CN109923088B - 固化促进剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备用于矿物粘结剂的凝结和/或固化促进剂的方法,其特征在于在液体介质中对矿物固体进行研磨。
Description
技术领域
本发明涉及制备用于矿物粘结剂的凝结和/或固化促进剂的方法,还涉及凝结和/或固化促进剂。本发明还涉及含有凝结和/或固化促进剂的组合物、促进矿物粘结剂的凝结和/或固化的方法和凝结和/或固化促进剂用于促进矿物粘结剂的凝结和/或固化的用途。此外,本发明提供固化的成型体。
背景技术
在矿物粘结剂中使用凝结或固化促进剂以促进粘结剂组合物在用水伴混后的凝固或固化。
这例如对于允许在低的温度下实现用混凝土加固或提高砂浆或混凝土组合物的早期强度可能是必要的。砂浆或混凝土组合物的高早期强度特别允许更快拆除模板和更早在砂浆或混凝土基建筑物中施加荷载或预应力。因此,早期抗压强度的提高可以例如在滑动模板的情况下提高爬升性能或由于更早拆除模板而将垂直混凝土立面的最后加工提前。此外,由于使用促进剂,可以降低对混凝土的热处理以提高早期强度的要求或使其变得不必要。
很长时间以来常用的固化促进剂是例如基于氨基醇、卤化物、拟卤化物、亚硝酸盐、硝酸盐、铝盐或碳酸盐(例如碳酸锂)的固化促进剂。
更新的和特别有效的促进剂组合物尤其基于合成硅酸钙水合物作为促进性物质。在这方面,WO 2010/026155 A1(Construction Research&Technology GmbH)描述了例如借助钙化合物和硅化合物在水溶性梳形聚合物存在下的沉淀反应制成的促进剂组合物。WO2013/083627 A1(Sika Technology AG)描述了类似的方法,但是其中在加入分子量不大于200g/mol的酸性化合物的条件下进行钙化合物与硅化合物的反应。
虽然这样的促进剂组合物在某些粘结剂中相当有效,但需要相对复杂和昂贵的制备方法。此外,由于制备方法,实际使用的促进剂通常含有硝酸盐,这使得不可能实现用于预应力混凝土领域并且在钢筋混凝土领域中的应用变得困难。
因此,仍然需要没有上述缺点的用于矿物粘结剂的改进的促进剂和更有效的制备方法。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供改进的促进性添加剂及其制备方法。该促进性添加剂应该特别适用于预应力混凝土和钢筋混凝土的领域。特别地,制备促进性添加剂的方法应该保持尽可能简单和尽可能经济的。
已经令人惊讶地发现,通过如权利要求1中所述的方法可以实现根据本发明的关于制备方法方面的目的。
本发明的制备用于矿物粘结剂的凝结和/或固化促进剂的方法的特征在于,在液体介质中对矿物固体进行研磨。
如已经表明的那样,通过本发明的方法可由矿物固体制成极其微细的粒子,这些可随后作为令人惊奇地有效的凝结和固化促进剂使用。该方法本身可以相对较小的花费,例如在市售搅拌磨机,例如珠磨机中进行。在此可以省略复杂的化学合成反应。
这是令人惊讶的,因为使用仅在干状态下或在不存在液体介质的情况下研磨的矿物固体在矿物粘结剂中实现低得多的强度增加。不意于受制于理论,但推测不同于干研磨,在根据本发明在液体介质中的研磨的情况下可以减少初级粒子附聚物的形成,因为初级粒子被液体分子包封。初级粒子因此可通过重新输入能量而被进一步粉碎直到远低于100纳米的粒子尺寸。它们因此可充当有利于矿物粘结剂水化的晶体生长用晶种。
此外,借助本发明的促进剂可以显著提高矿物粘结剂组合物的抗压强度,特别是在伴混后4–8小时或6–8小时。此外,本发明的固化促进剂在成本/性能比方面非常令人感兴趣。此外,已经发现,本发明的固化促进剂在矿物粘结剂或矿物粘结剂组合物,特别是水泥基体系的不合意的僵化(Ansteif)行为方面比许多已知的促进剂具有明显较少的问题。
与未经促进的矿物粘结剂组合物相比,本发明的促进剂实际上允许例如制成的成品部件的明显更早拆除模板或荷载。
此外,已经发现,本发明的凝结和/或固化促进剂在不依赖于使用它们的矿物粘结剂的宽范围内有效。
本发明的凝结和/或固化促进剂也与常规固化促进剂,例如诸如氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐和/或链烷醇胺之类的物质相容。因此,本发明的固化促进剂可很好地与这些物质组合。因此,可以对于特定用途在需要时提高促进作用和/或以尽可能最佳方式匹配于特定要求。这例如可能是这样的情况:该固化促进剂用于预应力混凝土和钢筋混凝土领域之外时。
但是,还已经令人惊讶地表明,当省略对某些用途成问题的那些物质,例如氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐和/或链烷醇胺时,仍可对大多数用途实现优异的促进作用,特别是在预应力混凝土和钢筋混凝土中。
本发明的另外的方面是另外的独立权利要求的主题。本发明的特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。
实施本发明的方式
在第一方面中,本发明涉及一种制备用于矿物粘结剂的凝结和/或固化促进剂的方法,其中在液体介质中对矿物固体进行研磨。
术语“研磨”特别是指其中减小固体或各种固体的混合物的平均粒子尺寸的方法。这通常在磨机,例如搅拌磨机中进行。特别在低于300℃,优选低于150℃,更优选低于110℃的温度下进行固体的研磨。特别优选的温度为10–110℃,特别是20–50℃。
在本文中,“矿物固体”特别是用于建筑目的的无机材料,例如水泥、砂浆和/或混凝土组合物的成分。该固体优选是矿物粘结剂,例如水泥,和/或用于矿物粘结剂组合物的外加剂,例如石灰石和/或石灰石粉。该固体原则上可以粗料形式,例如作为(未研磨的)熟料存在,和/或以已经部分研磨的形式存在。
矿物固体可作为纯物质、作为多种不同矿物固体的混合物和/或作为与其它固体和/或液体物质的混合物存在。
矿物固体特别以粒子形式存在。就本文而言,术语“粒子”或“粒子形式”特别是指具有小于1000μm,特别小于500μm,优选小于100μm的平均粒子尺寸的固体。可以特别通过激光衍射,优选根据标准ISO 13320:2009测定粒子尺寸、其分布或平均粒子尺寸。特别地,为此使用得自Malvern Instruments GmbH(德国)公司的具有分散单元Hydro 2000G和软件Mastersizer 2000的Mastersizer 2000仪器。例如,异丙醇适合作为测量介质。在本文中,平均粒子尺寸特别对应于D50值(50%的粒子小于指定值,50%相应地更大)。
