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TWI239323B - Low density accelerant and strength enhancing additive for cementitious products and methods of using same - Google Patents

Low density accelerant and strength enhancing additive for cementitious products and methods of using same Download PDF

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TWI239323B
TWI239323B TW91104091A TW91104091A TWI239323B TW I239323 B TWI239323 B TW I239323B TW 91104091 A TW91104091 A TW 91104091A TW 91104091 A TW91104091 A TW 91104091A TW I239323 B TWI239323 B TW I239323B
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TW91104091A
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Chon-Gjun Jiang
Original Assignee
James Hardie Int Finance Bv
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Description

1239323 A7 B7
本發明係關於似水泥之配比、製品及其備製方法，特 別疋以加速固化之似水泥配比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不論早強水泥、高強度水泥製品的如何進步，有著更 向抗壓強度及更快強度發展速率的波特蘭水泥之發展對 水泥及建築業界而言有著更高之利益。例如，生產抗壓強 度等級在4000〜5OOOpsi之預鑄、預力混凝土製品至少需要 三個小時以上的時間。 此外，如公路、橋樑及而速公路高架橋等之興建及修 復需要數天甚至數個星期的固化才能使這些結構物達到 足夠的強度來支撐其載重並如設計所使用。此延誤的結果 在建築成本上具有相當的意義，為了等待混凝土的硬化而 關閉重要的運輸走廊時將增加運輸成本及運送的延誤，進 而抵銷掉所省下的建築成本。 再者’在混凝土建築的建造過程中，水泥是以模板來 缚型’需要數天的固化使得水泥在移除模板前達到足夠的 強度。如此的延遲將造成財產所有者收入的損失，也對工 業租屋者造成不便及儲存成本的問題。再者，因波特蘭水 泥的硬化速率會受溫度所影響。對於有著較低水化熱的一 種早強、超高強度水泥用來建造大型、複雜的結構物時可 能因為其較低的環境溫度而對建築界來說有更多的貢獻。 第4頁 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂· 秦 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7_ 五、發明説明（） 許多以水泥為主的製品也在高生產量的 鐵環境大 量生產。其中水泥所需花費的固化及硬化時間必 ^ 、 項完全增 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 加到生產的成本與困難度之上。特別是以例如海契克 (Hatschek)製程、馬撒（Mazza)製程或擠壓法等所斗★ Λ 丨玍產的纖 維水泥製品。當纖維水泥製品到達”終凝”階段時，通常在 額外製程或處理之前需要放置8到12小時（預固化）。當凝 結製品硬化時預固化需要如同倉庫般的空間，因此將造成 生產過程成本的增加。因此，便有一種強烈的商業動機想 要降低水泥固化時間，特別是纖維水泥材料。再者，降低 固化時間的方法實際上較高鋁水泥等傳統快乾水泥配比 有更低的成本而令人非常滿意。 眾所週知且最常被使用的水泥硬化加速劑為氣化 飼。然而，熟知此技術的人都了解氯化鈣與鋼筋水泥是不 相容的’因為其中有水與氧氣的存在將造成鋼筋的腐蝕。 氣化鈣有時也用於纖維水泥生產過程中以加速獲得水泥 的終凝強度；然而，氣離子的產生也會對下游的生產過程 產生如孔穴等腐姓問題。因此，有需要發展一種用於硬化 混凝土及水泥混合物而不會產生腐触現象的加速劑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了氣化鈣之外，其他如鹼基（氫氧化鈉、氫氧化鉀、 氨、碳酸鈉或碳酸鉀及矽酸鈉或矽酸鉀）、鹼土金屬硝酸 鹽類或碳酸鹽類都是無氣成分，相較於氯化鈣更能降低腐 餘性。然而，這些材料必須分別加入混凝土或水泥混合物 配比，因此需要有其儲存容器、計量器具及手工或自動的 授拌/混合過程，以將其併入混合物中。另一方面，大家都 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ297公釐） 1239323 A7 B7 、發明説明（ 知道如珍珠岩或陶質微球體等混凝土低密度改良劑並無 口速水泥的^[^化過程。因此若有—單—材料可提供混凝 土或水泥混合物加速固化時間及其他如降低密度的功能 時，將節省可觀的時間及設備成本。 有數種眾所週知的有機材料使用於似水泥混合物及 混凝土。這些所謂的混合物包括有用來改善流動性的纖維 素乙醚、當作減水劑及強塑劑的木質纖維素或石腦油精磺 胺，改善吸水性或彈性的聚合乳膠或乳膠，及其他在此方 面所熟知的有機混合物。這些混合物的一種典型影響就是 k緩水泥的硬化時間。因此常使用加速劑來抵銷此種延緩 的影響。一般所了解的加速劑是有腐蝕性的且/或相較於一 般的波特蘭水泥貴出許多因而會對混凝土或水泥混合物 配比加入相當可觀的成本。
LeTure等人在美國專利編號5,709,743中提出以矽酸 姜弓水化物為基底的加速劑不會造成腐蝕而且如同氣化鈣 一樣有效。此種材料是由水化波特蘭水泥所調製而形成之 石夕酸鈣水化物（CSH)材料。此矽酸鈣水化物材料接著被研 磨成極細的’’結晶顆粒”，當將其水溶液加入水泥時便能加 速水泥顆粒的固化。研磨矽酸鈣材料成為特定的顆粒大小 (由沉澱體積來決定）是敘述於5,709,743中為本發明之重 點。研磨成如此的顆粒將增加其整體密度而使得根據 LeTure等人發明所製造的矽酸鈣顆粒無法適用於低密度 添加物。 另一個使用LeTure等人的石夕酸#5水化物加速劑的缺 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7
五、發明説明（） 點疋其必須以水泥漿的狀態加入。如此做對於水泥混合物 的拌合是— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 人缺點，例如可擠壓水泥混合物中的水量必須 很仔、、’田的控制以確保一致的產品品質。 種可以使混凝土快速達到終凝強度的方法是使用” 高早強，，k ^》尼’該種水泥的顆粒較細且其總表面積（450到 600m /kg ’ Blaine 法）較波特蘭水泥（3〇〇 到 4〇〇m2/kg)要 種、、、田顆粒水泥並不適用於製造纖維水泥混合物的海 契克製程’因為這種細顆粒水泥在水泥漿去水的過程中無 法停留於混合物中。 在纖維水泥的製造過程中，低密度添加物常貪降低鱗 維水泥的強度對重量的比例。因為建築材料必須符合規定 之強度標準，如此將限制低密度材料在纖維水泥混合物中 的使用量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當將一新鮮纖維水泥漿透過鐵鑄模擠壓時，此新鮮未 固化的纖維水泥漿會在離開鑄模後有”回彈”的趨勢。此回 彈的程度是水泥漿流變學、製造過程、纖維含量及種類、 空氣含量及其它所知因素之函數。一種降低回彈的方法是 增加鎢模的長度，以便於讓新鮮纖維水泥漿在其受壓狀態 中有更多的時間”鬆弛”。然而，較長的鎊模較短鑄模更 責’而且鑄模愈長就必須增加愈大的壓力來擠壓纖維水泥 漿。高壓的擠壓可能會將使用於水泥漿中易碎的低密度骨 材給破壞，因此低成本的添加劑材料將是較佳的選擇。 在水中施築混凝土，不管是既有結構的修復或是新 建’都會對新拌合混凝土造成細骨材”沖刷”及/或析離的狀 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7 i、發明説明（） 況。因此，大部分使用於水中澆置的混凝土都含有一種高 黏滯性的纖維素乙醚材料來當作抗沖刷的混合物。