CN112218839A - 改进的混凝土掺加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种经消泡的水性组合物，其包含‑5‑75wt％的至少一种阴离子聚合物，‑0.05‑5wt％的至少一种水不溶性液体消泡剂和‑0.005‑3wt％的至少一种多糖，基于100wt％的组合物计。该组合物可在非加气和加气砂浆和混凝土中提供可预测的空气含量。

Description

改进的混凝土掺加剂
技术领域
本发明涉及一种包含阴离子聚合物、水不溶性消泡剂和多糖的水性组合物和其在无机粘结剂组合物中的用途。
发明背景
用于诸如混凝土或砂浆等建筑材料的掺加剂被广泛用于改善新鲜和硬化材料的质量，例如强度、流动性、水密性、耐化学性等。大部分该掺加剂作为水溶液或分散体使用。不幸的是，某些掺加剂倾向于引入空气。这种引入空气的趋势对于某些塑化剂很典型，尤其是具有梳型聚合物结构的非常有效的超塑化剂。然而，高的空气含量降低了硬化材料的强度和耐久性。因此，典型地，将消泡剂添加到此类掺加剂中。消泡剂主要是基于硅或矿物油、磷酸酯或聚丙二醇衍生物的疏水性物质。不幸的是，这些消泡剂通常具有较差的水溶性，并且具有从水溶液中分离的趋势。如果发生这种情况，消泡剂就会出来并在掺加剂的顶部形成一层。因此，掺加剂的底部具有携气性能，而顶部则具有消泡性能。这使混凝土生产商面临与硬化材料强度低和耐久性差有关的潜在问题。
此外，新混合的混凝土的空气含量受许多因素影响。例如，温度、添加的水量、集料的级配、水泥类型、助磨剂或其他掺加剂是可能引起空气波动的因素。因此，根据组成，即使当使用经消泡的掺加剂时，混凝土中的空气含量仍然可能太高。
在掺加剂中使用消泡剂的第二个障碍是，在具有抗冻融性的混凝土中，必须将微细的空气孔隙引入基质中。这通常通过添加引气剂来完成。在这种情况下，消泡剂不得与这些引气剂发生负面作用。不幸的是，混凝土掺加剂与消泡剂和引气剂的组合经常导致混凝土中不可预测的空气含量。因此，在某些情况下，获得了预料不到的高空气含量；在其他情况下，空气含量随着混合时间而不断增加；在其他情况下，空气含量随时间急剧下降或空气含量上升和下降。在即混型混凝土中，这尤其成问题，因为在混凝土厂和工作现场测得的空气含量可能会大不相同。由于混凝土中的空气含量是一个非常关键的因素，因为它直接决定了硬化材料的强度，所以这是非常令人不满意的情况。
人们已经在努力增加混凝土掺加剂中的消泡剂量。
EP 1242330描述了将与水不溶性消泡剂和分散剂混合的增溶剂作为水泥类组合物的掺加剂的用途。作为增溶剂，描述了烷氧基化物质或苯乙烯-马来酸共聚物。
US 6,875,801使用胺增溶剂来稳定掺加剂组合物中的水不溶性消泡剂。
WO2013/158870描述了用于改性水泥类组合物的添加剂组合物，其包含：a)包含聚环氧烷的水分散性消泡剂，b)聚羧酸盐水泥分散剂，和c)平均尺寸为8-150纳米的胶体纳米颗粒。
仍然存在改进的需求。
需要一种不夹带不希望的空气量的用于建筑材料的稳定的经消泡的掺加剂。此外，它应与引气剂兼容以提供可预测的空气含量，而在运输和放置过程中不会显著增加或减少空气含量。
发明概述
因此，本发明的任务是提供一种稳定的经消泡的水性组合物，当用于建筑材料中时其不引入不希望的高量的空气。另外，该经消泡的组合物应当与引气剂相容以生产高质量的加气混凝土。
令人惊讶地发现该任务可以通过权利要求1中描述的水性组合物实现。
将多糖添加到包含阴离子聚合物和水不溶性液体消泡剂的水性组合物中，令人惊讶地得到了储存稳定的组合物。这允许增加不溶性消泡剂的量而不影响组合物的稳定性。消泡剂含量的增加防止了无机粘结剂组合物中不希望的高空气含量。稳定的组合物确保在整个存储桶或容器中的消泡剂量恒定。
