[go: up one dir, main page]

CN107428615A - 包含基于磷酸盐化合物的水泥的酸/碱性粘结剂 - Google Patents

包含基于磷酸盐化合物的水泥的酸/碱性粘结剂 Download PDF

Info

Publication number
CN107428615A
CN107428615A CN201580076765.6A CN201580076765A CN107428615A CN 107428615 A CN107428615 A CN 107428615A CN 201580076765 A CN201580076765 A CN 201580076765A CN 107428615 A CN107428615 A CN 107428615A
Authority
CN
China
Prior art keywords
binding agent
acid
calcium
retarder
potassium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580076765.6A
Other languages
English (en)
Inventor
R.莱瓦穆诺斯
J.努内斯桑斯
Z.图图-梅林热
J.亚米内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Weber SA
Original Assignee
Saint Gobain Weber SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Weber SA filed Critical Saint Gobain Weber SA
Publication of CN107428615A publication Critical patent/CN107428615A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • C04B28/342Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders the phosphate binder being present in the starting composition as a mixture of free acid and one or more reactive oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/02Phosphate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06Oxides, Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/14Peptides; Proteins; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)

Abstract

本发明描述了一种基于磷酸盐的无机粘结剂,其通过在为X+A盐的缓凝剂的存在下,在至少一种碱性成分和酸式磷酸盐之间的反应获得,该盐在25℃测量的在水性介质中的溶解度大于酸式磷酸盐的溶解度,其中:X+是选自碱金属、碱土金属、锌、铝和铵离子的阳离子A是乙酸根、甲酸根、苯甲酸根、酒石酸根、油酸根、草酸根、溴化物或碘化物阴离子。

Description

包含基于磷酸盐化合物的水泥的酸/碱性粘结剂
本发明涉及基于磷酸盐的无机粘结剂。用于建筑产品的这种类型的粘结剂是由在金属氧化物和由磷酸衍生的盐之间的酸/碱反应产生的。与磷酸或其酸性衍生物反应的大多数碱性氧化物在与水混合时形成均匀的物质,其在环境温度下随时间而固化。在最熟知的磷酸盐基水泥中,可以提及磷酸镁水泥,它们已经被开发出来以与合成树脂竞争,因为它们允许获得快速凝固的混凝土,几乎立即出现所需的强度。它们特别适用于生物医学领域和牙科领域,道路,跑道或桥梁的快速修复中,或在危险废弃物的封装中。这种在美国开发的称为Ceramicrete的这种类型水泥通过将镁氧化物或氧化镁与单磷酸钾KH2PO4混合得到。在水的存在下,氧化镁在酸性条件下与磷酸根基团反应以形成不溶性磷酸盐相,其固化并具有陶瓷的性质。该相是式MgKPO4·6H2O的k-struvite。形成该相的反应非常快,并需要使用缓凝剂。硼酸经常用于增加这种类型水泥的可加工时间。然而,根据欧洲法规,特别是REACH指令(Directive REACH),硼酸被分类为对生殖有毒的物质。因此设想了用于控制凝固时间的其它解决方案。论文描述了通过使用特定的氧化镁(即在高温下煅烧的氧化镁)和通过改变所使用的碱性金属氧化物的颗粒尺寸来延长凝固时间并因此可加工性的可能性。然而,这并不允许实现与对于基于波特兰水泥的体系获得的凝固时间或可操作性时间相当的凝固时间或可操作性时间。这种类型的体系的另一个缺点与在氧化镁和磷酸盐之间发生的反应的高放热性有关。用作缓凝剂的硼酸不允许控制反应的热力学。因此,最终用户必须考虑到这种高放热性,这导致在制造建筑材料期间期间在体系中存在的水的显著蒸发。
此外,与这些体系的过高反应性和凝固性相关的另一个缺点是在固化材料的表面上出现漂白区域,其反映出未反应的盐在表面中的上升。这涉及风化的问题,产生明显的美学外观缺陷,这对于所需的应用是不可接受的。
需要开发可用于砂浆组合物中的基于磷酸盐的粘结剂体系,其具有与期望的应用相容的更长的可加工性时间,并且不具有上述缺点。正是在这个框架中描述本发明。
本发明涉及基于磷酸盐的无机粘结剂,其在为X+A-盐的缓凝剂存在时,通过在至少一种碱性成分和酸式磷酸盐之间的反应获得,该缓凝剂在25℃下测定的在水性介质中的溶解度大于酸式磷酸盐的溶解度度,其中:
X+是选自碱金属、碱土金属、锌、铝和铵离子的阳离子
A-是乙酸根、甲酸根、苯甲酸根、酒石酸根、草酸根、油酸根、溴化物或碘化物阴离子。
如上所述的缓凝剂的存在有利地允许控制在所述一种或多种存在的碱性组分和酸式磷酸盐(sel de phosphate acide)之间发生的酸/碱反应的动力学和放热性。使用这种缓凝剂允许避免使用硼酸或其衍生物。
在允许获得根据本发明的粘结剂的酸/碱反应中起碱作用的碱性成分选自金属氧化物,金属氢氧化物或硫酸盐。金属氧化物可以是氧化钙,氧化镁,氧化锌,氧化铝和/或氧化铁。金属氧化物也可以以包含一种或多种金属氧化物的更复杂的无机化合物的形式被引入。在这种类别中可以提及硅酸盐,冶金炉渣(例如钢铁炉渣或高炉炉渣),石灰,粉煤灰,白云石,云母,高岭土和/或偏高岭土。金属氢氧化物,例如氢氧化镁或氢氧化钙也可以用作为允许形成本发明的粘结剂的碱性成分。硫酸盐如硫酸钙也可以用作为允许形成根据本发明的粘结剂的碱性成分。在硫酸钙源中,可以提及生石膏,熟石膏,半水合物和/或无水石膏。可以使用这些不同的金属氧化物、金属氢氧化物和硫酸盐的混合物以制备根据本发明的粘结剂。
优选地,根据本发明的粘结剂由至少两种碱性组分的混合物获得,其中至少一种选自氧化镁,氢氧化钙或氢氧化镁,硅灰石,氧化铝,冶金炉渣和硫酸钙。附加的碱性成分这时可以选自高岭土,偏高岭土,粉煤灰,石灰,白云石,煅烧粘土,云母和/或滑石。
参与形成本发明的粘结剂的酸-碱反应的酸式磷酸盐选自:
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的磷酸氢盐,
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的磷酸二氢盐,
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的酸式焦磷酸盐,和/或
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的酸式多磷酸盐。
这些酸式磷酸盐可以单独使用或混合使用。
磷酸氢盐是包含HPO4 2-阴离子的盐。磷酸二氢盐是包含H2PO4 -阴离子的盐。酸式焦磷酸盐是由焦磷酸衍生的并对应于式MH3P2O7、M2H2P2O7和M3HP2O7的盐。酸式多磷酸盐是由多磷酸衍生的并对应于通式为Hn+2PnO3n+1的盐,其中n为严格大于2的整数。
酸式磷酸盐因此包含至少一个能够在粘结剂的水溶解期间释放的质子,其导致酸侵蚀,其允许溶解存在于溶液中的金属氧化物。
优选地,酸式磷酸盐选自磷酸二氢钾KH2PO4(MKP),磷酸二氢铵(NH4)H2PO4(MAP),磷酸氢二铵(NH4)2HPO4(DAP),磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2,磷酸二氢钠NaH2PO4,磷酸氢铝AlH3(PO4)2.xH2O,偏磷酸钙Ca(HPO3)2,磷酸二氢镁Mg(H2PO4)2或磷酸二氢铝(H2PO4)3。优选的酸式磷酸盐是在反应期间不释放氨的那些,因此选自磷酸二氢钾KH2PO4(MKP),磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2,偏磷酸钙Ca(HPO3)2,磷酸二氢钠NaH2PO4,磷酸氢铝AlH3(PO4)2·xH2O,磷酸二氢镁Mg(H2PO4)2或磷酸二氢铝Al(H2PO4)3
用于控制根据本发明的粘结剂的反应性的缓凝剂是式X+A-的离子盐,其中阳离子X+选自碱金属,碱土金属,锌,铝和铵离子和阴离子A-选自乙酸根,甲酸根,苯甲酸根,酒石酸根,油酸根,草酸根,溴化物或碘化物阴离子。阳离子可以选自碱金属,碱土金属,铝和铵离子,阴离子A-可以选自乙酸根,甲酸根,苯甲酸根,酒石酸根,油酸根,溴化物或碘化物阴离子。这些盐可溶于水中,并且为了发挥其缓凝剂的作用,必须比酸式磷酸盐更易溶在水性介质中。作为指示,在下表1中给出可以用作缓凝剂的盐在25℃在100ml水中的溶解度(克)。
K Na Mg Ca NH4+
醋酸盐 253 50 55 35 1480
