水泥組合物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種無(wú)石灰附加劑組合物包括乳化劑、增韌樹(shù)脂/可塑劑、粘合樹(shù)脂、用于提供潤(rùn)滑的泵送劑、流變控制劑、保水劑、憎水劑/保護(hù)層漆面、加速劑、減水劑和引氣劑的組合。無(wú)石灰附加劑組合物完全代替了石灰。無(wú)石灰附加劑組合物不具有腐蝕性，從而工人可以安全使用，并且其具有流變特性，因此其適于在包括混凝土、砂漿、薄膠泥和灰泥（底泥）在內(nèi)的各種場(chǎng)合下使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】水泥組合物
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明主要涉及水凝水泥附加劑，尤其涉及用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物及其方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]附加劑為配制的組合物，而不是水凝水泥(或黏合劑)、水和混凝料(比如沙子和石頭)，其作為配料使用，以便控制凝固(setting)和早期硬化、和易性，或用于在制備硬化的黏合劑(比如混凝土、砂漿、灰泥(底泥)或灰泥)時(shí)提供額外的膠結(jié)特性。黏合劑即水凝水泥的例子包括硅酸鹽水泥或與石膏結(jié)合后的硅酸鹽水泥、高鋁水泥及火山灰水泥。通常，在與水混合之前或混合過(guò)程中，即刻將附加劑加入成批黏合劑中。大體上使用附加劑來(lái)對(duì)黏合劑的特性進(jìn)行改變，以便讓黏合劑更適于特定用途，比如在處理時(shí)具有更好的處理特性，或處于經(jīng)濟(jì)原因而改變特性。通常，附加劑作為單功能添加劑而提供，添加所述添加劑的目的是改進(jìn)硬化的黏合劑的特定性能。附加劑用來(lái)在硬化的黏合劑中獲得一定的結(jié)構(gòu)改進(jìn):通過(guò)進(jìn)行連續(xù)階段的混合、移動(dòng)、應(yīng)用及硬化黏合劑而改進(jìn)黏合劑質(zhì)量；在黏合劑操作中獲得尤其是緊急情況下的處理特性的改進(jìn)。
[0003]可用的附加劑為水溶性固體或粉末，其在使用時(shí)混合，或?yàn)樵诖笈旌衔恢锰砑拥默F(xiàn)成液體。需要提供一種具有預(yù)定重量的附加劑，以便讓黏合劑批量滿(mǎn)足預(yù)期的特性和性能。眾所周知，推薦的附加劑用量與黏合劑之間的偏差會(huì)讓硬化的黏合劑性能惡化，因此，需要提供一種附加劑組合物，其在附加劑與黏合劑之間的比值方面具有更強(qiáng)的包容性。
[0004]曾經(jīng)使用過(guò)預(yù)先混合在一起的黏合劑與附加劑的混合物。其要求運(yùn)輸大批量的預(yù)先混合的混合物。最好能夠?qū)⑸倭扛郊游锾砑拥酵ǔ？色@得的黏合劑中，所述黏合劑隨后在現(xiàn)場(chǎng)硬化。
[0005]雖然具有許多商業(yè)化的粉狀和液體附加劑，在與黏合劑一起使用時(shí)，它們中的大多數(shù)基于含石灰的混合物。在處理過(guò)程中，使用含石灰的混合物對(duì)工人健康已經(jīng)造成傷害。此外，在附加劑、黏合劑、混凝料和水的混合過(guò)程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不含石灰的一些附加劑無(wú)法為硬化的黏合劑提供充足的風(fēng)化和強(qiáng)度特性，并且無(wú)法提供充足的處理特性。
[0006]考慮到以上原因，需要提供一種改進(jìn)的用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物及其方法。這種組合物必須讓工人使用起來(lái)安全和有效，并且其使用方法應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地容易理解、符合常規(guī)并且容易采用。本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn):用于水凝水泥的附加劑組合物及方法滿(mǎn)足這些需求。
[0007]美國(guó)專(zhuān)利7625960的內(nèi)容通過(guò)引用而結(jié)合于此。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008]本發(fā)明目的是提供一種改進(jìn)的用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物。
[0009]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物，其特別適于制備砂漿和灰泥(底泥)的混合物。
[0010]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物，其特別適于制備砂漿和灰泥(底泥)的混合物，所述混合物適于將灰泥(底泥)涂設(shè)到非絲網(wǎng)包裹的擴(kuò)展聚苯乙烯底物上。
[0011]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物，其能夠生物降解并且使用安全。
[0012]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物，其需要的水少并且適于干熱氣候。
[0013]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物的使用方法，用于制備包括混凝土、砂漿、灰泥(底泥)及薄膠泥的改進(jìn)的磚石組合物。
[0014]優(yōu)選實(shí)施例的簡(jiǎn)要描述
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)一種用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物。無(wú)石灰組合物以組合的形式包括:大約0.238磅(107.95克)到大約0.322磅(146.06克)的十二烷基苯磺酸鈉乳化劑、大約0.051磅(23.133克)到大約0.069磅(31.298克)的過(guò)氧化二異丙苯乳化劑、或每1600磅(725.748千克)水凝水泥中所述兩種乳化劑的大約0.289磅(131.09克)到大約0.391磅(177.35克)的組合、每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約1.012磅(459.04克)到大約1.369磅(620.97克)的一組增韌樹(shù)脂；所述增韌樹(shù)脂為異戊二烯聚合橡膠與乙酸乙烯酯/柯赫酸乙烯聚合物的組合。所述兩個(gè)增韌樹(shù)脂的組合是優(yōu)選的，因?yàn)闊o(wú)論異戊二烯聚合橡膠或乙酸乙烯酯/柯赫酸乙烯聚合物均無(wú)法單獨(dú)產(chǎn)生所需要的效果，所述增韌樹(shù)脂單獨(dú)被十二烷基苯磺酸鈉乳化劑或過(guò)氧化二異丙苯乳化劑所乳化，或被兩個(gè)乳化劑的組合所乳化。兩個(gè)乳化劑的組合是優(yōu)選的，并且每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約11 .56磅(5.2435千克)到大約15.64磅(7.0942千克)的一組加速劑和甲酸鈣是優(yōu)選的，并且每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約1.156磅(524.35克)到大約1.564磅(709.42克)的一組保水劑/減水劑和葡萄酸鈉是優(yōu)選的，用于對(duì)包含水凝水泥、一組混凝料、水和無(wú)石灰附加劑組合物在內(nèi)的混合物進(jìn)行硬化。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)一種用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物。所述無(wú)石灰組合物以組合的形式包括:一組乳化劑、一組通過(guò)所述一組乳化劑乳化的增韌樹(shù)脂及一組加速劑，用于對(duì)包含水凝水泥、一組混凝料、水和無(wú)石灰附加劑組合物在內(nèi)的混合物進(jìn)行硬化。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)一種用于水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物的使用方法，用于制備磚石組合物。所述方法包括步驟:提供一組乳化劑、一組通過(guò)所述一組乳化劑乳化的增韌樹(shù)脂及一組緩凝劑和加速劑，用于對(duì)包含水凝水泥、一組混凝料、水和無(wú)石灰附加劑組合物在內(nèi)的混合物進(jìn)行硬化。所述方法進(jìn)一步包括步驟:將第一數(shù)量的水添加到混合器中；將一定數(shù)量的水凝水泥與混合器中的水混合起來(lái)；將一定數(shù)量的無(wú)石灰附加劑組合物混合到混合器中的水及水凝水泥中；將第一數(shù)量的一組混凝料混合到混合器中的水、水凝水泥及無(wú)石灰附加劑組合物中；將第二數(shù)量的水添加到混合器中；將第二數(shù)量的一組混凝料混合到混合器中，并且對(duì)混合器中的包括水、水凝水泥、附加劑組合物和一組混凝料的混合物攪拌不短于大約6.5分鐘的時(shí)間。
