专利名称：用来制造水基可硬化混料以获得大体上隔音的聚结料的混合物以及制造所述混料的方法
发明内容
本发明涉及含有建筑粘结剂(水泥或类似物)、惰性组分和纤维素的混合物。
具体而言，本发明涉及用于制备水基可硬化混料的混合物，所述混料用于生产大体上隔音的聚结料，适于铺设或适于生产建筑领域中的制造件，甚或用于构建结构型建筑元件，例如柱、梁和楼板(floorslabs)，或者用于其它工程制件，所述聚结料因其隔音和绝热性质而具有减小的膨胀度。
本发明进一步涉及制造所述可硬化混料的方法，所述方法还可用在非建筑领域中。
本发明还涉及一种得自所述混合物的水泥基大体上隔音的非结构型聚结料。
本发明另外涉及一种得自所述混合物的水泥基大体上隔音的结构型聚结料。
已知另外含有各种对结构体隔热和隔音性质有利的添加物的水泥基混合物在建筑领域中主要以粒状的形式使用，例如底衬(floorfoundations)填充物；或者以板形、砖形或瓦形使用，例如墙面覆盖物。
所述添加物除了具有隔热和隔音性质之外，还必须结合有阻光和耐压性；此外，取决于制造的类型并由此作为非结构型硬度，还必须保持足够的硬度。
随后，不必说，建筑领域中一个基本操作是将水泥或其它建筑粘结剂，例如石灰或充当类水泥粘结剂的任何天然或合成粘结剂，与细惰性混凝料(例如砂子)以及水混合以制得砂浆，所述砂浆反过来又与粗惰性混凝料(例如碎石)混合来制造通常用于构建结构型建筑元件的混凝土，例如柱、梁和楼板；众所周知混凝土具有高的导热和导音率。
根据建筑领域中的常识，可将上文中所述的添加物粗分为主要类型“轻惰性组分”，具有0kg/m3至约500kg/m3范围内的比重；“重惰性组分”，具有约500kg/m3至约2,000kg/m3范围内的比重。这种分类对建筑领域中的多种目的都是有用的，它对于本发明目的的作用将在下文中变得更清楚。
本领域中的操作人员公知所有的隔热材料也是部分隔音的材料；由此推知所有的隔音材料也都是隔热材料。这种澄清利于强调本发明提高了隔热值，并且与当前产品相比明确地生成高的噪音降低值为此，将根据本发明的聚结料称为大体上隔音的聚结料。
上述类型的、即赋予最终产品隔音性质的混合物在建筑领域中广泛分布和应用，并且为所述参考技术领域中的现有技术广泛所知。
例如，1981年12月2日公布的欧洲专利申请0,041,053披露了一种砾石形或球形轻型隔音材料，通过将其中粉状或粒状的隔音组分优选但非必须地与惰性组分粉末充分混合、将所得混合物用基本上为干态的水泥粘合在一起、然后将所得的水泥粘结混合物封入硬水泥外壳内而得到；其中还披露了制造所述砾石形或球形轻型隔音材料的方法。
关于前述的美国专利，值得提及的是它明确致力于提供砾石形或球形隔音材料，即或者就此以其干态使用，或者与诸如水泥、也可能是水的粘结材料一起聚结形成轻型铸件的材料。
根据前述，所述砾石或球必须作为原材料，与备用的中间混合物很不相同，具有以下的缺点很可能生成非均一的混料，具有非均一的隔音性质。
在1929年5月30日授权的英国专利297,750中可以看到另一个例子，该专利披露了类似的隔音楼面覆面层复合材料，即已经包含了水。
根据前述，所述楼面覆面层复合材料必须作为最终产品，与备用的中间混合物很不相同，具有以下的缺点只能将它们应用在提供它们的应用中，并且它们不能用于结构型目的；此外，所述楼面覆面层复合材料提供遮光和隔热性质，但是它们很可能不能提供高的噪音降低值。
