耐用建筑制品以及制作該制品的方法
閱讀：1031發(fā)布：2020-09-03
專利匯可以提供耐用建筑制品以及制作該制品的方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且提供一種耐用的、可受釘?shù)摹⑤p質(zhì)的且防火的 纖維 增強 水 泥制品，該制品可作為傳統(tǒng) 建筑材料 的成本有效替代品。該纖維增強 水泥 制品可被描繪為類似 屋頂 制品，例如木板瓦或石板瓦。該纖維增強水泥制品引入疏水物和 增粘劑 ，每種都被選用于控制膠凝材料的水合作用速率。該纖維增強水泥制品耐用，適于步行，以及可受釘，在安裝期間不破裂，并且在曝露使用后保持可步行性。，下面是耐用建筑制品以及制作該制品的方法專利的具體信息內(nèi)容。
1. 一種水泥復(fù)合材料屋面制品，其具有1.2MPa/GPa或更大的斷裂模量與彈性模量之比，和1.6g/cm3或更小的密度，而且可釘而不發(fā)生應(yīng)力誘導(dǎo)破裂，其中所述水泥復(fù)合材料屋面制品包括部分水合的膠凝材料。
2. 權(quán)利要求l所述的屋面制品，其中所述屋面制品為屋面瓦。
3. 權(quán)利要求1所述的屋面制品，其中所述屋面制品被構(gòu)型為類似木板瓦。
4. 權(quán)利要求1所述的屋面制品，其中所述屋面制品被構(gòu)型為類似石板瓦。
5. 權(quán)利要求2所述的屋面制品，其中所述屋面瓦具有范圍在5/16到5/8英寸之間的厚度，和35比1的長寬比。
6. 權(quán)利要求1所述的屋面制品，進一步包括至少一層加固層，所述加固層被放在屋面制品上暴露給應(yīng)力的區(qū)域中。
7. 權(quán)利要求6所述的屋面制品，其中所述加固層選自纖維網(wǎng)，織物，薄膜，及它們的組合。
8. 權(quán)利要求6所述的屋面制品，其中所述加固層被放置在屋面制品上適合接收緊固件的區(qū)域。
9. 權(quán)利要求6所述的屋面制品，其中所述加固層被埋入所述制品。
10. 權(quán)利要求6所述的屋面制品，其中所述加固層附著在所述制品的底面上。
11. 一種形成水泥復(fù)合材料屋面制品的方法，包括：混合水硬性膠凝材料、集料、低密度添加劑及疏水物，形成膠結(jié)混合物；形成初始制品；通過部分水合所述膠凝材料，固化所述初始制品，以便形成水泥復(fù)合材料屋面制品，所述制品可釘且基本抗裂，所述制品具有1.2MPa/GPa或更大的斷裂模量與彈性模量之比，和具有1.6g/cn^或更小的密度。
12. 權(quán)利要求11所述的方法，之前，用設(shè)計圖樣壓紋所述制品。
13. 權(quán)利要求11所述的方法，述膠結(jié)混合物。
14. 權(quán)利要求11所述的方法，加固層。進一步包括：在固化所述初始制品其中形成所述初始制品包括擠壓所進一步包括在所述屋面制品中形成
耐用建筑制品以及制作該制品的方法
本申請是分案申請，原申請的申請日為2004年6月21日、申請 號為200480017232.2 (PCT/US2004/019980)、發(fā)明名稱為"耐用建筑制 品以及制作該制品的方法"。
背景技術(shù)
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]在一個實施方案中，本發(fā)明涉及纖維增強水泥制品，更 具體地，涉及一種輕質(zhì)、耐用且可受釘?shù)睦w維增強水泥制品，該纖維 增強水泥制品可以被方便安裝為屋面瓦。 相關(guān)技術(shù)描述
[0002]天然的屋面材料例如石板瓦和木板瓦是兩種目前世界范 圍使用較為普遍的屋面制品（roofing article)。然而，這兩種制品存在 缺點。石板瓦屋面材料在開采、成形和安裝上很昂貴。木板瓦，典型 地由防蛀杉木制成，由于它們的美觀和安裝方便而受到歡迎，但是高 品質(zhì)杉木的少量供應(yīng)及新的建筑法規(guī)限制正在推動具有木板瓦外觀的 替代材料的需求。