然而， 若有大量混凝土需澆置於險惡的水流及/或水壓區域時（如 水壩的修復及隧道開挖環狀襯墊的回填時），添加纖維素 之抗沖刷混合物會因其延緩水泥水化的特性而無法完全 防止沖刷及析離發生。 發明目的及概述： 本發明的第一個實施例提供一種使用於混凝土及水 泥混合物（包括纖維水泥）的低密度矽酸鈣水化物加速劑及 強度提升劑。第二個實施例提供了使用低密度矽酸鈣水化 物加速劑於海契克（Hatschek)纖維水泥配比及產品的方 法。第三個實施例提供了使用低密度矽酸鈣水化物加速劑 於擠壓纖維水泥的方法。第四個實施例提供了一種含有低 密度矽酸鈣水化物加速劑的纖維水泥配比。第五個實施例 提供了一種含有低密度石夕酸妈水化物加速劑的混凝土配 比。第六個實施例提供了一種使用低密度矽酸鈣水化物備 製混凝土拌合物的方法。第七個實施例提供一種使用低密 度矽酸鈣水化物來加速混凝土及包含纖維水泥的似水泥 混合物之固化速度的方法。 本文所使用縮寫，”CSH"指的是’’矽酸鈣水化物·’， "LD-CSH，，是指，，低密度矽酸鈣水化物，·，也可指’’低密度 CSH”，nOPCn指的是’，普通波特蘭水泥”，”FC'，是指”纖維水 泥”而，，FRC’，是指，，纖維強化水泥，，，此二者可交換使用。•’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 Α7 Β7 五、發明説明（） 波特蘭水泥’’包含了（並不受限於此）普通波特蘭水泥、灰白 波特蘭水泥及混合水泥。纖維素纖維可以是硬木、軟木或 非木材之纖維素纖維。除非有特別註明，所有比例皆為重 量百分比。 所提出之較佳實施例是使用低密度矽酸鈣水化物加 速劑能同時降低密度及固化時間，而強化了混凝土及含水 泥混合物，特別是纖維水泥，強度對重量的比例。 在此文章中所提到之低密度矽酸鈣水化物材料可根 據美國專利編號6,346,146之方法來製造。一般市面上可 獲得的合成低密度矽酸鈣水化物材料如Celiet Micro-cel A 或 E(World Minerals，Lompoc，CA; — 般當作過滤材 料、吸附劑及農用化學品攜帶物）也可如本文所提使用於 混凝土及水泥混合物當作是低密度加速劑。 低密度CSH加速劑之巨積密度大約介於0.015g/cm3 與1.5 g/cm3 (15kg/m3與1 500 kg/m3)之間。當以乾燥粉末 或泥漿狀態加入混凝土或水泥混合物（包含纖維水泥）時同 樣有效。當以大約0.5 %到5 0 %之重量比例將低密度c S Η 加入纖維水泥或混凝土時會有加速的效果，而最佳的重量 比例約為5 %到1 5 %。在較好的情況中，與未添加低密度 矽酸鈣水化物的相同產品或配比作比較，固化時間可加速 約10%或更高。更好時可能到達20%以上。事實上，3〇%， 40%，5 0%，60%，70%甚至80%或更高的固化加速性都可由 添加適當劑量的低密度CSH來達成。 當低密度CSH使用於可擠壓的纖維水泥聚時，必須 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210χ297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 藉由加速纖維水泥漿的凝結時間來克服有機混合物所造 成的凝結延遲影響。為了克服有機混合物所造成的凝結延 遲影響所添加於可擠壓纖維水泥漿的低密度CSH介於2% 及20%間，最好是介於5%與15%之間。 低密度CSH使用於可擠壓纖維水泥漿同時可藉由加 速纖維水泥漿的凝結時間來抵銷擠壓材料的脫模後膨脹 (post-die swelling)。為了能有效降低脫模後膨脹所添加於 可擠壓纖維水泥漿的低密度CSH介於2%及20°/◦間，最好 是介於5%與15%之間。 當使用於調配纖維水泥混合物時，低密度C S Η可使 此材料製品較傳統纖維水泥製品有更低的密度（約〇.6 g/cm3到1.2 g/cm3)，並且比未使用低密度CSH的纖維水 泥改善其強度對重量比例。如此的影響是當添加3%到20% 的低密度CSH於纖維水泥混合物時可被觀察到，最佳的範 圍是3%到15%之間。 此較佳實施例的低密度矽酸鈣水化物未含有可觀的 氯離子數量。因此它將不會有氣化約的腐钱性。此較佳實 施例的低密度CSH在水中可形成粗糙顆粒而使得如海契 克製程等濕式製程的纖維水泥操作更容易定型。 圖式簡覃說明： 第1圖為說明對於海契克（Hatschek)製程製造含有LD-CSH 纖維水泥混合物的方法。 第2圖為說明對於建築應用上製造含有lD_CSh混凝土混 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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五、發明説明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 合物的方法。 第3圖為說明對於擠壓FRC應用上製造含有lD-Csh似水 泥混合物的方法。 第4圖為說明含有低密度矽酸鈣水化物（LD-CSH)的纖維 水泥配比之固化反應。 發明詳細說明： 本文所述為含有低雄、度石夕酸舞水化物的似水泥配 比，以此配比製造的產品及其製造方法。這些配比及方法 可有利於如海契克（Hatschek)產品製程及如建築物、道路 與橋樑修繕與興建等的使用。因該配比可降低沖刷同時對 於水中的應用也很適合。因為此配比可降低硬化時間並減 少乾裂，這些配比的似水泥產品通常有較低的成本及較短 的上市時間。 含有介於0.5%與15%之間低密度矽酸鈣水化物（LD-CSΗ)固化加速劑的纖維水泥混合物非常適用於海契克產 品製程。而此混合物含有25%至5〇%的水泥，約25%到5〇% 研磨至200號篩顆粒的矽砂，〇%至15%的骨材，5%至15〇/〇 的纖維素纖維，〇%到5%的添加劑，〇 5%至15%的低密度 石夕酸舞水化物及水等為較佳。其中水的含量要視海契克製 程所需要的黏稠度而定。以此混合物所生產出來的纖維水 泥產UP有較低的成本、較短的固化時間、固化時較少的裂 縫及較快的上市時間。使用於海契克製程含有低密度矽酸 部水化物的較佳纖維水泥配比列於表1中。 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) .....:>---r .........訂.........— 七 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 Α7 Β7 五、發明説明（
2 5-50% 25·50〇/〇 0 ~ 1 5 % 5]5% 0-5% 例 範
水泥 石夕砂 骨材 纖維素纖維 添加劑 低密度CSH
% % % % 04 ΓΟ 1Χ 11 4. 11 ΓΠ 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
从r的原料作為一較佳實施例的例子。水泥是目前傳 統海契克工廒所使用的普通波特蘭水泥。石夕衫、是通過2〇〇 號篩时砂。骨材最好骨材，例如煤胞、珍珠岩、 飛灰、爐底灰等顆粒大小約在5()到㈣微米之間。纖維 素纖維如以敲打加工的牛皮紙漿。在周圍環境（約9%)的紙 襞含水量當在拌合水時應加以考量。添加劑應包含任何能 達到所需拌合物性質的混合物質（如銘）。低密纟CSH為
Micro-cel E(World Minerals，L〇mp〇c，Ca)或根據下述第！ 或第2例所備製的LD_CSH。所需的總水量將視配比所需 的黏稠度而定。對於海契克製程來說，一般以5%到 固體含罝的水泥漿能提供較好的加工能力。 我們將可了解到似水泥黏結劑除了波特蘭水泥外，也 可以是（但不限於此）高銘水泥、石灰、高碟酸鹽水泥及研 磨過的細顆粒高爐石水泥或其混合物。而骨材可以是（作 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 訂 秦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7 五、發明説明（ 不限於此）研磨過的碎砂、非結晶石夕、微石夕砂、石夕蕩土、 煤灰及爐底灰、稻喊灰、高爐石、細顆粒爐石、練鐵H 礦物之氧化物及氫氧化物、黏土、菱鎂礦或白灰岩、金屬 氧化物及氫氧化物及聚合顆粒或上述之混合物及其他在 上下文所提到的骨材。添加劑包括了（但不限於此）黏稍度 改良劑、防火劑、防水劑、石夕土氣、地熱石夕土、笑粉、色 素、著色劑、塑化劑、分散劑、定型劑、絨毛物、排水用 途、乾濕強度用途、石夕材料、銘粉、黏土、高嶺土、氫氧 化銘、雲母、低聚兖土、碳酸與、石夕礦石聚合樹脂膠及 其混合物或其他材料。 纖維素纖維是從各種不同來源得到的未精製/未形成 纖維或已精製/已纖維化的纖維素紙漿，其中包含了已漂 白、未漂白、部分漂白的纖維素紙漿。此纖維素紙漿可I 軟木硬木、農業原料、回收紙或其他木質纖維素材料製 成。纖維素纖維可以各種製漿方法製成。在製浆過程中木 頭或其他農業原料如稻草及竹子等，藉由破壞原料結構中 之結合力而形成纖維狀物質。這個工作可藉由化學方式、 機械方式、加熱方式、生物方式或以上方式之組合來完 成。在實施例中用來加強水泥複合材料的纖維素纖維是2 纖維細胞壁局部或完全去除木質素成分所得到之獨立纖 維。 含有約0.5%到15%重量百分比的低密度CSH之纖維 水泥混合物是由包括以下之方法所製成的：精製紙漿備 製；潤濕矽砂以形成矽砂漿；製作低密度CSH泥漿；將上 第13頁
