CN105308000A - 包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系 - Google Patents

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Abstract

提供一种包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系，作为包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的添加剂组分的用途，以及一种包含所述水泥体系和水的水泥浆。

Description

包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系
本发明涉及一种包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系，涉及包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的添加剂组分的用途，并涉及一种包含所述水泥体系和水的水泥浆。
在应用中，水泥体系的加工性能至关重要，因为其严重影响加工方法和施工进度。
根据现有技术，水泥体系的促凝——可能涉及体系的凝化/固化和/或与体系的硬化——通过加入各种促凝剂的混合物而实现。通常使用的促凝剂的实例包括氯化钙、甲酸钙和硫酸铝(P.Hewlett，Lea'sChemistryofCementandConcrete，第15.6章，第4版，1988，Elsevier或J.Cheung等人，CementandConcreteResearch41，2011，1289-1309)。但是，取决于活性和剂量，加入促凝剂会使水泥体系的加工寿命缩短至其不再能够被加工的程度，因为在加入配料水以后促凝剂立刻变得有活性。为此，某些促凝剂如偏铝酸钠(NaAlO2)实际上不能用于水泥体系中，因为它们导致过于快速的凝化。
如果不使用促凝剂，则水泥体系的加工寿命实在太长，使得缓慢的凝化/固化拖延施工进度。利用常见的促凝剂在水泥体系中一并实现两种效果——即，长的加工和快速的凝化/硬化——是困难的，尤其是当使用高效的促凝剂时。
在水泥体系中，尽管使用了促凝剂，但为确保足够的加工寿命，已对促凝剂进行封装以用于各种应用。与经封装的促凝剂有关的现有技术的共同特征在于促凝剂的释放需要单独的外部引发事件——例如，温度变化(JP2002284555A1，US6840318B2，GB1579356，US7896068B2)、超声(US8047282B2)或pH变化(RU2307145C)。但是，存在一系列施用以后不再能够受到外界影响但应受外界影响的水泥体系，例如各种干混砂浆。
对于该类水泥体系，还需要内部引发剂，尽管该类水泥体系被水混合过程所活化，但其实际上直到过去一定时间以后才释放促凝剂。另外，应可以在一定范围内可控地改变释放时间，以便使其能适用于不同的应用。
根据现有技术，一种合适的内部引发机制是在经涂覆的颗粒中建立渗透压，从而在一定时间以后，因芯中的溶胀而导致涂层破开，由此使活性成分快速地释放。许多这样的体系是医药领域中已知的，例如已知于T.Ghosh等人，JournalofAppliedPharmaceuticalScience，1，2011，第38-49页或者B.Amsden，J.Pharm.Pharmaceut.Sci.，10，2007，第129-143页，但是这个概念不能转用至pH水平为12至13的水泥体系，因为在该条件下，该类涂层不再保证其功能性。