表述“矿物粘结剂”特别是指在水存在下在水化反应中反应以形成固体水化物或水化物相的粘结剂。这可以是例如水硬性粘结剂(例如水泥或水硬石灰)、潜在水硬性粘结剂(例如炉渣)、火山灰粘结剂(例如飞灰)或非水硬性粘结剂(石膏或熟石灰(Weisskalk))。“矿物粘结剂组合物”因此是含有至少一种矿物粘结剂的组合物。
对本文而言,“水泥基粘结剂”或“水泥基粘结剂组合物”特别是具有至少5重量%,特别是至少20重量%,优选至少35重量%,尤其是至少65重量%的比例的水泥熟料的粘结剂或粘结剂组合物。水泥熟料优选是波特兰水泥熟料、铝酸钙水泥(高铝水泥熟料)和/或硫铝酸钙水泥熟料。在本文中,水泥熟料特别是指磨碎的水泥熟料。
特别地,矿物粘结剂或粘结剂组合物含有水硬性粘结剂,优选水泥。特别优选的是具有≥35重量%的水泥熟料含量的水泥。
该水泥特别是CEM I、II、III、IV或V类型,优选CEM I类型的水泥(根据标准EN197-1)。
在进一步优选的实施方案中,矿物粘结剂含有铝酸钙水泥(高铝水泥)和/或硫铝酸钙水泥,或矿物粘结剂由它们组成。铝酸钙水泥具有铝酸一钙作为主要成分。硫铝酸钙水泥的反应性主要成分基于矿物ye’elimite。
在此也可能有利的是,矿物粘结剂含有不同的水泥。例如,与铝酸钙水泥和/或硫铝酸钙水泥组合的CEM I、II、III、IV和/或V类型的水泥。
总矿物粘结剂中的水硬性粘结剂的比例有利地为至少5重量%,特别是至少20重量%,优选至少35重量%,尤其是至少65重量%。在进一步有利的实施方案中,矿物粘结剂在至少95重量%的程度上由水硬性粘结剂,特别是水泥熟料组成。
但是,也可能有利的是,粘结剂组合物除了水硬性粘结剂外还含有其它粘结剂或代替水硬性粘结剂含有其它粘结剂。这些特别是潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂。合适的潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂是例如炉渣、飞灰、二氧化硅粉尘、烧制油页岩和/或烧制粘土(例如偏高岭土)。粘结剂组合物同样可含有惰性材料,例如石灰石粉、石英粉和/或颜料。在一个有利的实施方案中,矿物粘结剂含有5-95重量%,特别是5–65重量%,尤其是15–35重量%的潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂。
该凝结和/或固化促进剂特别具有至少固化促进的作用。这样的促进剂也可被称为固化促进剂。
术语“固化促进剂”特别是指在添加到矿物粘结剂中并与无外加物质或无固化促进剂的空白样品相比的情况下导致在伴混后的指定时间点之后的矿物粘结剂的抗压强度提高的物质。这特别是在2–24小时后,优选在2-12小时后,尤其在2-8小时后,特别在4–8小时后。特别根据标准EN 12390-3:2009-07进行抗压强度的测定。
矿物固体优选基本不溶于液体介质。这是指在25℃的温度和1巴的压力下每升液体介质可溶解不大于1克,特别不大于0.5克,优选不大于0.1克矿物固体。水化反应,如例如矿物粘结剂在水中的水化中发生的那样,在此不被视为溶解过程。由此,实现有效研磨,而没有通过溶解从研磨过程中除去显著比例的矿物固体。
但是,原则上也有可能使用在25℃的温度和1巴的压力下在液体介质中的溶解度大于1克/升介质的矿物固体。
也有可能使用由不溶性固体与在25℃的温度和1巴的压力下在液体介质中的溶解度大于1克/升介质的矿物固体形成的混合物。
矿物固体特别在研磨前为粉形式和/或其具有0.0001至1.0mm,优选0.001至0.50mm,特别是0.002至0.063mm的平均粒子尺寸。如已经表明的那样,由此可使研磨过程特别有效,因为与更粗粒的固体的研磨相比可以减少研磨时间。此外,实现更均匀的粒子尺寸分布,这有助于凝结和/或固化促进剂的效力。
但是,在特定固体的情况下或对于特定用途,其它粒子尺寸也可能合适。
在一个优选实施方案中,矿物固体基本不含金属腐蚀性物质。特别地,矿物固体基本不含氯化物、硫氰酸盐、亚硝酸盐和/或硝酸盐。对本文而言,“基本不含”是指基于矿物固体的总重量计,所提及物质的比例小于1重量%,特别小于0.5重量%,尤其小于0.1重量%。这使得可获得特别适用于钢筋混凝土或预应力混凝土的凝结和/或固化促进剂。
但是,完全有可能为特定用途提供含有腐蚀性物质的矿物固体。这些也可以是可溶于该介质和/或为液体的物质。
在一个非常特别优选的实施方案中,矿物固体包含矿物粘结剂或由其组成。
矿物固体特别是水硬性粘结剂、潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂。已经证实基于这样的粘结剂的固化促进剂特别有效。
特别地,矿物固体包含水泥,特别是波特兰水泥或由其组成。矿物固体特别包含具有≥35重量%的水泥熟料含量的水泥。
该水泥特别是CEM I、II、III、IV或V类型,优选CEM I类型的水泥(根据标准EN197-1)。
在进一步优选的实施方案中,该固体包含铝酸钙水泥(高铝水泥)和/或硫铝酸钙水泥,或该固体由它们组成。
该固体在此也可有利地含有不同的水泥。例如,与铝酸钙水泥和/或硫铝酸钙水泥组合的CEM I、II、III、IV和/或V类型的水泥。
总矿物固体中的水硬性粘结剂的比例有利地为至少5重量%,特别是至少20重量%,优选至少35重量%,尤其是至少65重量%。在进一步有利的实施方案中,矿物固体在至少95重量%的程度上由水硬性粘结剂,特别是水泥熟料组成。
但是,也可能有利的是,矿物固体除水硬性粘结剂外还含有其它粘结剂或代替水硬性粘结剂含有其它粘结剂。这些特别是潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂。合适的潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂是例如炉渣、飞灰和/或二氧化硅粉尘。矿物固体同样可含有惰性材料,如例如石灰石、石灰石粉、石英粉和/或颜料。在一个有利的实施方案中,矿物固体含有5-95重量%,特别是5–65重量%,尤其是15–35重量%的潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂。