[0018]根據(jù)接下來(lái)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將會(huì)理解發(fā)明的前述和其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)?！尽揪唧w實(shí)施方式】】
[0019]本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物包括各種配料的組合。無(wú)石灰附加劑組合物為石灰的100%替換。無(wú)石灰附加劑組合物的配料具有特定用途，當(dāng)與黏合劑結(jié)合使用時(shí)，其可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的特性。
[0020]本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物相對(duì)于美國(guó)專(zhuān)利7625960中揭露的無(wú)石灰附加劑具有一定的性能好處。尤其是，本發(fā)明的附加劑尤其是灰泥/底泥或砂漿在干燥或燥熱氣候中具有較佳表現(xiàn)，并且用途足夠多，以至于可以同樣在冷到結(jié)冰點(diǎn)的氣候中有效運(yùn)行。其提供了較強(qiáng)的抗裂特性，并且較好且直接粘附到聚苯乙烯和蝕刻的鋼底物上。當(dāng)在對(duì)相同的硅酸鹽水泥混合物進(jìn)行水化的過(guò)程中與新發(fā)現(xiàn)的功能更強(qiáng)的保水劑/減水劑聯(lián)合使用時(shí)，相對(duì)于美國(guó)專(zhuān)利7625960 (其內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此)中揭露的附加劑，新發(fā)現(xiàn)的配方將水消耗量減小了 17%-22.5% 。
[0021]在本說(shuō)明書(shū)中，黏合劑為上述類(lèi)型的水凝水泥，其至少為石膏、硅酸鹽水泥、高鋁水泥和火山灰(飛塵)水泥及其組合。各種等級(jí)的黏合劑可以有效地與本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物一起使用。比如，可用的硅酸鹽水泥的型號(hào)為類(lèi)型Ι-v?？梢岳斫?黏合劑的混合物也可以與無(wú)石灰附加劑組合物一起使用。此外，各種混凝料可與無(wú)石灰附加劑和黏合劑的混合物一起使用。混凝料包括建筑業(yè)廣泛使用的各種等級(jí)的填料、沙子和石子。
[0022]本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物為干燥粉末，其適于便捷運(yùn)輸。其不吸濕，因此不會(huì)在運(yùn)輸途中吸入濕氣或霉。無(wú)石灰附加劑組合物容易與黏合劑混合，并且在加入水時(shí)形成適當(dāng)泥漿。也液體附加劑比較，無(wú)石灰附加劑組合物提供了更寬的適用范圍，從而引起的使用的單位體積的材料成本較低，其不會(huì)變質(zhì)，不必考慮天氣狀況比如結(jié)冰溫度，所占據(jù)的存儲(chǔ)空間小，并且其運(yùn)輸成本較低。
[0023]本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物優(yōu)選地具有防腐蝕性，因此工人可以安全使用所述組合物，并且其具有流變性質(zhì)，因此使其適于在各種場(chǎng)合使用。本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物的表面活性劑和乳化劑為生物可降解。
[0024]相對(duì)含石灰的附加劑，本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物可以提供較高的壓縮強(qiáng)度、較強(qiáng)的剛性(其引起較小的裂紋形成和收縮)、較少的耗水量、較強(qiáng)的色牢度，并且不會(huì)出現(xiàn)配料浸出。當(dāng)涂上硬化黏合劑時(shí)，無(wú)石灰附加劑組合物不會(huì)被燒毀，這是因?yàn)闊o(wú)石灰附加劑組合物中不含石灰，硬化的黏合劑與涂料之間沒(méi)有石灰的轉(zhuǎn)移。對(duì)比之下，含石灰的附加劑導(dǎo)致涂料變黑，因?yàn)槭遗c涂料之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
[0025]在灰泥(底泥)漆面(finishes)的特定情況下，通常做法是將灰泥(底泥)黏合劑涂設(shè)到絲網(wǎng)和擴(kuò)展的聚苯乙烯底物上，所述底物安裝在建筑框架上。由于絲網(wǎng)可能腐蝕，因此絲網(wǎng)的氧化腐蝕產(chǎn)物可能導(dǎo)致灰泥(底泥)褪色。本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物不含腐蝕性配料。此外，添加到黏合劑中的無(wú)石灰附加劑組合物、水及混凝料可直接涂到蝕刻的鋼和非絲網(wǎng)包裹的擴(kuò)展聚苯乙烯底物上，因?yàn)槠湓鰪?qiáng)的黏結(jié)和流變性特性，進(jìn)而大大降低了建筑成本。
[0026]本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物具有延長(zhǎng)的擱置壽命，因?yàn)檫@些組合物為粉末，在粉末中，配料不會(huì)相互反應(yīng)，直到由水和黏合劑引起反應(yīng)。無(wú)石灰附加劑組合物包括受控釋放的配料，用于當(dāng)被加入水和黏合劑中時(shí)控制反應(yīng)速度。
[0027]本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物的配料包括乳化劑、增韌樹(shù)脂、粘結(jié)劑樹(shù)脂、用于提供潤(rùn)滑的泵送劑、流變控制劑、保水劑、憎水劑、保護(hù)層漆面、加速劑、減水劑及引氣劑的組合。增韌樹(shù)脂也可以為可塑劑。有效的無(wú)石灰附加劑組合物至少包括一組乳化劑、一組增韌樹(shù)脂及一組加速劑的組合。本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物具有環(huán)境友善度，因?yàn)榕淞喜缓?、磷酸鹽、苯酚、揮發(fā)性有機(jī)化合物、硝酸鹽或亞硝酸鹽。當(dāng)與粘結(jié)劑和水一起使用時(shí)，無(wú)石灰附加劑組合物的配料組合協(xié)調(diào)性地提供了有利的性能。
[0028]一些在本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物中使用的乳化劑(或水溶物)均包括過(guò)氧化二異丙苯和陽(yáng)離子表面活性劑比如小組I和II中的元素(包括但不限于鋰、鈉、鉀、鎂和鈣的)的堿土金屬陽(yáng)離子的多個(gè)直鏈烷基苯磺酸鹽。其可以單獨(dú)使用或組合使用。并且，非金屬陽(yáng)離子(包括但不限于銨、烷基銨、芳基銨的衍生物、氮苯的衍生物、吡咯的衍生物及哌啶的衍生物)的多個(gè)直鏈烷基苯磺酸鹽也可以使用。乳化劑具有各種用途，包括將有機(jī)化學(xué)物質(zhì)帶入水中形成溶液的能力。由Pilot Chemical C0.，CA, U.S.A.制備的CALSOFT.RTM.F-90、由 Norman, Fox&C0.，CA, U.S.A.制備的 N0RF0X.RTM.90 及由 Witco Corp.，CA, U.S.A.制備的WITC0NATE.RTM.90FLAKE為十二烷基苯磺酸的鈉鹽的例子，其作為生物可降解的固體形式存在。適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用的包括烷基芳基聚氧乙烯醚、復(fù)合硅樹(shù)脂與直鏈乙醇(CA Reg.N0.2935-50142)的混合物的例子為Wilbur-Ellis C0.，CA, U.S.A制備的R-11.RTM.SPREADER ACTIVATOR。應(yīng)當(dāng)理解:其他生物可降解的表面活性劑包括陽(yáng)離子、兩性及非離子的表面活性劑，其作為水中的有機(jī)聚合物的乳化劑，為可以在無(wú)石灰附加劑組合物中使用的等同物。多個(gè)堿土金屬陽(yáng)離子的直鏈烷基苯磺酸鹽、多個(gè)非金屬陽(yáng)離子的直鏈烷基苯磺酸鹽、多個(gè)堿土金屬陽(yáng)離子的直鏈烷基苯磺酸鹽及多個(gè)非金屬陽(yáng)離子的直鏈烷基苯磺酸鹽是最優(yōu)選的乳化劑，因?yàn)槠渚哂猩锟山到庑?。?yīng)當(dāng)理解:生物可降解的乳化劑是最優(yōu)選的。