在我们的在先国际专利申请WO2013/087391A1(优先权：16.12.2011，公布：20.06.2013)中，记载了在10-14的pH水平下具有可控的释放特性的经涂覆的活性成分颗粒，所述活性成分选自一种以上的用于影响无机粘结剂的化工建筑添加剂，所述颗粒的特征在于其涂层包含虫胶。但是，WO2013/087391A1没有提及包含该促凝剂颗粒的水泥体系，且特别是没有提及单组分水泥体系如包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的干混砂浆、包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的添加剂组分的用途、或包含所述水泥体系和水的水泥浆。
本发明的目的在于基本避免所概述的现有技术的缺点。意图以这样的方式调节促凝剂，使得当其存在于水泥体系中时，同时实现长的加工寿命和加速的凝化/硬化。更具体地，意图提供适于实现该目的的水泥体系。
上述目的用独立权利要求的特征来解决。从属权利要求涉及优选实施方案。更具体而言，根据本发明，上述目的通过下列方法来实现：首先使促凝剂成形为颗粒，然后施加虫胶涂层，所述虫胶随后被交联。然后将这些涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒用作水泥体系的一部分。
据此，本发明首先提供一种包含水泥组分和涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系，其特征在于所述经涂覆的促凝剂颗粒与水泥组分一起以单组分制剂的形式存在，或者以与水泥组分保持分离的添加剂组分的形式存在。
换言之，术语“体系”意指单组份制剂或者双组分或多组分试剂盒。此外，与我们前述的WO2013/087391A1相比，本发明的水泥体系要求存在水泥组分。涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒可与水泥组分一起以单组分制剂的形式存在或者可与水泥组分保持分离。
在单组份制剂的情况下，本发明的水泥体系优选为干混砂浆。用于该干混砂浆中的无机粘结剂优选为波兰特水泥。
虫胶是由紫胶虫(lacscaleinsect)(紫胶蚧(Kerrialacca))的分泌物通过各种清洁/纯化操作而获得的天然物质。从化学的观点来看，虫胶是由约8个单体单元组成的低聚酯，在低聚物的一端带有游离羧酸基团。所述单体的一半由9,10,16-三羟基棕榈酸(也称为紫胶桐酸)组成。另一半由各种萜类酸组成，所述萜类酸可带有其他的不同的化学基团。虫胶的游离羧基含量通过所谓的酸值来定义，其对应于用于中和一克虫胶所需要的氢氧化钾的量。酸值表示为mg氢氧化钾/g虫胶，并且对许多虫胶而言约为70mg/g。羧酸的去质子化使得虫胶具有水溶性，并因此虫胶可以以固含量为约25％的氨水溶液的形式获得，例如以名称购自HarkeGroup，MühlheimanderRuhr，Germany。或者，相同类型的粉末形式的虫胶可获自例如Stroever，Bremen，Germany，类型名称为“SSB57”，并且可通过搅拌和轻微加热而溶于氨水溶液中。
将促凝剂物理成形为圆形或近圆形且光滑的颗粒是得到膜厚度均匀且反应性能均匀的高质量涂层的基础。如果成形以后的促凝剂颗粒有角、边或孔，则在随后的涂覆操作中不可能得到均匀的涂层厚度，由此，这会导致促凝剂的不均匀释放。可接受的促凝剂颗粒的粗糙度将在下文中进行定义。
用交联虫胶对促凝剂颗粒进行涂覆确保了在水泥体系的碱性条件下，所述促凝剂颗粒在一定时间以后因颗粒内部建立的渗透压而破开并释放促凝剂。由于该涂层，在水泥体系与水混合以后的一定时间内，促凝剂不被释放，所以加工性能最初不受影响。此外，在渗透压建立过程中部分溶解的促凝剂在其释放以后与周围的水泥基质迅速反应。
因此，通过本发明所实现的优势尤其在于，通过使用涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒，水泥体系的加工特性最初不被损害，但在进一步的过程中，因为促凝剂的释放，获得快速的凝化/固化。此外，通过改变经涂覆的促凝剂颗粒的释放时间，可定制水泥体系的凝化/固化，以便在水泥体系的配制中创造进一步的操纵空间。另一个优势在于释放由内部机制引发，从而使得本发明的水泥体系可以像常规水泥体系那样施用，而不需要另外的外部引发。