但是,原则上也有可能使用非水硬性粘结剂和/或惰性固体作为矿物固体。例如,这些可以是硫酸钙、石灰石、石灰石粉和/或石英砂。
如已经表明的那样,可能特别有利的是,该固体含有岩石和/或岩石粉或由其组成。特别地,该固体含有碳酸盐,特别优选碱土金属碳酸盐或由其组成。碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸钙镁[CaMg(CO3)2]或其混合物尤其合适。所提到的物质可在此作为粗粒岩石或以磨碎形式作为岩石粉存在。
在一个特别有利的实施方案中,矿物固体含有石灰石和/或石灰石粉或由其组成。对本文而言,石灰石是指碳酸钙,特别是CaCO3形式。特别地,石灰石以矿物方解石、霰石和/或球霰石形式存在。石灰石粉相应地是粉形式的石灰石。
已经令人惊讶地发现,在可比的粒子尺寸下,根据本发明研磨的岩石或岩石粉,例如石灰石,具有比相应的但沉淀的物质,例如沉淀碳酸钙好的促进作用。
在进一步优选的实施方案中,矿物固体有利地包含水硬性粘结剂和惰性材料,特别是水泥和岩石,优选石灰石。矿物固体特别优选由水泥和岩石,特别是石灰石组成。岩石或石灰石在此特别作为岩石粉或石灰石粉存在。
矿物固体特别优选包含基于矿物固体的总重量计90–99.9重量%,特别是95–99重量%的岩石,特别是石灰石,和0.1–10重量%,特别是1–5重量%的水泥。
此外,矿物固体可包含多组分体系,例如包含两种不同的水硬性粘结剂和非水硬性粘结剂的三元体系。三元体系可包含例如波特兰水泥、铝酸钙水泥和硫酸钙。
该矿物粘结剂特别优选在研磨过程中和/或在研磨之后至少部分,特别是完全被液体介质水化。在本文中,“水化”是指矿物粘结剂至少部分在水化反应中反应以形成固体水化物或水化物相。液体介质特别是水的分子的单纯积聚或包封而形成水化物壳在本文中不被视为水化。
如果液体介质例如是含水液体介质、含有水作为主要成分或完全以水形式存在,则矿物粘结剂通常在研磨操作的过程中至少部分,特别是完全水化。但是,由于根据本发明的研磨操作和与此相关的运动,防止了固化的水化物相在研磨空间中固定。
因此,形成除粒子尺寸外具有与常规水化矿物粘结剂相当的结构的水化物相。具有例如小于60纳米的粒子尺寸的此类水化物相特别适合作为矿物粘结剂中的晶体生长用晶种。
但是,例如,也可能的是,矿物粘结剂仅在研磨完成后才至少部分,特别是完全被液体介质水化。
特别地,该液体介质包含极性液体或由极性液体组成。极性液体或液体介质特别具有相对电容率εr>5,优选>20,特别>50,特别优选>70,其中特别在25℃的温度和1巴的压力下测量电容率。相对电容率εr也被称为介电常数并且代表电容率ε与真空电容率ε0的比率。对本发明而言,已经发现这样的液体或介质是特别合适的液体介质。
但是,原则上也可以使用含有非极性液体或由其组成的液体介质。在一个特定实施方案中,也可以提供极性和非极性液体的混合物。
该液体介质有利地具有60-290℃,特别是75-250℃,优选90-150℃的在1巴的压力下的沸点。由此特别减少了在研磨操作过程中的液体介质的汽化。
该液体介质非常特别优选含有水和/或醇或由它们组成。该液体介质尤其优选含有水或由水组成。合适的醇是例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、二乙二醇和/或三乙二醇。采用这样的液体介质能够制造具有最佳效果的固化促进剂,特别是当矿物固体如上文提到的那样同时含有矿物粘结剂或由其组成时。
但是,同样可使用其它液体介质,例如甲苯、二丁基醚和/或环己烷。
矿物固体在本发明的方法中特别优选研磨成平均粒子尺寸<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm或尤其<25nm的粒子。平均粒子尺寸在此特别是指D50值。
矿物固体更优选在本发明的方法中研磨成D95值<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,尤其<60nm或<25nm的粒子。D95值是指95%的粒子小于所示值,而5%的粒子更大。
这样的粒子尺寸和粒子尺寸分布已经产生特别有效的固化促进剂。
在进一步有利的实施方案中,在研磨前将矿物固体分散在液体介质中。特别通过施加剪切力进行分散,其中矿物固体中存在的附聚物优选被解体。优选这样进行分散,使得在分散过程中在液体介质中当场建立环型(torusartig)流型和/或360°漂移旋转。由此有可能实现最优分散。
合适的分散装置是本领域技术人员本身已知的。已经发现高速混合器(Dissolver)或盘式搅拌器特别适合用于本发明。
矿物固体优选在液体介质中具有的比例为基于液体介质和矿物固体的总重量计5–95重量%,特别是10–85重量%,优选15–70重量%,尤其是20–60重量%。由此可实现矿物固体的特别有效的粉碎。此外,当使用含水液体介质和以矿物粘结剂形式的矿物固体时,有可能实现矿物固体的有效水化。
但是,对于特定的矿物固体和/或特定液体介质,矿物固体的其它比例也可能是合适的。
这样研磨的矿物固体特别可作为悬浮液在未经进一步加工的情况下直接用作凝结和/或固化促进剂。但是,可以有利地在使用前用液体介质,特别是水稀释研磨过的矿物固体。由此可以改进例如可计量性。
进一步优选在研磨之前、之中和/或之后加入至少一种外加剂,特别是混凝土外加剂、砂浆外加剂和/或工艺化学品。外加剂特别选自分散剂、流化剂、增塑剂、气孔形成剂、防沫剂、防腐剂、抗微生物剂、染料、促进剂、缓凝剂、减缩剂、腐蚀抑制剂及其组合。还可有利地加入改变粘度作用的和/或稳定悬浮液作用的外加剂。这些特别可以是纤维素,例如(衍生化的)甲基纤维素,和/或淀粉,例如(衍生化的)马铃薯淀粉。由此可以减轻或防止固体粒子的可能沉降。
有利地使用用于矿物粘结剂组合物的分散剂、流化剂和/或增塑剂作为外加剂。特别合适的是例如木质素磺酸盐、磺化萘-甲醛缩合物、磺化三聚氰胺-甲醛缩合物、所谓梳形聚合物、磺化乙烯基共聚物、聚羧酸化物、聚羧酸化物醚或其混合物。
通过添加用于矿物粘结剂组合物的分散剂、流化剂和/或增塑剂,特别可改进矿物固体在液体介质中的分散。这又导致更有效的研磨。特别地,由此可以降低研磨过程中的时间要求和能量花费或有可能实现研磨成更细的初级粒子。
