基于石膏的耐水预制建筑构件制造技术

耐水预制建筑构件，包括基于硬化石膏的基底，所述基底能够通过至少下面的步骤而得到：ａ）均匀地混合主要含有至少一种可水合硫酸钙的干物质、含有至少一种含硅化合物的防水剂和水，然后湿态预成形所述基底；ｂ）干燥此预成形基底，得到呈干燥固态的所述成形基底；其特征在于在湿态成形基底之前该均匀混合物还含有一种包括至少一种与所述含硅化合物具有协同防水亲合性的无机组分的无机添加剂。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有基于硬化和干燥石膏的基底的预制建筑构件。更具体地，本专利技术涉及方砖、预制板和板件类预制建筑构件。关于板件，本专利技术涉及的板件按照优选的方向或尺度的平均厚度比较薄如1至几厘米，具有有限的表面质量如每平方米十几千克。作为优选但非限定性实例，可提及板型预制构件，已知目前存在比如其中整体上石膏含有均匀分散的纤维、一般用英语单词GFB表示的纤维石膏板和在其两面上覆盖有纸板或者无机纤维(比如玻璃)的衬垫或片的石膏板。本申请对应于1999年2月12日提交的法国专利申请No.99.01885，根据需要将其内容并入本专利申请。本专利技术适用于其它石膏预制构件，比如方砖，或者在其侧边上包含凹槽或凸榫的平行六边形构件本专利技术涉及具有改善的耐水性的上述预制建筑构件。具有耐水能力的上述预制建筑构件可以用于建筑物内部如浴室类潮湿场所内以便在那里铺设塑料或方砖的贴面，或者用于建筑物外面如外层贴面，其条件在于预制构件覆盖有一层不渗透的保护皮层。所谓“耐水”指的是上述预制建筑构件具有的限制石膏基底吸水、同时保持所述建筑构件的尺寸稳定性和机械稳定性的能力。根据不同的国家，此耐水性通过具体的标准加以确定。因此，可按照制造的构件不同分别参照下面的标准—石膏方砖NF P72-201-1(1994年4月)；—石膏板ASTM 630/630M-96a；—带玻璃衬垫的板ASTM C1178/1178M(96)。标准ASTM 630/630M-96a特别要求，当把这样的建筑构件在水中浸泡2小时后，石膏基底的吸水量低于5％，而在表面的吸水量(称为Cobb当量)低于160g/m2。按照文献JP-A-0,730,411，为了给上述建筑构件进行防水处理，已知使用含有至少一种在碱性含水介质中的含硅化合物的防水剂，将其均匀地加入到所述构件的基底里。按照JP-A-0,730,411，用水将该含硅化合物乳化。然后在乳液中加入IIa族金属如钙的氧化物或氢氧化物。然后将如此得到的添加剂加入干物质中以便得在潮湿状态下的石膏基底，然后将其成形和干燥。实践表明，前面所举例的组合物具有诱发含硅化合物聚合或交联的优点，这就增强了该含硅化合物的防水能力，但这伴随着释放大量特别危险的氢气。按照文献JP-A-80109251，叙述了一种水泥防水组合物，它含有其性质未被具体限定的含硅化合物以及作为无机添加剂的膨润土。按照文献SU-A-1,409,607，叙述了一种石膏防水组合物，它含有甲基或乙基硅酸钠以及作为无机添加剂的膨润土。实际上，这种组合物具有膨胀能力，这对膏状基底的流变性构难题。在实践中显然难以满足上述标准，即含硅化合物的含量低于1wt％，另外所述化合物是很昂贵的。为了做到防水，使用了一般包括至少如下步骤的方法(a)将主要含有至少一种可水合硫酸钙的干物质、上述防水剂和水均匀混合，由潮湿状态下的所述混合物预成形为所述基底；(b)将预成形的基底干燥，得到呈干燥固态的成形物。用这样的方法，很难控制在石膏基底中防水剂如硅油的加入量，因此不能发挥防水剂的潜力。因此，本专利技术的目的是借助含有至少一种特别用来增强在硬化石膏内防水能力的含硅化合物的防水剂更好地控制建筑构件的防水处理。本专利技术的另一个目的是改善上述方法中防水剂的添加和混合状况。按照本专利技术，业已发现在液态下能够预成形为基底的干物质中均匀混合地添加含有至少一种具有与含硅化合物协同防水亲和力的无机组分的无机添加剂，使得能够大幅度地增加硬化石膏的防水性能。所谓“协同防水亲和力”指的是一种性能，按照这种性能，由于添加了本专利技术的无机添加剂，在所有其它情况都一样的情况下，硬化石膏基底的防水性能，按照标准ASTM 630/630M-96a，增加至少20％Cobb当量，和/或对于相同的耐水性，所需的防水剂数量减少至少20％。