CN100337962C - 用于包含波特兰水泥的组合物的液体促凝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于包含波特兰水泥的组合物的促凝剂，该促凝剂为浆液形式，其中包含至少一种铝酸钙、相对于所述铝酸钙总重量的0.5-4重量%、优选0.6-2.3重量%的高铝水泥凝固抑制剂和防沉降剂。

Description

用于包含波特兰水泥的组合物的液体促凝剂
本发明涉及一种基于铝酸钙的液体促凝剂，其用于加速包含波特兰水泥的组合物的凝固。
这种促凝剂应具有数周到数月的使用期限。促凝剂的使用期限是指保持在流动性程度不同的浆液状态(由固体产物的水悬浮液定义)、能够通过简单的机械搅拌恢复到浆液状态而不凝固的期间。当其与包含波特兰水泥的组合物混合时，仍具有其促进性能。
本发明还涉及一种生产用于包含波特兰水泥的组合物的液体促凝剂的方法。
本发明最后涉及一种促使包含波特兰水泥的组合物凝固的方法。
在许多情况下，希望包含波特兰水泥的组合物在具有作好使用准备的促凝剂的条件下于精确的时刻凝固。这些实例特别是建筑和对基本设施工程(如街道和道路的车行道和人行道)进行大修。还有电缆网络、燃气管或水管的维修和建设。对工程进行大修还需要挖掘空洞，这干扰了所述工程的使用者。因此，必须迅速填充所述空洞，以使所述工程在完工后能够尽快恢复运行。
专利申请EP 0081385公开了一种高铝水泥，其凝结阶段被凝固抑制剂例如硼酸阻止。所述高铝水泥的凝结是通过将再活化剂如石灰引入高铝水泥引发的，所述再活化剂的存在量为相对高铝水泥重量的0.1-10重量％。
因此，专利申请EP 0081385并非为了提供用于促使包含波特兰水泥的组合物凝结的基于铝酸钙的液体促凝剂。
因此，本发明的目的在于提供一种所述液体促凝剂，其进一步具有如下性能：
-为了维护现场储存和输送次数，在数周到数月的周期内不凝结，
-保持流体的性质并分离，尤其在运输期间，以便确保其在现场的使用，例如通过借助重力而流出或通过泵送加以使用，
-保持其对配制物中、特别是砂浆或混凝土(特别是通过混凝土搅拌车输送的)中的波特兰水泥的促凝作用，
-如果必要，额外提供可在宽颜色范围内具备的着色功能。
本发明用于包含波特兰水泥的组合物的促凝剂为流动性程度不同的水悬浮液(通常称为“浆液”)形式，并且包含：
-至少一种铝酸钙，
-相对所述铝酸钙总重量的0.5-4％、优选0.6-2.3％的高铝水泥凝固抑制剂，
-至少一种防沉降剂。
本发明用于包含波特兰水泥的组合物的促凝剂还可以包含至少一种分散剂。
通常，所述水悬浮液的干提出物为约60％。
根据第一种优选实施方案，所述凝固抑制剂包含硼酸和/或至少一种硼酸盐，和柠檬酸和/或至少一种柠檬酸盐，硼酸和/或所述硼酸盐的量优选为铝酸钙总重量的0.4-3重量％，更优选0.5-2重量％，柠檬酸和/或所述柠檬酸盐的量优选为铝酸钙总重量的0.1-1重量％，更优选0.1-0.5重量％。
所述硼酸盐可选自硼酸锌、硼酸钠和他们的混合物。
所述柠檬酸盐可以是柠檬酸钠。
更优选地，所述凝固抑制剂包含硼酸和柠檬酸。
硼酸和柠檬酸通过两种附加的机理有利于阻止所述促凝剂凝固。
通过形成硼酸钙，硼酸能够显著地限制铝酸钙在水中的溶解度。
柠檬酸延缓了相当于凝结的水合物的大量沉淀。柠檬酸还具有副作用，即流化作用。
这两种机理的结合能够获得保持浆液状态数月同时保留他们促凝性质的铝酸钙液体促凝剂。
根据第二种优选实施方案，包含在本发明促凝剂中的凝固抑制剂包含硼酸和/或至少一种硼酸盐，硼酸和/或所述硼酸盐的量为铝酸钙总重量的0.5-4重量％。
实际上，在某些情况下，必须提高所述凝固抑制剂的含量以确保促凝剂具有足够的使用期限。但是于此同时，应保持所述促凝剂对波特兰水泥的促凝作用。柠檬酸(或其盐)对波特兰水泥的促凝有负面影响，因而优选提高硼酸(或其盐)的含量以延长促凝剂的使用期限，同时减少柠檬酸(或其盐)的含量甚至不使用它们。
提高硼酸的含量通常导致所述促凝剂增稠，这可通过同时提高分散剂的含量加以校正。
当本发明促凝剂与包含波特兰水泥的组合物混合时，介质的pH值增大，致使高铝水泥的凝固抑制剂失去作用。然后在不辅助添加任何活化剂的情况下发生铝酸钙的水合反应，因而本发明促凝剂可导致包含波特兰水泥的组合物凝固。
