包含高炉矿渣的水硬性粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种水硬性粘合剂组合物，包含：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含高炉矿渣的水硬性粘合剂组合物


[0001]本专利技术涉及一种水硬性粘合剂组合物，该水硬性粘合剂组合物包含至少一种铝硅酸盐化合物和碱性或硫酸盐活化剂、以及减少量的熟料，并且涉及所获得的水硬性组合物的可加工性的保持，特别是通过向水硬性粘合剂组合物中添加水来保持所获得的水硬性组合物的可加工性。

技术介绍

[0002]常见的水泥组合物包含可变的、有时高比例的熟料。例如，根据2012年的标准NF EN 197
‑
1的水泥组合物包含5重量％～95重量％的熟料。
[0003]然而，熟料的制造需要使用强力的窑炉，从而导致大量二氧化碳的排放。原材料的提取也是排出二氧化碳排放物的来源。
[0004]因此，寻求降低水泥组合物的熟料含量以减少其碳影响，同时保持其机械和流变性能。
[0005]为此，已经开发了新的水硬性粘合剂组合物，其中熟料的量减少。
[0006]先前已经公开了其中水硬性粘合剂是高炉矿渣的水泥组合物，这些组合物通常是活化的。然而，这些组合物的可加工性急剧下降，也就是说它们在小于30分钟的时间内从流体变成几乎固态。从流变学的角度来看，混合后5分钟通常会观察到1Pa～10Pa的阈值应力，混合后30～60分钟内上述值会增加至50Pa～100Pa。
[0007]因此，人们感兴趣的是提供一种可以增强组合物的流动性的解决方案，所述组合物包含至少一种铝硅酸盐化合物(例如高炉矿渣)和碱性或硫酸盐活化剂。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个目的是提供一种组合物，所述组合物包含至少一种铝硅酸盐化合物，例如高炉矿渣，和碱性或硫酸盐活化剂，使得可以获得表现出增强的流动性的保持的水硬性组合物。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供这样的一种组合物，其用于使得流动性能够保持1小时或1小时30分钟的时间。
[0010]其他额外的目的在阅读以下本专利技术的说明后也将变得显而易见。
[0011]所有这些目的在本申请中实现，本申请涉及一种水硬性粘合剂组合物(hydraulic binder composition，HBC)，包含：
[0012]‑
水硬性粘合剂，包含至少一种铝硅酸盐化合物，例如高炉矿渣，和碱性或硫酸盐活化剂及最多10重量％的熟料(clinker)，优选0重量％～10重量％的熟料；
[0013]‑
胍盐和/或锌盐；
[0014]‑
包含具有以下式(I)和式(II)的单元的聚合物(P)：
[0015][0016]其中：
[0017]‑
R1和R2独立地表示氢或甲基；
[0018]‑
R3表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
[0019]‑
R4表示具有式
‑
(CH2)
p
‑
(OAlk)
q
‑
R5的基团，其中：
[0020]‑
p表示1或2；
[0021]‑
q表示3～300的整数；
[0022]‑
基团
‑
(OAlk)
q
‑
的每个OAlk单元的Alk独立地表示含有2～4个碳原子的直链或支链亚烷基；
[0023]‑
R5表示
‑
OH或含有1～4个碳原子的直链或支链烷氧基；
[0024]‑
R
11
和R
12
独立地表示氢或甲基；
[0025]‑
R
13
表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
[0026]‑
M表示H或m价阳离子；
[0027]‑
当M表示H时，m表示1，并且当M表示阳离子时，m是阳离子M的化合价；
[0028]‑
a为0.05～0.25的数值，使得(100
×
a)表示聚合物内具有式(I)的单元的摩尔百分比；以及
[0029]‑
b为0.75～0.95的数值，使得(100
×
