤導(dǎo)致的位移。墨西哥國(guó)立自治大學(xué)工程學(xué)l^交的報(bào)告總結(jié)出典型的壓 縮破壞首M^Hc^性'^mi中;^，然后^H多到聚^^mi中。根據(jù)General Directorate of Federal Highways of the Ministry of Communications and Transport的^~求，利用##^^強(qiáng)^7 f，c=1200 kg/cm2 的聚楊'^^i制造帶有1.15米支撐物的21. 0米長(zhǎng)的AASHT0 IV。該結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ^Ji量表以測(cè)量在周瓶泉荷載下的變形和J^，為jHM捐上述學(xué)^^供的三個(gè) 液壓千斤頂，^-"個(gè)的^能力為500噸。結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造于1991年12月21日，^fr或拱底面在澆注3小時(shí)后移除。 4捐14才^"l/2"預(yù)張鋼絲的鋼甲繩，而不^J^標(biāo)準(zhǔn)M中所示的36根。 1991年12月22日，>^更化14小時(shí)后，由置于構(gòu)件三分4^"l^t的千斤頂施 加第一100噸實(shí)驗(yàn)荷載4個(gè)小時(shí)，^im時(shí)間中測(cè)量變形。當(dāng)千斤頂上的員 微時(shí)，將150叱的點(diǎn)#^^到辦中心4個(gè)小時(shí)，測(cè)量彎曲變形和X^、直 到在#*1#^ 3膀后紋到初始位置。還為Ji5ii^lP門(mén)帝洛了六個(gè)由聚^^E^i制成的15. 0 x 30. 0 cm圓柱 體，其中使用卵石和河砂作為石質(zhì)集料。圓柱體送到上述部門(mén)的General Directorate of Technical Support Services (實(shí)驗(yàn)室)i^^f測(cè)。>^管實(shí)驗(yàn) 機(jī)器的容量為500噸，該M的抗壓強(qiáng)度和其它性^^]寫(xiě)作本文時(shí)為jLi^殳有 測(cè)定出來(lái)。中心的初步分析估計(jì)^li強(qiáng)y^4，000和4，500 kg/cm2之間。 5.0結(jié)果聚^^mi^于環(huán)嫂中大多數(shù)侵蝕劑的化學(xué)私性?xún)?yōu)良并且如果需要可以 利用任意特定的工藝進(jìn)^^l整而不影響其原有性能。聚^r;^^L與波特蘭^^i物理4乜學(xué)-;fcR^性能tb^性能聚#波特蘭密度Kg/m31200-20002300~2400硬化線性歸%0. 03-0.100. 5-2. 3抗壓強(qiáng)度Kg. /cm21200-3800140-400抗彎強(qiáng)度*Kg. /cm2190-28014-16Kg. /cm2120-160最大20彈喊量F，c的平方根10000-150007000~畫(huà)0最終壓縮力%122-3.5變形曲線線性部分Kg. /cm20. 6-0. 750.1-0. 3磨損(Boehme盤(pán))0.10-0. 352. 0-8. 0特定滴落(壓力)lOMpa，35-18045-300Xt鋼的粘附(切削)Kg. /cm80~18015-17熱膨脹比例(線性)10/K6. 0-9. 510. 5-12.5最終工作溫度攝ML128(H832220-250勿傳%重量0. Ol-O. 01416. 0"26. 0耐腐蝕性?xún)?yōu)異差贈(zèng)性?xún)?yōu)異差耐鵬優(yōu)異中等最大荷栽下有效性天0,7514. (H28. 