存在于本发明促凝剂中的分散剂一般为铝酸钙总重量的0.3-1.7重量％，优选0.5％-0.9重量％。
关于可根据本发明使用的分散剂，可以提及的是由BASF销售的Sokalan CP 10。
根据本发明可使用的分散剂还可以选自超增塑剂。
所述超增塑剂是混凝土的常用组分，用于提高混凝土的流变性。在这些超增塑剂中，特别推荐的是聚氧乙烯膦酸酯POE、polyoxpolycarboxylates PCP和他们的混合物。这些超增塑剂是商业可得产品；例如，可以提及的是由CHRYSO销售的产品PREMIA 150。
存在于本发明促凝剂中的抗沉降剂一般为铝酸钙总重量的0.2-0.9重量％。
优选地，所述抗沉降剂选自有机产物如黄原酸胶、韦兰胶(Welangum)，或无机产物如粘土(例如膨润土)和他们的混合物。
本发明促凝剂还可以包含抗菌剂，其量优选为铝酸钙总重量的0.2-0.9重量％。
关于可用于本发明促凝剂的抗菌剂，可以提及的是由PROGIVEN销售的产物ECOCIDE K35R。
本发明促凝剂还可以包含至少一种着色剂。
可用于本发明促凝剂的着色剂可以是通常用于水泥组合物的任何类型的着色剂。可以提及的有例如由BASF销售的有机着色剂蓝色Pigmosol6900或红色Pigmosol 3855。
还可以使用无机着色剂，与有机着色剂相比，其在着色效果方面持续时间更长并且更有效。例如，某些无机氧化物是非常好的着色剂。
本发明促凝剂能够促进包含波特兰水泥的组合物凝固。在这些组合物中，可以提及严格意义上的波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰，以及包含波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰的砂浆和混凝土。
本发明还涉及一种前文定义的用于包含波特兰水泥的组合物的促凝剂的生产方法。
根据本发明，该方法包括下述步骤：
-将水倒入混合槽，
-以高于600rpm、优选大约800rpm的速率涡轮搅拌，
-加入高铝水泥凝固抑制剂，
-加入分散剂，
-逐步加入铝酸钙，将涡轮搅拌速率提高到大于1,000rpm，优选大约1,400rpm，
-加入抗沉降剂，
-涡轮搅拌至少15分钟，优选30-40分钟。
搅拌优选使用能够产生高剪切作用的抗絮凝涡轮机进行。这种涡轮机能够保证使水泥颗粒分散良好。这对于一方面通过分散剂保证他们良好的化学抗絮凝作用、另一方面通过抗沉降剂保证他们良好的稳定化作用是必要的。
当本发明促凝剂包含一种或多种着色剂时，所述着色剂优选在抗沉降剂之后引入。
本发明最后涉及一种促使包含波特兰水泥的组合物凝固的方法，其包括向所述包含波特兰水泥的组合物中加入前文定义的促凝剂，所述促凝剂的量为铝酸钙占波特兰水泥重量的10-40重量％，其代表促凝剂水悬浮液的量为波特兰水泥的17-67重量％左右。
如前文所述，包含波特兰水泥的组合物是指严格意义上的波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰以及包含波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰的砂浆或混凝土。
因此，为了在要求的时间内获得具有需要的机械强度的组合物，所述促凝剂相对波特兰水泥的含量可以不同。该含量将取决于所用波特兰水泥的特性和其矿物组成，尤其是其C3A含量，其中C在水泥符号表示法中代表氧化钙CaO，A在水泥符号表示法中代表氧化铝Al2O3。
所述促凝方法对于利用基于波特兰水泥的砂浆填充空洞是特别有利的，所述砂浆可从将砂浆输送到空洞附近的运输车辆的排出口得到。在这种情况下，优选按下述进行操作：
-形成包含所述砂浆并向空洞移动的第一流体，
-形成包含所述促凝剂并向第一流体移动的第二流体，
-所述第一和第二流体合并为第三流体，
-利用重力将所述第三流体引入所述空洞。
这样，可以在排出能够使用的砂浆之后且刚好在将快凝砂浆放入所述空洞之前，在运输车辆混合器之外加入和连续混合促凝剂和所述砂浆。
因此，砂浆可以不在混合器内硬化，而当所述砂浆不立即使用时这可能发生。混合器可以不被粘附在混合器内部叶片上并且在搅拌车返回工厂并清洁之前硬化的砂浆层堵塞。
