Строительный материал и способ получения строительного материала
Изобретение относится к строительному материалу и к способу получения строительного материала. Способ получения строительного материала включает первую стадию отверждения материала внутреннего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, с получением вспененного внутреннего слоя, причем алюминиевый порошок вступает в реакцию с образованием пузырьков, и гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал затвердевают не полностью; вторую стадию распределения материала поверхностного слоя, содержащего гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, с получением невспененного поверхностного слоя; третью стадию укладки вспененного внутреннего слоя на невспененный поверхностный слой с получением стопы, содержащей невспененный поверхностный слой и вспененный внутренний слой; и четвертую стадию прессования и отверждения указанной стопы, с получением строительного материала, имеющего отношение массы невспененного поверхностного слоя : массы вспененного внутреннего слоя 10-45:55-90. Также описаны варианты строительного материала. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к строительному материалу и к способу получения строительного материала.
2. Описание области техники
[0002]
Керамическую облицовочную плиту, металлическую облицовочную плиту, плиту из ALC (автоклавированного легковесного аэрированного бетона) и т.п. используют в качестве строительных материалов, образующих внешнюю стену или внутреннюю стену здания. Среди них керамическая облицовочная плита представляет собой строительный материал, для которого используют неорганический материал, такой как древесно-цементная плита, цементно-стружечная плита, плита из фиброцементной пульпы, плита из древесной щепы и кальцийсиликатного цемента, плита из древесного волокна и кальцийсиликатного цемента или т.п., и такая плита превосходно подходит для отделки поверхностей.
[0003]
В JP 2009-242189 А описана древесно-цементная плита, состоящая из трех слоев, а именно поверхностного слоя, внутреннего слоя и заднего слоя, причем каждый из слоев состоит из гидравлического материала, кремнеземсодержащего материала, и древесного армирующего материала и имеет среднюю удельную плотность 1,1 или более.
Древесно-цементная плита, описанная в JP 2009-242189 А, имеет на поверхности остроугольные и четкие выступы и выемки и, следовательно, может быть достигнут эффект превосходной пригодности к формованию. В данном контексте «пригодность к формованию» означает способность к образованию рисунка, содержащего выступы и углубления, такого как тисненый рисунок на поверхности поверхностного слоя.
В JP S59-156705А описано также легковесное, прочное и твердое изделие, полученное экструзионным формованием и имеющее сниженную массу благодаря применению легковесного заполнителя.
[0004]
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005]
Несмотря на то, что древесно-цементная плита, описанная в JP 2009-242189А, характеризуется преимуществом превосходной пригодности к формованию, ее средняя удельная плотность составляет 1,1 или более. С учетом удобства в работе и пригодности к транспортировке при монтаже современных древесно-цементных плит, существует потребность в дальнейшем снижении массы.
В то же время легковесное, прочное и твердое изделие, описанное в JP S59-156705A, характеризуется преимуществом возможности получения с высокой производительностью при низкой цене. Однако существует потребность в новом способе получения, который может заменить способы получения с применением легковесного заполнителя.
Настоящее изобретение сделано с учетом вышеописанных проблем, и задача настоящего изобретения заключается в обеспечении легковесного строительного материала, демонстрирующего превосходную пригодность к формованию, а также способа его получения.
[0006]
Настоящее изобретение относится к способу получения строительного материала, включающему: первую стадию отверждения материала внутреннего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, с получением вспененного внутреннего слоя, причем алюминиевый порошок вступает в реакцию с образованием пузырьков, и гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал не полностью затвердевают; вторую стадию распределения материала поверхностного слоя, содержащего гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, с получением невспененного поверхностного слоя; третью стадию укладки вспененного внутреннего слоя на невспененный поверхностный слой с получением стопы, содержащей невспененный поверхностный слой и вспененный внутренний слой; и четвертую стадию прессования и отверждения указанной стопы.
[0007]
В настоящем описании предложен также строительный материал, содержащий: вспененный внутренний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка; и невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, причем невспененный поверхностный слой обеспечен на вспененном внутреннем слое.
[0008]
В настоящем описании дополнительно предложен строительный материал, содержащий: вспененный внутренний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка; невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, причем невспененный поверхностный слой обеспечен на вспененном внутреннем слое; и невспененный задний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, причем невспененный задний слой обеспечен под вспененным внутренним слоем.
[0009]
Для достижения вышеописанной задачи, способ получения строительного материала в соответствии с первым аспектом включает первую стадию отверждения материала внутреннего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, с получением вспененного внутреннего слоя, причем алюминиевый порошок вступает в реакцию с образованием пузырьков, и гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал не полностью затвердевают; вторую стадию распределения материала поверхностного слоя, содержащего гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, с получением невспененного поверхностного слоя; третью стадию укладки вспененного внутреннего слоя на невспененный поверхностный слой с получением стопы, содержащей невспененный поверхностный слой и вспененный внутренний слой; и четвертую стадию прессования и отверждения указанной стопы.