[0029]一些在本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物中使用的增韌樹(shù)脂包括:橡膠，比如異戊二烯聚合物橡膠、異戊二烯共聚橡膠及苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(此后稱(chēng)為SBS)共聚橡膠；及水再分散聚合物比如乙二醇二乙酸酯/乙酸乙烯酯(此后稱(chēng)為EVA)聚合物及乙酸乙烯酯/柯赫酸乙烯(此后稱(chēng)為VA/VV)聚合物。這些聚合物為熱塑性材料。這些聚合物的增韌功能可以在對(duì)黏合劑進(jìn)行硬化時(shí)及硬化后的過(guò)程中防止出現(xiàn)龜裂擴(kuò)展及振動(dòng)，同時(shí)改進(jìn)了脆性黏合劑基體的摩擦阻力、柔韌性及沖擊抵抗力。無(wú)石灰附加劑組合物中使用的橡膠為固體碎屑的形式。碾碎的碎屑形式是優(yōu)選的。另外，優(yōu)選地使用尺寸對(duì)應(yīng)于16目沙子的碎屑。從而容易借助上述乳化劑而在無(wú)石灰附加劑組合物中分散橡膠。Kurary America, Inc.，NY, U.S.A.制備的SEPT0N.RTM.4033為異戊二烯聚合橡膠的一個(gè)例子，其適于作為無(wú)石灰的附加劑組合物的增韌樹(shù)脂使用。Exxon Mobil制備的VECTOR.RTM.2411為SBS共聚橡膠的一個(gè)例子，其適于作為無(wú)石灰的附加劑組合物的增韌樹(shù)脂使用。由Zeon Chemicals, KY, U.S.A.制備的NIP0L.RTM.1401LG (腈聚合物橡膠碎屑)為適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用的另一個(gè)例子。許多橡膠的混合物可以作為增韌樹(shù)脂使用。應(yīng)當(dāng)理解:化學(xué)組成與上述橡膠不同的其他橡膠及混合物也可以作為無(wú)石灰附加劑組合物中的等同物使用。當(dāng)被十二烷基苯磺酸鈉乳化劑、過(guò)氧化二異丙苯乳化劑或兩種乳化劑的組合乳化時(shí)，碎屑形式的異戊二烯聚合橡膠、異戊二烯共聚橡膠和SBS共聚物為無(wú)石灰附加劑組合物中的優(yōu)選橡膠。
[0030]為避免與任何商標(biāo)術(shù)語(yǔ)混淆，在本專(zhuān)利中，術(shù)語(yǔ)柯赫酸乙烯(VV)具有以下含義。VV是指具有混合長(zhǎng)度碳鏈的乙烯基酯，其中，碳鏈包括C9到Cll長(zhǎng)度的混合物。VA/VV共聚物和EVA共聚物作為特別涂設(shè)的乳膠粉出現(xiàn)，其可以在水中再分散，并且將水從由這些共聚物制成的配方中去掉時(shí)，具有不可逆成膜特性。適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用的 VA/VV 共聚物的例子包括 Momentive?Specialty Chemicals 制備的 AXILAT PAV29、DowChemical, MI, U.S.A.制備的 Dow Chemical, MI, U.S.A.，其為優(yōu)選的 VA/VV 共聚物。適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用的EVA共聚物的例子包括Wacker Polymer Systems LP, MI, U.S.A.制備的 VINNAPAS.RTM.RP140, VINNAPAS.RTM.RP245and VINNAPAS.RTM.RE5010N、Forbo Adhesives Synthetic Polymers, IL, U.S.A.制備的 DOW DLP214 及 Forbo AdhesivesSynthetic Polymers, IL, U.S.A.制備的 ELVACE.RTM.4085。聚醋酸乙烯酯(此后稱(chēng)為 PVA)聚合物與共聚物比如Dyno-Bond, Inc., ON, Canada制備的DYNO-BOND的組合也作為特別涂設(shè)的乳膠粉出現(xiàn)，其僅僅可以在水中再分散一次，并且適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用。應(yīng)當(dāng)理解:其他可再分散的共聚物也適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用。備選的可再分散共聚物的一個(gè)例子為 Wacker Polymer Systems LP, MI, U.S.A.制備的 VINNAPAS.RTM.RI554Z(乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯酯的共聚物)。
[0031]異戊二烯聚合橡膠、異戊二烯共聚橡膠、SBS共聚橡膠、VA/VV共聚物、EVA共聚物、PVA聚合物及PVA共聚物也作為本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物中的粘結(jié)劑使用。這些配料促進(jìn)了黏合劑、水、混凝料和無(wú)石灰附加劑組合物與底物之間的粘合，比如與在上述無(wú)石灰附加劑組合物中討論的灰泥(底泥)場(chǎng)合中的絲網(wǎng)和擴(kuò)展的聚苯乙烯底物和非絲網(wǎng)和擴(kuò)展的聚苯乙烯底物之間的粘合，及用于粘合到磚石和木制建筑結(jié)構(gòu)上。應(yīng)當(dāng)理解:配料的組合也可以在無(wú)石灰附加劑組合物中使用。
[0032]用于控制流變和提供潤(rùn)滑的泵送劑可以作為本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物的配料使用。當(dāng)通過(guò)噴射泵送方式涂設(shè)黏合劑、水、混凝料與無(wú)石灰附加劑組合物的混合物時(shí)，或借助泵送設(shè)備從較大批量的混合物中傳送較小批量的混合物時(shí)，所述泵送劑特別重要。泵送劑讓黏合劑、水、混凝料與無(wú)石灰附加劑組合物的混合物變濃，進(jìn)而增加了粘性，并且在泵送過(guò)程中減少了混合物的脫水。一些泵送劑包括聚乙烯氧化聚合物(例如:Dow Chemical, MI, U.S.A.制備的粘度為25攝氏度下1%的水溶液中1650_5500mPa.multidot.s 的 POLYOX.RTM.WSR-301 )、羥丙基甲基纖維素聚合物(例如:Dow ChemicalC0.,MI, U.S.A.制備的 METHOCEL.RTM.240、Samsung Fine Chemical, Ltd.，Korea 制備的HPMC MECELLOSE.RTM.)及輕丙基甲基纖維素聚合物(Samsung Fine Chemical, Ltd., Korea制備的HPMC MECELLOSE.RTM.)。應(yīng)當(dāng)理解:具有許多其他用于無(wú)石灰附加劑組合物的泵送劑，其包括但不限于:聚乙烯乙二醇聚合物及共聚物、聚丙烯酰胺聚合物及共聚物、黃原膠、瓜爾豆膠及其衍生物。聚乙烯乙二醇聚合物和瓜爾豆膠及其衍生物的組合是優(yōu)選的泵送劑，用于控制流變，并且為黏合劑、水、混凝料與無(wú)石灰附加劑組合物的混合物提供潤(rùn)滑。
[0033]上述泵送劑和增韌樹(shù)脂同時(shí)作為保水劑使用。保水劑減少了添加到無(wú)石灰附加劑組合物、黏合劑和混凝料混合物中的水量，進(jìn)而減小了硬化后的黏合劑的收縮并且增強(qiáng)了其強(qiáng)度。
