的闭合孔隙率和颜料以提供高反射率和紫 外线（UV)阻挡特性。在一些实施例中，粒料特征允许屋顶具有最高至或甚至大于70%的 总太阳能反射率（例如，25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、 80%、85%或90%)，并且具有中等至低的成本。另选地，本公开的粒料可用作用于粒料的 基岩并且涂覆有高TSR涂层。粒料对多种屋顶材料具有适用性，诸如木瓦、卷材屋顶材料、 顶盖板、石材涂覆的瓦，以及其他非屋顶表面，诸如墙壁、道路、人行道和混凝土。
[0024] 较高性能的白色粒料可用于商业沥青屋顶。允许屋顶具有总太阳能光谱的至少 70%的初始TSR值的粒料可满足新型建筑能源评级需求，导致屋顶产品相当大地增大的 值。因为可存在来自粒料后处理的损耗和沥青面层的不完全覆盖，所以粒料自身优选地具 有极其高的反射率。粒料量杯反射率要求可高达约78 %至约90%。
[0025] 超白粒料的三个特性可包括充分高散射能力、充分低吸收和高UV阻挡。散射能力 可通过折射率对比度和粒度来控制。基于二氧化钛的高折射率和低吸收，二氧化钛为可用 的颜料。
[0026] 增强散射的其他方法包括光散射孔的展开或捕集（如下述更详细地讨论）、降低 粘结剂基质的折射率，或使用较低成本颜料（诸如，例如，氧化铝），其由于使用较大量或捕 集小孔的能力而增强整体散射。
[0027] 在一些实施例中，用于形成粒料的玻璃包括硅酸盐玻璃，诸如常常用于窗户和瓶 的碱石灰二氧化硅。硼硅酸盐和其他玻璃可用于实现不同热处理范围、化学耐久性、脱玻作 用或光学特性。在一些示例性实施例中，使用硅铝酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和如 在本领域中是已知的其他合适的玻璃。就高TSR粒料而言，可使用中等至高纯度、低铁玻璃 组合物。在一些示例性实施例中，玻璃为定制的人造玻璃。在一些示例性实施例中，玻璃为 预熔融玻璃和/或再循环玻璃。预熔融玻璃为先前通过熔融处理制成的玻璃，并且可包括 普通硅酸盐诸如碱石灰二氧化硅、硼硅酸盐和其他合适的材料。再循环玻璃是为初始用途 例如诸如窗户、瓶、实验室器皿等制造，并且为另一个用途再处理的预熔融玻璃。
[0028] 为形成粒料，首先处理块状玻璃以形成细玻璃粉。在一些实施例中，玻璃颗粒具有 在约0. 3 μ m至10 μ m范围的粒度。玻璃粉可通过研磨方法诸如球磨或超微磨碎来形成。在 一些实施例中，玻璃粉与颜料、粘结剂、液体和/或其他添加剂共研磨或后共混，使得添加 剂可部分地或完全地结合到所得粒料的玻璃基底中。
[0029] 未完全强化或热处理的材料的生坯是由形成细玻璃粉的干砖坯、粉饼、球剂、聚集 体或附聚物形成。在一些示例性实施例中，添加剂包括在内以改善生坯强度。例如，锌添 加剂诸如硫酸锌和/或硼酸锌可改善机械强度，并且据信还改善最终建筑材料的化学耐久 性。其他添加剂诸如铝硅酸盐可另外改善机械强度。另外据信细玻璃粉的粒度影响生坯强 度，其中较小粒度大体导致较高强度。提高的生坯强度可提供若干制造优点，其包括，例如， 在干燥材料随后被压碎或减小到期望的尺寸的实施例中减少不需要的细小颗粒的制备，以 及在处理期间减少粉尘的产生。
[0030] 可热处理由细小玻璃颗粒形成的生坯，以使得玻璃微粒结构部分或完全压实。热 处理使得玻璃颗粒至少部分的聚结、熔融、粘性流或粘性烧结。通常，热处理在玻璃的软化 点附近或软化点以上完成。例如，针对硼硅酸盐玻璃，可使用从约600°C至约1000°C的热处 理。
[0031] 一种或多种添加剂可与细小玻璃颗粒结合以降低玻璃颗粒的玻璃化转变温度。在 各种示例性实施例中，霞石正长岩、长石、硼砂、锂辉石、合适的助熔剂和如在本领域中是已 知的其他合适的添加剂可与细小玻璃颗粒结合。降低玻璃化转变温度可允许更低的温度和 /或较少的热处理持续时间，并且因此据信提供能源节省且可允许结合添加剂，该添加剂可 分解或换句话讲在较高的处理温度下被破坏。
