水硬性组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含：基于所述组合物的干重计，(A)10至70重量％的一种或多种水硬性粘合剂和(B)20至85重量％的一种或多种填料，其中组合物包含0.05至5重量％的至少一种类萜醇，基于水硬性粘合剂的量计，其中类萜醇不是松油醇或冰片。此外，公开了一种由该组合物制成的硬化产物，以及至少一种类萜醇用于包含水硬性粘合剂和填料的组合物中以减少湿组合物在固化过程中的收缩的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种包含至少一种类萜醇(terpenoid alcohol)的水硬性组合物(hydraulic composition)。还公开了一种由该组合物制成的硬化产物，以及至少一种类萜醇用于水硬性组合物以降低湿组合物(wet compound)在固化过程中的收缩的用途。水硬性材料提供了强度和耐用性优异的固化制品。因此，水硬性材料已广泛用作水泥组合物，如水泥浆、砂浆和混凝土。水硬性材料对土木工程和建筑结构的建设而言是必不可少的。水泥——特别是主要使用的波特兰水泥——的负面特性之一是水硬性材料的收缩或缩小，其导致凝固砂浆或混凝土的体积变化。如果结构受到内部(即由集料或强化钢)或外部约束，收缩过程中引起的拉伸应力(tensile stresses)可造成破裂。材料的破裂使所得结构的使用寿命和耐久性降低。此外，破裂提供了一种水和侵蚀性盐和气体渗入和通过所述结构的方式。水、盐和气体进一步通过冻融循环压力、金属加固件的碳化和腐蚀、与水化水泥的化学作用使结构劣化。各种土木工程和建筑结构的强度、耐久性等的降低引起严重的问题，如安全性降低和修理成本增加。因此，努力保持收缩趋势尽可能低。已提出几种策略来抵消干缩的影响，其中可提及的如下。通过改变组分的组成和砂浆与混凝土的混合比，如：-具有低C3A含量或低C3A/SO3比例或低碱(Na2O和K2O)含量的水泥；-降低水/水泥比例；-水泥含量，对于恒定W/C比例而言水泥含量的增量减少会降低干缩。-集料含量，集料含量的任何增量会降低干缩。在不牺牲材料的性能的情况下，所有这些基于组成和配合比设计(mix design)的策略仅可用于有限的扩展，因此限制了它们的效果。膨胀添加剂的使用可降低总收缩。膨胀剂为特殊的产物，其可由于特定的化学反应而增加混凝土和砂浆的体积。存在各类膨胀剂，最重要的是基于钙矾石(ettringite)和氧化钙的形成的膨胀剂。然而，难以确定用以抵消在不同的环境条件中产生的干缩所需的膨胀添加剂的合适的量。因此，这种材料的使用会产生不可预期的结果。已报道内固化化合物(internal curing compound)如高吸水性聚合物和预饱和的轻集料用于减少干缩，但其与减缩掺和剂相比具有较小的效果且其严重影响了砂浆的可加工性和强度。常提及的另一策略是在砂浆和混凝土上使用纤维。纤维的引入有效的改善了韧性和抗裂性，但不降低干缩。最近，重点已放于将减缩剂用于水硬性材料来作为降低固化混凝土制品的干缩的方法。在降低干缩并延迟或防止破裂的目标下，已研发并使用了多种减缩剂、减缩添加剂和掺和剂。据称它们改变了胶凝混凝土和砂浆的毛细孔中所产生的水/空气半月板(water/air menisci)中的表面张力、分离压力(disjoining pressure)和毛细张力(capillary tension)。除了影响干缩之外，表面张力的这种降低还可潜在有利地应用于降低早期固化过程中的自收缩和水的蒸发损失。不同的醇化合物作为水硬性水泥的减缩剂的用途是已知的。WO2010013744提供了一种用于水硬性材料的减缩剂和一种通用的减缩剂，由通式(1)表示：R1-[O-(A1O)m-R2]n  (1)，其中R1为一种由通式R1-[OH]n表示的多元醇产生的残留物；A1O为具有2至18个碳原子的氧化亚烷基；R2为氢或具有1至30个碳原子的烃基；m为添加的氧化亚烷基(A1O)单元的平均数；n为3或4；且当n为3时，m为30至150，而n为4时，m为5至150。US 6,251,180记载了一种减缩剂，意在作为包含组合物的含水水泥中的添加剂。该减缩剂包含三元醇或多元醇的至少一种缩醛(优选环状甲缩醛)，所述缩醛包含至少一个1，3-二氧杂基。JP-A-73 43 014提出向含有水泥的材料中加入仲醇或叔醇——特别是丙三醇——以防止收缩。JP-A-59 128 240记载了具有端羟基的聚氧乙烯醚作为具有含氟乳化剂的混合物中的减缩添加剂。