[0010]
С применением способа получения в соответствии с первым аспектом получают строительный материал, который является легковесным благодаря вспененному внутреннему слою и демонстрирует превосходную пригодность к формованию благодаря невспененному поверхностному слою.
В частности, во время прессования указанной стопы вспененный внутренний слой является не полностью затвердевшим при отверждении, а невспененный поверхностный слой не является отвержденным. Следовательно, внутренний слой является более твердым, чем поверхностный слой, и менее подвержен разрушению. Соответственно, готовый строительный материал легче, чем традиционно используемый строительный материал, имеющий такую же толщину, такой как цементная плита.
Кроме того, вспененный внутренний слой находится в состоянии неполного затвердевания. Соответственно, посредством получения указанной стопы с последующим прессованием и отверждением стопы получают строительный материал с превосходной адгезией между слоями.
Кроме того, материал поверхностного слоя, содержащий гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, распределен с образованием невспененного поверхностного слоя, в результате чего получают невспененный поверхностный слой, не содержащий пузырьков и являющийся более плотным, чем вспененный внутренний слой. Затем при прессовании формируют рисунок, содержащий выступы и углубления, что обеспечивает достижение превосходной пригодности к формованию.
[0011]
Следует отметить, что неполное затвердевание на первой стадии означает состояние, в котором затвердевание вспененного внутреннего слоя протекает до определенной степени, обеспечивающей возможность переноса вспененного внутреннего слоя на невспененный поверхностный слой, а дальнейшее отверждение приводит к более полному затвердеванию.
В качестве гидравлического материала может быть использован, например, цемент, шлак, гипс или т.п. В качестве кремнеземсодержащего материала может быть использована, например, зола-унос, шарики золы-уноса, кварцевый песок, диатомовая земля, кварцевая пыль или т.п.
Примеры отверждения включают естественное отверждение, паровое отверждение и автоклавное отверждение. Может быть использован только один из указанных способов, или могут быть использованы два или более из указанных способов.
Примеры прессования включают роликовое прессование, отжатие на фильтр-прессе и прессование стопы. Может быть использован только один из указанных способов, или могут быть использованы два или более из указанных способов.
[0012]
В способе получения строительного материала в соответствии со вторым аспектом, на второй стадии материал поверхностного слоя распределяют в форме, имеющей рисунок, содержащий выступы и углубления, выштампованные на дне.
Используя способ получения строительного материала в соответствии со вторым аспектом, материал поверхностного слоя распределяют в форме, имеющей рисунок, содержащий выступы и углубления, выштампованные на дне, в результате чего получают рисунок, содержащий выступы и углубления, на поверхности невспененного поверхностного слоя с получением строительного материала с превосходным дизайном.
[0013]
В способе получения строительного материала в соответствии с третьим аспектом, невспененный поверхностный слой прессуют на второй стадии.
Используя способ получения строительного материала в соответствии с третьим аспектом, перед укладкой вспененного внутреннего слоя на второй стадии проводят предварительное прессование невспененного поверхностного слоя до укладки вспененного внутреннего слоя и снова прессуют на четвертой стадии. Соответственно, в готовом строительном материале дважды прессуют только невспененный поверхностный слой. Таким образом, указанный способ получения обеспечивает еще более плотный поверхностный слой с превосходной пригодностью к формованию.
[0014]
В способе получения строительного материала в соответствии с четвертым аспектом, материал поверхностного слоя на второй стадии содержит армирующий материал.
В качестве армирующего материала может быть использована пульпа, древесная мука, древесная стружка, синтетическое волокно или т.п.
Используя способ получения строительного материала в соответствии с четвертым аспектом, материал поверхностного слоя, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, распределяют с получением невспененного поверхностного слоя, тем самым армируя поверхность получаемого строительного материала. Например, указанный строительный материал имеет улучшенную гибкость и, следовательно, менее подвержен повреждениям.
[0015]
В способе получения строительного материала в соответствии с пятым аспектом, третья стадия дополнительно включает стадию распределения на вспененном внутреннем слое материала заднего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, с получением невспененного заднего слоя.
Используя способ получения строительного материала в соответствии с пятым аспектом, материал заднего слоя, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, распределяют с получением невспененного заднего слоя, тем самым армируя обратную поверхность получаемого строительного материала. Например, при переносе строительного материала двумя операторами, удерживающими его торцевые части в продольном направлении, может возникнуть проблема растрескивания в результате растягивающего напряжения, возникающего вблизи центра строительного материала. Однако при использовании строительного материала в соответствии с пятым аспектом, строительный материал обладает улучшенной гибкостью и, следовательно, менее подвержен повреждениям.
