着色剂具有选自黑色、白色、红色、 黄色W及栋色的颜色。
[0056] 在又一实施例中，复合建筑材料展现石材特有的视觉图案。
[0057] 在再一实施例中，本发明设及一种制品，该制品由复合建筑材料制成。
[0058] 根据又再一方面，本发明设及一种复合建筑材料。该复合建筑材料包含:多个接合 单元，其中每个接合单元包含:主要包含娃酸儀的核屯、，富含二氧化娃的第一层或内层，W 及富含碳酸儀的第二层或外层；W及多个填充颗粒，其中多个接合单元W及多个填充颗粒 一起形成一个w上接合基质，且接合单元w及填充颗粒大致均匀地分散在所述基质中且接 合在一起，由此复合建筑材料展现类似于天然石材的一种W上纹理W及图案。
【附图说明】
[0059] 图1(a)至图1(c)是根据本发明示例性实施例的接合单元的横截面示意图，包括Ξ 种示例性核屯、形态：（a)纤维状、(b)楠圆形、W及(C)等轴晶状。
[0060] 图2(a)至图2(f)为根据本发明示例性实施例的复合材料的侧视图W及横截面视 图的示意图，示出：（a)稀释接合基质中的1D定向纤维形接合单元(不接触接合单元），（b)稀 释接合基质中的2D定向薄片形接合单元(不接触接合单元），（c)稀释接合基质中的3D定向 薄片形接合单元(不接触单元），W及(d)稀释接合基质中的随机定向薄片形接合单元(不接 触接合单元），其中复合材料包括接合基质W及诸如聚合物、金属、无机颗粒、集料等的填充 组分，（e)接合单元的浓缩接合基质(具有足W构建渗滤网络的体积分数），其中基质为3D定 向的，W及(f)随机定向接合单元的浓缩接合基质(具有足W构建渗滤网络的体积分数），其 中可W包括诸如聚合物、金属、无机颗粒、集料等的填充组分。
[0061] 图3为根据本发明的实施例制成的护X 9"铺路石的图像。
[0062] 图4为根据本发明的实施例制成的搁块的图像。
【具体实施方式】
[0063] 本发明说明利用通过与二氧化碳反应而固化的黏合剂形成并固化混凝±铺路石 的方法，并且该方法由此为固存二氧化碳的有效方法。本发明还获得了相比于用波特兰水 泥制成的传统铺路石具有降低的原发风化的混凝±铺路石。本发明获得了利用不与波特兰 水泥混凝±兼容的填料的方法。本文描述了通过压制前体材料的混合物、随后通过反应形 成的铺路石和搁块两者，在该反应中，二氧化碳用作反应物并且水用作反应介质。
[0064] 本文的铺路石材W及建筑搁块复合材料含有经精细粒化的填充材料。填料将主要 包含诸如石英的Si化系材料W赋予产品硬度。"Si化系材料"定义为包括任意的石英、普通砂 粒(建筑W及搁筑用砂粒）、玻璃W及回收玻璃W及含有大量Si化的其他天然与合成材料， 包括云母(娃酸侣）W及长石(娃酸侣系材料）。在替代性实施例中，在不要求硬度的情况下， 铺路石材W及建筑搁块产品可W含有碳酸巧(化C〇3)或其他碳酸盐系材料。
[0065] 本发明提供新颖的复合材料，所述材料展现铺路石材W及建筑搁块的性质且可W 容易地通过适合于大规模生产的工艺在环境影响最小的情况下由广泛可用的低成本原材 料生产。原材料包括例如研磨娃灰石的便宜的娃酸巧W及例如精细颗粒的填充材料。为了 提供硬度，精细颗粒主要为Si化系材料。精细颗粒可W包括矿物(例如，石英W及其他含Si化 的材料，即云母W及长石）。其他关键工艺组分包括水和C〇2。可W使用各种添加剂来修改和 微调所得复合材料的物理外观和/或机械性质，诸如使用颜料(例如，黑色氧化铁、氧化钻W 及氧化铭）。
[0066] 所述复合材料显示各种铺路石材W及建筑搁块的图案、纹理W及其他特性，诸如 石材特有的各种颜色的视觉图案。另外，本发明的复合材料展现优于石材的抗压强度和晓 曲强度W及低于石材的吸水率。本发明的复合材料优于天然石材之处在于所述复合材料不 受天然石材会发生的、由于天气等引起的劣化的影响。由合成树脂制成的本发明的复合材 料优于天然石材之处在于所述复合材料不会由于原本消耗石材的火而遭受损害。此外，如 本文中所公开，复合材料可W使用高能效化PS工艺生产并且能够W低成本在环境影响良好 的情况下制造。举例而言，在本发明的优选实施例中，将C〇2用作反应性物种，从而导致C〇2在 所生产复合材料中的固存W及任意现有生产技术无法匹敌的碳足迹。化PS工艺通过化学反 应的自由能W及晶体生长引起的表面能(面积）的减小热力学地驱动。由于使用溶液(水溶 液或非水溶液)代替使用高烙点流体或高溫固态介质来运输反应性物种，HWS工艺的动力 学在低溫下W合理速率进行。
