CN115151517A - 炉渣基水硬性粘结剂、包含这种粘结剂的干砂浆组合物和炉渣基粘结剂的活化体系 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种水硬性粘结剂,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含波特兰水泥,其使得能够产生改善的凝固和硬化。为此目的,本发明涉及一种水硬性粘结剂,其包含(以干重%计):A.至少50的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;B.大于5的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;C.大于5的至少一种硫酸根离子源;D.1‑5的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;E.0.01‑1的至少一种碱金属碳酸盐,优选Li2CO3;F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成(NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物);受以下条件限制:(i)C的量足以使C的硫酸根离子能够与B并与A反应;(ii)F的量足以使其与组分D在水存在下的反应导致所获得的湿配制剂的pH为大于或等于12的值,对于水与砂浆的拌和比率为10%‑35%重量来说。

Description

炉渣基水硬性粘结剂、包含这种粘结剂的干砂浆组合物和炉 渣基粘结剂的活化体系
技术领域
本发明属于粉末组合物的领域,该粉末组合物包含炉渣(laitier)基粘结剂并且旨在用于制备用于例如砂浆(mortiers)(特别是胶粘砂浆(mortiers-colles))的建筑的湿配制剂。
特别地,本发明涉及尤其用于砂浆、特别用于胶粘砂浆的炉渣基水硬性粘结剂。
本发明的目的还在于包含这种粘结剂的干砂浆组合物,以及这种粘结剂的活化体系。
通过用水拌和这种干组合物获得的湿配制剂同样包括在本发明中,同样还有该拌和本身以及由这种湿配制剂制成的硬化产品。
背景技术
传统的水硬性粘结剂(尤其是用于砂浆的水硬性粘结剂)由CO2足迹为约870kg/吨的波特兰水泥组成。
在这些水硬性粘结剂中替代波特兰水泥(CEM I)是具有现实环境重要性的。
为了实现这一点,已知的做法是使用以下产品作为CEM I的替代物:磨碎的粒状高炉炉渣、火山灰材料(天然火山灰、煅烧天然火山灰、合成火山灰)、飞灰(硅质的,含钙的)、煅烧片岩、石灰石、硅灰。
磨碎的粒状高炉炉渣具有水硬性和凝硬性的性能,但需要通过添加石灰、氢氧化钠或石膏进行活化。可提到炉渣的凝固和/或硬化受到钠、钙和硫酸盐的活化。
这种碱性活化强制要求存在大量的强碱,这使得包含其的砂浆组合物的处理变得危险,并且指示“Xi”标记。
为了克服此问题,根据PCT申请WO 2011/055063A1的建筑材料用粘结剂是下述这样的粘结剂:该粘结剂基于磨碎的粒状高炉炉渣,其中碱浓度被降低。例如,该PCT申请因而公开了如下组成的胶粘砂浆:
Figure BDA0003810315730000021
波特兰水泥可用硫铝酸盐水泥替代或与其组合。碱金属硫酸盐可以是锂、钠或钾的硫酸盐。碱金属碳酸盐可以是锂、钠或钾的碳酸盐。
同样,PCT国际申请WO 2017/198930A1描述了一种铺砖用胶粘配制剂,作为主要成分具有磨碎的粒状高炉炉渣,具有包含钙和镁的碳酸盐的超细颗粒的加速体系。该铺砖用胶粘剂尤其具有以下组成:
Figure BDA0003810315730000022
波特兰水泥可以用硫铝酸盐水泥、高铝水泥、贝利特水泥和/或火山灰混合物水泥替代或与其组合。碱金属硫酸盐可以是锂、钠或钾的硫酸盐。碱金属碳酸盐可以是锂、钠或钾的碳酸盐。
砂浆在最终应用中的性能自然是评价粘结剂、其活化体系和干砂浆组合物整体的质量的核心。
对于胶粘砂浆,参考标准NF EN 12 004-1(2017年4月)。不同条件下如在30分钟的延长开放时间后的拉伸粘结性(adhérence par traction)是一个关键的质量标准。
根据WO 2011/055063和WO 2017/198930的胶粘砂浆具有可以改进的性能,特别是在恢复使用时间和至少30分钟的延长开放时间的拉伸粘结性方面。就铺砖用胶粘剂的商业吸引力而言,这种性能是决定性的。
欧洲专利申请EP2502891A1描述了一种用于潜在火山灰和/或水硬性粘结剂的活化剂,其包含:A)5-50%的NaOH;B)10-90%的CaSO4.0.5H2O(任选地,Na2SO4);Ca(NO3)2-4H2O;D)任选地,基于CaCO3的填料。这种活化剂以4重量%的水平掺入粘结剂中。这种粘结剂可包含60%的高炉炉渣和40%的水泥,或40%的水泥、30%的炉渣和30%的硅质填料。该欧洲专利申请没有描述尤其在粘结性和恢复使用时间方面具有改善的性能的胶粘砂浆、找平料或腻子。
发明内容
本发明的目的
在此上下文中,本发明旨在满足以下目标中的至少一个:
-提供一种水硬性粘结剂,特别是用于砂浆,尤其用于胶粘砂浆,用于找平料或用于腻子,用于修补砂浆、密封或灌浆砂浆或高性能砂浆,旨在用于侵蚀性环境如含硫酸盐的水、除冰盐,其基于磨碎的粒状高炉炉渣的粘结剂,旨在用于制备不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于30%干重的OPC含量)的组合物,其使得能够产生相对于已知的基于磨碎的专利粒状高炉炉渣的粘结剂来说初始机械强度得到改善的凝固和硬化;
-提供一种水硬性粘结剂,特别是用于砂浆,尤其用于胶粘砂浆,用于找平料或用于腻子,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于30%干重的OPC含量),其使得能够产生相对于已知的基于磨碎的专利粒状高炉炉渣的粘结剂来说初始机械强度得到改善的凝固和硬化;
-提供一种干砂浆(特别是胶粘砂浆)组合物,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于5%干重的OPC含量)并且当其与水拌和时满足标准NF EN 12 004–1(2017年4月);
-提供一种干砂浆(特别是胶粘砂浆)组合物,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于5%干重的OPC含量)并且当其与水拌和时满足标准NF EN 12 004–1(2017年4月),并且其在不同条件下(例如在30分钟的延长开放时间后)所具有的拉伸粘结性相对于根据WO 2011/055063和WO 2017/198930的胶粘砂浆所获得的拉伸粘结性得到显著改善(例如>0.8N/mm2);