在2002年11月5日授权的美国专利6,475,275中可以看到又一个例子，该专利披露了一种包含水泥、粘土、混凝料和/或纤维材料、以及缓凝剂的复合材料，所述复合材料所被赋予的主要作用是由于其缓凝剂的存在，减慢该水泥复合材料的凝固过程；此外，也配有诸如促进剂的其它组分。
根据前述，所述复合材料可被看作备用的中间混合物，但是需要同时提供如此多的组分来生成极其昂贵又非常费力(就所涉及的制造方法而言)的复合材料，同时仅获得低的噪音降低值。
本发明的主要目的是提供一种含有建筑粘结剂的混合物，优选水泥基混合物，其随时备用并且在适当地补水以及添加“轻惰性组分”后，能获得与根据已知的现有技术可获得的聚结料相比，具有改善的隔音性质和相似的热、光以及分步稳定(step-steadiness)性质的聚结料。
本发明的另一个目的是提供一种含有建筑粘结剂的混合物，优选水泥基混合物，其备用并且在适当地补水以及添加“重惰性组分”后，能获得除隔音和绝热性质之外，还具有高抗压性的结构型聚结体，这种聚结体可用于构建也对总体上大体隔音性质有利的结构型建筑元件。
本发明的另一个目的是提供一种含有建筑粘结剂的混合物，优选水泥基混合物，该混合物采用不多的、易于获得且不特别昂贵的材料，因而非常实用和经济。
本发明前述以及其它的目的通过水泥混合物以及通过所附权利要求中限定的方法来实现。
根据本发明的水泥混合物，由于添加了纤维素，实现了获得改善聚结料隔音性质的益处，所述聚结料或者以液态铺设于底衬上，或者兼用于制造任意形状和尺寸的产品，例如板、砖和瓦；以及用于构建结构型建筑元件，例如柱、梁和楼板。
具体而言，由于根据本发明的水泥混合物，该混合物除了从“轻惰性组分”至“重惰性组分”的添加物之外，还添加了纤维素，实现了获得宽范围隔音聚结料的益处，该宽范围从仅具有隔音性质的聚结料到结合了隔音和结构性质的聚结料。
此外，有利地，生产了一种轻且仍然硬质的聚结料。
此外，有利地，通过采用易于获得且不特别昂贵的材料，该聚结料证实非常实用和经济。
就所涉及的制造方法而言，通过使用适于连续操作的常规建筑混凝土搅拌器，也能够优化操作时间和成本。
从本发明优选实施方式的描述，其它特征和优点将变得明显，参照一个简单例子将更好地披露这些特征和优点。
根据本发明的水泥混合物适于制造水基可硬化混料，该混料用于生产大体上隔音的聚结料，该混合物通过将一些纤维素和惰性组分添加到水泥和水中而获得。
该混合物包含的纤维素量随所用水泥的量和惰性组分的性质而变化，所述纤维素量优选在每立方米成品5kg至每立方米成品最多100kg之间变动。
所采用的纤维素可以是纤维和纸或纸板或类似物的形式，甚至是再循环的。
在纤维素为纤维形式的情形中，所述纤维优选具有0.05÷10mm范围内的长度和0.05÷10mm范围内的直径。
在纤维素为纸制品形式的情形中，甚至是再循环的，所述纸和/或纸板制品的碎片优选具有小于100mm2的尺寸。
优选地，仅在部分水泥已经与水均匀混合之后，在添加惰性组分之前添加纤维素。
除了纤维素，混合物中还可以非必须地添加一些软木，这些软木有助于将混合物组分混合，并且可以是颗粒或粉末的形式；在使用软木颗粒的情形中，其优选具有小于100mm2的尺寸。
软木，即使不是必要组分，也能够提高噪音降低值；基于所进行的实验测试，已经注意到由于软木的存在，噪音降低值已经提高了约3dB。
为获得期望的体积，混合物中可以使用一些新鲜或再循环的聚苯乙烯或类似物质作为惰性组分，优选以球形或研磨的形式。
为引入空气或者作为“轻惰性组分”而添加聚苯乙烯。
