CN1602286A - 水泥组合物及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可固化水泥组合物，该组合物包括(i)水泥组分，其包括至少为25％的铝酸钙，其中至少40％为单铝酸钙，所述水泥组合物可选地含有一种或多种颗粒填料，但含有小于10％(重量)的硫酸钙，该百分比为以水泥组分的重量为基准的重量百分比，以及(ii)有机聚合物的水乳浊液，相对于(i)的(ii)的量可用于提供聚合物固体与(i)的重量的重量比为0.5∶1－10∶1，优选0.6∶1－2.5∶1，或(iii)可分散的有机聚合物，并且可分散的有机聚合物的量可使聚合物与(i)的重量的重量比为0.5∶1－10∶1，优选0.6∶1－2.5∶1。该水泥组分(i)优选含有有效量的纤维以改进从可固化组合物获得的涂料的抗拉强度，但是不超过5％的水泥组分(i)的重量。该无水组合物包括上述成分(i)和(iii)，可将其在矿井中与水进行混合。

Description

水泥组合物及其使用方法
技术领域
本发明涉及适合用于涂层表面的材料，尤其用于岩石的表面，涉及其制备方法以及使用本发明的材料进行表面处理的方法。
背景技术
过去曾建议将涂料施用于矿井中的岩石表面，其目的是提供支撑或气体障碍物，其通过喷涂有机聚合物的水乳浊液并且使该乳浊液凝结，用以在该表面产生薄膜或表层形式的柔性涂层。为此目的已经披露的聚合物包括聚氨基甲酸酯和聚氯丁二烯。后者已经披露于南非专利第8203384号。
最近WO 98/58886披露了一种含有两部分的组合物。一部分是有机聚合物的水乳浊液，例如乙烯和乙烯基乙酸酯的共聚物。另一部分是水泥组合物，其能够吸收至少其自身重量的水分。所披露的水泥组合物为钙钒石形成的(ettringite-forming)组合物。制备钙钒石的公知方法是用硫酸钙、石灰和高铝水泥源进行制备。在WO98/58886中使用高铝水泥并且该石灰通过普通的波特兰水泥来提供，而硫酸钙通过硬石膏来提供。
在使用时，将该两部分喷涂在矿井的岩石表面以形成涂层。该专利还披露了一种由水泥组合物和干燥的聚合物乳浊液制成的固体干混合物，随后将水加入该混合物中。
日本专利申请第05 170496A号披露了一种防水弹性地板铺设材料，该材料包括高铝水泥且每100份重量的水泥，有5-50份的纤维、30-300份的聚合物、以及50-300份的集聚体(aggregate)。将该聚合物加入水泥中作为水分散体。该专利报道当使用小于50份的集聚体或小于5份的纤维时不会显现足够的强度。
本发明解决的问题
涂料，尤其那些施用于矿井壁的涂料必须具柔韧性且具有适宜的抗拉强度。由披露于上述WO 98/58886的组合物制成的涂料已表现出随着时间推移柔韧性的逐渐损失。经过几个月后最初具柔韧性的产品会出现一种脆化(embrittlement)的趋势。这种长期柔韧性的损失为一种不良特性，特别是对于已经施用于矿井壁的涂料，因而存在提高这类涂料的长期柔韧性的需求。
本发明通过提供一种以铝酸钙为基本成分的新颖的组合物来解决该问题。与预期相反，已经发现可通过降低来自那些披露于WO 98/58886的硫酸钙和石灰的含量来提高由组合物衍生而来的涂料的长期柔韧性，或就硫酸钙而言，可将其从该组合物中完全省去。
另一个问题是需要提高初期抗拉强度(early tensile strength)，例如在涂料用于矿井的2或4小时所显示的强度。本发明的另一个方面提供了一种解决办法。已经发现在2和4小时的抗拉强度可通过在涂层材料中加入少量的、通常小于5％(重量)的增强纤维而明显提高。
发明简述
根据本发明提供一种可固化组合物，该可固化组合物包括：
(i)水泥分，其包括至少25％，优选30-99％的铝酸钙，其中至少40％是单铝酸钙(calcium monoaluminate)，该水泥组分可选地含有一种或多种颗粒填料，但含有小于10％(重量)的硫酸钙，该百分比为基于水泥组分重量的重量百分比；以及
