專利名稱：混凝土或砂漿的噴射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用特定的二氧化硅，具體地是沉淀二氧化硅和鋁化合物，尤其是硫酸鋁或明磯的含水懸浮液完成的混凝土或砂漿的噴射方法。
本發(fā)明還涉及使用這種含水懸浮液作為待噴射混凝土或砂漿的添加劑。
人們清楚地知道，使用混凝土或砂漿噴射方法可在載體，即待被施用混凝土的表面上涂一層噴射混凝土或砂漿。
現(xiàn)在，有兩類混凝土或砂漿噴射方法，在這種情況下，就是干法噴射法和濕法噴射法。
在干法噴射混凝土的方法中，首先制備含有任何常見的混凝土或砂漿無(wú)水組分的干混合物，即含有水泥、顆粒材料(在砂漿的情況下是砂，在混凝土的情況下，是較粗的顆粒材料，如礫石和/或卵石，一般地是砂)和視需要而存在的呈固體狀添加劑的混合物；然后一般地采用氣動(dòng)方法在管道中由壓縮空氣將這種干混合物(一般地，最高溫含量為2-4％)送到噴嘴；這時(shí)在噴嘴處用水進(jìn)行潤(rùn)濕(所謂的拌合水)，水＋固體混合物(這些就構(gòu)成了起始無(wú)水混合物)被均化；通常，在噴嘴之前或與其相適應(yīng)的地方加入凝結(jié)加速劑(呈粉末或液體狀)；借助壓縮空氣(噴射的空氣或推進(jìn)器空氣)由噴嘴將得到的混合物噴射到待澆灌混凝土的表面上。
這類混凝土或砂漿噴射方法的主要缺陷是，在噴射階段由于混凝土或砂漿在待澆灌混凝土的載體(或其表面)上反彈而造成嚴(yán)重?fù)p失；混凝土或砂漿的嚴(yán)重反彈，對(duì)于進(jìn)行噴射混凝土或砂漿的操作人員的安全來(lái)說(shuō)構(gòu)成危險(xiǎn)此外，由于反彈的料不能再使用，所以增加了所需原料的總量，還增加了為達(dá)到一定的混凝土或砂漿層厚度所必需的噴射時(shí)間。
在濕法噴射混凝土的方法中，首先制備有水泥、顆粒材料(在砂漿的情況下是砂，在混凝土的情況下是較粗的顆粒材料，如礫石和/或卵石，一般地是砂)，水(所謂的拌合水)，視需要存在的添加劑(已拌合水的混合物)的混合物；這種混合物可以在工地當(dāng)?shù)刂苽?，或可以具體地由混凝土混合廠送到工地準(zhǔn)備使用；然后一般地是將這種混合物用泵(例如螺桿泵，活塞泵)在管道中輸送到噴嘴；一般地在噴嘴前面或與噴嘴相適應(yīng)的地方加入凝結(jié)加速劑尤其是液體形式的凝結(jié)加速劑；得到的混合物用壓縮空氣(噴射空氣或推進(jìn)器空氣)由噴嘴噴射到載體上或待噴射混凝土的表面上。
與干法噴射方法相比，這些方法一般具有許多優(yōu)點(diǎn)水泥通常潤(rùn)濕比較好，最后的混凝土或砂漿比較均勻；減少形成粉塵。
然而，這種濕法噴射方法具有某些缺陷由于在混凝土或砂漿的起始混合物中存在水合作用時(shí)未消耗完的過量水而使混凝土或砂漿的密度降低，這時(shí)，通過一次的噴射層厚度縮??；如果在混凝土或砂漿的起始混合物中加入可溶性玻璃可以降低這個(gè)凝結(jié)時(shí)間，相反地一但混凝土或砂漿被噴射，當(dāng)時(shí)它就會(huì)損害混凝土或砂漿的機(jī)械強(qiáng)度。
此外，在干法噴射方法或濕法噴射方法中通常使用的凝結(jié)加速劑都含有堿性很強(qiáng)的化學(xué)組分，具體地如堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬鋁酸鹽，它們?cè)谔貏e高的濃度時(shí)對(duì)人身安全是有危害的；在操作失誤時(shí)，它們不僅造成嚴(yán)重的皮膚燒傷，而且還嚴(yán)重地刺激噴射混凝土或砂漿操作人員的眼睛。最后，這些凝結(jié)加速劑存在某些污染的性質(zhì)，就這個(gè)意義而言，反彈物(它不能再使用)由于使用了這些凝結(jié)劑而含有高含量的堿性很強(qiáng)的物質(zhì)。
本發(fā)明的目的主要是提出一種新的混凝土或砂漿的噴射方法，這種方法能避免上述的缺陷。
為了這個(gè)目的，本發(fā)明提出一種使用特定添加劑的噴射方法。
具體地，本發(fā)明在于一種混凝土或砂漿的噴射方法，根據(jù)這種方法，使用一種新的含水懸浮液(或泥漿)，它具體含有二氧化硅，優(yōu)選地是沉淀二氧化硅，即讓其靜置時(shí)具有生成凝膠能力的懸浮液，這就避免了產(chǎn)品在儲(chǔ)存時(shí)的沉降或沉積，從而保證數(shù)星期，甚至數(shù)月內(nèi)懸浮液的穩(wěn)定性，即在這樣一個(gè)期限里都保持其均勻性的懸浮液；所生成的凝膠在輕微的應(yīng)力作用下還完全是可逆的在輕微的剪切力或攪拌下，凝膠變成均勻的、低粘度的、因此易于泵送(特別是用通常使用的噴射設(shè)備)的懸浮液。
于是，本發(fā)明的內(nèi)容是關(guān)于一種采用干法，或優(yōu)選地采用溫法噴射混凝土或砂漿的方法，以便在表面上涂一層混凝土或砂漿，其特征在于正好在噴射設(shè)備之前或噴射設(shè)備之處加入一種含水懸浮液(A)，它的pH低于4，它的固含量為10-50％(重量)，并且在靜置48小時(shí)后它呈凝膠狀，所述的凝膠在輕微的剪切力作用下是可逆的。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述的方法以干法進(jìn)行。
在那種情況下一般地，制備干的混凝土或砂漿混合物，將所述的混合物轉(zhuǎn)移到噴射設(shè)備中，正好在噴射設(shè)備之前或噴射設(shè)備之處以分開的方式或聯(lián)合方式將拌合水和含水懸浮液(A)加入到所述的混合物中，并將來(lái)自噴射設(shè)備的混合物噴射到表面(載體)上。
含水懸浮液(A)和拌合水可以以分開的方式，即采用兩臺(tái)不同的設(shè)備(例如用兩臺(tái)不同的泵)加入到干混合物中。它們還可以以聯(lián)合的方式，即采用同一臺(tái)設(shè)備加入到所述的混合物中；在將它們加入到所述的混合物之前，使它們彼此混合。使用含水懸浮液(A)能夠降低反彈和減少粉末的生成。
值得指出的是，含水懸浮液(A)尤其可以作為拌合水。
盡管噴射方法能以如上述的干法實(shí)施，但濕法實(shí)施可得到特別好的結(jié)果。
因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其方法以濕法實(shí)施。
一般地，制備拌和水的混凝土或砂漿混合物，將所述的混合物轉(zhuǎn)移到噴射設(shè)備中，正好在噴射設(shè)備之前或噴射設(shè)備之處，往所述摻水的混合物中加入含水懸浮液(A)，并且將來(lái)自噴射設(shè)備的混合物噴射到其表面(或載體)上。
在本發(fā)明的兩種實(shí)施方式中，制備干混合物或拌合水的混合物所使用的設(shè)備，用于轉(zhuǎn)移而后又往噴射設(shè)備中加入這種混合物所使用的設(shè)備和把來(lái)自所述設(shè)備的混合物噴射到待澆灌混凝土表面上所使用的設(shè)備，都相應(yīng)于在混凝土或砂漿噴射領(lǐng)域中通常使用的那些設(shè)備，因此這些設(shè)備都是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。
因此，干混合物和拌和水的混合物一般每種都是由其組合物中的組成部分混合制成的；所述產(chǎn)品加入到混合器中的順序可以是任意的；例如在濕法噴射方法的情況下，顆粒材料即骨料(在砂漿的情況下是砂，在混凝土的情況下是較粗的顆粒材料即骨料，如礫石和/或卵石，一般地是砂)與水泥首先彼此混合，然后加入水，最后讓這樣生成的濕混合物混合。
在制備干混合物(干法方法)或摻水的混合物(濕法方法)時(shí)，或許可以在任何適宜的時(shí)刻加入添加劑，例如潤(rùn)濕劑。作為潤(rùn)濕劑可以具體地列舉蜜胺、聚萘磺酸鈉、聚丙烯酸鈉和聚羧酸鈉。
加入增強(qiáng)纖維也是可能的，這些纖維如聚乙烯醇、聚丙烯、聚丙烯腈、纖維素、碳、Kevlar、聚酰胺、聚乙烯等。
此外，在干法噴射方法的情況下，干法制備的混合物一般是在用壓縮空氣流于管(或管道)中輸送之后加入到噴射設(shè)備中；在濕法噴射方法的情況下，摻水的混合物在用適宜的泵，例如活塞泵或螺桿泵于管(或管道)中輸送之后加入到噴射設(shè)備中。
正好在噴射設(shè)備之前或在噴射設(shè)備(例如計(jì)量泵)之處供給含水懸浮液(A)。
噴射設(shè)備一般由噴嘴構(gòu)成；由干混合物、拌合水和含水懸浮液(A)所構(gòu)成的整體，或者由摻水混合物和含水懸浮液(A)所構(gòu)成的整體，通常都借助提供給所述噴嘴的推進(jìn)空氣，由這個(gè)噴嘴噴射出去，推進(jìn)空氣通常是壓縮空氣。
使用含水懸浮液(A)及其加入到所述混合物中的地點(diǎn)是本發(fā)明的主要特征。
現(xiàn)在描述含水懸浮液(A)及其制備方法。
含水懸浮液(A)是二氧化硅和鋁化合物的含水懸浮液，鋁化合物選自硫酸鋁、堿式硫酸鋁、明磯和它們的混合物，這種懸浮液的pH小于4，固含量為10-50％(重量)，在靜置48小時(shí)后，它呈凝膠狀，所述的凝膠在輕微的剪切力下是可逆的。
