常温下固化的组合物

本发明涉及作为建筑物外墙复盖材料或加热炉耐热复盖材料等而使 用的常温下固化的组合物。

代表性的建筑物外墙复盖材料是瓷砖。瓷砖具有优异耐热性和耐气候 性，而且美观性也高。将其用于建筑物外墙罩面，能提高建筑物的耐火性 及耐久性，并能提高美观性。但是，制造瓷砖必须采用高温烧制，因此， 通常可能做成的最大尺寸至多30cm见方，而且每块瓷砖的成本高。因此， 用瓷砖复盖外墙比用其它复盖材料大幅度地提高成本是不可避免的。

鉴于上述问题，本申请的发明者研究出一种耐热性及耐气候性与瓷砖 不相上下、具有美观性、且无须高温烧制的材料，因无须高温烧制，故其 尺寸不受限制。由该研究得出了本发明。

所以，本发明的目的是，提供一种能在常温下硬化而具有相当于瓷砖 特性的常温下固化的组合物。

本发明的常温下固化的组合物是把第1粉粒体和作为骨料的第2粉粒 体用水玻璃混练，将该混练物硬化后而得到的。第1粉粒体含有二氧化硅 (SiO2)和氧化钙(CaO)的同时，还含有铝化合物、特别是氧化铝(Al2O3) 或氢氧化铝(Al(OH)3)。

本发明的常温下固化的组合物具有高耐热性和耐气候性，经3小时 1050℃的耐热试验、又经耐气候牢度试验仪1000小时的耐气候试验无任 何异常。其抗压强度能达到1000～3000kgf/cm2左右，其硬度能达到莫 氏硬度4～6左右，能满足作为建筑物外墙复盖材料所要求的特性，且与 瓷砖相当。本发明的常温下固化的组合物，也能充分满足作为加热炉等耐 热复盖材料所要求的特性。因此，本发明的常温下固化的组合物，也可以 作为加热炉的耐热复盖材料，其实用性很高。

本发明的常温下固化的组合物，能在常温下硬化而制成具有上述强度 特性等的产品，从而能容易地制成例如尺寸超过1m的产品。因此，可用 一块至数块对应于建筑物幕墙等通常尺寸，在外墙装修方面具有与瓷砖同 等的效果但成本比用瓷砖大幅度降低。

本发明的常温下固化的组合物，也可以喷涂或涂敷在复盖对象物上使 其硬化。这些方法可用于建筑物外墙复盖，尤其适用于加热炉的耐热复盖 层等情况。

本发明的常温下固化的组合物，其特征是上述的组分、尤其是用水玻 璃进行混练以及氧化钙的含量。即，通过用水玻璃混练上述配方的粉粒体， 可得到性能优良的常温下固化的组合物。另外，通过氧化钙的含量可调节 硬化速度，可确保所需成形等的硬化时间。氧化钙的含量与硬化时间的关 系如图1所示。从图1中可见，氧化钙的含量最好占全部粉粒体的0.05～ 20％(重量)。

上述常温下固化的组合物中的第1粉粒体，通常可采用0.15～33％ (重量)波特兰水泥、30～50％(重量)粒径为0.1～1μm的二氧化硅 粉末、10～30％(重量)粒径为0.5～100μm的氧化铝或氢氧化铝混合 而成。作为骨料的第2粉粒体最好采用粒径为0.1～2mm的硅砂。这些粉 粒体的粒径对于常温下固化的组合物的物理性质有较大影响，所以最好采 用上述粒径。

上述常温下固化的组合物中的第1粉粒体，可由至少含15％(重量) 以上二氧化硅及25％(重量)以上氧化钙的粒径为120μm以下的矿渣、 粒径为0.1～1μm的硅粉末、粒径为0.5～100μm的氧化铝或氢氧化铝 混合而成，其中，矿渣占30～50％(重量)，二氧化硅粉末占30～50％ (重量)，氧化铝或氢氧化铝占10～30％(重量)。通常，电炉炼钢产 生的矿渣能满足上述矿渣的成分，因此，可采用电炉炼钢的矿渣作为上述 矿渣。

上述常温下固化的组合物中的第1及第2粉粒体与水玻璃的配比最好 是：第1粉粒体为30～50％(重量)，第2粉粒体为30～50％(重量)， 水玻璃为10～30％(重量)，这样能充分发挥上述特性。

图1是表示氧化钙含量与硬化时间关系的曲线图。

下面说明本发明的实施例。

本发明的一个较好实施例中的第1粉粒体的组分(重量％)如下。普 通波特兰水泥的主要成分是：二氧化硅约23％(重量％)，氧化铝约5 ％(重量％)、氧化钙约65％(重量％)。粉煤灰的主要成分是：二氧 化硅约56％(重量％)，氧化铝约30％(重量％)。

普通波特兰水泥                                  8

粒径为0.1μm的二氧化硅灰(SiO2)                 31

粒径为0.7～70μm的粉煤灰                        61

第2粉粒体是采用粒径为100～300μm的硅砂。水玻璃可采用例如， 24％(重量)的K2O，21.4％(重量)的SiO2，53.3％(重量)的水的钾 类水玻璃。17.9％(重量)的Na2O，25.9％(重量)的SiO2，53.6％(重 量)的水的钠类水玻璃。此外，也可以采用锂类水玻璃，但锂类水玻璃价 格高，一般不用。

将这些第1和第2粉粒体用以下的配比(重量％)与水玻璃混练，将 该混练物注入成形模内，放置24小时使之硬化后脱模，得到厚度为10mm 的板状常温下固化的组合物。

第1粉粒体                                    39.9

第2粉粒体                                    39.9

水玻璃                                       20.2

为了使这样得到的常温下固化的组合物板快速干燥，在150℃经3小 时的干燥后，测定其物理特性。其结果如下。

比重                                         1.8

抗压强度(kgf/cm2)                           1120

莫氏硬度                                     5

吸水率(20℃水中浸72小时)                     0.0002

耐热性(1050℃3小时)                          无异常

耐气候性(耐气候牢度试验仪1000小时)           无异常

本发明的另一较好实施例中，第1粉粒体用矿渣代替波特兰水泥。该 矿渣是用电炉炼钢产生的矿渣(例如日本大同特种钢株式会社的产品名为 “大同矿渣”的矿渣)。该矿渣的成分(重量％)如下。

二氧化硅(SiO2)                               20.56

氧化钙(CaO)                                   32.83

总铁成分                                      13.67

氧化镁(MgO)                                   9.28

氧化铝(Al2O3)                               8.66

氧化锰(MnO)                                   4.21

总铬(Cr)成分                                 1.50

氧化钛(TiO2)                                0.46

其它                                         8.83

采用上述矿渣的第1粉粒体的配比(重量％)如下。

粒径为97μm以下的电炉炼钢矿渣                40

粒径为0.2～0.5μm的二氧化硅灰(SiO2)         40

粒径为1～10μm的氢氧化铝(Al(OH)3)           20

第2粉粒体是采用粒径为0.2～1mm的硅砂。水玻璃与上述实施例同 样。将这些第1及第2粉粒体用以下的配比(重量％)与水玻璃混练，将 混练物注入成形模内，放置6小时使之硬化后脱模，得到厚度为10mm的 板状常温下固化的组合物。

第1粉粒体                              39.9

第2粉粒体                              39.9

水玻璃                                 20.2

为了使这样得到的常温下固化的组合物板快速干燥，在150℃经3小 时干燥后，测定其物理特性。基结果如下。

比重                                   2.43

抗压强度(kgf/cm2)                     2870

莫氏硬度                               6

吸水率(20℃水中浸72小时)               0.0002

耐热性(1050℃3小时)                   无异常

耐气候性(耐气候牢度试验仪1000小时)    无异常