[发明专利]包含半有序硅酸钙水合物的组合物

说明书

本发明涉及用于建筑化学混合物的硬化促进剂组合物，其包含矿物成分和聚合物水溶性分散剂。所述矿物成分包含具有表观晶粒大小为15nm或更小的半有序硅酸钙水合物，以及小于35重量％的与半有序的硅酸钙水合物不同的结晶相。所述组合物比参考组合物具有更显著的加速作用，其中矿物部分包含更高的结晶度的硅酸钙水合物。

本发明涉及包含硅酸钙水合物的组合物，该组合物尤其适用于作为水硬性粘合剂的固化促进剂，涉及制备该组合物的方法及其用途。

在水泥水化中，各种水泥熟料相与水反应主要形成水化相硅酸钙水合物、钙矾石、铝酸钙铁氧体相、单硫酸盐(kuzelite)和氢氧钙石。

通过将硅酸钙水合物核添加到水泥中以促进水泥水化已知于WO 2010/026155。因此通过加入这种硅酸钙水合物核可以促进水泥的强度发展。硅酸钙水合物核可通过在水溶液中，使水溶性钙组分与水溶性硅组分反应来制备，或者通过钙化合物与二氧化硅的反应来制备，其各自在适合作为水硬性粘合剂的增塑剂的水溶性梳形聚合物的存在下进行。此处所得的组合物具有优异的促进作用，但是也具有相对高的粘度，这会给使用带来困难，例如在必须泵送或喷涂组合物的时候。此外，通过水溶性钙组分与水溶性硅组分的反应而获得的组合物包含了与使用缺陷(例如腐蚀性)有关的外来离子例如氯和硝酸根离子。

由WO 95/04007知晓，用于硅质、水硬性粘合剂的凝结和固化促进剂尤其是通过以下方式获得：使波特兰水泥、粉碎的波特兰熟料或配制的波特兰水泥或上述起始材料的混合物在＜90℃下进行水化以及随后的碾磨而制成。

WO 2013/017391记载了制备快速凝结水硬性粘合剂的方法，通过将水泥熟料与0.1至5重量％的含有大于15重量％硅酸钙水合物的材料一起碾磨而制成。减水剂，其为聚氧化烯聚羧酸酯，也可以在此一起碾磨。此处使用市售的、结晶物作为含硅酸钙水合物的材料。

G.Land和D.Stephan，CementConcrete Composites 57(2015)64-67，记载了雪硅钙石颗粒(630nm)和硬硅钙石颗粒(420nm)通过将这些颗粒的水性分散体加入到CEM I白水泥中以促进水泥水化的用途。在本文中发现硬硅钙石颗粒的促进作用大于雪硅钙石颗粒的促进作用。

EP 2 243 754 A1记载了制备含二钙硅酸盐的粘合剂的方法，其中将包含钙、硅和氧原子的起始材料与水混合物，经过在120℃至250℃温度下的水热处理，然后将所得的中间体进行反应，同时在100℃至200℃温度下碾磨5至30分钟。随着反应和脱水，形成了与波特兰水泥一样使用的含二钙硅酸盐的粘合剂。

EP 2 801 557 B9记载了制备高反应性粘合剂的方法，其中起始材料由一种或多种原料混合而成，所述原料包含CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃或这些元素的其他化合物。在100至300℃下对于其中必定包含有Mg和Al的混合物进行水热处理，停留时间为0.1至24小时，然后在350至600℃下将所得的中间体进行热处理。所得的产物包含至少一种硅酸钙和至少一种铝酸钙。

EP 2 801 558 A1记载了一种类似的方法，不同的是该方法产物用作使波特兰水泥硬化/凝结和/或固化的促进剂。

EP 2 801 559 A1记载了一种用于使材料(例如废弃产物和副产物)的潜在水硬性和/或火山灰反应性增强的方法，其中将包含CaO源及SiO₂和/或Al₂O₃源的起始材料与水混合，然后在100℃至300℃下，进行停留时间为0.1至50小时的水热处理。所得的产物具有水硬的、火山灰的或潜在水硬的反应性。

WO 2017/032719记载了制备适合用作水泥固化促进剂的方法。该方法包括，使水硬性粘合剂或潜在水硬性粘合剂与适合于将无机颗粒分散于水中的分散剂相接触。