本发明将参考图1-6通过下述实施例说明。
图1表示通过本发明促凝剂促凝的不同砂浆的穿透强度与时间的关系。
图2表示不同砂浆的穿透强度与时间的关系，其中所述砂浆通过不同含量的本发明促凝剂促凝。
图3表示不同砂浆的穿透强度与时间的关系，其中所述砂浆通过不同含量的本发明促凝剂促凝。
图4表示用本发明促凝剂促凝的砂浆在1天、7天和28天后的抗压强度与促凝剂含量的关系。
图5表示硼酸对铝酸钙水合作用的影响。
图6表示硼酸和柠檬酸对铝酸钙水合作用的影响。
图7表示不同促凝剂的pH值随时间的变化。
图8表示用不同促凝剂促凝的砂浆的放热曲线。
实施例1
依照本发明制备促凝剂并可以观察其流动性的变化。
各种促凝剂都依照下述方法制备。
将水引入混合槽并以800rpm的速率启动抗絮凝涡轮机。
然后将硼酸引入所述混合槽。使硼酸根离子溶解并在引入铝酸钙之前固定溶液的pH以可靠地阻止铝酸钙的水合作用。
搅拌该溶液5分钟以确保硼酸完全溶解。
然后引入柠檬酸。
再搅拌该溶液5分钟。
然后加入Sokalan CP10(分散剂)，其能够防止介质的絮凝。
搅拌该溶液5分钟。
逐步加入铝酸钙，同时将涡轮机的混合速率提高到最高达1400rpm。这样，通过高速旋转速率和抗絮凝涡轮，使铝酸钙获得了良好的机械分散。
然后加入Ecocide K 35R(抗菌剂)。
搅拌5分钟。
然后加入黄原酸胶(抗沉降剂)。
然后混合该溶液30-40分钟以确保铝酸钙在介质内良好分散，并使黄原酸胶发挥其抗沉降作用。
最后，如果需要，加入着色剂。
表1显示了促凝剂的组成及其流动性的变化。
各种成分的含量均以占铝酸钙总重量的重量百分比给出。
所述流动性在以下3个不同温度下测量：5℃、20℃和40℃。
                                                                   表1
编号 组成 ％   E.S％   浆液的变化：
  所述浆液保持流动性且均匀的时间： ***   所述浆液在下述时间后硬化或变密实且不适合再混合：
1 AB-AC/CP10/XG-K35R 0.6-0.1/0.5/0.27-0.25 61.74   5℃20℃40℃   7周2周5天s   8.5周2周1周
2 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.2-0.2/0.5/0.27-0.25 61.73   5℃20℃40℃   9周5周2周   ＞24周13周2.5周
3 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.8-0.3/0.5/0.27-0.25 61.89   5℃20℃40℃   10周14周6.5周   ＞22周＞22周＞9.5周
4 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.2-0.1/0.5/0.27-0.25 61.74   5℃20℃40℃   9周5周1.5周   ＞24周12周6.5周
5 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.8-0.1/0.5/0.27-0.25 61.74   5℃20℃40℃   6周5周1.5周   ＞24周11周6.5周
6 AB-AC/CP10/XG-K35R-Bent G 0.6-0.1/0.5/0.27-0.25-1 61.35   5℃20℃40℃   8周3周3周  19周10周3周
7 AB-AC/CP10/XG-K35R-Eth 1.2-0.2/0.5/0.27-0.25-8.7 58.8   5℃20℃40℃   19周15周6周  ＞24周＞24周13周
8 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.2-0.2/0.5/0.27-0.25 61.54   5℃20℃40℃   1.5周1.5周1周  6周4.5周2周