[0067] 可W在W下各项中找到对化PS的各种方面的论述:美国专利号8，114，367、美国公 开号US 2009/0143211(申请序列号12/271,566)、美国公开号US 2011/0104469(申请序列 号 12/984,299)、美国公开号20090142578(申请序列号 12/271,513)、W0 2009/102360(PCT/ US2008/083606)、W0 2011/053598(PCT/US2010/054146)、W0 2011/090967(PCT/US2011/ 021623)、2012年3月2日提交的美国申请序列号13/411，218(Riman等）、2012年6月7日提交 的美国申请序列号13/491，098(Riman等）、2012年10月1日提交的美国临时专利申请号61/ 708,423^及2012年10月4日提交的美国临时专利申请号61/709,435、61/709,453、61/709， 461和61/709,476,运些申请中的每个都出于所有目的全部W引用的方式明确并入本文中。
[0068] 在一个方面中，本发明大体而言设及一种复合材料，该复合材料包括多个接合单 元W及多个填充颗粒。每个接合单元包括主要包含娃酸巧的核屯、、富含二氧化娃的第一层 或内层W及富含碳酸巧的第二层或外层。多个接合单元W及多个填充颗粒一起形成一个W 上接合基质，并且接合单元W及填充颗粒大致均匀地分散在所述基质中且接合在一起。复 合材料大致展现一种W上铺路石材W及建筑搁块的纹理、图案W及物理性质。
[0069] 在某些实施例中，复合材料进一步包括颜料。取决于想获得的复合材料，颜料可W 均匀地分散或实质上不均匀地分散在接合基质中。颜料可W为任意适合颜料，包括例如各 种金属的氧化物(例如，氧化铁、氧化钻、氧化铭）。颜料可W是例如选自黑色、白色、蓝色、灰 色、粉色、绿色、红色、黄色W及栋色的任意一种W上颜色。取决于想获得的复合材料，颜料 可W W任意适合量存在，例如W按重量计约0.0%至约10%范围的量存在(例如，约0.0 %至 约8%、约0.0%至约6%、约0.0%至约5%、约0.0%至约4%、约0.0%至约3%、约0.0%至约 2%、约0.0%至约1 %、约0.0%至约0.5%、约0.0%至约0.3%、约0.0%至约2%、约0.0%至 约 0.1%)。
[0070] 取决于想获得的复合材料，多个接合单元可W具有任意适合的中值粒径W及粒径 分布。在某些实施例中，多个接合单元具有约扣m至约100μηι范围内的中值粒径(例如，约扣m 至约 80μηι、约 5μηι 至约 60μηι、约 5μηι 至约 50μηι、约 5μηι 至约 40μηι、约 5μηι 至约 30μηι、约 5μηι 至约 20μ m、约5皿至约10皿、约10皿至约8 0皿、约10皿至约7 0皿、约10皿至约6 0皿、约10皿至约5 0皿、 约 1 Ομηι至约40μηι、约 1 Ομηι至约 30μηι、约 1 Ομηι至约 20μηι)。
[0071] 多个填充颗粒可W具有任意适合的中值粒径W及粒径分布。在某些实施例中，多 个填充物颗粒具有约扣m至约7mm范围内的中值粒径(例如，约扣m至约5mm、约扣m至约4mm、 约扣m至约3mm、约扣m至约2mm、约扣m至约1mm、约扣m至约500μηι、约?5μηι至约300μηι、约20μηι至 约 5mm、约 20μηι 至约 4mm、约 20μηι 至约 3mm、约 20μηι 至约 2mm、约 20μηι 至约 1mm、约 20μηι 至约 500μ m、约20皿至约300μηι、约100皿至约5mm、约100皿至约4mm、约100皿至约3mm、约100皿至约 2mm、约100皿至约1mm)。