当为了获得适于制备水基可硬化混料的混合物时，可替代地，除了纤维素，以及还添加软木的情形之外，可将空气以可与粘结剂相容的泡沫形式供入(类似肥皂或其它商品泡沫)，或者可以使用具有0kg/m3至约500kg/m3范围内比重的任何其它空气载体“轻惰性组分”，所述混料用于生产仅具有大体上隔音性的聚结料(即非结构型)。
当为了获得适于制备水基可硬化混料的混合物时，所述混料用于生产结构型大体上隔音的聚结料，添加具有约500kg/m3至约2,000kg/m3范围内比重的“重惰性组分”，例如沙，砂砾、砾石、河流鹅卵石、碎石或砖以及类似物。
可以改变水泥与“轻惰性组分”或“重惰性组分”的比率，以获得优选在100kg/m3(低于该值，所得面料抗压性不足，并且不再分步稳定)与600kg/m3(高于该值，不再具有有利的经济结果)之间变化的聚结料密度。
除了纤维素，混合物中还可以非必须地添加有色颜料，优选氧化铁，其可以赋予混合物典型颜色。
为了赋予聚结料一种颜色，使该新聚结料与常规水泥材料区别开，而添加有色颜料；在添加氧化铁的情形中，颜色微红。
在源自根据本发明的混合物而得、铺设在底衬上的水泥基大体隔音聚结料之上，还可以放置一层柏油纸，充当隔离中间层并且利于因直接传导而来的噪音降低；所述柏油纸层优选具有0.5mm的厚度。
可替代地，在该聚结料之上，可以放置尼龙层充当隔离中间层。
在如此获得的排布之上，特别是在柏油纸或尼龙或类似物的中间层之上，可以放置底衬。
由水泥混合物制备用于生产大体上隔音聚结料的水基可硬化混料，根据本发明，其制备方法包含以下步骤-取决于最终的结构型或非结构型应用，配制成比例量的各种组分(水泥、纤维素、惰性组分和水)；-混合所述组分直至获得可硬化混料，该混料适于铺设，或适于生产制成品，或适于制作结构型建筑构件，例如柱、梁和楼板。
由于根据本发明的方法采用本领域技术人员公知的工艺，因此将不详细披露所述工艺。
除了上述组分之外，将一定量空气强制引入所述混料内部；所述空气量可由泡沫，或者可替代地由海绵类材料传送，如经过研磨的苯乙烯。
在借助泡沫传送空气的情形中，所述泡沫优选为商品泡沫，或是或者通过发泡液体产品转化而得到，或者通过将肥皂与水混合而得到的泡沫。
可替代地，当为了获得适于制备水基可硬化混料的混合物时，可以使用具有0kg/m3至约500kg/m3范围内比重的任何其它空气载体“轻惰性组分”，所述混料用于生产仅大体上隔音的聚结料。
当为了获得适于制备水基可硬化混料的混合物时，所述混料用于生产结构型大体上隔音的聚结料，添加具有约500kg/m3至约2,000kg/m3范围内比重的“重惰性组分”，例如沙，砂砾、砾石、河流鹅卵石、碎石或砖以及类似物。
非必须地，嵌入一定量的软木屑或粉。
非必须地，还嵌入一定量的有色颜料。
根据本发明的方法通过使用建筑混凝土搅拌器或任何其它混合装置进行；优选地，所述混凝土搅拌器在引入原材料之前启动，并且它是连续操作的(即混凝土搅拌器从引入水开始工作)；这有助于实现更好的聚结料混合，当铺设到底衬上时或在生产制成品期间，所述聚结料为液态。
构成聚结料的组分按照下列顺序添加水、水泥、纤维素和惰性组分。
而且，已经在有资质的研究所进行了实验测试，测试表明由根据本发明的隔音聚结料以300÷500kg/m3的密度获得显著的噪音降低。
对申请人而言，除了结合有“轻惰性组分”的水泥材料中含有纤维素的混合物复合材料的独创性之外，由根据本发明的混合物以及由得到的聚结料所获得的隔音效果也极为令人满意。
至于具体涉及的实验室测试，通过采用如下组成的试样来进行；需注意所述量为获得1m3聚结料所需的量-水泥(325) 210kg-纤维素纤维 10kg-软木颗粒 90lt.