甲酸盐 348 98 15 17 143
酒石酸盐 24 15 <1 <1 63
苯甲酸盐 65 63 - 3 21
草酸盐 36 3 <1 <1 4
溴化物 67 95 103 143 76
碘化物 147 180 150 66 172
表1。
在表2中给出了能够用于形成根据本发明的粘结剂的反应中的酸式磷酸盐在25℃在100ml水中的溶解度。
溶解度
磷酸二氢钠NaH2PO4 12
磷酸二氢钾KH2PO4 23
磷酸二氢铵NH4H2PO4 30
磷酸氢二钾K2HPO4 149
磷酸氢二铵(NH4)2HPO4 25
磷酸氢二钠Na2HPO4 12
磷酸二氢镁Mg(H2PO4)2 2
磷酸二氢铝Al(H2PO4)3 2
磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 2
表2。
根据在形成粘结剂的反应中使用的酸式磷酸盐选择缓凝剂。它的溶解度大于酸式磷酸盐的溶解度是必不可少的。
优选地,作为缓凝剂,将选择这样的盐,其阳离子与在形成粘结剂的反应中涉及的酸式磷酸盐的阳离子相同。其阴离子是乙酸根,草酸根或甲酸根的缓凝剂是优选的。这些阴离子允许获得更长的可加工性时间并更好地控制反应的放热性。缓凝剂的量占粘结剂的组分总量的1至10重量%。优选地,缓凝剂的量为2-7重量%。
在不脱离本发明的上下文的情况下,可以在粘结剂的配制剂中使用几种缓凝剂的混合物。优选地,使用其阴离子选自乙酸根,甲酸根和草酸根的盐的混合物作为缓凝剂。例如可以使用乙酸盐和草酸盐的混合物或甲酸盐和草酸盐的混合物作为缓凝剂。在混合物的情况下,缓凝剂的总量保持在粘结剂的组分的总量的1至10重量%之间,优选2至7重量%。
根据本发明的粘结剂,除酸式磷酸盐之外,还可以包含选自正磷酸盐,多磷酸盐或焦磷酸盐的其它含磷酸根化合物(composé phosphaté),其中阳离子选自钠,钾,钙或铵离子。正磷酸盐是衍生自包含PO4 3-阴离子的正磷酸的盐。焦磷酸盐是衍生自包含P2O7 4-阴离子的焦磷酸的盐。特别将提及三聚磷酸钠Na5P3O10(Na-TPP)或焦磷酸钙Ca2P2O7。这种其它含磷酸根化合物(composé phosphaté)特别参与缓凝效果。例如,在25℃的100ml水中,三聚磷酸钠的溶解度为约14.5g。焦磷酸钠Na4P2O7在相同条件下的溶解度约为7。如果这种附加磷酸根化合物是碱,然而,重要的是,引入到粘结剂的组成中的量保持很低,以保持参与酸-碱反应中的磷基成分的酸性特征。
本发明还涉及包含至少一种如上所述的粘结剂的砂浆或混凝土组合物。该组合物包含集料,骨料和/或砂,这时通常根据骨料的尺寸称为砂浆或混凝土。轻质骨料,如膨胀粘土,珍珠岩,气凝胶,蛭石,膨胀玻璃或发泡聚苯乙烯也可用于根据本发明的砂浆或混凝土的组合物中。这些化合物特别地作用于产品的流变性,硬度或最终外观。它们通常由硅质砂,钙质砂和/或硅钙质砂形成。组合物还可以包含称为填料的钙质或硅质组分和其它任选的添加剂和赋予特定性质的助剂。将提及例如流变剂,保水剂,加气剂,增稠剂,防止藻类和真菌生长的试剂,例如杀生物剂,杀真菌剂,杀藻剂或杀菌剂,分散剂,颜料,凝固促进剂和/或缓凝剂,以及用于改善在施用后的产品的凝固,固化或稳定性的试剂,特别是用于调节颜色,可加工性,可使用性或不渗透性的其它试剂。
本发明还涉及从上述混凝土或砂浆组合物获得的建筑产品,如勾缝砂浆,贴砖接缝剂,贴砖胶,防水面层,地面抹灰,技术砂浆,绝缘砂浆或外立面抹灰。这些产品通过将组合物与水拌合而获得,由此形成的糊状组合物随后固化。术语“技术砂浆”被理解为用于特定应用所配制的特定砂浆,例如密封砂浆,修补砂浆,砖石堆砌砂浆或锚固砂浆。预制组件也可以由包含根据本发明的粘结剂的组合物获得。根据本发明的建筑产品可以在工地进行准备或进行预制。
由此获得的产品具有与所需应用相容的可加工性时间,因为与当组合物不包含缓凝剂时相比,该产品在拌合更长时间后保持是可使用的。此外,由本发明的砂浆或混凝土组合物获得的产品不包含由于风化现象引起的美学外观缺陷。
下面的实施例举例说明本发明,而不限制其范围。
在以下实施例中,对于不同粘结剂组合物测量实际使用时间。这种实际使用时间对应于制备粘结剂之后的最大时间段,也就是说,在使不同的粉状成分与拌合水混合之后,在时间段期间可以使用由此获得的湿糊料。实际使用时间通过测量在制备产品(其具有期望的糊料稠度)的时刻和之间经过的时间段以及糊料的粘度升高使得该产品不再足够流体化以进行施用的时刻之间的时间长短来确定。实际使用时间与由于糊料固化所致的初始凝固时间有关,凝固时间通过根据标准NF EN 196-3的维卡试验进行测量。
可加工性时间被定义为这样的时间段,在该时间段期间,新鲜糊料保持足够低的粘度以容易施加(具有优良的可操作性)。
对于下面的所有实施例,在加入拌合水之前将粉状产物彼此混合,以制备新鲜的糊料。添加的水的量(以重量%水给出)可以根据施用和所需的可操作性而变化,以获得所需糊料的稠度。根据标准NF EN 1015-3在振动台上测定新鲜糊料的稠度。将粉状混合物与水混合,以得到均匀的糊料。将新鲜的糊料倒入在规定的振动台的托盘上方的给定模具中。在去除模具之后,新鲜的糊料经受给定数量的垂直振动。测量新鲜糊料的环的直径。相同的直径允许确保糊料的稠度是可比的。
制备根据本发明的不同粘结剂组合物。实际使用时间的测量对具有或不具有缓凝剂的相同组合物进行实施。
粘结剂组合物通过在用作为缓凝剂的盐的存在下将碱性成分与酸式磷酸盐混合来制备。
每种成分的含量以重量百分比给出,粉状产品的量的总和为100%。对于每个实施例,示出了添加的拌合水,并且对应于为了获得相同的糊料稠度所需的水量。在每个实施例中所示的水含量对应于被加入到包含100%粉状产物的混合物中的量。
下面的实施例表明,通过将本发明的粘结剂与水混合而获得的糊料的实际施用时间在缓凝剂的存在下被提高。粘结剂通过在一种或多种碱性成分和酸式磷酸盐之间的反应获得,因此,在性质上是极其反应性的。因此,由这种粘结剂制备的砂浆组合物(其可以包含其它还可以参与提高实际施用时间的组分,如砂或填料)将允许具有更改善的实际施用时间。
实施例1
制备由50重量%的轻度煅烧氧化镁(ISMAF)和50重量%的磷酸二氢钾KH2PO4(Prayon)组成的混合物。以相对于粉末成分的总量20重量%的量将水添加到由此获得的粉末混合物中。该糊料的测量的实际使用时间为0.5分钟。通过加入3重量%的乙酸钾(来自SigmaAldrich)作为缓凝剂制备了相同的组合物。加水量也为20重量%。这时对包含缓凝剂的糊料测量的实际使用时间为7分钟。