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五、發明説明（） 述泥漿混合形成泥漿混合物；加入其他如水泥、骨材及添 加劑等乾燥原料；藉由加人所需之水量並拌合以調整最終 之黏稠度。 第1圖說明對海契克製程如何調配含有低密度石夕酸妈 水化物之纖維水泥混合物的較佳方法。在步驟100中（精 製紙漿），纖維素纖維紙聚的重疊型式已使用紙聚精製機 水化及精製過，並形成濃度約5%至7%的精製紙漿。此紙 漿在步驟130被拌合。在步驟11〇 (濕式研磨矽砂）矽砂使 用球形研磨機以濕式磨碎而產生、約5G%濃稠度的極細石夕 砂漿。此砂漿在步驟130被拌合。步驟12〇 (調配LD_csh 泥漿）提供了一低密度CSH泥漿。低密度CSH可在現場備 製或購買到乾燥粉末的型式。當低密度CSH在現場製造 時，一般是由生產部門供應泥漿，並在步驟13〇加以拌合。 當低密度CSH是市面上購得的乾燥粉末時，此乾燥csh 一般疋在步驟140加以攪拌混合。在步驟13〇中（形成泥 漿混合物），纖維漿由步驟丨00而來，矽砂漿由步驟丨i 〇 而來，而LD-CSH泥漿由步驟120而來並依據表j所列之 數量加以拌合並放入拌合槽中。此混合物的含水量需被控 制’而在步驟1 50中所添加的水量需加以調整並補償其不 足。在步驟140中（將所剩餘的乾燥骨材加入並加以授 摔），所剩餘的固體骨材，如水泥、骨材、添加劑、及低 密度CSH(若使用乾燥CSH時）等依據表1的量秤重並加入 拌合槽内。在步驟150中（調整最終黏稠度），估計從步驟 140而來之泥漿的固體含量。也許需加入額外的水來達到 第14頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7 ---—____________B7 五、發明説明（） 戶:需的黏裯度。接著將最終的泥漿充分攪拌以得到適合版 的/尼漿。在步驟丨6〇中（混合物傾洩），將泥漿混合物 倒入如洩斗等將泥漿灌注於版結構的部分。 有重量百分比約〇 · 5 %到2 0 %低密度矽酸舞水化物 的似水泥混合物在建築的應用上十分有幫助，例如房屋建 ^道路及橋樑修繕等，對水中的應用也有相同的好處。 似尺'尼混合物最好含有丨5%至50°/。的水泥；〇%至70%的矽 ’ /、中石夕砂為顆粒大小在1 〇 〇到4 〇 〇微米左右的石英 V ’ 0/°至40%的骨材；〇%至15%的纖維；0%至2%的添加 劑，〇%至0.2%的自平劑；〇%至2%的減水劑；〇%至1%的 輸氣劑；0.5%至20%的低密度矽酸鈣水化物及水。所需的 總水量通常是根據不同用途的水灰比（W/C)來決定，最好 是介於0.35到1左右。以此似水泥混合物所製造的似水泥 產品擁有低成本、低固化時間、減少當固化造成過度的乾 縮及過高的水化熱時所造成的裂縫、縮短出貨時間、並減 少在水中澆注時的沖刷。針對建造應用含有低密度CSH 的似水泥混合物其較佳配比提供於表2中。 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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、發明説明( 表2
水泥 >5夕砂 骨材 纖維 添加劑 自平劑 減水劑 輸氣劑 低密度CSH========= :為重量百分比 添加範圍 5-50% 0-70% 0-40% 〇 -1 5 % 0·2ο/〇 0-0.2% 0-2% 0-1% 0.5-： 範例 37.66% 46.04% 10% 0% 1% 0% 0.3% 0% 5%
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以下的原料可作為一較佳實施例的範例。水泥為目前 使用於如道路舖面及橋樑建造之傳統建築應用上的普通 波特蘭水泥。㈣是如顆粒大小在刚到彻微米之間的 石英砂。骨材最好是石夕質骨#，如碟石、石灰石爐底灰 專顆粒大小約…m左右。纖維加勁材料是視所需的混 凝土性質來使用於某些建造用途上。例如，鐵線或鐵棒、 聚合纖維及碳纖維都經常被使用來建造基礎、橋樑及水一 結構物。添加劑包括了任何能達到混合物所需性質的化= 物，例如黏性加強劑（VEAs)可適度的產处仅合 枚玍保水能力及變形 能力。VEA“例子為甲基纖維素、氫氧根乙基纖維素、 氫氧根乙基甲基纖維素。自平劑是作為自我水平之用/ —_f 卜 .........訂.........— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 如使用於樓板。實例為Clariant Tylose MH及Η。減水劑 是如硫磺三聚氰胺甲醛（SMF)濃縮物、硫磺石腦油精曱醛 (SNF)濃縮物或是丙烯酸聚合物（A Ρ)族。輸氣劑也稱為空 氣進入劑（AEAs)，如 AE4。低密度CSH為 Micro-cel E(World Minerals，Lompoc，CA)或根據下述範例 1 或 2 所調製的LD-CSH。 根據所需之使用特性（流動性或工作性）調整總需水 量已供給拌合之用。對典型用途而言，水灰比（W/C)最好 介於0 · 3 5與1之間，以〇. 4 5最佳。 使用於建造用途含有〇 · 5 %到2 0 %重量百分比低密度 矽酸鈣水化物的似水泥混合物是由以下方法所調製而 成：混合水泥、矽砂、骨材、添加劑及減水劑；將這些 原料乾拌；加水；攪拌；接著加入低密度矽酸鈣水化物。 在一較佳實施例中’此方法更包括了添加纖維、自平劑 或輸氣劑，可單加一樣或將其組合加入。 第2圖說明如何製造作為建造用途含有低密度矽酸 妈水化物之似水泥混合物的方法範例。在步驟中（加 入固體原料，LD-CSH除外），水泥、矽砂、骨材、纖維、 添加劑、自平劑、減水劑及輸氣劑均依據表2秤重並加 入如H〇bart攪拌器之攪拌機器中。在步驟21〇中（原料 乾拌），這些乾燥原料在攪拌機中乾摔一段時間，最好是 1到5分鐘。在步驟22〇中（加水），將水加入混合物中。 水的添加量應視特殊用途所需之黏稠度來決定。需要多 少水來給予所需如流動性及工作性的性質通常是藉由水 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7 五、發明説明（ 灰比W/C來決定’一般是介於〇 35與i之間以 為最佳。當所需拌合用的水計算出來後，必須估計在固 體原料中已經存有多少含水量，如步驟20"，並將之 扣除。拌合物㈣度一般是低於45 ^，最好是在乃。〔左 右。特殊的、溫度狀況取決於拌合物巾LD_CSH &量及立 他添加劑如.纖維素乙喊的類型與數量等因素。在步驟⑽ 中（授拌），在授拌機中的配比材料需授拌-固定時間， 最好約1到5分鐘。拌合物的溫度__般應低於价，最 好疋在25C左右。特殊的溫度狀況取決於拌合物中[d_ CSH的量及其他添加劑如纖維素乙醚的類型與數量等因 素。接近預期的使用時間時，在步驟24〇(加入LD csh) 中，依據表2將低密度CSH稱重並將之加入攪拌機中。 配比材料在攪拌機中需搜拌—固定時間，最好約丨到5 分鐘。介於將低密度CSH加入混合物中（包括授掉時間） 與預估的使用時間之間的長度必須低於此混合物的硬化 時間。因此’為了避免混合物在卡車中硬化，可以在工 地現場將CSH加入並使用可攜式的攪拌機攪拌。拌合物 的溫度一般應低於45。〇最好是介於25。〇到3〇t之間。 特殊的溫度狀況取決於拌合物中LD CSH的量及其他添 加劑如纖維素乙醚的類型與數量等因素。在高溫環^ 中，如酷熱氣候中，拌合物的溫度可使用如冰塊來取代 部分水量而加以控制。在步驟25〇中（拌合物傾；戈），將 拌合物傾洩入如建築模版中。 第3圖說明針對FRC擠壓用途且含有低密度CSH之 第18頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、v 一口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 似水泥混合物製造方法的範例。 耗例在步驟300中（加入包括 LD-CSH(若為乾燥原料）的固體 匕括 τ )水泥、矽砂、骨材、 纖維、添加劑、減水劑及其他添加物依據表3之數量分 2秤重並加入如Eirieh搜拌機的拌合機器中。在步驟川 中（乾拌原料），這些乾燥原料在擾 丁寸社欖拌機中乾拌一段時間， 最好是！到5分鐘。在步驟32G中（加入水並包 LD-CSH(若為泥浆狀態）），將水加 物中。水的添加 置疋取決於特殊用途所需的黏稠度。水量應根據梦砂及 L:…浆已含有的水量來加以調整。對於所需特性如 流動性及工作性之靈i Μ ^ ^ ^ 需要所加的總水量通常是由水與固離 物之比例(W/S)來決定’一般介於〇4與12之間，以二 至〇·8為最佳。當拌合用水量計算出來後，必須如步驟300 估計在固體原料中已經存在的含水量，並將之扣除。拌人 物的溫度-般應低於45t，最好是在饥左右。特殊的 溫度狀況取決於拌合物中LD_CSH的量及其他添加劑如 纖維素乙喊的類型與數量等因素。在步驟33〇中（濕摔原 料）’將搜拌機中的配比搜拌—固定時間以ι至5分鐘 較佳I步驟340中(將材料倒入揉捏機中揉捏成水泥 漿），將拌合物倒人揉捏機中並將之揉捏—段時間以形成 類似麵栖的水泥砂讓。在步驟350中（將砂漿倒出並轉移 至除氣的部分），將砂浆倒出並送到擠麼裝置的除氣部分 以真空方式去除内部空氣。在步驟360中（將已去除空氣 之水泥砂漿透過鑄模冑壓），將水泥砂漿填入擠壓器並透 過鑄模擠壓以形成新鮮的製品。在步驟37〇中（將此新鮮 第19頁 本紙張尺度w關家鮮(CNS1X^格⑽謂姻 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、\呑 秦 23 3 9 312 \ 五