0中心姊小時(shí)3. 0-4. 596. 0-336. 01000次凍,環(huán)實(shí)%重量損失0. 0123. (H29.0驗(yàn)(- 40TC ~ +60x:)重量損失*絲其狄2/3處沒(méi)有支撐** "巴西"拉伸實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)在墨M國(guó)立自治大學(xué)工程學(xué)院進(jìn)行^^的由墨西哥詢(xún)成區(qū)中的集，'J成寸^的^r脂為聚^^mi的i5. o%每立方米波特蘭混凝土中使用520. OKg.波特蘭水泥測(cè)定% (棘)% (0.630.95.0%艦鈉0.60. 3910.0%磷酸鈉0.60. 35齡硝酸銨0.250.915.0%硝酸銨0.160. 34*硝酸銅0.250. 39*氯摘0.280.175.0%氯油0.040. 0150.0%石爐0.561.25.0%微0.180. 37濃酸0. 310. 795.0%鹽酸0.120. 28濃乙酸0. 310.40. 280. 54齡錄錢(qián)0.160,43齡乳酸0.10.14四氯艦0.50.93苯0. 410. 88Nova汽油00乙醇0.430. 48鹽室72. 0小時(shí)00力伴0.13000對(duì)于^^所開(kāi)發(fā)的聚^^aMi^得最佳可用狀態(tài)的時(shí)間通常不大于8小 時(shí)，如^X作^Hti午可，ii/L許在3小時(shí)或姊的時(shí)間后移R^^或拱絲。 洗注3小時(shí)后，聚^^^1^"其##工作強(qiáng)度的70% ，同時(shí)斜目同的時(shí)間段內(nèi)其塑性滴落(蠕變才斜己)為80. 0%，剩余百分》化^#個(gè)工作壽命中 提供，才娘墨西哥國(guó)立自治大學(xué)工程學(xué)院進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，其工作壽命估計(jì)為平均 100年。澆注8小時(shí)后可施加最大設(shè)計(jì)荷載。與波特蘭混凝土不同，聚^^mi不^^7K作為催化劑或fMc劑，并且不需要蒸汽"硬化"。在其任意制備方法中不^^J水意-M產(chǎn)品的可用年限不受 所^^1水的比例和/或^1影響。硬^Jt,聚^^mi具有最大0.012。/。的吸 沐聚^^mi最明顯的優(yōu)點(diǎn)是其應(yīng)用范圍廣泛，另一錢(qián)點(diǎn)是能夠利用其 自身的可控^^設(shè)計(jì)性能制4^筑材料。了解聚^b^a土的'l^f是合理制備以及使^^物的設(shè)i^特性^有效 的最好的方式。這使得我們能了解材料及其工程以及與^/tt^特別是常規(guī) 波特蘭濕^i4目比時(shí)的主要問(wèn)題。為理想的建筑材料，盡管絲許多局限，包^f^^蝕性、高滲透性、凍結(jié)產(chǎn) 生躲、4^^料A^、碳^7jc^在時(shí)的浸出作用、熱剝落、>( 4±強(qiáng)度、缺乏 介質(zhì)電阻、缺乏隔離電阻、抗壓強(qiáng)度大于400kg/cm2時(shí)的高生產(chǎn)成本、使用飲 用水(不含有機(jī)物、酸、鞣酸等)、使用不含有石灰、粉塵、有才;at料、腐殖質(zhì)、 云母、活性喊、pomitic、含石;ir物(黃鐵礦)等的利用^^量條制的巖石 集料。聚^^^i是具有高^(guò)!E強(qiáng)度的材料，并且可以依據(jù)所^的集^^顆 to!'J量^iie^整。，;^工的安山巖碎石(不^^^T立測(cè)量?jī)x)和灰砂及 粉塵(過(guò)IOO目篩)最大比例為10. 