[0034]在灰泥(底泥)特定場(chǎng)合的情況下，通常做法是將漆面涂設(shè)到硬化的灰泥(底泥)上，所述漆面作為憎水劑和最終的保護(hù)層漆面使用。本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物包括:配料，當(dāng)對(duì)黏合劑、水、混凝料和無(wú)石灰附加劑組合物的混合物進(jìn)行硬化時(shí)，所述配料提供了憎水性和原位保護(hù)層漆面。異戊二烯聚合物橡膠、異戊二烯共聚橡膠及SB共聚橡膠被認(rèn)為是憎水劑，而DYNO-BOND被認(rèn)為是無(wú)石灰附加劑組合物中的保護(hù)層漆面。
[0035]加速劑加快了早期強(qiáng)度增長(zhǎng)速度，并且縮短了黏合劑、水和無(wú)石灰附加劑組合物的混合物的設(shè)定(setting)時(shí)間。這對(duì)于根據(jù)混合物場(chǎng)合的環(huán)境條件來(lái)控制和易性是重要的。石灰通常用作加速劑，用于設(shè)定灰泥(底泥)場(chǎng)合中的黏合劑，并且不適合需要，因?yàn)槠鋵?duì)粉末產(chǎn)品的通氣具有腐蝕作用。本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物解決了該問(wèn)題。小組I和II中的元素的堿土金屬陽(yáng)離子的硫代硫酸鹽和包括硫代硫酸銨的銨陽(yáng)離子(例如由Expo Chemical C0.，Inc.，TX, U.S.A.實(shí)現(xiàn)的分布為60%的溶液，其由Goodpasture, Inc., TX, U.S.A.制備)、硫代硫酸鈉(例如由GeneralChemical Corp.，NJ, U.S.A.制備)、硫代硫酸鋰、硫代硫酸鉀、硫代硫酸鋇和硫代硫酸鈣(例如由 Best Sulfur Products, Div.0f AgFormulators, Inc.，CA, U.S.A.制備的BSP CAPTOR.RTM.和BSP CAPTOR.RTM.NSF，其為30%的硫代硫酸鈣的水溶液，或者為由Goodpasture, Inc., TX, U.S.A.制備的24%的水溶液)適于在無(wú)石灰附加劑組合物中使用。當(dāng)堿土金屬和銨的硫代硫酸鹽在商業(yè)上唯一可得的形式為水溶液時(shí)，水溶性堿土硫代硫酸鹽吸附于精細(xì)分割的碳酸鈣上，并且在對(duì)流烤箱中對(duì)所吸附的硫代硫酸鹽進(jìn)一步干燥，以便將其吸附為無(wú)石灰附加劑組合物的粉末。硫代硫酸鈣被認(rèn)為是無(wú)石灰附加劑組合物中的堿土金屬硫代硫酸鹽加速劑配料。其他加速劑可以包括選自以下小組的羧酸鈣鹽:甲酸鈣(比如 Amrut Industrial Products, Kalbadevi, Mumbai, India及 Shandong Xinruida Chemical Industry C0., Ltd., Zibo, Shandong, China 制備的Univar, Inc.Redmond, Washington, U.S.A., Command Chemical, CT, U.S.A.)> 乙酸?丐(例如 Shanghai Sungo Techno 1gy&Trade C0., Ltd., Pudong New Area, Shanghai, China、Henan Tianfu Chemical C0., Ltd., Zhengzhou, Henan, China 制備的 PHARMA RESOURCESINTERNAT1NAL, Winter Park, Florida, U.S.A.)及草酸鈣(比如 INTERNAT1NAL B1LOGICALLABORATORIES, Haryana, India 和 Island Pyrochemical Industries, Mineola New York, U.S.A.)，并且其適于在無(wú)石灰的附加劑中使用。
[0036]備選的加速劑通過(guò)提供本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物的有機(jī)化學(xué)組分的局部交聯(lián)或提供流變改變而執(zhí)行其功能。合適的交聯(lián)加速劑包括過(guò)氧化氫化合物和偶氮化合物，其產(chǎn)生自由基，所述自由基能夠與SBS共聚橡膠和異戊二烯聚合橡膠和共聚橡膠的雙鍵域發(fā)生反應(yīng)。過(guò)氧化物的例子包括過(guò)氧化二異丙苯(比如Arkema, Inc.，PA, U.S.A.制備的 D1-CUP40C 及 Akzo Nobel Polymer Chemicals, LLC, IL, U.S.A.制備的 PERKAD0X.RTM.BC-40B-GR-DD 及 Atofina Chemicals, PA, U.S.A.制備的 LUPEROX.RTM.DC99)和過(guò)氧化苯甲酰(例如 Akzo Nobel Polymer Chemicals, LLC, IL, U.S.A.制備的 PERKADOX.RTM.API GRANULAR 和 Atofina Chemicals, PA, U.S.A.制備的 LUPEROX.RTM.A98 及 LUPEROX.RTM.A75)。應(yīng)當(dāng)理解:其他過(guò)氧化物包括但不限于二烷基和芳基的過(guò)氧化物及過(guò)氧化氫物，并且其適于在無(wú)石灰附加劑組合物中作為加速劑使用。偶氮化合物的例子包括Akzo NobelPolymer Chemicals, LLC, IL, U.S.A.制備的 PERKADOX.RTM.ACCN (其化學(xué)式為:1，I’ -azodi (hexahydrobenzonitr ile))及 Wako Chemicals U.S.A., Inc., VA, U.S.A.制備的 VA-085(其化學(xué)式為 2，2’ -Azobis {2-methyl-N-[2-(1-hydroxybuthyl) ]prop1namide)。應(yīng)當(dāng)理解:其他偶氮化合物也適于在無(wú)石灰附加劑組合物中作為加速劑使用。過(guò)氧化二異丙苯被視為是用于無(wú)石灰附加劑組合物的交聯(lián)加速劑。應(yīng)當(dāng)理解:交聯(lián)加速劑可以在無(wú)石灰附加劑組合物中單獨(dú)使用，或與硫代硫酸鹽加速劑結(jié)合使用。
[0037]在本發(fā)明的無(wú)石灰附加劑組合物中有用的另一種用于對(duì)黏合劑、水、混凝料及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物加速硬化的加速劑為緩沖成酸劑。除了加速劑性能外，該配料還是無(wú)石灰附加劑組合物中的引氣劑。引氣劑將微小氣泡引入水凝水泥中，以便改善水泥對(duì)結(jié)凍和解凍濕氣循環(huán)的耐久性。引氣劑增加了新的水凝水泥的和易性，并且消除或減小了分凝和流出(bleeding)。同時(shí)作為引氣劑的合適加速劑的一個(gè)例子為SUPERSPREAD.RTM.7000，其為包括脂肪族聚羧酸鹽、烷基芳基聚氧乙二醇、丁醇和異丙醇及ShellChemicals, U.S.A.制備的NE0D0L.RTM.91_6在內(nèi)的配料組合。上述一些乳化劑也可以作為無(wú)石灰附加劑組合物中的引氣劑使用。
[0038]在美國(guó)專(zhuān)利7625960的配方中，加速劑的選擇雖然重要，但不是特別關(guān)鍵，因?yàn)樵趯?duì)混合物硬化的一般過(guò)程中，需要對(duì)水凝水泥、一組混凝料和水的混合物進(jìn)行硬化的加速劑的量很少。此時(shí)，硫代硫酸鈣為優(yōu)選的硫代硫酸鹽加速劑。為了滿(mǎn)足澳大利亞AS3700標(biāo)準(zhǔn)中的指南，有必要改變配方。此外，需要加劇縮短當(dāng)前可接受的天數(shù)和星期數(shù)，其用于固化水凝水泥、一組混凝料和水的混合物，并且用于將混合物硬化到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)針對(duì)砂漿和灰泥(底泥)的最低和可接受的壓縮強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)(PSI/MPA)。
[0039]為了增加壓縮強(qiáng)度并且縮短固化時(shí)間，需要急劇增加加速劑的量。已證明硫代硫酸鈣不穩(wěn)定，并且當(dāng)其數(shù)量增加時(shí)變得容易揮發(fā)。最顯著的后果是幾乎不可能獲得混合物的任何實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的可控和類(lèi)似結(jié)果。在進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試和研究后，選擇甲酸鈣作為優(yōu)選的加速劑，從而代替硫代硫酸鈣。已經(jīng)證明:當(dāng)大量使用時(shí)，其非常穩(wěn)定并且恒定，但其縮短了混合物的“托灰板壽命”。