外加剂特别包含聚羧酸化物,特别是聚羧酸化物醚。外加剂特别是包含聚羧酸化物骨架和键合到其上的聚醚侧链的梳形聚合物。侧链在此特别经由酯、醚、酰亚胺和/或酰胺基团键合到聚羧酸化物骨架上。
有利的梳形聚合物是例如由(甲基)丙烯酸和/或马来酸单体以及选自以下的单体形成的共聚物:聚烷撑二醇乙烯基醚、聚烷撑二醇(甲代)烯丙基醚或聚烷撑二醇异戊二烯基醚。例如,由马来酸或其衍生物、烯丙基醚,特别是烯丙基聚乙二醇和乙酸乙烯酯形成的共聚物特别合适。相应的共聚物及其制备描述在例如EP 2 468 696 A1(Sika TechnologyAG)中。特别合适的是例如如EP 2 468 696 A1的段落0058至0061和表1中描述的共聚物P-1至P-4。
例如,由马来酸或其衍生物、烯丙基醚,尤其是烯丙基聚乙二醇和(甲基)丙烯酸形成的共聚物同样合适。这样的共聚物及其制备描述在EP 2 522 680 A1(Sika TechnologyAG)中。在此有利的是例如如EP 2 522 680 A1的段落0063至0070和表1中描述的共聚物P-1至P-4。
此外,合适的梳形聚合物及制备方法公开在例如EP 1 138 697 B1第7页第20行至第8页第50行及其实施例中或EP 1 061 089 B1第4页第54行至第5页第38行及其实施例中。在其一种变型中,如EP 1 348 729 A1第3页至第5页及其实施例中所述,该梳形聚合物可以固态制成。
关于梳形聚合物提到的专利文献的公开内容特别经此引用并入本文。
在进一步有利的实施方案中,作为外加剂加入至少一种固化促进性和/或凝结促进性物质。原则上,在此可以使用本领域技术人员已知的许多物质。但是,固化促进性和/或凝结促进性物质特别有利地包含下列代表中的一种或多种:
a)一种或多种另外的氨基醇和/或其盐
b)一种或多种碱金属硝酸盐和/或碱土金属硝酸盐
c)一种或多种碱金属亚硝酸盐和/或碱土金属亚硝酸盐
d)一种或多种碱金属硫氰酸盐和/或碱土金属硫氰酸盐
e)一种或多种α-羟基羧酸
f)一种或多种碱金属卤化物和/或碱土金属卤化物
g)一种或多种铝盐
h)一种或多种碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物
i)一种或多种碱金属碳酸盐。
可以在研磨工艺之前、过程中和/或之后进行添加。
也可以特别有利地加入缓凝剂作为外加剂,例如选自包括羟基羧酸、蔗糖和/或磷酸盐的列举。当矿物固体含有水硬性粘结剂,特别是水泥时,这特别有用。
如已经发现的那样,可根据本发明制备的凝结和固化促进剂与固化或凝固促进性物质的这些代表普遍良好相容。由此可以实现例如与具体用途的灵活匹配。
外加剂的比例特别是基于矿物固体的重量计的0.001–10重量%,优选0.01–7重量%,尤其优选0.05–6重量%或0.1–5重量%。由此实现外加剂的最优效果。当外加剂是用于矿物粘结剂组合物的分散剂、增塑剂和/或流化剂时特别如此。
特别优选对10–60重量%的矿物固体、0.5–5重量%的聚羧酸化物醚和40–85重量%的水进行研磨以制备凝结和/或固化促进剂。
在此尤其使用石灰石、石灰石粉和/或水泥,特别优选石灰石和/或石灰石粉作为矿物固体。合适的聚羧酸化物醚是包含聚羧酸化物骨架和键合到其上的聚醚侧链的梳形聚合物,其中侧链特别经由酯、醚、酰亚胺和/或酰胺基团键合到聚羧酸化物骨架上。
本发明的另一方面涉及以液体形式,特别以悬浮液形式,优选以水性悬浮液形式制备凝结和/或固化促进剂的特别有利的方法,其包括下列步骤:
a)分散惰性矿物固体,特别选自石灰石、石灰石粉、石英粉、颜料或其混合物。该固体优选是石灰石和/或石灰石粉。分散的惰性矿物固体,特别是石灰石和/或石灰石粉,特别优选具有<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm或尤其<25nm的平均粒子尺寸。分散的惰性矿物固体在此特别可由上文所述研磨法获得或有利地借助这种方法制备。但是,这不是绝对必要的;
b)分散矿物粘结剂,特别是水硬性粘结剂(例如水泥或水硬石灰)、潜在水硬性粘结剂(例如炉渣)、火山灰粘结剂(例如飞灰)和/或非水硬性粘结剂(石膏或熟石灰)。分散的矿物粘结剂在此优选至少部分或完全水化。特别地,分散的矿物粘结剂是水硬性粘结剂,优选水泥。分散的矿物粘结剂,特别是水泥,特别优选具有<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm或尤其<25nm的平均粒子尺寸。分散的矿物粘结剂可任选与惰性矿物固体一起,由上文所述研磨法获得。但是,也有可能分开提供和/或研磨惰性固体和/或矿物粘结剂,然后将惰性固体和/或矿物粘结剂与其它成分混合,特别是不共研磨。
在此,将惰性矿物固体和矿物粘结剂分散在相同液体中,使得获得凝结和/或固化促进剂,在其中惰性矿物固体和矿物粘结剂都以分散形式或以悬浮粒子形式存在于相同液体中。
已经令人惊讶地发现由此制成的液体形式的凝结和/或固化促进剂特别有效。不希望受制于理论,但推测悬浮形式的惰性矿物固体和矿物粘结剂在用作凝结和/或固化促进剂时在功能上相互作用,使得产生协同效应。惰性矿物固体和矿物粘结剂在此具有比将相同量的惰性矿物固体和矿物粘结剂分开添加到要促进的粘结剂组合物中时更强的促进作用。
特别优选首先将惰性矿物固体分散在液体,特别是水中,随后将矿物粘结剂分散在相同液体中。优选地,在加入矿物粘结剂之后,使由此形成的悬浮液静置和/或搅拌至少30分钟,优选至少1小时。由此形成特别均匀的悬浮液。
但是,惰性矿物固体和矿物粘结剂原则上也可在两个分开的悬浮液中提供,随后混合这两个悬浮液。在这种情况下,也建议使由此混合的悬浮液静置和/或搅拌至少30分钟,优选至少1小时。
惰性矿物固体和/或矿物粘结剂的分散,如上文所述,特别通过施加剪切力进行。优选这样进行分散,使得在分散过程中在液体介质中当场建立环型流型和/或360°漂移旋转。由此可实现最优分散。
如同样已经指出的那样,合适的分散装置是本领域技术人员本身已知的。对本发明而言,已经发现高速混合器或盘式搅拌器特别合适。
特别选择液体的比例,以使得液体,特别是水,优选构成液体形式的凝结和/或固化促进剂的主要成分。这意味着该液体优选构成液体凝结和/或固化促进剂中的具有最大重量比例的成分。