另外，本发明的水性组合物令人惊讶地与引气剂高度相容。引入新鲜建筑材料中的空气量是可以预测的，并且即使在长达60分钟或更长时间内，空气含量也保持稳定。因此，可以生产高质量的加气混凝土或砂浆，其可以被运输和放置而不会降低质量。
本发明的其他方面是其它独立权利要求的主题。特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。
发明详述
本发明的主题是一种水性组合物，其包含
-5-75wt％的至少一种阴离子聚合物，
-0.05-5wt％的至少一种水不溶性液体消泡剂和
-0.005-3wt％的至少一种水溶性多糖，
基于100wt％的组合物计。
在本文中，术语“水不溶性”是指当在20℃下添加超过0.6g至100g蒸馏水时不能完全溶解的物质的特性。
阴离子聚合物优选以10-70wt％、更优选12-65wt％存在，基于100％的水性组合物。
阴离子聚合物优选为用于建筑行业的掺加剂以改善建筑材料如混凝土、砂浆、水泥浆或石膏制品的性能。
这种阴离子聚合物的实例为分散剂、塑化剂、减水剂、超塑化剂、加工性保持剂、聚合物缓凝剂、稳定剂、聚合物减缩剂或流变改进剂。
这样的掺加剂在建筑工业中是众所周知的。
阴离子聚合物优选选自塑化剂、减水剂、超塑化剂和加工性保持剂。
阴离子聚合物优选包含至少一种选自-COOM、-SO2–OM、-O–PO(OM)2和-PO(OM)2–基团的阴离子基团，其中M彼此独立地为H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子或有机铵基，优选H+和/或碱金属离子。
示例性的阴离子聚合物是木质素磺酸盐、磺化萘甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、磺化乙烯基共聚物、包含膦酸酯基团的聚亚烷基二醇、包含磷酸盐基团的聚亚烷基二醇、聚羧酸盐或包含聚亚烷基二醇侧链的阴离子梳型聚合物。
术语聚羧酸盐是指包含一个以上羧酸根基团的聚合物。羧酸根基团优选衍生自聚合的单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸。
优选地，至少一种阴离子聚合物为包含聚亚烷基二醇侧链的阴离子梳型聚合物。
术语“包含聚亚烷基二醇侧链的阴离子梳型聚合物”是指包括聚合物的主链上的阴离子基团和聚亚烷基二醇侧链的聚合物。阴离子基团优选选自羧酸根基团、磺酸根基团、硫酸根基团、磷酸根基团和膦酸根基团。侧链优选经由酯、醚、酰亚胺和/或酰胺基团连接到聚合物主链上。
聚亚烷基二醇侧链优选由乙二醇或丙二醇或乙二醇与丙二醇组成。最优选的是聚乙二醇的侧链。
优选地，梳型聚合物包含式I的结构单元
Figure BDA0002807734490000041
和式II的结构单元，
Figure BDA0002807734490000042
其中
R1在每种情况下彼此独立地为-COOM、-SO2–OM、-O–PO(OM)2和/或-PO(OM)2，
R2和R5在每种情况下彼此独立地为H、-CH2-COOM或具有1-5个碳原子的烷基，
R3和R6在每种情况下彼此独立地为H或具有1-5个碳原子的烷基，
R4和R7在每种情况下彼此独立地为H、-COOM或具有1-5个碳原子的烷基，
或其中R1和R4形成环成为-CO-O-CO-(酸酐)，
M在每种情况下彼此独立地为H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子或有机铵基，
p＝0、1或2，
o＝0或1，
m＝0或1-4的数，