本发明的水泥体系有用地包含选自以下的无机粘结剂：波兰特水泥、熔融氧化铝水泥、硫铝酸钙水泥、CEMII至V类的波兰特复合水泥、水硬性粘结剂、潜在的水硬性粘结剂、凝硬性粘结剂、碱活化的铝硅酸盐粘结剂和石膏，以及它们的混合物。
波兰特水泥可能是最广为人知的水硬性粘结剂。其在英国专利BP5022中首次被提及，而后已得到持续的进一步发展。现在的波兰特水泥含有约70重量％的CaO+MgO、约20重量％的SiO2和约10重量％的Al2O3+Fe2O3。
另外，存在基于波兰特水泥和各种共组分的复合水泥，这些水泥的组成根据DINEN197-1的表1进行调节，并且水泥本身归于以下水泥类别：CEMII波兰特复合水泥、CEMIII高炉水泥、CEMIV火山灰水泥和CEMV复合水泥V。所使用的共组分包括炉渣砂、粉煤灰、火山灰、粗面凝灰岩(trass)、硅尘、石灰石等。对这些水泥而言常见的是，因为波兰特水泥部分，所以在与水搅拌以后，这些水泥表现出碱性介质的特征。
可以将来自冶金过程的某些炉渣用作所谓的波兰特复合水泥中的外加剂，其同样是水硬性粘结剂家族中的一部分。通常，水硬性粘结剂是即使在水下仍然固化的无机粘结剂。
潜在的水硬性粘结剂可选自例如炉渣，更特别地选自高炉矿渣、颗粒状高炉矿渣、研磨的颗粒状高炉矿渣、电热磷渣、钢渣及其混合物。这些炉渣可以为工业炉渣(即来自工业加工的废产品)或者为合成制得的炉渣。后者是有利的情况，因为无法总是获得数量和质量一致的工业炉渣。针对本发明的目的，潜在的水硬性粘结剂优选意指其中(CaO+MgO):SiO2的摩尔比在0.8至2.5之间且更优选在1.0至2.0之间的无机粘结剂。
高炉矿渣为高炉过程的废产品。颗粒状高炉矿渣为被粒化的高炉矿渣，且研磨的颗粒状高炉矿渣由颗粒状高炉矿渣通过细粉碎而制备。根据来源和制剂形式，研磨的颗粒状高炉矿渣在其细度和粒度分布方面有变化，其细度影响反应性。用于细度的特征变量是布莱恩(Blaine)值，其通常为200-1000的量级，优选300-500m2kg-1。研磨越细，反应性越高。高炉矿渣的常规组成已经在上文提及。高炉矿渣通常包含30至45重量％的CaO、约4至17重量％的MgO、约30至45重量％的SiO2和约5至15重量％的Al2O3，通常约40重量％的CaO、约10重量％的MgO、约35重量％的SiO2和约12重量％的Al2O3。
电热磷渣为通过电热过程生产磷而产生的废产品。其比高炉矿渣具有更低的反应性，并且含有约45至50重量％的CaO、约0.5至3重量％的MgO、约38至43重量％的SiO2、约2至5重量％的Al2O3和约0.2至3重量％的Fe2O3以及氟化物和磷酸盐。不锈钢渣为各种炼钢过程的废产品，并且具有高度可变的组成(参见CaijunShi，PavelV.Krivenko，DellaRoy，Alkali-ActivatedCementsandConcretes，Taylor&Francis，London&NewYork，2006，第42至51页)。
基于反应性、水不溶性的SiO2-Al2O3系化合物的无机粘结剂体系——其在含水碱性介质中固化——同样是广为人知的。该类固化的粘结剂体系也称为“碱活化的铝硅酸盐粘结剂”或“地质聚合物(geopolymer)”，并且记载在如US4,349,386、WO85/03699和US4,472,199中。作为本发明的反应性氧化物混合物，除炉渣以外，还可使用例如凝硬性粘结剂如偏高岭土、粉煤灰、活性粘土或它们的混合物。用于活化粘结剂的碱性介质通常由碱金属碳酸盐的水溶液、碱金属氟化物的水溶液、碱金属氢氧化物和/或可溶性水玻璃的水溶液组成。EP2504296A1记载了其中粘结剂以杂化基质(hybridmatrix)的形式进行固化的体系，在所述杂化基质中，水合硅酸钙基质和地质聚合物基质彼此以合适的比例存在，并且以这样的方式相互渗透使得整个基质同时耐酸和耐碱。