(ii)有机聚合物的水乳浊液，相对于(i)的(ii)的量可提供0.5∶1-10∶1、优选0.6∶1-2.5∶1的聚合物固体与(i)的重量的重量比；或
(iii)可分散的有机聚合物，且其中可分散的聚合物的量可给出0.5∶1-10∶1、优选0.6∶1-2.5∶1的聚合物与(i)的重量的重量比。
发明的有益效果
使用含有铝酸钙的低硫酸钙的组合物的优点在于其可提供增强的长期柔韧性的涂料，并且含有低的硫酸钙但含有增强纤维的组合物的优点在于其可提供不仅具有增强的长期柔韧性而且具有增强的初期抗拉强度的涂料。
发明详述
术语“铝酸钙”是指不仅包括通常书写成水泥符号为CA的铝酸钙的形式，而且还包括其它书写成CA2、C3A、C12A7、C4AF、和C11A7CaF2的含有铝酸盐的水泥，以及还有钙钒石和亚铁铝酸钙(calcium ferroaluminate)。
术语“可固化”包括不含有水的组合物，但可通过添加水将其进行固化。该干燥的组合物包括上述的部分(i)和(iii)，可将其在矿井中与水混合。
优选地该水泥组分(i)包括有效量的纤维用以改进从可固化组合物获得的涂料的抗拉强度，但是不超过该水泥组分(i)的5％(重量)。
水泥组分
水泥组分优选包括30-99％(重量)的铝酸钙。该水泥组分的剩余部分(balance)可包括填料，例如磨碎的粒状高炉矿渣或石灰石，优选以微细颗粒的形式，优选的微粒尺寸类似于工业波特兰水泥。
填料，如果存在的话，优选小于100％(重量)的单铝酸钙的量或(在通过高铝水泥提供铝酸钙的情况下)小于50％(重量)的高铝水泥。
如果需要的话，触变胶和固化控制剂(set control agent)可包含在水泥组合物中。
该水泥组分适宜地含有小于5％(重量)的硫酸钙，较好小于1％的硫酸钙，且更好为基本上不含硫酸钙。
硫酸钙，如果存在的话，可通过含有硫酸钙的材料来提供，诸如β硬石膏、石膏、或熟石膏(plaster of Paris)。
在本发明的优选具体实施例中，水泥组分，除了增强纤维(如果存在的话)和少量诸如缓聚剂(retarder)、促进剂、和诸如树胶这样的悬浮剂的添加剂之外，可基本上由工业级的高铝水泥组成。
铝酸钙
较好至少60％，更好至少75％，最好至少80％的铝酸钙由单铝酸钙(CA)来提供。
该铝酸钙可通过高铝水泥来提供，有时叫做Ciment Fondu，其通常含有约50-80％(重量)的铝酸钙相(或30-65％的单铝酸钙(CA))。
工业高铝水泥典型地含有60％的除了单铝酸钙之外的材料，这些其它材料典型地包括5-10％的钙黄长石C2AS、约2％的C12A7、约1％C2S、约3-5％的玻璃状材料(glassy materials)、以及剩余物，其是混合的铝铁酸钙(calcium aluminoferrites)。
这些其它材料，尽管进行水合，与单铝酸钙相比它们反应相对较慢，并且对初期强度没有明显影响。
高铝水泥
我们意指包括在根据英国标准915第二部分的高铝水泥定义的范围内的任何水泥，即包括不小于32％(重量)的氧化铝且具有在0.85和1.3∶1之间的氧化铝与氧化钙比率的水泥。适合的水泥为披露于英国专利第1,505,417号的Lafarge Fondu水泥，这类水泥的典型分析，以重量计为：
38.5％氧化钙，
39.0％氧化铝，
16.5％氧化铁以及
4.0％二氧化硅。这种水泥典型地含有约40％(重量)的单铝酸钙(CA)。
一种尤为适宜的高铝水泥是一种名称为Secar71的由Lafarge销售的水泥，其分析结果如下：
＜31％氧化钙
＞68.5％氧化铝
＜0.3％氧化铁
＜0.3％二氧化硅。这种水泥含有约65％(重量)的单铝酸钙(CA)。
本发明的说明书中，术语“矿井”是指包括露天开采矿、采石场、和包括隧道的所有地下工程。
本发明应用于建筑行业，用于建筑物的处理包括内部和外部墙、地板、和天花板。