-提供砂浆、特别是胶粘砂浆、找平料或腻子的干组合物,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于5%干重的OPC含量),其可根据法规(CE)n°1907/2006-REACH以即用型干砂浆形式包装在袋中,无Xi标记;
-提供一种干砂浆(特别是胶粘砂浆)组合物,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于5%干重的OPC含量)并且当其与水拌和时满足标准NF EN 12 004–1(2017年4月),并且其具有开放时间为至少20至30分钟和/或凝固时间为30分钟至6小时,和/或恢复使用时间为4至24小时(对于20-30%的拌和率(水*100/粘结剂)来说);
-提供砂浆、特别是胶粘砂浆、找平料或腻子的干组合物,其基于磨碎的粒状高炉炉渣,不含或几乎不含波特兰CEM水泥(粘结剂具有例如小于或等于5%干重的OPC含量),其满足以上目标中的至少之一并且其是经济且生态友好的;
-提供一种用于砂浆、尤其用于胶粘砂浆、用于找平料或用于腻子的水硬性粘结剂的活化体系,其能够满足上述部分或全部目标;
-提供一种湿配制剂,通过将作为上述目标的主题的干砂浆组合物与水拌和而获得,所述湿配制剂具有适合其易于使用的流变学并具有针对由这种湿配制剂获得的正在硬化或已硬化的产品的以上提及的性能中的至少之一;
-提供易于实施且经济的制备干组合物和湿配制剂的方法;
-提供用于建筑的硬化的产品(预制或非预制的),由在以上目标中提及的湿配制剂获得(糊料–泥浆–涂料–砂浆–混凝土–胶粘砂浆–找平料–腻子–混凝土块–夹芯板),其是经济的且具有良好的长期机械性能(硬度、弯曲/抗压强度、耐久性、内聚力)和良好的使用性能(特别是有限的收缩)。
发明简述
本发明满足上述目标中的至少之一,并且根据第一方面,本发明涉及尤其用于砂浆、特别用于胶粘砂浆的水硬性粘结剂,包含(以干重%计):
A.至少50的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.大于5、优选5.5-30、并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.大于5、优选6-30、并且更优选8-20的至少一种硫酸根离子源;
D.1-5的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.01-1的至少一种碱金属碳酸盐,优选Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物;
受以下条件限制:
(i)C的量足以使C的硫酸根离子能够与B并与A反应;
(ii)F的量足以使其与组分D在水存在下的反应导致所获得的湿配制剂的pH为大于或等于12、优选大于或等于13的值,对于水与砂浆的拌和比率为10%-35%重量来说。
这种富含炉渣的粘结剂组合物在显著减少碳足迹(每吨的CO2当量质量)方面是CEM I基粘结剂的出色替代物。微调组分ABCDEF的浓度可优化炉渣A在碱性条件(pH>12)下的水合和溶解。这促进钠和硫酸盐活化湿配制剂硬化的凝固,该湿配制剂通过拌和水与包含根据本发明的粘结剂的干组合物而获得。由这种湿配制剂获得的正在硬化的或已硬化的产品因而受益于改善的早期机械强度。这还涉及包含根据本发明的粘结剂的尤其是砂浆(特别是胶粘砂浆)的干组合物所预期的最终应用的所有要求,特别是标准化要求(EN NF12004,2017年4月)。
在本发明的一种优选特征中,组分[C]和组分[B]的浓度比定义如下:
0.1<[C]/[A];优选0.1≤[C]/[A]≤1,并且更优选地,
0.1≤[C]/[A]≤0.3。
0.5<[C]/[B];优选1≤[C]/[B]≤3,并且更优选1≤[C]/[B]≤2。
根据一种实施方案,根据本发明的水硬性粘结剂包含:
A.55-90、优选60-85的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.5.5-30、优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.6-30、优选8-20的至少一种硫酸根离子源;
D.1-5、优选2-4的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.01-1、优选0.1-0.5的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.0-10、优选0-20的至少一种不同于A、B和D的粘结剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:硅质粘结剂或硅铝粘结剂,飞灰,有利地是硅铝飞灰,硅钙铝飞灰,膨胀或煅烧粘土粉尘和/或变高岭石。
根据其第二方面,本发明因此涉及包含根据本发明的粘结剂的干砂浆组合物。
有利地,本发明涉及干胶粘砂浆组合物,其包含(以干重%计):
A.10-50、优选15-40的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.0.5-20、优选1-15的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-30、优选2-20的至少一种硫酸根离子源,其中
1≤[C]/[B]≤2;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.3的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.30-80、优选40-70的至少一种类型的骨料,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:矿物砂如硅砂,灰砂和硅灰砂,轻质矿物砂如珍珠岩,蛭石,膨胀玻璃珠,由矿物材料如拆除混凝土的再循环而获得的砂,磨碎的玻璃,由有机材料如磨碎的轮胎的再循环而获得的砂,磨碎的聚氨酯,以及其混合物;
H.1-10、优选1-5的至少一种可再分散聚合物;
I.0.01-5、优选0.05-1的至少一种增稠剂;
J.0.01-0.5、优选0.05-0.3的至少一种缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
根据另一种实施方案,本发明涉及一种胶粘砂浆组合物,其包含(以干重%计):
A.10-50、优选15-40的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.0.5-20、优选1-15的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-20、优选2-15的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.30-80、优选40-70的至少一种类型的骨料,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:矿物砂如硅砂,灰砂和硅灰砂,轻质矿物砂如珍珠岩,蛭石,膨胀玻璃珠,由矿物材料如拆除混凝土的再循环而获得的砂,磨碎的玻璃,由有机材料如磨碎的轮胎的再循环而获得的砂,磨碎的聚氨酯,以及其混合物;
H.1-10、优选1-5的至少一种可再分散聚合物;
I.0.01-5、优选0.05-1的至少一种增稠剂;
J.0.01-0.5、优选0.05-0.3的至少一种缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
这种胶粘砂浆组合物是生态友好且高性能的。它满足2017年4月的EN NF 12004标准对铺砖用胶粘剂的要求。这是一种即用型干砂浆组合物,它可被包装在袋中,无碱性腐蚀性风险的Xi标记。此外,当按照15-30%(如25%)的水/砂浆拌和比率与水拌和时,在大于12的pH下可使炉渣A的硫-碱性活化成为可能。这种胶粘砂浆的凝固是快速的:在6小时或24小时时的粘结性>0.5N/mm2。还要指出,根据本发明的这种胶粘砂浆中的可再分散聚合物的浓度I保持是有限的,这有利于组合物的经济性。
本发明的另一个主题是一种具有快速硬化的改进的干胶粘砂浆组合物,C2F,其当与水拌和时符合2017年4月的标准NF EN 12004,包含(以干重%计):
A.10-35、优选20-30的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.2-12、优选5-9的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.2-12、优选5-9的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.50-70、优选52-60的至少一种类型的骨料,优选选自砂及其混合物;
H.1-5、优选1-4的至少一种可再分散聚合物粉末;
I.0.05-2、优选0.1-0.5的至少一种增稠剂;
J.0.05-1、优选0.1-0.5的至少缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
本发明的另一个主题是一种可变形的改进的干胶粘砂浆组合物,C2S1,其当与水拌和时符合2017年4月的标准NF EN 12004,包含(以干重%计):
A.10-30、优选20-25的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.1-7、优选1-5的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-10、优选2-9的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及百分比大于1且小于或等于4优选3的至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.60-90、优选62-70的至少一种类型的骨料,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:矿物砂如硅砂,灰砂和硅灰砂,轻质矿物砂如珍珠岩,蛭石,膨胀玻璃珠,由矿物材料如拆除混凝土的再循环而获得的砂,磨碎的玻璃,由有机材料如磨碎的轮胎的再循环而获得的砂,磨碎的聚氨酯,以及其混合物;
H.1-5、优选1-4的至少一种可再分散聚合物粉末;
I.0.05-2、优选0.1-0.5的至少一种增稠剂;
J.0.05-1、优选0.1-0.5的至少一种缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
本发明的另一个主题是一种高度可变形的改进的干胶粘砂浆组合物,C2S2,其当与水拌和时符合2017年4月的标准NF EN 12004,包含(以干重%计):
A.15-40、优选25-35的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.1-7、优选1-5的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-10、优选2-9的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.50-70、优选52-62的至少一种类型的骨料,优选选自砂及其混合物;
H.1-10、优选2-8的至少一种可再分散聚合物粉末;
I.0.05-2、优选0.1-0.5的至少一种增稠剂;
J.0.05-1、优选0.08-0.15的至少缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
根据本发明的干砂浆组合物还可以是找平料组合物或腻子组合物。这种组合物可包含(以干重%计):
A.3-50、优选4-30的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.0.5-20、优选1-15的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-20、优选2-15的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.30-80、优选40-70的至少一种类型的骨料,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:矿物砂如硅砂,灰砂和硅灰砂,轻质矿物砂如珍珠岩,蛭石,膨胀玻璃珠,由矿物材料如拆除混凝土的再循环而获得的砂,磨碎的玻璃,由有机材料如磨碎的轮胎的再循环而获得的砂,磨碎的聚氨酯,以及其混合物;
H.1-10、优选1-5的至少一种可再分散聚合物;
I.0.01-5、优选0.05-1的至少一种增稠剂;
J.0.01-0.5、优选0.05-0.3的至少一种缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