凝硬性粘结剂选自例如无定形二氧化硅，优选沉淀二氧化硅、热解二氧化硅和硅微粉；细磨玻璃；粉煤灰，优选褐煤粉煤灰和矿化煤粉煤灰；偏高岭土；天然火山灰，例如凝灰岩、粗面凝灰岩和火山灰(vulcanicash))；天然和合成的沸石；及其混合物。本发明适用的凝硬性粘结剂的概述在例如CaijunShi，PavelV.Krivenko，DellaRoy，Alkali-ActivatedCementshandConcretes，Taylor&Francis，London&NewYork，2006，第51-63页中给出。对火山灰活性的测试可根据DINEN196，第5部分进行。
无定形二氧化硅优选为X-射线无定形二氧化硅，即在粉末衍射法中不显示结晶度的二氧化硅。针对本发明的目的，细磨玻璃同样被认为是无定形二氧化硅。本发明的无定形二氧化硅有用地具有至少80重量％、优选至少90重量％的SiO2含量。沉淀二氧化硅在工业上由水玻璃通过沉淀法而获得。根据生产方法，沉淀二氧化硅也称为硅胶。热解二氧化硅通过例如氯代硅烷(如四氯化硅)在氢氧焰中进行反应而产生。热解二氧化硅是粒径为5-50nm且比表面积为50-600m2g-1的无定形SiO2粉末。
硅微粉是硅或硅铁生产中的副产物，并且同样绝大部分由无定形SiO2粉末组成。该颗粒的粒径为0.1μm的量级。比表面积为15至30m2g-1的量级。相反，市售硅砂为晶体，并且通过比较，具有较大的颗粒和相对小的比面积。根据本发明，其用作惰性佐剂。
粉煤灰在包括于发电站中燃烧煤的过程中形成。根据WO08/012438，C级粉煤灰含有约10重量％的CaO，而F级粉煤灰包含小于8重量％、优选小于4重量％且通常约2重量％的CaO。
偏高岭土由高岭土脱氢形成。鉴于高岭土在100至200℃下释放出物理结合水，脱羟基在500至800℃下发生，并伴随着晶格结构的坍塌和偏高岭土(Al2Si2O7)的形成。因此，纯的偏高岭土包含约54重量％的SiO2和约46重量％的Al2O3。
集合名称“石膏”包括以下变型：CaSO4(无水)、CaSO4·0.5H2O(半水合)和CaSO4·2H2O(石膏晶石)。前两种变型在加水时固化，并因此为无机粘结剂，而石膏晶石不固化。相反，石膏晶石可用作所述无机粘结剂中的硫酸盐源。
原则上存在上述波兰特水泥和/或波兰特复合水泥，并且在本发明的水泥体系中，其有用的含量为大于3重量％，优选大于10重量％且更特别是大于25重量％。
另外，虫胶涂层包含的虫胶优选大于50重量％，更优选大于80重量％且更特别是大于95重量％。
本发明的水泥体系的特征还在于所述虫胶涂层包含最高达10重量％、优选最高达5重量％的尿素，基于虫胶分数计。
本发明的水泥体系的特征还在于所述虫胶涂层有用地包含0至30重量％、优选0至15重量％且更特别是0至5重量％的填料，基于虫胶分数计。
所述填料有用地选自天然碳酸钙或沉淀碳酸钙，无定形二氧化硅、结晶二氧化硅或热解二氧化硅，硅酸铝如高岭土或云母，水合硅酸镁，氢氧化铝和氢氧化镁，以及它们的混合物。
促凝剂的释放时间通常取决于虫胶的交联度、虫胶涂层的膜厚度、促凝剂含量、颗粒样式和促凝剂本身，并且可在水泥体系中适合于特定应用。
本发明的虫胶有用地以其通过热处理、微波处理、电等离子体处理、高能粒子和/或电离辐射处理而交联的形式存在。虫胶优选以其通过在80℃至140℃、优选100℃至120℃的温度下进行热处理1小时至7天、优选1小时至2天而交联的形式存在。
此外，本发明的水泥体系的特征在于促凝剂有用地选自I–III主族元素的盐及其混合物，优选选自锂盐，更特别是硫酸锂；钠盐和钾盐，更特别是硅酸钠和硅酸钾以及水玻璃；镁盐；钙盐，更特别是氯化钙、硝酸钙、甲酸钙、硅酸钙、水合硅酸钙和钙矾石；以及铝盐，更特别是偏铝酸钠(NaAlO2)和硫酸铝。
促凝剂颗粒应具有的平均粒径为50至1000μm，优选100至300μm；而促凝剂颗粒的虫胶涂层应具有的平均厚度为1至80μm，优选1至30μm。