含水懸浮液(A)中固含量是10-50％(重量)，優(yōu)選地是15-45％(重量)，其含量例如是20-40％(重量)。
含水懸浮液(A)的pH(根據(jù)ISO787/9標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的(在水中5％懸浮液的pH))低于4，優(yōu)選地低于3.5，例如低于3。另外，這個(gè)pH一般至少是2，尤其至少是2.2。
所述懸浮液的二氧化硅含量(以無(wú)水二氧化硅表示)有利地是1-49％(重量)，優(yōu)選地是3-35％(重量)。這個(gè)含量可以是5-30％(重量)，尤其是8-20％(重量)。
所述懸浮液的鋁化合物(以無(wú)水鋁化合物表示)含量有利地是1-49％(重量)，優(yōu)選地是3-40％(重量)。這個(gè)含量可以是5-35％(重量)，尤其是10-30％(重量)。
根據(jù)本發(fā)明的一種變化方式，含水懸浮液(A)的二氧化硅含量(以無(wú)水二氧化硅表示)是11-20％(重量)和/或鋁化合物含量(以無(wú)水鋁化合物表示)是21-30％(重量)。
在含水懸浮液(A)中含有的鋁化合物選自硫酸鋁、明磯和它們的混合物。
關(guān)于明磯，人們可以理解為通式是MA1(SO4)2，12H2O(其中例如M＝鋰、鈉或鉀)的硫酸鋁與堿金屬硫酸鹽形成的化合物。銨或一價(jià)鉈基也可以與硫酸鋁生成明磯。
更有利地，鋁化合物是硫酸鋁。
所述的硫酸鋁可以來(lái)自無(wú)水硫酸鋁(Al2(SO4)3)或水合硫酸鋁(具體地，化學(xué)式是Al2(SO4)3，14H2O或Al2(SO4)3，18H2O)。
還可能涉及選自例如下述化學(xué)式的堿式硫酸鋁[AlA(OH)B(SO4)C(H2O)E]nn是正整數(shù)A等于1，B是0.75-2，C是0.5-1.12，當(dāng)硫酸鹽是固體時(shí)，E是1.5-4，當(dāng)硫酸鹽呈水溶液時(shí)，E大于4，以及B＋2C＝3。例如可能涉及在US-A-4877597中描述的堿式硫酸鋁。
還可能涉及選自例如下述化學(xué)式的堿式硫酸鋁AlA(OH)B(SO4)C(SiOX)D(H2O)EA等于1，B是0.75-2，C是0.3-1.12，D是0.005-0.1，2＜X≤4，當(dāng)硫酸鹽是固體時(shí)，E是1.5-4，當(dāng)硫酸鹽呈水溶液時(shí)，E大于4，以及3＝B＋2C＋2D(X-2)。例如可能涉及在US-A-4981675中描述的堿式硫酸鋁。
如果含水懸浮液(A)中的二氧化硅可具體地選自二氧化硅煙霧、沉淀二氧化硅、主要含二氧化硅的二氧化硅化合物(它們選自硅鋁酸鹽，例如由Rhone-Poulenc公司銷售的Tixosil28，綠土或綠土類型的鎂的硅酸鹽和它們的混合物)優(yōu)選地使用至少一種沉淀二氧化硅作為二氧化硅。
關(guān)于沉淀二氧化硅，在這里應(yīng)理解為由堿金屬硅酸鹽與酸(一般是無(wú)機(jī)酸)，在適宜的沉淀介質(zhì)pH，特別是堿性、中性或有點(diǎn)酸性的pH條件下進(jìn)行反應(yīng)，由沉淀所得到的二氧化硅。制備二氧化硅的方式可以是任意的(將酸加入硅酸鹽槽底液中，將全部或部分酸或硅酸鹽同時(shí)加入到水或硅酸鹽溶液的槽底液中等)，這種操作方式依據(jù)所希望得到的二氧化硅類型進(jìn)行選擇；從沉淀步驟出來(lái)，一般按照任何已知的方法進(jìn)行二氧化硅與反應(yīng)混合物的分離步驟，例如壓濾或真空過濾；這樣回收到濾餅，如有必要應(yīng)洗滌濾餅；這種濾餅或許在打碎后采用任何已知的方法進(jìn)行干燥，具體地采用霧化干燥，然后或許磨細(xì)和/或聚結(jié)。
在下面的說(shuō)明書中，比表面BET是采用下述方法測(cè)定的在＂The journal of the American Chemical Society Vol.60 P.3092，1938＂中描述的BRUNUER-EMMET-TELLER方法，這種方法相應(yīng)于NFT45007標(biāo)準(zhǔn)(1987，11)。
比表面CTAB是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NFT45007(1987，11)(5.12)測(cè)定的外表面。
最后，可明確地指出給出的孔體積是采用汞孔隙儀測(cè)定的，孔的直徑是由WASHBURN關(guān)系式，以及θ接觸角等于130°和γ表面張力等于484達(dá)因/厘米計(jì)算出來(lái)的(MICROMERITICS9300孔隙儀)。
含水懸浮液(A)中可使用的二氧化硅優(yōu)選分散和解聚集能力可以用特定的解聚集試驗(yàn)進(jìn)行定量測(cè)定。
解聚集試驗(yàn)是根據(jù)下述方案進(jìn)行的通過對(duì)預(yù)先用超聲波解聚集的二氧化硅懸浮液進(jìn)行粒度測(cè)定(激光散射)可以了解聚結(jié)體的粘著；這樣測(cè)定了二氧化硅的解集能力(0.1至幾十微米的物體斷裂)。采用配備了直徑19毫米探測(cè)器的VIBRACELLBIOBLOCK聲能轉(zhuǎn)換器(600W)進(jìn)行超聲解聚集。粒度測(cè)定是在SYMPATEC粒度分析儀上用激光散射進(jìn)行的。
在取樣管(高6毫米，直徑4厘米)中稱量2克二氧化硅，并用交換水將其補(bǔ)充到50克；這時(shí)采用磁力攪拌2分鐘制成均勻的4％二氧化硅的含水懸浮液。然后，如下述那樣進(jìn)行超聲解聚集將探測(cè)器浸沒長(zhǎng)度達(dá)4厘米，調(diào)節(jié)其輸出功率以便使表盤指針偏轉(zhuǎn)指示20％(這相應(yīng)于探測(cè)頭發(fā)出的能量為120瓦/平方厘米)。進(jìn)行解聚集420秒鐘。然后，在往粒度分析儀中加入已知體積(以毫升表示)的均勻懸浮液后進(jìn)行粒度測(cè)定。
所得到的平均直徑值Φ50是這樣的二氧化硅的解聚集能力越高它越小。還測(cè)定了比率(10x加入的懸浮液體積(以毫升計(jì)))/采用粒度分析儀測(cè)定的懸浮液的光密度(這個(gè)光密度數(shù)量級(jí)是20)。這個(gè)比值表明細(xì)粒的含量，即采用粒度分析儀未測(cè)定到的小于0.1微米微粒的比例。這個(gè)比例稱之超聲波解聚集因子(FD)，二氧化硅解聚集能力越高其值越大。
在含水的懸浮液(A)中優(yōu)選地含有的沉淀二氧化硅一般地具有比表面CTAB為50-250平方米/克，尤其是100-240平方米/克。
含水懸浮液(A)有利地含有沉淀二氧化硅，它們具有非常好的分散能力和解聚集能力。
這時(shí)可以使用如在EP0520862專利申請(qǐng)中描述的沉淀二氧化硅。具體地，這種沉淀二氧化硅(S1)優(yōu)選地呈基本是球形的小球狀，它的BET比表面為140-200平方米/克，比表面CTAB為140-200平方米/克，孔分布導(dǎo)致由孔直徑為175-275埃(A)的孔所構(gòu)成的孔體積是至少50％，例如至少60％，孔體積是由直徑小于或等于400埃的孔所構(gòu)成的(優(yōu)選地，平均大小至少80微米，例如至少100微米)。這些小球具有超聲解聚集因子(FD)高于5.5ml，平均直徑(Φ50)在超聲解聚集后低于5微米。
還可以使用一般呈粉末、顆?；蚧臼乔蛐蔚男∏驙畹某恋矶趸枳鳛榫哂袠O好分散和解聚集能力的二氧化硅，它們選自于沉淀二氧化硅(S2)，它具有-比表面CTAB為140-240米2/克，-超聲解聚集因子(FD)高于11ml，例如高于12.5ml，-在超聲解聚集后的平均直徑(Φ50)低于2，5微米，特別是低于2.4微米，例如低于2.0微米；沉淀二氧化硅(S3)它具有-比表面CTAB為140-240米2/克，-孔分布導(dǎo)致由直徑175-275埃的孔所構(gòu)成的孔體積不到50％，例如不到40％的孔體積是由直徑低于或等于400埃的孔構(gòu)成，-超聲解聚集因子(FD)高于5.5ml，-平均直徑(Φ50)在超聲解聚集后低于5微米；沉淀二氧化硅(S4)它具有-比表面CTAB為100-140米2/克，-平均直徑(Φ50)在超聲解聚集后低于2.8微米，尤其是低于2.7微米，例如低于2.5微米，
-一般地，超聲解聚集因子(FD)高于3.0ml；沉淀二氧化硅(S5)它具有-比表面CTAB為100-140米2/克，-孔分布導(dǎo)致由直徑為175-275埃的孔所構(gòu)成的孔體積在55％以下，優(yōu)選地50％以下，例如40％以下的孔體積是由直徑低于或等于400埃的孔構(gòu)成的，-平均直徑(Φ50)在超聲解聚集后低于4.5微米，特別是低于4微米，例如低于3.8微米，-一般地，超聲解集因子(FD)高于3.0ml。
在含水懸浮液(A)中含有的二氧化硅，特別是沉淀二氧化硅一般是細(xì)粒的，尤其在磨碎(例如濕磨碎)或超聲解聚集之后更是如此。