n＝2-250，更特别地10-200，
X在每种情况下彼此独立地为-O-或-NH-，
R8在每种情况下彼此独立地为H、C1-至C20-烷基、-环己基或-烷基芳基基团，和
A＝C2-至C4-亚烷基。
优选地，结构单元I与结构单元II的摩尔比为0.7-10:1，更优选1-8:1，特别是1.5-5:1。
特别有利的是，梳型聚合物通过包含阴离子基团的单体和包含聚亚烷基二醇链的单体的自由基共聚来生产。示例性的聚合物例如描述于EP 2 522 680中。
还特别有利的是，用在一端包含羟基或氨基的至少一种聚亚烷基二醇通过聚合物相似转变酯化和/或酰胺化包含羧酸基团的聚合物来制备梳型聚合物。示例性的聚合物例如描述在EP1138697中。
还特别有利的是，该梳型聚合物具有嵌段或梯度结构。这种聚合物通常通过活性自由基聚合制备。示例性的聚合物例如描述于WO 2015/144886和WO 2017/050907中。
优选地，阴离子聚合物为包含羧酸和/或盐基团和聚乙二醇侧链的阴离子梳型聚合物。这种聚合物是无机粘结剂组合物的特别良好的塑化剂。
使用SEC以聚乙二醇为标准物并采用pH为12的0.1N NaNO3作为洗提剂测量的阴离子梳型聚合物的重均分子量(Mw)优选为5000-200000g/mol、更优选8000-150000g/mol、尤其优选10000-130000g/mol、特别是12000-80000g/mol。
包含这种阴离子聚合物的本发明的水性组合物显示了良好的储存稳定性并且非常适合用作无机粘结剂(尤其是砂浆或混凝土)的经消泡的塑化剂或超塑化剂。
优选地，该水性组合物包含一种以上阴离子聚合物，尤其是两种或多种阴离子聚合物。这种聚合物组合尤其可用于使水性组合物的性能适应于特定应用的需要。
至少一种水不溶性液体消泡剂优选为矿物油或植物油、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇、烷氧基化的脂肪酸、烷氧基化的脂肪醇、包含丙二醇和/或丁二醇单元的聚亚烷基二醇衍生物、炔属化合物、有机硅化合物或有机磷酸酯。
优选地，水不溶性液体消泡剂为有机磷酸酯，尤其是磷酸三异丁基酯(TiBP)或磷酸三丁基酯(TBP)。
尤其优选的是磷酸三丁基酯(TBP)。
优选地，基于100wt％的水性组合物计，消泡剂以0.1-3wt％、更优选0.2-2wt％、甚至更优选0.25-1wt％存在。
可能有利的是在将其添加至水性组合物之前，该水不溶性液体消泡剂与非离子乳化剂混合。优选的是80-99.5份的不溶性消泡剂与0.5-20份非离子乳化剂的重量比，得到100份的预混物。
这可以进一步改善水性组合物的稳定性。
该水溶性多糖为天然或改性的多糖。示例性的多糖包括水溶性纤维素醚或酯、改性淀粉、半纤维素或树胶。
多糖的剂量取决于多糖的类型和其它组分在水性添加剂组合物中的类型和剂量。
小于0.005wt％的剂量对于稳定组合物是不足的并且超过3wt％的剂量可以导致水性组合物不希望的高粘度。
所述多糖优选为微生物多糖，特别是选自韦兰胶、黄原胶、定优胶(diutan gum)和结冷胶，优选定优胶。
这样的树胶是水溶性的，与许多可以是水性组合物一部分的化学物质相容，并且不会以不希望的方式影响无机粘结剂的固化。它们即使在低剂量下也能有效地稳定组合物中的消泡剂。
有利地，该多糖以0.006-0.2wt％，优选0.007-0.15wt％，更优选0.008-0.1wt％，尤其优选0.009-0.09wt％存在，基于100wt％的水性组合物计。
优选地，该多糖为定优胶。定优胶在水性组合物中的剂量优选为0.01-0.07wt％。
以这样的剂量使用的定优胶具有最佳性能，以稳定水性组合物中的不溶性液体消泡剂。在某些组合物中，更低的剂量可能不足，更高的剂量可能导致不希望的高粘度。