0%，該材糊抗壓強(qiáng)度為1200kg/cm2,該 值被指U材輛標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。為制備砂漿，應(yīng)用與在波特蘭混凝土中所使用的顆粒測(cè)量^目似的顆粒測(cè) 量?jī)x以獲得相同的材料(灰砂砂漿)，從而使粉塵^*減少至8.0%,平均^ 強(qiáng)度達(dá)IIOO kg/cm2,所使用的集^it可以為pomitic、安山巖、玄武巖、甜、 含柳、、；5英砂、滅鉀仏贈(zèng)土、海砂、沙狄、火山巖等。^#脂，其用量百分tb^于材料總的吸附性肯化集料重量的6. 0~35. 0%之 間變化。^^鄰p曱酸酯、癸二鄉(xiāng)旨、e^酸多元醇酯(poliol adipats),例如二甘醇^^三甲^S旨^ii硬化。其不需J^MU皮特蘭水泥。如所有上述優(yōu)點(diǎn)，聚^^'^ii具有高錄強(qiáng)度和^f皮壞能力，其彈喊 量可以才W^種情況的特定結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行變化，包括在組成中加入具有高耐酸 性、耐減f生、耐芳香烴類(lèi)和脂族類(lèi)4化物性的聚合物。其最大耐火性為可以抵 受1800攝氏度2個(gè)小時(shí)，并且具有極好的抗凍融性而不產(chǎn)生，或重量損失。 含有安山巖或玄^集料時(shí)其容重平均為2000 kg/m3。料，絲點(diǎn)為隨時(shí)間^#或;時(shí)二暴露于太陽(yáng)下不^^料的:色。5^f更化8. 0小時(shí)后獲得所需的最大的絲能力，該時(shí)間可以在3. 0 ^4中(工 廠生產(chǎn))與3.0小時(shí)之間變化。^W制備^^Ji時(shí)，可以才Wf"種情況的特 定需要減少或增加該時(shí)間。 6. 0定^A^類(lèi)不同的聚^^mi復(fù)^^娥其用it^用分類(lèi)如下聚絲〉^i城(PCC):通過(guò)將可溶于水的聚^^或轉(zhuǎn)加AJ1]原淋 ^il在水泥^^過(guò)程中使^^tt^t制備該材料。例如，大^5水泥、^7]C泥 等，參見(jiàn)1/3頁(yè)圖2，其為4M具有可溶于7JC的聚楊的波特蘭^^i水泥制成 的硬化凈給劑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中用作粘結(jié)組分的聚合物的百分比含量為僻浙 重量的15-50%,產(chǎn)品的孔隙率為其體積的10-20%，其中聚^^相;l^t的。聚賴(lài)噴射^^i (PIC):通ii^，j用真空或重力鄉(xiāng)化的聚^或轉(zhuǎn)注 射到或使其^L/v硬化的或預(yù);^更化的波特蘭^ai的裂縫、孑L^空隙中來(lái)制備 該材料。該材^L普通的用it^結(jié)構(gòu)修補(bǔ)(地基、柱、梁、節(jié)點(diǎn)等)中，通 過(guò)調(diào)整硬化^^土的物理一化學(xué)-Wfcl^t來(lái)修補(bǔ)墻i^.參見(jiàn)1/3頁(yè)圖3,其為預(yù)硬化波特蘭^^MC^MH線熱穩(wěn)定性聚^b作為粘結(jié)成^ii州^1^ 成的硬化津給劑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中聚合物百分比含量為體積重量的5-15%, 孔隙率為其體積的5-15%，其中聚^^相是半連續(xù)的。