促凝剂颗粒的粗糙度应是相当小的。“粗糙度”是测量表面不平整度的量，并且通常利用表面上的第i个点yi(i＝1，2,...，N)与表面平均值y0的差距来计算，y0是所有yi的算数平均值(y0＝(∑iyi/N))。对粗糙度而言，两个最常使用的定义为平均粗糙度和均方根粗糙度。平均粗糙度定义为遍布颗粒周边的|y0-yi|的平均值。均方根粗糙度定义为遍布颗粒周边的|y0-yi|2的平均值的平方根。根据本发明目前优选的实施方案，在任意情况下，颗粒的粗糙度(平均粗糙度或均方根粗糙度)低于颗粒直径的1％，更优选低于颗粒直径的0.5％，更优选低于颗粒直径的0.25％。
涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒合适地包括至少两层的芯/壳结构，且芯包含促凝剂而涂层包含交联虫胶。
本发明的水泥体系的优选特征在于，将促凝剂施用于载体上、吸附于载体上、吸收于载体中或与载体混合。该定义中的载体与用于构造颗粒芯的助剂同义。在施用的情况下，该载体可以是例如硅砂、玻璃珠或者其他非反应性的具有合适粒径的粒状物质。在吸附或吸收的情况下，载体可以是例如粒状多孔物质，如硅藻土、多孔二氧化硅、Circosil、含有水合硅酸钙的合成产品、纤维素颗粒或沸石材料。在载体与促凝剂混合的情况下，载体为例如碳酸钙、滑石或适于与促凝剂成形以形成合适基质的其他助剂。
本发明的水泥体系的特征还在于，促凝剂颗粒还优选包括位于虫胶涂层下面的扩散控制层和/或阻挡层。扩散控制层优选包含甲基纤维素，而阻挡层优选包含硫酸钠。扩散控制层的优势在于延迟水的吸入，并因此延迟经涂覆的促凝剂颗粒因渗透压而导致的爆裂的时间。由例如硫酸钠制成的阻挡层的优势在于使得可能具有侵蚀性的促凝剂(例如NaAlO2)不与化学敏感的虫胶直接接触。
通过有技巧地选择用于促凝剂颗粒的基质结构，可改变活性成分的分数，从而可避免水泥体系促凝剂的局部过量。应避免局部过量以防止通过因过量促凝剂导致的后续活化而发生不利的次级反应。
本发明的水泥体系的特征还在于涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒有用的存在量为0.1至5.0重量％，优选0.3至3.0重量％，且更特别是0.5至2.0重量％，基于无机粘结剂计。
据此，本发明还提供本发明的添加剂组分用于固化水泥组分(即，无机粘结剂)的用途。
最后，本发明还提供一种包含本发明的水泥体系和水的水泥浆。该水泥浆合适地具有0.1至1.0、优选0.2至0.7且更特别是0.3至0.6的水/水泥比例(w/c)。
现利用下文的实施例并参照附图对本发明进行进一步的阐述。在附图中
图1示出在合成的孔隙溶液中，经不同涂覆的硫酸锂颗粒的各自的释放特性，
图2示出在室温下储存以后，经虫胶涂覆的硫酸锂颗粒的释放特性，
图3示出在100℃下热处理不同时间以后，负载于玻璃珠上的经虫胶涂覆的硫酸锂的释放，
图4示出在室温下长期储存以后，经热后处理的具有虫胶涂层的硫酸锂颗粒的释放，
图5示出经虫胶涂覆的颗粒的释放特性随交联条件的变化，且
图6示出来自实施例3的经虫胶涂覆的促凝剂颗粒的结构。
实施例
实施例1(参考)
从图1中清楚可见，与涂覆有蜡、聚乙酸乙烯酯或水玻璃的硫酸锂颗粒相比，涂覆有未交联虫胶的硫酸锂颗粒在碱性介质中表现出逐步释放特性。在合成孔隙溶液中利用导电电极测量硫酸锂释放。该溶液为用Ca2+进行饱和以及包含Na+、K+和SO4 2-的pH为约12.5的合成制备的碱性溶液，类似于由波兰特水泥/水混合物所表现的孔隙溶液。所使用的基质包括直径尺寸为750μm的硫酸锂颗粒，其通过挤出并在旋转盘上进行制圆而制备。
实施例2
在室温下长期储存涂覆有虫胶的硫酸锂颗粒以后，释放特性如前述确实为阶梯状，但是释放时间显著延长(图2)，这表明涂层老化。如其之后表现的，老化包括虫胶中的-OH和羧基的后续酯化，换言之，交联。如其也变得明显的，通过在高温(100℃)下储存一天或多天而促进交联——参见图3。此外，在热处理以后，不再有任何明显的老化，如图4所示。相反，如果虫胶涂层储存时间太长或在太高的温度下储存，则涂层丧失其阶梯状释放特性并进行近似扩散控制的释放(图5)。
