專利名稱：無機粘結材料的制作方法
背景技術：
1、發明領域本發明涉及一種新型無機粘結材料，發現它可用作聚集體的粘合劑。本發明還涉及一種形成粘結材料的方法，該方法包括將無機材料與淡水或海水混合，引起一放熱反應，由此使該無機材料硬化。在某些情況下，在加入水之前、之后或與之同時加入聚集體，從而產生一混凝土樣材料。
2、相關技術描述水硬水泥為已知，最常見的是硅酸鹽水泥，它是在高溫下，通常是在一窯中將無機材料經過熱處理，使水泥活化。當該水泥隨后與水混合時，它硬化。當向該水泥中加入聚集體時，通常將其稱之為混凝土。
本發明涉及一種新型粘結材料，它是由不需要與硅酸鹽水泥相關的高溫熱處理的無機物形成的。古埃及人描述了使用石塊或泥磚構建許多建筑物，例如在埃及Sheikh abd el-Qurna地區在Rehkmire墓中泥磚做的景物。制備建筑物的其它配方或鑄品詳述在位于埃及Sehel島的Famine Stele上。
然而，如果該技術的確描述了使用通過添加碳酸鈉(還稱之為無水碳酸鈉、泡堿等)和一種或多種碳酸鈣族材料(包括霰石、石灰石、方解石、大理石、白云石等)(當它們與水混合時將硬化)形成的粘結材料，那么廢棄的該方法將可以應用。本人已稱這種新型材料為水泥Conch-krete。
本方法的產品的強度和最終凝固取決于碳酸鈉、碳酸鈣和水的組合。為了實現長時間凝固，開始凝固之后加入的水必需被產品利用，例如在開始凝固之后產品吸收水，這樣將增加凝固強度。
發明簡述因此本發明的目的是提供一種新型無機粘結材料，當加入水時它變硬。
本發明的另一目的是提供使用這種新型粘結材料作為聚集體的粘合劑制造磚、石塊、鑄石物、培養過的大理石、固位壁、管、灰漿、砂漿、噴漿、粉飾灰泥和類似或其它產品的方法。
結合本發明實施方式的詳細描述將更全面地理解本發明的這些和其它目的。
優選實施方式的描述在一實施方式中，通過如下方法形成一粘結材料將一碳酸鈉源與碳酸鈣源材料混合，加入水并誘導放熱反應，使該水泥硬化。作為活性成分的組分的量可以在20-80重量％碳酸鈉與80-20重量％碳酸鈣之間變化。
碳酸鈉可以為碳酸鈉形式，或者為碳酸鈉十水合物、無水碳酸鈉等。
作為碳酸鈉源，可以為天然無水碳酸鈉、泡堿等。碳酸鈣源包括碳酸鈣或者已知形式的一種，或者為霰石、石灰石、方解石、大理石、白云石等。
當向無機材料混合物中加入水時，通常開始快速硬化。
碳酸鈣和碳酸鈉組分的細度和粒徑不僅影響最終產品的整體外觀，而且影響其強度。
本發明所用的碳酸鈣和碳酸鈉的粒徑可以從粉末、普通沙到灰塵、碎片或較大塊變化。通常粒徑經選擇以實現最終產品，并且可以組合使用粒徑混合物。
在將本發明的粘結材料的成分混合時可以加入著色劑，這將影響所得產品的最終顏色，由此能夠分別地形成粘結產品的最終外觀。
以下列出了可以加入水泥混合物(在水泥重量的5％以下)中并強化最終產品的礦物質和化合物鹵化物、氯化鈉、硼酸鹽、氧化物、磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硫化物、飛塵、二氧化硅煙霧、沙、火山灰、膠泥、熱塑性物質、熱固性彈性體、環氧物、聚氨酯、多硫化物、聚硅氧烷、聚硫化煤焦油、熱固性密封劑、氯丁橡膠、丁基橡膠、鉛、橡膠、瀝青、橡膠煤焦油、丙烯酸樹脂、乙烯樹脂、油樹脂、聚丁烯、碳鋼、不銹鋼、鋼、銅、氟代硅酸鹽、自由石灰、水合石灰、氯化橡膠、膨潤土、微型硅石、metahaolin、硅灰石、碳酸鎂、二氧化硅、瀝青、銅鹽、鐵、氧化鐵、鉀堿、碳酸鉀、超塑化劑、瀝青、合成纖維、稻草、玻璃纖維、鍍鋅鋼、纖維素醚、磺酸化共聚物、鋁、鋁鹽、碳、硫酸、鎂、鎂鹽、硫氰酸、烷醇胺、硫氰酸鹽、脲、醛、一甲醇脲、三異丙醇胺、金屬硝酸鹽、金屬硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽、三乙醇胺、葡糖酸、木質素磺酸、亞硝酸鈉、甲酸鈣、苯甲酸鈉、甲醛、硅鋁酸鹽、地質聚合粘合劑、沸石、聚丙烯酸鹽、地質聚合物、銨鹽、氧化鈣、硼砂、氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鈉、檸檬酸、羧酸、木質素硫酸鹽、脫水石膏、石膏半水合物、無水石膏、碳酸氫鈉、過氧化氫、硼酸、鋰、碳酸鋰、硫酸鈣、堿性碳酸氫鹽、磺酸化木質素、木質素磺酸鹽、氟化物、硅酸三鈣、鋁酸三鈣、氧化鉻、木材、天然纖維、合成織物纖維、硬石膏、鈦、砂巖、流紋巖、火山灰、白云石、硫氰酸鹽、硝酸鈣和空氣捕獲摻合物、硫化氫、硫化鐵、硫化亞鐵、硫、硅酸鎂。