当在矿井中用于支撑时，例如作为钢丝网的替代物，该产品是在岩石表面的柔性涂层。柔性表示涂层变形和允许多块岩石移动的能力、以及涂层保持负载的能力。
聚合物乳浊液
有机聚合物的水乳浊液有时在本领域是指聚合物乳胶液，其可包括作为聚合物的一种或多种宽范围的烯键式(ethylenically)不饱和单体或天然存在的聚合物的均聚物或共聚物。实例包括苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、二乙烯基苯乙烯(divinyl styrene)、异丁烯酸甲酯、苯乙烯和异丁烯酸甲酯或马来酐的共聚物、丙烯酸和丙烯酸酯树脂、乙烯基乙酸酯及其与乙烯和其它烯烃(例如乙烯乙酸乙烯酯)的共聚物、增塑的氯乙烯共聚物。适合的聚合物披露于美国专利第4,849,018号，其结合于此作为参考。可使用聚合物或共聚物的混合物。
优选使用一种聚合物，其具有-50℃～50℃，更好为-10℃～10℃的玻璃化温度(写作Tg)。
可加入诸如Cereclor(氯化石蜡)、邻苯二甲酸二丁酯、和二甘醇的增塑剂以改进柔韧性。以乳浊液的重量为基准，乳浊液的适宜的聚合物固体含量为5-80％，优选至少25％，例如30-70％，更好为45-65％。
当使用可分散形式的有机聚合物时，该可分散聚合物通过干燥已方便地获得，例如喷雾干燥含水聚合物乳浊液。该干燥的聚合物可商业上得到。
纤维
该纤维适宜的长度约为1-30mm，且适宜的直径约为10-40微米。超过约30mm的长度不是优选的，这是因为当喷涂组合物时存在喷嘴被堵塞的危险。该纤维可用诸如聚酰胺这样的合成塑料或诸如聚丙烯或聚乙烯这样的烃聚合物制成。可使用玻璃纤维，在这种情况下，纤维优选用耐碱玻璃制成。可使用钢纤维(steel fibres)但其并非是优选的。
以水泥组合物的重量为基准，适宜的纤维含量是从约0.01％或优选从0.02至5％。应该避免超过5％的量，这是因为这种含量在喷涂该组合物时可造成困难。
根据本发明的另一个方面，用于制备可固化组合物的方法包括形成水泥组分(i)，其包括至少25％的铝酸钙，其中至少40％是单铝酸钙，所述水泥组分可选地包括一种或多种颗粒状填充物，但含有小于10％(重量)的硫酸钙，较好小于5％(重量)，更好基本不含硫酸钙，该百分比为以水泥组分的重量为基准的重量百分比，以及混合所述水泥组分(i)与(ii)有机聚合物的水乳浊液，相对于(i)的(ii)的量可提供0.5∶1-10∶1，优选0.6∶1-2.5∶1的聚合物固体与(i)的重量的重量比或与
(iii)可分散的有机聚合物且其中可分散的聚合物的量可提供0.5∶1-10∶1，优选0.6∶1-2.5∶1的聚合物与(i)的重量的重量比。
涂布方法
根据本发明的另一方面，用于涂布表面诸如岩石表面的方法包括在该表面喷涂：
(a)可固化组合物，其包括如上所述的水泥组分(i)和有机聚合物的水乳浊液(ii)；或
(b)可固化组合物，其包括如上所述的铝酸钙(i)和干燥聚合物(iii)，水已加入其中且连续喷涂以在表面形成至少2mm厚的涂层并使该涂层固化。
当使用有机聚合物乳浊液(ii)时，水可为已存在于乳浊液(ii)中的水，由此使用水乳浊液的水以水合该水泥组分。如果需要或优选的话可加入额外的水。
当将干燥聚合物乳浊液(iii)与铝酸钙(i)一起使用时，必须加入所需要的水用以水合水泥组分。
无论使用乳浊液还是干燥的聚合物乳浊液，水的重量较好为至少50％(重量)的水泥组合物(i)，更好为至少70％或90％。可使用大于水泥组合物(i)重量的水，例如高达2倍、3倍、或甚至5倍。
优选地，通过调整碱/酸的量来控制pH值，从而调整固化时间(setting time)。可加入其它的水泥促进剂或缓聚剂。当需要引发或提高固化速率时，可通过加入一种碱来实现该目的。当将混合物进行喷涂时，可在喷嘴处或附近进行该加入。强碱的加入可提供几乎瞬时的固化。