按照优选但非限定性方式，此无机组分不与含硅化合物反应，在此意义上，0.1g所述含硅化合物与该无机组分在含水介质中的混合物，2小时后任选地在常温和常压下释放少于或等于6ml氢气。按照如下操作模式进行氢气释放量测量。使用与标准NFT 77-150第6页中所述相同的仪器。原理包括在反应器中在含水介质里使膏状无机添加剂和含硅化合物接触，即用水来拌和，以与上述均匀混合物相同的重量比。然后在控制温度23℃下监视释放氢气过程随时间的变化。要注意在2小时后释放出的氢气体积。实际上不与含硅化合物发生反应的无机组分是在2小时后在正常温度和压力下引起多余氢气释放少于或等于6ml的化合物。因此，本专利技术的无机添加剂能够增加本专利技术建筑构件的耐水性能和/或减少预定防水性水平所需的防水剂用量。按照本专利技术，涉及一种含有在水介质中不能离子化的羟基官能团的结晶无机组分，对于所显示的协同效果，在其它假说当中，一种受到在下述实验程式支持的可能解释是，在中性或酸性水介质中，在一方面是无机组分的不可离子化羟基官能团的氢和另一方面是含硅化合物的氧之间形成至少一个氢键。在本专利技术的其它方面，无机组分吸附含硅化合物。而无机添加剂在石膏基底中的均匀混合使得含硅化合物得到均匀分布和固定。在硬化过程中，在水介质中天然存在的羟基离子任选地导致含硅化合物三维交联，这随着时间推移表现为硬化石膏防水性能的改善。随后，含硅化合物在无机组分上的吸附，使得能够控制其反应活性，即延迟其反应活性直至石膏硬化时刻为止。按照本专利技术，优选的活性含硅化合物是线形的、环状的或分支的大分子防水化合物，它含有聚硅氧烷链节，其中每一种都选自链节(R1R2R3SiO1/2)、(R1R2SiO)、(R2SiO3/2)，而且—R1＝H、Cl或各种其它的卤素或者烷氧基—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为例子，聚硅氧烷是烷基氢聚硅氧烷，如呈低聚物形式(几十个或更多的硅氧烷链节)的油或水乳液状甲基氢聚硅氧烷。按照本专利技术，活性无机组分优选是一种含有在水介质中不离子化的羟基官能团的结晶无机物如粘土质和/或结晶硅石。作为这样的结晶无机物的例子，可以举出粘土材料，优选是在水介质中不膨胀的粘土(与膨润土相反)，它特别含有铝硅酸盐，比如伊利石和/或高岭土。本专利技术的无机添加剂任选地含有一种惰性无机组分。按照本专利技术，无机添加剂对最初呈粉末状的硫酸钙是惰性的。它如后面所述含有比如粘土质。由本专利技术可知，当使用造纸类方法，特别是通过浆液过滤制造基于纤维素纤维的GFB板时，我们注意到，加入含有比如粘土质的无机添加剂使得能够在湿态预成形基底里保留住防水剂。这样，在相同防水剂含量之下就能够增加通过用此方法制造的GFB板的耐水性能，特别是限制了循环水合水中此试剂的量。本专利技术还具有如下的次要特征—干物质中无机添加剂的重量组成，与防水剂的量及种类一起都适合于赋予硬化石膏建筑构件以符合上述标准，特别是对于所述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质总重量至少等于0.1％，优选为0.1~1％；—增强纤维，比如纤维素纤维分布在硬化石膏的基底中，此建筑构件是比如所述的GFB纤维板；—该构件具有板的形状，硬化石膏基底的两面覆盖有两片纤维素纤维片，比如纸板；—该无机添加剂的粒度分布是其中尺寸小于或等于63μm的颗粒至少占所述无机添加剂的85wt％；该无机添加剂在900℃的灼烧损本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括基于硬化石膏的基底的耐水预制建筑构件，所述基底能够通过至少下面的步骤而得到： ａ）均匀地混合主要含有至少一种可水合硫酸钙的干物质、含有至少一种含硅化合物的防水剂和水合水，然后湿态预成形所述基底； ｂ）干燥此预成形基底，得到呈干燥固态的所述成形基底； 其特征在于，在湿态预成型基底之前均匀混合物还含有包括至少一种与含硅化合物一起具有防水协同亲合性的无机组分的无机添加剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D马丁，T瑟尤森，R亨伯特，
申请(专利权)人：拉法格石膏公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]