9 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.2-0.2/0.5/0.27-0.25   5℃20℃40℃   2周6周2周  9周9周4.5周
10 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.2-0.2/0.5/0.27-0.25   5℃20℃40℃   4周5周1周  7周7周3周
11 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.8-0.3/0.5/0.27-0.25   5℃20℃40℃   ＞2.5周＞2.5周＞2周  ＞2.5周＞2.5周＞2.5周
12 AB-AC/CP10/XG-K35R 1.8-0.3/0.5/0.27-0.25   5℃20℃40℃   ＞6周＞14周＞6周  ＞6周＞14周＞6周
  13   AB-AC/CP10/XG-K35R   1.8-0.3/0.5/0.27-0.25
***：所述浆液成胶状状或沉降，没有凝固，其可以在程度不同地有效搅拌后恢复其产生时的状况。
E.S：浆液的干提出物；这里为62％
使用的产品：
AB：硼酸
AC：柠檬酸
XG：KELZAN XG：黄原酸胶，由KELCO销售
Bent-G：膨润土粘土
CP10：SOKALAN CP 10：分散剂，由BASF销售
K35R：Ecocide K35R
Eth：95％乙醇
促凝剂1-7在制备中不使用着色剂。
促凝剂8-13在制备中使用着色剂：促凝剂8-11包含占铝酸钙重量的12重量％的颜料，促凝剂12和13包含占铝酸钙重量的1.5重量％的颜料。
-8号：着色剂由Chryso生产，其商品名称为″vert Irlande″，化学种类为：三氧化二铬
-9号：着色剂由Chryso生产，其商品名称为″Slurry vert Irlande″，化学种类为：三氧化二铬
-10号：着色剂由Chryso生产，其商品名称为″rouge Pompei″，化学种类为：氧化铁
-11号：着色剂由Chryso生产，其商品名称为″Slurry rougePompei″，化学种类为：氧化铁
-12号：铜酞菁
-13号：萘酚AS.
实施例2
穿透强度测试在基于波特兰水泥的3种充填砂浆上进行，所述砂浆使用实施例1的第3、11和12号促凝剂促凝，并经过了63天。
所测试的砂浆是那些用于充填小沟的可再挖掘的砂浆。
这些砂浆的水/灰比大约为2并且水含量大约15％。
所述砂浆的组成在表2中给出。
                       表2
  砂1-4mm   990kg/m3
  砂0.315-1mm   380kg/m3
  砂0-0.315mm   170kg/m3
  波特兰水泥(Le Havre CEMI 52.5 CP2)   100kg/m3
  铝酸钙   25kg/m3
  水   200kg/m3
  加气剂   1kg/m3
在所有实施例中，使用的砂为“Palvadeau”型硅质砂。
所述穿透强度使用规格为7×23.5×17cm(用于“脚印试验”，其包括在所述砂浆上行走以确定一个大致的时间，在该时间后可以在其上行走而不会留下深度超过2mm的脚印)和13×34×14(用于根据标准ASTMC403的透度计测量)的测试块进行测量。
所述透度计能够测量控制荷载下的圆周运动的穿透强度。探明以给定深度透入物体所施加的荷载水平，由此能够追踪材料的结构。
当利用连续挖掘机，例如由法国MARAIS销售和在专利FR 2751676中所述，挖掘小沟时，现场测试表明：当使用透度计测量的穿透强度达到170KPa时达到了被放置在沟内的材料的升力(lift)。
图1显示了所制备的3种砂浆的穿透强度随时间的变化。横坐标代表以分钟表示的时间。纵坐标代表穿透强度(单位kPa)。
曲线3代表用第11号促凝剂促凝的砂浆强度。
曲线4代表用第3号促凝剂促凝的砂浆强度。
曲线5代表用第12号促凝剂促凝的砂浆强度。
图1中的点6代表没有使用促凝剂的砂浆
图1中还画出了为获得65kg升力而要达到的170kPa极限(曲线7)。
实施例3
在不同的填充砂浆上测量穿透强度，以便研究促凝剂含量的影响以及波特兰水泥中C3A相含量的影响。
测试砂浆的组成示于表3.