發明説明( '-在控制的％境中預先固化），此新鮮製品在受到控制 、衣境中預固化一段固定時間，一般大約$ 5代相對溼度 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 為80/〇在步驟380中（在飽和蒸氣環境中以高溫高壓 化新鮮裝。口）’將製品放入壓力鍋中並以約！ 8 〇。。的溫度 从蒸氣固化約8個小時。在步驟39〇中（完成擠壓之魔 成。口）此成σσ依據所需在表面進行磨光或上漆的動作便 可完成。 _______ 表 3 原料 添加範圍 範例 水泥 15-60% 44.5% >5夕砂 0-60% 29.7% 骨材 0-40% 10% 纖維（包括人造纖維） 0-15% 9% 添加劑 0-2% 0% 黏性加強劑 0.2-3% 1.5% 減水劑 0-2% 0.3% 輸氣劑 0-1% 0% 低密度CSH 2-20% 5% 為重量百分比 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以下的原料可作為一較佳實施例的範例。水泥為目前 使用於傳統擠壓製程上的普通波特蘭水泥。矽砂是通過 200號篩的研磨石夕砂。而骨材最好是石夕質骨材，如煤胞、 珍珠石、飛灰及爐底灰等，其顆粒大小約在50到250微 第20頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2ΐ〇χ297公釐) 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 米之間。纖維可以是纖維素纖維或人造聚合物纖維。纖維 素纖維如以敲打加工的牛皮紙漿。當在拌合水時紙漿的含 水量（約9%)需加以考慮。添加劑包括了任何能達到混合物 所需特性的化合物，如鋁粉。低密度CSH為Micr〇-cel E(World Minerals，Lompoc，CA)或根據下述範例】或2 所調製的LD-CSH。所需的用水量取決於配比需要的黏 稠度而定。
範例1 備製低密度CSH 石灰水的處理是以每公斤石灰（CaO)加6公升水的比 例加以拌合。須注意的是本範例製程同時適用於都市用水 或工業用水的使用。將水注入拌合槽中並以蒸氣加熱至約 6 5 °C。蒸氣將會增加額外的水量。1 3 0 0公斤的拌合生料需 要628公斤的石灰並使之熟化成約3767公升的石灰水， 並且在泥漿中佔約40%的固體石英砂約672公斤的乾燥重 量加入已熟化的石灰中擾拌。 研磨過的石英砂以下述方法備製。石英砂以垂直搜摔 球形研磨使90%體積的矽砂顆粒直徑大小低於i丨.6微米 並以 Malvern'’Mastersizer”雷射衍射粒子尺寸分析儀加以 量測。 此泥漿攪拌約1 5分鐘後便將之輸送到攪拌壓力容器 中。加入水以調整泥漿之黏性。以蒸氣加熱泥漿達到約 700±5 0kPa的壓力。藉由蒸氣導入容器中可在此壓力下持 續進行反應。藉著間歇性蒸氣的喷射將材料維持在此壓力 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A7 B7__ 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 下約3個小時。在飽和壓力下3個小時後，容器中的壓力 須在30分鐘内喷出下降至約270kpa。接著將材料倒入槽 内並以強風使泥漿中的蒸氣釋放出來。最後以石灰水稀釋 /尼聚形成約10-12 %重量百分比的乾燥低密度CSH固體並 將之輸送到一攪拌儲槽。
IL例2加入研磨矽砂備製低密度CSH 以下的範例描述石灰與研磨石英砂轉變為低密度 CSH僅需約2小時的反應時間且未反應的矽成分不超過 10% 〇 平均顆粒大小在0 · 3到〇 · 5 m m的石夕砂是以垂直授拌球 形研磨成顆粒大小約D[90] = 8_84pm。D[90]表示有90°/〇重 量的矽砂其顆粒直徑小於該值，其大小是以 Malvern’’Mastersizern雷射衍射粒子尺寸分析儀加以量 測。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著將石灰與磨碎的矽砂在攪拌壓力容器中混合擾 拌成水狀的泥漿。石灰與矽砂磨碎的比例約為1:1。將水 加入讓濃度成為4%士1 %的乾燥固體。反應在40分鐘内從 環境溫度加熱到170 土 5 °C而蒸氣壓力為750 士 5kPa。此攪拌 壓力容器便在此種狀況下維持約2小時。 如同範例1及範例2中所合成的矽酸鈣水化物或市面 上可獲得的CSH其性質提供如下。表4提供各種低密度 CSH材料的物理性質。表5提供低密度CSH材料典型的 化學成分分析。 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 2分鐘。此時砂漿轉變成Hobart型態的混合物並接著揉捏 2到3分鐘以更進一步使砂漿均勻。將砂漿取樣置入200ml 的塑膠瓶中並將一 RTD溫差電偶插入混合物中。將此容 器密封放入置於維持在 22 °C培養室中的熱量計 (Calorimetre de Langvant)内。 請 先 閲 面 之 注 表6 a&tb 波特蘭蓮過2〇〇號筛~鐵維素低密度~~W 水泥 研磨矽砂 纖維 微球體 CSH A 39 39 11 0 11 71 B 39 39 11 6 5 64 C 39 39 11 11 0 56 總乾燥 重量之重 量百分比。 *用水量 比例係根據乾燥成分 總重量 以維持砂 聚工作性的 一致0 意 事 項 再 填 寫 本
訂 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 當固化每一個樣本時會收集其溫度及時間的資料並 將其繪成第4圖。對每一個樣本而言，最高溫度的時間 (Tmax)及最大溫升率的時間（Tmaxrate)將被紀錄下來。如表 7所不’ CSH增加時Tmax便下降，顯示了低密度CSH在 纖維水泥配比中的加速影響。配比A(l 1%的LD-CSH)到 達Tmax約比配比C(無ld-CSH)快了 70%。配比B(5°/〇的 LD-CSH+陶微球體）到達Tmax約比配比c快了 6〇%。對 於Tmaxrate而言，配比a較配比c快了 80%，而配比B 較配比C快了 7 5 %。 第24頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 表7 配比 Tmax(小時r 丄 maxrate(小時 A 9.5 3.6 B 11.2 4.9 C 30.1 19.9 a恩古办丄h η士时 ~ b旦.、、田 杰 — 最高溫度的時間。b最大溫升率的時間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 範例4使用低密度C S Η混凝土配比之加速固化 無添加纖維之混凝土漿係依據表8所調製的。波特蘭 水泥（Blue Circle Southern)、天然原石（〇 24mm 到 4mm)及 高範圍的減水劑（HRWR，Melmet®F-15，SKW Chemical)與 氣化鈣粉末（AR grade，Aldrich Chemical)或是乾燥低密度 CSH(Micro-cel E⑧，World Minerals，Lompoc，CA)混合。 將這些乾燥成分放入Eirich攪拌機中混合約1分鐘，接著 將其輸送到Hobart攪拌機中與水混合以達到相似的砂漿 工作性。 表8 配比 波特蘭水泥 天然原石，0.24-4mm HRWRa CaCl2 LD-CSH 水13 D 200 800 3 0 55 205 E 200 800 3 2 0 100 F 200 800 3 0 0 100 單位為克。a高範圍減水劑。