实施例2
制备由50重量%硅灰石CaSiO3(Nordkalk)和50重量%磷酸二氢钙一水合物Ca(H2PO4)2·H2O(Budenheim)组成的混合物。以相对于粉末成分的总量50重量%的量将水添加到由此获得的粉末混合物中。对该糊料测量的实际使用时间为0.2分钟。通过加入3重量%的乙酸钙(来自SigmaAldrich)作为缓凝剂制备了相同的组合物。加水量也为50重量%。然后对包含缓凝剂的糊料测量的实际使用持续时间为3分钟。
实施例3
通过改变MgO:MKP比例,制备在高温(1500℃)强烈煅烧和烧结的氧化镁(GrecianMagnesite)和磷酸二氢钾KH2PO4(Prayon)的三种不同混合物。
组合物3-1对应于25重量%的MgO和75重量%的MKP。相对于粉末化合物的总和,加入的水的量为20重量%。
组合物3-2对应于50重量%的MgO和50重量%的MKP。相对于粉末化合物的总量,加入的水的量为21重量%。
组合物3-3对应于75重量%的MgO和25重量%的MKP。相对于粉末化合物的总和,加入的水的量为22重量%。
测量这三种糊料的实际使用时间,对于由组合物3-1获得的糊料分别为17分钟,对于由组合物3-2获得的糊料为5分钟,对于由组合物3-3获得的糊料为4分钟。
将3重量%的乙酸钾(来自Sigma Aldrich)加入到每个组合物3-1、3-2和33中,同时保持MgO:MKP比率分别为25/75,50/50和75/25。拌合水以相同的比例加入。对使用在其中添加了缓凝剂的组合物3-1、3-2和3-3得到的糊料的实际使用时间进行了测定,并且分别地,由组合物3-1得到的糊料的值为80分钟,从组合物3-2获得的糊料为50分钟和由组合物3-3获得的糊料为18分钟。
实施例4
由相同的原材料制备具有与组合物3-3相同的MgO:MKP重量比的多种组合物。
组合物4-1对应于75重量%的在高温下强烈煅烧的MgO和25重量%的MKP。
组合物4-2包含37.5重量%的在高温下强烈煅烧的MgO,12.5重量%的MKP和50重量%的硅砂。
组合物4-3包含72.8重量%的在高温下强烈煅烧的MgO,24.2重量%的MKP和3重量%的缓凝剂。测试不同的缓凝剂:来自Sigma Aldrich的乙酸钾(组合物4-3a),来自VWR的甲酸钾(组合物4-3b),作为比较,来自Panreac的99.8%纯硼酸(组合物4-3c)。还测试了缓凝剂的混合物:组合物4-3d包含2.40重量%的甲酸钾(VWR)和0.6重量%的草酸钾(VWR)的混合物。组合物4-3e包含2.40重量%的乙酸钾(Sigma Aldrich)和0.6重量%草酸钾(VWR)的混合物。以3重量%用量使用了其它缓凝剂,如来自Alfa Aesar的甲酸锌(组合物4-3f)和来自VWR的甲酸钠(组合物4-3g)。相对于粉末化合物的总量,用于拌合的水的加入量为22重量%。
测量不同组合物的实际使用持续时间,并在下表3中给出:
表3。
发现硅砂参与缓凝效果,但是比根据本发明的缓凝剂更低有效的,对于某些,这使允许得到比使用在现有技术中所用的缓凝剂如硼酸获得的效果更大的效果。
实施例5
以相同的方式,如在实施例4中那样制备包含为25/75的MgO:MKP比的不同组合物。
组合物5-1对应于25重量%的在高温下强烈煅烧的MgO和75重量%的MKP。
组合物5-2包含12.5重量%的在高温下强烈煅烧的MgO,37.5重量%的MKP和50重量%的硅砂。
组合物5-3包含24.2重量%的在高温下强烈煅烧的MgO,72.8重量%的MKP和3重量%的缓凝剂。测试了不同的缓凝剂:来自Sigma Aldrich的乙酸钾(组合物5-3a),VWR的草酸钾(组合物5-3b),并作为比较,来自Panreac的99.8%的纯硼酸(组合物53c)。相对于粉末化合物的总量,用于拌合所加入的水的量为22重量%。
测量不同组合物的实际使用时间,并在下表4中给出:
组合物5-1 组合物5-2 组合物5-3a 组合物5-3b 组合物5-3c
实际使用时间(min) 17 25 80 40 57
表4。
实施例6
制备混合物(组合物6-1),其由以下组成:
-15.8重量%的在高温(1500℃)强烈煅烧并烧结的氧化镁(Grecian Magnesite)
-3重量%的硅灰石CaSiO3(Nordkalk)
-1重量%的煅烧氧化铝Al2O3(RBH)
-79.2重量%的磷酸二氢钾KH2PO4(Prayon)
-1重量%的无机颜料(Oximed 12A Europigments),其允许染色样品并且可视地显示风化的存在。
相对于粉末化合物的总和,加入的水的量为17重量%。
该糊料的实际使用时间为13分钟。
通过加入3重量%的来自Sigma Aldrich的乙酸钾(组合物6-2)制备相同的糊料组合物。该糊料的实际施用时间被增大并且值为40分钟。
图1和2表示从这些组合物6-1和6-2获得的固化产物:在图1中注意到存在反映风化现象的白色区域。在乙酸钾存在时,这种风化现象得到控制,样品的颜色更均匀。
实施例7
制备了包含52.6重量%的轻度煅烧的氧化镁(ISMAF),42.1重量%的磷酸二氢钾KH2PO4(Prayon)和5.3重量%的不同类型的缓凝剂(一些不符合本发明,因此作为比较给出)的混合物。相对于粉末成分的总量,加入的水的量为37重量%。测量所获得的不同糊料的实际使用时间,并列于下表5中:
缓凝剂 实际使用时间(min)
甲酸钾(VWR) 8
酒石酸二钾(Sigma Aldrich) 2
苯甲酸钾(Sigma Aldrich) 4
溴化钾(Panreac) 5
碘化钾(Panreac) 4
油酸钾(Panreac) 1
柠檬酸钙(Sigma Aldrich) 0.5
99.8%纯硼酸(Panreac) 11
乙酸钾(Sigma Aldrich) 12
表5。
作为比较,相同的没有任何缓凝剂的配制剂具有0.3分钟的实际施用时间。
实施例7
通过混合以下不同成分制备砂浆组合物:
-40重量%的在高温(1500℃)强烈煅烧的并烧结的氧化镁(GrecianMagnesite)
-40重量%的磷酸二氢钾KH2PO4 (Prayon)
-20重量%的硅砂。
相对于粉末化合物的总和,加入的水的量为20重量%。
该糊料的实际使用时间为4.5分钟。
通过加入3重量%的乙酸钾(Sigma Aldrich)制备相同的糊料组合物。这种糊料的实际施用时间被提高并且具有32分钟的值。