聚^^^Ji(PC):通ii^^ft為:i^或集ii^^^^劑的稀釋的^ 形式的聚^b來(lái)制備該材料，其硬^il聚會(huì)由f樹(shù)時(shí)間和環(huán)免(海工澆注)完 全可控的化學(xué)方法引發(fā)，聚絲^^L復(fù)絲與聚^^皮波特蘭^L糾的產(chǎn)品不同，改性聚* 的作用及其形態(tài)和含固量并不相同，它們絲的區(qū)別是化學(xué)載^^催化劑以及14石更^^熱溫度不同，以及不同的4匕學(xué)反應(yīng)，例如^^匕時(shí)#^^的縮^/1化時(shí)不產(chǎn)生4壬何副產(chǎn)物的聚合。參見(jiàn)1/3頁(yè)圖1和4，其分別表示波特蘭混^i水泥 硬化津給劑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中不*為粘結(jié)組分的聚合物，產(chǎn)品的孔隙率為 M積的18-26%，向體積重量中加A^合物的聚^4Hm土的孔隙率為6-35 %，作為唯一粘結(jié)劑的該聚合物的孔隙率為其體積的0-0. 2%，其中聚^N目是 連續(xù)的。 7. 0結(jié)論以作為當(dāng)前實(shí)踐一^分的多種方^it過(guò)介紹^N^尼產(chǎn)品(當(dāng)前為在波特 蘭^^i4^有縮聚物)解釋了聚^^^i復(fù)^b的^^fe念。其定義了源自橫月單體或聚合物作為改性或凈^劑脊氏的三種^m土產(chǎn) 品PCC、 PIC和PC。^^性食將以改善，包樹(shù)加的抗壓縮強(qiáng)度和^強(qiáng)度以及兩種強(qiáng)度的關(guān)系；其中iW的耐7JMi、耐寒I^N^ft學(xué)侵蝕性是^^化波特蘭混凝土的優(yōu)點(diǎn) 中以;MMsmx作^Ht下獲得的主^t^已經(jīng)證明PCC、 PIC和PC與波特蘭7jc^iu談土以及^^其它凈^，j例如 環(huán)氧樹(shù)脂或S^^脂或吹喃或含石;M^的拔黌不同。pcc可以被描述為改性波特蘭;^i的，特別是其粘附到相同種類(lèi)硬化混 肚的，在一些墻中和aa裝置或衛(wèi)生M中^^J密封劑或填充物情況下的適 合的改性劑。pic被描述為重要的結(jié)構(gòu)改性劑，其比波特蘭^^i突出的優(yōu)點(diǎn)在于可以 對(duì)產(chǎn)品的物理^:學(xué)-;W^生肖&iiM'I^卜推.PC可以被描述為新型的不同種類(lèi)的^^Mt料，^#征為具有許多難于在 其它產(chǎn)品種發(fā)現(xiàn)的物理M匕學(xué)-^性f^且合，以X^f^t^下許多上述性能的 組合，在消費(fèi)市場(chǎng)上已經(jīng)證明所有Ji^其它混M是對(duì)波特蘭混凝i的補(bǔ)充而不能將Wt代。聚^^^適于66%的選擇#^波特蘭;^1顯示^#性 (PCC和PIC),聚^^^i(PC)是唯~^t能糾常^ 波特蘭^^i的選擇， 并JL^JMUi^經(jīng)濟(jì)Ji^r巨大的優(yōu)勢(shì)。參見(jiàn)3/3頁(yè)圖5。8.0參考文獻(xiàn)1. 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圖1表示波特蘭混凝土水泥硬化粘合刑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中不^ft為粘結(jié)組分的聚合物，產(chǎn)品的孔隙率為其體積的18-26%;圖2表示使用具有可溶于水的聚合物的波特蘭混凝土水泥制成的硬 化粘合劑制成的硬化粘合劑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中用作粘結(jié)組分的聚合物 的百分比含量為體積重量的15-50%，產(chǎn)品的孔隙率為其體積的10-20%， 