基于二元钙矾石粘合剂、包含至少一种聚(环氧烷)梳形聚合物和至少一种构造有机树脂的稠砂浆制造技术

本发明专利技术涉及一种稠砂浆，其包含：（ｉ）含有硫酸钙和铝酸钙无机化合物的钙矾石粘合剂，（ｉｉ）至少一种聚（环氧烷）梳形聚合物（ＰＣＰ）和（ｉｉｉ）至少一种构造有机树脂，该砂浆包含低于２重量％的所述构造有机树脂。

Two yuan of ettringite binder, comprising at least one based on poly (alkylene oxide) thick mortar comb polymer and at least one organic resin structure

The invention relates to a thick mortar, which comprises: (I) ettringite binder contains calcium sulfate and calcium aluminate inorganic compounds, (II) at least one poly (alkylene oxide) comb polymer (PCP) and (III) at least one organic resin structure, the mortar containing less than the structure of organic resin 2 weight%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于二元钙矾石粘合剂并包含至少一种聚(环氧烷)梳形聚合物(PCP)的稠砂浆，该稠砂浆优选具有低于0.5的水/固体重量比，所述粘合剂包含铝酸钙无机化合物和硫酸钙。此处使用的术语“钙矾石粘合剂”是指水硬性粘合剂，其组分在正常使用条件下水合时产生作为主要水合物的钙矾石，该钙矾石是一种分子式为3CaO，Al2O3·3CaSO4·32H2O的三硫代铝酸钙。本文所用术语“固体”是指砂浆的所有干组分。优选地，通过与水混合获得本专利技术的稠砂浆，水的量使得水/固体重量比低于0.5。最后，本专利技术涉及使用聚(环氧烷)梳形聚合物(PCP)配制上述砂浆配制物。包含铝酸钙无机化合物和硫酸钙的钙矾石粘合剂计划用于要求迅速恢复使用的建筑物的砂浆和混凝土中。特别地，这使其可以构成用于地板修补和制造的产品，例如匀泥尺平滑涂料、铺路胶。根据用途不同，结构的迅速恢复使用要求在给定的时间和/或由材料中的残留水分限定的涂布时间内达到最小的机械强度级别。适合迅速恢复使用的产品通常是由当水合时生成钙矾石的粘合剂制得的。在平滑涂布用途中，例如，按照Centre Scientifique et Technique duBtiment(《Produits et systèmes de préparation de sols intérieurs pour lapose de revêtements de sols minces》-Guide technique pour l’avistechnique et le classement P.Cahiers du CSTB，n°2893-Delivery n°370，1996年6月)的规范，产品必须同时符合机械性能、粘合性能的标准和适于使用的标准(浆料均匀性、流动性(倒入30亳米高50毫米直径的圆环时，浆料的铺展能力直径)和胶凝时间)。除了CSTB要求的值外，在正常的温度和湿度条件下，快速平滑涂层应当至少符合下列标准-在7和20分钟时150毫米的铺展能力，-在4h00超过4MPa的机械抗压强度，-覆盖之前的期间24小时(对于低于10毫米的厚度，材料中残余水分为3％)-在28天时超过25MPa的机械抗压强度。生成钙矾石的化学反应如下平衡时钙矾石的溶度积为Kett＝4.9×10-44。钙矾石的生成速率(钙矾石晶体的成核和生长速率)取决于数个参数，包括与可用于成核的能量相关的过饱和系数ββ＝(aCa2+)6×(aAl(OH)4-)2×(aSO42-)3×(aOH-)4/Kett其中，ai代表离子i的活性。钙矾石可以通过含下列物质的组合物的水合而获得铝酸钙、硫酸盐源，以及，可能地，在进行此化学反应所需的溶液中提供离子的卜特兰水泥和/或石灰。铝酸钙是在混凝土命名法中用A表示的氧化铝Al2O3和在该命名法中用C表示的氧化钙CaO的结合，这些氧化物特别是以C3A、C12A7和CA的形式结晶的。实际上，目前能够快速硬化和干燥的砂浆配制物含有铝酸钙、硫酸钙和卜特兰水泥的组合，其各个组分的比例难以确定，因为必须控制生成钙矾石的水合作用，以便在生成的钙矾石的量与此类钙矾石的形态之间达到最佳的折衷效果。钙矾石的量确保了产品的干燥能力(大量的混合水结晶为水合物)，而对于给定的晶体密度而言，钙矾石的形态在整个硬化过程中、以及直到很长时期内保证了其抗压强度等级和对尺寸变化的控制。