本发明进一步涉及对干砂浆、特别是胶粘砂浆、找平料和腻子的改进,所述改进包括在砂浆、特别是胶粘砂浆、腻子或找平料的干组合物或湿配制剂中使用根据本发明的粘结剂和/或活化体系。有利地,根据本发明的干砂浆组合物可包含一种或多种添加剂,所述添加剂从包含以下物质的组中选择,理想地从由以下物质组成的组中选择:保水剂、填料、轻质填料、防水剂、着色剂/颜料、纤维、消泡剂、流化剂、加气剂或发泡剂、原位气体发生剂、阻燃剂、杀生物剂、分散剂及其混合物。
根据其另一个方面,本发明涉及一种用于砂浆、尤其用于胶粘砂浆的水硬性粘结剂的活化体系,包含(以干重%计):
C.60-93、优选70-90的至少一种硫酸根离子源;
D.5-25、优选8-20的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.1-3的Li2CO3
F.1-15、优选2-10的至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物。
这种粘结剂还包含(以干重%计):
A.50-99、优选60-95的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.40-1、优选30-5并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥。
根据另一种实施方案,本发明涉及一种用于砂浆、尤其用于胶粘砂浆、腻子或找平料的水硬性粘结剂的活化体系,其特征在于其包含(以干重%计):
C.60-93、优选70-90的至少一种硫酸根离子源;
D.5-25、优选8-20的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.5-5、优选1-3的Li2CO3
F.至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物;
并且该粘结剂包含(以干重%计):
A.60-99、优选70-95的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.40-1、优选30-5并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥。
根据其另一个方面,本发明涉及制备根据本发明的粘结剂或干组合物的方法。该方法主要在于混合所述组合物的组分,这些组分单独地和/或以一种或多种部分或全部混合物的形式使用。
本发明在其另一个方面中涉及一种湿砂浆配制剂,其包含按照10-35%、优选15-30%的水/砂浆拌和比率与水拌和的根据本发明的干组合物。
特别地,根据本发明的湿配制剂具有良好的应用性能如“可加工性”或适合于泵送的流变性能。此外,这种腻子尤其表现出良好的机械性能。
本发明还涉及一种用于制备湿砂浆配制剂的方法,该方法在于将根据本发明的干组合物的组分与拌和水混合,有利地按照10-35%、优选15-30%的水/砂浆拌和比率,这些组分单独地和/或以一种或多种部分或全部混合物的形式使用。
最后,本发明还涉及活化体系用于活化用于砂浆、特别是用于胶粘砂浆的水硬性粘结剂的用途,该活化体系包含(以干重%计):
C.60-93、优选70-90的至少一种硫酸根离子源;
D.5-25、优选8-20的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.5-5、优选1-3的Li2CO3
F.1-15、优选2-10的至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物(水硬性粘结剂的);
该粘结剂包含(以干重%计):
A.50-99、优选60-95的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.40-1、优选30-5并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
其中C的用量足以使C的硫酸根离子能够与B并且与A反应。
根据另一种实施方案,本发明涉及活化体系用于活化用于砂浆、特别是用于胶粘砂浆的水硬性粘结剂的用途,该活化体系包含(以干重%计):
C.60-95、优选70-90的至少一种硫酸根离子源;
D.5-25、优选8-20的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.5-5、优选1-3的Li2CO3
F.以及至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物(水硬性粘合剂的);
该粘结剂包含(以干重%计):
A.60-99、优选70-95的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.40-1、优选30-5并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
其中C的用量足以使C的硫酸根离子能够与B并且与A反应。
定义
在整个本说明书中,所有单数可无区别地表示单数或复数。
以下作为示例给出的定义可用于解释本说明书:
·“聚合物”无区别地表示“均聚物”和“共聚物”;
·“砂浆(mortier)”是指一种或多种有机和/或矿物粘结剂、直径<5mm的骨料(砂-骨料)和任选的填料和/或添加剂和/或助剂的干的或湿的或硬化的混合物;
·“干”是指在与适当的液体(优选水)拌和之前呈粉状的砂浆或混凝土;干砂浆或干混凝土也是即用型砂浆或混凝土,即准备好与拌和液体混合以用于形成用于在硬化之前在建筑材料中使用的湿配制剂;
·“腻子(enduit)”更特别地表示一种砂浆,它被用作表面上的表面涂层,以便为其提供保护、均化、装饰等;
·“找平料(chape)”更特别地表示一种砂浆,它被用作具有一定厚度的均匀密封体系(标准NF EN 13 300 18–2000年8月);
·“胶粘砂浆(mortier-colle)”或“胶粘剂(colle)”表示用于将铺砖粘合到基材上的干的、湿的或硬化的组合物;
·“糊料”表示含水的湿组合物;
·“填料”是堆积密度大于0.75的填料;
·“轻质填料”是堆积密度小于或等于0.75的填料;
·“液体”:水性基的分散体、乳液或溶液。
发明详述
粘结剂ABCDEF
本发明人成功地开发了一种基于磨碎且粒状的高炉炉渣的生态友好的粘结剂ABCDEF,其使得能够配制干组合物,尤其是砂浆(特别是胶粘砂浆)的干组合物,其在硬化(与水拌和)之后导致获得硬化的产品,该产品具有粘附性或机械强度,且满足建筑产品最终应用中预期的规格,尤其是根据2017年4月的EN NF 12004标准的胶粘砂浆的规格。
磨碎且粒状的高炉炉渣A
优选地,这涉及磨碎且干燥的高炉的粒状炉渣,其平均玻璃化物比率大于90%(通过X射线衍射测量)。此炉渣符合2006年9月1日的欧洲标准NF EN 15167-1。