其中聚合物相是分歉的；圖3表示使用預(yù)硬化波特蘭水泥并使用熱穗定性聚合物作為粘結(jié)成 分進(jìn)行修補(bǔ)制成的硬化粘合劑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中聚合物百分比含量為 體積重量的5-15%,孔隙率為其體積的5-15%，其中聚合物相是半連續(xù)的；圖4表示表示波特蘭混凝土水泥硬化粘合劑的孔隙結(jié)構(gòu)圖，其中向 體積重量中加入聚合物的聚合物混凝土的孔隙率為6-35%，作為唯一粘 結(jié)劑的該聚合物的孔隙率為其體積的0-0.2%，其中聚合物相是連續(xù)的； 以及圖5表示以復(fù)合材料分類(lèi)的混凝土復(fù)合物區(qū)域，其中B-粘合劑；F-填充物或填料；P-孔隙或空隙；PO聚合物混凝土； PIO聚合物修補(bǔ)波特蘭混凝土； PCO含有溶于水的聚合物的波特蘭混凝土；和CC-波特蘭混凝土。
權(quán)利要求
1.一種聚合物混凝土組合物，其包含i)6.0-35重量％的聚合或縮聚樹(shù)脂；ii)94.0-65.0重量％的填料或力阻組分；iii)可選的0.5-5.0重量％溶于溶劑的催化劑；iv)可選的1.0-6.0重量％的基于由溶于溶劑的非水溶性重金屬制成的脂肪酸鹽的促進(jìn)劑；v)可選的1.0-10.0重量％的溶于溶劑的紫外線抑制劑；vi)可選的1.0-15.0重量％的溶于溶劑的阻燃劑；vii)可選的4.0-15.0重量％的選自溶于任意一種樹(shù)脂的金屬氧化物和有機(jī)顏料的一體化顏料。
2. 才M^5U'J^求1的組#，其中力l^且M自;Ul^i^^廣物，例如石 英、所有類(lèi)型或種類(lèi)的正長(zhǎng)石或長(zhǎng)石；霞石、方鈉石、白榴石、所有類(lèi)型或種 類(lèi)的云母或白云母、黑云#^^:母；多種類(lèi)型或種類(lèi)的^:石、錐輝石和紫 蘇輝石；多種類(lèi)型或種類(lèi)的角閃石、鈉角閃石、鈉閃石和 石閃石，以M 成巖的附生礦物，例:W^石、榍石、>^失礦、鈥鐵礦、赤鐵礦、磷灰石、黃鐵 礦、ritulium、剛玉和石榴石；^J^，例如不同種類(lèi)的花崗巖-花崗閃長(zhǎng)巖； 不同種類(lèi)的正長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)巖；不同種類(lèi)的英閃巖-石英輝長(zhǎng)巖；不同種類(lèi)的閃長(zhǎng) 巖,長(zhǎng)巖；不同種類(lèi)的#^巖；不同種類(lèi)例如鉍自礦的火山巖；不同種類(lèi)的 粗面巖；不同種類(lèi)的響巖；不同種類(lèi)的安粗巖和石^^a巖；不同種類(lèi)的R 巖；不同種類(lèi)的安山巖；不同種類(lèi)的玄武巖；不同種類(lèi)的碎屑;U^巖或;U^f 屑巖、火山灰和火山a巖或火山塵；不同種類(lèi)的偉晶巖；不同類(lèi)型M類(lèi)的 水成巖；所有類(lèi)型的例如礫巖的M成因7K成巖；所有類(lèi)型的沙巖；所有種類(lèi) 的 板巖；所有種類(lèi)和類(lèi)型的例如石灰?guī)r的化學(xué)成因水成巖；所有種類(lèi)和類(lèi) 型的石灰華；所有種類(lèi)和類(lèi)型的蒸發(fā)巖；所有種類(lèi)和類(lèi)型的區(qū)域M巖；所有 種類(lèi)和類(lèi)型的接觸M巖；進(jìn)一步為例如層城^^鉛的化學(xué)組化金屬纖維、 玻璃纖維；所有種類(lèi)和類(lèi)型的有樹(shù)維、礦物棉、絲鋼渣、玻^Me^、磨 妙啵璃、海砂、沙漠砂、層絲^i鋁、所有種類(lèi)和類(lèi)型鋼筋；絲或波紋鋼 條、鐵、滅鋁屑；；M、鋸末。還^^I下述耐火材料及其不同的組^:菱鎂 礦、m^鎂礦、白云石、艦白云石、藍(lán)晶石、^5、藍(lán)^、石墨、鋁 >9Ui、 #4M,、鋯石、石絨、滑石、塊滑石、i^嶺石和粘土c
3. ;M'澳求1或2的組#，其中粘結(jié)劑或硬4t^脂選自下面的聚合樹(shù)脂 環(huán)舉樹(shù)脂、不#慰旨樹(shù)脂、丙烯酸^t脂、^^S旨^"脂、樹(shù)賴(lài)旨和逸自烯J^#物的#^#脂，包括在不同組合中^JD聚^^例Vft為彈l^t量改性成分。
4. 前述^^;M'J^求的組^，其中縮聚樹(shù)脂選自W^、 *、甲醛、三 聚她駄劐,旨。
5. 前述^-^'虔求的組*,其中》M^自金屬和^4r屬礦物、有機(jī) 纖維、礦物纖維、it^iif維、波故高強(qiáng)或糾強(qiáng)度鋼筋、含有不同^r的絲 鋼條、預(yù)絲后張鋼絲繩、包:J^失和鋼渣、以及任意種類(lèi)的鉛渣、鉛^M壬意 厚度的層狀鉛、鋁^f^壬意;f度的層狀鋁、^^^^壬意y^度的層^i錳以;SJt常 用作增強(qiáng)或，^^UH"，的任意材料的條狀物和層狀物'
6. 前述^-權(quán)利要求的組合物，其中紫外線抑制劑選自羥J^i^并三峻。
7. 前述^H5u'j要求的組合物，其中阻燃劑選自低聚^m究、甲j^甲M酸酯、以及鋁^lk、鋁酸鉀和>^^鉀。
8. 前述《i^;K^要求的組^^，其中強(qiáng)^A分可選自膨潤(rùn)土、石A^、 火山巖、碳酸鉀、^土、 4E^、 t印ojal、 t印ecil、灰砂、沙漠砂、海砂、 沐樹(shù)巖、鋁酸鉀、黃鉱磨砂玻璃、玻琳脈黃麻、纖維素、紙、 鋸末、；^、熱帶;^物纖^IM以產(chǎn)品。
9. 前述^H5U'j^求的組^，其中硬化3小時(shí)后^*^##設(shè)計(jì)或工作 強(qiáng)度的70. 0%，而^目同的時(shí)期內(nèi)塑性滴落(蠕變稱(chēng)己)為80. 0%，剩輛20. 0 %在^^個(gè)工作壽命中產(chǎn)生，該工作壽^W應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的ASTM-C-88-76和 N0M C-75-1985標(biāo)>^￡過(guò)100年。
10. 前述^e^"WJ^"求的組^，其中在凝結(jié)8小時(shí)后可以ife^最大設(shè)計(jì) 或工作瓶
11. 前述^^M'J要求的組^，其中:t糾、強(qiáng)^A分、樹(shù)脂及絲定性 質(zhì)可#^或組合存在于組^#中.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型聚合物混凝土組合物，其特征是完全不使用作為粘合劑或膠結(jié)組分的波特蘭水泥，并且完全不使用作為催化劑或硬化劑的水。尤其是公開(kāi)了一種聚合物混凝土組合物，其包含i)6.0-35重量％的聚合或縮聚樹(shù)脂；ii)94.0-65.0重量％的填料或力阻組分；iii)可選的0.5-5.0重量％溶于溶劑的催化劑；iv)可選的1.0-6.0重量％的基于由溶于溶劑的非水溶性重金屬制成的脂肪酸鹽的促進(jìn)劑；v)可選的1.0-10.0重量％的溶于溶劑的紫外線抑制劑；vi)可選的1.0-15.0重量％的溶于溶劑的阻燃劑；vii)可選的4.0-15.0重量％的合成顏料。
文檔編號(hào)C04B26/10GK101328038SQ20071019979
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者尼古拉斯·費(fèi)爾南多·特哈達(dá)·華雷斯 申請(qǐng)人:尼古拉斯·費(fèi)爾南多·特哈達(dá)·華雷斯