加入诸如硼酸盐这样的胶凝剂可促进聚合物的胶凝。胶凝的速率可通过选择适宜溶解度的硼酸盐来进行调整。例如，硼酸钙不如硼酸锌易溶解，并给出更长的胶凝时间，从而工作时间更长。
其优点在于不需要将混合设备进行定期清理，例如每混合2-3次后，并且可以使用连续的放置器(placers)。
本发明还提供了一种处理矿井中的岩石表面的方法，其包括将水泥混合物和有机聚合物乳浊液喷涂到表面上以在该表面形成至少2mm厚的膜。
可施用涂层用以提供支撑。已经发现可以使用厚度约为4mm的涂层(例如约3-7mm)作为金属丝网的替代物，用以防止剥落和松散岩石碎片在矿井中坍落，例如在美国称为第7号焊接金属丝网的丝网。该涂层可在被称作“硬岩矿井”的矿井中使用，例如镍或金矿，且也可在煤矿中。
例如当采用房柱法(room and pillar method)开采煤时，可使用该涂层用以减小矿柱的尺寸，该矿柱留下用以提供支撑，从而采出更多的煤。其可以通过在矿柱上喷涂该涂层来实现，从而提高其承载能力。
还可以使用该涂层来稳定矿壁(ribs)且用于通风控制结构的维修和密封。还可以施用该涂层以防止风化，即新近外露的岩石表面被矿井中的空气所侵蚀，或用于铀矿中的氡气的抑制，或用于稳定筑堤(embankments)，例如在采石场中，用于稳定隧道洞顶或类似物。
图1和图2所示为用于混合和喷涂的装置，用以使用本发明的涂料。
参见图1，三条管线2、4、和6与同喷嘴8相邻的室(chamber)7相连接。通过管线2提供预混的乳浊液/水泥，通过管线4提供空气，在接触乳浊液/水泥混合物之前，将其与来自管线6的促进剂(如果使用的话)进行混合。包括水泥/乳浊液、空气、和促进剂的喷射液10从喷嘴喷出。
参见图2，包括水泥和干燥聚合物乳浊液的干粉19盛放在可通过水平螺杆22从中将其取出进入导管24的料箱漏斗20中。将来自仪表25的受控量的水引入导管24并且通过螺杆22的作用与粉进行混合。在重力下混合物从导管24进料到容器26中，该混合物可通过Moyno泵27从容器26中取出，然后用于喷涂(未示出)。泵27运转比将混合物进料到容器26中更快，因此在容器26中的滞留时间非常短。这种装配(arrangement)称为连续放置器(placer)。
根据本发明的另一个方面，上述所定义的可固化组合物可以两部分***的形式提供，其在混合时可提供上述所定义的可固化组合物。
该两部分可包括含有铝酸钙和聚合物乳浊液的第一部分，以及包含用于水泥反应的促进剂和聚合物乳浊液的第二部分。
第一部分可包括用于水泥反应的缓聚剂，而第二部分可包括用于水泥反应的促进剂。
基本上用于形成上述所定义的可固化组合物所需要的全部铝酸钙可以在第一部分中提供，而基本上全部聚合物乳浊液可在第二部分中提供。
每一部分优选含有足够的聚合物乳浊液用以提供流动性(mobility)。
根据本发明的另一方面，提供一种通过将含水组合物喷涂到基质上获得的涂层，该含水组合物包括如上所述的水泥组分、有机聚合物、和纤维，所述涂层具有抗拉强度以便厚度为3mm的试样具有至少50磅/英寸2的抗拉强度，其是按照ASTM D412-98在2小时测定。
通过下列实施例对本发明进行描述。在所有下列的实施例中，首先制备水泥组合物，方法是将高铝水泥、硬石膏(如果存在的话)、碳酸锂、庚酸钠(sodium heptonate)、纤维(如果存在的话)、以及填充物(如果存在的话)混合成干粉。
然后，在环境温度下，边搅拌边将制得的干水泥组合物加入盛放在混合辊筒中的含水聚合物乳浊液中。
通过将含水聚合物乳浊液和水泥组分的混合物注入模具(moulds)中并使其固化来制备涂层。
实施例1-4
实施例1-3不是根据本发明，而其目的是用于比较。
制备一系列可固化涂层组合物，其中硫酸钙的量不同，并且将该不同的组合物用作涂层。
涂层形成后，从2小时起相隔一定时间测量抗拉强度。
还测定了6个月时的柔韧性。
该组合物的详情以及抗拉强度和柔韧性测量的结果总结在表1中。