[0072] 在某些优选实施例中，填充颗粒由一种W上Si化系或娃酸盐系材料制成，诸如石 英(Si〇2)、云母(娃酸侣）W及长石(娃酸侣系材料）（例如，研磨石英、研磨云母、研磨长石）。
[0073] 在某些实施例中，填充颗粒可W包括天然材料、合成材料W及回收材料，诸如玻 璃、回收玻璃、煤渣、富含碳酸巧材料W及富含碳酸儀材料。
[0074] 多个接合单元可W由例如由除娃灰石之外的前体娃酸巧的任意适合的前体材料 化学转化而成。前体娃酸巧可W包括侣、儀W及铁中的一种W上化学元素。
[0075] 如本文中所使用的，术语"娃酸巧"指天然形成矿物或合成材料，其包含一组含巧 娃化合物中的一种W上，所述含巧娃化合物包括化Si化(还称为"娃灰石"或"假娃灰石"且 有时化学式为CaO · Si〇2)、Ca3Si2〇7(还称为"娃巧石"且有时化学式为3Ca0 · 2Si化）、 化2Si(k(还称为"斜娃巧石"且有时化学式为洗aO . Si化）Xa3Si〇5(还称为"娃酸Ξ巧石"且 有时化学式为3Ca0 · Si化），所述材料可W包括一种W上其他金属离子W及氧化物（例如， 侣、儀、铁或儘氧化物)或其渗混物，或者可W包括W重量计痕量（1%)至约50% W上范围内 的量的天然形成或合成形式的娃酸儀。
[0076] 应理解，可W采用本文所公开的组成物W及方法来使用娃酸儀替换娃酸巧或除娃 酸巧W外还使用娃酸儀。如本文中所使用的，术语"娃酸儀"指天然形成矿物或合成材料，其 包含一组含儀娃化合物中的一种W上，所述含儀娃化合物包括例如Mg2Si化(还称为"儀橄揽 石'似及Mg3Si4〇lG(OHM还称为"滑石"），所述材料可W包括一种W上其他金属离子W及氧 化物(例如，巧、侣、铁或儘氧化物)或其渗混物，或运可W包括W重量计痕量（1%)至约50% W上范围的量的天然形成或合成形式的娃酸巧。
[0077] 如本文中所使用的，术语"石英"指任意Si化系材料，包括普通砂粒(建筑W及搁筑 用砂粒），W及玻璃和回收玻璃。术语还包括任意其他回收天然材料和合成材料，所述材料 含有大量Si化(例如，有时化学式为KAl2(AlSi3化0)的云母）。
[0078] 取决于想获得的复合材料，（接合单元）：（填充颗粒）的重量比可W为任意适合比 例，例如，在约（15至50):约（50至85)的范围内。
[0079] 在某些优选实施例中，通过使研磨娃灰石(或非娃灰石前体娃酸巧或娃酸儀)经由 气体辅助HLI^工艺与C〇2反应而/来制备多个接合单元。
[0080] 在某些实施例中，复合材料的特征在于约50MPa至约300MPa的抗压强度(例如，约 50MPa至约 250MPa、约 50MPa至约 200MPa、约 50MPa至约 180MPa、约 50MPa至约 160MPa、约 50MPa 至约 150MPa、约 50MPa 至约 140MPa、约 1 OOMPa 至约 300MPa、约 130MPa 至约 300MPa、约 140MPa 至 约 300MPa、约 150MPa至约 300MPa、约 200至约 300MPa)。
[0081 ] 在某些实施例中，复合材料的特征在于约5 Μ化至约4 0 Μ化的晓曲强度（例如，约 5Μ化至约35MPa、约5Μ化至约30MPa、约5Μ化至约25MPa、约5Μ化至约20MPa、约10Μ化至约 40MPa、约 15MPa至约 35MPa、约 15MPa至约 30MPa)。
[0082] 在某些实施例中，复合材料的特征在于小于约10% (例如，小于约8%、5%、4%、 3%、2%、1%)的吸水率。
[0083] 在某些实施例中，复合材料具有小于约10重量％的选自碳酸巧W及碳酸儀的一种 W上矿物。
[0084] 复合材料可W显示任意想获得的纹理W及图案，特别是石材特有的纹理W及图 案。在某些优选实施例中，复合材料展现石材特有的视觉图案。其他铺路石材W及建筑搁块 的特性包括颜色(例如，黑色、白色、红色、黄色、栋色）。
[0085] 如本文使用的，术语"浆料"意指湿混合物。在下文中，参见实施例1，其中