b調整用水量以維持一致的 砂漿工作性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一經攪拌後，將每一混凝土漿取樣置入200ml的塑膠 第25頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 瓶中並將一 RTD溫差電偶插入混合物中並將此容器放入 置於維持在 22 °C固化室中的熱量計（CalorimeUe de Langvant)内。將時間及溫度資料如範例3所述加以收集。 表9指出有關加速混凝土固化方面低密度CSH與CaCh 的比較。配比D(5.1°/。的LD-CSH)到達Tmax約比配比F(無 LD-CSH)快了 65%左右，而到達Tmaxrate快了 80%左右。 表9 配比 Tmax(小時 Tmaxrate(小時）b D 10.5 5 E 19.5 15 F 31.3 25.4 a 田士 mo η士 ea b . 最尚溫度的時間。最大溫升率的時間。 H.. M . 5_含有機添加物之擠壓爐錐水泥 其低密度CSH對固化行為之影響 可擠壓纖維水泥砂漿係根據表1 〇所調製。水泥、矽 砂、纖維及氯化鈣是從前述之範例所列之來源而得。在這 些試驗中’將有機混合物VEA(—種甲基氫氧根乙基纖維 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 素的專利等級 ’ Shin-Etsu Chemical)與 DA(Melmet F-15, SKW Chemical)加入以改善砂漿之流動性及工作性。將固 態成分放入高速Eirich R-02攪拌機中混合並接著在 Hobart攪拌機中與水混合。所製造出來的砂漿接著被擠壓 成直角邊緣之版’ 50mm寬l〇mm厚，使用有著75 mm筒 第26頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 表11 配比 Tmax(小時r Tmaxrate(小時） G 60 46 Η 82 69.5 I 28 19 J 26 17 G+lwt% CaCl2 26.6 22 最高溫度的時間。b最大溫升率的時間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 範例6 範例1低密度CSH與Micro-cel E 在加速性影響之比較 可擠壓纖維水泥砂漿樣品是根據表1 2的比例使用 範例5所敘述的方法所調製的。含有相同用量於範例1 中所備製的低密度CSH與Micro-cel E的配比是拿來與 無添加低密度C S Η之配比作比較。每一個配比所擠壓成 形89mm寬25mm厚的版置入維持在50°C及80%相對溼 度的養生室中。厚版當其可承受75 kg的載重而不變形時 便可視為”硬化”。如表13所示，兩種型式的低密度CSH 加速硬化時間約8 0 %。 、可 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表12 配比 波特蘭 水泥 通過200號篩 研磨矽砂 纖維素 纖維 VEA DA 空心陶 微球體 低密度 CSH 水11 K 38.5 25.7 9 1.5 0.3 25 0 54 L 35.5 23.7 9 1.5 0.3 25 5b 54 Μ 35.5 23.7 9 1.5 0.3 25 5C 54 第28頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) A7 B7 1239323 五、發明説明（） 狀物的Han die實驗室擠壓器。 表10 配比 波特蘭 水泥 通過200號 研磨矽砂 纖維素 纖維 VEA DA 空心陶 微球體 低密度 CSHa G 41.7 27.8 9 1.5 0 20 0 56 Η 41.5 27.7 9 1.5 0.3 20 0 56 I 39.7 26.5 9 1.5 0.3 20 3 56 J 39.9 26.6 9 1.5 0 20 3 56 G+lwt% 41.7 27.8 9 1.5 0 20 0 56 CaCl2 乾燥成分為； 總乾燥重量之重量百分比。a Micro-cel E® b 0 用水 量比例 係根據乾燥成分總重量以維持砂漿工作性的 一致 〇 砂漿硬化時間及溫度使用 RTD 溫差電偶插入約 200 毫升的擠壓砂漿中並將其記錄成範例3 及4。如表1 1 所 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 示’ 3 °/〇的低密度C S Η與相當高劑量的有機混合物可有效 的加速可擠壓纖維水泥砂漿之硬化時間。加速性的大小可 與氣化鈣之影響相比較。比較配比Η(無LD-CSH)與1(3% 之 LD-CSH)，達到 Tmax 約快了 65%而 Tmaxrate 約為 7〇%。 對配比G(無LD-CSH)與J(3%之LD-CSH)而言，含LD-CSH 的配比到達Tmax約快了 55%而Tmaxrate約為6〇%。 第27頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 A7 B7 五、發明説明（） 乾燥成分為總乾燥重量之重量百分比。a用水量比例係根 據乾燥成分總重量以維持砂衆工作性的一致。b範例1之 低後度 CSH。cMicro-cel® E 低密度 CSH。 表13 配比 硬化時間（小時） ' ^ K 35 — L 6 Μ 6 範例 7低密度纖維水泥對纖維水泥砂漿 通過鏟掇德尺寸穩定度之影響 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} %· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可擠壓纖維水泥砂漿使用範例5相同之成分及方法加 以調製。低密度CSH是用來代替水泥及研磨過的矽砂，並 將水泥及矽砂維持在6:4的比例。89mm寬及25mm厚的 版是用有著75-mm筒狀物的Handle實驗室擠壓器所擠壓 成形並且在50°C及80%相對溼度的環境中硬化12小時。 接著將厚版置入1 80 °C飽和蒸氣的壓力鍋中固化8小 時。最後將厚版切成數塊並量測每一塊的斷面積。量測 在高壓蒸氣養生後的每一個斷面積增加率。與低密度 C S Η含量相關之結果列於表1 4中。 第29頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 訂· 1239323 A7 B7 五、發明説明（） _表 14_ 低密度CSH(wt%) 斷面積增加量（小時） 0 〜15-20 1 8.4 2 6.5 3 5 4 6.5 5 6 10 〜2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 這些結果顯示加速新鮮纖維水泥砂漿的硬化時間對 於脫模後的膨脹有較佳的影響。 範例8 低密度C S Η對於可擠壓纖維水泥 之強度對重量比之影響 纖維水泥砂漿是使用依據表15之材料，LD-CSH除 外，及範例5之方法所調製。 表f5 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 配比 波特蘭 水泥 通過200號篩 研磨矽砂 纖維素 纖維 VEA DA 低密度 CSHa 水 N 49.3 32.9 11 1.5 0.3 0 41.8 0 45.6 30.4 11 1.67 0.3 11 62.6 P 42.9 28.6 11 2.2 0.3 15 68.9 Q 39.9 26.85 11 2.25 0.3 20 83.5 R 33.1 22.1 11 3.5 0.3 30 116 S 27.5 18.3 11 3.92 0.3 50 144 第30頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239323 時 鋼 試 其 由 如 含 量 A7 i、發明説明（ 成分為總乾„- 夏Ϊ之重量百分比。a範例1之低密度 CSH。b用水量比例係 1糸根據乾爍成分總重量以維持砂漿黏 稠度及工作性的一致。 一混口均勾後’將每一種配比使用有著75-mm筒狀 物的Handle實驗室擠壓器經過方形鑄模擠壓& 1〇匪厚 5〇mm寬的版。將每一種配比製成的厚版當其離開鱗模 與可擠壓材料切開’放置12小時使其硬化後放入壓力 中以1 80 C的蒸氣固化丨2小時。固化過後將厚版切割成 驗用試體’量測並秤重來計算其乾燥密度（D)並接著將 放入MTS萬能試驗機中來測試其極限抗拉強度。可藉 將極限抗拉強度除以配比密度以求得強度對重量之比。〃 表16所示’使用低密度CSH的配比可比未含低密度CSH 較緊實的材料達到更高的強度對重量比。低密度CSH的 量可加以調整以使纖維水泥配比達到最大之強度對重 比0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表16 配比 —度 極限強度(MPa)/密度 N 1.28 5.65 0 1.08 7.32 P 1.00 6.27 Q 0.87 7.01 R 0.66 5.28 S 0.57 2.63 第31頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 1239323 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述所說明及描述的實施例是提供做本發明特定較 佳實施例的例子。對於熟知此技術的人士可對本實施例做 各種變化及修改而不會背離本發明的精神及觀點，本發明 的觀點僅受有關之專利申請範圍所限制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第32頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