凝结和/或固化促进剂中的液体,特别是水的比例优选为基于凝结和/或固化促进剂的总重量计的40–85重量%。
凝结和/或固化促进剂中的固体的比例优选为基于凝结和/或固化促进剂的总重量计的15-60重量%。
凝结和/或固化促进剂特别优选包含90-99.9重量%,特别是95–99重量%的惰性矿物固体,特别是石灰石和/或石灰石粉,和0.1–10重量%,特别是1–5重量%的矿物粘结剂,特别是水泥,在每种情况下基于凝结和/或固化促进剂的固含量计。
另外优选的是,凝结和/或固化促进剂包含基于凝结和/或固化促进剂的总重量计0.5–5重量%的分散剂,特别是聚羧酸化物醚。
本发明还涉及一种促进矿物粘结剂,特别是水硬性粘结剂、潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂的凝结和/或固化的方法,其包括至少下列步骤:
a)通过如上所述的方法制备凝结和/或固化促进剂;
b)将步骤a)中获得的凝结和/或固化促进剂添加到要促进的矿物粘结剂中。
在步骤a)中用于研磨的矿物固体在此特别优选包含在步骤b)中使用并且要促进的矿物粘结剂,或在步骤a)中用于研磨的矿物固体由要促进的矿物粘结剂组成。
特别地,在步骤a)中用于研磨的矿物粘结剂具有与在步骤b)中要促进的矿物粘结剂相同的化学组成。
换言之,凝结和/或固化促进剂在步骤a)中优选至少部分,特别是完全由要促进的矿物粘结剂出发制成。
由此获得特别有效的凝结和/或固化促进剂,其另外与要促进的矿物粘结剂尽可能好地相容。该促进剂在此几乎不损害矿物粘结剂的可加工性或含有它们的组合物,直至完全不损害,或这可以简单方式通过与外加剂,例如分散剂组合来确保。
本发明的另一方面涉及用于矿物粘结剂的凝结和/或固化促进剂。
该凝结和/或固化促进剂特别可由如上所述的方法获得。
该凝结和/或固化促进剂含有如上所述的矿物固体,其中矿物固体优选具有<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm,尤其<25nm的平均粒子尺寸。矿物固体的粒子进一步优选具有<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm,尤其<25nm的D95值。
该凝结和/或固化促进剂原则上可以多种多样的形式,例如以液体和/或固体形式存在。
该凝结和/或固化促进剂特别优选以液体形式,特别以悬浮液形式,优选以水性悬浮液形式存在,其中矿物固体特别以悬浮粒子的形式存在。该凝结和/或固化促进剂优选具有基于凝结和/或固化促进剂的总重量计5–95重量%,特别是10–80重量%,优选15–70重量%,尤其是20–60重量%的固含量或研磨过的矿物固体的比例。
该凝结和/或固化促进剂非常特别优选含有水和/或醇。该凝结和/或固化促进剂尤其优选含有水。
悬浮液一方面允许容易计量并有效混合到矿物粘结剂组合物中。另一方面,悬浮液形式的凝结和/或固化促进剂可由上述制备方法直接获得而不进一步后处理。这显著简化生产。
在一个非常优选的实施方案中,该凝结和/或固化促进剂以液体形式,特别以悬浮液形式,优选以水性悬浮液形式存在,其包含下列成分:
a)分散的惰性矿物固体,特别选自石灰石、石灰石粉、石英粉、颜料及其混合物。石灰石和/或石灰石粉是优选的。分散的惰性矿物固体,特别是石灰石和/或石灰石粉,特别优选具有<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm或尤其<25nm的平均粒子尺寸。分散的惰性矿物固体在此特别可由如上所述的研磨法获得或有利地通过这种方法制备。但是,这不是绝对必要的;
b)分散的矿物粘结剂,特别是水硬性粘结剂(例如水泥或水硬石灰)、潜在水硬性粘结剂(例如炉渣)、火山灰粘结剂(例如飞灰)和/或非水硬性粘结剂(石膏或熟石灰)。分散的矿物粘结剂优选在此至少部分或完全水化。特别地,分散的矿物粘结剂是水硬性粘结剂,优选水泥。分散的矿物粘结剂,特别是水泥,特别优选具有<600nm,特别<300nm,优选<200nm,特别<100nm,非常特别<60nm或尤其<25nm的平均粒子尺寸。分散的矿物粘结剂可任选与惰性矿物固体一起,由如上所述的研磨法获得。但是,也有可能分开提供和/或研磨惰性固体和/或矿物粘结剂,然后将惰性固体和/或矿物粘结剂与其它成分混合,特别是不共研磨。
在这样的凝结和/或固化促进剂中,惰性矿物固体和矿物粘结剂都以分散形式或以悬浮粒子形式存在。在此产生上文已描述的协同效应。该凝结和/或固化促进剂特别是单组分组合物。这意味着惰性矿物固体和矿物粘结剂都存在于相同液体中。
该液体,特别是水,优选构成液体形式的凝结和/或固化促进剂的主要成分。这意味着该液体优选构成液体凝结和/或固化促进剂中的具有最大重量比例的成分。
凝结和/或固化促进剂中的液体,特别是水的比例优选为基于凝结和/或固化促进剂的总重量计的40–85重量%。
凝结和/或固化促进剂中的固体的比例优选为基于凝结和/或固化促进剂的总重量计的15-60重量%。
凝结和/或固化促进剂特别优选包含90-99.9重量%,特别是95–99重量%的惰性矿物固体,特别是石灰石和/或石灰石粉,和0.1–10重量%,特别是1–5重量%的矿物粘结剂,特别是水泥,在每种情况下基于凝结和/或固化促进剂的固含量计。
此外,凝结和/或固化促进剂优选包含基于凝结和/或固化促进剂的总重量计0.5–5重量%的分散剂,特别是聚羧酸化物醚。
此外,除了或代替此处提到的成分,还可将一种或多种上文提到的成分,特别是外加剂、混凝土外加剂、砂浆外加剂和/或工艺化学品添加到凝结和/或固化促进剂中。
在另一有利的实施方案中,该凝结和/或固化促进剂以固体形式存在,例如作为粉末、粒料、薄片,和/或施加到固体载体材料上和/或包囊在材料,特别是水溶性材料,例如聚合物(Kunststoff)中。因此,该凝结和/或固化促进剂可更好地储存和运输。此外,固体形式的凝结和/或固化促进剂也可最优地用于干燥组合物,例如用于预混的干燥砂浆组合物中。
固体形式的凝结和/或固化促进剂可由可获自本发明的制备方法的悬浮液,通过本身已知的干燥方法制成。作为干燥方法,可以使用例如流体介质的喷雾干燥或蒸发。
此外,如上所述的外加剂,特别是混凝土外加剂、砂浆外加剂和/或工艺化学品任选存在于凝结和/或固化促进剂中。
