用于自流平混凝土的水泥组合物以及含有这种组合物的自流平混凝土制造技术

本发明专利技术涉及用于自流平混凝土的水泥组合物，其包含流变学改性添加剂的混合物，所述混合物的特征在于它包含至少第一试剂和至少第二增粘试剂的组合，所述第一试剂用于主要增加在流体状态下的混凝土的剪切阈值，其选自天然的多糖醚，羟烷基瓜耳胶醚，羟乙基纤维素或羟丙基瓜耳胶，其利用疏水性侧链接枝部分的引入而被疏水性改性，所述第二增粘试剂用于主要增加所述在流体状态下的混凝土的粘度，其选自羟烷基纤维素和聚环氧乙烷，所述羟烷基纤维素是非疏水性改性的，具有约５００至约４５００的聚合度，以及具有在２ｗｔ％的水性溶液中低于５０Ｐａ.ｓ的粘度，从而限制或阻止了在其施工过程中在所述混凝土中颗粒物的动力学离析。这样的组合物的应用可以代替在所述混凝土中，特别是在自流平混凝土中填料的存在，而不降低其相对于含有填充剂的混凝土，特别是相对于具有相同的水／水泥比例的混凝土，在铺展性、筛稳定性、泌水性和动力学离析方面的性能。

【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自流平混凝土的水泥组合物，其含有流变学改性辅助剂的混合 物，以及涉及含有这种组合物的自流平混凝土。
技术介绍
自流平混凝土是流动性非常高、均勻而且稳定的混凝土，其使用时不需要振动， 仅在重力的作用下就能进行密实化。自流平混凝土(self-leveling concretes)构成 了特殊的一类对应于水平应用，例如覆层、铺路或地板的自流平混凝土(self-placing concretes)0这些混凝土含有颗粒物(其尺寸可以高达约20mm)，它们包裹在水泥组合物中，该 水泥组合物含有水硬粘结剂，例如Portland水泥，以及至少一种辅助剂，该辅助剂优选为 液化剂或超增塑剂，所述液化剂或超增塑剂能够赋予该混合物以近似于液体的增加的流动 性。这解释了所述混凝土的自流平(self-leveling)或自流平(self-placing)性质。这些混凝土具有模制、涂覆和有利的密实化的能力。它们在建筑和建设领域非常 有价值，这归功于它们的外观以及“补齐”不平表面的能力、在铁框架中放置自身的能力以 及涂覆例如地面热力管线的能力，而不需要应用通常在常规建筑技术中使用的外部振动。 这些组合物在它们的使用便利性方面通常也是有价值的，因为有可能将新制的混凝土泵到 几百米的高度，这防止了要在应用地点附近处理各种不同组分，并且省略了振动操作，由此 最优化了成本以及施工地点的组织。但是，自流平混凝土的这种流动性性质的获得应当不引起表面凝水或颗粒物的沉 降问题。这些混凝土的稳定性通常通过向它们的制剂中引入被称为填料的固体矿物成分 来实现，正如在NF EN 206-1标准中提到的。这些填料是含硅或含钙的惰性产品，其形式为 小粒度的颗粒，其尺寸优选小于或等于水泥的粒度，即一般在0. 10um|IJ lOOym之间。通 过填充在水泥颗粒之间的空间中，所述填料改进了混凝土的密实度。特别是，它们被用于具 有低的机械强度的自流平混凝土，即例如在28天内从约25到30MPa。它们在混凝土中的比 例可以达到混凝土总量的5到10wt%。在自流平混凝土制剂中引入填料，在属于最低级别抗压性的混凝土的情况下是特 别必需的。事实上，在其中水/水泥比例高的自流平混凝土中，混凝土的固体体积分数较 小，离析和表面凝水的风险更加显著。通常，为了增加在离析和/或表面凝水方面的稳定性，自流平混凝土除了上面指 出的矿物添加物(填料)和液化剂或超增塑剂之外，通常还含有具有不同的化学性质的试 剂，其使得可以控制组合物的流变学，通常被称为“增稠剂”或“稳定剂”。“增稠”剂的目的是改进自流平混凝土关于离析和/或表面凝水方面的稳定性；它 们通常是大分子，特别是纤维素衍生物例如纤维素醚，或其它多糖，或别的合成聚合物例如聚环氧乙烷，或聚乙烯醇。它们具有改变水泥组合物的流变学性质的优点(尤其是通过增 加粘度)。但是，它们是在水溶液中具有非常高粘度的分子(在2衬％的水溶液中超过70 到 lOOPa s)。此外，为了改进混凝土的施工性能，特别是为了增加其铺展性，可以通过使所述配 方超增塑化而增加所述比例。但是，较高比例的超增塑剂可能产生不理想的作用，例如颗粒 物在混合的混凝土中的非均勻分布、离析和/或表面凝水。因此，自流平混凝土在其使用期 间和/或在其刚刚安装后可能表现出稳定性或内聚性的问题。这些超增塑剂导致增加铺展性的这种特别的作用机制(反絮凝作用)，可能正是 处于新制状态的混凝土不稳定的原因。具体来说，由超增塑剂产生的剪切阈值的降低，导致 水泥浆(在这里即是水、水泥、填料单元)可逆弹性变形区域的减少。这种现象限制了水泥 浆在重力作用下将颗粒物维持在其自身中的能力(静止时离析)。