然而，使用鋁化合物，具體是硫酸鋁，還能使不很細(xì)的，相反地卻具有粗粒度的二氧化硅懸浮液穩(wěn)定，所述的粒度具體如d10為4-10微米，d50為15-30微米，d90為50-100微米。d10表示10％的總二氧化硅顆粒群具有低于所述尺寸的直徑；同樣地，d50(分別地，d90)表示50％(分別地90％)的總二氧化硅顆粒群具有低于所述尺寸的直徑。這些粒度測(cè)定最好是在粒度分析儀CILAS上用激光散射進(jìn)行的。值得指出的是，這樣的二氧化硅懸浮液不加鋁化合物，在儲(chǔ)存不到一星期之后沉降并導(dǎo)致生成沉淀，這種沉淀不容易再分散，在機(jī)械攪拌條件下更是如此。
含水懸浮液(A)的一個(gè)重要特征是在靜置后生成凝膠的能力；這樣就避免了在儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)沉降或沉淀的現(xiàn)象，從而保證懸浮液在數(shù)星期或者甚至數(shù)月都是穩(wěn)定的(具體地至少3個(gè)月)；在這樣的期限內(nèi)懸浮液基本上保持其均勻性。于是，所述的含水懸浮液(A)在靜置48小時(shí)之后，優(yōu)選地已經(jīng)在靜置24小時(shí)之后，甚至在靜置僅僅2小時(shí)之后呈凝膠狀，這種凝膠在輕微的剪切力作用下是可逆的。
優(yōu)選地，含水懸浮液(A)在靜置24小時(shí)后呈凝膠狀，這種凝膠在剪應(yīng)力1S-1下1分鐘所測(cè)定的粘度(V1)高于0.6Pa.s，優(yōu)選地高于1.5Pa.s，尤其高于2.0Pa.s(一般地低于25Pa.s)。
可說(shuō)明在靜置后含水懸浮液(A)凝膠特性的操作方式如下在CONTRAVES的RHEOMATZ115流變儀MS125或MS145測(cè)量室中加入所述的凝膠；施加剪切力500S-1達(dá)1分鐘(以500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?，以便破壞所述的凝膠；然后在24小時(shí)再生成凝膠，同時(shí)注意用一層密封塑料膜覆蓋所述的測(cè)量室，以便防止凝膠可能的脫水；在24小時(shí)之后，可以進(jìn)行下述的操作-在受到剪切力為1S-1達(dá)1分鐘后進(jìn)行粘度(V1)測(cè)定，懸浮液形成凝膠的趨勢(shì)越強(qiáng)其測(cè)定值越高；-然后在受到剪切力為50S-1達(dá)1分鐘后進(jìn)行另外的粘度測(cè)定(V2)；其測(cè)定值隨凝膠越脆而越低；含水懸浮液(A)一般具有的粘度V2是0.05-0.4Pa.s；-最后，在受到剪切力為500S-1達(dá)1分鐘后進(jìn)行另外的粘度測(cè)定(V3)；其測(cè)定值隨懸浮液泵送能力越高而越低；含水懸浮液(A)一般具有的粘度V3為0.03-0.35Pa.s。
本發(fā)明含水懸浮液(A)所呈凝膠形式的凝膠，在靜置48小時(shí)后(優(yōu)選地已經(jīng)在靜置24小時(shí)后，甚至在靜置僅僅2小時(shí)后)，在低應(yīng)力下是可逆的這樣，它在低剪切力作用下轉(zhuǎn)變成均勻、低粘度的，因此是很容易泵送的懸浮液；尤其是，所述的凝膠是這樣的，在500S-1剪切力下1分鐘使凝膠轉(zhuǎn)變成在剪切力50S-1下1分鐘測(cè)定的粘度(Vr)至多為0.35Pa.s，優(yōu)選地至多0.30Pa.s，例如至多0.25Pa.s的懸浮液。
測(cè)定這種粘度(Vr)的操作方式如下在CONTRAVES的RHEOMATZ115流變儀MS125或MS145測(cè)量室中加入所述的凝膠；施加剪切力500S-1達(dá)1分鐘，以便破壞所述的凝膠；然后在施加剪切力50S-1達(dá)1分鐘后測(cè)定所得到的產(chǎn)品的粘度(Vr)。
值得指出的是，不使用表面活性劑，(比如陰離子、陽(yáng)離子、兩性的或非離子的表面活性劑)，就可以得到含水懸浮液(A)的特性和性質(zhì)。這樣，優(yōu)選地而非強(qiáng)制地，含水懸浮液(A)不含有表面活性劑。
含水懸浮液(A)或許可以采用如下方法制備該方法包括在攪拌(特別是機(jī)械攪拌)下將鋁化合物的水溶液，具體是硫酸鋁或明磯水溶液與如上述的沉淀二氧化硅進(jìn)行混合，所述的沉淀二氧化硅呈粉末、顆粒或基本是球形的小球狀，優(yōu)選地是S1至S5沉淀二氧化硅。
含水懸浮液(A)還可以采用下述的方法制備該方法包括在攪拌下讓二氧化硅的含水懸浮液(B)與所述的呈粉末狀的鋁化合物，或許還有水進(jìn)行混合。任何類型的二氧化硅含水懸浮液都可以使用，如沉淀二氧化硅含水懸浮液，通常稱作二氧化硅溶膠的二氧化硅膠體懸浮液，這種膠體懸浮液例如可以通過在離子交換樹脂上過濾硅酸鈉得到，或者主要含有如上面定義的二氧化硅的二氧化硅化合物的含水懸浮液。
具體地，這種方法包括，在沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)中，在機(jī)械攪拌下，加入例如無(wú)水的或優(yōu)選地如水合的粉末硫酸鋁，或許還加入水，然后繼續(xù)攪拌所得到的混合物。
最后，可以采用如下方法制備含水懸浮液(A)該方法包括在攪拌下，讓二氧化硅含水懸浮液(B)，或許還有水與所述的鋁化合物溶液混合，其后者的溫度為15-130℃。具體地，這種方法包括在機(jī)械攪拌下將沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)，或許還有水，與硫酸鋁(無(wú)水或優(yōu)選地為水合的)溶液混合，其溶液的溫度是15-130℃，或優(yōu)選地95-130℃(具體地在這個(gè)溫度下在其結(jié)晶水中熔化的水合硫酸鋁)，特別是100-120℃。
在使用二氧化硅含水懸浮液(B)的制備方法中，這種懸浮液或許可以通過攪拌(尤其是機(jī)械攪拌)使固體狀的二氧化硅，尤其是S1至S5的沉淀二氧化硅懸浮在水中而得到。
在使二氧化硅懸浮在水中的這個(gè)步驟之后，可以用機(jī)械方式崩解所得到的懸浮液。在崩解機(jī)/混合器中進(jìn)行這種機(jī)械崩解(或反絮凝作用)。一般地都聯(lián)合進(jìn)行化學(xué)崩解與機(jī)械崩解，在崩解機(jī)/混合器中加入鋁酸鈉，優(yōu)選地，一般同時(shí)還加入酸(尤其如硫酸之類的無(wú)機(jī)酸)，以便使懸浮液(B)的pH仍是6-7，Al/SiO2重量比是1000-3300ppm。一旦加完所述的物質(zhì)，或許可以繼續(xù)機(jī)械崩解。
在打碎步驟或在水中制備懸浮液的步驟之后(如不使用崩解步驟的話)，可以對(duì)所得到的懸浮液進(jìn)行濕磨碎或超聲解聚集。
可以讓懸浮液通過膠體磨類型的磨碎機(jī)或球磨機(jī)進(jìn)行濕磨碎。
可以用高功率超聲波探頭讓懸浮液受到超聲波(超聲處理)作用而進(jìn)行超聲解聚集。
然而，非常優(yōu)選地是，使用沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)的方法可以制備含水懸浮液(A)，所述的含水懸浮液(B)是通過機(jī)械崩解(尤其是在崩解機(jī)/混合器中)來(lái)自于二氧化硅沉淀反應(yīng)的濾餅而得到的，其反應(yīng)具體是讓堿金屬(M)硅酸鹽與酸化劑進(jìn)行作用。
酸化劑和硅酸鹽是以其本身為人們所知道的方式進(jìn)行選擇的。
一般地，使用諸如硫酸、硝酸或鹽酸之類的強(qiáng)無(wú)機(jī)酸，或諸如乙酸、甲酸或碳酸之類的有機(jī)酸作為酸化劑。
酸化劑可以是稀的或濃的；其當(dāng)量可以是0.4-36N，例如0.6-1.5N。
具體地，在酸化劑是硫酸的情況下，其濃度優(yōu)選地是40-180克/升，例如60-130克/升。
另外，可以使用任何現(xiàn)有形式的硅酸鹽，例如硅酸鹽、焦硅酸鹽，有利地是堿金屬M(fèi)硅酸鹽，其中M是鈉或鉀。
堿金屬M(fèi)硅酸鹽的常用濃度(以SiO2表示)是40-330克/升，例如60-300克/升，尤其是60-250克/升。
一般地，使用硫酸作為酸化劑，硅酸鈉作為硅酸鹽。
在使用硅酸鈉的情況下，它一般具有SiO2/Na2O的重量比是2-4，更優(yōu)選地是3.0-3.7。
根據(jù)第一種有利的實(shí)施方式，可采用包括下述步驟的方法得到濾餅(A)通過堿金屬(M)硅酸鹽與酸化劑作用進(jìn)行的二氧化硅沉淀反應(yīng)，對(duì)于該反應(yīng)①制備起始基本原料，它含有加入反應(yīng)的堿金屬(M)硅酸鹽總量中的至少一部分以及電解質(zhì)，在所述的起始基本原料中硅酸鹽濃度(以二氧化硅表示)低于100克/升，在所述的起始基本原料中電解質(zhì)濃度低于17克/升。
②在所述的基本原料中加入酸化劑，直至反應(yīng)混合物的pH值達(dá)到至少約為7為止，③在反應(yīng)混合物中加入酸化劑，必要時(shí)同時(shí)加入所述量的堿金屬(M)硅酸鹽，(B)過濾反應(yīng)混合物，以便回收濾餅，所述濾餅的固含量是8-40％(重量)。
在起始基本原料中硅酸鹽和電解質(zhì)的低濃度在這里是重要的條件。
在這種實(shí)施方式中，按下面方式進(jìn)行更可取。
首先制備基本原料，其底液含硅酸鹽以及電解質(zhì)。基本原料中硅酸鹽的量可以等于加入反應(yīng)的總量，或者只是這個(gè)總量的一部分。