特别地,该组合物另外含有如上所述的分散剂、流化剂和/或增塑剂。这非常特别优选是如上定义的梳形聚合物。
在进一步有利的实施方案中,该组合物含有另外的固化促进性和/或凝固促进性物质。所述另外的固化促进性和/或凝固促进性物质特别有利地包含下列代表中的一种或多种:
a)一种或多种另外的氨基醇和/或其盐
b)一种或多种碱金属硝酸盐和/或碱土金属硝酸盐
c)一种或多种碱金属亚硝酸盐和/或碱土金属亚硝酸盐
d)一种或多种碱金属硫氰酸盐和/或碱土金属硫氰酸盐
e)一种或多种α-羟基羧酸
f)一种或多种碱金属卤化物和/或碱土金属卤化物
g)一种或多种铝盐
h)一种或多种碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物
i)一种或多种碱金属碳酸盐。
但是,在一个优选实施方案中,该凝结和/或固化促进剂基本不含金属腐蚀性物质。特别地,该凝结和/或固化促进剂基本不含氯化物、硫氰酸盐、亚硝酸盐和/或硝酸盐。对本文而言,“基本不含”是指基于凝结和/或固化促进剂的总重量计,所提到的物质的比例小于1重量%,特别小于0.5重量%,特别小于0.1重量%。这使得可获得特别适用于钢筋混凝土或预应力混凝土的凝结和/或固化促进剂。但是,完全有可能为特定用途提供含有腐蚀性物质的矿物固体。
在另一方面中,本发明涉及含有矿物粘结剂组合物的组分(特别是粘结剂和/或集料和/或外加剂)以及如上所述的凝结和/或固化促进剂的组合物,特别是粘结剂组合物。特别地,该组合物是含有矿物粘结剂的粘结剂组合物。该组合物可以例如以干形式或作为用伴混水伴混的流体或僵化的粘结剂组合物存在。该组合物也可作为固化的粘结剂组合物,例如作为成型体存在。
此处的矿物粘结剂如上定义。作为集料,可以例如存在岩石粒度级、砂砾、砂(天然和/或经加工(例如破碎)形式)和/或填料。该组合物特别优选含有凝结和/或固化促进剂,其包含特别具有如上所述的粒子尺寸分布的研磨过的矿物粘结剂,以及特别具有与研磨过的矿物粘结剂相同的化学结构但具有不同粒子尺寸分布的附加矿物粘结剂。
如果存在,基于矿物粘结剂的重量计,凝结和/或固化促进剂的比例特别是0.01–10重量%,尤其是0.1-5重量%。
此外,如上所述的外加剂,特别是混凝土外加剂、砂浆外加剂和/或工艺化学品任选存在于该组合物中。
特别地,该组合物另外含有如上所述的分散剂、流化剂和/或增塑剂。这非常特别优选是如上定义的梳形聚合物。
如果存在,分散剂、流化剂和/或增塑剂有利地具有,基于存在的矿物粘结剂计,0.01–6重量%,特别是0.1–4重量%,更优选0.5–3重量%的比例。由于与分散剂、流化剂和/或增塑剂组合,可以改进该粘结剂组合物的可加工性并同时实现更高抗压强度。后者也特别适用于稍后的时间,例如在28天后。
该组合物可另外含有水。例如,该组合物可作为用伴混水伴混的流体或僵化的粘结剂组合物存在。在用拌混水伴混的流体粘结剂组合物的情况下,水与矿物粘结剂的比率优选为0.15–0.80,特别是0.25–0.75或0.35–0.65。这样的粘结剂组合物可直接作为砂浆或混凝土混合物加工。
此外,本发明涉及可通过在加入水后固化如上所述的组合物获得的成型体。由此制成的成型体可在此具有几乎任何所需形状并且是例如建筑工程,例如建筑物、砌体结构或桥梁的组成部分。
本发明还涉及一种制备组合物的方法。在此,将特别为水性悬浮液形式的如上所述的凝结和/或固化促进剂与矿物粘结剂组合物的组分,特别是粘结剂和/或集料和/或外加剂混合。特别地,该组合物是含有矿物粘结剂,优选水泥基粘结剂的粘结剂组合物。该矿物粘结剂可在此如上所述存在,特别是含有上述水硬性、潜在水硬性和/或火山灰粘结剂。
在使用中,基于矿物粘结剂的重量计,凝结和/或固化促进剂的比例特别是0.01–10重量%,尤其是0.1–5重量%。
此外,可以适当的量加入上文提到的外加剂。
本发明的另一方面涉及特别为水性悬浮液形式的如上所述的凝结和/或固化促进剂用于促进矿物粘结剂和/或矿物粘结剂组合物,特别是水泥基粘结剂组合物,优选砂浆和/或混凝土组合物的凝结和/或固化的用途。
该凝结和/或固化促进剂在此特别优选含有研磨过的矿物粘结剂,该矿物粘结剂是凝结和/或固化促进剂用于促进的矿物粘结剂。
所用的凝结和/或固化促进剂、悬浮液、矿物粘结剂和矿物粘结剂组合物在此如上定义。
该凝结和/或固化促进剂特别用于提高在伴混后2–24小时后,特别是2-12小时后,优选2-8小时后,尤其是4-8小时或6–8小时后的矿物粘结剂组合物的抗压强度。
下列实施例进一步例示本发明。
附图说明
图1显示借助扫描电子显微镜记录的根据本发明制成的促进剂在干燥后的照片。
图2显示与两个参比样品相比,含有根据本发明制成的固化促进剂的各种砂浆样品在固化过程中的温度变化过程。
具体实施方式
实施例
1.固化促进剂的制备
1.1基于石灰石粉的促进剂
为了制备悬浮液,将30重量%石灰石粉(粒子尺寸0.0-0.09mm)、1.5重量%聚羧酸化物醚(例如VC 2000,具有聚羧酸酯骨架和经由酯基团键合的聚环氧烷侧链的梳形聚合物)和68.5重量%的水混合。然后在使用研磨珠的搅拌球磨机(珠磨机)中研磨该悬浮液以产生具有各种粒子尺寸(D50值)的级分。在研磨操作后,通过根据标准ISO 13320:2009的激光衍射测定每种级分的粒子尺寸。获得下列级分或固化促进剂:
A)KSTM A:D50值=625nm
B)KSTM B:D50值=310nm
C)KSTM C:D50值=140nm
图1显示根据本发明制成并随后在真空下干燥的固化促进剂的代表性照片。在此可以清楚看出尺寸<50nm的初级粒子。
1.2基于石灰石粉和水泥的促进剂
在另一组实验中,以与上文在章节1.1中描述的方法类似的方式将石灰石粉悬浮在水中,与聚羧酸化物醚一起分散,研磨,随后与在每种情况下不同量的水泥(类型CEM I,在每种情况下相同)掺混并进一步搅拌至少30分钟。在此制成下列促进剂:
D)KCEM0:未添加水泥的纯石灰石粉悬浮液
E)KCEM1:含有1重量%水泥(基于悬浮液的总重量计)的石灰石粉悬浮液
F)KCEM2:含有2重量%水泥(基于悬浮液的总重量计)的石灰石粉悬浮液
G)KCEM3:含有3重量%水泥(基于悬浮液的总重量计)的石灰石粉悬浮液