[0003]因此，混凝土屋面制品，例如纖維增強水泥屋面瓦，已 經(jīng)被發(fā)展成為木板瓦和石板瓦的替代品。然而，傳統(tǒng)的纖維增強水泥 板屋面材料所具有的高密度使得它們非常難于打釘。因此，它們典型 地被制造為帶有預(yù)鉆孔的釘孔。然而，預(yù)鉆孔釘孔的缺點在于，如果 預(yù)鉆釘孔沒有與屋面蓋板上的錨固點排成行，則屋面安裝人員幾乎沒 有靈活性，尤其是所謂的"跳躍式覆蓋物（skip-sheathing)"，其中覆蓋 板材被隔開的方式使得它們將不會和預(yù)鉆孔對齊。為解決這個缺點， 屋面安裝人員通常用額外的覆蓋板，填充跳躍式覆蓋屋面的間隔，這 進一步增加了屋頂重量而且延長了安裝時間。
[0004]當(dāng)壓力和拉力作用到瓦上時，目前現(xiàn)有的水泥復(fù)合材料 和混凝土屋面瓦也容易破裂和破損。這些混凝土和水泥屋面材料，尤 其是輕質(zhì)瓦，天生易碎，而且當(dāng)行走在上面時易于裂開和破損。 一些 水泥復(fù)合屋面材料在安裝過程中可以具有足夠的初始韌性以抵抗破4裂，但是隨著使用年限總是會變脆，并變得不能行走。為了解決這個
難題，許多制造商目前推薦使用步行襯墊（walking pad),步行板材， 或在屋面材料下面應(yīng)用聚氨酯泡沫，幫助分配那些由于維修目的需要 穿過屋頂?shù)娜藛T的重量。然而，這些額外的保護不方便而且實施起來 成本昂貴。
難題，許多制造商目前推薦使用步行襯墊（walking pad),步行板材， 或在屋面材料下面應(yīng)用聚氨酯泡沫，幫助分配那些由于維修目的需要 穿過屋頂?shù)娜藛T的重量。然而，這些額外的保護不方便而且實施起來 成本昂貴。
[0005]此外，傳統(tǒng)的混凝土或水泥復(fù)合材料屋面瓦使得在戧脊 (hip)或屋脊（ridge)區(qū)域上的覆蓋物的安裝尤其困難。屋頂一般是 按照當(dāng)?shù)氐慕ㄖ嵺`以不同的斜度（pitch)制成。為了覆蓋戧脊或屋脊 區(qū)域，硬質(zhì)混凝土瓦必須要被形成為幾種不同的角形，而且為了配合 多種屋頂風(fēng)格，制造商必須要備有多種角形。其它的水泥復(fù)合材料屋 面瓦需要認真而且耗時的定位和打釘，目的是保證戧脊和屋脊區(qū)域被 合適地覆蓋。
[0006]屋面覆蓋層，尤其是石板瓦、木板瓦或瓦片，典型地從 屋頂線的底邊向最高處或屋脊以搭接的方式進行安裝。如果屋頂覆蓋 物的底排沒有搭接任何物體，它將以不同于其上搭接件角度的角度平 放在屋頂板上。這不僅在美觀上不能令人接受，而且是拙劣的建筑實 踐，因為搭接件不被第一排的物件支撐，并且易于破裂。為克服這一 缺陷，對屋面安裝者而言，傳統(tǒng)的實踐是取一塊石板瓦、木板瓦或瓦 片，從中間切開，形成墊瓦條或屋檐鋪底層。墊瓦條被放在每個底排 瓦的下面，使得底排與屋面板取向一個角度，該角度近似等于搭接件 的角度。盡管該操作從美觀和性能觀點上是合理的，但是它浪費材料 而且耗時。
[0007]根據(jù)上面所述，因此期望提供一種輕質(zhì)的、中密度到低 密度纖維增強水泥材料，該材料可以釘上釘子而不開裂，曝露使用之 后保持其初始韌性和可步行性，凍/融曝露之后保持其彎曲或拉伸強度， 并且在風(fēng)揚試驗中（wind-uplifttest)表現(xiàn)良好。此外，也期望提供一種 輕質(zhì)的、耐用的、可釘釘子的屋面制品，該屋面制品類似天然的木板 瓦、石板瓦或其它傳統(tǒng)的屋面材料。而且期望提供可用作戧脊或屋脊 覆蓋物或墊瓦條的纖維增強水泥屋面制品。
[0008]克服或改進現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺點，或提供有用的替 代物是本發(fā)明的目的。發(fā)明概述