至于電解質(zhì)，這里在通?？山邮艿姆秶鷥?nèi)理解這個(gè)術(shù)語(yǔ)，即意味任何離子或分子物質(zhì)，當(dāng)其物質(zhì)是在溶液中時(shí)，它分解或溶解生成帶電荷的離子或顆粒。
具體地，使用堿金屬和堿土金屬鹽組中的一種鹽，優(yōu)選地使用例如起始硅酸鹽的金屬(M)和酸化劑的鹽，例如在硅酸鈉與硫酸反應(yīng)時(shí)使用硫酸鈉。
根據(jù)這種實(shí)施方式的主要特征，在起始基本原料中電解質(zhì)濃度是(高于0克/升和)低于17克/升，優(yōu)選地低于14克/升。
根據(jù)所述實(shí)施方式的其它主要特征，在起始基本原料中硅酸鹽濃度是(高于0克/升二氧化硅和)低于100克/升二氧化硅。優(yōu)選地這個(gè)濃度低于80克/升，尤其是低于70克/升。
第二步驟在于在上述組成的基本原料中加入酸化劑。
所述酸化劑的加入造成反應(yīng)混合物的pH相應(yīng)降低，直至其值達(dá)到至少約7，一般地是7-8。
一旦達(dá)到這個(gè)值，并在起始基本原料只含一部分被加入的硅酸鹽總量的情況下，有利地是同時(shí)加入酸化劑和余下量的硅酸鹽。
確切地說(shuō)沉淀反應(yīng)是在加完全部余下量的硅酸鹽時(shí)結(jié)束。
在沉淀結(jié)束時(shí)，特別是在加料與沉淀同時(shí)完成后，有利的是進(jìn)行反應(yīng)混合物的陳化，這種陳化例如可以是5分鐘至1小時(shí)。
最后，在任何情況下(即在起始基本原料只含一部分加入的硅酸鹽總量的情況下，和在起始基本原料含有加入的硅酸鹽總量的情況下)，可能的是在沉淀之后、在視需要而存在的后續(xù)步驟往反應(yīng)混合物中加補(bǔ)充量的酸化劑。這種補(bǔ)加酸化劑一般都達(dá)到pH值是3-6.5，優(yōu)選地是4-6.5。
反應(yīng)混合物的溫度一般是70-98℃。
根據(jù)一種實(shí)施變型，在恒定溫度80-95℃下進(jìn)行該反應(yīng)。根據(jù)另外一種實(shí)施變型，反應(yīng)結(jié)束的溫度比反應(yīng)開始的溫度更高這樣，將反應(yīng)開始的溫度優(yōu)選地保持在70-95℃；然后，在幾分鐘內(nèi)將溫度提高到優(yōu)選地最高達(dá)到80-98℃，在這個(gè)溫度下保持其溫度直至反應(yīng)結(jié)束。
在剛剛所描述的操作完成時(shí)刻可得到由二氧化硅泥漿形成的反應(yīng)混合物。
這時(shí)，這第一種有利的實(shí)施方式的階段(B)在于過濾這種二氧化硅泥漿，以便回收濾餅，其濾餅的固含量是8-40％(重量)。
過濾可以采用任何適宜的方法進(jìn)行，例如采用帶式過濾、真空旋轉(zhuǎn)過濾或優(yōu)選地采用加壓過濾。
一般地，由加壓過濾得到的濾餅中固含量相當(dāng)高。
值得指出的是，在本文中前面談到的沉淀二氧化硅S1可以采用霧化干燥，優(yōu)選地采用多噴嘴霧化器干燥(具體地采用加壓過濾)所得到的濾餅進(jìn)行制備，此外，這種濾餅在就要干燥之前的固含量須至多是24％(重量)(優(yōu)選地至多23％(重量))，并高于18％(重量)(優(yōu)選地高于20％(重量))，所述的濾餅在干燥之前可能要機(jī)械崩解，或許如另外所指出的那樣進(jìn)行化學(xué)崩解。
根據(jù)第二種有利的實(shí)施方式，濾餅是采用包括如下步驟的方法得到的(A)通過堿金屬M(fèi)硅酸鹽與酸化劑作用完成二氧化硅沉淀反應(yīng)，對(duì)于該反應(yīng)①制備起始基本原料，它含有加入反應(yīng)的堿金屬M(fèi)硅酸鹽總量中的一部分，在所述的起始基本原料中硅酸鹽的濃度(以二氧化硅表示)低于20克/升，②在所述的起始基本原料中加入酸化劑，直至在所述的起始基本原料中至少5％的M2O量被中和為止，③在反應(yīng)介質(zhì)中同時(shí)加入酸化劑和余下量的堿金屬(M)硅酸鹽，以便使所加入的硅酸鹽量(以二氧化硅表示)/在起始基本原料中的硅酸鹽量(以二氧化硅表示)之比(稱之凝固率)高于4，至多是100，(B)過濾反應(yīng)混合物，以便回收濾餅，所述濾餅的固含量是8-40％(重量)。
在起始基本原料中很低濃度的硅酸鹽以及在同時(shí)加料的步驟時(shí)的適當(dāng)凝固率在這里都是重要的條件。
在這種實(shí)施方式中，按如下實(shí)施更可取。
首先制備含硅酸鹽的基本原料。起始基本原料中硅酸鹽的量有利地是加入反應(yīng)的硅酸鹽總量的一部分。
根據(jù)這種實(shí)施方式的主要特征，在起始基本原料中硅酸鹽濃度是(高于0克/升二氧化硅)低于20克/升二氧化硅。
這個(gè)濃度可以至多是11克/升，或許至多是8克/升。
特別是當(dāng)后來(lái)進(jìn)行過濾是用加壓過濾實(shí)施時(shí)，這個(gè)濃度可以至少是8克/升，特別是10-15克/升。
起始基本原料可能含有電解質(zhì)。不過，在這種實(shí)施方式過程中，優(yōu)選地不使用任何電解質(zhì)；特別是，更為可取地是起始基本原料不含有電解質(zhì)。
第二個(gè)步驟在于在上述組成的基本原料中加入酸化劑。
于是，在這個(gè)第二步驟中，在起始基本原料中加入酸化劑，最高達(dá)到至少5％，優(yōu)選地是至少50％的所述基本原料中的M2O量被中和為止。
優(yōu)選地，在這個(gè)第二步驟中，在起始基本原料中加入酸化劑，直至50-99％的所述基本原料中M2O量被中和為止。
一旦達(dá)到所要求的被中和M2O量的值，就要同時(shí)加(步驟③)酸化劑和大量的堿金屬(M)硅酸鹽，以便使凝固率高于4并至多為100，即加入的硅酸鹽的量(以二氧化硅表示)/在起始基本原料中硅酸鹽的量(以二氧化硅表示)之比是這樣。
根據(jù)一種實(shí)施例，同時(shí)加酸化劑和大量堿金屬(M)硅酸鹽，以便使凝固率更具體地是12-100，優(yōu)選地是12-50，尤其是13-40。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，同時(shí)加入酸化劑和大量堿金屬(M)硅酸鹽，以便使凝固率高于4，低于12，優(yōu)選地是5-11.5，尤其是7.5-11。一般地當(dāng)起始基本原料中硅酸鹽濃度至少是8克/升，特別是至少10-15克/升，例如是11-15克/升時(shí)使用這種方式。
優(yōu)選地，在整個(gè)步驟③中，所加入的酸化劑的量導(dǎo)致是80-99％，例如85-97％所加入的M2O量被中和。
在步驟③中，可能的是按反應(yīng)混合物第一個(gè)pH階段值(pH1)，然后按反應(yīng)混合物第二個(gè)pH階段值(pH2)，如7＜pH2＜pH1＜9同時(shí)加入酸化劑和硅酸鹽。
確切地說(shuō)的沉淀反應(yīng)是當(dāng)加入全部余下量的硅酸鹽時(shí)就結(jié)束。
特別是在上述同時(shí)加料以后使反應(yīng)混合物陳化可能是有利的，這種陳化例如可能長(zhǎng)達(dá)1-60分鐘，優(yōu)選地是5-30分鐘。
最后，在沉淀之后，所希望的是在以后的步驟中，特別是在可能陳化之前，在反應(yīng)混合物中加入補(bǔ)充量的酸化劑。這種補(bǔ)加酸化劑一般地直至反應(yīng)混合物的pH值為3-6.5，優(yōu)選地是4-5.5為止。這樣加酸化劑尤其能中和在步驟③所加入的全部量的M2O。
在進(jìn)行這種加入時(shí)的酸化劑一般地是與步驟③時(shí)所使用的相同。
反應(yīng)混合物的溫度通常是60-98℃。
優(yōu)選地，在步驟②在溫度為60-96℃的起始基本原料中加入酸化劑。
根據(jù)一種實(shí)施例，該反應(yīng)是在恒定的溫度為75-96℃下進(jìn)行的。根據(jù)另一種實(shí)施例，反應(yīng)結(jié)束時(shí)的溫度比反應(yīng)開始時(shí)的溫度更高這樣，將反應(yīng)開始時(shí)的溫度優(yōu)選地保持在70-96℃，然后在反應(yīng)過程中于幾分鐘內(nèi)升高溫度，優(yōu)選地高達(dá)到80-98℃，即這個(gè)溫度一直保持直至反應(yīng)結(jié)束。
于剛剛描述的操作結(jié)束時(shí)刻得到了由二氧化硅泥漿所生成的反應(yīng)混合物。
該第二種有利實(shí)施方式的階段(B)在于過濾這種二氧化硅泥漿，以便回收濾餅，該濾餅的固含量為8-40％(重量)。
如果按照任何適宜的方法進(jìn)行過濾(例如采用加壓過濾、帶式過濾或真空旋轉(zhuǎn)過濾)，采用加壓過濾有利，例如當(dāng)起始基本原料中硅酸鹽的濃度是至少8克/升(低于20克/升)，具體地是10-15克/升，尤其是11-15克/升時(shí)是如此。
加壓過濾得到的濾餅的固含量一般是相當(dāng)高的。
值得指出的是在本文前面談到的S2至S5沉淀二氧化硅可以按照如下方法制備采用霧化干燥，優(yōu)選地采用多噴嘴霧化器(一般地，如果希望得到基本是球形狀顆粒)或采用多渦輪霧化器(一般地如果人們希望得到粉末狀顆粒)干燥所得到的濾餅(一般地，如果人們希望得到基本是球形的小球狀的話，采用加壓過濾，或者如果人們希望得到粉末狀的話，采用真空旋轉(zhuǎn)過濾)；這種濾餅可以在干燥前進(jìn)行機(jī)械崩解，或許如另外所指出的那樣進(jìn)行化學(xué)崩解。