Claims (14)

1.基于磷酸盐的无机粘结剂,其通过在为X+A-盐的缓凝剂的存在时在至少一种碱性成分和酸式磷酸盐之间的反应获得,该缓凝剂在25℃测量的在水性介质中的溶解度大于酸式磷酸盐的溶解度,并且其中:
X+是选自碱金属、碱土金属、锌、铝和铵离子的阳离子,和
A-是乙酸根、甲酸根、苯甲酸根、酒石酸根、油酸根、草酸根、溴化物或碘化物阴离子。
2.根据权利要求1所述的粘结剂,其特征在于所述碱性成分选自金属氧化物、金属氢氧化物或硫酸盐。
3.根据权利要求1所述的粘结剂,其特征在于,所述碱性成分选自氧化铁、氧化铝、氧化锌、氧化镁或氧化钙、硅酸盐、硫酸钙源,如生石膏、熟石膏、半水合物和/或无水石膏,和冶金炉渣。
4.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于,其由至少两种碱性组分的混合物获得,碱性成分中至少一种选自氧化镁、氢氧化钙或氢氧化镁、硅灰石、氧化铝、冶金炉渣和硫酸钙。
5.根据权利要求4的粘结剂,其特征在于所述混合物包含选自高岭土、偏高岭土、煅烧粘土、粉煤灰、石灰、白云石、云母和/或滑石的附加碱性成分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于参与所述形成粘结剂的酸-碱反应的酸式磷酸盐选自:
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的磷酸氢盐,
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的磷酸二氢盐,
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的酸式焦磷酸盐,和/或
-钾、钙、镁、铝、钠或铵的酸式多磷酸盐,单独的或作为混合物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于所述缓凝剂的阳离子X+选自钾、钙、镁、钠、锌、铝或铵离子。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的粘结剂,其特征在于所述缓凝剂的阳离子X+与在形成粘结剂的反应中所涉及的酸式磷酸盐的阳离子相同。
9.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于阴离子A-是乙酸根离子或甲酸根离子。
10.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于所述缓凝剂是其阴离子选自乙酸根,甲酸根和草酸根的盐的混合物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于所述缓凝剂的含量占所述粘结剂成分总量的1至10重量%,优选2至7重量%。
12.根据前述权利要求中任一项所述的粘结剂,其特征在于,其包含另一种选自正磷酸盐,多磷酸盐或焦磷酸盐的磷酸根化合物,其中所述阳离子选自钠、钾、钙或铵离子。
13.砂浆或混凝土组合物,其特征在于其包含至少一种根据前述权利要求任一项的粘结剂。
14.在工地上制备的或预制的建筑产品,如勾缝砂浆,贴砖接缝剂,贴砖胶,防水面层,地面抹灰,技术砂浆,绝缘砂浆或外立面抹灰,它们由根据权利要求13的混凝土或砂浆组合物获得。
CN201580076765.6A 2014-12-23 2015-12-21 包含基于磷酸盐化合物的水泥的酸/碱性粘结剂 Pending CN107428615A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1463243A FR3030498B1 (fr) 2014-12-23 2014-12-23 Liant acido-basique comprenant des ciments a base de phosphate
FR1463243 2014-12-23
PCT/FR2015/053692 WO2016102868A2 (fr) 2014-12-23 2015-12-21 Liant acido-basique comprenant des ciments a base de phosphate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107428615A true CN107428615A (zh) 2017-12-01