          表3
  砂1-4mm   990kg/m3
  砂0.315-1mm   380kg/m3
  砂0-0.315mm   170kg/m3
  波特兰水泥   100kg/m3
  水   200kg/m3
  加气剂   1kg/m3
使用了两种波特兰水泥：
-来自Frangey工厂的CPA CEMI 52.5 CP2(C3A：12％)
-来自Teil工厂的lCPA CEMI 52.5 CP2(C3A：4％)
所述砂浆使用实施例1中第9号促凝剂促凝。
图2代表4种包含Frangey工厂波特兰水泥的砂浆的穿透强度与时间的关系。
横坐标9代表以分钟表示的时间。纵坐标10代表穿透强度(单位kPa)。
每种砂浆都已经使用不同含量的铝酸钙促凝，铝酸钙的含量为占波特兰水泥的总重量的10％、20％、30％、40％；
-曲线11：铝酸钙10％；砂浆中的空气含量：15.2％；
-曲线12：铝酸钙20％；砂浆中的空气含量：17.3％；
-曲线13：铝酸钙40％；砂浆中的空气含量：14.9％；
-曲线14：铝酸钙30％；砂浆中的空气含量：16％；
-点15：波特兰水泥本身，空气含量：15.4％。
图3代表4种包含Teil工厂波特兰水泥的砂浆的穿透强度与时间的关系。
横坐标16代表以分钟表示的时间。纵坐标17代表穿透强度(单位kPa)。
每种砂浆都已经使用不同含量的铝酸钙促凝，铝酸钙的含量为占波特兰水泥的总重量的10％、20％、30％、40％；
-曲线18：铝酸钙10％；砂浆中的空气含量：16％；
-曲线19：铝酸钙20％；砂浆中的空气含量：16.7％；
-曲线20：铝酸钙30％；砂浆中的空气含量：14％；
-曲线21：铝酸钙40％；砂浆中的空气含量：14％；
-曲线22：波特兰水泥本身，空气含量：14.8％。
图2和图3表明可以推荐起作用的促凝剂含量，一方面针对所用的波特兰水泥，另一方面针对在材料的升力方面所需要的时间延迟。
实施例4
测量与促凝剂含量相关的充填砂浆的抗压强度。
测试砂浆的组成如实施例3中的表3所示，使用Havre工厂的CPACEMI 52.5 CP2(C3A 8％)。
使用实施例1的第2号促凝剂促进该砂浆的凝固。
在规格为4×4×16cm的测试件上测量抗压强度。
在图4中，横坐标23代表砂浆中的铝酸钙含量，以相对于波特兰水泥重量的重量百分比表示。纵坐标24代表砂浆的抗压强度(单位MPa)。
图4显示了所述砂浆在1天(曲线25)、7天(曲线26)和28天(曲线27)后机械抗压强度与相对于波特兰水泥重量的铝酸钙含量的关系。
轴28代表夹带空气的百分比。
图4表明28天后的机械抗压强度较小，这样能够保证所述材料在较长时间周期后可以再挖掘。
实施例5
本实施例的目的是证明硼酸和柠檬酸阻滞剂的作用。
在硼酸以不同剂量存在下(图5)或硼酸和柠檬酸以不同剂量存在下(图6)测量不同的铝酸盐水泥的导电率。高铝水泥的水/灰比为5。导电率在40℃下测量。
在图5中，横坐标29代表以分钟表示的时间。纵坐标30代表导电率(单位mS)。
曲线31代表高铝水泥本身的导电率。
曲线32代表存在0.6重量％硼酸时高铝水泥的导电率。
曲线33代表存在1.8重量％硼酸时高铝水泥的导电率。
在图6中，横坐标34代表以分钟表示的时间。纵坐标35代表导电率(单位mS)。
曲线36代表高铝水泥本身的导电率。
曲线37代表存在0.6重量％硼酸和0.1重量％柠檬酸时高铝水泥的导电率。
曲线38代表存在1.2重量％硼酸和0.2重量％柠檬酸时高铝水泥的导电率。
曲线39代表存在1.8重量％硼酸和0.3重量％柠檬酸时高铝水泥的导电率。
结果表明：
-当浓度提高时，存在于介质中的硼酸越来越限制了水泥的溶解：因此所达到的导电率的数值下降(图5)；
-柠檬酸的加入延缓了相当于凝固的水合物的大量沉定：当加入所述成分、其含量提高时，导电率的下降向后延迟了。
实施例6
本实施例的目的是证明硼酸和柠檬酸阻滞剂的相对作用。