-空气 获得1m3聚结料所需的量-水 基于获得流体聚结料的比例所需的量所述试样的特征为，密度320kg/m3，厚度约50m。
所得结果极为令人满意，因为测试材料的噪音降低结果为21dB。
在测试试样上评价根据本发明的聚结料的碰撞噪音降低水平；测试依据实验室内部规程的规定进行，根据规程ISO717-Part2的规定分析结果。
进行测试的试样通过组装三块聚结料板块来形成，每一块具有上述的组成和特征，尺寸为-单板的标称长度＝500mm；-单板的标称宽度＝500mm；-单板的标称厚度＝约500mm。
厚0.5mm的一片柏油纸位于聚结料板块上。
将该试样放在140mm厚的加固混凝土制测试板与厚40mm、表面密度128kg/m3的“pietra serena”制刮板之间。
所述板块以“T”形排布，测试采用的标准化碰撞装置(Bruel &Kjaer制Mod.“3204”)以沿“T”臂的第一水平位置操作，随后以沿“T”腿的第二垂直位置操作。
在接收室内测量生成的噪音水平，已经通过光谱分析仪以100Hz与3150Hz之间范围的频率用混响时间表征；通过在与加固混凝土制测试板直接接触放置的“pietra serena”制刮板上操作标准化碰撞装置进行类似测量。
结果评价步骤根据上述规程ISO 717-Part 2，借助于标准化曲线来进行。
结果的对比分析定量地提供了因测试试样的贡献而引起的碰撞噪音降低水平。
用下列公式对每个频率带计算碰撞声压“L”的量值L＝Li+10·log A/A0其中Li＝接收室内的声压平均量，以dB表示；A0＝参比面积值，等于10m2；A＝接收室的等值吸声面积，以m2表示，依次用下式计算A＝0.16·V/T其中V＝接收室的体积，以m3表示，等于69m3；T＝混响时间，以s表示。
测试期间的环境条件如下-平均环境温度＝12℃；-相对湿度＝35％；-最佳通风。
在100Hz与3150Hz之间的频率带中，在500Hz下的测试结果得到下列的评价指数-基板+刮板I1＝76dB-基板+测试样板+刮板I2＝55dB因此上述噪音降低值等于21dB。
此后，在上述具有资质的研究所以同样的步骤进行了三次附加实验，但是用聚苯乙烯代替泡沫，试样具有与以上相同的厚度，而对应的密度分别为320kg/m3、400kg/m3和480kg/m3。
噪音降低结果证明比先前的测试高，噪音降低范围为24-25dB。
尽管参照优选构造披露了本发明，但是欲包含在保护范围内的进一步应用和变形当对本领域的专家而言显而易见时，通常也是允许的。
特别地，尽管根据本发明的混合物优选水泥基混合物，但是本发明的可替代实施方式，涉及基于不同于水泥的常规建筑粘结剂如石灰或粘土的混合物，也包含在本发明的范围内。
此外，尽管根据本发明的方法提出采用常规建筑混凝土搅拌器，但是在不同的装置中进行混合的情形中，以及令人注目地，当聚结体不是铺设到底衬上，而是用以生产诸如板、砖和瓦的制成品，或者用以构建诸如柱、梁和楼板的结构型建筑构件，或者用于其它工程制件时，可以获得相似的应用和结果。
权利要求
1.一种混合物，含有建筑粘结剂并包含纤维素，备用于制备水基可硬化混料，该混料用于获得大体上隔音的聚结料，其特征在于基于该混合物复合材料，纤维素量在每立方米成品5kg-100kg之间。
2.根据权利要求1的混合物，其中所述成品具有150kg/m3-2,600kg/m3之间的密度。
3.根据权利要求1的混合物，其中所述纤维素为纤维的形式。
4.根据权利要求3的混合物，其中所述纤维具有0.05÷10mm范围内的长度和0.05÷10mm范围内的直径。
5.根据权利要求1的混合物，其中所述纤维素为纸或纸板或类似物的形式。
6.根据权利要求5的混合物，其中所述纸和纸板和类似物是再循环产品。