低剂量进一步允许成本优化。
优选地，微生物多糖是水性组合物中仅有的多糖。
有利地，该水性组合物包含足够量的杀生物剂以避免细菌生长。
有利地，水性组合物进一步包含0.05-5wt％，优选0.1-2wt％，更优选0.15-1wt％，甚至更优选0.2-0.8wt％，尤其是0.25-0.6wt％的无机纳米颗粒，基于100wt％的水性组合物计。低于0.05wt％的剂量可能是不足的，而高剂量将不必要地增加成本。
术语“无机纳米颗粒”是指尺寸通常为1至1000nm的无机颗粒。当将这些颗粒分散在液体中时，它们不会明显地沉降并且不能容易地过滤。
无机纳米颗粒可以是在水性组合物内惰性的任何无机材料。优选地，无机纳米颗粒是二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、碳酸钙(CaCO3)或二氧化钛(TiO2)的颗粒。
优选地，无机纳米颗粒是无定形二氧化硅，尤其是沉淀二氧化硅。
优选地，无机纳米颗粒的平均粒径为小于100nm，更优选小于80nm，甚至更优选小于50nm，尤其优选小于30nm，特别低于10nm或甚至低于8nm。
尤其优选的是平均粒径为约3-7nm的无机纳米颗粒。
这种尺寸的纳米颗粒提供了特殊的高表面积并且有助于稳定组合物中的不溶性消泡剂。它们还改善包含本发明的水性组合物的砂浆或混凝土中空气的稳定性。
低的平均粒径，尤其是低于10nm，甚至更好地7nm或更低，可以实现特别稳定的组合物，而不会引入额外的浊度。
无机纳米颗粒与多糖的组合允许组合物中每种组分的低剂量，这降低了成本并且还防止溶液的粘度太高。
令人惊讶地，无机纳米颗粒与多糖的组合改善了在包含水性组合物的加气混凝土或砂浆中的空气稳定性。
优选地，该水性组合物进一步包含0.1-10wt％，更优选0.5-5wt％的至少一种聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物，其在20℃下的水溶解度为至少10wt％。
优选地，聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物具有300-5000g/mol、更优选500-3000g/mol的数均分子量Mn。
优选地，聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物包含乙二醇和/或丙二醇单元。
优选地，使用不同聚亚烷基二醇的共混物。
该水溶性聚亚烷基二醇不仅能够进一步增加水性组合物的稳定性，其可以进一步作为混凝土或砂浆中的空气含量调节剂。
所述水性组合物可以包含特别用于混凝土或砂浆掺加剂中的其它成分。示例性的其它成分包含促进剂、减缩剂、表面活性剂、着色剂、缓凝剂、流变改性剂、泵送剂和腐蚀抑制剂。
该水性组合物优选包含：
-20-89wt％的水，
-5-75wt％、优选10-70wt％、更优选12-65wt％的至少一种阴离子聚合物，优选至少一种包含阴离子基团和聚亚烷基二醇侧链的梳型聚合物，
-0.05-5wt％、优选0.1-3wt％、更优选0.2-2wt％、甚至更优选0.25-1wt％的水不溶性液体消泡剂，尤其是无机磷酸酯，优选TBP，
-0.005-3wt％、特别是0.01-0.07wt％的至少一种水溶性多糖，尤其是微生物多糖，优选定优胶、韦兰胶或黄原胶，更优选定优胶，
-0.05-5wt％、优选0.1-2wt％、更优选0.15-1wt％、甚至更优选0.2-0.8wt％、尤其0.25-0.6wt％的无机纳米颗粒，尤其是无定型二氧化硅，优选具有的中值粒径为3-7nm，
