[发明专利]水硬性粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及包含低量的波特兰(Portland)熟料和多种不同的矿物掺合料的水硬性粘合剂、包含所述水硬性粘合剂的水硬性组合物、包含所述水硬性组合物的成形物件以及增强包含低量的波特兰熟料的水硬性组合物的压缩机械强度的方法。

背景技术

对于包含矿物掺合料(所述矿物掺合料部分地替代波特兰熟料)的水硬性组合物的主要问题为例如混合后7天或28天压缩机械强度的降低。特别地，鉴于粘合剂通常包括熟料和矿物掺合料，因此这种降低是由于熟料的量相对于粘合剂的总量的降低。

存在多个解决方案以改善包含低量的熟料的水硬性组合物的压缩机械强度，但是通常地这些解决方案仅改善一定时间周期的压缩机械强度，例如混合后28天。

存在其它解决方案但是需要添加外加剂，即矿物材料中的有机材料。

为了满足使用者的需求，有必要寻找一种新的方法以改善包含低量的波特兰熟料的水硬性组合物在混合后超过两天(优选混合后7天)的任何时间周期的机械强度。

发明内容

因此，本发明试图解决的问题为提供一种方法以改善包含低量的波特兰熟料的水硬性组合物在混合后超过两天(优选混合后7天)的任何时间周期的机械强度。

出乎意料地，本发明人已经显示了可以结合三种不同的矿物掺合料以改善包含低量的波特兰熟料的水硬性组合物在混合后超过两天(优选混合后7天)的任何时间周期的机械强度。

本发明涉及水硬性粘合剂，其包含：

-25质量％至60质量％的波特兰熟料；

-5质量％至15质量％的第一矿物掺合料，其选自：

ο根据2011年12月30日的标准NF P 18-513，附录A中所描述的在90℃的方法与至少400mg/g的CaO反应的矿物掺合料，以及

ο潜在的水硬性材料；

-根据以上描述的方法与小于400mg/g的CaO反应的第二矿物掺合料；以及

-或者具有碳酸钙基或者具有硫酸钙基或者具有两者的第三矿物掺合料；

水硬性粘合剂，其包含至少1质量％，优选1质量％至10质量％，更优选1质量％至8质量％的反应性铝，反应性铝即有益于强度的发展。

在2011年12月30日的标准NF P 18-513，附录A第17页段落A.4.1第19行中说明了当在90℃进行步骤时，反应介质的温度控制在85±5℃。

反应性铝可以由波特兰熟料、第一矿物掺合料和/或第二矿物掺合料提供。在波特兰熟料的情况下，反应性铝由C3A矿物相提供。

有利地，根据本发明的水硬性组合物使得有可能获得混合后28天至少35MPa，优选至少45MPa的压缩机械强度。根据本发明的某些优化的配方，甚至有可能获得至少55MPa的混合后28天的压缩机械强度。

有利地，根据本发明的水硬性组合物使得有可能获得至少10MPa，优选至少15MPa的混合后2天的压缩机械强度。根据本发明的某些最佳的配方，甚至有可能获得混合后2天至少20MPa的压缩机械强度。

有利地，根据本发明的水硬性组合物的流变能力使得所述水硬性组合物可以作为普通的水硬性组合物而使用。

有利地，仅添加相对于粘合剂(所述粘合剂包含波特兰熟料，矿物掺合料和任选地硫酸钙)的质量的5至15质量％的第一矿物掺合料，例如高炉矿渣、硅粉、偏高岭土、硅藻土或生物质灰，第一矿物掺合料与第二矿物掺合料以及或者具有碳酸钙基或者具有硫酸钙基或者具有碳酸钙基和硫酸钙基两者的第三矿物掺合料的结合使得有可能改善包含相对于粘合剂的质量25质量％至60质量％的波特兰熟料的水硬性组合物的压缩强度。

如在下面的实施例中所说明的，观察到添加相对于粘合剂(所述粘合剂包含波特兰熟料、矿物掺合料和任选地硫酸钙)的质量的多于10质量％，优选多于5质量％的具有碳酸钙基的第三矿物掺合料不能使得显著地增加压缩强度。因此，可以添加多于10质量％，优选多于5质量％的第三矿物掺合料，但是该较高的量并不对应优点。

波特兰熟料通过在高温下烧结包含石灰石以及例如粘土的混合物而得到。例如，波特兰熟料是在2001年2月的NF EN 197-1标准中定义的熟料。

优选地，在根据本发明的水硬性粘合剂中波特兰熟料的量为相对于粘合剂的质量的45质量％至55质量％。

优选地，波特兰熟料的Blaine比表面积为3000至9000cm²/g，更优选为3200至6500cm²/g。