[0009] —方面，本發(fā)明優(yōu)選的實施方案提供了生產(chǎn)水泥復(fù)合材 料屋面制品的配方。該配方包括水硬性膠凝材料，集料，低密度添加劑，纖維（fibers),疏水物，其中這些組分被選來制備水泥復(fù)合材料屋 面制品，該制品的斷裂模量(MoR)與彈性模量(MoE)之比為約1.2 MPa/Gpa或更大，其密度為大約1.6 g/cm3或更小，而且該屋面制品可 釘，并基本上抵抗應(yīng)力誘導(dǎo)破裂。在一個實施方案中，該配方進一步 包括粘度增強劑。在另一個實施方案中，該配方進一步包括填料和顏 料。優(yōu)選地，纖維選自纖維素纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、聚烯烴 纖維、尼龍纖維和它們的組合。優(yōu)選地，疏水物選自硬脂酸鹽、硅氧 垸、石蠟、瀝青及它們的組合。
[0010] 另一個方面，本發(fā)明優(yōu)選的實施方案包括一種水泥復(fù)合 材料屋面制品，其斷裂模量(MoR)與彈性模量(MoE)之比為大約1.2 MPa/Gpa或更大，密度為大約1.6 g/cm3或更小，并且可以釘釘子而不 引發(fā)應(yīng)力誘導(dǎo)破裂。在一個實施方案中，屋面制品為屋面瓦。在另一 個實施方案中，屋面制品被構(gòu)造成類似木板瓦或石板瓦。在另一個實 施方案中，屋面瓦具有大約5/16到5/8英寸之間的厚度，和大約35:1 的長寬比。在另一個實施方案中，屋面制品進一步包括至少一個加固 層（reinforcement layer),其被放置在承受應(yīng)力的屋面制品上區(qū)域中， 例如適合接收緊固件的區(qū)域。優(yōu)選地，加固層選自纖維網(wǎng)(fibermesh)、 織物（fabric)、薄膜及它們的組合。加固層被嵌入屋面制品中，或連接 到屋面制品的較低表面。
[0011] 在另一方面，本發(fā)明優(yōu)選的實施方案包括水泥復(fù)合材料 屋面制品，其被設(shè)計用于覆蓋屋頂?shù)膽昙够蛭菁箙^(qū)域。該屋面制品包 括第一部分，該第一部分包括可釘且基本抗裂的膠結(jié)材料；第二部分， 該第二部分包括可釘且基本抗裂的膠結(jié)材料。優(yōu)選地，第一和第二部 分通過連接部件被鉸接地相互聯(lián)接起來，使得至少一部分可以圍繞由 連接件所限定的中心軸旋轉(zhuǎn)。在一個實施方案中，連接部件包括柔韌 的加固材料，例如纖維網(wǎng)。優(yōu)選地，連接部件被連接到這兩個部分中每一個的底面。在一個實施方案中，屋面制品的兩部分之間的角度可以在大約30到180度之間進行調(diào)整。
附圖簡述
附圖簡述
[0012]圖1A和1B是本發(fā)明的水泥復(fù)合材料屋面制品的不同實 施方案的示意圖。
[0013]圖2提供了制造本發(fā)明優(yōu)選實施方案的水泥復(fù)合材料屋 面制品的方法的流程圖。
[0014]圖3圖解了依照幾種不同配方制造的水泥復(fù)合材料屋面 制品的吸水率比較，包括本發(fā)明優(yōu)選實施方案的配方。
[0010]圖4圖解了優(yōu)選實施方案的水泥復(fù)合材料屋面制品的凍/ 融性能與傳統(tǒng)的高密度石板和木板屋面瓦的凍/融性能之比較。
[0015] 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施方案的水泥復(fù)合材料屋面制品的 底面示意圖。