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力速固化的纖維水泥配比，該配比至少包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一波特蘭水泥； 一石夕砂； 一纖維素纖維.；及 "於0 · 5 %至5 0 %重量百分比之低密度石夕酸鈣水化 物加速劑用來減少該配比的固化時間。 2·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中至少包含50/〇 至1 5%重量百分比之低密度矽酸鈣水化物加速劑。 3·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中上述之低密度 石夕酸舞水化物加速劑之巨積密度在〇 〇15 g/cm3與 1.5g/cm3 之間。 •如申3青專利範圍第1項所述之配比，其中至少包含一定 量之該低密度矽酸鈣水化物加速劑足以加速該配比之 固化至少比相同配比而無添加該低密度矽酸鈣水化物 者快10%。 5’如申請專利範圍第4項所述之配比，其中至少包含一定 量之該低密度石夕酸媽水化物知速劑足以加速該配比之 固化至少比相同配比而無添加該低密度矽酸鈣水化物 者快50%。 第33頁 ’ ’氏饮尺度週用〒國國家標準（CNS) A4規格⑵.0 ： 297公坌 1111 -------I » 1---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 韶 C8 D8 六、 申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中上述之低密度 石夕酸約水化物是一種合成的低密度石夕酸妈水化物可當 作過濾材料、吸附劑及農用化學品攜帶物。 7.如申請專利範圍第1項所述之配比，其中上述之低密度 矽酸鈣水化物是以泥漿方式加入。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中上述之低密度 矽酸#5水化物是以乾燥粉末方式加入。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更包含介於 25%至50%重量百分比之波特蘭水泥。 10·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中上述之石夕砂為 通過200號篩之大小。 11 ·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更包含介於 2 5 %至5 0 %重量百分比之矽砂。 12.如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更包含介於 5%至I5%重量百分比之纖維素1纖維。 13·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更進一步包含 水。 第34•頁 本紙張尺度適用中國國家標進（CNS)A4規格（2i〇 X 297公釐） --I I I I I--I -ml —--訂.— 丨 — 丨 - --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 A8 B8 C8 D8 經濟部¾慧財產局員工消費合作钍印製 六、申請專利範圍 14·如申請專利範圍第13項所述之配比，其中上述之固體 成分介於5°/。至10%左右。 1 5 ·如申晴專利範圍第1 4項所述之配比，其中上述之配比 是使用於海契克製程中。 16.如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更進/步包含 "於0 %至5 %的一添加劑。 17·如申請專利範圍第16項所述之配比，其中上述之添加 劑是由黏稠度改良劑、防火劑、防水劑、芡粉、色素、 著色劑、塑化劑、分散劑、定型劑、絨毛物、排水用途、 乾濕強度用途、矽材料、鋁粉、黏土、高嶺土、氫氧化 r 銘、雲母、低聚瓷土、碳酸鈣及矽礦石等所挑選出來的。 1 8 ·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更進一步包含 介於0%至40%的一種骨材。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述之配比，其中上述之骨材 是由陶微球體、蛭石、珍珠岩、火山灰、飛灰及爐底灰 中所挑選出來的。 2 〇 ·如申請專利範圍第1項所述之配比，其中更包含足夠之 第35頁 中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 i、Μ ) *^tT--------- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A、申請專利範圍 低密度石夕酸約水化物加速劑以製造出密度介於 0.6 g/cm3與1 ·2 g/cm3之間的產品，其中上述之產品的強度 對重量比較高於無添加低密度碎酸約水化物之相同產 品 ° 21 · —種加速固化的纖維水泥配比，該配比至少包含： .一似水泥黏結劑； 一骨材，及 一介於0 · 5%至5 0%重量百分比之低密度矽酸鈣水化 物加速劑，用來減少該配比的固化時間，其中該低密度 矽酸鈣水化物是以一足夠降低該配比之固化時間的量 所加入的。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項所述之配比，其中上述之似水 泥黏結劑為波特蘭水泥。 23. 如申請專利範圍第22項所述之配比，其中更包含介於 15%至60%重量百分比之該波特蘭水泥。 24. 如申請專利範圍第22項所述之配比，其中更包含介於 25%至50%重量百分比之該波#蘭水泥。 25·如申請專利範圍第21項所述之配比，其中上述之骨材 為矽砂。 第36頁 — .- --- 本紙張尺度適用中國國家標進（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------•裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 26·如申請專利範圍第25項所述之配比，其中上述之 為通過200號篩之大小。 發砂 27.如申請專利範圍第25項所述之配比，其中更包含介於 0%至6 0%重量百分比之該矽砂。 28.如申請專利範圍第25項所述之配比 25°/。至5 0%重量百分比之該矽砂。 29·如申請專利範圍第2 1項所述之配比 含纖維。 其中更包含介 於 其中更進一步包 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作钍印製 3 0·如申請專利範圍第29項所述之配比，其中上述之纖維 為纖維素纖維D 31·如申請專利範圍第30項所述之配比，其中更包含介於 5 %至1 5 %重量百分比之該纖維素纖維。 32.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更包含介於 2%至2 0%重量百分比之低密度矽酸鈣水化物加速劑。 3 3.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更包含介於 5%至1 5%重量百分比之低密度矽酸鈣水化物加速劑。 第37頁 國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1239323 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 4.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物加速劑之巨積密度介於0·015 g/cm3與 1 · 5 g / c rn 之間。 