-0.1-10wt％、优选0.5-5wt％的至少一种水溶性聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物，和
-0-10wt％的其它添加剂，
基于100wt％的组合物计。
可以通过简单地混合所有组分直到获得均匀的液体来制备该水性组合物。
可能有利的是，首先将多糖溶解在阴离子聚合物的水溶液中，然后完全溶解多糖后再添加其他组分。
还可能有利的是将水溶性聚合物、纳米颗粒和多糖用作水溶液或分散体。
优选地，阴离子聚合物作为20-80wt％、更优选30-75wt％的溶液使用。
优选地，无机纳米颗粒作为5-50wt％、更优选10-30wt％的胶体分散体使用。
优选地，多糖作为包含杀生物剂的0.08-0.5wt％、更优选0.1-0.2wt％的溶液使用。
进一步可能有利的是在加入水之前将多糖首先均匀地分散在水溶性液体，优选烷二醇、低聚烷二醇或聚亚烷基二醇中并且将混合物搅拌直至多糖完全溶解。
本发明的其它方面是水性组合物在无机粘结剂组合物，特别是包含水泥和/或石膏的粘结剂组合物中的用途。
优选地，本发明的水性组合物以0.2-5wt％、更优选0.25-4wt％、甚至更优选0.3-2wt％使用，基于无机粘结剂的重量计。
无机粘结剂组合物包含至少一种无机粘结剂。表述“无机粘结剂”特别是指在水的存在下在水合反应中反应形成固体水合物或水合物相的粘结剂。例如，这可以是水硬性粘结剂(例如水泥或水硬石灰)、潜在水硬性粘结剂(例如矿渣)、火山灰型粘结剂(例如飞灰)或非水硬性粘结剂(例如石膏或白石灰)。
更特别地，无机粘结剂或粘结剂组合物包含水硬性粘结剂，优选水泥。特别优选的是水泥熟料份数≥35wt％的水泥。水泥更尤其是CEM I,CEM II,CEM III,CEM IV或CEM V型的(符合标准EN 197-1)。根据替代标准制备的水泥，例如对于波特兰水泥类型的ASTM C150或对于混合水硬性水泥的ASTM C595以及其他国家标准(如印度标准或日本标准JIS)同样适用。
在整个无机粘结剂中水硬性粘结剂的比例有利地为至少5wt％，更特别地至少20wt％，优选至少35wt％，尤其是至少65wt％。根据另一有利的实施方案，无机粘结剂有≥95wt％的程度由水硬性粘结剂组成，更特别地为水泥或水泥熟料。
然而，无机粘结剂或无机粘结剂组合物包含或由其他粘结剂组成也可能是有利的。这些特别是潜在水硬性粘结剂和/或火山灰型粘结剂。合适的潜在水硬性和/或火山灰型粘结剂的实例是炉渣、飞灰和/或二氧化硅粉尘。粘结剂组合物还可包含惰性物质，例如石灰石、细磨的石英和/或颜料。在一个有利的实施方案中，无机粘结剂包含5-95wt％，更特别是5-65wt％，非常优选15-35wt％的潜在水硬性和/或火山灰型粘结剂。有利的潜在水硬性和/或火山灰粘结剂是炉渣和/或飞灰。
作为无机粘结剂还优选的是包含灰泥或硬石膏的粘结剂，尤其基于无机粘结剂的重量具有至少50wt％、特别是至少80wt％的灰泥或硬石膏。
无机粘结剂组合物优选进一步包含惰性材料例如无机填料、沙和集料。
该无机粘结剂组合物优选为砂浆或混凝土组合物。
无机粘结剂组合物特别地为可以用水制成和/或可加工的无机粘结剂组合物。
无机粘结剂组合物中水与粘结剂的重量比优选为0.25-0.7，更优选0.28-0.65，尤其是0.30-0.60。
无机粘结剂组合物可以进一步包含添加剂，特别是混凝土或砂浆添加剂。
示例性的其它添加剂包括促进剂、减缩剂、表面活性剂、着色剂、杀生物剂、缓凝剂、成膜聚合物悬浮液、引气剂、流变改性剂、泵送助剂、发泡剂或缓蚀剂或其混合物。
优选地，无机粘结剂组合物为包含水泥的砂浆或混凝土。
本发明的另一个方面是包含本发明的水性组合物和引气剂的无机粘结剂组合物。