[0040]水泥凝固時(shí)間可以調(diào)整，并且托灰板壽命可以借助緩凝劑而延長(zhǎng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn):包括葡萄糖酸鹽在內(nèi)并且選自葡萄糖酸鎂、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鈉和葡萄糖酸鈣組成的小組的一個(gè)或多個(gè)緩凝劑，充分延緩了水凝水泥、混凝料和水的混合物，以及延長(zhǎng)了其“托灰板壽命”。在嚴(yán)格測(cè)試后，葡萄糖酸鈉為優(yōu)選的緩凝劑，因?yàn)槠淇梢匝泳徎旌衔?，，從而較大程度上延長(zhǎng)“托灰板壽命”，并且發(fā)現(xiàn)葡萄糖酸鈉與其他附加劑之間更加協(xié)調(diào)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn):當(dāng)水凝水泥、一組混凝料和水的混合物中使用的葡萄糖酸鈉的數(shù)量恒為同批次混合物中甲酸鈣數(shù)量的10%時(shí)，涂設(shè)灰泥(底泥)或砂漿的結(jié)果不僅是類(lèi)似和可控的結(jié)果，并且也是非?？深A(yù)測(cè)的結(jié)果。水凝水泥混合物的固化時(shí)間從28天減少到3天，并且壓縮強(qiáng)度的增加超過(guò)125%。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)伴有對(duì)應(yīng)比例數(shù)量并且作為附加劑中的緩凝劑使用的葡萄糖酸鈉時(shí)，作為加速劑使用的大量甲酸鈣產(chǎn)生了壓縮強(qiáng)度(PSI/MPA)劇烈增加和水凝水泥、一組混凝料和水的混合物的固化時(shí)間縮短的協(xié)同效果。
[0041]填料也可以作為無(wú)石灰附加劑組合物的配料。填料具有許多用途，包括其吸附在無(wú)石灰附加劑組合物中使用的任何液體配料的能力，以便將無(wú)石灰附加劑組合物設(shè)置成干燥粉末。填料也可以用于控制黏合劑、水、混凝料和無(wú)石灰附加劑組合物的混合物的流變性，以便改善混合物硬化過(guò)程中的和易性、泵送效率和坍塌。在無(wú)石灰附加劑組合物使用的一些填料包括研磨到200目大小的珍珠巖(一種天然形成的硅質(zhì)火山巖，其在原礦狀態(tài)時(shí)呈現(xiàn)灰黑色，而將其快速加熱到超過(guò)870攝氏度時(shí)，像爆米花一樣膨脹并且呈現(xiàn)白色)、IMERYS Performance Minerals, GA.，U.S.A.提供的 MICRO-WHITE.RTM.100CALCIUMCARBONATE,及硅藻土(比如，Eagle-Picher Minerals, Inc., NV, U.S.A.制備的 CELATOM.RTM.-MN33)。
[0042]著色劑比如染料和顏料也可作為配料加入無(wú)石灰附加劑組合物中，而不會(huì)惡化未硬化及硬化形式的黏合劑、水、混凝料和無(wú)石灰附加劑組合物的混合物的性能。使用著色劑可以不必在精飾結(jié)構(gòu)比如灰泥(底泥)上涂漆，進(jìn)而讓無(wú)石灰附加劑組合物成為一種更有效和經(jīng)濟(jì)的制備灰泥(底泥)的方式。
[0043]無(wú)石灰附加劑包括:大約0.238磅(107.95克)到大約0.322磅(146.06克)的十二烷基苯磺酸鈉乳化劑、大約0.051磅(23.133克)到大約0.069磅(31.298克)的過(guò)氧化二異丙苯乳化劑、或每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約0.289磅(131.09克)到大約0.391磅(177.35克)的一組乳化劑、每1600磅(725.748千克)且由所述一組乳化劑乳化的水凝水泥中大約1.012磅(459.04克)到大約1.369磅(620.97克)的一組增韌樹(shù)脂、每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約11.56磅(5.2435千克)到大約15.64磅(7.0942千克)的且用于對(duì)包含水凝水泥在內(nèi)的混合物進(jìn)行硬化的一組加速劑、每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約1.156磅(524.35克)到大約1.564磅(709.42克)的一組保水劑/減水劑(葡萄酸鈉是優(yōu)選的)、一組混凝料、水和無(wú)石灰附加劑組合物。無(wú)石灰附加劑也可以進(jìn)一步包括:每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約0.15磅(68.039克)到大約3.2磅(1.451克)的一組引氣劑，用于在包括水凝水泥、一組混凝料、水及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物中形成微囊化空氣粒子。另外，無(wú)石灰附加劑也可以進(jìn)一步包括:每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約2磅(907.18克)到大約4磅(1.814千克)的一組保護(hù)層樹(shù)脂，用于在硬化產(chǎn)品的外表面上形成涂層，所述硬化產(chǎn)品由包括水凝水泥、一組混凝料、水及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物形成。無(wú)石灰附加劑也可以進(jìn)一步包括:每1600磅(725.748千克)水凝水泥中大約0.25磅(113.40克)到大約1.25磅(566.99克)的一組粘合樹(shù)脂，用于有效地將包括水凝水泥、一組混凝料、水及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物粘合到一組底物上。無(wú)石灰附加劑也可以進(jìn)一步包括:每1600磅(725.748千克)水凝水泥中少于4.5磅(2.41千克)的一組保水劑，用于減少添加到包括水凝水泥、一組混凝料、水及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物中的水量?’及每1600磅(725.748千克)水凝水泥中少于1.5磅(68.039克)的一組泵送劑，用于對(duì)包括水凝水泥、一組混凝料、水及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物提供流變控制。
[0044]在優(yōu)選實(shí)施例中，十二烷基苯磺酸鈉用于將異戊二烯橡膠乳化并且將空氣引入砂漿或灰泥(底泥)混合物中。參考一些實(shí)施例，十二烷基苯磺酸鈉減小了 17.5%以便減小引入砂漿混合物中的空氣量，從而滿(mǎn)足澳大利亞AS3700標(biāo)準(zhǔn)。
[0045]為防止異戊二烯橡膠乳化不充分，在配方中加入過(guò)氧化二異丙苯，以協(xié)助并且完成異戊二烯橡膠的乳化過(guò)程。已經(jīng)發(fā)現(xiàn):過(guò)氧化二異丙苯和十二烷基苯磺酸鈉的組合的協(xié)同效果強(qiáng)于十二烷基苯磺酸鈉或過(guò)氧化二異丙苯單獨(dú)的效果。借此，異戊二烯橡膠得以徹底乳化，并且相對(duì)于減少發(fā)生之前，是一種更可控和穩(wěn)定的夾帶空氣的產(chǎn)品，并且產(chǎn)生了更大的和易性。
[0046]在過(guò)去，甲基乙基纖維素羥基聚合物及聚乙烯氧化聚合物用作泵送劑。這些聚合物不是優(yōu)選的，因?yàn)槠錈o(wú)法單獨(dú)經(jīng)濟(jì)地用作泵送劑。已證實(shí):聚乙烯乙二醇可以視為泵送劑。在對(duì)許多干燥粉末形式的聚乙烯乙二醇變種進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試和研究后，發(fā)現(xiàn)雖然許多聚乙烯乙二醇變種將與附加劑中的其他化學(xué)物質(zhì)一起起作用，聚乙烯乙二醇3350的表現(xiàn)最好。同時(shí)發(fā)現(xiàn):瓜爾豆膠可以視為泵送劑。同時(shí)發(fā)現(xiàn):聚乙烯乙二醇3350和瓜爾豆膠的組合的協(xié)同效果大于聚乙烯乙二醇3350或瓜爾豆膠單獨(dú)的效果。另外，同時(shí)發(fā)現(xiàn):聚乙烯乙二醇3350和瓜爾豆膠的組合產(chǎn)生的泵送劑等同于甲基乙基纖維素羥基和聚乙烯氧化聚合物的組合產(chǎn)生的泵送劑，可以更經(jīng)濟(jì)的方式購(gòu)買(mǎi)到，與其他化學(xué)物質(zhì)均衡地兼容，并且具有更強(qiáng)的保水性和延長(zhǎng)的托灰板壽命。