3 5·如申請專利範圍第21項所述之配比，其中至少包含一 定量之低密度石夕酸約水化物加速劑足以加速該配比之 固化至少比相同配比而無添加低密度石夕酸妈水化物者 快 10%。 36.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中至少包含一 定量之低密度矽酸鈣水化物加速劑足以加速該配比之 固化至少比相同配比而無添加低密度石夕酸辦水化物者 快 50% 〇 37·如申請專利範圍第21項所述之配比，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物是一種合成的低密度矽酸鈣水化物可 當作過濾材料、吸附劑及農用化學品攜帶物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------JL叮· —------- Φ 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 3 8 ·如申請專利範圍第2 1項所述之配比，其中上述之低密 度石夕酸4弓水化物是以泥漿方式加入。 3 9 ·如申請專利範圍第2 1項所述之配比，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物是以乾燥粉末方式加入。 第38頁 本紙張尺度適用中國國家標進（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 」 1239323
六、申請專利範圍 4〇.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更進一步包 含水。 41·如申請專利範圍第4〇項所述之配比，其中上述之固體 成分介於5%至10%左右。 42·如申請專利範圍第4 1項所述之配比，其中上述之配比 是使用於海契克製程中。 43·如申請專利範圍第2 1項所述之配比，其中上述之配比 是使用來形成可擠壓產品。 44.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更進一步包 含一添加劑選自由黏稠度改良劑、防火劑、防水劑、芡 粉、色素、著色劑、塑化劑、分散劑、定型劑、絨毛物、 排水用途、乾濕強度用途、石夕材料、銘粉、黏土、高嶺 土、氫氧化鋁、雲母、低聚瓷土、碳酸鈣及矽礦石等所 組成之群集。 45·如申睛專利範圍第21項所述之配比，其中更進一步包 a 〇‘至40%的骨材選自由陶:^球體、虫至石、珍珠岩、 火山灰、飛灰及爐底灰中所組成之群集。 4 6 ·如申請專利範圍第2 1項所述之配比，其中更包含足夠 第39頁 本紙張尺度適用ϋ國家標進（CNS)A4規格（21〇/ 297公斐：")~" --—--^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ~ " 之低密度石夕酸舞水化物加速劑以製造出密度介於〇 .6 g/cm3與1.2 g/Cm3之間的產品，其中上述之產品的強度 對重量比較尚於無添加低密度矽酸鈣水化物之相同產 品 ° 47.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更進一步包 含0 · 2 %至3 °/。的黏性加強劑。 48·如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更進一步包 含0.2%至3%的減水劑。 49.如申請專利範圍第21項所述之配比，其中更進一步包 含0.2°/◦至3%的輸氣劑。 5 0 · —種調製加速固化似水泥配比的方法，該方法至少包 含： 形成一種包含水泥、石夕砂、骨材、纖維、添加劑及 減水劑的混合物； 將該混合物乾拌一段預定的時間； 將水加入該混合物中； 將該混合物拌合第一段預定之時間，其中該混合物 在第一次拌合時的溫度是低於45 °C ; 將低密度矽酸鈣水化物加入該混合物中； 將該混合物拌合第二段預定之時間，其中該混合物 第40頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公f ) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - I I I I I I I ^ « — — — I— — — — . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239323 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 /、、申請專利範圍 在第二次拌合時的溫度是低於45°C ; 將該混合物澆灌於所需之模具内；並 讓該混合物硬化； 其中上述之低密度矽酸鈣水化物之添加量與相同配 比卻無添加低密度矽酸鈣水化物來比較足以降低該混 合物的硬化時間。 51·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中更包含介於 0 · 5 %至2 0 %之低密度矽酸約水化物加速劑。 52·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物加速劑之巨積密度介於0.015 g/cm3與 1.5 g/cm3 之間。 53. 如申請專利範圍第50項所述之方法，其中至少包含一 定量之低密度矽酸鈣水化物加速劑足以加速該配比之 固化至少比相同配比而無添加低密度矽酸鈣水化物者 快 65%。 54. 如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物是一種合成Θ低密度矽酸鈣水化物可 當作過濾材料、吸附劑及農用化學品攜帶物。 5 5.如申請專利範圍第50頊所述之方法，其中上述之低密 第41頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2丨0 x 297公& ) — — IIII1III — Aw —— — — — — I— ^ «— — — — — — I— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
申睛專利範圍 度矽酸鈣水化物是以泥漿方式加入。 56·如申請專利範圍第5Q .^ 心万法，其中上述之低密 又矽酸鈣水化物是以乾燥粉末方式加入。 57·如申請專利範圍第5〇項所述 ία 峭所C之方法，其中上述之混合 物3有15%至5 0%的波特蘭水泥。 58.如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之混合 物含有0 %至7 0 %的石夕砂。 59·如申請專利範圍第5〇項所述之方 甘士 L丄0人 π 〜乃忐，其中上述之混合 物含有0%至40%的骨材，該骨松遝&丄， l ^ ^ ^ 月何選自由砂石、天然岩 石或礫石及爐底灰所組成之群集。 60·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之混合 物含有〇%至15%的纖維，該纖維可以是纖維素或合成 聚合物或是其組合而成的。 61·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之混合 物含有0%至2%的添加劑，該添加劑選自由黏稠度改良 劑、防火劑、防水劑、芡粉、色素、著色劑、塑化劑、 分散劑、定型劑、絨毛物、排水用途、乾濕強度用途、 矽材料、鋁粉、黏土、高嶺土、氫氧化鋁、雲母、低聚 Φ國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Μ ) ^1 ϋ n 1 n n I in n ^* n n n i_l I 1>_1 一 a I B^i ·ϋ ϋ »ϋ ϋ I φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 六 申請專矛 瓷土、 62 碳酸飼及矽礦石等所組成之群集 •:申請專利範圍第5。項所述之方法，纟中上述之混合 更進一步含有0%至0.2%的自平劑。 •如申請專利範圍第50項所述之方法， 物含有 〇%至2%的減水劑 其中上述之混合 4·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之混合 物更進一步含有〇%至1 %的輸氣劑。 65·如申請專利範圍第5〇項所述之方法，其中上 比在0 · 3 5到1之間。 述之水灰 66·如申請專利範圍第5〇項所述之方 比為0.4 5。 法，其中上述之水灰 ------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 67·如申請專利範圍第5〇項所述之方法，其中上述之混合 物更進一步含有冰。 