[0016]
Строительный материал в соответствии с шестым аспектом содержит вспененный внутренний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка; и невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, причем невспененный поверхностный слой обеспечен на вспененном внутреннем слое.
Для строительного материала в соответствии с шестым аспектом снижение массы строительного материала достигнуто благодаря структуре, в которой невспененный поверхностный слой уложен на вспененный внутренний слой, содержащий пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка.
Кроме того, поскольку невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, сформирован на поверхности вспененного внутреннего слоя, то существует невспененный поверхностный слой, не содержащий пузырьков и более плотный, чем вспененный внутренний слой, что обеспечивает превосходную пригодность к формованию.
[0017]
В строительном материале в соответствии с седьмым аспектом невспененный поверхностный слой содержит армирующий материал.
В строительном материале в соответствии с седьмым аспектом поверхность строительного материала армирована армирующим материалом. Например, указанный строительный материал имеет улучшенную гибкость и менее подвержен повреждениям.
[0018]
В строительном материале в соответствии с восьмым аспектом армирующий материал представляет собой по меньшей мере один из материалов, выбранных из пульпы, древесной муки, древесной стружки и синтетического волокна.
Строительный материал в соответствии с восьмым аспектом является предпочтительным в том отношении, что такой строительный материал обладает повышенной гибкостью и защищен от повреждений.
[0019]
В строительном материале в соответствии с девятым аспектом вспененный внутренний слой имеет толщину больше, чем толщина невспененного поверхностного слоя.
В строительном материале в соответствии с девятым аспектом вспененный внутренний слой, содержащий множество пузырьков, имеет наибольшую толщину среди слоев, образующих строительный материал, что обеспечивает дополнительное снижение массы.
[0020]
Строительный материал в соответствии с десятым аспектом содержит вспененный внутренний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка; невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, причем невспененный поверхностный слой обеспечен на вспененном внутреннем слое; и невспененный задний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, причем невспененный задний слой обеспечен под вспененным внутренним слоем.
Для строительного материала в соответствии с десятым аспектом снижение массы строительного материала достигнуто благодаря структуре, в которой невспененный поверхностный слой уложен на вспененный внутренний слой, содержащий пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка.
Кроме того, поскольку невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, сформирован на поверхности вспененного внутреннего слоя, то существует невспененный поверхностный слой, не содержащий пузырьков и более плотный, чем вспененный внутренний слой, что обеспечивает превосходную пригодность к формованию.
Поскольку невспененный задний слой сформирован на обратной поверхности вспененного внутреннего слоя, то строительный материал является армированным, что обеспечивает эффект сдерживания повреждений при транспортировке.
Для присоединения описанного строительного материала к другому строительному материалу, расположенному вблизи него, на поверхностной стороне торцевой части, а также на обратной поверхностной стороне торцевой части строительного материала могут быть обеспечены выступающие части, называемые частями для соединения внахлест. Поскольку строительный материал в соответствии с десятым аспектом содержит плотные невспененные слои на поверхностной стороне и на обратной поверхностной стороне, то могут быть сформированы части для соединения внахлест, обладающие достаточной прочностью.
[0021]
В строительном материале в соответствии с одиннадцатым аспектом армирующий материал представляет собой по меньшей мере один из материалов, выбранных из пульпы, древесной муки, древесной стружки и синтетического волокна.
Строительный материал в соответствии с одиннадцатым аспектом обладает улучшенной гибкостью. Соответственно, например, при переносе строительного материала двумя операторами, удерживающими его торцевые части в продольном направлении, такая улучшенная гибкость предпочтительно сдерживает явление, в результате которого строительный материал повреждается вследствие растрескивания в результате растягивающего напряжения, возникающего вблизи центра строительного материала.
[0022]
В строительном материале в соответствии с двенадцатым аспектом вспененный внутренний слой имеет наибольшую толщину среди всех слоев, образующих строительный материал, а невспененный задний слой имеет толщину, превышающую или равную толщине невспененного поверхностного слоя.
В строительном материале в соответствии с двенадцатым аспектом вспененный внутренний слой имеет большую толщину, чем невспененный поверхностный слой и невспененный задний слой, так что вспененный внутренний слой, содержащий множество пузырьков, имеет наибольшую толщину среди слоев, образующих строительный материал, что обеспечивает возможность дополнительного снижения массы. Кроме того, невспененный задний слой имеет толщину, превышающую или равную толщине невспененного поверхностного слоя, поэтому вероятность растрескивания невспененного заднего слоя еще более снижена, что дополнительно усиливает эффект сдерживания повреждений при транспортировке.
[0023]
В строительном материале в соответствии с тринадцатым аспектом отношение массы невспененного поверхностного слоя: массы вспененного внутреннего слоя: массы невспененного заднего слоя составляет 10-20:45-70:15-45.
