具有长加工时间和高早期强度的水硬性粘结剂的添加剂制造技术

技术编号:4936031 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于水硬性粘结剂的凝固和固化促进剂,其包括至少一种由多元醇与酸和/或其盐形成的酯,其中所述的酸为磷酸、亚磷酸或C2-C20羧酸。本发明专利技术的促进剂十分适合于道路或桥梁施工,在对于混凝土和钢筋混凝土预制件的预制混凝土构件过程中或在跑道改造中,这些场合下预制件必须在几个小时后已经可以脱模、运输、堆叠或预受力或者路面或跑道必须可以行驶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于水硬性粘结剂和由此制备的体系如混凝土和砂浆的添加剂。本专利技术特别涉及包括至少一种由多元醇与酸和/或其盐形成的酯的、用于水硬性粘结剂的 凝固和固化促进剂,其中所述的酸为磷酸,亚磷酸或C2-C2tl羧酸。此外,本专利技术涉及包 括或由至少一种本专利技术的促进剂构成的组合物的用途,用于促进水硬性粘结剂及由此制 备的砂浆或混凝土,特别是速凝水泥的凝固和固化,以及涉及用以促进水硬性粘结剂及 由此制备的砂浆或混凝土的凝固和固化的方法。
技术介绍
在混凝土或钢筋混凝土预制件或在路面或跑道翻整时对高早期强度有越来越多 的要求,以便所述的预制件在几个小时后便已经可以脱模(entschalt),运输,堆叠或预受 力或者路面或跑道可以行驶。为了在实践中达到这一目的,除了高性能的混凝土配制剂 夕卜,如低的w/z-值或高的水泥含量,经常也使用热或蒸汽处理。所述的处理需要大量的 能量,因此由于上涨的能源价格,庞大的投资成本和耐用性问题及清水混凝土问题,这 种处理将越来越不予考虑,并且将寻找其他促进硬化过程的方法。促进性添加剂至今仍不是令人满意的热或蒸汽处理的替代方案。尽管许多可以 促进混凝土凝固和固化的物质是已知的,常用的例如强碱性反应性物质如碱金属氢氧化 物、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐、碱金属铝酸盐和碱土金属氯化物,但是在强碱性反 应性物质的情况下可能会出现加工者不期望的妨害如腐蚀,且其降低混凝土的最终强度 和耐久性。由EP 0076927 Bl和EP 0946451 Bl中已知用于水硬性粘结剂的无碱凝固促进 齐U,其应当避免所述的缺点。为了促进水硬性粘结剂如水泥、石灰、水硬性石灰和石膏 及由此制备的砂浆和混凝土的凝固和固化,加入无碱的凝固和固化促进剂,其中所述的 促进剂包含氢氧化铝和任选的铝盐和有机羧酸。那些已知的促进剂虽然促进水硬性凝固体系的凝固和固化,但是它们价格昂 贵,其用途因为缺乏耐久性和作用效果不足而受限,且其同时也缩短了加工时间并对混 凝土的最终强度起负面影响。那些凝固和固化促进剂的其他缺点还在于,在第一个小时 和第一天内相对低的早期强度和不足的溶液稳定性。目前已知的、其中混凝土的水合作用通过加入凝固促进剂来促进的体系,大多 数情况下与喷射混凝土有关。已知的控制水合作用的方法的缺点是,加入促进剂后水泥 混合物会很快凝固。这点特别在作为喷射混凝土应用时大多也是期望的。但是当所述 的水泥混合物在活化后还必须进一步加工或者当经加工的混凝土在短时间后必须受负荷 时,那些已知的体系是不适宜的。但是对于用于喷射混凝土用途的已知体系,没有给出 活化后进一步的可加工性。由此存在此需求,即研制出一种促进具有水硬性粘结剂的组合物凝固和固化过 程的添加剂,其不仅使得应用于喷射混凝土成为可能,而且可以用其制备快速硬化的砂浆或混凝土组合物,使其具有高早期强度和尽管如此还有良好的加工性能,且因此使得 早期脱模或早期负荷成为可能。 专利技术描述本专利技术的任务在于,提供一种凝固和固化促进剂或添加剂,其一方面促进凝 固,但是另一方面在加入到水泥或混凝土混合物后使得水泥或混凝土混合物的一定时间 的继续可加工性成为可能。此外令人期望的是,使用所述的促进剂或添加剂达到尽可能 高的早期强度。根据本专利技术,这可以通过第一个权利要求的特征实现。本专利技术的优点尤其可由此看出水硬性凝固组合物例如水泥或混凝土混合物在 加入本专利技术的促进剂后仍保持可加工性。活化作用引起很强的凝固促进作用,这相对 于未活化的混凝土则导致坚固的更早期的强度并且例如也使得更早地脱模或负荷成为可 能。但是,混凝土活化之后仍完全地持续保持一段期望时间的可加工性。