所需强度的获取速率必须与预计用途的特性(特别是维持可施工性持续时间)一致，这样的折衷效果就更加难以实现。无法在现有技术的砂浆中满意地得到这样的折衷效果。因而，例如，美国专利4,350,533公开了基于铝酸钙、硫酸钙混凝土(更特别为石膏形式)以及任选单独提供的石灰及卜特兰水泥的钙矾石混凝土组合物。但是，机械强度的展开动力学比本专利技术中所要求的低得多。对于所谓的“矿坑回填”的用途(在用于填补地下结构中出现的凹洞方面)，使用铝酸钙和硫酸钙的钙矾石混合物是已知的。但是该体系的要求与本专利技术的“稠砂浆”用途有很大的区别该产品应当是可泵送的、快速凝固的、但水/固体比例大约为5(在此用途中的重点在于产生很大的体积)，24小时时的机械抗压强度不超过5MPa。进一步来说，体系的耐久性不是一个关键判据，尺寸的变化同样也不是。在“稠砂浆”用途中的现有要求使其不能直接使用此类“矿坑回填”溶液，其必须重新配制，并顺应浓稠体系的要求。因此，本专利技术的目标是克服现有技术中的缺点，提供含有硫酸钙和铝酸钙矿物化合物的钙矾石粘合剂，使其在浓稠环境中可达到可施工性保持时间与机械强度获得动力学之间的最佳折衷效果。本专利技术的另一目的是提供具有改进的机械性能的砂浆。与钙矾石粘合剂一起使用特定种类和比例的聚合物实现了该目的。钙矾石的形成直接由可溶组分的相对溶解速率产生，该速率决定了溶液中钙、铝和硫酸根离子的比例。首要影响钙矾石形成动力学的是钙离子浓度；当该浓度高时，钙矾石形成可以非常快，甚至一瞬间，因此可以瞬间在含有其它所需离子(根据情况是硫酸根离子或铝酸根离子)的无水相周围发生。在稠密环境中，并且当不同可溶物质的钙离子释放速率之间存在大的偏差和/或在钙、铝和硫酸根离子的释放速率之间存在大的偏差时，这种对反应界面的阻隔现象特别严重。为了获得砂浆(特别是稠砂浆)的所需性能，必须避免溶解度最小的颗粒周围早期和非常快速地形成钙矾石，因为这种现象随后会阻碍水合的正常进程，并产生不符合规格的稠砂浆，特别是在短期机械性能方面。这种对反应界面的阻隔现象是在稀释环境中使用的溶液不适合稠密环境的原因之一实际上，在稀释环境中，各种可溶相的溶解明显更容易，这降低了与颗粒接触时形成钙矾石的可能性。类似地，包含卜特兰水泥和/或石灰、硫酸钙和矾土水泥的传统钙矾石粘合剂不能提供最佳的硬化动力学。实际上，卜特兰水泥包含矿物类型和溶度相差很大的钙源，例如游离石灰、C3S、C2S、硫酸钙，以及极其易溶的少量物质，例如碱性硫酸盐，其明显改变了含钙的相的增溶。这不能在整个水合过程中保证钙的持续供给。至于石灰，其过快的溶解限制了含铝酸盐的相的增溶。过量石灰还极大地影响尺寸变化(非常高的膨胀)和形成的钙矾石的形态，其形态变得更大并因此纹理较少(机械强度降低)。因此其在混合物中的加入量受到限制，由此限制了给定硫酸盐或铝酸盐含量下的钙矾石产量，并因此限制了硬化和快干性能。类似地，相对于含铝酸钙的相，过量的硫酸钙会导致与石灰相同的效果，即较低的机械强度和大的尺寸变化。这可以部分解释为下述事实——即硫酸钙的增溶将大量钙释放到水相中。因此包含化学计量比的铝酸钙和硫酸钙相(硫酸钙/氧化铝A的摩尔比为3)的组合物不能使稠砂浆具有良好的硬化性能和受控的尺寸变化性。因此，对砂浆水合的控制首先是控制钙相对于其它离子种类(特别是铝)的供给速率。最后，公知的是，砂浆组合物的所有有机组分还或多或少地直接影响不同无机相的溶解动力学，并因此影响钙矾石形成的效率、形成的晶体形态和最终材料的微结构。本专利技术因此涉及一种稠砂浆，其包含(i)含有硫酸钙和铝酸钙无机化合物的钙矾石粘合剂，该铝酸钙无机化合物包含钙氧化物C和铝氧化物A，它们可溶并以下列比例以一种或数种结晶和/或无定形矿物相结合-铝酸钙无机化合物的有用C/A摩尔比为1.2至2.7；-有用(C+A)相的重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稠砂浆，其包含：（ｉ）含有硫酸钙和铝酸钙无机化合物的钙矾石粘合剂，该铝酸钙无机化合物包含钙氧化物Ｃ和铝氧化物Ａ，它们可溶并以下列比例以一种或数种结晶和／或无定形矿物相结合：－铝酸钙无机化合物的有用Ｃ／Ａ摩尔比为１．２至２ ．７；－有用（Ｃ＋Ａ）相的重量和为该无机化合物总重量的至少３０％，（ｉｉ）至少一种聚（环氧烷）梳形聚合物（ＰＣＰ）和，（ｉｉｉ）至少一种构造有机树脂，其特征在于该砂浆含有低于２重量％的所述构造有机树脂。

【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：L阿马蒂厄，B图佐，L雷诺，D戈捷，
申请(专利权)人：克内奥斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]