В строительном материале в соответствии с тринадцатым аспектом отношение масс невспененного поверхностного слоя, вспененного внутреннего слоя и невспененного заднего слоя находится в пределах описанного выше диапазона числовых значений и, следовательно, может быть получен легковесный строительный материал, демонстрирующий превосходную пригодность к формованию и обладающий превосходным эффектом сдерживания повреждений при транспортировке.
[0024]
Строительный материал и способ получения строительного материала в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают легковесный строительный материал, демонстрирующий превосходную пригодность к формованию, который может быть получен способом получения строительного материала, имеющего структуру, в которой невспененный поверхностный слой уложен на вспененный внутренний слой, содержащий сформированные в нем пузырьки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0025]
На фиг. 1 представлен вид в вертикальном поперечном сечении варианта реализации 1 строительного материала в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 представлен вид в вертикальном поперечном сечении варианта реализации 2 строительного материала в соответствии с настоящим изобретением.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ
[0026]
Далее описаны варианты реализации строительного материала и способа его получения со ссылкой на графические материалы.
Вариант реализации 1 строительного материала
[0027]
На фиг. 1 представлен вид в поперечном сечении одного варианта реализации строительного материала в соответствии с настоящим изобретением. Представленный строительный материал 10 имеет структуру, в которой невспененный поверхностный слой 2 уложен на вспененный внутренний слой 1.
Вспененный внутренний слой 1 выполнен из материала, содержащего по меньшей мере гидравлический материал, такой как цемент, шлак или гипс; и кремнеземсодержащий материал, такой как зола-унос, шарики золы-уноса, кварцевый песок, диатомовая земля и кварцевая пыль, и содержит пузырьки 1а, образованные в результате реакции алюминиевого порошка.
Невспененный поверхностный слой 2 выполнен из материала, содержащего гидравлический материал, такой как цемент, шлак или гипс; кремнеземсодержащий материал, такой как зола-унос, шарики золы-уноса, кварцевый песок, диатомовая земля или кварцевая пыль; и армирующий материал, такой как пульпа, древесная мука, древесная стружка или синтетическое волокно. В данном случае древесная стружка получена разрезанием древесины с получением стружки, имеющей, например, диаметр частиц от примерно 2 до примерно 5 мм и толщину от примерно 1 до примерно 2 мм. Помимо этого в смесь при необходимости может быть добавлена одна или более из неорганических смесей, таких как слюда, перлит, бентонит, волластонит, зола пульпы или зола биомассы, и органических смесей, таких как акриловая смола, животные и растительные жиры и масла, смола на основе янтарной кислоты, кремнийорганическая смола или смола на основе силанов.
На поверхности (поверхности, противоположной вспененному внутреннему слою 1) невспененного поверхностного слоя 2 формируют рисунок, содержащий выступы и углубления 2b.
[0028]
Планарная форма строительного материала 10 является, например, прямоугольной и имеет длину в продольном направлении от примерно 1,8 до примерно 3,0 м, и длину в поперечном направлении примерно 0,5 м, и толщину от примерно 14 до примерно 25 мм.
[0029]
Для строительного материала 10 невспененный поверхностный слой 2 имеет толщину t1, а вспененный внутренний слой 1 имеет толщину t2.
Толщина t2 вспененного внутреннего слоя 1 больше, чем толщина t1 невспененного поверхностного слоя 2. Поскольку толщина t2 вспененного внутреннего слоя 1, содержащего пузырьки 1а, является наибольшей из двух составляющих слоев, то может быть достигнуто дополнительное снижение массы.
[0030]
Далее, для строительного материала 10 отношение массы невспененного поверхностного слоя 2 к массе вспененного внутреннего слоя 1 составляет 10-45: 55-90.
[0031]
Строительный материал 10 представляет собой строительный материал, имеющий структуру, в которой невспененный поверхностный слой 2 уложен на вспененный внутренний слой 1, содержащий множество пузырьков 1а, и для которого достигнуто существенное снижение массы.
Поскольку невспененный поверхностный слой 2, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал 2а, сформирован на поверхности вспененного внутреннего слоя 1, получают плотный поверхностный слой, не содержащий пузырьков. Соответственно, строительный материал 10 представляет собой строительный материал с поверхностным рисунком, таким как рисунок, содержащий выступы и углубления, сформированные на нем, и демонстрируют превосходную пригодность к формованию.
Вариант реализации 2 строительного материала
[0032]
На фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении варианта реализации 2 строительного материала в соответствии с настоящим изобретением. Представленный строительный материал 10А отличается от строительного материала 10 на фиг. 1 в том отношении, что вспененный внутренний слой 1А уложен на невспененный задний слой 3А. Строительный материал 10А имеет структуру, в которой невспененный поверхностный слой 2А и невспененный задний слой 3А сформированы на противоположных сторонах вспененного внутреннего слоя 1А.
Вспененный внутренний слой 1А выполнен из таких же материалов, как вспененный внутренний слой на фиг. 1, а невспененный поверхностный слой 2А выполнен из таких же материалов, как невспененный поверхностный слой 2 на фиг. 1.
Невспененный задний слой 3А выполнен из материала, содержащего гидравлический материал, такой как цемент, шлак или гипс; и кремнеземсодержащий материал, такой как зола-унос, шарики золы-уноса, кварцевый песок, диатомовая земля или кварцевая пыль; и армирующий материал, такой как пульпа, древесная мука, древесная стружка или синтетическое волокно. В данном случае древесная стружка получена разрезанием древесины с получением стружки, имеющей, например, диаметр частиц от примерно 2 до примерно 5 мм и толщину от примерно 1 до примерно 2 мм. Помимо этого в смесь при необходимости может быть добавлена одна или более из неорганических смесей, таких как слюда, перлит, бентонит, волластонит, зола пульпы или зола биомассы, и органических смесей, таких как акриловая смола, животные и растительные жиры и масла, смола на основе янтарной кислоты, кремнийорганическая смола или смола на основе силанов.
На поверхности (поверхности, противоположной вспененному внутреннему слою 1А) невспененного поверхностного слоя 2А формируют рисунок, содержащий выступы и углубления 2b.
[0033]
Планарная форма строительного материала 10А является, например, прямоугольной и имеет длину в продольном направлении от примерно 1,8 до примерно 3,0 м, и длину в поперечном направлении примерно 0,5 м, и толщину tA от примерно 14 до примерно 25 мм.
[0034]
В строительном материале 10А невспененный поверхностный слой 2А имеет толщину t1А, вспененный внутренний слой 1А имеет толщину t2A, и невспененный задний слой 3А имеет толщину t3А.
Далее, толщина t2A вспененного внутреннего слоя 1А больше, чем толщина t1А невспененного поверхностного слоя 2А и толщина t3A невспененного заднего слоя 3А, а толщина t3A невспененного заднего слоя 3А равна или превышает толщину t1А невспененного поверхностного слоя 2А. Соответственно, вероятность растрескивания в невспененном заднем слое 3А еще более снижена, а эффект сдерживания повреждений при транспортировке еще выше.
[0035]
Для строительного материала 10А отношение массы невспененного поверхностного слоя 2А: массы вспененного внутреннего слоя 1А: массы невспененного заднего слоя 3А составляет 10-20:45-70:15-45.
[0036]
В данном случае для присоединения строительного материала 10А к другому строительному материалу, расположенному вблизи него, на поверхностной стороне торцевой части строительного материала 10А обеспечена верхняя часть 2с для соединения внахлест, а на обратной поверхностной стороне торцевой части обеспечена нижняя часть 3с для соединения внахлест. Верхняя часть 2с для соединения внахлест и нижняя часть 3с для соединения внахлест обеспечены прессованием и отверждением строительного материала 10А с последующим отрезанием частей торцевой части.
[0037]
Поскольку невспененный задний слой 3А сформирован на обратной поверхности вспененного внутреннего слоя 1А строительного материала 10А, гибкость строительного материала 10А увеличена. В целом, строительные материалы транспортируют, например, методом, в котором строительный материал переносят два оператора, удерживающие его торцевые части в продольном направлении. Поскольку гибкость строительного материала 10А увеличена благодаря невспененному заднему слою 3А, строительный материал 10А защищен от повреждения вследствие растрескивания, обусловленного растягивающим напряжением, возникающим вблизи центра строительного материала при его транспортировке.
Таким образом, невспененный поверхностный слой 2А и невспененный задний слой 3А изготовлены из одинаковых материалов, но невспененный поверхностный слой 2А способствует возможности формования поверхностного рисунка, содержащего выступы и углубления, а невспененный задний слой 3А способствует возможности транспортировки, обеспечиваемой гибкостью строительного материала 10А.
Поскольку толщина t2A вспененного внутреннего слоя 1А, содержащего пузырьки 1а, является наибольшей из указанных трех слоев, образующих строительный материал 10А, может быть достигнуто дополнительное снижение массы.
Способ получения строительного материала по варианту реализации 1
[0038]
Далее описан способ получения строительного материала 10. Во-первых, материал внутреннего слоя, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, отверждают для инициации реакции алюминиевого порошка с образованием пузырьков, и полностью отверждают гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал с получением вспененного внутреннего слоя 1 (первая стадия).
Вспененный внутренний слой 1 представляет собой затвердевшее изделие, но оно находится в состоянии неполного затвердевания, в котором дальнейшее отверждение приводит к дополнительному затвердеванию. Соответственно, вспененный внутренний слой 1 склеивают с невспененным поверхностным слоем 2 в результате дальнейшего отверждения на следующей стадии.
Примеры отверждения включают паровое отверждение и автоклавное отверждение. Отверждение на данной стадии представляет собой отверждение, в котором материал внутреннего слоя затвердевает не полностью. Одним из примеров является паровое отверждение при 40-60°С в течение 3-10 часов.
Следует отметить, что данная стадия может быть осуществлена одновременно со второй стадией или отдельно от нее, как описано ниже.
[0039]
Затем материал поверхностного слоя, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, распределяют в форме, имеющей рисунок, содержащий выступы и углубления, выштампованные на дне, с получением невспененного поверхностного слоя 2 (вторая стадия).
На данном этапе материал поверхностного слоя может быть или не быть подвергнут прессованию после распределения, однако прессование делает невспененный поверхностный слой 2 более плотным и обеспечивает возможность еще более качественного формирования рисунка, содержащего выступы и углубления 2b, на поверхности невспененного поверхностного слоя 2.
Предпочтительно, прессование на второй стадии осуществляют по всему невспененному поверхностному слою 2. Давление прессования в процессе прессования не имеет конкретного ограничения, и прессование может быть осуществлено, например, при давлении 0,5-2,0 МПа.
[0040]
Затем вспененный внутренний слой 1 укладывают на невспененный поверхностный слой 2, сформированный на второй стадии, с получением стопы, состоящей из невспененного поверхностного слоя 2 и вспененного внутреннего слоя 1 (третья стадия).
[0041]
Наконец, стопу прессуют и отверждают с получением строительного материала 10, представленного на фиг. 1 (четвертая стадия).
Прессование осуществляют по всей стопе, и используют давление прессования, например, от 0,5 до 1,0 МПа.
Предпочтительно, давление прессования на четвертой стадии ниже, чем давление прессования на второй стадии. Это обеспечивает возможность сохранения пузырьков во вспененном внутреннем слое 1 для получения более плотного невспененного поверхностного слоя 2 и возможность улучшения адгезии между указанными слоями в отвержденном строительном материале 10.
Примеры отверждения включают естественное отверждение, паровое отверждение и автоклавное отверждение. Автоклавное отверждение может обеспечивать хорошую адгезию между вспененным внутренним слоем 1 и невспененным поверхностным слоем 2. Автоклавное отверждение после парового отверждения может обеспечивать более качественную адгезию между вспененным внутренним слоем 1 и невспененным поверхностным слоем 2.
Способ получения строительного материала по варианту реализации 2
[0042]
Далее описан способ получения строительного материала 10А. Первая стадия и вторая стадия являются такими же, как в способе получения варианта реализации 1.
[0043]
Затем вспененный внутренний слой 1А, полученный на первой стадии, укладывают на невспененный поверхностный слой 2А, полученный на второй стадии (третья стадия).
[0044]
Затем материал заднего слоя, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, распределяют на вспененном внутреннем слое 1А с получением невспененного заднего слоя 3А. Затем формируют стопу, состоящую из невспененного поверхностного слоя 2А, вспененного внутреннего слоя 1А и невспененного заднего слоя 3А (четвертая стадия).
[0045]
Наконец, стопу, сформированную на четвертой стадии, прессуют и отверждают с получением строительного материала 10А, представленного на фиг. 2 (пятая стадия).
Прессование на пятой стадии осуществляют в отношении всей стопы. Давление прессования составляет, например, от 0,5 до 1,0 МПа.
Предпочтительно, давление прессования во время прессования на пятой стадии меньше, чем давление прессования во время прессования на второй стадии. Это обеспечивает возможность сохранения пузырьков во вспененном внутреннем слое 1А для получения более плотного невспененного поверхностного слоя 2А и возможность улучшения адгезии между указанными слоями в отвержденном строительном материале 10А.
Примеры отверждения включают естественное отверждение, паровое отверждение и автоклавное отверждение. Автоклавное отверждение обеспечивает хорошую адгезию между вспененным внутренним слоем 1А и невспененным поверхностным слоем 2А, а также хорошую адгезию между вспененным внутренним слоем 1А и невспененным задним слоем 3А. Автоклавное отверждение после парового отверждения обеспечивает еще более качественную адгезию между вспененным внутренним слоем 1А и невспененным поверхностным слоем 2А, а также еще более качественную адгезию между вспененным внутренним слоем 1А и невспененным задним слоем 3А.
Эксперимент для проверки легковесности и пригодности к формованию, и его результаты
[0046]
Авторами настоящего изобретения получены строительные материалы в соответствии с образцами 1-12, и выполнена проверка легковесности, пригодности к формованию и возможности транспортировки каждого из полученных строительных материалов.
Материалы, использованные для получения поверхностного слоя, внутреннего слоя и заднего слоя, массовое соотношение поверхностного слоя, внутреннего слоя и заднего слоя, а также наличие или отсутствие проведения прессования после распределения материала поверхностного слоя для каждого из указанных строительных материалов представлены ниже в таблице 1.