优选地，在该无机粘结剂组合物中的无机粘结剂为水泥类粘结剂和无机粘结剂组合物具有在与水混合后直接测量的4-10％的空气含量。
因此，本发明的水性组合物不影响无机粘结剂组合物的空气含量。然而，本发明的水性组合物也可以稳定无机粘结剂组合物的空气含量。
本发明的水性组合物因此可以用于稳定无机粘结剂组合物(任选地包含引气剂)的空气含量的方法中，其特征在于将所述水性组合物掺加至所述无机粘结剂组合物中。优选地，本发明的水性组合物在所述方法中以0.2-5wt％、更优选0.25-4wt％、甚至更优选0.3-2wt％使用，基于无机粘结剂的重量计。
本发明的水性组合物可以在加入混合水之前，与混合水或其部分一起，和/或在添加混合水后立即掺加到无机粘结剂组合物中。优选的，水性组合物在与混合水混合之前加入，或与混合水一起加入。
本发明的另一个方面涉及一种成型制品，更特别地是一种构造的组成部分，其可以在与水混合之后通过固化包含本发明的水性组合物的无机粘结剂组合物而获得。
该构造可以是例如桥梁、建筑物、隧道、道路或跑道。
本发明其它有利的实施方案由以下工作实施例而一目了然。
实施例
以下实施例非限制性地阐述了本发明。
1.材料
PCE-1:60wt％的超塑化剂水溶液，其包含53.4wt％的具有羧酸基团和聚乙二醇侧链的梳型聚合物型超塑化剂和6.6wt％的阴离子聚合物。PCE-1的pH为约3.5。
SiO2纳米颗粒：在水中15wt％的胶态无定型纳米二氧化硅，pH＝9.5的透明水性液体。
聚亚烷基二醇共混物：基于乙二醇和丙二醇的非离子水溶性聚亚烷基二醇的共混物。
消泡剂：磷酸三丁酯(TBP)与非离子乳化剂的共混物，其包含至少85wt％的TBP。
Figure BDA0002807734490000121
Air-260：引气剂，可获自Sika Corporation,USA。
2.方法
目视判断水性组合物的稳定性。制备约200ml的水性组合物，并分别在20℃和37℃下储存在250ml体积的玻璃瓶中。为了更好地可视化表面上的分离，将着色剂添加到消泡剂中。在规定的时间间隔后，检查样品并检查相分离。
砂浆的坍落度根据ASTM C1437测量。
砂浆的空气含量根据ASTM C185测量。
混凝土的空气含量根据ASTM C231测量。
3.水性组合物的配方和稳定性
表1:经消泡的超塑化剂组合物SP-1至SP-6的配方和稳定性。这些值显示了组分在组合物中的wt％。
Figure BDA0002807734490000131
1)稳定：均匀的液体
2)不稳定：在表面分离的油性层
表2：经消泡的超塑化剂组合物SP-7至SP-10的配方和稳定性。这些值显示了组分在组合物中的wt％。
经消泡的超塑化剂组合物 SP-7 SP-8 SP-9 SP-10
PCE-1 37.9 37.9 37.9 37.9
消泡剂 0.1 0.3 0.3 0.3
定优胶 0 0 0.058 0.058
SiO<sub>2</sub>纳米颗粒 0 3.0 0 3.0
聚亚烷基二醇共混物 1.0 1.0 1.0 1.0
杀生物剂 0.1 0.1 0.1 0.1
水 60.9 57.7 60.6 57.6
在20℃下7天后稳定 是<sup>1)</sup> 否<sup>2)</sup> 是 是
在37℃下7天后稳定 是 否 是 是
1)稳定：均匀的液体
2)不稳定：在表面分离的油性层
4.经消泡的超塑化剂组合物的制备
SP-1至SP-3的制备
将PCE-1和水在烧杯中混合，然后将SiO2纳米颗粒、消泡剂和杀生物剂以表1中给定的量添加到搅拌的混合物中。用机械搅拌器搅拌混合物直至均匀。
SP-4至SP-6的制备