68.如申請專利範圍第5〇項所述之方法，其中上述之混合 物的溫度在第一次拌合時為25°C。 69·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之混合 第43頁 本紙張尺度適用中國國家缥準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 1239323 A8 B8 C8 D8 六 上述之乾拌 申請專利範圍 物的溫度在第二次拌合時在25。(：到3 〇ct之間 7〇·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中 時間為1至5分鐘。 71.如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之第一 次拌合時間為1至5分鐘。 72·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之第二 次拌合時間為1至5分鐘。 73·如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之配比 是用於水中用途。 74.如申請專利範圍第50項所述之方法，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物是於工地現場才加入的。 75·—種可擠壓且加速固化的纖維水泥配比，該配比至少包 含波特蘭水泥及所選用以降低該配比固化時間之至少 2 %至2 0 %的低密度石夕酸舞水化物加速劑。 76·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中至少包含5〇/〇 至1 5 %的低密度矽酸#5水化物加速劑。 第Μ頁 適用中國3家標準（CNS) Α4規袼（210 X 297公f --------—-泰裝--------訂---------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [239323 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於 六、申請專利範圍 77·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中至少包含足 夠的低密度矽酸鈣水化物加速劑以降低脫模後斷面積 增加所造成的膨脹率在6.5%以下。 78. 如申請專利範圍第75項所述之配比，其中上述之之低 密度矽酸鈣水化物加速劑之巨積密度介於〇.〇丨5 g/cm3 與1 ·5 g/cm3之間。 79. 如申請專利範圍第75項所述之配比，其中上述之低密 度石夕酸鈣水化物是一種合成的低密度矽酸鈣水化物可 當作過濾材料、吸附劑及農用化學品攜帶物。 8〇·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物是以泥漿方式加入。 81·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中上述之低密 度矽酸鈣水化物是以乾燥粉末方式加入。 82.如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更包含介 15%至60%之波特蘭水泥。 83·如申請專利範圍第75項所述之配 配比，其中更進一步包 含介於0%至60%之矽砂。 第45頁 -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239323 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 8 4 ·如申請專利範圍第8 3項所述之配比，其中上述之矽砂 為通過2 0 〇號篩之大小。 85.如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更進一步包 含介於0%至15%由纖維素纖維及合成聚合物纖維所選 出之纖維。 8 6 ·如申請專利範圍第8 5項所述之配比，其中上述之纖維 為纖維素纖維。 8 7.如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更進一步包 含介於0%至40%之骨材。 88·如申請專利範圍第87項所述之配比，其中上述之骨材 選自由陶微球體、蛭石、珍珠岩、火山灰、飛灰及爐底 灰中所組成之群集。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 89·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更進一步包 含介於0%至5%之添加劑。 川·如申請專利範圍第89項所述之配比，其中上述之添加 劑選自由黏辆度改良劑、防火刺、防水劑、笑粉、色素、 著色劑、塑化劑、分散劑、定型劑、賊毛物、排水用途、 乾濕強度用途、料料、_、黏土1心、氨氧化 太紙張尺ϋ用；驾蜀家標準（CNSM.彳規 第46頁 1239323 六、申請專利範圍 鋁、雲母、低聚瓷土、碳酸鈣及矽礦石等所組成之群集 步包 91·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更進 含介於0.2%至3%之黏性加強劑。 92. 如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更進—步包 含介於0%至2%之減水劑。 93. 如申碩專利範圍第75項所述之配比，其中更進一步包 含介於0%至1 %之輸氣劑。 94·如申請專利範圍第75項所述之配比，其中更進一步包 含水。 95·—種形成似水泥材料的方法，該方法至少包含： i 調製含有似水泥黏結劑及骨材的配比； 添加一定量之矽酸鈣水化物於配比中並足以降低該 配比之固化時間；及 將該配比固化一段時間以足夠讓材料硬化，· 其中上述之配比硬化時間至少比無添加矽酸鈣水化 物之相同配比所花的硬化時間少丨〇0/。。 96.如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之配比 硬化時間至少比無添加石夕酸妈水化物之相同配比所花 、紙張同令國家嘌泣規袼公釐） 1239323 、申請專利範圍 的硬化時間少20% 97.如申請專利範圍第95項所述之方 泥黏結劑為波特蘭水泥。 98·如申請專利範圍第97項所述之方法， 含有15%至5〇%的波特蘭水泥 99·如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之骨材 含有矽砂。 100·如申請專利範圍第99項所述之方法，其中上述之配比 含有0%至70%的矽砂。 101.如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之配比 含有0%至40%由砂石、天然岩石或礫岩及爐底灰所挑 選出來的骨材。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 1 02·如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之配比 更進一步包含有纖維。 1 〇 3 ·如申請專利範圍第9 5項所述之方法，其中上述之纖維 為纖維素纖維。 第48貫 1239323 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 104·如申請專利範圍第95項所述之 ^ /、〒上述之配比 含有0 %至2 °/◦的添加劑，該添加劑選自ώ 片J避目由黏稠度改良 劑、防火劑、防水劑、$粉、色素、著色劑、塑化劑、 分散劑、定型劑、絨毛物、排水用途、乾濕強度用途、 矽材料、鋁粉、黏土、高嶺土、氫氧化鋁、雲母、低聚 究土、碳酸鈣及矽礦石等所組成之群集。 1〇5.如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之混合 物更進一步包含有0%至0.2%的自平劑。 106.如申請專利範圍第％項所述之方法，其中上述之混合 物更包含有0。/◦至2%的減水劑。 1〇7.如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之混合 物更進一步包含有0%至1 %的輸氣劑。 108.如申請專利範圍第95項所述之方法，其中上述之配比 是用來生產建築材料^ ------1 1---^ --------訂----I---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第49頁 械張又度適时國國家標
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