所用部分均以重量计。
R.H.表示相对湿度。
HAC表示高铝水泥。
                                  表1
   实施例1    实施例2    实施例3  实施例4
组分A
HAC*     70.36     80.27     88.40   99.40
硬石膏     29.31     19.13     11.00   0.00
碳酸锂     0.10     0.44     0.44   0.44
庚酸钠     0.23     0.16     0.16   0.16
纤维     0.00     0.00     0.00   0.00
总计     100.00     100.00     100.00   100.00
组分B
聚合物乳浊液Taevalon 705**     200     200     200   200
组分B与组分A的重量比     2∶1     2∶1     2∶1   2∶1
泵送时间(pumping life)(分钟)     40     40     35   35
抗拉强度(磅/英寸2)2小时24小时7天28天
    17     59     61   40
    251     231     264   271
    374     385     387   304
    396     451     476   461
在25℃和65％R.H.，6个月后的柔韧性     无，脆性的     在挠曲时破裂     在挠曲时破裂   良好，在挠曲时未破裂
*Secar 71为含有＞68.5％氧化铝的HAC且具有约65％(重量)的铝酸一钙的含量。
**Taevalon 705是从Air Products Korea获得，并且为乙烯乙酸乙烯酯共聚物在水中的乳浊液且含有约54.5％(重量)的聚合物固体。
其具有0℃的玻璃化温度Tg且其粘度在1900-2800厘泊(cps)之间以及pH值在4.0-5.0之间。
表1中的结果表明长期柔韧性可通过降低组合物中硫酸钙(硬石膏)的量来改进。
贮存6个月后最具柔韧性的组合物是实施例4中不含有硫酸钙的组合物。
实施例5和6
实施例5和6是根据本发明的实施例。在实施例5和6中包括不同量的纤维。
涂层形成后，从组合物获得的涂层的抗拉强度从2小时起按时间间隔进行测定。
组合物和抗拉强度测量的详细资料显示在表2中。
                             表2
组分A     实施例4     实施例5     实施例6
HAC     99.4     98.1     96.8
硬石膏     0.00     0.00     0.00
碳酸锂     0.44     0.44     0.44
庚酸钠     0.16     0.16     0.16
纤维(+％)     0     1.3     2.6
总计     100.00     100.00     100.00
组分B
Taevalon     200.00     200.00     200.00
组分B与组分A的重量比     2∶1     2∶1     2∶1
泵送时间(分钟)     35     35     30
抗拉强度(磅/英寸2)2小时4小时24小时28天
    40     103     139
    95     256     294
    271     341     416
    461     467     548
*长度为4mm的聚丙烯纤维以商品名Fibrin 18进行销售。
HAC为在实施例1-4中所用的Secar 71。
抗拉强度的测定
依据ASTM D412-98a将试样浇铸于深度为3mm的哑铃状模具中。