[0047]
Для получения каждого строительного материала материал поверхностного слоя распределяли в форме, имеющей глубину 4 мм и угол наклона 55 градусов, и имеющей рисунок в виде кирпичей, выштампованный на дне, с получением поверхностного слоя. Затем внутренний слой укладывали на поверхностный слой. Затем материал заднего слоя распределяли на внутреннем слое с получением заднего слоя, который прессовали в стопе при давлении 0,7 МПа, а затем отверждали паровым отверждением при температуре 60°С в течение 10 часов в прессованном состоянии. Затем полученную стопу отверждали в автоклаве при давлении 0,6 МПа и температуре 165°С в течение 7 часов с получением строительных материалов толщиной 18 мм, соответствующих образцам 1-8 и 10. Хотя некоторые строительные материалы образцов 9, 11 и 12 не содержали внутреннего слоя или поверхностного слоя, или заднего слоя, все эти образцы имели толщину 18 мм, и условия прессования и отверждения были такими же.
Для получения внутреннего слоя материал внутреннего слоя, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, замешивали с водой (в количестве 60-70% относительно содержания твердых веществ) при минимальной температуре 20°С. После достаточного перемешивания полученную смесь загружали в форму и нагревали и отверждали при температуре примерно 40-60°С во избежание испарения воды с получением внутреннего слоя. Полученный внутренний слой вынимали из формы, переносили и укладывали на поверхностный слой.
[0048]
Для образцов 1 и 3-9 в таблице 1 материал поверхностного слоя распределяли в форме, а затем прессовали весь поверхностный слой при давлении 1,5 МПа с последующей укладкой на него внутреннего слоя. С другой стороны, для образцов 2 и 10 материал поверхностного слоя распределяли в форме, а затем выполняли следующую стадию без проведения прессования. Следует отметить, что в качестве неорганической смеси использовали дробленое изделие из слюды и обломки древесно-цементной плиты в массовом соотношении 7:5.
[0049]
В представленной ниже таблице 1 приведены соотношения материалов в слоях, массовое отношение поверхностного слоя, внутреннего слоя и заднего слоя, наличие или отсутствие прессования после распределения материала поверхностного слоя, а также результаты проверки легковесности и пригодности к формованию.
[0050]
[Таблица 1]
[0051]
Для оценки пригодности к формованию, указанной в таблице 1, поверхность каждого образца анализировали визуально, и образцы, на которых был виден рисунок в виде кирпичей, перенесенный из формы, оценивали как имеющие «хорошую» пригодность к формованию; образцы, на которых рисунок в виде кирпичей был виден, но присутствовали гнездообразные отверстия, оценивали как имеющие «умеренную» пригодность к формованию; и образцы, на которых не был виден рисунок в виде кирпичей, или образцы, имеющие значительный дефект, такой как трещины, оценивали как имеющие «неудовлетворительную» пригодность к формованию.
[0052]
В таблице 1 показано, что каждый из образцов 1-10 имел удельную плотность менее 1,0, то есть были достигнуты благоприятные результаты в отношении легковесности и пригодности к формованию. Следует отметить, что образец 2 получил оценку от «хорошей» до «умеренной» пригодности к формованию, поскольку рисунок в виде кирпичей был виден, но видны были также несколько гнездообразных отверстий в части поверхностного слоя.
С другой стороны, для образцов 11 и 12, образец 11 имел удельную плотность более 1,0 и, следовательно, был нежелательным с точки зрения легковесности, а образец 12 демонстрировал неудовлетворительную пригодность к формованию.
[0053]
Образцы 1-12 оценивали также на пригодность к транспортировке, и результаты представлены в таблице 1. Для оценки пригодности к транспортировке каждый образец переносили в поперечном направлении на 10 м, удерживая противоположные торцы каждого образца в продольном направлении с подъемом над уровнем земли на 1 м. Затем визуально проверяли состояние каждого образца. Образцы, не подверженные какому-либо изменению, такому как повреждение, оценивали как имеющие «хорошую» пригодность к транспортировке, а образцы, демонстрировавшие трещины или повреждение, получали «неудовлетворительную» оценку. В результате образцы 1-8 получили благоприятные результаты в испытании транспортировки.
[0054]
Результаты описанного эксперимента демонстрируют, что предпочтительный диапазон отношения массы поверхностного слоя: массы внутреннего слоя: и массы заднего слоя составляет 10-20:45-70:15-45 для образца, состоящего из поверхностного слоя, содержащего древесную стружку, внутреннего слоя, содержащего сформированные в нем пузырьки, и заднего слоя, содержащего древесную стружку.
Полученные результаты демонстрируют также, что образец, для которого материал поверхностного слоя распределяли в форме, а затем прессовали весь поверхностный слой с последующей укладкой на него внутреннего слоя, демонстрирует превосходную пригодность к формованию и является предпочтительным.