为了可比较性,所有固化促进剂KCEM0–KCEM3各自含有相同量的相同石灰石粉(20重量%,基于总重量计)、相同量的相同聚羧酸化物醚(2重量%,基于总重量计)并具有相同的总重量。后者通过在包含水泥的固化促进剂的情况下将构成主要成分的水含量降低适当的重量比例实现。
1.3基于石灰石粉和水泥的双组分促进剂
制备下列双组分促进剂:
H)2K-KCEM-LL(双组分KCEM-LL):
组分1:类似于KCEM0的纯石灰石粉悬浮液,但其中水是减少2重量%的水;
组分2:在单独的容器中将2重量%的水泥(CEM I,与章节1.2中的促进剂的情况相同)在水中搅拌和悬浮相同时间。对本文而言,2重量%的重量数据基于第一组分(石灰石粉和水和聚羧酸化物醚)+水泥的重量计,而没有考虑第二组分中存在的水。因此,在促进剂2K-KCEM-LL的情况下存在两个单独的水性悬浮液,其中一个悬浮液(=组分1)含有悬浮的石灰石粉,另一悬浮液(=组分2)含有悬浮的水泥。
I)2K-KCEM-LS:
组分1:纯石灰石粉悬浮液,如上述双组分促进剂2K-KCEM-LL的组分1;
组分2:在单独的容器中以粉末形式提供2重量%的水泥(CEM I,与章节1.2中的促进剂的情况相同)。因此,在促进剂2K-KCEM-LS的情况下存在水性组分(=组分1;石灰石粉悬浮液)和固体组分(=组分2;水泥粉末)。
2.砂浆组合物的制备
为了制备砂浆组合物,在机械混合器中混合波特兰水泥、砂和拌混用水,其在每种情况下已加入在章节1中提到的级分或固化促进剂之一,也在机械混合器中混合流化剂。流化剂是 -3081 S形式的改性的聚羧酸酯,具有聚羧酸酯骨架和经由酯基团键合的聚环氧烷侧链的梳形聚合物。
3.试验方法
为了测定固化促进剂的效力,在将砂浆混合物伴混后6、8和24小时测定砂浆混合物的抗压强度。根据标准EN 196-1对棱柱体(40×40×160mm)进行测定抗压强度(N/mm2)的测试。
此外,记录所选砂浆混合物的温度变化过程以监控在伴混后的砂浆混合物的水化或凝结行为。使用热电偶作为温度传感器以本身已知的方式进行温度测量。所有样品在相同条件下测量。
4.结果
4.1砂浆样品中的温度变化过程
图2显示在可比的条件下,与两个参比样品R1和R2相比,使用根据本发明制成的固化促进剂KSTM A、KSTB B、KSTM C的各种砂浆样品在固化过程中的温度变化过程。在不添加固化促进剂但其它方面如含有固化促进剂KSTM A、KSTB B、KSTM C的样品的情况下制备砂浆样品R1。在砂浆样品R2的情况下,使用粒子尺寸(D50值)为595nm的沉淀CaCO3代替根据本发明制成的固化促进剂KSTM A、KSTB B、KSTM C。这些砂浆样品基本具有相同的可加工性。
从图2中清楚看出,根据本发明制成的固化促进剂导致砂浆样品中的温度升高明显比参比样品的情况中早,并在使用根据本发明制成的固化促进剂时更早达到温度最大值。粒子研磨得越细,在相同计量下的固化促进剂相应地越有效。
特别值得注意的是,参比样品R2(D50值=595nm)尽管具有更小的粒子尺寸,但促进作用明显不如根据本发明制成的固化促进剂KSTM A(D50值=625nm)强。这表明根据本发明制成的固化促进剂促进了砂浆组合物的凝结和固化,并且本发明的方法对该促进作用具有决定性的影响。
4.2砂浆样品的抗压强度
在进一步的实验中,如章节2中所述测量含有不同水泥和不同流化剂浓度的各种砂浆样品的抗压强度。在此,在第一实验中,将常规固化促进剂B1、B2和B3(见表1)与根据本发明制成的KSTM C类型的固化促进剂比较。结果总结在表1中:
表1
n.d.=未测定
Ref=没有添加固化促进剂的空白样品
B1=基于Ca(NO3)和NaSCN的商业促进剂
B2=基于Ca(NO3)的商业促进剂
B3=基于Ca(NO3)和链烷醇胺的商业促进剂
结果表明,根据本发明制成的固化促进剂KSTM C与商业产品相比产生显著的抗压强度提高,与所用的水泥类型无关。在将砂浆混合物伴混后6–8小时之间的时间中特别如此。
在进一步的实验中,测试基于石灰石粉和水泥的悬浮液促进剂。
表2显示使用促进剂KCEM0、KCEM1和KCEM2的砂浆实验。如上文在章节2中所述制备砂浆样品并根据章节3中的指示测试。作为水泥,使用与第一实验中相同的CEM I 52.5 R类型的水泥。Ref.是指没有添加促进剂的参比实验。
表2(所有值以MPa计)
促进剂→ | Ref. | KCEM0 | KCEM1 | KCEM2 |
6小时后的抗压强度 | 2.6 | 3.9 | 4.5 | 6.5 |
8小时后的抗压强度 | 8.8 | 12.3 | 13.4 | 17.8 |
所有三种悬浮液促进剂KCEM0、KCEM1和KCEM2都提高了6小时和8小时强度。与纯石灰石粉悬浮液(KCEM0)相比,使用另外含有悬浮水泥的促进剂KCEM1和KCEM2时,再次提高了强度。
为了验证这些结果并且为了排除较高强度可归因于砂浆体系中提高的水泥含量的可能性,在含有不同的CEM I类型的水泥的砂浆混合物中使用悬浮液KCEM0、KCEM1、KCEM2、KCEM3、2K-KCEM-LL和2K-KCEM-LS进行表3中所示的砂浆实验。悬浮液总是具有基于砂浆组合物的水泥含量计的5重量%的比例。在促进剂2K-KCEM-LL的情况下,第一组分(石灰石粉悬浮液)和第二组分(水泥悬浮液)同时添加到砂浆混合物中。在促进剂2K-KCEM-LS的情况下,水泥以粉末形式(=第二组分)与石灰石粉悬浮液(第一组分)同时添加到砂浆混合物中。
表3(所有值以MPa计)
结果证实,将少量水泥添加到石灰石粉悬浮液中的促进剂(KCEM1、KCEM2、KCEM3)产生比纯石灰石粉悬浮液(KCEM0)更高的早期强度。还能够表明,不仅仅借助该体系中提高的水泥量(2K-KCEM-LS)或借助预水化水泥(2K-KCEM-LL)实现额外促进。在将水泥添加到细磨石灰石粉悬浮液中、然后将整个混合物作为促进剂添加到砂浆/混凝土混合物中时,实现额外促进,或水泥和石灰石粉作为悬浮液中的成分在功能上共同发挥作用。
总之,可以看出,使用本发明的方法可以简单方式获得有效凝结和/或固化促进剂,其不显著损害矿物粘结剂组合物的可加工性。
但是,上述实施方案仅应理解为示例性实施例,它们可在本发明的范围内以任何方式修改。
因此,波特兰水泥可以例如至少部分被潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂替代。