Family

ID=52627470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580076765.6A Pending CN107428615A (zh) 2014-12-23 2015-12-21 包含基于磷酸盐化合物的水泥的酸/碱性粘结剂

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10322972B2 (zh)
EP (1) EP3237354A2 (zh)
CN (1) CN107428615A (zh)
AR (1) AR103189A1 (zh)
BR (1) BR112017012561A2 (zh)
CA (1) CA2970705A1 (zh)
CL (1) CL2017001667A1 (zh)
FR (1) FR3030498B1 (zh)
MX (1) MX2017008297A (zh)
MY (1) MY182145A (zh)
RU (1) RU2707316C2 (zh)
SA (1) SA517381813B1 (zh)
WO (1) WO2016102868A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330292A (zh) * 2019-07-04 2019-10-15 长沙归一建材科技有限公司 炉渣水泥混凝土接缝料
CN113403474A (zh) * 2021-06-21 2021-09-17 广西三秋树环保科技有限公司 一种粘结剂及其制备方法和应用

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6965373B2 (ja) * 2017-07-31 2021-11-10 ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー 水性被覆剤の製造用の多成分系組成物
EP3898552A4 (en) * 2018-12-20 2022-09-28 Ceram Polymerik Pty Ltd FIRE RESISTANT COVERING MATERIAL
FR3105215B1 (fr) 2019-12-20 2022-01-14 Orano Cycle Thiosulfates pour une utilisation comme retardateurs de prise de pâtes de ciments phosphomagnésiens
EP4060105B1 (en) * 2021-02-26 2024-02-07 Allshield Holding B.V. Watercurable nonwoven sheet material