[0047]硅質(zhì)火山巖為現(xiàn)有的用來(lái)增加和易性和保水性的配方。其在優(yōu)選實(shí)施例中完全沒(méi)有，因?yàn)槠浔憩F(xiàn)不佳。在配方中添加聚乙烯乙二醇3350和瓜爾豆膠有助于提高保水性和延長(zhǎng)托灰板壽命。十二烷基苯磺酸鈉和過(guò)氧化二異丙苯的組合不僅徹底將異戊二烯橡膠乳化，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn):該組合將PAV29徹底乳化，其同時(shí)有助于并且增加了保水性、延長(zhǎng)了托灰板壽命，同時(shí)增強(qiáng)了和易性。
[0048]將葡萄酸鈉作為緩凝劑和固化輔助劑添加到優(yōu)選的配方中，以便控制凝固時(shí)間和水泥的固化。葡萄酸鈉為緩凝劑，因?yàn)槠浜写罅克?，并且減緩了水的表面蒸發(fā)率。這增加了水，延長(zhǎng)了灰泥(底泥)或砂漿的托灰板壽命及保水性。
[0049]可以借助幾種不同的工序分配無(wú)石灰附加劑組合物的數(shù)量。無(wú)石灰附加劑組合物可以借助具有適當(dāng)容量的鏟子大量運(yùn)輸，進(jìn)而為每袋水凝水泥提供正確的無(wú)石灰附加劑組合物分量?；蛘?，可以將包含已知量的無(wú)石灰附加劑組合物的水溶性袋子加入水、水凝水泥和混凝料的混合物中，以便形成適當(dāng)?shù)幕旌衔?。另一種工序包括將無(wú)石灰附加劑組合物預(yù)先混入水凝水泥中。最后一種工序的效率不高，因?yàn)樯鲜雠垦b運(yùn)要求的緣故。
[0050]無(wú)石灰附加劑組合物可以在一種方法中使用，在該方法中，包含附加劑的混凝土類(lèi)型的組合物涂到建筑物的底物上。例如，無(wú)石灰附加劑組合物、水凝水泥、一組混凝料和水的組合作為磚石組合物而涂設(shè)到底物上。該磚石組合物可作為結(jié)構(gòu)上的表面涂層。磚石組合物可以涂設(shè)于其上的底物包括典型的墻面建筑材料，比如:建筑塊(例如混凝土磚石單元)、磚塊(比如混凝土或粘土磚)、具有網(wǎng)孔的木板墻、具有蝕刻表面和網(wǎng)孔的鋼表面、混凝土墻(提拔式)、具有網(wǎng)孔的石膏灰膠紙夾板、具有網(wǎng)孔或沒(méi)有網(wǎng)孔的泡沫板及土坯墻。
[0051]概括而言，無(wú)石灰附加劑組合物包括配料的組合。無(wú)石灰附加劑組合物的配料包括乳化劑、增韌樹(shù)脂、粘合樹(shù)脂、用于提供潤(rùn)滑的泵送劑、流變控制劑、保水劑、憎水劑、保護(hù)層漆面、加速劑、減水劑和引氣劑的組合。無(wú)石灰附加劑組合物為石灰的完全替換。無(wú)石灰附加劑組合物的配料具有特定用途，當(dāng)與包含水凝水泥的黏合劑結(jié)合使用時(shí)，其產(chǎn)生優(yōu)化的性能。無(wú)石灰附加劑組合物不具有腐蝕性，從而工人可安全使用，且其具有流變特性，因此其適于在包括混凝土、砂漿、薄膠泥和灰泥或底泥在內(nèi)的各種場(chǎng)合下使用。
[0052]雖然參考其優(yōu)選實(shí)施例特別展示和描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對(duì)上述及其他實(shí)施例做出形式和細(xì)節(jié)上的更改。比如，無(wú)石灰附加劑組合物中可以使用加速劑比如羧酸的鈣鹽(例如甲酸鈣、乙酸鈣和草酸鈣)。由包括炭黑、金屬氧化物(例如氧化鐵、氧化鉻和氧化鈦)及酞菁染料在內(nèi)的顏料組成的著色劑可以在無(wú)石灰附加劑組合物中使用?；谝唤M萘磺酸鹽的乳化劑在無(wú)石灰附加劑組合物中也有效。包括但不限于尼龍、聚酯纖維、聚乙烯和聚丙烯及芳族聚酰胺在內(nèi)的人造纖維及玻璃纖維可以在無(wú)石灰附加劑組合物中作為填料和流變控制劑使用?？梢酝ㄟ^(guò)改變無(wú)石灰附加劑組合物中加速劑的數(shù)量并且通過(guò)在無(wú)石灰附加劑組合物中使用緩凝劑來(lái)控制黏合劑、水、混凝料及無(wú)石灰附加劑組合物的混合物的硬化速度。
[0053]在另一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)石灰附加劑組合物的使用方法也可以包括步驟，其中，無(wú)石灰附加劑組合物、水凝水泥、一組混凝料和水的組合作為磚石組合物涂設(shè)到底物上，其選自以下小組:混凝土組合物、砂漿組合物、灰泥(底泥)組合物及薄膠泥組合物。
[0054]在又一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)石灰附加劑組合物的使用方法也可以包括步驟，其中，無(wú)石灰附加劑組合物、水凝水泥、一組混凝料和水的組合作為灰泥(底泥)組合物而直接涂設(shè)到擴(kuò)展的聚苯乙烯底物上。
[0055]工業(yè)/制備凝固混合操作指南
[0056]用于形成文中揭露的“精飾”或“隨時(shí)面市”的附加劑配方的各種原始化學(xué)物質(zhì)中的每一種具有可變的分子量和密度、大小及外形。一些為天然顆粒，并且具有與精制食鹽類(lèi)似的一致性，而其他化學(xué)物質(zhì)可以為天然顆粒，同時(shí)類(lèi)似于蔗糖。一些粉末狀的配料明顯濃于其他配料。一些化學(xué)物質(zhì)具有類(lèi)似“薄片”的外形，而其他的則具有類(lèi)似“碎屑”的外形。由于分子量、密度、大小等可變，因此，混合方式至關(guān)重要，以避免“欠混合(不均勻性)”或“過(guò)混合(分離)”。當(dāng)附加劑中的原始化學(xué)物質(zhì)沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間充分混合以便徹底和均勻地分布于整個(gè)混合物中，則發(fā)生不均勻性,導(dǎo)致混合物的一些區(qū)域的化學(xué)物質(zhì)不夠,或混合物的其他區(qū)域中的化學(xué)物質(zhì)集中或過(guò)多。當(dāng)附加劑中的原始化學(xué)物質(zhì)混合太久時(shí)，發(fā)生分離，導(dǎo)致較重或較密的化學(xué)物質(zhì)自身通過(guò)底部最輕的化學(xué)物質(zhì)而與較輕的化學(xué)物質(zhì)分離，并且沉落到攪拌器底部。較輕的化學(xué)物質(zhì)趨于朝上“漂浮”在攪拌器的頂部，最輕的化學(xué)物質(zhì)位于頂部。必須同時(shí)避免“欠混合”和“過(guò)混合”，以獲得理想結(jié)果。
[0057]所公開(kāi)的附加劑混合方法通過(guò)兩種不同的方式實(shí)現(xiàn)，其取決于所需要的成品的數(shù)量。如果希望的結(jié)果為 400磅或稍小的成品數(shù)量，并且化學(xué)攪拌器的對(duì)用容量為10立方英尺，則可以將所有用于形成配方的原始化學(xué)物質(zhì)的100%在10立方英尺的攪拌器中同時(shí)混合起來(lái)。在對(duì)所有化學(xué)物質(zhì)攪拌適當(dāng)時(shí)間后，所形成的混合物均勻分布。
[0058]在對(duì)超過(guò)400磅的附加劑進(jìn)行攪拌的過(guò)程中，在所有原始化學(xué)物質(zhì)分離之前，難以讓攪拌在一起的所有原始化學(xué)物質(zhì)達(dá)到完全均勻。因此，當(dāng)對(duì)超過(guò)400磅的成品進(jìn)行混合時(shí)，最好改變混合方法，其這樣進(jìn)行:在10立方英尺或稍小的攪拌器中，將適當(dāng)比例的乳化劑、增韌樹(shù)脂、保護(hù)層樹(shù)脂、引氣劑、粘合樹(shù)脂、泵送劑及少量保水劑/減水劑混合適當(dāng)時(shí)間。將這些原始化學(xué)物質(zhì)的組合適當(dāng)稱(chēng)為“超關(guān)鍵物質(zhì)”。
[0059]用于形成配方的原始化學(xué)物質(zhì)的平衡處為緩凝劑，其也是“主要的”保水劑/減水劑和加速劑。將這兩種原始化學(xué)物質(zhì)的組合稱(chēng)為“非關(guān)鍵物質(zhì)”。然后，在容量大于10立方英尺的攪拌器中，將這種“超關(guān)鍵物質(zhì)”與“非關(guān)鍵物質(zhì)”的組合以其適當(dāng)重量百分比混合適當(dāng)時(shí)間，以便產(chǎn)生完全均勻的混合物。較大的攪拌器的整體容量直接對(duì)應(yīng)于將在給定時(shí)間混合起來(lái)的附加劑的數(shù)量或重量。