b)表示聚合物内具有式(II)的单元的摩尔百分比。
[0030]专利技术人已经以有利的方式表明，与不含任何根据本专利技术的胍盐、锌盐和聚合物(P)的组合物相比，根据本专利技术添加胍盐和/与锌盐和聚合物(P)提供了增强由水硬性粘合剂组合物(HBC)制备的水硬性组合物随时间推移的流动性的保持(也称为可加工性的保持)的方式，特别是通过至少添加水。
[0031]在本专利技术的上下文中，例如，通过从组合物HBC获得的水硬性组合物的阈值应力的逐渐变化来测量，特别是通过添加水，可加工性随时间过去的保持的增强优选是长期的，也就是说，当组合物在20℃下使用时，在大于或等于45分钟、特别是大于60分钟、或甚至大于90分钟的时间段内组合物的可加工性的保持增强。因此，当组合物在20℃下使用时，需要在相同的时间间隔内，即在大于或等于45分钟，特别是大于60分钟，或实际上甚至大于90分钟的时间段内，具有约1Pa～10Pa的阈值应力。
[0032]特别地，阈值应力可以借助流变仪通过对所施加的应力进行多次测量来测量，以获得每个相应的应变速率值。应变速率变得非常低或为零的施加应力值可以被认为是阈值应力。
[0033]水硬性粘合剂组合物(HBC)可以不含熟料。
[0034]NF EN 15167
‑
1标准的3.7和3.6部分对高炉矿渣进行了特别定义。高炉矿渣主要是玻璃质材料，并且是铸铁生产过程的副产品。将用于水硬性粘合剂组合物的高炉矿渣精细研磨，优选研磨至100μm～150μm的最大直径，该直径通过本领域技术人员已知的任何合适的方法测量，例如通过激光粒度测定法。高炉矿渣通常需要钙或硫代钙活化(sulpho
‑
calcium activation)或使用强碱活化。
[0035]因此，本专利技术的水硬性粘合剂组合物(HBC)包含用于铝硅酸盐化合物(特别是高炉矿渣)的碱性或硫酸盐活化剂；优选钙或硫酸盐活化剂，优选硫代钙活化剂(sulpho
‑
calcium activator)；或碱性盐，优选碳酸钠或碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾或硅酸钠或硅酸钾，或其混合物；或硫酸钙活化剂。该活化剂优选以相对于水硬性粘合剂总重量的0.1干重％～20干重％的比例使用，优选以相对于水硬性粘合剂总重的0.1干重％～20干重％的比例使用。
[0036]相对于水硬性粘合剂的重量，活化剂还可以等于0干重％～10干重％的量存在。
[0037]包含高炉矿渣和硫酸钙(特别是以5重量％～20重量％的比例)的水硬性粘合剂组合物也称为超硫酸盐水泥(SSC)，并特别地如标准NF EN 15743+A1中所定义。
[0038]优选地，根据本专利技术的水硬性粘合剂组合物(HBC)包含：水硬性粘合剂，水硬性粘合剂包含至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水硬性粘合剂组合物，包含：
‑
水硬性粘合剂，包含至少一种铝硅酸盐化合物，例如高炉矿渣，和碱性或硫酸盐活化剂及最多10重量％的熟料，优选0重量％～10重量％的熟料，以及任选地活化剂；
‑
胍盐和/或锌盐；
‑
包含具有以下式(I)和式(II)的单元的聚合物(P)：其中：
‑
R1和R2独立地表示氢或甲基；
‑
R3表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
R4表示具有式
‑
(CH2)
p
‑
(OAlk)
q
‑
R5的基团，其中；
‑
p表示1或2；
‑
q表示3～300的整数；
‑
基团
‑
(OAlk)
q
‑
的每个OAlk单元的Alk独立地表示含有2～4个碳原子的直链或支链亚烷基；
‑
R5表示
‑
OH或含有1～4个碳原子的直链或支链烷氧基；
‑
R
11
和R
12
独立地表示氢或甲基；
‑
R
13
表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
M表示H或m价阳离子；
‑
当M表示H时，m表示1，并且当M表示阳离子时，m是阳离子M的化合价；
‑
a为0.05～0.25的数值，使得(100
×