[0016] 圖6圖解了被裝配用于覆蓋屋頂戧脊或屋脊區(qū)域的優(yōu)選 實施方案的水泥復(fù)合材料屋面制品的剖視圖（鉸接的戧脊或屋脊節(jié)間 的剖視圖）。優(yōu)選實施方案詳述 [0017] 參考附圖，在此同樣的數(shù)字始終代表同樣的部分。本發(fā) 明一些優(yōu)選的實施方案提供了新型配方，該新型配方用于形成具有改 進的撓曲或拉伸強度的水泥復(fù)合材料建筑制品。在一個實施方案中， 該配方通常包括水硬性膠凝材料，集料，低密度添加劑，纖維（fibers)， 水和優(yōu)選可以被熱激活的疏水添加劑。在另一個實施方案中，配方進 一步包括粘度增強劑，顏料和礦物填料。在一些實施方案中，按照優(yōu) 選的配方所形成的水泥混合物被制成可成形的水泥漿體，被成形成建 筑制品，然后在高溫和高濕度下進行固化。優(yōu)選地，按照其中的水泥 被部分水合和硬化，密度小于大約1.6g/cm3，優(yōu)選小于大約l.2 g/cm3 的方式來固化制品。同樣優(yōu)選地，硬化材料應(yīng)當(dāng)具有斷裂模量(MoR) 與彈性模量(MoE)之比至少為大約1.2 (MPa/Gpa)。這一比例也是應(yīng)變 和韌性的量度。發(fā)明者驚奇地發(fā)現(xiàn)所形成的具有MoR/ MoE比例至少 為大約1.2 MPa/Gpa的中密度到低密度纖維增強水泥制品在被用作屋
7面瓦時，能夠獲得期望的可釘和可行走性性能。此外，當(dāng)產(chǎn)品老化時， 這些材料在使用時能夠保持可行走性。
7面瓦時，能夠獲得期望的可釘和可行走性性能。此外，當(dāng)產(chǎn)品老化時， 這些材料在使用時能夠保持可行走性。
[0018] 用于形成優(yōu)選實施方案的水泥復(fù)合材料屋面制品的配方的各種不同的組分在下面被更詳細地予以描述。 水硬性膠凝材料
[0019] 水硬性膠凝材料包括Portland水泥（硅酸鹽水泥）、高鋁 水泥、石灰、?；?a href='/zhuanli/list-21323-1.html' target='_blank'>高爐礦渣粉、水泥和石膏灰泥或它們的混合物。在 一個實施方案中，水泥復(fù)合材料制品的配方包括按干基重量計算的大 約15%到50%,更優(yōu)選大約25%到45%的Portland水泥（1， II或III 型）。發(fā)明者從與傳統(tǒng)思維方式相反著手，將較低含量的水硬性膠凝材 料加入到配方中，因為屋面制品的纖維增強水泥配方典型地具有高水 泥含量，最典型地，按重量計算在大約50%-80%之間。有利的是，發(fā) 明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水硬性膠凝材料含量的優(yōu)選范圍協(xié)同地結(jié)合該配方的其 它組分，從而產(chǎn)生更為堅硬的復(fù)合材料，其更容易受釘，因此在屋面 應(yīng)用上更為有用。 集料
[0020] 集料包括硅質(zhì)材料，例如硅藻土、硅石粉、稻殼灰、高 爐礦渣和煙灰。在一個實施方案中，集料具有高表面積，并被選來與 水凝性膠凝材料反應(yīng)，例如Portland水泥，生成適合復(fù)合材料制品期 望應(yīng)用的耐用基料（matrix)。對一些屋面制品應(yīng)用而言，按干基計算， 配方包括大約15%-50%，優(yōu)選大約25%-45°/。的硅石粉，優(yōu)選200目。 其它合適的集料可包括，但不限于，無定形二氧化硅、?；V渣、鋼 爐渣、礦物氧化物、沙、煤燃燒副產(chǎn)品、石灰石、粘土 、菱鎂礦(magnasite ) 或白云石、金屬氧化物和氫氧化物或它們的混合物?？梢曰诩吓c 配方中的其它組分的相容性和/或根據(jù)它們對總體復(fù)合材料強度、韌性 和密度的影響來選擇集料。 低密度添加劑
[0021] 低密度添加劑（low density additives) (LDA)在一些實 施方案中可以包括空心陶瓷或玻璃微粒、硅藻土、合成硅酸鈣水合物 和煤燃燒殘渣，例如底灰，或它們的混合物。在一個優(yōu)選的實施方案 中，配方包括按干基重量計算大約1%-50%的LDA，優(yōu)選小于20%，8更優(yōu)選為大約2.5%-10%。在一個實施方案中，LDA包括具有粒徑小于 大約l/8英寸（3mm)的底灰，更優(yōu)選小于大約1/16英寸（1.5 mm)。 在另一個實施方案中，LDA包括具有顆粒密度小于大約2.3 g/cm3的輕 質(zhì)煤灰，其平均顆粒大小為大約100微米。在另一個實施方案中，在 LDA加入混合物之前，用水硬性材料處理LDA，水硬性材料例如硅烷、 蠟、硬脂酸鹽或其它疏水物。LDA的目的之一是減輕復(fù)合材料的總重 并改進其可受釘性。LDA可以被單獨或與其它組分一起加入。在一個 實施方案中，LDA因為其與水硬性膠凝材料和/或集料的相容性而被選 擇，并且使成本最優(yōu)化，同時降低了其對總復(fù)合材料強度和吸水率的 負面影響。 纖維類
[0022] 纖維可以包括短纖維類和長纖維類的混合物。發(fā)明人已 發(fā)現(xiàn)這兩種類型纖維的混合物賦予所形成的復(fù)合材料獨特的特征結(jié) 合，這在現(xiàn)有技術(shù)所制成的材料中一般沒有被發(fā)現(xiàn)。這種特征結(jié)合包 括可釘性、抗裂性和韌性。 麟麟
[0023] 在一個實施方案中，短纖維類具有小于大約3 mm的長 度。由于其重量降低特性和對可釘性和韌性的影響而優(yōu)選選擇短纖維 類。在一些應(yīng)用上，優(yōu)選空心低密度纖維類，例如聚合纖維或纖維素 纖維。在一個優(yōu)選的實施方案中，短纖維類包括漂白或未漂白的Kmft 纖維，其具有大約2到3mm長度和小于大約40微米的直徑。為進一 步降低纖維對吸水和耐用性的影響，也可以用疏水材料對纖維進行處 理，該疏水材料例如硅烷醇，蠟硬脂酸鹽或其它疏水材料。
[0024] 任選地，可以用生物殺傷劑物質(zhì)處理纖維素纖維，該生 物殺傷劑物質(zhì)與水泥材料相容，并且在用其所制造的任何水泥制品的 使用壽命期間將保持預(yù)定時間的生物滅殺活性。應(yīng)當(dāng)選擇能有效地阻 止位于纖維或鄰近水泥基材上面或附近的真菌、細菌、藻類或地衣生 長的生物殺傷劑。
[0025] 這樣的生物殺傷劑實例在PCT出版物WO 0232830A1中 被予以描述，其全部內(nèi)容在此被引入，作為參考。 長,麟[0026] 在一個實施方案中，長纖維類是相對較細且有柔韌性、 長度大于大約9mm的纖維。長纖維優(yōu)選被選擇用來增強復(fù)合材料的韌 性。對增加韌性有幫助的纖維類包括，但不限于，聚合纖維或玻璃纖 維，優(yōu)選那些與可應(yīng)用膠凝材料和/或集料體系以及固化方法相容的纖 維。這樣的纖維可以包括，但不限于，聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚丙 烯、聚甲基戊烯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、粘膠、尼龍、PVC、 PVA、 人造纖維、碳、玻璃或它們的任何混合物。聚合纖維或玻璃纖維也可 以是空心的。在一個實施方案中，長纖維優(yōu)選在長度上小于大約10-20 mm之間，更優(yōu)選長度在大約9-15 mm之間。在一些屋面應(yīng)用上，長 纖維包括長度為大約20 mm，大約為5旦尼爾（5旦尼爾表示大約900 米的纖維重大約5克）的聚丙烯纖維。替代地，纖維可以與完成的制 品具有基本相同的長度或?qū)挾?，并與制品一起被拉擠（pultruded)。在 一些實施方案中，可以在纖維上應(yīng)用親水表面處理，以改善處理和濕 潤。也可以用抗氧化劑和耐UV增強材料處理纖維。適合使用的玻璃 纖維包括耐堿玻璃纖維、E-玻璃纖維、具有聚合物涂層的玻璃纖維和 具有與堿性水泥材料相容的偶聯(lián)劑的玻璃纖維。上述聚合或玻璃纖維 也可以引入生物殺傷劑物質(zhì)，該生物殺傷劑物質(zhì)或者作為對纖維的表 面處理，或者作為纖維的組成部分，更有效地阻止位于纖維或鄰近水 泥基材上或附近的真菌、細菌、藻類或地衣的生長。 加固層
[0027] 在一些實施方案中，包括纖維網(wǎng)、織物或聚合物金屬薄 膜的增強層也可以被引入水泥復(fù)合材料制品中，或被放置在水泥復(fù)合 材料制品上，方式類似于在己出版的美國申請20030054123中公開的 方式，其全部內(nèi)容在此被引入，作為參考。加固層可以包括任何加固 材料，例如，但不限于纖維、聚丙烯、尼龍、玻璃、尼龍或金屬。在 一個實施方案中，加固層是網(wǎng)（mesh)或織物，其為紡織的或非紡織 的，但是優(yōu)選具有規(guī)則的多邊形或圓形的孔。網(wǎng)可以包括空心纖維。 網(wǎng)被優(yōu)選具有不超過20%的斷裂伸長率。網(wǎng)也應(yīng)當(dāng)具有高抗堿性，高 耐UV性，長期耐用性，耐火，并且具有預(yù)定的拉伸強度。增強層也 應(yīng)當(dāng)具有高抗堿性，高耐UV性，長期耐用性，耐火，并且具有預(yù)定 的拉伸強度。有許多聚合物，金屬，玻璃網(wǎng)或其它可利用的材料可以被選擇來滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。僅舉例而言，具有大約4 mm到大約6 mm孔 徑，基量（basis weight)為大約50到180 g/m2，拉伸強度在每12束大 約350到2000N的玻璃或聚合物網(wǎng)己經(jīng)被成功地使用。通過將層嵌入 制品，或利用適當(dāng)?shù)?a href='/zhuanli/list-18748-1.html' target='_blank'>粘合劑將其黏著到表面，可以把加固層，例如網(wǎng)， 以其初始狀態(tài)施用于屋面制品，例如可以使用聚氨酯粘合劑，熱熔聚 氨酯粘合劑，GorrillaGlu^或相似物。加固層也可以與水泥漿體一起被 拉擠，形成所述制品。替代地，加固層也可以被嵌入與整體屋面制品 一起被共擠壓的水泥層中。加固層也可以用適合的粘合劑被施用于硬 化屋面制品的表面。
[0028] —些適合用作加固層的網(wǎng)材料實例如表1所示。網(wǎng) 制造商/產(chǎn)品 網(wǎng)材料 網(wǎng)尺寸 網(wǎng)重/面積 lbs/1000ft2 網(wǎng)拉伸強 度(牛頓 /12束）
A Jiebang Fiberglass Co Ltd AR4x4-100L AR 玻璃 4x4 mm 180 1820
B Jiangsu Jiuding CAG80 6-5 涂層的 E玻璃 4x4 mm 80 650
C Conwed Plastics R07822 擠壓 聚丙烯 6.35x6.35 mm 58 355
D 尼龍 6.35x6.35 mm
A Jiebang Fiberglass Co Ltd AR4x4-100L AR 玻璃 4x4 mm 180 1820
B Jiangsu Jiuding CAG80 6-5 涂層的 E玻璃 4x4 mm 80 650
C Conwed Plastics R07822 擠壓 聚丙烯 6.35x6.35 mm 58 355
D 尼龍 6.35x6.35 mm
[0029] 正如下面將要予以更為詳細的描述，在本發(fā)明的一些實 施方案中，加固層可以被用來沿著鄰接邊鉸接連接兩個屋面制品，方 式是，制品可以沿著屋頂?shù)奈菁咕€或屋頂?shù)膽昙箙^(qū)域被靈活地放置。 疏水物
[0030] 疏水物可以通過很多不同的方法，降低復(fù)合材料的吸水 率，例如通過限制液態(tài)水的吸收和/或參與控制水泥膠凝材料的水合作 用速率。在一個實施方案中，基于疏水劑的效率，對膠凝材料水合作 用的影響，以及其分散性來選擇疏水劑?？梢允褂玫氖杷畡┌?，但li不限于，脂肪酸鹽，優(yōu)選硬脂酸鹽，更優(yōu)選硬脂酸鋅。其它可以被使 用的疏水物質(zhì)的實例包括，但不限于有機硅例如硅烷、硅氧烷和硅酯