当与含有粒度小于或等 于6mm的沙的灰浆相比，颗粒物的尺寸增加时，这种缺点更加明显特别是在含有尺寸可以 高达20mm的颗粒物的混凝土中。与这种流动阈值的降低相伴，超增塑剂的高的比例可以导致水泥浆以及因此混凝 土的粘度的降低。在混凝土流动时(特别是在它泵送或安装过程中)，这种粘度的降低使所 述水泥暴露出不稳定性和动力学离析的现象，这种现象在静止时不一定能观察到。这两种在静止时和动态状态下的不均勻和离析现象，损害了自流平混凝土的正常 实施。为了防止这些问题，在现有技术中提供了两种类型的措施1)增加水泥浆中的固体的体积分数。这通过使用具有比为所需机械强度而推荐的更高的水泥含量，或通过引入具有或 不具有水硬性的细的矿物添加物(例如含钙填料、飘尘等)来实现。固体分数的这种增加， 通过排除静止时的离析而具有增加混合物的密实性的效应；因此增加了得到的混合物的粘 度。这使得有可能降低在新制状态下混凝土的离析和/或不稳定的风险。2)引入直接活化混凝土流变性的特定辅助剂。它们是属于具有非常不同的化学物质家族的部分的辅助剂，已知分属于稳定(或 内聚)剂、增稠剂或增粘试剂的名下。这些定义应该被视为是纯粹按照惯例的，因为绝大部 分这些辅助剂对于混凝土流变性的作用，显然比单一增加粘度更加复杂和多样化。在实际使用中，引入能够活化混凝土流变性的特定辅助剂，总是与引入填料互补。填料的比例一般为相对于水泥的30到45wt%，这相当于可以达到整个混凝土的5 到10衬％的含量，它的引入构成了显著的成本(供应，运输，操作等)。此外，在自流平混凝土配方中辅助剂的计量，由于对混凝土流变学性质的影响，通 常是困难的。通常这些辅助剂对剪切阈值和粘度二者均有影响。根据它们的计量，剪切阈 值和粘度的变化的相对显著程度是不同的低浓度的这些辅助剂对剪切阈值可能有显著影 响，而对粘度具有少量影响；使用较高剂量时，这些影响可能被反转。因此，有可能发生以较高剪切阈值为代价和因此以铺展性的降低为代价，实现增 加混凝土的粘度(以防止它在安装过程中的不稳定性)的目标。在最近关于很多活化剪切阈值和粘度的流变学改性辅助剂的研究过程中，足以令 人吃惊地发现两种特定试剂的组合，使得有可能赋予水泥组合物，和因此也赋予混凝土以4出人意料的性质，特别是使得有可能在所述混凝土中减少填料的含量，并甚至消除填料的存在。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及用于自流平混凝土的水泥组合物，其包含水泥，超增塑剂，以及 下述物质的混合物，所述物质为流变学改性辅助剂，其特征在于所述混合物包含至少第一 试剂和至少第二增粘试剂的组合——所述第一试剂主要增加在流体状态下的混凝土的剪切阈值，其选自天然的多 糖醚，羟烷基瓜耳胶醚，羟乙基纤维素或羟丙基瓜耳胶，其通过引入疏水性侧链接枝部分而 被疏水性改性，和——所述第二增粘试剂主要增加所述在流体状态下的混凝土的粘度，其选自羟烷 基纤维素和聚环氧乙烷，所述羟烷基纤维素是非疏水改性的，具有约500至约4500的聚合 度，具有在的水性溶液中低于50Pa . s的粘度，其限制或阻止了在其施工过程中，在所述混凝土中颗粒物的动力学离析，并使得 可能将所述混凝土中填料含量降低到低于相对于所述水泥20wt%的值。这两种试剂各具有特定的、选择性的和独立的作用。本文中将“增加剪切阈值的试剂”定义为用于改性流体混凝土的流变性的试剂，其 主要活化所述剪切阈值而不改变该混凝土的其它流变学参数，特别是它的特异粘度。本文中将“增粘试剂”定义为其添加到所述混凝土中的主要效应是增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于自流平混凝土的水泥组合物，其包含水泥，超增塑剂，以及下述物质的混合物，所述物质为流变学改性辅助剂，其特征在于所述混合物包含至少第一试剂和至少第二增粘试剂的组合：－－所述第一试剂主要增加在流体状态下的混凝土的剪切阈值，其选自天然的多糖醚，羟烷基瓜耳胶醚，羟乙基纤维素或羟丙基瓜耳胶，其通过引入疏水性侧链接枝部分而被疏水性改性，和－－所述第二增粘试剂主要增加所述在流体状态下的混凝土的粘度，其选自羟烷基纤维素和聚环氧乙烷，所述羟烷基纤维素是非疏水改性的，具有约５００至约４５００的聚合度，具有在２ｗｔ％的水性溶液中低于５０Ｐａ.ｓ的粘度，其限制或阻止了在其施工过程中，在所述混凝土中颗粒物的动力学离析，并使得可能将所述混凝土中填料含量降低到低于相对于所述水泥２０ｗｔ％的值。

【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：法贝尔法布里斯，
申请(专利权)人：法兰西水泥公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]