[0032] 对所描述的制造方法的变型形式另外是可以的。例如，大于期望的粒料尺寸的干 燥材料可在焙烧之前或焙烧之后被压碎。此外，在该处理的研磨阶段中，在期望的粒料尺 寸范围外的干燥或焙烧材料可进行再循环。进一步地，期望的几何形状和粒度的干燥颗粒 可无需通过诸如液体浆液或凝胶的附聚、雾化、浇铸、模塑等方法压碎而另选地制备。在示 例性实施例中，此类几何形状包括规则形状诸如矩形棱柱、三角形、四面体和其他合适的形 状。因此粒料可具有期望的形状，例如以优化覆盖、表现出期望的光学特性，或提供其他特 征和特性。更进一步，组分、涂层或另外的材料可在焙烧之前附着到或结合到干燥颗粒的表 面上。
[0033] 本公开的粒料可制成包括孔以影响粒料的反射率。例如，可通过细小玻璃颗粒附 聚物的部分的压实来形成孔。孔内容积和孔尺寸可通过初始玻璃粉粒度分布并通过热处理 时间和温度而部分地控制。孔另外可以是热处理过程中溶解气体释放而形成的，并且针对 该目的可结合或设计玻璃和/或添加剂的组合物。针对高TSR粒料，可设计或控制孔隙率 以提供尚反射率。
[0034] 在一些实施例中，孔尺寸（例如，直径或横跨最大距离）在小于Ium至约IOOum的 范围内。在其它实施例中，优选在约〇· 3um至IOum范围内的孔尺寸。在一些情况下，粒料包 括介于约〇%和35%之间的孔内容积百分比。例如，在一些优选的实施例中，孔内容积百分 比介于约3%和15%之间。可控制孔内容积以提供与高机械耐久性结合的高反射率。据信 此类孔内容积提供与高机械耐久性结合的高反射率。在其他示例性实施例中，15%至20% 或大于20%的孔内容积百分比可提供反射率和高机械耐久性的合适平衡。在一些示例性实 施例中，孔内容积百分比可小于3%。图4A至图4E为各种不例性实施例的扫描电子显微图 像，其示出分别具有小于约18%、16%、9%、10%和4%的孔面积百分比的二维图。
[0035] 由于局部的聚结、表面密封或者气体逸出，因此细小玻璃颗粒的压实可用于提供 粒料中孔的闭合孔隙率。闭合孔对于耐污染性或化学耐久性可以为有利的。在一些实施例 中，粒料包括至少约3%的闭合孔内容积百分比和/或不大于约5%的开放孔内容积百分 比。
[0036] 在一些示例性实施例中，玻璃颗粒完全烧结或聚结并且完全致密以形成基本上无 孔的基底。玻璃基底可表现出小于1体积％的孔、小于〇. 5体积％的孔、几乎0体积％的孔， 或0体积％的孔。
[0037] 在示例性实施例中，可选择源于细小玻璃颗粒的建筑材料的孔隙率以提供期望的 密度。虽然颜料或添加剂诸如二氧化钛、氧化锌或硫酸钡可具有相对较高的密度，并且因此 增大最终粒料的密度，但可提高或降低孔隙率以增大或减小粒料的密度。例如，相对较高的 孔隙率可导致具有小于2. 5g/cm3或小于约2g/cm 3密度的粒料，并且例如，相对较低的孔隙 率可导致具有大于2. 5g/cm3或大于约3g/cm3密度的粒料。另外可选择期望的孔隙率，其中 可将表现出不同的组成的粒料共混。控制孔隙率使得具有不同的组成的粒料表现出类似的 密度可促进均匀的分布并且避免不同粒料类型的离析。
[0038] 建筑材料诸如如本文所述的屋顶粒料包括相对高体积的玻璃。在各种示例性实施 例中，根据本发明的建筑材料诸如屋顶粒料可包括大于50体积％的玻璃，或大于75体积％ 的玻璃，或大于90体积％的玻璃。例如，具有大于50体积％的玻璃的建筑材料导致建筑材 料诸如包括玻璃基底的屋顶粒料，该玻璃基底可结合一种或多种添加剂，或涂覆有一种或 多种涂料组合物，以表现出期望的特征和特性。在某些示例性实施例中，例如，具有50体 积％的玻璃的粒料可为期望的以提供具体的特征和特性，如本文所述，虽然在某些实施例 中具有大于50%、60%、70%、80%、90%、95%或几乎100%的粒料可为合适的。