當(dāng)待干燥濾餅的固含量高于15％(重量)時(shí)，優(yōu)選地采用多噴嘴霧化器進(jìn)行干燥；當(dāng)這個(gè)比率至多是15％(重量)時(shí)，其干燥優(yōu)選地用多渦輪霧化器進(jìn)行。
可以讓干燥的產(chǎn)品(特別由固含量至多為15％(重量)的濾餅得到的產(chǎn)品)經(jīng)聚結(jié)操作處理(具體地直接壓縮、濕法造粒、擠壓或優(yōu)選地干壓實(shí))得到顆粒狀的S2至S5沉淀二氧化硅。
由上述兩種有利的實(shí)施方式得到的含水懸浮液(A)一般地具有較好的性質(zhì)，在噴射混凝土或砂漿的應(yīng)用方面尤其如此。
特別地，在這兩種有利的實(shí)施方式中，必要時(shí)濾餅可以用水洗滌，為了除去沉淀反應(yīng)時(shí)所生成的堿金屬(M)鹽尤其是要用水洗滌。例如，在硅酸鈉與硫酸發(fā)生作用生成沉淀的情況下，可以在階段(B)結(jié)束時(shí)分離硫酸鈉含量低于1.5％(重量)的濾餅。
值得指出的是，為了將固含量提高到8-40％(重量)這一期望值，視需要而定將濾餅增稠。所述的增稠就在于在所述的濾餅中加入足夠量的固體狀二氧化硅(粉末二氧化硅)；尤其是這種二氧化硅可以采用干燥，尤其是霧化法干燥一部分待富集的濾餅所得到。還可以用有機(jī)溶劑在洗滌后進(jìn)行通常的濾餅干燥，得到粉末二氧化硅。
因此，含水懸浮液(A)優(yōu)選地是通過使用沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)的方法制備的，這種懸浮液(B)是通過機(jī)械崩解二氧化硅濾餅而得到的，有利地是根據(jù)上述兩種實(shí)施方式中的一種方式使所得到的濾餅崩解。
可以進(jìn)行與這種機(jī)械崩解配合的化學(xué)崩解，例如，在崩解機(jī)/混合器中加入鋁酸鈉，優(yōu)選地，一般還同時(shí)加酸(具體是如硫酸之類的無(wú)機(jī)酸)，以便使懸浮液(B)的pH仍為6-7，而Al/SiO2的重量比是1000-3300ppm。一旦要這樣加料時(shí)，或許可以繼續(xù)進(jìn)行機(jī)械崩解。
在崩解步驟之后，可以進(jìn)行濕磨細(xì)或所得到的懸浮液進(jìn)行超聲解聚集。
濕磨細(xì)或懸浮液的超聲解聚集可以如本文前面所指出的那樣進(jìn)行。
在超聲解聚集之前，可以機(jī)械攪拌懸浮液。
沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)，尤其是根據(jù)上述有利的兩種實(shí)施方式中的一種方式得到的濾餅所制備的，并在所述的濕磨細(xì)或所述的超聲解聚集之后所制備的沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)，舉例來(lái)說(shuō)，其固含量為10-40％(重量)，在50S-1剪切力下1分鐘所測(cè)定的粘度低于0.04Pa.s，優(yōu)選地低于0.02Pa.s，而在所述的懸浮液以7500轉(zhuǎn)/分鐘離心3分鐘后得到的上清液中含有二氧化硅的量在50％以上，優(yōu)選地是60％以上，更優(yōu)選地是70％以上，甚至是90％以上的所述懸浮液中含有的二氧化硅重量(在160℃干燥上清液直至達(dá)到物質(zhì)重量恒定后所測(cè)定的量)。
最后，在制備含水懸浮液(A)方法中可使用的，并具有上面剛談到的特征的另一種沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)，或許可以采用由上述兩種有利的實(shí)施方式中的一種方式所合成的濾餅的轉(zhuǎn)化方法而得到，其方法是(a)用有機(jī)溶劑洗滌所述的濾餅，并干燥這樣洗滌的濾餅，以便得到粉末狀的二氧化硅，(b)將大量所述粉末狀二氧化硅在水中制成懸浮液，從而使所得到的沉淀二氧化硅的含水懸浮液(B)的固含量是10-40％(重量)。
用有機(jī)溶劑洗滌能除去濾餅孔中存在的水。為此目的所使用的溶劑優(yōu)選地是極性溶劑，尤其是乙醇和乙醚，它們可以混合使用。
具體地，可以進(jìn)行-用乙醇第一次洗滌，-用乙醇/乙醚混合物(50/50)第二次洗滌，-用乙醚第三次洗滌。
這樣洗滌的濾餅可以例如用環(huán)境空氣進(jìn)行干燥。得到的游離水含量完全可以與用霧化干燥所達(dá)到的游離水含量相比。
本干燥類型能夠阻止干燥時(shí)固毛細(xì)現(xiàn)象的力作用而出現(xiàn)的孔隙崩塌。
這樣得到很少聚集的二氧化硅(呈粉末狀)，其孔隙度(用汞孔隙計(jì)測(cè)定)比用霧化干燥技術(shù)達(dá)到的孔隙度高得多。
一般地，當(dāng)這種二氧化硅在水中再制成懸浮液時(shí)，其量導(dǎo)致懸浮液中固含量是10-40％(重量)，由這種二氧化硅得到的沉淀二氧化硅含水懸浮液的粘性，比通常由霧化干燥得到的二氧化硅再制成懸浮液所具有的粘性小。
含水懸浮液(A)在靜置時(shí)以凝膠形式存在，能擺脫產(chǎn)品的沉積或傾析問題，因此保證了其產(chǎn)品在數(shù)星期或數(shù)月(例如3個(gè)月)是穩(wěn)定的；所生成的凝膠在輕微的剪切力的作用下是可逆的在輕微剪切力作用下其凝膠被＂打碎＂，這時(shí)轉(zhuǎn)化成均勻的、低粘度和易于泵送的，特別是用通常使用的噴射設(shè)備泵送的懸浮液。因此，在本發(fā)明噴射方法中使用這種添加劑不需要專門的設(shè)備，但相反地可以借助通常的設(shè)備進(jìn)行，由此使用者省掉過多的成本。
本發(fā)明方法，尤其是采用濕法噴射方法的其它優(yōu)點(diǎn)如下面所述。
本發(fā)明的方法都可應(yīng)用于任何類型的表面或載體上。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法在隧道建設(shè)方面有特別有益的應(yīng)用，以及柏林墻、支撐墻，斜坡加固之類的挖掘圍墻也是特別有意義的應(yīng)用。
使用如上述的含水懸浮液(A)不再必需使用凝固加速劑，即一般具有堿性很強(qiáng)的加速劑。不過，如果使用凝固加速劑(例如呈液體狀)也不超出本發(fā)明的范圍；例如可以用計(jì)量泵(一般地，與含水懸浮液(A)可能使用的計(jì)量泵不同)正好在噴射設(shè)備之前或在噴射設(shè)備之處加入所述的加速劑；這種加速劑一般只能使用相當(dāng)?shù)偷牧俊?br> 尤其對(duì)于使用本發(fā)明噴射方法的操作人員來(lái)說(shuō)，衛(wèi)生和安全條件得到改善，因?yàn)楹畱腋∫?A)具有很低的刺激性，特別是當(dāng)含水懸浮液(A)中的鋁混合物為硫酸鋁時(shí)更是如此。
在本發(fā)明方法中使用含水懸浮液(A)還能明顯地減少因反彈所造成的噴射損失(因此，對(duì)于進(jìn)行混凝土或砂漿噴射操作人員來(lái)說(shuō)比較安全)，并達(dá)到很厚的噴射混凝土或砂漿層于是，使用本發(fā)明的方法能明顯提高生產(chǎn)率。
事實(shí)上，達(dá)到反彈低于5％是可能的；噴射層厚度在垂直壁上可達(dá)到至少30-60厘米，在帽狀拱頂可達(dá)到至少15-20厘米。
減少因反彈所造成的噴射損失和提高噴射層厚度，這些都說(shuō)明了噴射混凝土或砂漿的粘著(＂粘性＂外觀)得到了改善。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于使用如上所述的含水懸浮液(A)作為待噴射混凝土或砂漿的添加劑，主要是為了增加噴射層的厚度和降低反彈。
此外，在本發(fā)明方法中使用含水懸浮液(A)，甚至一般不再使用任何凝固加速劑時(shí)，仍然不會(huì)對(duì)噴射混凝土或砂漿的長(zhǎng)期機(jī)械性質(zhì)造成損害；相反地，人們可以看到，在28天它可達(dá)到高抗壓強(qiáng)度值。一般地，達(dá)到80％無(wú)加速混凝土的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到CEMI52.5類型混凝土的至少45MPa值(在混凝土中心進(jìn)行測(cè)定)。
獲得這些良好的長(zhǎng)期機(jī)械性質(zhì)，與上述的性質(zhì)相配合，尤其能提供制造隧道支撐環(huán)結(jié)構(gòu)所用的所謂的結(jié)構(gòu)噴射混凝土，得到的這種結(jié)構(gòu)于是可能有另外的優(yōu)點(diǎn)，與分段地或通過混凝土澆注制作的常規(guī)結(jié)構(gòu)相比成本較低。
當(dāng)含水懸浮液(A)的用量導(dǎo)致二氧化硅的用量(重量，以無(wú)水二氧化硅表示)以水泥的重量為基準(zhǔn)計(jì)是0.5-5％，優(yōu)選地是0.5-2.5％，和/或鋁化合物，例如硫酸鋁(以無(wú)水鋁化合物表示)的用量以水泥重量為基準(zhǔn)計(jì)是0.2-8％，優(yōu)選地是0.2-3％，可以優(yōu)選地得到上述的優(yōu)點(diǎn)。