如上所述，所得粘結材料可作為以下物質使用填料、灰漿、砂漿、噴漿、粉飾灰泥、磚或石塊、裝飾性效果、建筑或鑄石物、裝飾性或培養過的大理石或花崗巖、固位壁、壁包層、固位壁、嵌板、反向嵌板、屋頂和地板磚瓦、鋪筑材料、預制石、鵝卵石和燒結石、管、加固，包括預壓產品、擠出和模制產品和組分。它可用作絕緣護套、熱絕緣包裝材料，并用于家具和器具。它可單獨或與其它材料一起用作獨木舟、船、愛斯基摩人劃子、臨時鑄件、工作臺或計數頭、可生物吸收的設備等的組分。還發現用作臨時填料、臨時道路、臨時設備、臨時支撐設備、臨時柵欄、臨時支架、臨時臺架、臨時墻、臨時碼頭等。
可以包含在水泥內的聚集體包括基巖、暗色巖、石英和石英巖、花崗巖、chyrscolla、孔雀石、黑云母和長石。
它可以形成混合均勻的材料或者可以呈現層狀混合物形狀。
應理解為在不背離附加權利要求書的精神和范圍的情況下可以對本發明進行改變和改進。
權利要求
1.一種粘結產品，由碳酸鈉源和碳酸鈣源和水的未經煅燒的混合物形成。
2.如權利要求1的粘結產品，其中碳酸鈣源包括至少一種選自以下的材料碳酸鈣、霰石、石灰石、方解石、大理石、白云石等。
3.如權利要求1的粘結產品，還包括聚集體。
4.如權利要求3的粘結產品，在有或沒有硬化劑存在的情況下加入水時經受一放熱反應。
5.如權利要求1的粘結產品，還含有一著色劑或染料。
6.如權利要求1的粘結產品，其中碳酸鈣源以選自以下的形式存在粉末、灰塵、沙、塊、較大塊或其組合。
7.一種形成粘結產品的方法，包括以未燒結形式提供碳酸鈣源和碳酸鈉源混合物，在有或沒有聚集體的情況下與水混合；在所得混合物中發生一放熱反應，和回收硬化的產品。
8.如權利要求7的方法，其中所述方法還包括在其硬化之前使混合物成型。
9.如權利要求7的方法，其中在有或沒有硬化劑的情況下誘導所述放熱反應。
10.如權利要求7的方法，其中所述產品包括填料、灰漿、砂漿、噴漿、粉飾灰泥、磚石部分、裝飾或建筑鑄石物、磚塊、石塊、屋頂和地板磚瓦、鵝卵石和鋪筑材料。
11.如權利要求7的方法，其中所述產品包括培養過的大理石、嵌板、固位壁、壁包層、反向嵌板、地板磚、管和加固或預壓混凝土。
12.如權利要求7的方法，其中所述水為淡水或海水。
13.如權利要求7的方法，其中混合還包括添加合成樹脂或其它基于石油的殘液。
14.如權利要求7的方法，其中混合還包括向混合物中添加至少一種無機添加劑。
全文摘要
本申請公開了一種生產一新型水泥的方法,本文后面將該水泥稱之為Conch－krete。通過添加碳酸鈉(還稱之為無水碳酸鈉、泡堿等)和一種或多種碳酸鈣族材料(包括霰石、石灰石、方解石、大理石、白云石等)并將水加到該混合物中,使該混合物硬化成水泥樣材料,這樣形成Conch－krete。碳酸鈉和碳酸鈣的組合可以為層狀或者為混合態。加入水之后開始一放熱反應。Conch－krete的組成可以在20%碳酸鈉和80%碳酸鈣與80%碳酸鈉和20%碳酸鈣之間變化。Conch－krete可用于各種領域,不包括形成磚、內部結構、工作臺、計數頭、裝飾品、修復損壞的水泥產品、鑄件和上面沒有提到的其它領域。
文檔編號C04B40/00GK1356966SQ99814151
公開日2002年7月3日 申請日期1999年12月7日 優先權日1998年12月8日
發明者威廉·J·小麥克納爾蒂 申請人:威廉·J·小麥克納爾蒂