此外,除了或代替所述集料(砂、石灰石填料),还可以使用更大的集料以例如获得混凝土组合物。同样有可能使用另外的外加剂,例如固化促进性物质。
Claims (38)
1.制备用于矿物粘结剂的凝结和/或固化促进剂的方法,其特征在于在液体介质中对矿物固体进行研磨,其中所述矿物固体包含水泥,并且所述矿物固体包含岩石和/或岩石粉;
其中将所述矿物固体研磨成具有<600nm的平均粒子尺寸的粒子,并且
所述矿物固体在液体介质中具有基于液体介质和矿物固体的总重量计5–95重量%的比例。
2.如权利要求1中所述的方法,其中所述矿物固体在研磨前为粉的形式和/或所述矿物固体具有0.0001至1.0mm的平均粒子尺寸。
3.如权利要求2中所述的方法,其中所述矿物固体具有0.001至0.5mm的平均粒子尺寸。
4.如权利要求2中所述的方法,其中所述矿物固体具有0.002至0.063mm的平均粒子尺寸。
5.如权利要求1-4中任一项中所述的方法,其中所述水泥是波特兰水泥、铝酸钙水泥和/或硫铝酸钙水泥。
6.如权利要求1-4中任一项中所述的方法,其中所述岩石和/或岩石粉是石灰石和/或石灰石粉。
7.如权利要求1-4中任一项中所述的方法,其中所述液体介质含有水和/或醇或由水和/或醇组成。
8.如权利要求7中所述的方法,其中所述液体介质含有水或由水组成。
9.如权利要求1-4中任一项中所述的方法,其中所述矿物粘结剂在研磨过程中至少部分被液体介质水化。
10.如权利要求9中所述的方法,其中所述矿物粘结剂在研磨过程中完全被液体介质水化。
11.如权利要求1中所述的方法,其中将所述矿物固体研磨成具有<300nm的平均粒子尺寸的粒子。
12.如权利要求1中所述的方法,其中将所述矿物固体研磨成具有<200nm的平均粒子尺寸的粒子。
13.如权利要求1中所述的方法,其中将所述矿物固体研磨成具有<100nm的平均粒子尺寸的粒子。
14.如权利要求1中所述的方法,其中将所述矿物固体研磨成具有<60nm的平均粒子尺寸的粒子。
15.如权利要求1中所述的方法,其中将所述矿物固体研磨成具有<25nm的平均粒子尺寸的粒子。
16.如权利要求1中所述的方法,其中所述矿物固体在液体介质中具有基于液体介质和矿物固体的总重量计10-85重量%的比例。
17.如权利要求1中所述的方法,其中所述矿物固体在液体介质中具有基于液体介质和矿物固体的总重量计15–70重量%的比例。
18.如权利要求1中所述的方法,其中所述矿物固体在液体介质中具有基于液体介质和矿物固体的总重量计是20–60重量%的比例。
19.促进矿物粘结剂的凝结和/或固化的方法,所述方法包括至少下列步骤:
a)通过如权利要求1-18中任一项中所述的方法制备凝结和/或固化促进剂,
b)将步骤a)中获得的凝结和/或固化促进剂添加到要促进的矿物粘结剂中。
20.如权利要求19中所述的方法,其中在步骤a)中用于研磨的矿物固体包含在步骤b)中使用并且要促进的矿物粘结剂或由其组成。
21.凝结和/或固化促进剂,其通过如权利要求1-18中任一项中所述的方法获得。
22.如权利要求21中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂以悬浮液形式存在,并包含下列成分:
a)分散的惰性矿物固体;
b)分散的矿物粘结剂;
其中惰性矿物固体和矿物粘结剂都以分散形式或以悬浮粒子形式存在。
23.如权利要求22中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂以水性悬浮液形式存在。
24.如权利要求22中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述惰性矿物固体选自石灰石、石灰石粉、及其混合物。
25.如权利要求22中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述矿物粘结剂是水硬性粘结剂、潜在水硬性粘结剂、火山灰粘结剂和/或非水硬性粘结剂。
26.如权利要求22-25中任一项中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂包含90–99.9重量%的惰性矿物固体,和0.1–10重量%的矿物粘结剂,在每种情况下基于凝结和/或固化促进剂的固含量计。
27.如权利要求26中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂包含95–99重量%的惰性矿物固体,基于凝结和/或固化促进剂的固含量计。
28.如权利要求26中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述惰性矿物固体是石灰石和/或石灰石粉。
29.如权利要求26中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂包含1–5重量%的矿物粘结剂,基于凝结和/或固化促进剂的固含量计。
30.如权利要求26中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述矿物粘结剂是水泥。
31.如权利要求21中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂中的液体的比例为基于促进剂的总重量计的40–85重量%。
32.如权利要求31中所述的凝结和/或固化促进剂,其中所述凝结和/或固化促进剂中的水的比例为基于促进剂的总重量计的40–85重量%。
33.组合物,其含有如权利要求21-32中任一项中所述的凝结和/或固化促进剂,以及矿物粘结剂组合物的组分。
34.如权利要求33中所述的组合物,其中所述矿物粘结剂组合物的组分是粘结剂和/或集料和/或外加剂。
35.成型体,其通过在加入水后固化如权利要求33或34中所述的组合物获得。
36.如权利要求21-32中任一项中所述的凝结和/或固化促进剂用于促进矿物粘结剂和/或矿物粘结剂组合物的凝结和/或固化的用途。
37.如权利要求36中所述的用途,其中所述矿物粘结剂组合物是水泥基粘结剂组合物。
38.如权利要求36中所述的用途,其中所述矿物粘结剂组合物是砂浆和/或混凝土组合物。
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