在所使用的鋁化合物，尤其是硫酸鋁的量(以無(wú)水產(chǎn)品表示)以水泥重量為基準(zhǔn)計(jì)高于0.5％，優(yōu)選地是1.5-6％，更優(yōu)選地是2-4％(例如2-3％)的情況下，很好地觀察到噴射層快速凝固，這樣例如在噴射后幾個(gè)小時(shí)就能在拱頂下非常安全地進(jìn)行工作；于是達(dá)到很高的起始抗壓強(qiáng)度值，例如在溫度高于或等于10℃時(shí)3小時(shí)達(dá)到至少2-4MPa(用于制備所謂的結(jié)構(gòu)混凝土和砂漿，尤其是用于制作隧道支撐環(huán))。
在所使用的鋁化合物，具體地是硫酸鋁(以無(wú)水產(chǎn)品表示)的量，以水泥的重量表示至多是0.5％，例如是0.2-0.45％的情況下，噴射組合物觸變和可塑特性在噴射后能保持在0.5小時(shí)以上(優(yōu)選地在2小時(shí))(用于制作可墁灰的混凝土和砂漿)。
這樣，噴射混凝土或砂漿凝固動(dòng)力學(xué)是可調(diào)節(jié)的，尤其是根據(jù)所加入的鋁化合物的量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
由噴射設(shè)備出來(lái)的組合物中水/水泥(E/C)重量比一般是0.45-0.60，優(yōu)選地0.47-0.54(在E中有顆粒材料的水合水)。
本發(fā)明不完全限定特定的水泥類型；于是可以使用在混凝土或砂漿噴射方法中通常使用的任何類型的水泥，例如PORTLAND類型水泥。
下面的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明而不限制其范圍。實(shí)施例1以下述方式制備沉淀二氧化硅濾餅G1。
在配置螺旋漿攪拌系統(tǒng)和夾套加熱系統(tǒng)的不銹鋼反應(yīng)器中，加入.346升水.7.5公斤硫酸鈉(電解質(zhì)).587升硅酸鈉水溶液，其二氧化硅/氧化鈉的重量比等于3.50，在20℃的密度等于1.133。
在基本原料中硅酸鹽(以二氧化硅表示)的濃度是85克/升。在保持?jǐn)嚢璧耐瑫r(shí)，將混合物加熱到79℃。然后往混合物中加入386升在20℃的密度是1.050的稀硫酸，直至pH值達(dá)到8(在混合物溫度下測(cè)定的)。在頭25分鐘，反應(yīng)混合物的溫度是79℃，然后在15分鐘內(nèi)將溫度由79℃升到86℃，再保持在86℃直至反應(yīng)完了。
一旦pH值達(dá)到8，往反應(yīng)混合物中同時(shí)加入82升二氧化硅/氧化鈉重量比是3.50、在20℃相對(duì)密度是1.133的硅酸鈉水溶液，和131升上述類型的酸，酸與硅酸鹽同時(shí)加入，以便反應(yīng)混合物的pH始終等于8±0.1。在加完全部硅酸鹽后，在9分鐘里連續(xù)加稀酸，以便使反應(yīng)混合物的pH值達(dá)到5.2。這時(shí)停止加酸，并繼續(xù)攪拌反應(yīng)漿液達(dá)5分鐘。
反應(yīng)的總時(shí)間是118分鐘。
得到沉淀二氧化硅漿體，其漿體用加壓-過濾設(shè)備進(jìn)行過濾和洗滌，為的是最后回收二氧化硅濾餅G1，它的焙燒損失是78％(因此，固含量是22％(重量))，硫酸鈉的含量是1％(重量)。實(shí)施例2在CELLIER崩解混合機(jī)中，加入4公斤實(shí)施例1制備的濾餅G1(加壓過濾得到，固含量是22％(重量)，硫酸鈉的含量是1％(重量))，預(yù)先升溫到60℃。
然后，在濾餅的反絮凝作用期間，同時(shí)加入13.1毫升鋁酸鈉溶液(它的氧化鋁含量是22％(重量)，氧化鈉含量是18％(重量)(相對(duì)密度1.505))和7.47毫升80克/升硫酸溶液(相對(duì)密度1.505)，以便將pH值保持在6.5。
鋁/二氧化硅重量比約為2600ppm。
進(jìn)行陳化20分鐘，并繼續(xù)機(jī)械反絮凝。
得到的二氧化硅懸浮液G2的特征如下.粘度0.06Pa.s(在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的)；.粒度如d10＝5微米，d50＝19微米，d90＝60微米。儲(chǔ)存一星期后觀察到.在儲(chǔ)存容器底部生成極其困難，甚至不可能再分散的沉淀；.懸浮液的粘度增加它的粘度是0.45Pa.s(在50S-1剪切力作用下1分鐘測(cè)定的)實(shí)施例31公斤實(shí)施例2制備的懸浮液G2(在崩解后取樣)，它的固含量是22％(重量)，放到配置RAYNERl單葉片機(jī)械攪拌器的容器中。
在機(jī)械攪拌下(漿葉的旋轉(zhuǎn)速度500轉(zhuǎn)/分鐘)，在3分鐘內(nèi)往所述容器中加入220克粉末狀水合硫酸鋁Al2(SO4)3，14H2O。
繼續(xù)攪拌15分鐘。
得到均勻的懸浮液G3，它具有如下特征.pH 3.25.固含量，％(重量)28.4.二氧化硅含量，％(重量) 18.0(以無(wú)水二氧化硅計(jì)算).硫酸鋁的含量，％(重量) 10.4(以無(wú)水硫酸鋁計(jì)算)此外，在靜置2小時(shí)之后，所述的懸浮液結(jié)團(tuán)(成塊)，因此呈凝膠狀。
在儲(chǔ)存一星期后，在500S-1剪切力下1分鐘，該凝膠轉(zhuǎn)化成均勻的懸浮液，在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的粘度(Vr)是0.25Pa.s。
這種靜置的懸浮液在2小時(shí)后再轉(zhuǎn)化成凝膠。
在儲(chǔ)存一個(gè)月后，在輕微攪拌下(500S-11分鐘)將這種凝膠轉(zhuǎn)化成懸浮液，它與由儲(chǔ)存一星期后＂打碎＂凝膠所得到的懸浮液具有顯然相同的特征。實(shí)施例4將2升實(shí)施例2制備的懸浮液G2(在崩解后取樣)，其固含量為22％(重量)，以0.083升/分流量加入NETZCHLME1磨碎機(jī)的室中；室中氧化鋁小球(直徑0.6-1毫米)裝填比是75％，軸的旋轉(zhuǎn)速度是2000轉(zhuǎn)/分。
從該濕法磨細(xì)步驟得到懸浮液G4，它具有如下特征.粘度為0.016Pa.s(在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的)；.粘度，如d10＝1.13微米，d50＝2.1微米，d90＝5.4微米；.固含量為22％(重量)。實(shí)施例51公斤實(shí)施例4制備的懸浮液G4，它的固含量是22％(重量)，放到配置RAYNERI單漿葉機(jī)械攪拌器的容器中。
在機(jī)械攪拌下(漿葉的旋轉(zhuǎn)速度500轉(zhuǎn)/分鐘)，在3分鐘內(nèi)往所述容器中加入440克粉末狀水合硫酸鋁Al2(SO4)3，14H2O。
繼續(xù)攪拌15分鐘。
得到均勻的懸浮液G5，它具有如下特征.pH 3.05.固含量，％(重量) 32.9.二氧化硅含量，％(重量) 15.3(以無(wú)水二氧化硅計(jì)算).硫酸鋁的含量，％(重量) 17.6(以無(wú)水硫酸鋁計(jì)算)此外，在靜置24小時(shí)之后，所述的懸浮液結(jié)團(tuán)，因此呈凝膠狀。
這種凝膠具有V1、V2、V3粘度(根據(jù)本說(shuō)明書中所指出的方案測(cè)定的)，它們分別是7.27Pa.s、0.20Pa.s和0.075Pa.s。
在儲(chǔ)存一星期后，在500S-1剪切力下1分鐘，該凝膠轉(zhuǎn)化成均勻的懸浮液，在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的粘度(Vr)是0.11Pa.s。
這種靜置的懸浮液在24小時(shí)后再轉(zhuǎn)化成凝膠。
在儲(chǔ)存一個(gè)月后，在輕微攪拌下(500S-1，1分鐘)將這種凝膠轉(zhuǎn)化成懸浮液，它與由儲(chǔ)存一星期后＂打碎＂凝膠所得到的懸浮液具有基本上相同的特征。實(shí)施例61公斤實(shí)施例4制備的懸浮液G4，它的固含量是22％(重量)，放到配置RAYNERI單槳葉機(jī)械攪拌器的容器中。
在機(jī)械攪拌下(槳葉的旋轉(zhuǎn)速度500轉(zhuǎn)/分鐘)，在3分鐘內(nèi)往所述容器中加入100克水和880克粉末狀水合硫酸鋁Al2(SO4)3，14H2O。
繼續(xù)攪拌15分鐘得到均勻的懸浮液G6，它具有如下特征.pH 2.6.固含量，％(重量)36.7.二氧化硅含量，％(重量) 11.1(以無(wú)水二氧化硅計(jì)算).硫酸鋁的含量，％(重量) 25.6(以無(wú)水硫酸鋁計(jì)算)此外，在靜置24小時(shí)之后，所述的懸浮液結(jié)團(tuán)，因此呈凝膠狀。
這種凝膠具有V1、V2、V3粘度(根據(jù)本說(shuō)明書中所指出的方案測(cè)定的)，它們分別是2.5Pa.s、0.12Pa.s和0.10Pa.s。
在儲(chǔ)存一星期后，在500S-1剪切力下1分鐘，該凝膠轉(zhuǎn)化成均勻的懸浮液，在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的粘度Vr是0.11Pa.s。