实施例3
基于DINEN1015-9的方法通过随时间增加力直至直径为6.175mm的圆铜棒被压入水泥体系中25mm的穿透深度而测量凝化。将所测的重量值转化为N/mm2，假设重力加速度的值为10m/s2。由相邻值各自推断出穿透阻力值达到并超过0.5和3.5N/mm2时的时间，并且由DINEN1015-9获得偏差，将所述时间四舍五入至最接近的5分钟。
所使用的水泥参照体系如下：
360g水
800g硅砂(购自StrobelQuarzsande的BCS412，平均粒径120μm)
800g水泥(MilkeCEMI52.5R)
所使用的促凝剂如下：
·偏铝酸钠(NaAlO2)，53-55％的Al2O3含量，细研磨的，不稳定的，购自BKGiulini，Ludwigshafen，Germany
·涂覆有交联虫胶且如下制备的偏铝酸钠颗粒，具有的不同的释放时间为约15分钟(下文称为“促凝剂颗粒I”)或45分钟(下文称为“促凝剂颗粒II”)。促凝剂颗粒I和II的释放时间通过在室温下合成孔隙溶液中的电导率的变化而进行测量。
促凝剂颗粒通过三个步骤制备：
造粒
在第一步骤中，在购自Eirich的强力混合机中利用硅砂(购自StrobelQuarzsande的BCS412，平均粒径120μm)和水使偏铝酸钠(53-55％的Al2O3含量，细研磨的，不稳定的，购自BKGiulini，Ludwigshafen)成形为颗粒。在该加工步骤中，使偏铝酸钠置于砂粒上，并主要形成为圆形颗粒。在100℃下干燥颗粒以后，通过筛分分离200-300μm范围之外的过大尺寸或过小尺寸的颗粒。
涂覆
然后将所制备的颗粒转移至流化床涂布机(Unilab，购自Bosch/Hüttlin，Germany)，其中在约30-35℃的产品温度下先用硫酸钠然后用虫胶(SSB57，购自Bremen，Germany)对其进行涂覆。所使用的硫酸钠溶液具有15重量％的固含量。在涂覆之前，将虫胶溶解在氨溶液中并将固含量调节至10重量％。
热交联
在该实施例中，通过在100℃下将促凝剂颗粒储存24或75小时而使虫胶发生交联。在促凝剂颗粒I和II的结构中不存在区别。为了进行储存，将促凝剂颗粒与平均粒径为约5μm的细粒无机粉末(碳酸钙)以等重量分数进行混合，从而防止在储存期间颗粒粘连在一起。在储存以后，在筛孔尺寸为<150μm的转鼓筛中再次分离出助剂。促凝剂颗粒I和II的结构示于图6中。
促凝剂颗粒I和II的平均粒径为约240μm。在经涂覆的促凝剂颗粒中存在约33重量％的硅砂、33重量％的偏铝酸钠、12重量％的硫酸钠(无水)和22重量％的虫胶(经四舍五入后的数字)。
根据EN196-1分批处理参照体系。在23℃和50％的相对大气湿度下进行实验和测量，并在该条件下使所用的材料和测试设备平衡24小时。后续测量的零点是水泥和配料水进行混合的时间。结果示于表1中。促凝剂的比例表示为重量百分数，基于水泥的重量计。各自的穿透阻力表示为[N/mm2]；时间表示为分钟。
表1：基于DINEN1015-9，水泥体系的测试结果
实验表明，相比于未经涂覆的促凝剂，本发明的促凝剂颗粒I和II表现出延长的加工寿命，并且相比于不含促凝剂的参照体系，其表现出加速的凝化/固化。此外，当促凝剂的比例大于1重量％时，可以观察到更快速的凝化/固化。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.包含水泥组分和涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系，其特征在于所述经涂覆的促凝剂颗粒与所述水泥组分一起以单组分制剂的形式存在；或以与水泥组分保持分离的添加剂组分的形式存在；并且所述虫胶为通过下列处理而交联的形式：热处理、微波处理、电等离子体处理、高能粒子和/或电离辐射处理。
2.根据权利要求1所述的水泥体系，其特征在于其为干混砂浆。
