本发明专利技术涉及基于潜在水硬性材料和/或火山灰型材料的粘结剂，其通过添加硫硅钙石（C5S2$）而被激发。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及基于潜在水硬性材料和/或火山灰型材料的粘结剂，其通过添加硫硅钙石（C5S2$）而被激发。【专利说明】作为用于潜在水硬性和火山灰型材料的激发剂的硫硅钙石本专利技术涉及基于潜在水硬性材料和/或火山灰型材料的水硬性粘结剂，例如矿渣砂和/或退火粘土/页岩、飞灰，以及涉及用于激发潜在水硬性材料和/或火山灰型材料的方法。矿渣砂(HUttensand)是玻璃状硬化的和粒化的高炉熔渣。通过富含Al2O3和SiO2的非金属矿石伴生相和焦炭灰成分在熔化过程中结合石灰骨料而生成石灰-铝酸盐-硅酸盐，在生产生铁的过程中在高炉中产生高炉熔渣。因此，其具有重要的冶金用途。它使生铁不含焦炭硫，使炉子不含碱，并且保护生铁不受氧化还原作用。高炉熔渣由于其较低的密度而漂浮在铁上面。通过优化其组成可以使其熔点最小化，并且由于其稀液状态保证了使其可以与液态铁容易地分离。如果熔化的高炉熔渣在空气中慢慢地冷却，其几乎完全结晶并且生成块状的、硬质的、水硬非活性材料。这些称为高炉熔渣块的材料在细研磨的状态下对于水实际上是惰性的。由于这个特性和其硬度可以将其用在例如铺设道路中。从1862年起已知，通过将融化的高炉熔渣用水淬火可以得到类似砂子的玻璃状颗粒，该颗粒具有潜在水硬性性能。在这种“粒化”过程中，将约1500°C的熔体通过最多10倍过量的水非常迅速地在所谓的转变温度840°C下冷却和分散。对于这些“粒化的”高炉熔渣，从20世纪初起越来越多地使用术语“矿渣砂”，并在1954年由德国铁矿渣专业人员协会作为术语确定下来。水硬性粘结剂可以在细研磨的状态下在与水搅拌后在空气中或在水中硬化。水硬性材料是指在纯的状态下显示出这样的硬化的材料，例如波特兰水泥熟料。潜在水硬性材料是指基本上具有水硬性硬化能力，但为此需要一种或多种激发剂的材料，例如矿渣砂和合成玻璃(具有与矿渣砂类似的化学组成)。使用“潜在水硬性”表征以便描述矿渣砂和与其类似的粘结剂的特殊性能。其说明了，特定的粘结剂在水硬性硬化能力方面或在化学机理方面与波特兰水泥类似。因此，潜在水硬性粘结剂含有足够大量的反应性SiO2和反应性CaO,以便借助外部触发(激发剂)与水通过生成硅酸钙水合物而水硬性硬化。与此不同，火山灰或火山灰型材料是天然或工业制备的物质，例如退火粘土和页岩、浮石凝灰岩、砖灰、贫石灰的(例如按照DIN EN 450-1) 但部分也富石灰的(以重量计> 10%Ca0，例如DIN EN 197-1) 飞灰，其单独含有反应性SiO2或还含有Al2O3和/或Fe2O3，但是不能完全用水硬化。除了例如W飞灰，火山灰基本上或者不含有或者仅非常少量地含有CaO。因此，与潜在水硬性粘结剂相反，对于基于硅酸钙水合物的形成的水硬性硬化必须需要添加CaO或Ca(0H)2。富石灰的飞灰、浮石凝灰岩、砖灰和退火粘土和页岩可以根据化学和矿物组成，主要是其含量和能够反应的CaO、SiO2和Al2O3的分布(反应相、玻璃含量等)，具有潜在水硬性或火山灰型(凝硬性)的性能。飞灰是通过火力发电厂的烟气中的粉尘状颗粒的静电或机械沉积而获得的。通常，飞灰颗粒主要以球状-玻璃状的形式存在。根据2006 年 FEhS Institutes fiir Baustoff - Forschung e.V.给出的数据，在表1中总结性列出了在1995至2006年间研究的142种欧洲矿渣砂的平均值(排除烧失量计算的主要组分的含量，单位％)。表1:【权利要求】1.水硬性粘结剂，其包含至少一种潜在水硬性材料和/或至少一种火山灰型材料，其特征在于，含有硫硅钙石作为激发剂。2.根据权利要求1的粘结剂，其特征在于，基于所述整个粘结剂计，含有以重量计5至95%、优选15至70%、尤其是20至60%的硫硅钙石和以重量计95至5%、优选30至85%、尤其是80至40%的潜在水硬性材料和/或火山灰型材料，其中所述含量和其余粘结剂组分的含量合计为100%。3.