加入到促凝剂中的某些着色剂可能干扰凝固抑制剂和铝酸钙之间的相互作用。
例如，在高比表面积着色剂(如由CHRYSO以OCRA销售的着色剂)存在下，促凝剂的使用期限可能显著缩短。
因此，本实施例的目的是比较用赭石无机着色剂OCRA着色的促凝剂的使用期限和促凝能力。
测试三种促凝剂。每种促凝剂包括87重量％的铝酸钙和13重量％的着色剂OCRA。他们的干提出物为82％。
表4显示了抑制剂和掺合物中的促凝剂的组成。
所用符号的含义与实施例1中的定义相同。
所述组成以相对于铝酸钙总重量的重量给出。
14号和16号促凝剂是本发明促凝剂。15号促凝剂不是本发明促凝剂。
                    表4
  14号   15号   16号
  ％AB   1.81％   4.82％   3.61％
  ％AC   0.31％   0.83％   0.00％
  ％CP10   0.52％   1.38％   0.85％
  ％XG   0.27％   0.72％   0.27％
  ％K35R   0.25％   0.67％   0.26％
  促凝剂的使用期限   2周   ＞29周   22周
为了测量促凝剂的促凝能力，配制了3种基于波特兰水泥的分别用14、15和16号促凝剂促凝、经过一周的砂浆。
所述砂浆的组成示于表5。
                        表5
  砂AFNOR in 196-1   1520Kg/m3
  波特兰水泥(Le Havre CEMI 52.5CP2)   560Kg/m3
  水   225Kg/m3
  促凝剂   227Kg/m3
这些砂浆包含占波特兰水泥20重量％干提出物形式的铝酸钙。
结果
图7代表保持在45℃下的促凝剂的pH变化与时间的关系。
横坐标40代表时间，单位是周。
纵坐标41代表促凝剂的pH。
促凝剂的使用期限由每周的直接观察结果推断：当促凝剂硬化时即为使用期限的终点。
每周还测量促凝剂的pH。
注意到当pH超过9-9.5的值时，所述促凝剂凝固。
曲线42代表14号促凝剂的pH。
曲线43代表15号促凝剂的pH。
曲线44代表16号促凝剂的pH。
促凝剂的促凝能力可以由代表被促凝的砂浆的放热曲线图8推断。通过所述放热曲线可以比较水合作用的动力学。
将热电偶插入各砂浆中测量砂浆的放热，确切地说，这些砂浆包含在直径大约8cm、高8cm的圆柱形杯子中，以半绝热的方式保存在聚苯乙烯盒子中。
横坐标45代表时间，以分钟表示。
纵坐标46代表砂浆的温度，单位为℃。
曲线47代表用14号促凝剂促凝的砂浆的温度。
曲线48代表用15号促凝剂促凝的砂浆的温度。
曲线49代表用16号促凝剂促凝的砂浆的温度。
曲线50代表组成与前述砂浆相同但没有用促凝剂促凝的砂浆的温度。
可以观察到14号促凝剂的使用周期等于2周。
可以注意到第14号促凝剂相当于添加了着色剂OCRA的实施例1的第3号促凝剂。还可注意到，3号促凝剂的使用周期大于9周。
16号促凝剂的使用周期为22周。
同时提高硼酸和柠檬酸以及CP10(分散剂)的含量，能够显著延长使用周期：15号促凝剂在29周后依然稳定。
相反，所述15号促凝剂已经丧失了促进能力。如图8所示，用15号促凝剂促凝的砂浆的放热峰在200分钟左右开始，即大约在与未促凝的砂浆相同的时间后，而用14号促凝剂促凝的砂浆的放热峰在30分钟左右开始。
仅提高硼酸含量并且排除柠檬酸(相当于16号促凝剂)能够同时延长促凝剂的使用周期并保持促凝能力。因而，16号促凝剂具有22周的使用周期，而14号促凝剂具有2周的使用周期，但是用该促进剂促凝的砂浆的放热动力学几乎与使用14号促凝剂促凝的砂浆相同。

Claims (22)

1.一种用于包含波特兰水泥的组合物的促凝剂，其特征在于其为水悬浮液形式并且在于其包含：
-至少一种铝酸钙，
-占所述铝酸钙总重量的0.5-4重量％的高铝水泥凝固抑制剂，
