具有植物添加剂基料的绝缘建筑材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有低热导率的包含植物添加剂的绝缘建筑材料，并涉及这种材 料的制备方法和这种材料的用途。这种材料可以旨在生产现场铸造的结构、预铸造结构或 用于建筑物和市政工程结构的预铸造结构的元件。
【背景技术】
[0002] 使用植物添加剂掺入于石灰基粘合剂基质（例如大麻用于生产Chanvribloc?砌 块）生产用于砌筑的砌块是已知的方法。
[0003] 然而，此类型的材料需要非常长的硬化时间，对于大麻基材料的情况来说为数周。 此外，植物添加剂往往阻滞水硬性粘结剂的凝固，特别地延迟波特兰水泥的凝固。
[0004] 因此，本发明尝试解决的问题是提出一种包含植物添加剂的新型材料，其硬化时 间为几小时至几天。
【发明内容】
[0005] 令人惊讶地，发明人已显示出可以使用与植物添加剂混合的三价阳离子来获得具 有低热导率的材料。
[0006] 为此目的，本发明提出一种具有低热导率的包含植物添加剂和三价阳离子的绝缘 建筑材料。
[0007] 根据本发明的材料具有一种或多种如下特征：
[0008] -有利地，根据本发明的材料可以在工地上现场灌注，或在混凝土配料工厂制备并 在搅拌车中运输；
[0009] -有利地，根据本发明的材料可以在预铸造工厂中制备以生产建筑元件；
[0010] -有利地，根据本发明的材料可以在几小时内硬化，并且最多在几天内硬化；
[0011] -有利地，根据本发明的材料在23°c和50%的相对湿度下具有小于0. 3WAm. K)的 热导率；
[0012] -有利地，根据本发明的材料足够刚性以至少支撑其自身重量；
[0013] -有利地，根据本发明的经硬化的材料在干燥状态下具有低密度，其为150kg/m3至 1000kg/m 3,优选地为450kg/m3至750kg/m 3;干燥状态通常被理解为具有不变的质量，其通 常已经在烤箱中经过了足够的时间。
[0014] -有利地，将生物质掺入根据本发明的材料中，由此使其可以储存CO2并减少材料 的CO2影响，
[0015] -有利地，根据本发明的材料使用植物添加剂。这些植物添加剂为可再生的植物。
[0016] 本发明涉及一种材料，当经硬化的所述材料在干燥状态下时具有150至1000kg/m3 的密度，所述材料包含：
[0017] -水硬性粘结剂；
[0018] -来自一年生植物的植物添加剂，干燥的植物添加剂/水硬性粘结剂的质量比为 0. 05 至 2 ;
[0019] -0. 01至I. 2当量摩尔的三价阳离子/kg干燥植物添加剂，所述三价阳离子来自可 溶于水介质的三价阳离子的源；
[0020] -0. 001至2%的起泡剂，百分比以相对于粘结剂质量的质量表示；以及
[0021] -水，水/粘结剂质量比为0· 3至2. 5。
[0022] 根据本发明的材料包含水硬性粘结剂、可溶于水介质的三价阳离子的源、植物添 加剂、起泡剂、水，任选的流化剂和任选的水硬性粘结剂的促凝剂。
[0023] 水硬性粘结剂为通过水合作用凝固并硬化的材料。优选地，水硬性粘结剂为波特 兰水泥或包含波特兰水泥。
[0024] 根据本发明的材料的水硬性粘结剂可以选自波特兰水泥、FondiT水泥、硫酸盐 矾土水泥、铝酸钙水泥、得自专利申请WO 2006/018569中描述的熟料的水泥、水硬石灰、加 气石灰、硫酸钙、硫酸钙半水合物、无水硫酸钙和它们的混合物。
[0025] 根据本发明的材料的水硬性粘结剂可以包括水泥。
[0026] 用于根据本发明的材料的适合的水泥优选为根据2001年2月的欧洲NF EN 197-1 标准描述的水泥。用于根据本发明的材料的适合的水泥可以为CEM I、CEM II、CEM IIIXEM IV或CEM V类型的水泥。
[0027] 优选地，用于根据本发明的材料的适合的水泥选自如下类型的水泥：
[0028] -CEM I或CEM II，任选地与矿物添加剂混合，或者
[0029] -CEM III、CEM IV 或 CEM V。
[0030] 优选的用于根据本发明的材料的适合的水硬性粘结剂为波特兰CEM II或III水 泥，单独使用或与其他水泥结合使用，例如根据2001年2月NF EN 197-1标准描述的那些。
[0031] 根据本发明的变体，根据本发明的材料的水硬性粘结剂包含至少一种CHM I或CEM II类型的水泥，与炉渣和/或飞灰和/或硅灰和/或火山灰材料和/或偏高岭土的添加剂相 结合。这些水硬性粘结剂可以替换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类型的水泥与炉渣和/或飞灰共混的粘结剂。