3.根据权利要求1或2所述的水泥体系，其中所述水泥组分包含选自下列的无机粘结剂：波兰特水泥、铝酸钙水泥、硫铝酸盐水泥、CEMII至V类的波兰特复合水泥、水硬性粘结剂、潜在的水硬性粘结剂、凝硬性粘结剂、碱活化的铝硅酸盐粘结剂和石膏，以及它们的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述波兰特水泥和/或波兰特复合水泥的存在量大于3重量％、优选大于10重量％且更特别是大于25重量％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水泥体系，其特征在于虫胶涂层包含的虫胶大于50重量％，优选大于80重量％且更特别是大于95重量％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水泥体系，其特征在于虫胶涂层包含最高达10重量％、优选最高达5重量％的尿素，基于虫胶分数计。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水泥体系，其特征在于虫胶涂层包含0至30重量％、优选0至15重量％且更特别是0至5重量％的填料，基于虫胶分数计。
8.根据权利要求7所述的水泥体系，其特征在于所述填料选自天然碳酸钙或沉淀碳酸钙；无定形二氧化硅、结晶二氧化硅或热解二氧化硅；硅酸铝如高岭土或云母；水合硅酸镁；氢氧化铝和氢氧化镁；以及它们的混合物。
9.根据权利要求8所述的水泥体系，其特征在于所述虫胶为通过在80℃至140℃、优选100℃至120℃的温度下进行热处理1h至7天、优选1h至2天而交联的形式。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂选自I–III主族元素的盐及其混合物，优选锂盐，更特别是硫酸锂；钠盐和钾盐，更特别是硅酸钠和硅酸钾以及水玻璃；镁盐；钙盐，更特别是氯化钙、硝酸钙、甲酸钙、硅酸钙、水合硅酸钙和钙矾石；以及铝盐，更特别是偏铝酸钠(NaAlO2)和硫酸铝。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂颗粒的平均粒径为50至1000μm，优选100至300μm。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂颗粒的虫胶涂层的平均厚度为1至80μm，优选1至30μm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒包括至少两层的芯/壳结构，芯包含促凝剂并且涂层包含交联虫胶。
14.根据权利要求13所述的水泥体系，其特征在于将所述促凝剂施用于载体，吸附于载体上，吸收至载体中或与载体混合。
15.根据权利要求13或14所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂颗粒还包含位于虫胶涂层下面的扩散控制层和/或阻挡层，所述扩散控制层优选是甲基纤维素，所述阻挡层优选是硫酸钠。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的存在量为0.1至5.0重量％，优选0.3至3.0重量％且更特别是0.5至2.0重量％，基于无机粘结剂计。
17.权利要求1至16中任一项所定义的添加剂组分用于固化水泥组分的用途。
18.包含权利要求1至17中任一项所定义的水泥体系和水的水泥浆。
19.根据权利要求18所述的水泥浆，其中水/水泥比例(w/c)为0.1至1.0，优选0.2至0.7，且更特别是0.3至0.6。

Claims (20)

1.包含水泥组分和涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系，其特征在于所述经涂覆的促凝剂颗粒与所述水泥组分一起以单组分制剂的形式存在；或以与水泥组分保持分离的添加剂组分的形式存在。
2.根据权利要求1所述的水泥体系，其特征在于其为干混砂浆。