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756762A (en) * 1987-07-16 1988-07-12 American Stone-Mix, Inc. Magnesium phosphate cement systems
US4786328A (en) * 1987-07-16 1988-11-22 American Stone-Mix, Inc. Magnesium phosphate cement systems
CN1126183A (zh) * 1993-12-31 1996-07-10 罗纳·布朗克化学公司 磷镁氧水泥的制备
CN1383420A (zh) * 2000-07-03 2002-12-04 塞纳蒂斯有限公司 磷酸镁铵水泥,其生产方法和用途
CN1556779A (zh) * 2001-08-10 2004-12-22 ƽ 复合材料和制造与使用该复合材料的方法
CN1556692A (zh) * 2001-05-15 2004-12-22 口腔护理组合物
CN1662265A (zh) * 2002-06-19 2005-08-31 H·C·罗伯特·马泰斯·斯蒂夫腾 外科用磷酸钙基水硬性胶凝材料
CN1826145A (zh) * 2003-05-23 2006-08-30 奥图斯医疗有限公司 改进的磷酸钙骨水泥
CN1844010A (zh) * 2005-04-08 2006-10-11 豪迈帝凯莱宾格股份有限公司 磷酸钙水泥
CN101319126A (zh) * 2008-07-15 2008-12-10 北京赛力格科技发展有限公司 无机粘合剂及其制备方法和应用
CN101328031A (zh) * 2008-08-04 2008-12-24 北京赛力格科技发展有限公司 固化剂和聚合物及方法
CN101346320A (zh) * 2005-12-16 2009-01-14 21世纪结构有限责任公司 无机复合材料和制造方法
CN101381220A (zh) * 2008-10-16 2009-03-11 上海交通大学 多功能胶凝材料
CN101381219A (zh) * 2008-10-09 2009-03-11 上海交通大学 磷酸盐快速修补建筑材料
CN101492280A (zh) * 2009-03-05 2009-07-29 上海交通大学 磷酸盐多孔混凝土及其制品的制备方法
CN101538142A (zh) * 2009-04-23 2009-09-23 上海交通大学 磷酸盐建筑外墙保温砂浆
CN101815689A (zh) * 2007-09-10 2010-08-25 万肯高级材料有限公司 基于磷酸盐原料的组合物及其制备方法
CN102923986A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 东南大学 适用于快凝快硬磷酸镁水泥体系的缓凝剂及其使用方法
CN103104100A (zh) * 2013-01-27 2013-05-15 北京工业大学 应用磷酸镁水泥和纤维布复合材料加固混凝土的方法
CA2855982A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 Halliburton Energy Services, Inc. Calcium phosphate cement compositions comprising pumice and/or perlite and associated methods
WO2014058564A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-17 Premier Magnesia, Llc Magnesium phosphate cement
CN103889921A (zh) * 2011-05-12 2014-06-25 艾米塔米学院研发有限公司 缓释磷酸水泥

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136088A (en) 1997-10-09 2000-10-24 Mbt Holding Ag Rapid setting, high early strength binders
DE69909850T2 (de) * 1999-12-09 2004-05-27 Dr. H.C. Robert Mathys Stiftung Mit einem magnesiumsalz stabilisierter hydraulischer brushitzement
AT5628U1 (de) * 2002-02-15 2002-09-25 Styromagnesit Steirische Magne Wasserfeste zementmischung mit magnesia sowie verfahren zum herstellen von wasserfesten mörteln, formkörpern oder estrichen mit derartigen zementmischungen
GB0222291D0 (en) * 2002-09-26 2002-10-30 Smith & Nephew Adhesive bone cement
JP2011057520A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd セメント混和材及びその製造方法、並びに該混和材を含むセメント組成物、モルタル及びコンクリート