-至少一种防沉降剂。
2.根据权利要求1所述的促凝剂，其中高铝水泥凝固抑制剂占所述铝酸钙总重量的0.6-2.3重量％。
3.根据权利要求1所述的促凝剂，其特征在于其包含至少一种分散剂。
4.根据权利要求1或3所述的促凝剂，其特征在于所述凝固抑制剂包含硼酸和/或至少一种硼酸盐、和柠檬酸和/或至少一种柠檬酸盐，硼酸和/或所述硼酸盐的量为铝酸钙总重量的0.4-3重量％，柠檬酸和/或所述柠檬酸盐的量为铝酸钙总重量的0.1-1重量％。
5.根据权利要求4所述的促凝剂，其中硼酸和/或所述硼酸盐的量为铝酸钙总重量的0.5-2重量％。
6.根据权利要求4所述的促凝剂，其中柠檬酸和/或所述柠檬酸盐的量为铝酸钙总重量的0.1-0.5重量％。
7.根据权利要求4所述的促凝剂，其特征在于所述硼酸盐选自硼酸锌、硼酸钠和它们的混合物。
8.根据权利要求1或3所述的促凝剂，其特征在于所述凝固抑制剂包含硼酸和/或至少一种硼酸盐，硼酸和/或所述硼酸盐的量为铝酸钙总重量的0.5-4重量％。
9.根据权利要求8所述的促凝剂，其特征在于所述硼酸盐选自硼酸锌、硼酸钠和它们的混合物。
10.根据权利要求4所述的促凝剂，其特征在于所述凝固抑制剂包含硼酸和柠檬酸。
11.根据权利要求3所述的促凝剂，其特征在于所述分散剂的量为铝酸钙总重量的0.3-1.7重量％。
12.根据权利要求11所述的促凝剂，其中所述分散剂的量为铝酸钙总重量的0.5-0.9重量％。
13.根据权利要求1至3中任意一项所述的促凝剂，其特征在于所述防沉降剂的量为铝酸钙总重量的0.2-0.9重量％。
14.根据权利要求1至3中任意一项所述的促凝剂，其特征在于所述防沉降剂选自黄原酸胶、韦兰胶、膨润土和它们的混合物。
15.根据权利要求1至3中任意一项所述的促凝剂，其特征在于其包含抗菌剂，抗菌剂的量为铝酸钙总重量的0.2-0.9重量％。
16.根据权利要求1至3中任意一项所述的促凝剂，其特征在于其包含至少一种着色剂。
17.根据权利要求1至3中任意一项所述的促凝剂，其特征在于所述包含波特兰水泥的组合物选自严格意义上的波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰以及选自包含波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰的砂浆和混凝土。
18.一种生产如权利要求3-17中任意一项所述的用于包含波特兰水泥的组合物的促凝剂的方法，其特征在于其包括下述步骤：
-将水倒入混合槽，
-以高于600rpm的速率进行涡轮搅拌，
-加入高铝水泥的凝固抑制剂，
-加入分散剂，
-逐步加入铝酸钙，但是将涡轮搅拌速率提高到大于1000rpm，
-加入抗沉降剂，
-涡轮搅拌至少15分钟。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于使用能够产生高剪切作用的抗絮凝涡轮机进行搅拌。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于当所述促凝剂包含一种或多种着色剂时，所述着色剂在防沉降剂之后引入。
21.一种促使包含波特兰水泥的组合物凝固的方法，其特征在于向所述包含波特兰水泥的组合物中加入如权利要1-17中任意一项所述的促凝剂，所述促凝剂的量为铝酸钙占波特兰水泥重量的10-40重量％。
22.根据权利要求21所述的促凝方法，其特征在于所述包含波特兰水泥的组合物选自严格意义上的波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰以及包含波特兰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和水硬性石灰的砂浆和混凝土。
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