[0055]
Варианты реализации настоящего изобретения подробно описаны выше со ссылкой на графические материалы. Однако конкретная конфигурация настоящего изобретения не ограничена указанными вариантами реализации, и изменения конструкции и т.п., сделанные в границах объема изобретения, не выходящие за пределы общей идеи настоящего изобретения, включены в настоящее изобретение.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИОННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0056]
1, 1А Вспененный внутренний слой
1а Пузырьки
2, 2А Невспененный поверхностный слой
2а Армирующий материал
2b Рисунок, содержащий выступы и углубления
3А Невспененный задний слой
3а Армирующий материал
10, 10А Строительный материал
2с Верхняя часть для соединения внахлест
3с Нижняя часть для соединения внахлест
5, 6 Вырезанные части
1. Способ получения строительного материала, включающий:
первую стадию отверждения материала внутреннего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, с получением вспененного внутреннего слоя, причем алюминиевый порошок вступает в реакцию с образованием пузырьков, и гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал затвердевают не полностью;
вторую стадию распределения материала поверхностного слоя, содержащего гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, с получением невспененного поверхностного слоя;
третью стадию укладки вспененного внутреннего слоя на невспененный поверхностный слой с получением стопы, содержащей невспененный поверхностный слой и вспененный внутренний слой; и
четвертую стадию прессования и отверждения указанной стопы,
с получением строительного материала, имеющего отношение массы невспененного поверхностного слоя : массы вспененного внутреннего слоя 10-45:55-90.
2. Способ получения строительного материала по п. 1, отличающийся тем, что
на второй стадии материал поверхностного слоя распределяют в форме, имеющей рисунок, содержащий выступы и углубления, выштампованные на дне.
3. Способ получения строительного материала по п. 2, отличающийся тем, что
на второй стадии невспененный поверхностный слой подвергают прессованию.
4. Способ получения строительного материала по п. 3, отличающийся тем, что
на второй стадии материал поверхностного слоя содержит армирующий материал.
5. Способ получения строительного материала по п. 4, отличающийся тем, что
третья стадия дополнительно включает стадию распределения на вспененном внутреннем слое материала заднего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, с получением невспененного заднего слоя.
6. Способ получения строительного материала по п. 1, отличающийся тем, что
на второй стадии невспененный поверхностный слой подвергают прессованию.
7. Способ получения строительного материала по п. 1, отличающийся тем, что
на второй стадии материал поверхностного слоя содержит армирующий материал.
8. Способ получения строительного материала по п. 1, отличающийся тем, что
третья стадия дополнительно включает стадию распределения на вспененном внутреннем слое материала заднего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, с получением невспененного заднего слоя.
9. Строительный материал, содержащий:
вспененный внутренний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка; и
невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, причем невспененный поверхностный слой обеспечен на вспененном внутреннем слое,
где отношение массы невспененного поверхностного слоя : массы вспененного внутреннего слоя составляет 10-45:55-90.
10. Строительный материал по п. 9, отличающийся тем, что
невспененный поверхностный слой содержит армирующий материал.
11. Строительный материал по п. 10, отличающийся тем, что
армирующий материал представляет собой по меньшей мере один материал, выбранный из пульпы, древесной муки, древесной стружки и синтетического волокна.
12. Строительный материал по п. 11, отличающийся тем, что
вспененный внутренний слой имеет большую толщину, чем невспененный поверхностный слой.
13. Строительный материал по п. 9, отличающийся тем, что
вспененный внутренний слой имеет большую толщину, чем невспененный поверхностный слой.
14. Строительный материал, содержащий:
вспененный внутренний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и пузырьки, образованные в результате реакции алюминиевого порошка;
невспененный поверхностный слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, причем невспененный поверхностный слой обеспечен на вспененном внутреннем слое; и
невспененный задний слой, содержащий гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и армирующий материал, причем невспененный задний слой обеспечен под вспененным внутренним слоем,
где отношение массы невспененного поверхностного слоя : массы вспененного внутреннего слоя : массы невспененного заднего слоя составляет 10-20:45-70:15-45.
15. Строительный материал по п. 14, отличающийся тем, что
армирующий материал представляет собой по меньшей мере один материал, выбранный из пульпы, древесной муки, древесной стружки и синтетического волокна.
16. Строительный материал по п. 15, отличающийся тем, что
вспененный внутренний слой имеет наибольшую толщину среди всех слоев, образующих строительный материал, и невспененный задний слой имеет толщину, превышающую или равную толщине невспененного поверхностного слоя.
17. Строительный материал по п. 14, отличающийся тем, что
вспененный внутренний слой имеет наибольшую толщину среди всех слоев, образующих строительный материал, и невспененный задний слой имеет толщину, превышающую или равную толщине невспененного поверхностного слоя.