根据权利要求1或2的粘结剂，其特征在于，含有至少一种选自矿渣砂、富石灰的飞灰、潜在水硬性浮石凝灰岩、潜在水硬性砖灰、潜在水硬性退火粘土、潜在水硬性合成玻璃及其混合物的潜在水硬性材料。4.根据权利要求1至3之一的粘结剂，其特征在于，含有至少一种选自火山灰型浮石凝灰岩、火山灰型砖灰、贫石灰的飞灰、页岩、火山灰型合成玻璃及其混合物的火山灰型材料。5.根据权利要求1至4之一的粘结剂，其特征在于，含有优选选自波特兰水泥和研磨的波特兰水泥熟料或铝酸钙水泥、地质聚合物水泥、硫铝酸钙水泥及其混合物的水硬性材料。6.根据权利要求5的粘结剂，其特征在于，含有以重量计I至70%的水硬性材料、5至90%的硫硅钙石和以重量计9至94%的潜在水硬性材料和/或火山灰型材料，其中所述含量和其余粘结剂组分的含量合计为100%。7.根据权利要求1至6之一的粘结剂，其特征在于，含有掺合料和/或添加剂。8.根据权利要求7的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂含有以重量计I至30%、优选5至20%的非水硬反应性材 料作为掺合料和/或添加剂，例如研磨的石灰石/白云石、沉积CaCO3、Ca (OH) 2、Mg (OH) 2、硅粉和 / 或玻璃粉。9.根据权利要求1至8至少之一的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂含有以重量计0.01至15%、优选0.5至8%的量的一种或多种凝结加速剂和/或硬化加速剂作为掺合料，其优选选自具有可利用的铝的组分，该组分在与水接触时释放例如Al (OH) 4或无定形氢氧化铝形式的铝，如可溶碱金属/碱土金属铝酸盐和铝盐(例如Na2Al2O4I2Al2O4、硝酸铝、醋酸铝、氯化铝、甲酸铝、硫酸铝等)、反应性和/或无定形氢氧化铝(例如Al (OH)3)ο10.根据权利要求1至9至少之一的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂含有锂盐和氢氧化锂和/或其它碱金属盐和碱金属氢氧化物和碱金属硅酸盐作为掺合料或附加掺合料，其中提高溶液的PH值并因此提高C5S2$的反应性的掺合料如碱金属盐、碱金属硅酸盐和碱金属氢氧化物是特别优选的。11.根据权利要求1至10之一的粘结剂，其特征在于，作为硫硅钙石使用可通过在900至1300° C烧结至少含有Ca0、Si02和SO3源的生料混合物而获得的硫硅钙石熟料，基于硫硅钙石熟料总量计，其具有下列组分: ?C5S2S以重量计10至100%，优选30至95%，再更优选40至90% ?( α，β ) C2S 以重量计O至90%，优选5至70%，再更优选10至60% ?C4 (AXF(1_X)) 3$ 以重量计O至30%，优选3至25%，再更优选5至20% ?C2 (AyF(1_y)) 以重量计O至30%，优选5至20%，再更优选8至15% ?反应性铝酸盐以重量计O至20%，优选I至15%，再更优选3至10% ?方镁石(M) 以重量计O至25%，优选I至15%，再更优选2至10% ?次要相以重量计O至30%，优选3至20%，再更优选5至10%其中所述比例合计为100%。12.根据权利要求1至11之一的粘结剂与粒化石材结合用于制备混凝土、砂浆或灰泥的用途，其中水/粘结剂值调节为0.2至2。13.根据权利要求1至11之一的粘结剂用于固定有害物质或作为密封墙物料的用途，其中优选加入吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
水硬性粘结剂，其包含至少一种潜在水硬性材料和/或至少一种火山灰型材料，其特征在于，含有硫硅钙石作为激发剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F布勒雅恩，D施密特，M本哈哈，B巴托格，L伊尔贝，
申请(专利权)人：海德堡水泥公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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