這種靜置的懸浮液在24小時(shí)后再轉(zhuǎn)化成凝膠。
在儲(chǔ)存一個(gè)月后，在輕微攪拌下(500S-11分鐘)將這種凝膠轉(zhuǎn)化成懸浮液，它與由儲(chǔ)存一星期后＂打碎＂凝膠所得到的懸浮液具有基本上相同的特征。實(shí)施例71公斤實(shí)施例2制備的懸浮液G2(在崩解后取樣)，它的固含量是22％(重量)，以及100克水放到880克在110℃于它的結(jié)晶水中熔化的水合硫酸鋁Al2(SO4)3，14H2O。
加料時(shí)間是15分鐘。
得到均勻的懸浮液G7，它具有如下特征.pH 2.6.固含量，％(重量) 36.7.二氧化硅含量，％(重量) 11.1(以無(wú)水二氧化硅計(jì)算).硫酸鋁的含量，％(重量) 25.6(以無(wú)水硫酸鋁計(jì)算)此外，在靜置24小時(shí)之后，所述的懸浮液結(jié)團(tuán)，因此呈凝膠狀。
這種凝膠有V1、V2、V3粘度(根據(jù)本說(shuō)明書中所指出的方案測(cè)定的)，它們分別是1.8Pa.s、0.23Pa.s和0.17Pa.s。
在儲(chǔ)存一星期后，在500S-1剪切力下1分鐘，該凝膠轉(zhuǎn)化成均勻的懸浮液，在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的粘度是0.17Pa.s。
這種靜置的懸浮液在24小時(shí)后再轉(zhuǎn)化成凝膠。
在儲(chǔ)存一個(gè)月后，在輕微攪拌下(500S-1，1分鐘)將這種凝膠轉(zhuǎn)化成懸浮液，它與由儲(chǔ)存一星期后＂打碎＂凝膠所得到的懸浮液具有基本上相同的特征。實(shí)施例8把1公斤實(shí)施例2制備的懸浮液G2(在崩解后取樣)，它的固含量是22％(重量)，和240克水加到1020克在110℃于它的結(jié)晶水中熔化的水合硫酸鋁Al2(SO4)3，14H2O中。
加料時(shí)間是15分鐘。
得到均勻的懸浮液G8，它具有如下特征.pH2.4.固含量，％(重量) 35.8.二氧化硅含量，％(重量)9.8(以無(wú)水二氧化硅計(jì)算).硫酸鋁的含量，％(重量)26.0(以無(wú)水硫酸鋁計(jì)算)此外，在靜置24小時(shí)之后，所述的懸浮液結(jié)團(tuán)，因此呈凝膠狀。
這種凝膠具有V1、V2、V3粘度(根據(jù)本說(shuō)明書中所指出的方案測(cè)定的)，它們分別是1.0Pa.s、0.12Pa.s和0.09Pa.s。
在儲(chǔ)存一星期后，在500S-1剪切力下1分鐘，該凝膠轉(zhuǎn)化成均勻的懸浮液，在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的粘度Vr是0.09Pa.s。
這種靜置的懸浮液在24小時(shí)后再轉(zhuǎn)化成凝膠。
在儲(chǔ)存一個(gè)月后，在輕微攪拌下(500S-1，1分鐘)將這種凝膠轉(zhuǎn)化成懸浮液，它與由儲(chǔ)存一星期后＂打碎＂凝膠所得到的懸浮液具有基本上相同的特征。實(shí)施例9在混凝土生產(chǎn)廠(中心)，根據(jù)下述過程將下述的組分混合制備摻水混凝土混合物.在混合器中加入1015公斤/米3，0/4毫米砂子，175公斤/米3，4/8毫米礫石，785公斤/米3，8/16毫米顆粒材料；.加入425公斤/m3高強(qiáng)度Portland水泥(相應(yīng)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)CEM I52.5)；.得到的干混合物均化(混合)120秒；.加入水量使所得到的混合物中E/C比是0.43-0.50；.加入4.25公斤/米3潤(rùn)濕劑(由SIKA公司以商品名SIKATARD902銷售的)；.所得到的濕混合物均化(混合)120秒。
將摻水混凝土混合物用攪拌卡車從混凝土生產(chǎn)廠運(yùn)送到工地。
然后，在工地上將混凝土混合物加到SCHWING噴射機(jī)中；一臺(tái)活塞泵將混合物經(jīng)管道送到噴嘴。給這個(gè)噴嘴提供壓縮空氣(推進(jìn)空氣)。
在摻水混合物中，在噴嘴處加入含水懸浮液G3、G5、G6、G7或G8。
將含水懸浮液的流量與摻水混合物的流量聯(lián)系起來(lái)，以便達(dá)到在下表中提及的二氧化硅(無(wú)水)/水泥(R1)重量比和硫酸鋁(無(wú)水)/水泥(R2)重量比，該表還列出在3小時(shí)(RC(3小時(shí)))和28天(RC(28天))達(dá)到的機(jī)械強(qiáng)度值。懸浮液 R1(％) R2(％) E/C(噴射時(shí)) RC(3小時(shí)) RC(28天)(MPa) (MPa)G3 1.0 0.50.4900.7 50.0G5 1.8 2.10.5162.0 50.0G6 1.0 2.60.5004.0 47.0G7 1.0 2.30.5003.0 45.0G8 1.0 2.70.5005.0 45.0這樣，在第28天得到高抗壓強(qiáng)度值。
此外，在懸浮液G5、G6、G7和G8的情況下，得到高的起始抗壓強(qiáng)度值(在3小時(shí)至少是2MPa)；在懸浮液G3的情況下，可看到被噴射的混凝土更恰當(dāng)?shù)卣f(shuō)是可墁灰的。
最后，對(duì)于任何所進(jìn)行的噴射來(lái)說(shuō)，都可看到.混凝土對(duì)墻壁具有強(qiáng)粘合力，這表現(xiàn)在反彈低于5％；.在垂直墻上噴射層的厚度為40厘米，拱頂為15厘米。
權(quán)利要求
1.在一表面上制作一層混凝土或砂漿所用的混凝土或砂漿噴射方法，其特征在于正好在噴射設(shè)備之前或于噴射設(shè)備之處加入二氧化硅含水懸浮液(A)和鋁化合物，鋁化合物選自硫酸鋁、堿式硫酸鋁、明磯和它們的混合物，所述的含水懸浮液(A)的pH低于4，固含量是10-50％(重量)，并且在靜置48小時(shí)后呈凝膠狀，所述的凝膠在低剪切力下是可逆的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法是采用干法進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于制備混凝土或砂漿干混合物，將所述的混合物加到噴射設(shè)備中，在正好是噴射設(shè)備之前或在噴射設(shè)備之處，往所述的混合物中加入拌和水和所述的含水懸浮液(A)，再把由噴射設(shè)備出來(lái)的混合物噴射到所述的表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于由水泥和顆粒材料干法制備混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)和拌和水在加入之前彼此進(jìn)行混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于拌和水是由含水懸浮液(A)構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法是采用濕法進(jìn)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于制備拌和水的混凝土或砂漿混合物，將所述的混合物加到噴射設(shè)備中，在正好是噴射設(shè)備之前或在噴射設(shè)備之處，往所述摻水混合物中加入所述的含水懸浮液(A)，再將由噴射設(shè)備出來(lái)的混合物噴射到所述的表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述摻水混合物是由水泥、顆粒材料和水制備的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于不額外使用凝固加速劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于干混合物或拌和水的混合物含有潤(rùn)濕劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)的pH低于3.5。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)的二氧化硅含量(以無(wú)水二氧化硅計(jì))是1-49％(重量)，優(yōu)選地是3-35％(重量)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)的鋁化合物含量(以無(wú)水鋁化合物計(jì))是1-49％(重量)，優(yōu)選地是3-40％(重量)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的鋁化合物是硫酸鋁。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的二氧化硅選自于二氧化硅煙霧、沉淀二氧化硅和它們的混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)含有至少一種沉淀二氧化硅作為二氧化硅。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)在靜置24小時(shí)之后呈凝膠狀，所述的凝膠在輕微剪切力下是可逆的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)在靜置2小時(shí)之后呈凝膠狀，所述的凝膠在輕微剪切力下是可逆的。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的含水懸浮液(A)在靜置24小時(shí)之后呈凝膠狀，它在1S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的粘度(V1)高于0.6Pa.s，優(yōu)選地高于1.5Pa.s。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的凝膠在500S-1剪切力下歷時(shí)1分鐘轉(zhuǎn)化成懸浮液，在50S-1剪切力下1分鐘測(cè)定的懸浮液粘度(Vr)至多是0.35Pa.s，尤其是至多是0.30Pa.s。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述的二氧化硅是細(xì)粒的。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于采用包括在攪拌下將固體狀二氧化硅與鋁化合物水溶液混合在內(nèi)的方法制備所述的含水懸浮液(A)。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于采用包括在攪拌下將二氧化硅含水懸浮液(B)與所述的粉末狀鋁化合物水溶液混合在內(nèi)的方法制備所述的含水懸浮液(A)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在采用包括在攪拌下將二氧化硅含水懸浮液(B)，或許還有水，與溫度為15-130℃所述的鋁化合物溶液混合在內(nèi)的方法制備所述的含水懸浮液(A)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于采用包括在機(jī)械攪拌下將沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)，或許還有水，與溫度為95-130℃所述的硫酸鋁溶液混合在內(nèi)的方法制備所述的含水懸浮液(A)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一項(xiàng)的方法，其特征在于在攪拌下，將固體狀二氧化硅懸浮在水中而得到所述的二氧化硅含水懸浮液(B)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于在將二氧化硅懸浮在水中的步驟之后，采用機(jī)械方法崩解所得到的懸浮液。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于加入鋁酸鈉，優(yōu)選地還有酸，以便使懸浮液(B)的pH仍是6-7，鋁/二氧化硅重量比是1000-3300ppm，與機(jī)械崩解同時(shí)進(jìn)行化學(xué)崩解。
30.根據(jù)權(quán)利要求27-29中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在水中制成懸浮液或崩解步驟之后，對(duì)所得到的懸浮液進(jìn)行濕磨細(xì)或超聲解聚集。
31.根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述的二氧化硅含水懸浮液(B)是沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)，沉淀二氧化硅是通過機(jī)械崩解由二氧化硅沉淀反應(yīng)生成的濾餅得到的。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于濾餅是通過包括下述步驟的方法得到的(A)通過堿金屬(M)硅酸鹽與酸化劑作用進(jìn)行二氧化硅沉淀反應(yīng)，對(duì)于這種反應(yīng)①制備起始基本原料，它含有加入反應(yīng)的堿金屬M(fèi)硅酸鹽總量中的至少一部分以及電解質(zhì)，在所述的起始基本原料中硅酸鹽的濃度(以二氧化硅表示)低于100克/升，在所述的超始基本原料中電解質(zhì)的濃度低于17克/升，②在所述的基本原料中加入酸化劑，直至反應(yīng)混合物的pH值達(dá)到至少約為7，③在反應(yīng)混合物中加入酸化劑，適宜情況下同時(shí)加入余下量的堿金屬M(fèi)硅酸鹽，(B)過濾反應(yīng)混合物，以便回收濾餅，所述濾餅的固含量是8-40％(重量)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于濾餅是通過包括下述步驟的方法得到的(A)堿金屬M(fèi)硅酸鹽與酸化劑作用的二氧化硅沉淀反應(yīng)，對(duì)于該反應(yīng)①制備起始基本原料，它含有被加入反應(yīng)的堿金屬M(fèi)硅酸鹽總量中的一部分，在所述的起始基本原料中硅酸鹽的濃度(以二氧化硅表示)低于20克/升，②在所述的起始基本原料中加入酸化劑，直至在所述的起始基本原料中至少5％量的M2O被中和為止，③在反應(yīng)混合物中同時(shí)加入酸化劑和余下量的堿金屬M(fèi)硅酸鹽，以便使所加入的硅酸鹽的量(以二氧化硅表示)/在起始基本原料中的硅酸鹽量(以SiO2表示)之比高于4，至多是100，(B)過濾反應(yīng)混合物，以便回收濾餅，所述濾餅的固含量是8-40％(重量)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32和33中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于采用加壓過濾進(jìn)行過濾。
35.根據(jù)權(quán)利要求31-34中任一項(xiàng)的方法，其特征在于加入鋁酸鈉，優(yōu)選地還加入酸，以便使懸浮液(B)的pH保持在6-7，鋁/二氧化硅重量比是1000-3300ppm，與機(jī)械崩解的同時(shí)進(jìn)行化學(xué)崩解。
36.根據(jù)權(quán)利要求31-35中任一項(xiàng)的方法，其特征在于在崩解步驟之后對(duì)所得到的懸浮液進(jìn)行濕磨細(xì)或超聲解聚集。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于所述的沉淀二氧化硅含水懸浮液(B)是，在所述的濕磨細(xì)或超聲解聚集之后，固含量是10-40％(重量)，在50S-1剪應(yīng)力下1分鐘測(cè)定的粘度低于4.10-2Pa.s，在以7500轉(zhuǎn)/分離心分離所述的懸浮液達(dá)30分鐘之后，在所得到的上清液中含有的二氧化硅量為50％以上懸浮液中含有的二氧化硅重量。
38.根據(jù)權(quán)利要求1-37中任一項(xiàng)的方法，其特征在于使用含水懸浮液(A)的量導(dǎo)致所使用的二氧化硅重量(以無(wú)水二氧化硅計(jì))是以水泥重量計(jì)為0.5-5％，優(yōu)選地是0.5-2.5％。
39.根據(jù)權(quán)利要求1-38中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于使用含水懸浮液(A)的量導(dǎo)致所使用的鋁化合物重量(以無(wú)水鋁化合物計(jì))相對(duì)于水泥重量為0.2-8％，優(yōu)選地是0.2-3％。
40.權(quán)利要求1、12-22中任一權(quán)利要求所限定的含水懸浮液(A)作為噴射混凝土或砂漿的添加劑，尤其是在增加噴射層的厚度和減少反彈方面的用途。
全文摘要
采用干法或濕法噴射混凝土或砂漿的方法，以便在表面上制作一層混凝土或砂漿，在正好是噴射設(shè)備之前或在噴射設(shè)備之處往混凝土或砂漿中加入二氧化硅含水懸浮液(A)和鋁化合物，鋁化合物選自硫酸鋁、堿式硫酸鋁、明礬和它們的混合物，所述的含水懸浮液(A)的pH低于4，它的固含量是10-50％(重量)，在靜置48小時(shí)后含水懸浮液(A)呈凝膠狀，所述的凝膠在輕微剪切力下是可逆的。使用含水懸浮液(A)作為噴射混凝土或砂漿的添加劑，增加噴射層的厚度和減少反彈。
文檔編號(hào)C04B40/00GK1153098SQ9610729
公開日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1996年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月3日
發(fā)明者A·伯頓斯尼, J·杜吉特, L·佛羅尼, J-L·杰魁爾, E·普拉特 申請(qǐng)人:羅納·布朗克化學(xué)公司, 布克公司