[0060]現(xiàn)場(chǎng)凝固混合操作指南
[0061 ] 對(duì)于20公斤的水泥袋磚、塊或石頭砂漿混合物
[0062]將9-10升清水加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)。
[0063]加入20公斤水泥。
[0064]根據(jù)以下啟示加入150克附加劑。
[0065]混合最少1.5分鐘,如果可行的話,混合2.5分鐘(如果在獨(dú)輪車(chē)中，則混合必須積極和徹底)。
[0066]將16-18次標(biāo)準(zhǔn)2號(hào)鏟子數(shù)量(大約5.5千克/標(biāo)準(zhǔn)鏟子)的洗過(guò)的砂漿用砂加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)中。
[0067]混合最少5分鐘，如果可行的話，混合7.5分鐘。
[0068]為了獲得最好的和易性，可以“零星地”加入額外的水。
[0069]對(duì)于20公斤的水泥袋抹灰砂漿混合物
[0070]將9-10升清水加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)。
[0071]加入20公斤水泥。
[0072]根據(jù)以下啟示加入215克附加劑。
[0073]混合最少1.5分鐘，如果可行的話，混合2.5分鐘(如果在獨(dú)輪車(chē)中，則混合必須積極和徹底)。
[0074]將18-20次標(biāo)準(zhǔn)2號(hào)鏟子數(shù)量(大約5.5千克/標(biāo)準(zhǔn)鏟子)的洗過(guò)的灰泥砂子加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)中。
[0075]混合最少5分鐘,如果可行的話,混合7.5分鐘。
[0076]為了獲得最好的和易性，可以“零星地”加入額外的水。
[0077]對(duì)于94磅的水泥袋灰泥砂漿混合物
[0078]將5加侖升清水加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)。
[0079]加入94磅水泥。
[0080]根據(jù)以下啟示加入I磅附加劑。
[0081]混合最少1.5分鐘,如果可行的話,混合2.5分鐘(如果在獨(dú)輪車(chē)中，則混合必須積極和徹底)。
[0082]將18-24次標(biāo)準(zhǔn)2號(hào)鏟子數(shù)量(大約12.5磅/標(biāo)準(zhǔn)鏟子)的洗過(guò)的灰泥砂子加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)中。
[0083]混合最少5分鐘，如果可行的話，混合7.5分鐘。
[0084]為了獲得最好的和易性，可以“零星地”加入額外的水。
[0085]對(duì)于94磅(LB)的水泥袋磚、塊或石頭砂漿混合物
[0086]將5加侖升清水加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)。
[0087]加入94磅水泥。
[0088]根據(jù)以下啟示加入I磅附加劑。
[0089]混合最少1.5分鐘,如果可行的話,混合2.5分鐘(如果在獨(dú)輪車(chē)中，則混合必須積極和徹底)。
[0090]將22-28次標(biāo)準(zhǔn)2號(hào)鏟子數(shù)量(大約12.5磅/標(biāo)準(zhǔn)鏟子)的洗過(guò)的砂漿用砂加入砂漿混合器或獨(dú)輪車(chē)中。
[0091 ] 混合最少5分鐘，如果可行的話，混合7.5分鐘。
[0092]為了獲得最好的和易性，可以“零星地”加入額外的水。
[0093]除了化學(xué)物質(zhì)的配方外，附加劑成功的另一個(gè)重要部分是僅僅將水、水泥和附加劑混合1.5-2.5分鐘。水引起了化學(xué)物質(zhì)的乳化鏈反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)物質(zhì)被乳化時(shí)，其又開(kāi)始對(duì)水泥“改性”，并且?guī)?lái)了特殊性能，即增強(qiáng)的和易性和粘性、引氣性、增韌性、粘合性、泵送性、保水/減水性、憎水性、保護(hù)層漆面和增強(qiáng)的PSI/MPA(強(qiáng)度)。該事項(xiàng)同樣對(duì)磚、塊或石頭砂漿及灰泥或抹灰砂漿適于。
[0094]雖然結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本發(fā)明可以通過(guò)許多其他形式實(shí)施。
[0095]正如文中所用，除非另行指定，用于描述普通對(duì)象或配料的次序形容詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅僅表示提及了類(lèi)似對(duì)象的不同例子而已，絕不刻意暗示提及了所描述的對(duì)象必須臨時(shí)、在空間上、在排序上或以任何其他方式具有給順序，除非特別這樣指出。
[0096]在整篇說(shuō)明書(shū)中提及的“一個(gè)例子”、“一個(gè)實(shí)施例”或“單個(gè)實(shí)施例”是指結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在本說(shuō)明書(shū)的許多位置出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在單個(gè)實(shí)施例中”并不必然都表示相同的實(shí)施例，而是可以為相同的實(shí)施例。另外，根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解:特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何適當(dāng)方式在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中結(jié)合起來(lái)。
[0097]類(lèi)似地，應(yīng)當(dāng)理解:在上述發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各種特征或配料有時(shí)在單個(gè)實(shí)施例、附圖或其描述中成組設(shè)置，以便簡(jiǎn)化描述，并且有助于理解各種發(fā)明特性的一個(gè)或多個(gè)。然而，不應(yīng)當(dāng)將本說(shuō)明書(shū)的方法解釋為反映了這樣的旨意:要求保護(hù)的發(fā)明所需要的特征多于在每個(gè)權(quán)利要求中明確引用的特征。而是，正如接下來(lái)的權(quán)利要求所反映，發(fā)明特性存在于比單個(gè)前述揭露的實(shí)施例的所有特征數(shù)量少的特征中。詳細(xì)描述之后的任何權(quán)利要求在此明確融合在該詳細(xì)描述中，且每個(gè)權(quán)利要求自身為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。
[0098]此外，雖然文中描述的一些實(shí)施例包含一些特征，而沒(méi)有包括其他實(shí)施例中包含的特征，不同實(shí)施例的特征組合在本發(fā)明范圍內(nèi)，并且形成了不同的實(shí)施例，正如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解的那樣。任何例子或?qū)嵤├奶卣骺梢匀魏魏侠斫M合的方式使用。
[0099]因此，雖然已描述了所認(rèn)定的發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將明白:在未脫離發(fā)明精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行其它和進(jìn)一步的修改，所有這些變化和修改均被保護(hù)并且落入本發(fā)明范圍內(nèi)。