有利地,这种炉渣是由
Figure BDA0003810315730000151
在Fos-sur-Mer生产的C.E.磨碎的粒状高炉炉渣,并且具有以下特性:
化学组成(平均百分比)
SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO TiO<sub>2</sub> SO<sub>3</sub> Cl<sup>-</sup> S<sup>2-</sup> Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O<sub>eqv.</sub>
37.3 10.7 0.2 43.0 6.5 0.7 0.1 0.01 0.8 0.23 0.35 0.45
化学模量(CaO+MgO)/SiO2:>1.25(≥1.2:class A to NF EN 206-1/CN)
化学特性(代表性的指示值)
Figure BDA0003810315730000161
其他特性
Figure BDA0003810315730000162
具有在+/-10%的变化范围内的上述特性的任何其他磨碎且粒状的高炉炉渣是适合形成根据本发明的粘结剂组合物的一部分的炉渣A。
根据本发明的一种值得注意的方式,炉渣A的至少一部分具有的Blaine比表面积为3000-5000cm2/g,优选4200-4700cm2/g,并且任选地,炉渣A的至少另一部分具有的Blaine比表面积大于5000且小于或等于20 000cm2/g,优选6500-8500cm2/g。
铝酸钙和/或硫铝酸钙水泥B和/或粘结剂
基于铝酸钙的水泥(CAC)或高铝水泥通过如下方式产生:焙烧至熔融石灰石和铝土矿的混合物,然后在没有石膏的情况下研磨至与波特兰水泥相当的细度。“标准砂浆”保证的最低强度如下:6小时抗压强度N/mm2:≥18;24小时:≥40。这些水泥由标准EN14647定义。
基于硫铝酸钙的水泥(CSA)可以是阿利特硫铝酸盐水泥、叶利米特水泥和/或贝利特水泥和/或具有高水泥相含量并富含氧化铝的粘结剂:(例如Al2O3>30%)。
硫酸根离子源C
硫酸根离子源C从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:天然或合成石膏、半水硫酸钙、巴桑石(bassanite)、无水石膏、透明石膏、雪花石膏、纤维石膏、砂糖状石膏(gypse
Figure BDA0003810315730000172
)、海相石膏(gypse marin)、石膏花(rosédes sables)、磷石膏(由制造磷酸所产生的石膏)、脱硫石膏、钛石膏(由合成二氧化钛过程中产生的硫酸的中和所获得的石膏)、柠檬酸石膏(由制造柠檬酸所产生的石膏)、酒石酸石膏(由制造酒石酸所产生的石膏)、硼石膏(由制造硼酸所产生的石膏)、乳酸石膏(由制造乳酸所产生的石膏)及其混合物。
C的量足以使C的硫酸根离子能够与B并且与A反应;也即,一旦所有的高铝水泥或硫铝水泥B被消耗,仍有足够的硫酸盐C来活化炉渣A。因此,质量比C/A和C/B例如如下所示:
0.1≤[C]/[A]≤1
0.5≤[C]/[B]≤3
例如当B是铝酸钙水泥时,会发生以下反应:
Figure BDA0003810315730000171
组分D:Ca(OH)2和/或波特兰水泥CEM
石灰Ca(OH)2 :其可由生石灰、熟石灰、气硬性石灰或水硬性石灰提供。
优选地,Ca(OH)2从包含以下物质的组中选择,理想地从由以下物质组成的组中选择:CL 90、DL 85、CL 80、DL 80、CL 70、DL 70、HL 2、HL 3.5、HL 5、NHL 2、NHL 3.5、NHL 5、NHL–Z及其混合物。
它例如可以是来自Bonargent-Goyon公司的Chaubat CL90气硬性石灰;Lafargeciments,usine du Cruas销售的白色水硬性石灰NHL-3.5Z CE(组成:石灰89%,CEM II/A-LL 42.5N CE PM-CP2 NF“白色”:11%)。
波特兰水泥
根据本发明,波特兰水泥符合欧洲标准EN 197-1中定义的水泥,包括以下五类:CEM I:波特兰水泥;CEM II:复合波特兰水泥;CEM III:高炉水泥;CEM IV:火山灰水泥;CEMV:复合水泥。
例如,可以提及:CEM I 42.5R,波特兰水泥CEM I,52.5N。
碱金属碳酸盐E
根据本发明的一种值得注意的方式,其可以是碳酸锂、碳酸钾和/或碳酸钠。优选碳酸锂。
碱化试剂F
F是金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选NaHCO3;Na2CO3;K2CO3;优选KHCO3
[D]和[F]的量足以在包含粘结剂、骨料、填料、水和任选的添加剂的配制剂中反应,并使该湿配制剂的pH达到大于或等于12、优选大于或等于13的值。这可对应于例如以下比率[F]/[D]:
0.2<[F]/[D];优选0.2≤[F]/[D]≤1.5,更优选地,
0.3≤[F]/[D]≤1。
反应例如是Ca(OH)2+NaHCO3→NaOH+CaCO3
不同于A、B和D的粘结剂G
G优选从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:硅质粘结剂或硅铝粘结剂,飞灰,有利地是硅铝飞灰,硅钙铝飞灰,膨胀或煅烧粘土粉尘和/或变高岭石。
作为实例,可提及通过闪蒸工艺或传统工艺获得的变高岭石,以及C型或F型飞灰。
干砂浆组合物ABCDEF(G)HIJK
这种组合物例如是胶粘砂浆、找平料或腻子。组分ABCDEF及其各自的比例在上面定义。骨料或填料H、可再分散聚合物I、增稠剂J和缓凝剂K定义如下。
骨料或填料H
它们有利地从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:填料和/或砂,优选选自硅质砂,钙质砂,硅钙砂,含镁砂及其混合物,硅质填料,钙质填料和硅钙填料以及含镁填料及其混合物,和/或选自金属氧化物,氧化铝,和/或选自玻璃珠和天然和合成的硅酸盐矿物,优选选自粘土,云母,变高岭石,硅灰及其混合物。
可再分散聚合物I
I从包含以下种类的树脂的组中选择,更好地从由以下种类的树脂组成的组中选择:丙烯酸系均聚物或共聚物,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸系共聚物,乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯和马来酸二烷基酯的三元共聚物,乙酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯的共聚物,苯乙烯和丁二烯的共聚物,以及其混合物。
增稠剂J
J从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:多糖,并且优选纤维素醚或淀粉醚及其混合物,优选从包含以下物质的组中选择:甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、甲基羟乙基纤维素及其混合物,或选自改性或未改性的瓜尔醚及其混合物,或这些不同类别的混和物。
缓凝剂K
K从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:钙螯合剂,羧酸及其盐,多糖及其衍生物,膦酸盐,木质素磺酸盐,磷酸盐,硼酸盐,以及铅、锌、铜、砷和锑盐,更特别地选自酒石酸及其盐,优选其钠盐或钾盐,柠檬酸及其盐,优选其钠盐(柠檬酸三钠),葡糖酸钠;膦酸钠;硫酸盐及其钠盐或钾盐,及其混合物。
各种其他添加剂也可被用在砂浆(特别是胶粘砂浆)的干组合物中。
这些添加剂可以是促凝剂、保水剂、轻质填料、防水剂、着色剂、纤维、消泡剂、流变剂、加气剂或发泡剂、气体发生剂、阻燃剂等、及其混合物。
促凝剂添加剂可从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:以下物质的碱金属和碱土金属盐:氢氧化物、卤化物、硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、硫氰酸盐、硫酸盐、硫代硫酸盐、高氯酸盐,二氧化硅,铝,和/或选自羧酸和羟基羧酸及其盐,链烷醇胺,不溶性硅酸盐化合物如硅灰、飞灰或天然火山灰,季铵硅酸盐,细碎的无机化合物如细碎的镁和/或钙的碳酸盐,或硅胶,及其混合物;这种补充的促凝剂(e)优选从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:氯化物及其钠盐或钙盐;碳酸盐及其钠盐或锂盐,硫酸盐及其钠盐或钾盐,氢氧化物和甲酸钙,及其混合物。
着色剂添加剂有利地从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:有机和/或矿物颜料,更特别地选自铁、钛、铬、锡、镍、钴、锌和/或锑的氧化物,和/或选自多硫化铝硅酸钠,碳,钴、锰、锌的硫化物,和/或选自对红外线辐射具有高透明度或高反射率的颜料,及其混合物。
轻质填料添加剂有利地从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:膨胀珍珠岩,膨胀蛭石,二氧化硅气凝胶,膨胀聚苯乙烯,空心微珠
Figure BDA0003810315730000201
空心氧化铝珠,膨胀粘土,浮石,空心玻璃珠(
Figure BDA0003810315730000202
型)或膨胀玻璃颗粒
Figure BDA0003810315730000203
硅酸盐泡沫颗粒和流纹岩
Figure BDA0003810315730000204
防水剂添加剂有利地从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:含氟试剂,硅烷化试剂,有机硅化试剂,硅氧烷化试剂,脂肪酸的金属盐及其混合物,优选选自油酸和/或硬脂酸的钠、钾和/或镁盐,及其混合物。
纤维添加剂优选包括矿物、动物、植物和合成纤维,更特别地从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、纤维素、聚丙烯、聚乙烯醇、玻璃、金属、亚麻、聚碳酸酯、剑麻、黄麻和大麻的纤维,以及这些纤维的混合物。
消泡剂添加剂优选从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:聚醚多元醇,烃分子,有机硅分子,疏水性酯,非离子表面活性剂,聚环氧乙烷及其混合物。
流变剂添加剂优选从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:增稠剂,流化剂(矿物和/或有机)及其混合物,并且优选从包含以下物质的亚组中选择,更好地从由以下物质组成的亚组中选择:多糖及其衍生物,聚乙烯基醇,矿物增稠剂,线性聚丙烯酰胺,聚萘磺酸盐,聚三聚氰胺磺酸盐,聚羧酸酯醚,聚羧酸酯及其混合物。
表面活性剂添加剂是阴离子、非离子或两性的。
阴离子表面活性剂的来源是例如烷基硫酸盐,烷基醚硫酸盐,烷芳基磺酸盐,烷基琥珀酸盐,烷基磺基琥珀酸盐,烷酰基肌氨酸盐,烷基磷酸盐,烷基醚磷酸盐,烷基醚羧酸盐和/或α-烯烃磺酸盐,优选月桂基硫酸钠。
非离子表面活性剂是例如乙氧基化脂肪醇,单或二烷基链烷醇酰胺和/或烷基聚葡糖苷。
两性表面活性剂是例如烷基胺氧化物,烷基甜菜碱,烷基酰胺丙基甜菜碱,烷基磺基甜菜碱,烷基甘氨酸盐,烷基两性丙酸盐和/或烷基酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。
原位气体发生剂添加剂有利地选自下述这样的助剂:该助剂当与根据本发明的组合物接触时产生氧气、氢气、氮气、一氧化碳或二氧化碳、氨或甲烷。它们可选自US 7,288,147中描述的助剂,并且更特别地选自以下类别:偶氮二甲酰胺,碳酸氢钠,有机或无机过氧化物,甲苯磺酰肼,苯磺酰肼,甲苯磺酰丙酮腙,甲苯磺酰氨基脲,苯基四唑,钠硼氢化物和二亚硝基五亚甲基四胺。
阻燃剂添加剂有利地从包含以下物质的组中选择,更好地从由以下物质组成的组中选择:具有化学和/或物理活性的阻燃剂,卤代阻燃剂,含磷阻燃剂,含氮阻燃剂,膨胀体系,无机阻燃剂,金属氢氧化物,锌化合物,硼酸盐,氧化锑,基于硅酸铝粘土的纳米复合材料及其混合物;并且优选地从包含以下物质的亚组中选择,更好地从由以下物质组成的亚组中选择:四氯双酚A(TBBPA),氯化石蜡,有机磷酸盐,红磷,膦酸盐,次膦酸盐,三聚氰胺,其盐和同系物,氢氧化铝或氢氧化镁,羟基锡酸锌,硼酸锌,及其混合物。
活化体系
本发明还涉及用于粘结剂AB的活化体系CDEF。
湿配制剂
本发明还涉及由上述定义的干组合物与水拌和而获得的湿配制剂,优选按照10-35%、优选15-30%的拌和比率。
用于制备湿配制剂的方法
本发明还涉及用于制备上述湿配制剂的方法。
活化体系的用途
本发明还涉及活化体系CDEF用于粘结剂AB的用途。
用于建筑的硬化产品
本发明还涉及用于建筑的硬化产品,该硬化产品由上述湿配制剂和/或通过以下定义的方法获得的湿配制剂获得,这些硬化产品尤其如下所示:在建筑工地通过硬化由拌和本发明组合物得到的湿配制剂而获得的产品,例如:胶粘砂浆,密封剂,修补腻子,平滑腻子;找平料,用于加热地板的轻质找平料;厚膜(RME)或薄膜(RMM)矿物涂料和矿物漆形式的外墙涂料;外隔热(ITE)体系的组分,包括用于隔热材料的胶粘剂,用于固定网格的底涂层和外饰面涂层;铺砖用胶粘剂;铺砖密封剂;接缝腻子;内部和外部腻子,例如单涂层腻子;建筑物外部或内部的隔热材料;填充砂浆或混凝土;灌浆砂浆,混凝土修补砂浆,抗冻融砂浆,混凝土防水体系,密封膜;注入泥浆,用于油井固井的轻质泥浆;轻质砂浆或混凝土,用于通过喷射或浇注置于空心墙或永久性模板中,以产生新建筑物或翻新旧建筑物;通过硬化由拌和本发明组合物得到的湿配制剂而工业预制的产品,例如:用于建筑物组装的轻质预制板(承重元件或隔热板);用作结构或隔热或饰面元件的轻质混凝土块;预制元件如窗台,谷槽,线脚等。
建筑工程或土木工程
本发明还涉及至少部分地使用湿配制剂或由硬化的建筑产品实施的建筑工程或土木工程,这种配制剂在其施加和成型后硬化。
方法
本发明还涉及用于制备上述干组合物的方法,用于将上述湿配制剂施加到建筑表面的方法,或用于通过本发明的湿配制剂生产用于建筑、用于建筑工程或土木工程的硬化产品的方法。
具体实施方式
实施例
实施例1-3
下表1给出了根据实施例1、2和3的三种胶粘砂浆组合物C2S、C2S2和C2F的配方。
I.使用的材料
粘结剂A,磨碎且粒状的高炉炉渣:
Figure BDA0003810315730000231
磨碎的炉渣
组分B:
Figure BDA0003810315730000232
Aluminates的
Figure BDA0003810315730000233
RG铝酸钙水泥
-CaO.Al2O3-2CaO.Al2O3.SiO2-12CaO.7Al2O3-2CaO.SiO2-4CaO.Al2O3.Fe2O3
组分C:硫酸根离子源:“SULFACAL AH Micro AF”CaSO4,来自SMA FAULQUEMONT 57的微粉化无水石膏
组分D:来自LHOIST的
Figure BDA0003810315730000234
H90(Précy sur Oise/U59)组分H:
1)Omya销售的天然碳酸钙BL200
2)经干燥的水洗砂,标号为PE2LS–FULCHIRON
组分I:基于乙酸乙烯酯/氯乙烯/乙烯共聚物的可再分散聚合物,具有5℃的最低成膜温度。
组分J:MW 40 000的羟乙基甲基纤维素(HEMC)或来自
Figure BDA0003810315730000235
的Opagel CMT预糊化淀粉醚500-1500mPa.s
组分E:来自RODACHEM BV的碳酸锂
组分F:来自BRENNTAG SA的碱化试剂NaHCO3
缓凝剂K:来自Ets FAURE et FILS的酒石酸,来自BRENNTAG SA的柠檬酸三钠,来自UNIVAR的葡糖酸钠,来自UNIVAR的柠檬酸。
II.测试:
用于确定弯曲强度和抗压强度的测试的标准是NF EN 196-1。
III.砂浆的制备:
操作方式
干混料《Dry Mix》的制备:
根据配方独立称重粉末状原料。然后将原料在《GUEDU》型粉末混合器中混合3分钟。
干混料《Dry Mix》的拌和
在《PERRIER》型行星混合器中将获得的干砂浆与获得均匀糊料所需的水拌和1分30秒。
表1
Figure BDA0003810315730000241
IV.结果
表2
实施例1 实施例2 实施例3
需水量(%) 22 23.5 24.5
粘度(Pa s) 330 290 310
粘附性(MPa),6小时 - - 0.55
粘附性(MPa),24小时,20℃ 0.48 0.51 0.75
粘附性(MPa),24小时,5℃ 0.30 - 0.48
粘附性(MPa),28天 1.41 1.45 1.66
湿粘附性(MPa),28天 1.60 1.91 1.28
粘附性(MPa),加热下,28天 1.46 1.63 1.71
粘附性(MPa),开放时间30分钟 0.89 1.11 1.19
可变形性,mm/m 2.64 5.12 NC
%转移10mm 100 100 100
%转移15mm 100 100 90
%转移20mm 80 95 90
%转移25mm 70 90 90
%转移30mm 40 45 80
V.评注:
根据本发明的粘结剂、活化体系和砂浆(特别是胶粘砂浆)(基于具有低碳足迹的磨碎且粒状的高炉炉渣)是经济的,表现出良好的开放时间和良好的转移,在5℃和20℃下具有令人满意的凝固时间,在低含量可再分散聚合物的情况下具有良好的可变形性,并且不需要在干砂浆袋上的腐蚀性“Xi”标记。
根据本发明的湿配制剂还具有良好的处理质量,使其更易于使用。
实施例4-8
下表3和4给出了三种C2S1胶粘砂浆组合物和两种C2F胶粘砂浆组合物的配方和性能。所用材料、砂浆的制备和测试与实施例1-3相同。
表3
Figure BDA0003810315730000261
表4
Figure BDA0003810315730000271
实施例9和10
下表5给出了两种找平料组合物的配方和性能。砂浆的制备和测试与实施例1-8相同。
表5
Figure BDA0003810315730000281
实施例11-12
下表6给出了两种胶粘砂浆组合物的配方和性能。砂浆的制备和测试同实施例1-10。
表6
Figure BDA0003810315730000291

Claims (10)

1.尤其用于砂浆、特别用于胶粘砂浆的水硬性粘结剂,包含(以干重%计):
A.至少50的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.大于5、优选5.5-30、并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.大于5、优选6-30、并且更优选8-20的至少一种硫酸根离子源;
D.1-5的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.01-1的至少一种碱金属碳酸盐,优选Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物;
受以下条件限制:
(i)C的量足以使C的硫酸根离子能够与B并与A反应;
(ii)F的量足以使其与组分D在水存在下的反应导致所获得的湿配制剂的pH为大于或等于12、优选大于或等于13的值,对于水与粘结剂的拌和比率为10%-35%重量来说。
2.根据权利要求1所述的水硬性粘结剂,其特征在于,
0.1<[C]/[A];优选0.1≤[C]/[A]≤1,并且更优选0.1≤[C]/[A]≤0.3,0.5<[C]/[B];优选1≤[C]/[B]≤3,并且更优选1≤[C]/[B]≤2。
3.根据前述权利要求中至少一项的水硬性粘结剂,其特征在于,硫酸根离子源C从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:天然或合成石膏、半水硫酸钙、巴桑石、无水石膏、透明石膏、雪花石膏、纤维石膏、砂糖状石膏、海相石膏、石膏花、磷石膏、脱硫石膏、钛石膏、柠檬酸石膏、酒石酸石膏、硼石膏、乳酸石膏及其混合物。
4.根据前述权利要求中至少一项的水硬性粘结剂,包含(以干重%计):
A.55-90、优选60-85的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.5.5-30、优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.6-30、优选8-20的至少一种硫酸根离子源;
D.1-5、优选2-4的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.01-1、优选0.1-5的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.0-10、优选0-20的至少一种不同于A、B和D的粘结剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:硅质粘结剂或硅铝粘结剂,飞灰,有利地是硅铝飞灰,硅钙铝飞灰,膨胀或煅烧粘土粉尘和/或变高岭石。
5.干砂浆组合物,特别是干胶粘砂浆、腻子或找平料组合物,其特征在于该组合物包含根据权利要求1-3中任一项的粘结剂。
6.根据权利要求5的组合物,其特征在于该组合物是胶粘砂浆并且该组合物包含(以干重%计):
A.10-50、优选15-40的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.0.5-20、优选1-15的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-20、优选2-15的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.30-80、优选40-70的至少一种类型的骨料,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:矿物砂如硅砂,灰砂和硅灰砂,轻质矿物砂如珍珠岩,蛭石,膨胀玻璃珠,由矿物材料如拆除混凝土的再循环而获得的砂,磨碎的玻璃,由有机材料如磨碎的轮胎的再循环而获得的砂,磨碎的聚氨酯,以及其混合物;
H.1-10、优选1-5的至少一种可再分散聚合物;
I.0.01-5、优选0.05-1的至少一种增稠剂;
J.0.01-0.5、优选0.05-0.3的至少缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
7.根据权利要求5的组合物,其特征在于该组合物是找平料或腻子组合物并且该组合物包含(以干重%计):
A.3-50、优选4-30的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.0.5-20、优选1-15的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
C.1-20、优选2-15的至少一种硫酸根离子源,其中
0.5≤[C]/[B]≤3;
D.0.05-5、优选0.5-2的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.02-0.8、优选0.05-0.15的Li2CO3
F.以及至少一种碱化试剂,其由至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐组成,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物,优选NaHCO3
G.30-80、优选40-70的至少一种类型的骨料,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:矿物砂如硅砂,灰砂和硅灰砂,轻质矿物砂如珍珠岩,蛭石,膨胀玻璃珠,由矿物材料如拆除混凝土的再循环而获得的砂,磨碎的玻璃,由有机材料如磨碎的轮胎的再循环而获得的砂,磨碎的聚氨酯,以及其混合物;
H.1-10、优选1-5的至少一种可再分散聚合物;
I.0.01-5、优选0.05-1的至少一种增稠剂;
J.0.01-0.5、优选0.05-0.3的至少缓凝剂,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:酒石酸及其盐,柠檬酸及其盐,葡糖酸及其盐,以及其混合物。
8.用于砂浆、尤其用于胶粘砂浆、腻子或找平料的水硬性粘结剂的活化体系,其特征在于该活化体系包含(以干重%计):
C.60-93、优选70-90的至少一种硫酸根离子源;
D.5-25、优选8-20的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.1-3的Li2CO3
F.至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物;
并且该粘结剂包含(以干重%计):
A.60-99、优选70-95的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.40-1、优选30-5并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥。
9.根据权利要求1-4中至少一项的粘结剂在砂浆、特别是胶粘砂浆、腻子或找平料的干组合物或湿配制剂中的用途。
10.活化体系用于活化用于砂浆、特别是用于胶粘砂浆的水硬性粘结剂的用途,该活化体系包含(以干重%计):
C.60-93、优选70-90的至少一种硫酸根离子源;
D.5-25、优选8-20的Ca(OH)2和/或波特兰水泥;
E.0.5-5、优选1-3的Li2CO3
F.至少一种不同于E的碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,优选从包含以下物质的组中选择,或者更好地从由以下物质组成的组中选择:NaHCO3;Na2CO3;K2CO3及其混合物;
该粘结剂包含(以干重%计):
A.60-99、优选70-95的至少一种磨碎且粒状的高炉炉渣;
B.40-1、优选30-5并且更优选6-20的至少一种铝酸钙水泥和/或至少一种硫铝酸钙水泥;
其中C的用量足以使C的硫酸根离子能够与B并且与A反应。
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