JP2307849要求保护一种由一种或多种通式ROH表示的醇的混合物制成的水泥的减缩剂，其中R为4-6个碳原子的烷基或5-6个碳原子的环烷基。该醇可为丁醇或环戊醇。EP 308950、EP 573036、JP 48043010、JP 59131552公开了醇类(如仲多元醇和叔多元醇、链烷二醇、乙炔二醇和聚乙烯醇)任选地与表面活性氟化合物和/或二氧化硅结合作为水泥组合物中的减缩剂具有一定的性能。此外，醇类还用作研磨添加剂(milling additive)，其公开于德国专利DE 3245843中。各种其他醇类、多元醇和聚醚已被提出作为减缩剂。WO 95/30630公开了一种包含水泥和基于水泥重量计为0.1至10重量％，优选0.5至4重量％的具有式Q-[(A)n-OR]x的脂族多羟基化合物的烷基醚衍生物的组合物，其中Q为C3-C12脂族烃基，各R为氢或C1-C10烷基且至少一个为C1-C10烷基，A为C2-C4氧化亚烷基，n为0-10，且x为3-5。WO 96/06058公开了一种水泥掺和剂，其由一种具有至少一个仲羟基或叔羟基的化合物和至少一种具有式R′C(OH)R-(CH2)n-RC(OH)R′的减水剂组成，其中各R独立地表示氢原子或C1-C2基团而各R′独立地表示C1-C2烷基和n为1-2的整数。每重量水泥含有0.8-4％的掺和剂会产生减缩效应(shrinkage reducing effect)，所述减缩效应通过在减水剂的掺和剂中包含的多元醇：减水剂比例为100∶1至1∶6而增强。可降低收缩的其他已知的化合物为二醇类，特别是聚乙二醇、戊二醇、己二醇和新戊二醇。基于醇的减缩剂的缺点是，其大多数会延迟水硬性水泥和混凝土的硬化。因此，当需要迅速硬化时，不建议使用它们。另外，基于醇的产物是亲水性的，它们会从固化产物中冲洗出来。如此，长期减缩特性会降低，耐水性也会降低。萜烯在水硬性材料中的使用也是已知的。DE 3321027要求保护一种通过加入萜烯聚合物(特别是单独加入液态低分子萜烯或加入与其他萜烯烃的混合物)而改善水泥浆、水泥砂浆和混凝土的物理特性的方法，所述萜烯聚合物以0.1至10重量％的量(相对于粘合剂的重量计)添加到含有水泥的建筑材料中，由此使强度增加了20至30％、风化降低且吸水性降低。JP 2 247217公开了一种迅速固化的水泥组合物，其使非常迅速的固化特本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，其包含：基于所述组合物的干重计，(A)10至70重量％的一种或多种水硬性粘合剂和(B)20至85重量％的一种或多种填料，其特征在于，所述组合物包含基于水硬性粘合剂的量计为0.05至5重量％的至少一种类萜醇，其中类萜醇不是松油醇或冰片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.04 EP 12187198.21.组合物，其包含：基于所述组合物的干重计，
(A)10至70重量％的一种或多种水硬性粘合剂和
(B)20至85重量％的一种或多种填料，
其特征在于，所述组合物包含基于水硬性粘合剂的量计为0.05至5重量
％的至少一种类萜醇，其中类萜醇不是松油醇或冰片。
2.权利要求1的组合物，其特征在于，类萜醇为至少一种选自薄荷醇、
芳樟醇、四氢芳樟醇、香茅醇、橙花醇、香叶醇、四氢香叶醇、月桂烯醇、
法尼醇、红没药醇、橙花叔醇、叶绿醇、视黄醇、咖啡醇和异戊烯醇的类萜
醇。
3.权利要求1的组合物，其特征在于，类萜醇为至少一种选自薄荷醇、
芳樟醇、四氢芳樟醇、香茅醇、橙花醇、香叶醇、四氢香叶醇、月桂烯醇的
单萜醇。
4.权利要求1的组合物，其特征在于，类萜醇为至少一种选自法尼醇、
红没药醇和橙花叔醇的倍半萜醇。
5.权利要求1的组合物，其特征在于，类萜醇为至少一种选自叶绿醇、
视黄醇和咖啡醇的二萜醇。
6.权利要求1的组合物，其特征在于，类萜醇为异戊烯醇。
7.权利要求1至6中任一项的组合物，其特征在于，组合物包含水溶性
有机聚合物保护胶体，其具有含量大于50mol％的单羧酸和二羧酸及其酸酐
和/或由芳族磺酸缩合物组成。
8.权利要求1至6中任一项的组合物，其特征在于，组合物不包含水溶
性有机聚合物保护胶体。
9.权利要1至8中任一项的组合物，其特征在于，水硬性...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·德尔博，G·马里涅罗，M·彼得罗本，A·杜马斯，
申请(专利权)人：建筑研究和技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE