含有經(jīng)超細(xì)填料和超增塑劑處理的碳酸鈣基填料的水泥、灰泥、混凝土組合物的制備方法 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制備通常已知類型的水泥/灰泥/混凝土組合物或體系(下文簡稱為“水泥”組合物或體系，甚至簡稱為“水泥”)的方法，所述組合物或體系包含低等或中等(標(biāo)準(zhǔn))“填料”和/或任選的HP填料作為碳酸鹽基填料，即或粗低等或中等碳酸鈣，即或粗大理石。本發(fā)明還涉及包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)構(gòu)成的產(chǎn)品：粗的低等或中等(或者任選地，HP)“碳酸鈣基填料”與至少一種UF預(yù)摻合的預(yù)摻合物(A)；水性組合物(B)，其通過混合粗填料與UF的上述預(yù)摻合物(A)與水性體系如混合水、水性混合流體而獲得；由以下物質(zhì)構(gòu)成或包含以下物質(zhì)的產(chǎn)品(C)：利用至少一種超增塑劑或者包含超增塑劑的水性體系處理或預(yù)處理的預(yù)摻合物(A)或組合物(B)；這種水泥及水泥的用途。
【專利說明】含有經(jīng)超細(xì)填料和超增塑劑處理的碳酸鈣基填料的水泥、灰泥、混凝土組合物的制備方法，所得組合物和水泥產(chǎn)品及其用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以下的領(lǐng)域:水泥組合物、水泥質(zhì)組合物、水硬性粘結(jié)劑組合物、灰泥組合物、混凝土“組合物”(或下文等效地稱為“體系”)，也即水泥/水硬性粘結(jié)劑、灰泥、混凝土型組合物(或“體系”)，所述組合物含有至少一種碳酸鈣型微粒礦物質(zhì)作為填料，以及它們的應(yīng)用，以及相應(yīng)的水泥、灰泥、混凝土產(chǎn)品或元件，所述填料是下述這樣的填料:歸因于作為本發(fā)明基本部分的方法，所述填料根據(jù)本發(fā)明從“標(biāo)準(zhǔn)”級(jí)“升級(jí)”到“工業(yè)”或“高性能”(“HP”)的性能級(jí)。
[0002]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)水泥、水硬性粘結(jié)劑、灰泥、混凝土的所述組合物或“體系”(這些術(shù)語在本申請及權(quán)利要求中被等效地使用)的特定方法，所獲得的組合物，由其獲得的水泥、灰泥和混凝土產(chǎn)品，以及它們的應(yīng)用。 現(xiàn)有技術(shù)
[0003]要回顧的是，水泥“體系”(或等效地稱為“組合物”)是下述這樣的體系，所述體系包含水泥粒子、混合水(或如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，等效地稱為不干擾所述體系的混合水性組合物)、填料、各種任選的且常用的添加劑如加氣劑、緩凝劑、促凝劑等以及如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何這類常規(guī)添加劑。
[0004]灰泥體系另外含有惰性骨料，通常為砂。
[0005]混凝土體系還另外含有礫石。
[0006]上述內(nèi)容為普遍知曉的常識(shí)。
[0007]定義:水泥體系或組合物或漿料:為簡單起見，并且也是由于本發(fā)明涉及適于改善或“升級(jí)”這三種體系中的任一種的性能的添加劑的用途，因此術(shù)語“水泥體系”(或“組合物(或“漿料(或“水泥”)在下文中將用于涵蓋上述主要類型的組合物或者“體系”中的任一種以及它們的技術(shù)等效物，也即水泥、水泥質(zhì)、水硬性粘結(jié)劑、灰泥或混凝土組合物或體系。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠根據(jù)砂和/或礫石的存在或不存在而理解該體系是水泥、灰泥還是混凝土組合物。這種簡化是可能的，因?yàn)樯昂偷[石為惰性材料并且因此不會(huì)顯著干擾本發(fā)明。
[0008]“技術(shù)等效物”是指該組合物可包含具有大致相同功能并且產(chǎn)生大致相同結(jié)果的“惰性”成分或組分:例如，純水泥可被包含水泥添加劑的水泥或者表現(xiàn)得象水泥牌號(hào)的水泥質(zhì)組合物等替代。該定義是廣泛已知且被理解的。
[0009]還要指出的是，即使在下文中提供關(guān)于例如“水泥體系”(或組合物)(或者出于簡化甚至是“水泥”)的信息，該信息做必要的修正也適用于以上其它類型的體系中的任一種(灰泥等……)。體系之間的唯一差別主要在于存在或不存在砂和/或礫石。
[0010]在這些組合物中，常常使用一種或多種“底槽(bottom-tank) ”流化劑(fIuidifier)。
[0011]在該領(lǐng)域中，CHRYSO的EP O 663 892無疑為最相關(guān)文獻(xiàn)，其公開了用于不含水凝性或水硬性粘結(jié)劑漿料的礦物質(zhì)懸浮液的流化劑聚合物。
[0012]所列舉的應(yīng)用為紙涂料、油漆以及合成樹脂或橡膠組合物。
[0013]根據(jù)所述現(xiàn)有技術(shù)，已知添加流化劑至礦物質(zhì)微粒懸浮液中以降低其粘度，且尤其用于紙應(yīng)用，這導(dǎo)致得到高礦物質(zhì)濃度、更好的可加工性，并且這降低了干燥能量。例如，其與碳酸鈣懸浮液結(jié)合使用。
[0014]還已知添加這種流化劑到“水泥”(在以上所解釋的廣泛含義下)漿料中，這次的目的是降低其水含量，且在凝固后得到具有“更致密結(jié)構(gòu)”的“水泥”組合物。
[0015]所遇到的問題是:電解質(zhì)的影響，其降低了流化作用且迫使增加流化劑的量(伴隨著成本增加)，并且對于“水泥”來說，增加了不會(huì)負(fù)面地改變水泥組合物的凝固特性(而非其最終性能)的需求。
[0016]一些眾所周知的流化劑是超增塑劑或增塑劑。
[0017]在該領(lǐng)域中，CHRYSO的 EP O 663 892 是相關(guān)的，且 FR 2 815 627, FR 2 815 629和W02008/107790同樣相關(guān)，它們也公開了令人感興趣的超增塑劑。
[0018]一些已知流化劑對凝固時(shí)間影響較小，但仍無法令人滿意，例如磺化萘和甲醛或三聚氰胺-甲醛與磺化化合物的縮合產(chǎn)物。這些產(chǎn)物中的一些也是超增塑劑，但次優(yōu)選得多。
[0019]另外，EP O 099 954涉及由包含至少一個(gè)芳環(huán)的氨基磺酸與帶有多個(gè)胺官能團(tuán)的氮化化合物和甲醛縮合而制成的流化劑。
[0020]據(jù)稱這種流化劑不會(huì)過度延遲水泥組合物的凝固，但所述流化劑在達(dá)到其“活性”時(shí)對電解質(zhì)高度敏感。它們也能夠以低濃度獲得，通常以干重計(jì)不超過約40%，因?yàn)槿魏蔚臐舛仍黾愚D(zhuǎn)而會(huì)使它們的粘度增至不可容許的程度。
[0021]所希望的性能的概述列于上述EP的第3頁第15行及其以下行中。
[0022]還已知添加填料至水泥、水硬性粘結(jié)劑、水泥質(zhì)或混凝土或灰泥組合物或“體系”中。
[0023]添加這類填料的目的在于填充粒子之間的空隙，降低總成本，極大地改善被稱為“稠度”的性能(稠度是所考慮的體系易于或不易流動(dòng)或“自流平(self-level)”的能力或性能)并且改善被稱為“密實(shí)度”的性能(密實(shí)度是最終組合物中干物質(zhì)的百分比(該百分比越高，密實(shí)度越好))。
[0024]最后，EP 10 008 803.8描述了利用如下物質(zhì)處理碳酸鈣基填料(參見以下的定義):某些超增塑劑，其任選地與某些增塑劑以及任選的流化劑摻混，以將“低”或“干”等級(jí)(或者“標(biāo)準(zhǔn)”)“水泥體系”(其在現(xiàn)代工業(yè)中不可用，正如出于完整目的在所述申請以及下文中所詳細(xì)解釋的)升級(jí)到至少“塑性”并且最優(yōu)選“流體” “水泥體系”，其能夠以極大的優(yōu)點(diǎn)用在現(xiàn)代工業(yè)中。
[0025]在上面所考慮的現(xiàn)有EPA中，進(jìn)行真“處理”，導(dǎo)致確定的且令人吃驚的技術(shù)效果。
[0026]定義: 碳酸鈣基填料:在剛剛引述的所述在先EP申請中，如在本申請中一樣，所述可用填料被定義為“碳酸鈣基填料”，也即在本申請及權(quán)利要求中，僅含有碳酸鈣(可能是各種來源的，如各種天然巖石GCC或各種PCC)的粗填料，這意味著不含不同類型的其它填料如高嶺土、膨潤土等，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且優(yōu)選(當(dāng)填料為GCC或含有GCC時(shí))由碳酸鹽巖(carbonated rock)提供或者更一般地由包含以重量(干重)計(jì)至少50-65%、優(yōu)選超過80%、甚至更優(yōu)選超過90%的CaCO3的礦物質(zhì)材料提供；這些填料選自:
[0027]-天然碳酸鈣或研磨碳酸鈣(GCC)，例如但不限于來自大理石、白堊、方解石或來自其它天然及熟知形式的天然碳酸鈣(其優(yōu)選滿足上述％標(biāo)準(zhǔn))的GCC;
[0028]-PCC，其為沉淀碳酸鈣，并且取決于熟知的沉淀/制備工藝以各種熟知的形式存在；
[0029]-或者所述含CaCO3的巖石或礦物質(zhì)材料彼此之間的混合物以及GCC和/或PCC的摻合物或混合物。
[0030]GCC/PCC比率可選自以干重計(jì)的0-100至100-0 %，優(yōu)選以干重計(jì)的30-70至70/30%。
[0031]通常，“填料”具有以下性能:
[0032]-純度(亞甲基藍(lán)試驗(yàn))低于10g/kg，優(yōu)選低于3_5g/kg，優(yōu)選低于1-1.5g，其中最令人感興趣的值為 1.2g/kg。參見 NF P 18-5082012-14.2.6，參考 NF EN- 13639。
[0033]-平均直徑或d5(l大約處于1-3-5-6至30-50微米的范圍內(nèi)，通過使用Malvern2000PSD設(shè)備/方法或者Sedigraph測量。
[0034]參見以上的NF P 18-5084.3.2。
[0035]正如在下文將看到的，大約1-5 - 6微米的d5(l范圍對于以高于大約1000m2/kg的布萊因表面為特征的填料來說對應(yīng)于超細(xì)填料(UF);高于6微米的d5(l是在粗或較粗填料的范圍內(nèi)，下文稱作“填料”。在本申請中，當(dāng)考慮超細(xì)填料時(shí)，將使用表述“超細(xì)”或“超細(xì)填料”或者“ UF ”。
[0036]-布萊因表面(布萊因surface)，如所熟知的，其為填料的特性特征，處于180-2000m2/kg、優(yōu)選300至800m2/kg的范圍內(nèi)，根據(jù)EU標(biāo)準(zhǔn)(歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 196-6)測量。
[0037]正如以上所討論的，除了低于5-6微米的d5(l，UF具有高于大約1000m2/Kg的布萊因表面。
[0038]“碳酸鈣基填料”的上述定義在本申請中也是有效的，玉過本發(fā)明協(xié)同使用所述填料:這種粗碳酸鈣基填料與超細(xì)填料(“UF”)和至少一種超增塑劑摻混，正如以下所解釋的。
[0039]正如所知的，“水泥”(在以上所提及的廣泛含義下)組合物或“體系”主要由以下物質(zhì)制成:
[0040]水泥(或水泥質(zhì)組合物或水硬性粘結(jié)劑)+混合水(允許凝固但不干擾體系的混合水性組合物)+任選的(通常為惰性的)微粒和/或纖維填料+惰性聚結(jié)料如任選的砂+任選的惰性礫石(外加任選的在本申請中既未詳細(xì)也未完整提及的熟知添加劑，例如促凝劑、緩凝劑、加氣劑等)+旨在匹配最終用戶的確切需要的各種“常規(guī)”添加劑。
[0041]骨料如砂、惰性礫石或“全效(all-1n) ”骨料為通常使用的已知材料，此處無需加以描述。
[0042]如上文所討論的，本發(fā)明也等效地涉及(為簡化起見在通用術(shù)語“水泥”下)灰泥組合物或“體系”(如上文，包含骨料如砂，但無礫石)和水泥組合物(如同上文，但無礫石也無砂)。
[0043]“主要”在此是指該體系可含有在本申請中未提及的一些雜質(zhì)或痕量添加劑或助劑，如加氣劑、促進(jìn)劑、延遲劑等。
[0044]“混合水”在本專利申請中將指普通混合水或主要為水加上常用添加劑的水性混合組合物，其允許“水泥”組合物正常凝固，而不干擾總組合物的其它性能，或者僅僅經(jīng)由添加劑而改善一些常規(guī)性能。
[0045]“ 填料”:
[0046]在本發(fā)明中，“填料”是指已在上文明確定義的粗“碳酸鈣基填料”，也即為下述這樣的填料:該填料包含處于任何已知形式(即GCC和/或PCC)的僅CaCO3微粒材料，外加任選的一些其它惰性填料粒子或纖維材料如大麻等。在此要提醒的是，在本申請中，“填料”意味著“高于6微米的d50”，其是粗填料。
[0047]在上面引述的EPA中未公開利用至少一種超細(xì)填料(以下稱作“UF”)處理這種“填料”，因?yàn)閷τ趯⒋痔盍吓cUF混合存在著強(qiáng)烈的偏見。實(shí)際上，這種摻合的當(dāng)時(shí)的可預(yù)期結(jié)果應(yīng)當(dāng)是粗和超細(xì)粒子的不可實(shí)行的混合，這可能僅僅導(dǎo)致一些不確定的“泥”而不是可使用的漿料。
[0048]實(shí)際上，已經(jīng)遇到了預(yù)期的困難，但通過進(jìn)一步的R&D工作和上面提到的與超增塑劑的協(xié)同作用得到解決。
[0049]在整個(gè)本申請及權(quán)利要求中，“惰性”應(yīng)是指材料對本發(fā)明方法及所得到的組合物、產(chǎn)品和應(yīng)用具有不顯著(或可忽略)的影響或干擾?？紤]到所涉及的成分，這將是易于為任何本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。
[0050]迄今為止的現(xiàn)有技術(shù)“水泥”(在如上限定的廣泛含義下)體系因而主要由以下物質(zhì)制成:
[0051 ] 水泥(或水硬性粘結(jié)劑或水泥質(zhì)組合物)+混合水(或不干擾體系的混合水性組合物)+任選的骨料如砂+任選的礫石+填料+ “常規(guī)”添加劑。
[0052]在現(xiàn)有技術(shù)中，填料是指粗填料，從來不指粗填料與UF填料的摻合物。
[0053]還已知水泥/水硬性粘結(jié)劑/水泥質(zhì)組合物、水泥、灰泥和混凝土組合物可基本上被分成:
[0054]干性體系(差的品質(zhì)或“低等(利用高振動(dòng)和能量進(jìn)行澆鑄)。
[0055]塑性體系(中等品質(zhì))(中等振動(dòng)和能量)。
[0056](以上的兩個(gè)類別也可被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱作“標(biāo)準(zhǔn)”)。
[0057]流體體系(高性能或“HP” )(低振動(dòng)和低能量)。
[0058](“流體”或“HP”體系也被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱作“工業(yè)級(jí)(technical grade)”)。
[0059]這種分類在本發(fā)明以及在以下的試驗(yàn)中仍是有效的。
[0060]使用非常簡單的試驗(yàn)來將體系分類，其使用“微型錐漿圈(mini COI1 ? chape) ”，被稱作“自流平試驗(yàn)(self-levelling test) ”或“砂衆(zhòng)流動(dòng)錐形物試驗(yàn)(screed flow conetest)，，。
[0061]該試驗(yàn)為熟知的且根據(jù)公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)EN 196-1如下進(jìn)行；該標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確定義所使用的混合器或捏合(也為拌和)裝置、旋轉(zhuǎn)速率，及適用于重現(xiàn)該試驗(yàn)的每個(gè)此類數(shù)據(jù)。因此，為了清楚或重現(xiàn)性起見，此處無需作出更多說明或定義。
[0062]為了簡化，在此要提醒的是，“水泥”在整個(gè)申請中將不僅涵蓋水泥材料，而且還涵蓋水泥質(zhì)組合物和水硬性粘結(jié)劑(除水泥外)組合物，及其摻合物以及技術(shù)等效物。如上文所指，其還涵蓋相應(yīng)的灰泥和混凝土。
[0063]自流平試驗(yàn):
[0064]基本上，水泥或灰泥或混凝土“體系”如下制造:根據(jù)常規(guī)實(shí)踐混合上述成分，盡管工藝條件為熟知的，但在下文中仍將更詳細(xì)回顧；接著根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)條件傾倒于底部穿孔的倒置錐形物中(尺寸也由該標(biāo)準(zhǔn)以及試驗(yàn)的每個(gè)有用數(shù)據(jù)提供)。
[0065]水泥或灰泥或混凝土體系因而流入且流出所述錐形物，即穿過其底部孔隙，且落至水平板上以形成“漿圈(chape)” ( “砂漿(screed)”)。
[0066]在此形成“餅狀物(galette) ”或“錐形擴(kuò)散物(cone spread) ”，也稱為“干性至塑性或流體形式”，其擴(kuò)散并且其直徑被測量，且獨(dú)立地視覺檢查其外貌(aspect)，例如粘著性和“稠密度(thickness) ”，以及“流動(dòng)速率”等；當(dāng)“稠密”或“粘性”或“糊狀”或“低流動(dòng)”時(shí)后一性能反映了 “緩慢”或“粘性”混合，也即，如果“稠密”或者最差的“干性”，則難以處理。相反，高流動(dòng)速率和流體外貌對應(yīng)于“流體”類型的很好的可加工產(chǎn)品。
[0067]直徑越大，該體系越易流動(dòng)。對于如本發(fā)明作為目標(biāo)的給定高稠度，這是一個(gè)主要試驗(yàn)。
[0068]考慮到在混凝土體系中要使用的初始填料的品質(zhì)，也即其產(chǎn)地、形態(tài)等，所得錐形物的直徑將不同，這指示出流動(dòng)性存在變化。還要注意的是所使用的“錐形物”，其在所得直徑中起到了作用。所有這些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是充分已知的。
[0069]舉例而言，已知不使用或幾乎不使用混合水且顯示出這種有價(jià)值性能的GCC將產(chǎn)生非常流體性、非粘性的水泥或混凝土組合物。這種組合物將完全可用于“工業(yè)”(也即“高性能”或“HP”)混凝土組合物，上文稱為“流體”。
[0070]如果與此相反，填料即GCC填料吸收或使用顯著量的水或含有一些雜質(zhì)等，則所得組合物將具有較小流體性并且變得有些粘性。尤其將迫使最終用戶添加矯正性助劑(伴有相關(guān)的額外成本和作為整體的組合物的相關(guān)的二次效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn))和/或添加額外的水(因而對稠度不利且誘發(fā)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn))。這些組合物將用于中等品質(zhì)組合物，上文稱為“塑性”。
[0071]另一方面，使用差品質(zhì)的填料即GCC將導(dǎo)致組合物以粘性粒料形式離開混合器。這些組合物將僅用于干性混凝土組合物，這并不是本發(fā)明的一部分。
[0072]該試驗(yàn)將足以使本領(lǐng)域技術(shù)人員對起始GCC和/或PCC進(jìn)行評(píng)級(jí)。
[0073]當(dāng)使用PCC或GCC/PCC摻合物時(shí)，上述內(nèi)容作適當(dāng)變動(dòng)后也是有效的。
[0074]為向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供關(guān)于“低等”、“中等”或“HP”填料的含義的有用指導(dǎo)或信息，我們附上表A，其中已試驗(yàn)各種來源和形態(tài)(如由本領(lǐng)域技術(shù)人員表征所指示)的十種填料A至K的各種性能和品質(zhì)或缺點(diǎn)，在每行中添加“低等”、“中等”或“HP”的分類。
[0075]還附上副表A，其定義了混合物被認(rèn)為是低等、中等或HP的時(shí)間范圍以及對于V-漏斗試驗(yàn)的相應(yīng)時(shí)間。
[0076]這個(gè)副表A顯示了定義低等、中等和高等性能混合物的范圍。由于范圍30-120秒、10-30秒和〈10秒,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確認(rèn)其混合物在哪個(gè)范圍部分，即在范圍之內(nèi)或之外，并且因此知曉如何進(jìn)行適應(yīng)。
[0077]微填料對灰泥流變性能的貢獻(xiàn)通過利用微型錐形物(mini cone)的坍落流動(dòng)(slump flow)和經(jīng)過V-漏斗的流動(dòng)時(shí)間測量。副表A顯示了對于混凝土的微填料性能評(píng)價(jià)。
[0078]在實(shí)驗(yàn)方法中*LG16試驗(yàn)被描述，還有坍落流動(dòng)和流動(dòng)時(shí)間，以及V-漏斗的幾何形狀。
[0079]在本申請中涉及了標(biāo)準(zhǔn)NF EN-934-2，其定義了助劑的作用。還應(yīng)當(dāng)涉及標(biāo)準(zhǔn)NFEN 206-1，其尤其還涉及28d抗壓強(qiáng)度，以及EN197-1:2000，其在部分5.2.3.和5.2.7中限定“鋁硅質(zhì)”材料，以及標(biāo)準(zhǔn)EN 18-508，在4.3.2中定義“UF”。
[0080]表 A
[0081]

【權(quán)利要求】
1.制備通常已知類型的水泥/灰泥/混凝土組合物或體系(下文簡稱為“水泥”組合物或體系，甚至簡稱為“水泥”)的方法，所述組合物或體系包含低等或中等(標(biāo)準(zhǔn))“填料”和/或任選的HP填料作為碳酸鹽基填料，即或粗低等或中等碳酸鈣，即或粗大理石，其特征在于該方法包括以下步驟或者由以下步驟構(gòu)成: -至少一個(gè)第一步驟，其中所述低等或中等(和/或任選的HP) “填料”利用有效處理量的至少一種超細(xì)填料(UF)進(jìn)行處理，由此形成“填料預(yù)摻合物”，并且 -至少一個(gè)后續(xù)或第二步驟，其中所得“填料預(yù)摻合物”利用處理劑進(jìn)行處理，所述處理劑由至少一種超增塑劑構(gòu)成或者包含至少一種超增塑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述兩個(gè)步驟通過添加常規(guī)的惰性添加劑而被隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于利用UF或超增塑劑的每個(gè)處理步驟可被分成多個(gè)部分。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于該方法在流化劑(或“底槽”流化劑)的存在下進(jìn)行，并且所述流化劑優(yōu)選是改性聚羧酸鹽，并且優(yōu)選地，流化劑的劑量是3-4g如3.4 - 3.7g、優(yōu)選3.5g/干重總水泥組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其特征在于碳酸鹽基填料被定義為下述這樣的填料，該填料僅含有碳酸鈣(可能是各種來源的，如各種天然巖石(GCC)或各種PCC)(這意味著不含不同類型的其它填料，如高嶺土、膨潤土等)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且優(yōu)選(當(dāng)填料為GCC或含有GCC 時(shí))由碳酸鹽巖提供或者更一般地由包含以重量(干重)計(jì)至少50-65%、優(yōu)選超過80%、甚至更優(yōu)選超過90%的CaCO3的礦物質(zhì)材料提供。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述碳酸鹽基填料選自: -天然碳酸鈣或研磨碳酸鈣(GCC)，例如來自大理石、白堊、方解石或來自其它天然及熟知形式的天然鈣的GCC; -PCC，其為沉淀碳酸鈣； -或者所述含CaCO3的巖石或礦物質(zhì)材料彼此之間的混合物以及GCC和PCC的摻合物或混合物，GCC/PCC比率選自以干重計(jì)的0-100至100-0%，優(yōu)選以干重計(jì)的30-70至70/30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于所述填料選自: -具有d50 = 9-7微米、布萊因=690-462m2/g的粗碳酸鈣 -粗碳酸鈣d50 =大約10.8-10.4 -粗碳酸鈣d50 = 18微米、布萊因=365m2/g。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述“超細(xì)填料”或者“UF”定義如下: -d50為大約I微米至大約5或6微米，優(yōu)選I至3微米，更好地為大約2 - 3微米，通常為〈5微米， -并且 -高比表面，通常定義為布萊因>1000m2/kg，優(yōu)選>1500m2/kg，優(yōu)選最高達(dá)2000M2/kg。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述UF選自: -二氧化娃灰(d50 =大約1-2微米)， -偏高嶺土(煅燒高嶺土，d50 =大約3至5 - 6微米)，-具有d50 =大約1-5微米的白堊， -方解石(大約I微米d50)， -非常細(xì)的白色石灰石(大約3微米d50)， -具有大約I至5 - 6微米d50的大理石， -超細(xì)碳酸鈣(d501-2微米)， -來自微晶白堊粉的超細(xì)碳酸鈣(大約2.4微米d50)， -超細(xì)硅質(zhì)產(chǎn)品d50:1.86微米 -改性碳酸鈣(MCC)，即具有d50 = 2.29微米， -PCC (沉淀碳酸鈣)，即具有d50 = 1.52微米。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述UF選自: -超細(xì)碳酸|丐，d50 = 2.4微米， -二氧化硅灰， -偏高嶺土， -超細(xì)碳酸鈣1-2微米。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于該方法按照以下選項(xiàng)之一進(jìn)行: 1、所述填料預(yù)摻合物在引入捏合或混合裝置之前利用超增塑劑進(jìn)行有效處理(“預(yù)處理”，也被稱作“初始”)，例如在外部混合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中，或者在工業(yè)規(guī)模上，這種預(yù)處理可在工業(yè)裝置如任何工業(yè)捏合或混合設(shè)備中進(jìn)行， 2、所述填料預(yù)摻合物在已引入捏合或混合裝置之后利用超增塑劑進(jìn)行處理(“內(nèi)部處理”)， 3、所述填料預(yù)摻合物進(jìn)行的有效處理部分地在引入捏合或混合裝置之前(“部分預(yù)處理”)且部分地在以預(yù)處理過的狀態(tài)引入所述混合或捏合裝置中之后，兩個(gè)部分處理的總和在處理方面是“有效的”。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于將至少一部分的有效量的處理性超增塑劑或所述有效量的全部與填料預(yù)摻合劑在通向捏合或混合裝置的稱重裝置(“天平”)上混合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的制備“水泥”組合物或體系的方法，其特征(在所謂的“預(yù)處理”或等效地稱為“初始”模式中)在于該方法包括以下步驟或者由以下步驟構(gòu)成: a)提供如上文定義為“碳酸鈣基填料”且下文稱為“一種或多種填料”的干燥的粗碳酸鈣填料的粉末； b)將所述填料與有效處理量的至少一種超細(xì)填料或“UF”混合，由此提供(低等或中等填料+UF的)“填料預(yù)摻合物”； c)將所述填料預(yù)摻合物與至少一種超增塑劑混合，由此產(chǎn)生“經(jīng)預(yù)處理的(或“經(jīng)處理”的)填料預(yù)摻合物”； d)將所述經(jīng)預(yù)處理的(或“經(jīng)處理”的)填料預(yù)摻合物引入已含有混合水或可能包含常規(guī)或“非干擾性”添加劑的混合水組合物(“混合水或水性混合組合物(下文簡稱為“混合水”)的捏合或混合裝置中； e)任選地，在步驟c)之前或之后，優(yōu)選在之前，添加骨料如砂和/或礫石，以及可能的其它“非干擾性”常規(guī)添加劑或助劑；f)在有效時(shí)間段內(nèi)捏合或混合所述裝載物； g)回收所述“水泥”組合物， h)并且該方法任選地在底槽流化劑的存在下進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的制備所述“水泥”組合物或體系的方法，其特征在“混合處理”模式中在于，該方法包括以下步驟或者由以下步驟構(gòu)成: a)提供如上所定義的干燥的粗碳酸鈣“低等或中等”填料的粉末； b)將所述填料與至少一種UF混合以形成填料預(yù)摻合物； c)將所述預(yù)摻合物與一部分或者部分的有效處理量的至少一種超增塑劑混合，由此產(chǎn)生經(jīng)部分預(yù)處理的填料預(yù)摻合物； d)將所述經(jīng)部分預(yù)處理的填料預(yù)摻合物引入已含有混合水或可能包含常規(guī)添加劑的混合水組合物(“混合水組合物(下文簡稱為“混合水”)的捏合或混合裝置中； e)在步驟c)之前或期間，優(yōu)選在步驟c)期間，將剩余的所述有效處理量或比例的超增塑劑引入所述捏合或混合裝置中； f)任選地，在步驟c)和d)之前或之后，優(yōu)選在之前，添加骨料如砂和/或礫石，以及可能的不干擾所述處理的其它常規(guī)添加劑； g)在有效時(shí)間段內(nèi)捏合 或混合所述裝載物； h)回收所述“水泥”組合物， i)并且該方法任選地在底槽流化劑的存在下進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的制備所述“水泥”組合物或體系的方法，其特征在“內(nèi)部處理”模式中在于， a)提供如上所定義的干燥的碳酸鈣基填料的粉末； b)將所述填料與至少一種UF摻合或者混合， c)將所述未經(jīng)處理的填料預(yù)摻合物引入已含有有效處理量的至少一種超增塑劑(或在剛剛引入所述未經(jīng)處理的填料預(yù)摻合物之后接收超增塑劑)、混合水或可能包含常規(guī)添加劑的混合水組合物(“混合水組合物(下文簡稱為“混合水”)的捏合或混合裝置中； d)在有效時(shí)間段內(nèi)捏合或混合所述裝載物； e)任選地，在步驟c)之前或之后，優(yōu)選在之前，添加骨料如砂和/或礫石，以及可能的不干擾所述處理的其它常規(guī)添加劑或助劑； f)回收所述“水泥”組合物， g)并且該方法在底槽流化劑的存在下進(jìn)行。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于“有效時(shí)間段”是大約2-15分鐘，優(yōu)選地，對于“標(biāo)準(zhǔn)”混合物或摻合物而言，30-60秒，或者35-65秒，或者1_3至10-15分鐘。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于處理劑可在未經(jīng)處理的填料之前或之后引入，但在第二種情況下，其必須在填料之后在數(shù)秒至10秒左右快速引入。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于在進(jìn)行其它步驟之前，首先將骨料如砂和礫石引入捏合或混合裝置中，并且將它們?nèi)芜x地與少量水和/或流化劑(參見上文)混合。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于用于粗填料與UF的預(yù)摻合物的處理劑由以下物質(zhì)構(gòu)成/或包含以下物質(zhì):一種或多種超增塑劑，或者至少一種超增塑劑和任選的至少一種增塑劑。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于使用流化劑。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于超增塑劑選自以下的產(chǎn)品或群組以及它們的摻合物: -由磺化萘縮合物或磺化三聚氰胺甲醛制造的產(chǎn)品， -聚羧酸鹽， -聚羧酸酯醚。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于用于填料摻合物或預(yù)摻合物的預(yù)處理和處理的超增塑劑的劑量如下: -在最終用戶位置處，以干重/干重計(jì)，超增塑劑的劑量在0.3至2-3kg/100kg水泥、優(yōu)選0.8至1.2kg/100kg水泥的范圍內(nèi)， -在實(shí)驗(yàn)室條件下，上述比例在碳酸鹽(干重)的0.05重量％至0.1重量％范圍內(nèi)，也即0.1至0.3kg/100kg水泥，以干重/干重計(jì)， -或者以干重/干重計(jì)0.8至1.2kg/100kg水泥。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于在最終用戶位置處，以干重計(jì)，超增塑劑/增塑劑的比率為100/0至95/5-90/10，優(yōu)選不低于85/15。
24.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于該方法以間歇模式或者連續(xù)模式進(jìn)行。
25.包含以下物質(zhì)或由以下物質(zhì)構(gòu)成的產(chǎn)品:粗的低等或中等(或者任選地，HP)“碳酸鈣基填料”與至少一種UF預(yù)摻合的預(yù)摻合物(A)。
26.水性組合物(B)，其通過混合粗填料與UF的權(quán)利要求27的上述預(yù)摻合物(A)與水性體系如混合水、水性混合流體而獲得。
27.由以下物質(zhì)構(gòu)成或包含以下物質(zhì)的產(chǎn)品(C):利用至少一種超增塑劑或者包含超增塑劑的水性體系處理或預(yù)處理的權(quán)利要求25或26的預(yù)摻合物⑷或組合物⑶。
28.引入了權(quán)利要求25、26和27中限定的填料+UF處理的所述預(yù)摻合物(A)或者所述水性組合物(B)或者所述產(chǎn)品(C)的水泥(即水泥、水泥質(zhì)組合物、灰泥、混凝土)組合物(或體系)。
29.引入了利用至少一種超增塑劑處理的填料+UF的所述預(yù)摻合物的水泥(即水泥、水泥質(zhì)組合物、灰泥、混凝土)組合物(或體系)，其特征在于它們已通過權(quán)利要求1-24任一項(xiàng)的方法制備。
30.該水泥體系或組合物、或者預(yù)摻合物(A)或者水性組合物(B)或者產(chǎn)品(C)在水泥工業(yè)中即用于制造混凝土元件的用途。
31.水泥元件， 這種構(gòu)造或建筑塊體引入了在水泥工業(yè)中用于制造混凝土元件的該水泥體系或組合物、或者預(yù)摻合物(A)或者水性組合物(B)或者產(chǎn)品(C)，和/或根據(jù)權(quán)利要求1-24制備的水泥組合物。
【文檔編號(hào)】C04B28/02GK104136392SQ201380011374
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】M·斯科弗比, P·戈農(nóng) 申請人:Omya國際股份公司