本专利技术的其他有利的方案得自于说明书和从属权利要求。专利技术的实施方式本专利技术的用于水硬性粘结剂的凝固和固化促进剂包括至少一种由多元醇与酸和/ 或其盐形成的酯,其中所述的酸为磷酸,亚磷酸或C2-C2tl羧酸。所述的酯通过多元醇与酸或其盐的酯化反应获得。优选的酯是多元醇的偏酯, 优选二元或三元醇的。术语“多元醇的部分酯或偏酯”理解为,所述的多元醇除了一个 或多个酯键外还具有一个或多个游离羟基。所述的酯可以是单酯、二酯或三酯。特别优 选的酯是单酯,优选二元或三元醇的单酯。术语“多元醇”理解为具有超过一个羟基的醇,例如具有两个、三个、四个或 五个羟基的。特别优选的是具有两个或三个羟基的醇,即二元或三元醇。适合作为醇 的是例如多元烷基醇如丙二醇、丁二醇、或甘油、双甘油、聚甘油、三羟甲基乙烷、三 羟甲基丙烷、1,3,5-戊三醇、赤藓糖醇、季戊四醇、双季戊四醇、山梨糖醇、山梨聚 糖,或异山梨醇。特别优选的是甘油或丙二醇,特别是甘油。作为用于制备酯的酸或其盐特别优选的是磷酸或其盐。同样适合的是亚磷酸或 C2-C2tl羧酸。作为羧酸特别考虑单羧酸,优选C4-C2tl单羧酸,特别优选脂肪酸。特别好 的结果可使用不饱和酸,特别是油酸来达到。所述的酸可以作为游离酸或者也可以作为盐或偏盐(Teilsalz)存在,其中术语 “盐”在此和下文中,除了如通过与碱的中和作用获得的经典盐类外,还包括有金属离子与羧酸根基团或羧基基团作为配体之间的络合化学的化合物。酯的游离酸基团优选完全或部分地被中和,其中所述的盐为碱金属盐或碱土金 属盐,即一价或多价阳离子的盐,优选钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锌盐或铝盐,优选钠 盐或铝盐。适合的本专利技术的凝固和固化促进剂为例如酯,特别是单酯,选自由甘油磷酸 酯、甘油丁酸酯、甘油辛酸酯、甘油癸酸酯、甘油月桂酸酯、甘油肉豆蔻酸酯、甘油棕 榈酸酯、甘油硬脂酸酯,或甘油油酸酯组成的组。特别优选的是甘油单油酸酯或甘油单 磷酸酯。特别优选的是甘油-2-磷酸酯或甘油-3-磷酸酯。本专利技术的凝固和固化促进剂可以应用于不同的领域,特别是在混凝土技术和水泥技术中。所述的促进剂作为用于水硬性凝固组合物的促进剂具有特别优良的特性,即 是说,其可以用于促进水硬性粘结剂,特别是速凝水泥及由此制备的砂浆或混凝土的凝 固和固化。此外,可使用本专利技术的促进剂制备具有很高的早期及最终强度的砂浆和混凝 土。当所述的水硬性凝固组合物在施用后必须很快地能重新负荷或可行驶时,例如在道 路或桥梁施工中,在对于混凝土和钢筋混凝土预制件的预制混凝土构件过程中或在跑道 改造时,特别是对于飞行跑道,本专利技术的凝固和固化促进剂因此是特别适合的,以便预 制件在几个小时后便已经可以脱模、运输、堆叠或预受力或者路面或跑道可以行驶。出乎意料的是,与传统的促进剂相比,本专利技术的凝固和固化促进剂已证实是特 别快速的促进剂。此外,本专利技术的促进剂既对加工时间,也对由此制备的砂浆或混凝土 的最终强度没有负面影响。 作为水硬性凝固体系或组合物,原则上可以使用混凝土技术人员已知的所有水 硬性凝固物质。这里特别涉及的是水硬性粘结剂如水泥,例如波特兰水泥或高铝水泥 (Tonerdeschmelzzemente)和它们分别与飞灰,硅灰,矿渣,冶炼渣和石灰石填料的混合 物。本专利技术范畴内的其他水硬性凝固物质是生石灰。作为水硬性凝固组合物优选水泥。 此外,掺杂料如砂,砾,石料,石英粉,白垩及常用的作为添加剂的成分如其他的混凝 土塑化剂(-verfliissiger),例如木质素磺酸盐、磺化萘甲醛缩合物、磺化三聚氰胺-甲 醛缩合物或聚羧本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于水硬性粘结剂的凝固和固化促进剂,包括至少一种由多元醇与酸和/或其盐形成的酯,其中所述酸为磷酸,亚磷酸或C↓[2]-C↓[20]羧酸。

【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:C布尔格F沃姆巴切尔A彼得
申请(专利权)人:SIKA技术股份公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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