在搅拌下将定优胶溶解在水中以制备0.1wt％的溶液。然后将PCE-1、SiO2纳米颗粒、消泡剂、聚亚烷基二醇共混物、杀生物剂和水以表1给定的量添加到搅拌的混合物中。搅拌混合物直至均匀。
SP-7和SP-8的制备
将PCE-1和水在烧杯中混合，然后将SiO2纳米颗粒、消泡剂、聚亚烷基二醇共混物和杀生物剂以表2中给定的量添加到搅拌的混合物中。用机械搅拌器搅拌混合物直至均匀。
SP-9和SP-10的制备
将定优胶加入搅拌的PCE-1溶液中，并且搅拌混合物直至该胶完全溶解。接下来，将水、SiO2纳米颗粒、消泡剂、聚亚烷基二醇共混物和杀生物剂以表2中给出的量添加到搅拌的混合物中。用机械搅拌器搅拌混合物直至均匀。
5.混凝土测试
在添加和不添加引气剂的情况下，在混凝土中测试经消泡的超塑化剂组合物的性能。
表3中给出了混凝土的详细信息。表4和表5中给出了按预定时间间隔测量的空气含量。表4显示了不含引气剂的空气含量，和表5显示了含有引气剂的空气含量。
表3:混凝土的组成
组成 质量
水泥ASTM类型I/II(Holcim) 15.4kg
沙0.07-4.75mm 33.4kg
粗集料2.37-25.4mm 44.7kg
水 6.24kg
混凝土的制备
将沙子和粗集料与90％的水在鼓式混合器中以28rpm的速度混合1分钟，然后添加水泥，并且将混凝土混合另外一分钟，然后添加其余的水，并且将混凝土以28rpm的速度再混合3分钟，最后以表4和表5给出的量添加掺加剂，然后将混凝土以28rpm的速度再混合3分钟。停止混合器并采集测量样品。接下来，将混合器速度设置为8rpm，直到最后一次测量并且仅停止用于采集样品。
测试结果
表4：不含引气剂的混凝土。混合后即刻的和在规定的时间间隔后的空气含量。分别用105克水性掺加剂SP-1、SP-4、SP-5和SP-6制备混凝土；W/C＝0.405。
Figure BDA0002807734490000151
表5：含有引气剂的混凝土。混合后即刻的和在规定的时间间隔后的空气含量。分别使用105克的水性掺加剂SP-1、SP-4、SP-5和SP-6和1.0克的
Figure BDA0002807734490000152
Air-260制备混凝土；W/C＝0.405。
Figure BDA0002807734490000153
Figure BDA0002807734490000161
6.砂浆测试
在添加和不添加引气剂的情况下，在砂浆中测试经消泡的超塑化剂组合物的性能。
砂浆的组成在表6中给出。表7和表8给出了以预定时间间隔测得的初始坍落度和空气含量。表8显示了不含引气剂情况下的空气含量，和表9显示了含引气剂情况下的空气含量。
表6：砂浆的组成
组分 量
水泥ASTM类型I/II(Holcim) 972g
沙0.07-4.75mm 790g
沙0.60-3.35mm 2387g
水 440g
砂浆的制备
在Hobart混合器中以速度1将水泥和沙子混合1分钟，然后加入包括以表8和表9中给出的量的掺加剂的水，并且以速度1将砂浆再混合3分钟。
在每次测量之前，将砂浆手动重新混合30秒。
测试结果
表7：不含引气剂的砂浆。混合后即刻的坍落度和混合后即刻和在规定的时间间隔后的空气含量。分别用6.6g水性掺加剂SP-7、SP-9和SP-10制备砂浆；W/C＝0.453。
Figure BDA0002807734490000162
Figure BDA0002807734490000171
表8：含有引气剂的砂浆。在混合后即刻的坍落度和混合后即刻和规定的时间间隔后的空气含量。分别用6.6g的水性掺加剂SP-7、SP-9和SP-10，和0.06g的
Figure BDA0002807734490000172