3.根据权利要求1或2所述的水泥体系，其中所述水泥组分包含选自下列的无机粘结剂：波兰特水泥、铝酸钙水泥、硫铝酸盐水泥、CEMII至V类的波兰特复合水泥、水硬性粘结剂、潜在的水硬性粘结剂、凝硬性粘结剂、碱活化的铝硅酸盐粘结剂和石膏，以及它们的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述波兰特水泥和/或波兰特复合水泥的存在量大于3重量％、优选大于10重量％且更特别是大于25重量％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水泥体系，其特征在于虫胶涂层包含的虫胶大于50重量％，优选大于80重量％且更特别是大于95重量％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水泥体系，其特征在于虫胶涂层包含最高达10重量％、优选最高达5重量％的尿素，基于虫胶分数计。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水泥体系，其特征在于虫胶涂层包含0至30重量％、优选0至15重量％且更特别是0至5重量％的填料，基于虫胶分数计。
8.根据权利要求7所述的水泥体系，其特征在于所述填料选自天然碳酸钙或沉淀碳酸钙；无定形二氧化硅、结晶二氧化硅或热解二氧化硅；硅酸铝如高岭土或云母；水合硅酸镁；氢氧化铝和氢氧化镁；以及它们的混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述虫胶为通过下列处理而交联的形式：热处理、微波处理、电等离子体处理、高能粒子和/或电离辐射处理。
10.根据权利要求9所述的水泥体系，其特征在于所述虫胶为通过在80℃至140℃、优选100℃至120℃的温度下进行热处理1h至7天、优选1h至2天而交联的形式。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂选自I–III主族元素的盐及其混合物，优选锂盐，更特别是硫酸锂；钠盐和钾盐，更特别是硅酸钠和硅酸钾以及水玻璃；镁盐；钙盐，更特别是氯化钙、硝酸钙、甲酸钙、硅酸钙、水合硅酸钙和钙矾石；以及铝盐，更特别是偏铝酸钠(NaAlO2)和硫酸铝。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂颗粒的平均粒径为50至1000μm，优选100至300μm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂颗粒的虫胶涂层的平均厚度为1至80μm，优选1至30μm。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒包括至少两层的芯/壳结构，芯包含促凝剂并且涂层包含交联虫胶。
15.根据权利要求14所述的水泥体系，其特征在于将所述促凝剂施用于载体，吸附于载体上，吸收至载体中或与载体混合。
16.根据权利要求14或15所述的水泥体系，其特征在于所述促凝剂颗粒还包含位于虫胶涂层下面的扩散控制层和/或阻挡层，所述扩散控制层优选是甲基纤维素，所述阻挡层优选是硫酸钠。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的水泥体系，其特征在于所述涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的存在量为0.1至5.0重量％，优选0.3至3.0重量％且更特别是0.5至2.0重量％，基于无机粘结剂计。
18.权利要求1至17中任一项所定义的添加剂组分用于固化水泥组分的用途。
19.包含权利要求1至18中任一项所定义的水泥体系和水的水泥浆。
20.根据权利要求19所述的水泥浆，其中水/水泥比例(w/c)为0.1至1.0，优选0.2至0.7，且更特别是0.3至0.6。
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