7.根据权利要求5或6的混合物，其中所述纸或纸板或类似物的碎片具有小于100mm2的尺寸。
8.根据前述任一项权利要求的混合物，其中所述纤维素仅在部分建筑粘结剂已经与水均匀混合之后添加。
9.根据权利要求1的混合物，进一步包含软木。
10.根据权利要求9的混合物，其中所述软木为颗粒或粉末的形式。
11.根据权利要求1或9的混合物，进一步包含泡沫。
12.根据权利要求11的混合物，其中所述泡沫通过转化混有水和空气的发泡液体产品而得到。
13.根据权利要求1或9的混合物，进一步包含海绵类材料。
14.根据权利要求13的混合物，其中所述海绵类材料为新鲜或是再循环的聚苯乙烯或类似材料，优选球形或研磨。
15.根据权利要求1或9或11或13的混合物，进一步包含称为“轻惰性组分”、具有0kg/m3至约500kg/m3范围内比重的惰性组分。
16.根据权利要求1的混合物，进一步包含称为“重惰性组分”、具有约500kg/m3至约2,000kg/m3范围内比重的惰性组分。
17.根据权利要求1或9或11或13或15的混合物，进一步包含有色颜料。
18.根据权利要求1的混合物，其中建筑粘结剂为水泥。
19.根据权利要求1的混合物，其中建筑粘结剂为石灰。
20.根据权利要求1的混合物，其中建筑粘结剂为用作水泥类粘结剂的任何天然或合成粘结剂。
21.一种从含有建筑粘结剂并且包含纤维素的混合物制备水基可硬化混料的方法，所述混料用于获得大体上隔音的聚结料，特征在于，所述方法包含步骤-配制一定量含有建筑粘结剂并且包含纤维素的混合物，其中，基于该混合物复合材料，纤维素量在每立方米成品5kg-100kg之间；-向所述一定量的混合物中添加适宜量的水；-混合所述混合物和水直至获得可硬化混料，该混料适于铺设，或适于生产制成品，或适于制作结构型建筑构件。
22.根据权利要求21的方法，其中将一定量空气强制引入所述混料内部。
23.根据权利要求22的方法，其中所述空气量由泡沫传送。
24.根据权利要求23的方法，其中所述泡沫通过转化混有水和空气的发泡液体产品而得到。
25.根据权利要求22的方法，其中所述空气量由海绵类材料传送。
26.根据权利要求25的方法，其中所述海绵类材料为新鲜或再循环的聚苯乙烯，优选球形或研磨。
27.根据权利要求22的方法，其中所述空气量由称为“轻惰性组分”、具有0kg/m3至约500kg/m3范围内比重的空气载体惰性组分引入。
28.由前述权利要求1-20任一项中所述混合物所得的建筑粘结剂基聚结料，其特征在于，因其隔音和绝热性质而具有减小的膨胀度。
29.由权利要求15所述混合物得到的建筑粘结剂基大体上隔音的非结构型聚结料，其特征在于，具有200÷1,100kg/m3范围内的密度。
30.由权利要求16所述混合物得到的建筑粘结剂基大体上隔音的结构型聚结料，其特征在于，具有1,100÷2,600kg/m3范围内的密度。
全文摘要
本发明涉及一种含有建筑粘结剂(优选水泥)并包含纤维素的混合物，备用于制备水基可硬化混料，该混料用于获得大体上隔音的聚结料，该聚结料适于铺设，或适于生产制造品，或适于构建结构型建筑元件，或者适用于其它工程制件。本发明还涉及制造所述可硬化混料的方法。本发明进一步涉及当添加“轻惰性组分”时从所述混合物得到的大体隔音非结构型聚结料，以及涉及当添加“重惰性组分”时从所述混合物得到的结构型大体隔音聚结料。
文档编号C04B111/52GK1819979SQ200480019683
公开日2006年8月16日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月7日
发明者詹佛朗哥·托斯卡诺 申请人:泰克诺拜顿有限公司