2小时后将试样脱膜并(在2小时的情况下)立刻对试样进行测试或使其在25℃及65％R.H.下进行固化直至进行测试。测试步骤如下：在装备有5000N负荷元件的Hounsfield Tensometer上以10mm/分钟速率使试样断裂。通过将最大负载除以断裂处的截面积则获得抗拉强度。通过十字头移动来测定断裂伸长。
实施例5和6表明在组成中含有纤维的影响。
抗拉强度明显提高，尤其在2和4小时的抗拉强度。
实施例5和6的产品在25℃及65％R.H.下放置6个月，其柔韧性基本上与实施例4相同。
实施例7-12
制备一系列组合物，其中纤维的量不同并将其用作涂料。
HAC和纤维与用于实施例5和6的那些相同。
涂层形成后，从2小时起相隔一定时间测量抗拉强度。
还测定了6个月时的柔韧性。
组合物的详情以及抗拉强度测量的结果记录在表3中。
                                                  表3
实施例编号     7     8     9     10     11     12
组分A     重量     重量     重量     重量     重量     重量
HAC     99.41     98.91     98.41     97.41     96.41     95.41
碳酸锂     0.43     0.43     0.43     0.43     0.43     0.43
庚酸钠     0.16     0.16     0.16     0.16     0.16     0.16
纤维     0     0.5     1.0     2.0     3.0     4.0
总计     100.00     100.00     100.00     100.00     100.00     100.00
组分B：Taevalon 705     150     150     150     150     150     150
组分B与组分A的重量比     1.5∶1     1.5∶1     1.5∶1     1.5∶1     1.5∶1     1.5∶1
泵送时间(分钟)     20     20     20     15     15     15
抗拉强度(磅/英寸2)2小时4小时24小时7天
    21     22     60     120     150     168
    157     160     171     239     256     264
    410     395     426     412     436     445
    578     581     594     631     659     679
6个月涂层的柔韧性基本上与实施例5和6相同。
表3中的结果表明一个意外的效果：将纤维加入组合物中导致2和4小时的抗拉强度提高的百分比远大于24小时。
实施例13
由列于表4中的排在前6行(the first 6 lines)的组分制成的水泥组合物并且与Taevalon聚合物乳浊液混合以提供1.5∶1的聚合物固体与水泥组合物的重量比。
在30℃及65％和100％相对湿度下按时间间隔测定抗拉强度，且结果记录在表5中。
纤维和HAC与用于实施例5和6的那些相同。
                表4
组分A     重量含量
高铝水泥     97.13
硬石膏     0.00
碳酸锂     0.49
庚酸钠     0.18
瓜耳树胶(Guar gum)     0.25
纤维     1.95
总计     100.00
组分B
Taevalon     150.00
组分B与组分A的重量比     1.5∶1
              表5
泵送时间(分钟)     45