[0032] 用于根据本发明的材料的适合的水硬性粘结剂可以为铝酸钙水泥。通常水泥包括 C4A3$、CA、C12A7、C3A或C 11A7CaF2C物相或它们的混合物，例如Fonduli水泥、硫酸盐矾土水 泥、根据2006年12月欧洲NF EN 14647标准的铝酸钙水泥、得自专利申请WO 2006/018569 中所述的熟料的水泥、得自专利申请WO 2013/023731中所述的熟料的水泥和得自专利申 请TO 2013/023729中所述的熟料的水泥，或它们的混合物。
[0033] 用于根据本发明的材料的适合的水硬性粘结剂可以选自Fondux水泥、硫酸盐矾 土水泥、铝酸钙水泥和它们的混合物。
[0034] 根据本发明的适合的水硬性粘结剂可以为钙矾石、水泥，例如添加有硫酸钙的硫 酸盐矾土水泥或添加有硫酸钙的铝酸钙水泥。
[0035] 根据本发明的适合的水硬性粘结剂可以为单独的水硬石灰、加气石灰，或它们的 混合物。
[0036] 用于根据本发明的材料的适合的水泥优选为细水泥或超细水泥。优选地，用于根 据本发明的材料的适合的水泥具有大于或等于3300cm 2/g，更优选地大于或等于3500cm2/ g，还优选地大于或等于3800cm2/g的Blaine比表面积。优选地，用于根据本发明的材料 的适合的水泥具有3300cm2/g至9000cm2/g，更优选地3500cm2/g至7000cm 2/g，还更优选地 3500cm2/g 至 6000cm2/g 的 Blaine 比表面积。
[0037] 根据本发明的材料使用可溶于水介质的三价阳离子的源来生产。
[0038] 根据本发明的材料包括0. 01至1. 2当量摩尔的来自可溶于水介质的三价阳离子 的源的三价阳离子/kg干燥植物添加剂。优选地，根据本发明的材料包括0. 1至1. 2,更优 选地0. 3至1当量摩尔的来自可溶于水介质的三价阳离子的源的三价阳离子/kg干燥植物 添加剂。
[0039] 可溶于水介质的三价阳离子的源可以选自一个或多个可溶性盐。
[0040] 可溶于水介质的三价阳离子的源可以选自铁盐或铝盐或它们的混合物。
[0041] 当可溶于水介质的三价阳离子的源为可溶于水介质的铁盐时，其可以是亚硝酸 铁（III)、硝酸铁（III)、氯化铁（III)、硫酸铁（III)、亚硝酸铁（II)、硝酸铁（II)、氯化铁 (II)、硫酸铁（II)或它们的混合物。
[0042] 当可溶于水介质的三价阳离子的源为可溶于水介质的铝盐时，其可以是亚硝酸 铝、硝酸铝、氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝，或它们的混合物。
[0043] 根据变体，根据本发明的材料包含混合有硫酸钙的铝盐，特别是混合无水硫酸钙 的错盐。
[0044] 这些盐可以特别地用作植物添加剂的预处理。
[0045] 根据本发明的材料可以任选地包含水硬性粘结剂的促凝剂，相对于水硬性粘结剂 所述促凝剂的质量百分比特别地为〇. 01至5%。
[0046] 根据本发明的材料中的水硬性粘结剂的促凝剂可以选自无水硫酸钙、硫酸钙半水 合物、氢氧化钙、氯化钙、亚硝酸钙、硝酸钙、硝酸钠、碳酸锂、氯化锂、氢氧化锂、亚硝酸锂、 硝酸锂、硫酸锂和它们的混合物。
[0047] 根据本发明的材料可以任选地包含矿物添加剂。
[0048] 适合的矿物添加剂通常为可以用于部分替代水泥的材料。
[0049] 用于根据本发明的材料的适合的矿物添加剂可以选自火山灰材料、硅灰、炉渣、煅 烧页岩、含有碳酸钙的材料、硅质添加剂、飞灰、沸石、得自植物燃烧的灰、煅烧粘土和它们 的混合物。
[0050] 用于根据本发明的适合的矿物添加剂可以为火山灰材料（例如，如2001年2月的 欧洲NF EN 197-1标准中所定义，段落5. 2. 3)、硅灰（例如，如2001年2月的欧洲NF EN 197-1标准中所定义的，段落5. 2. 7)、炉渣（例如，如2001年2月的欧洲NF EN 197-1标 准中所定义的，段落5. 2. 2)、煅烧页岩（例如，如2001年2月的欧洲NF EN 197-1标准中 所定义的，段落5. 2. 5)、含有碳酸钙的材料（例如石灰石（例如，如2001年2月的欧洲NF EN 197-1标准中所定义的，段落5. 2. 6))、硅质添加剂（例如，如1998年12月的法国NF P 18-509标准中所定义的，段落5)、飞灰（例如，如2001年2月的欧洲NF EN 197-1标准中 所述的，段落5. 2. 4)，或它们的混合物。
[0051] 根据本发明所用的矿物添加剂也可以是来自植物燃烧的灰，例如来自米糠燃烧的 灰。
[0052] 根据本发明所用的矿物添加剂也可以是沸石。
[0053] 飞灰通常为包含于来自用煤进料的火力发电厂的烟雾中的粉状粒子。其通常通过 静电沉淀或机械沉淀来回收。
[0054] 飞灰的化学组成主要取决于未燃烧的碳的化学组成并取决于其来源的火力发电 厂中所用的工艺。其矿物组成也取决于相同的因素。根据本发明所用的飞灰的性质可以为 含硅的或为含钙的。
[0055] 优选地，根据本发明所用的飞灰选自2001年2月的欧洲NF EN 197