[0100]雖然已經(jīng)參考結(jié)構(gòu)的特定細(xì)節(jié)揭露了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)將其理解為通過(guò)舉例方式提供，而不是對(duì)發(fā)明范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對(duì)包含附加劑組合物、水凝水泥、一組混凝料和水在內(nèi)的混合物進(jìn)行硬化的無(wú)石灰附加劑組合物，所述附加劑組合物為干燥粉末，所述附加劑組合物包括: 一個(gè)或多個(gè)乳化劑，乳化劑包括堿土金屬陽(yáng)離子的線性烷基苯磺酸鹽；及一個(gè)或多個(gè)增韌樹(shù)脂，所述增韌樹(shù)脂選自小組:異戊二烯聚合物橡膠、異戊二烯共聚橡膠、苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯共聚橡膠和腈聚合物橡膠 '及 一個(gè)或多個(gè)加速劑，其包括選自以下小組的羧酸鈣鹽:甲酸鈣、乙酸鈣和草酸鈣 '及一個(gè)或多個(gè)緩凝劑，其包括選自葡萄糖酸鎂、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鈉和葡萄糖酸鈣組成的葡萄糖酸鹽小組。
2.一種用于對(duì)包含附加劑組合物、水凝水泥、一組混凝料和水在內(nèi)的混合物進(jìn)行硬化的無(wú)石灰附加劑組合物，所述附加劑組合物為干燥粉末，所述附加劑組合物包括: 一個(gè)或多個(gè)乳化劑，乳化劑包括過(guò)氧化二異丙苯；及 一個(gè)或多個(gè)增韌樹(shù)脂，所述增韌樹(shù)脂選自小組:異戊二烯聚合物橡膠、異戊二烯共聚橡膠、苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯共聚橡膠和腈聚合物橡膠；及 一個(gè)或多個(gè)加速劑，其包括選自以下小組的羧酸鈣鹽:甲酸鈣、乙酸鈣和草酸鈣 '及一個(gè)或多個(gè)緩凝劑，其包括選自葡萄糖酸鎂、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鈉和葡萄糖酸鈣組成的葡萄糖酸鹽小組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加劑組合物，其特征在于:所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉和過(guò)氧化二異丙苯的線性烷基苯磺酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的附加劑組合物，進(jìn)一步包括: 至少一個(gè)保護(hù)層樹(shù)脂；所述保護(hù)層樹(shù)脂包括聚醋酸乙烯酯乳液的聚合物與共聚物的組合； 其中，一個(gè)保護(hù)層樹(shù)脂在根據(jù)該混合物形成的硬化產(chǎn)品的外表面上設(shè)置涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的附加劑組合物，其特征在于:所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉和過(guò)氧化二異丙苯的線性烷基苯磺酸鹽。
6.一種粘性組合物，其包括根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任何一項(xiàng)所述的具有水凝水泥的無(wú)石灰附加劑組合物，所述粘性組合物為干燥粉末的形式，因此使得針對(duì)每1600磅(725.748千克)水凝水泥，所述粘性組合物包括以下混合物: 0.289磅(131.09克)到0.391磅(177.35克)的所述一個(gè)或多個(gè)乳化劑；及 1.012磅(459.04克)到1.369磅(620.97克)的所述一個(gè)或多個(gè)增韌樹(shù)脂；及 11.56磅(5.2435千克)到15.64磅(7.0942千克)的所述一個(gè)或多個(gè)加速劑；及 1.156磅(524.35克)到1.564磅(709.42克)的所述一個(gè)或多個(gè)保水劑/減水劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘性組合物，其特征在于:所述混合物進(jìn)一步包括: 0.15磅(68.039克)3.2磅(1.451克)的至少一個(gè)引氣劑，所述引氣劑選自小組:脂肪族聚羧酸鹽、烷基芳基聚氧乙二醇、丁醇和異丙醇、堿土金屬陽(yáng)離子的線性烷基苯磺酸鹽、非金屬陽(yáng)離子的線性烷基苯磺酸鹽；其中 所述引氣劑在所述混合物中提供了微囊化空氣粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘性組合物，其特征在于:所述混合物進(jìn)一步包括: 2磅(907.18克)到大約4磅(1.814千克)的至少一個(gè)保護(hù)層樹(shù)脂；所述保護(hù)層樹(shù)脂包括聚醋酸乙烯酯乳液的聚合物與共聚物的組合；所述保護(hù)層樹(shù)脂在根據(jù)該混合物形成的硬化產(chǎn)品的外表面上設(shè)置涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘性組合物，其特征在于:所述混合物進(jìn)一步包括: 0.25磅(113.40克)到大約1.25磅(566.99克)的至少一個(gè)粘合樹(shù)脂，用于增強(qiáng)所述混合物的粘合性，所述粘合樹(shù)脂選自以下小組:異戊二烯聚合物橡膠、異戊二烯共聚橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚橡膠、腈共聚橡膠、乙酸乙烯酯/柯赫酸乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和聚醋酸乙烯酯共聚物。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘性組合物，其特征在于:所述混合物進(jìn)一步包括: 少于4.5磅(2.41千克)的至少一個(gè)保水劑，用于減少添加到所述混合物中的水量，所述保水劑選自以下小組:異戊二烯聚合物橡膠、異戊二烯共聚橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚橡膠、聚醋酸乙烯酯/柯赫酸乙烯共聚物、聚乙烯乙二醇聚合物、聚乙烯乙二醇共聚物、聚丙烯酰胺聚合物、聚丙烯酰胺共聚物、黃原膠和瓜爾豆膠；及 少于大約1.5磅(68.039克)的至少一個(gè)泵送劑，用于對(duì)所述混合物提供流變控制，所述泵送劑選自以下小組:聚乙烯乙二醇聚合物、聚乙烯乙二醇共聚物、聚丙烯酰胺聚合物、聚丙烯酰胺共聚物、黃原膠和瓜爾豆膠。
11.根據(jù)權(quán)利要求 6所述的粘性組合物，其特征在于:所述堿土金屬陽(yáng)離子為選自以下小組的堿土金屬陽(yáng)離子:鋰、鈉、鉀、鎂和鈣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粘性組合物，其特征在于:所述水再分散聚合物為選自以下小組的再分散聚合物:乙酸乙烯酯/柯赫酸乙烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯聚合物及聚醋酸乙烯酯共聚物。
13.—種結(jié)合有根據(jù)權(quán)利要求1-2中任何一項(xiàng)所述的無(wú)石灰附加劑組合物的提煉的聚苯乙烯底物,進(jìn)一步包括: 與所述附加劑混合的水凝水泥、一組混凝料及水，所述附加劑作為灰泥(底泥)組合物直接涂設(shè)到擴(kuò)展的聚苯乙烯底物上。
14.一種附加劑混合方法，包括如下步驟: 在大約10立方英尺或稍小的第一攪拌器中將一個(gè)或多個(gè)乳化劑、一個(gè)或多個(gè)增韌樹(shù)月旨、保護(hù)層樹(shù)脂、一個(gè)或多個(gè)引氣劑、粘合樹(shù)脂的第一混合物預(yù)先混合起來(lái)；及 將保水劑和加速劑的第二混合物混合起來(lái)；然后 在大于所述第一攪拌器的第二攪拌器中將所述第一和第二混合物攪拌起來(lái)，以便實(shí)現(xiàn)均勻混合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于:所述第一混合物進(jìn)一步包括保水劑或減水劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于:所述第一混合物進(jìn)一步包括泵送劑。
【文檔編號(hào)】C04B24/16GK104045256SQ201410100567
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】加納·戴克·瓦 申請(qǐng)人:加納·戴克·瓦