抗拉强度(磅/英寸2)     RH＝65％
2小时     113
4小时     290
8小时     410
24小时     463
7天     623
柔韧性
在6个月的柔韧性良好：在直径为18mm的曲线周围的弯曲(bending)处没有出现破裂。
实施例14
以前述的方式由表6中的组分来制备可固化组合物。
              表6
组分A     重量含量
高铝水泥     78.38
硬石膏     0.00
碳酸锂     0.32
庚酸钠     0.14
瓜耳树胶     0.24
Welan树胶     0.12
磨细矿渣(ggbfs)     20.00
纤维     0.8
总计     100.00
组分B
Taevalon 705     200.00
组分B与组分A的重量比     2∶1
按如上所述的方法对试样进行测试。
发现在6个月的试样的柔韧性良好。

Claims (12)

1.可固化组合物，包括：
(i)水泥组分，包括至少为25％的铝酸钙，其中至少40％为单铝酸钙，所述水泥组分可选地含有一种或多种颗粒填料，但含有重量百分比小于10％的硫酸钙，所述百分比为以所述水泥组分的重量为基准的重量百分比；以及
(ii)有机聚合物的水乳浊液，相对于(i)的(ii)的含量用于提供聚合物固体与(i)的重量的重量比为0.5∶1-10∶1，优选0.6∶1-2.5∶1或
(iii)可分散的有机聚合物，并且其中可分散的聚合物的量可使聚合物与(i)的重量的重量比为0.5∶1-10∶1，优选0.6∶1-2.5∶1。
2.根据权利要求1所述的可固化组合物，其中所述水泥组分(i)含有有效量的增强纤维以改进从所述可固化组合物获得的涂料的抗拉强度，但是不超过所述水泥组分(i)的重量的5％。
3.根据权利要求1或2所述的可固化组合物，含有水，以重量计，所述水的含量等于所述水泥组分(i)的重量的至少50％，优选70％-250％。
4.根据权利要求2或3所述的可固化组合物，其中所述纤维由合成塑料、玻璃、或钢制成。
5.根据权利要求4所述的可固化组合物，其中所述合成塑料为烃聚合物或聚酰胺。
6.根据权利要求2至5任一权利要求所述的可固化组合物，其中所述纤维长度为1-30mm，直径为10-40微米。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的可固化组合物，其中所述铝酸钙由工业级的高铝水泥所提供。
8.制备可固化组合物的方法，所述方法包括制备水泥组分(i)，其包括至少25％的铝酸钙，其中至少40％为单铝酸钙，以重量计，所述水泥组分可选地含有一种或多种颗粒填料，但含有小于10％的硫酸钙，所述百分比为以所述水泥组分的重量为基准的重量百分比，以及将所述水泥组分(i)与有机聚合物的水乳浊液(ii)进行混合，相对于(i)的(ii)的含量用于提供聚合物固体与(i)的重量的重量比为0.5∶1-10∶1，优选0.6∶1-2.5∶1，或与可分散的有机聚合物(iii)进行混合，并且可分散的聚合物的量可使聚合物与(i)的重量的重量比为0.5∶1-10∶1，优选0.6∶1-2.5∶1。
9.根据权利要求8所述的方法，其中加入有效量的增强纤维以改进从所述可固化组合物获得的涂料的抗拉强度，纤维的量不超过所述水泥组分(i)的重量的5％。
10.将涂料施用于表面的方法，该方法包括制备权利要求1所述的可固化组合物，以及将所述组合物喷涂到所述表面以制备厚度至少为2mm的涂层。
11.通过将包括水泥材料、有机聚合物、和纤维的含水组合物施于基质而获得的涂层，其中所述涂层具有抗拉强度，以致于3mm厚的试样在2小时具有至少50磅/英寸2的抗拉强度。
12.根据权利要求11所述的涂层，其中所述抗拉强度在2小时为至少100磅/英寸2。
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