a)表示聚合物内具有式(I)的单元的摩尔百分比；以及
‑
b为0.75～0.95的数值，使得(100
×
b)表示聚合物内具有式(II)的单元的摩尔百分比。2.一种水硬性组合物(HC)，包含：
‑
水硬性粘合剂，包含至少一种铝硅酸盐化合物，例如高炉矿渣，和碱性或硫酸盐活化剂及最多10重量％的熟料，优选0重量％～10重量％的熟料，以及任选地矿物添加剂；
‑
水；
‑
任选地至少一种骨料；
‑
胍盐和/或锌盐；以及
‑
包含具有下式(I)和式(II)的单元的聚合物(P)：
其中：
‑
R1和R2独立地表示氢或甲基；
‑
R3表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
R4表示具有式
‑
(CH2)
p
‑
(OAlk)
q
‑
R5的基团，其中；
‑
p表示1或2；
‑
q表示3～300的整数；
‑
基团
‑
(OAlk)
q
‑
的每个OAlk单元的Alk独立地表示含有2～4个碳原子的直链或支链亚烷基；
‑
R5表示
‑
OH或含有1～4个碳原子的直链或支链烷氧基；
‑
R
11
和R
12
独立地表示氢或甲基；
‑
R
13
表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
M表示H或m价阳离子；
‑
当M表示H时，m表示1，并且当M表示阳离子时，m是阳离子M的化合价；
‑
a为0.05～0.25的数值，使得(100
×
a)表示聚合物内具有式(I)的单元的摩尔百分比；以及
‑
b为0.75～0.95的数值，使得(100
×
b)表示聚合物内具有式(II)的单元的摩尔百分比。3.一种胍盐和/或锌盐以及包含具有下式(I)和式(II)的单元的聚合物用于增强水硬性组合物的流动性，特别是所述水硬性组合物的可加工性的保持的用途：其中：
‑
R1和R2独立地表示氢或甲基；
‑
R3表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
R4表示具有式
‑
(CH2)
p
‑
(OAlk)
q
‑
R5的基团，其中；
‑
p表示1或2；
‑
q表示3～300的整数；
‑
基团
‑
(OAlk)
q
‑
的每个OAlk单元的Alk独立地表示含有2～4个碳原子的直链或支链亚烷基；
‑
R5表示
‑
OH或含有1～4个碳原子的直链或支链烷氧基；
‑
R
11
和R
12
独立地表示氢或甲基；
‑
R
13
表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
M表示H或m价阳离子；
‑
当M表示H时，m表示1，并且当M表示阳离子时，m是阳离子M的化合价；
‑
a为0.05～0.25的数值，使得(100
×
a)表示聚合物内具有式(I)的单元的摩尔百分比；以及
‑
b为0.75～0.95的数值，使得(100
×
b)表示聚合物内具有式(II)的单元的摩尔百分比；所述水硬性组合物包含水硬性粘合剂，所述水硬性粘合剂包含至少一种铝硅酸盐化合物，例如高炉矿渣，和碱性或硫酸盐活化剂及最多10重量％的熟料，优选0重量％～10.0重量％的熟料，以及任选地矿物添加剂、水和任选地至少一种骨料。4.一种用于增强水硬性组合物随时间推移的流动性的保持的方法，所述水硬性组合物包含水硬性粘合剂，所述水硬性粘合剂包含至少一种铝硅酸盐化合物，例如高炉矿渣，和碱性或硫酸盐活化剂及最多10重量％的熟料，优选0重量％～10重量％的熟料，水和任选地至少一种骨料；所述方法包括添加胍盐和/或锌盐，以及包含具有下式(I)和式(II)的单元的聚合物(P)：其中：
‑
R1和R2独立地表示氢或甲基；
‑
R3表示氢或具有式
‑
COO(M)
1/m
的基团；
‑
R4表示具有式
‑
(CH2)
p
‑
(OAlk)
q
‑
R5的基团，其中；
‑
p表示1或2；
‑
q表示3～300的整数；
‑
基团
‑
(OAlk)
q

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔，
申请(专利权)人：CHRYSO公司，
类型：发明
国别省市：