Air-260制备砂浆；W/C＝0.453。
Figure BDA0002807734490000173

Claims (15)

1.水性组合物，其包含
-5-75wt％的至少一种阴离子聚合物，
-0.05-5wt％的至少一种水不溶性液体消泡剂和
-0.005-3wt％的至少一种水溶性多糖，
基于100wt％的水性组合物计。
2.根据权利要求1的水性组合物，其特征在于阴离子聚合物选自塑化剂、减水剂、超塑化剂和加工性保持剂。
3.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于所述至少一种阴离子聚合物为包含聚亚烷基二醇侧链的阴离子梳型聚合物。
4.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于水不溶性液体消泡剂为有机磷酸酯，尤其是磷酸三异丁酯或磷酸三丁酯。
5.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于水溶性多糖为微生物多糖，优选选自韦兰胶、黄原胶、定优胶和结冷胶，优选定优胶。
6.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于基于100wt％的水性组合物计，多糖以0.006-0.2wt％、优选0.007-0.15wt％、更优选0.008-0.1wt％、尤其优选0.009-0.09wt％存在。
7.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于基于100wt％的水性组合物计，其进一步包含0.05-5wt％、优选0.1-2wt％、更优选0.15-1wt％、甚至更优选0.2-0.8wt％、尤其是0.25-0.6wt％的无机纳米颗粒。
8.根据权利要求7的水性组合物，其特征在于无机纳米颗粒为无定形二氧化硅，尤其是沉淀二氧化硅。
9.根据权利要求7或8任一项的水性组合物，其特征在于无机纳米颗粒具有小于100nm，优选小于80nm，更优选小于50nm，尤其优选小于30nm，特别是小于10nm或甚至小于8nm的平均粒径。
10.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于其进一步包含在20℃下具有至少10wt％水溶解度的0.1-10wt％，优选0.5-5wt％的至少一种聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物。
11.根据前述权利要求任一项的水性组合物，其包含
-20-89wt％的水，
-5-75wt％的至少一种阴离子聚合物，
-0.05-5wt％的水不溶性液体消泡剂，
-0.005-3wt％的至少一种水溶性多糖，
-0.05-5wt％的无机纳米颗粒，
-0.1-10wt％的至少一种水溶性聚亚烷基二醇或聚亚烷基二醇衍生物，和
-0-10wt％的其它添加剂，
基于100wt％的水性组合物计。
12.根据前述权利要求任一项的水性组合物在无机粘结剂组合物，特别是包含水泥和/或石膏的粘结剂组合物中的用途。
13.包含根据权利要求1-11任一项的水性组合物和引气剂的无机粘结剂组合物。
14.根据权利要求13的无机粘结剂组合物，其特征在于无机粘结剂是水泥类粘结剂和无机粘结剂组合物具有在与水混合之后直接测量的4-10％的空气含量。
15.成型制品，更特别是构造的组成部分，其可在与水混合之后通过固化包含权利要求1-11的水性组合物的无机粘结剂组合物获得。
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