(siliconates)，石蠟，石蠟乳狀液，柏油或類似物。在一些屋面應(yīng)用中， 加入疏水劑可以將復(fù)合材料的吸水率降低至低于按重量計算大約 10%,即使在水中淹沒大約24小時之后。上述疏水物質(zhì)可以與水泥基 材整體結(jié)合。也可以將疏水物質(zhì)施用于被加入到水泥基材中的親水纖 維，例如纖維素纖維。也可以將乳狀液、懸浮液或粉形式的疏水物質(zhì) 施用于使用在此所述本發(fā)明配方所形成的制品的一個或多個表面上。 粘度增強劑
(siliconates)，石蠟，石蠟乳狀液，柏油或類似物。在一些屋面應(yīng)用中， 加入疏水劑可以將復(fù)合材料的吸水率降低至低于按重量計算大約 10%,即使在水中淹沒大約24小時之后。上述疏水物質(zhì)可以與水泥基 材整體結(jié)合。也可以將疏水物質(zhì)施用于被加入到水泥基材中的親水纖 維，例如纖維素纖維。也可以將乳狀液、懸浮液或粉形式的疏水物質(zhì) 施用于使用在此所述本發(fā)明配方所形成的制品的一個或多個表面上。 粘度增強劑
[0031] 粘度增強劑（viscosity enhancing agent) (VEA)在此被 定義為影響未固化水泥組合物的可使用性和可模壓性的物質(zhì)，該物質(zhì) 通過與未固化組合物中自由水可逆結(jié)合，影響其自由水的可用性并阻 止水泥水合作用而發(fā)揮所述影響。VEA的實例包括纖維素醚，粘土和 其它合成有機水溶性高分子。在一個實施方案中，通常優(yōu)選纖維素醚， 單獨或混合使用任何下列類型的纖維素醚：甲基羥乙基纖維素，羥甲 基乙基纖維素，羥乙基丙基纖維素，羥丙基甲基纖維素和羥乙基纖維 素。此外，具有相同或相似性能的其它類型的纖維素醚也將運作良好。 在一些屋面應(yīng)用上，VEA優(yōu)選包括羥乙基甲基纖維素。合適的VEAs 可以包括由Dow Chemical, Shin Etsu Chemical和Wolff Walsorode制造 的所有制造級（manufacture grade)的纖維素醚。實際上，當(dāng)產(chǎn)品接觸 到部件時，在產(chǎn)品固化期間以及產(chǎn)品的使用期限內(nèi)，可以通過利用VEA 與疏水物之間獨特的協(xié)同作用，達到期望的防水程度和預(yù)定的水合速 率。 填料
[0032] 可以將礦物填料加入配方中，以提供特定的期望效果， 例如微粒填塞，可受釘性，改善的韌性，或降低的成本。碳酸鹽、硼 酸鹽或金屬氧化物可以制作合適的填料。在一些屋面應(yīng)用中，優(yōu)選公 稱微粒大小為大約20微米或更小的碳酸鈣。 顏料
[0033] 在一些應(yīng)用中，可以使用顏料，著色水泥復(fù)合材料制品。 優(yōu)選選擇具有長時間顏色穩(wěn)定性而且與所選膠凝材料相容的顏料。在一些屋面應(yīng)用中，選擇堿穩(wěn)定的無機顏料與Portland水泥基膠凝材料 聯(lián)合使用。優(yōu)選地， 一些顏料也被選來幫助緩凝水泥及控制水泥水合 作用。在一些實施方案中，優(yōu)選的顏料包括過渡金屬氧化物，例如氧 化鐵，氧化鉻等。也可以使用粉狀碳，如碳黑。在一些實施方案中， 可以以干的或者以水懸液形式加入顏料。在一些優(yōu)選的屋面應(yīng)用中， 顏料包括大約0.35%的紅氧化鐵和大約1%的碳黑或黑氧化鐵的混合 物。
[0034] 在一些實施方案中，混合物的配方中提供合適密度和初 始性質(zhì)所需的水在大約26%到32%的范圍內(nèi)， 一個實施例為大約30%。 水的百分含量可以被計算為[水的質(zhì)量/(水的質(zhì)量+干組分的質(zhì) 量)]x100。當(dāng)計算計量水時，需要測量并然后減去存在于任何固態(tài)組分 中的水。
[0035] 表1提供了本發(fā)明一些優(yōu)選實施方案的水泥復(fù)合材料制 品的配方范圍。table see original document page 13
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