[發(fā)明專利]用于水泥基粘結(jié)劑的動力學(xué)調(diào)節(jié)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080038336.0
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN113939488A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·佩加多;E·加盧奇;A·埃伯哈特;P·朱蘭德;D·舍嫩貝格爾;L·卡德拉斯
• 申請（專利權(quán)）人: SIKA技術(shù)股份公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 馮奕

本發(fā)明涉及一種用于動態(tài)調(diào)節(jié)水泥基粘結(jié)劑和/或水泥基粘結(jié)劑組合物的方法，該方法包括以下步驟：提供水泥基粘結(jié)劑，將至少一種硼酸鹽礦物摻加至所述水泥基粘結(jié)劑，和任選地?fù)郊舆x自CaO、Ca(OH)₂和/或CaSO₄的活化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種動力學(xué)調(diào)節(jié)水泥基粘結(jié)劑或水泥基粘結(jié)劑組合物，尤其是包含鋁酸鈣和/或硫鋁酸鈣水泥的水泥基粘結(jié)劑組合物的方法。

背景技術(shù)

長久以來便已知，水泥基粘結(jié)劑組合物，例如基于普通波特蘭水泥(OPC)的組合物的凝固可以通過不同的無機(jī)和有機(jī)材料來延緩。緩凝劑延長了水泥基粘結(jié)劑組合物的凝固時間并增加了其開放時間，從而使得能夠獲得更久的可加工性，這對于例如運(yùn)輸、混合、泵送、放置、壓實(shí)或成形而言是有用的。現(xiàn)有技術(shù)中已知的緩凝劑包括糖和糖類材料(例如葡糖酸鹽)、木質(zhì)素磺酸鹽、檸檬酸、酒石酸、膦酸鹽和/或硼酸及其鹽。

通常，緩凝劑會延長開放時間，同時延遲水泥基粘結(jié)劑組合物的固化反應(yīng)，因此延遲早期抗壓強(qiáng)度的發(fā)展。用于實(shí)際應(yīng)用的緩凝劑應(yīng)當(dāng)延長開放時間，同時又不會很大程度上延遲固化反應(yīng)。硼酸和硼砂已被證明在此方面特別有用。

當(dāng)水泥基粘結(jié)劑組合物在升高溫度的條件下加工和/或放置時，例如在油井固井操作中，這種凝固延遲是特別重要的。US 2006426公開了硼酸B(OH)₃和硼酸鈉Na₂B₄O₇(硼砂)在用于油井固井的OPC基漿料的緩凝外加劑中的用途。

建筑中使用的水泥通常含有普通波特蘭水泥(OPC)或基于OPC熟料。然而，在OPC的生產(chǎn)過程中，燒結(jié)和研磨面臨高能耗，因此每噸水泥釋放大量的CO₂。水泥生產(chǎn)者減少CO₂排放的努力包括使用基于需要較少生產(chǎn)能量的熟料的OPC替代物。一種這樣的替代物是硫鋁酸鈣(CSA)水泥。通常，包含CSA水泥的水泥基粘結(jié)劑組合物表現(xiàn)出加速的凝固和固化。此外，鋁酸鈣(CAC)可以用于替代水泥基粘結(jié)劑組合物中至少一部分的OPC。OPC被CAC代替通常也導(dǎo)致加速的凝固和固化。

為了確保對于包含CSA水泥和/或CAC的水泥基粘結(jié)劑組合物的實(shí)際應(yīng)用有足夠久的可加工性，因此有必要延緩凝固。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硼酸和硼砂在這些情況下也是合適的緩凝劑，尤其是因?yàn)樗鼈冄泳從蹋桥c其它緩凝劑相比對固化具有較小的影響，并因此對包含CSA水泥和/或CAC的水泥基粘結(jié)劑組合物的抗壓強(qiáng)度的發(fā)展具有較小的影響(M.Zajac等，Cement and Concrete Research，第84卷，2016，第62-75頁)

然而，硼酸或硼砂的使用造成了嚴(yán)重的環(huán)境、健康和安全(EHS)問題，因?yàn)檫@兩者都可能損害生育力或未出生的兒童。

其它硼酸鹽，例如硬硼鈣石，已經(jīng)用于生產(chǎn)中子束屏蔽混凝土以清除例如由放射性廢料發(fā)射的中子。例如，CN109320172公開了一種防輻射混凝土，其包含氟鋁酸鈣水泥和基于水泥重量3-7重量％的硬硼鈣石。然而，沒有公開硬硼鈣石的延遲作用。

最后，US 9868674公開了一種添加劑，其包含烷醇胺硼酸鹽、有機(jī)醇、和糖或其衍生物。該添加劑可用作CSA改性的OPC的緩凝劑。然而，這些烷醇胺硼酸鹽必須在額外的步驟中制備，并且不總是容易得到。

因此，需要用于動力學(xué)調(diào)節(jié)水泥基粘結(jié)劑，特別是包含CAC和/或CSA水泥的水泥基粘結(jié)劑的方法，并且其不具有上述缺點(diǎn)。

發(fā)明描述

本發(fā)明的目的是提供一種用于動力學(xué)調(diào)節(jié)水泥基粘結(jié)劑和/或水泥基粘結(jié)劑組合物，尤其是包含鋁酸鈣(CAC)和/或硫鋁酸鈣(CSA)水泥的水泥基粘結(jié)劑組合物的早期凝固和固化的方法。所述方法基本上排除使用硼砂或硼酸。

本發(fā)明的另一個目的是提供水泥基粘結(jié)劑組合物，尤其是包含CAC和/或CSA水泥的水泥基粘結(jié)劑組合物，其包含硼酸鹽礦物緩凝劑。