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786328A (en) * 1987-07-16 1988-11-22 American Stone-Mix, Inc. Magnesium phosphate cement systems
US4756762A (en) * 1987-07-16 1988-07-12 American Stone-Mix, Inc. Magnesium phosphate cement systems
CN1126183A (zh) * 1993-12-31 1996-07-10 罗纳·布朗克化学公司 磷镁氧水泥的制备
CN1383420A (zh) * 2000-07-03 2002-12-04 塞纳蒂斯有限公司 磷酸镁铵水泥,其生产方法和用途
CN1556692A (zh) * 2001-05-15 2004-12-22 口腔护理组合物
CN1556779A (zh) * 2001-08-10 2004-12-22 ƽ 复合材料和制造与使用该复合材料的方法
CN1662265A (zh) * 2002-06-19 2005-08-31 H·C·罗伯特·马泰斯·斯蒂夫腾 外科用磷酸钙基水硬性胶凝材料
CN1826145A (zh) * 2003-05-23 2006-08-30 奥图斯医疗有限公司 改进的磷酸钙骨水泥
CN1844010A (zh) * 2005-04-08 2006-10-11 豪迈帝凯莱宾格股份有限公司 磷酸钙水泥
CN101346320A (zh) * 2005-12-16 2009-01-14 21世纪结构有限责任公司 无机复合材料和制造方法
CN101815689A (zh) * 2007-09-10 2010-08-25 万肯高级材料有限公司 基于磷酸盐原料的组合物及其制备方法
CN101319126A (zh) * 2008-07-15 2008-12-10 北京赛力格科技发展有限公司 无机粘合剂及其制备方法和应用
CN101328031A (zh) * 2008-08-04 2008-12-24 北京赛力格科技发展有限公司 固化剂和聚合物及方法
CN101381219A (zh) * 2008-10-09 2009-03-11 上海交通大学 磷酸盐快速修补建筑材料
CN101381220A (zh) * 2008-10-16 2009-03-11 上海交通大学 多功能胶凝材料
CN101492280A (zh) * 2009-03-05 2009-07-29 上海交通大学 磷酸盐多孔混凝土及其制品的制备方法
CN101538142A (zh) * 2009-04-23 2009-09-23 上海交通大学 磷酸盐建筑外墙保温砂浆
CN103889921A (zh) * 2011-05-12 2014-06-25 艾米塔米学院研发有限公司 缓释磷酸水泥
CA2855982A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 Halliburton Energy Services, Inc. Calcium phosphate cement compositions comprising pumice and/or perlite and associated methods
WO2014058564A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-17 Premier Magnesia, Llc Magnesium phosphate cement
CN102923986A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 东南大学 适用于快凝快硬磷酸镁水泥体系的缓凝剂及其使用方法
CN103104100A (zh) * 2013-01-27 2013-05-15 北京工业大学 应用磷酸镁水泥和纤维布复合材料加固混凝土的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330292A (zh) * 2019-07-04 2019-10-15 长沙归一建材科技有限公司 炉渣水泥混凝土接缝料
CN113403474A (zh) * 2021-06-21 2021-09-17 广西三秋树环保科技有限公司 一种粘结剂及其制备方法和应用
CN113403474B (zh) * 2021-06-21 2022-10-04 广西三秋树环保科技有限公司 一种粘结剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017126181A3 (zh) 2019-05-27
AR103189A1 (es) 2017-04-19
EP3237354A2 (fr) 2017-11-01
CA2970705A1 (fr) 2016-06-30
RU2017126181A (ru) 2019-01-24
WO2016102868A2 (fr) 2016-06-30
SA517381813B1 (ar) 2020-11-23
BR112017012561A2 (pt) 2018-01-02
US20180186697A1 (en) 2018-07-05
MY182145A (en) 2021-01-18
MX2017008297A (es) 2017-10-02
RU2707316C2 (ru) 2019-11-26
WO2016102868A3 (fr) 2016-08-18
US10322972B2 (en) 2019-06-18
CL2017001667A1 (es) 2018-03-16
FR3030498B1 (fr) 2019-06-07
FR3030498A1 (fr) 2016-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4562929B2 (ja) セメント組成物
CN107428615A (zh) 包含基于磷酸盐化合物的水泥的酸/碱性粘结剂
CN104125936B (zh) 包含矾土水泥的水悬浮液和粘合组合物
JP4906346B2 (ja) 液体急結剤、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
US3923534A (en) Cold-setting refractory compositions
ES2703699T3 (es) Aglutinante basado en un compuesto mineral sólido rico en óxido de metal alcalinotérreo con activadores que contienen fosfato
CN109071344A (zh) 含有线性聚羧酸盐分散剂的石膏浆料
JPH0848553A (ja) 無機バインダーを含む材料の凝結及び硬化の促進方法並びに凝結及び硬化の促進剤
CN115803304A (zh) 使用包含离液离子的性能添加剂速凝和流化包含活化剂、减水聚合物的湿混凝土或砂浆组合物的方法,及其在低碳替代胶凝材料组合物中的用途
CN103289703A (zh) 一种早强型土壤固化剂及其制备方法和应用
CN108275931A (zh) 一种磷石膏改性材料及其在道路基层中的应用
JP2001253753A (ja) 急硬性セメントコンクリート及び場所打ちライニング工法
US3813253A (en) Dry mixtures for producing acidresistant cement and mortar compositions
JP4627120B2 (ja) 水硬性粉体組成物
JP6437384B2 (ja) セルフレベリング材、セルフレベリング材スラリー及び硬化体
US8652248B2 (en) Cement mixes containing additives for altering the hardening rate of chemically bonded silico-phosphate cements and methods therefor
WO2022070761A1 (ja) 地盤改良材料スラリー、地盤改良材料硬化物、および地盤改良方法
JPH01257156A (ja) 吹付け工法用急結性セメント組成物
JP4798734B2 (ja) 水硬性組成物
JPH0415273B2 (zh)
CN107892541B (zh) 一种建筑块材强度试验用的石膏浆料及其配制方法
MXPA02011713A (es) Mortero de fosfomagnesio y metodo para la obtencion del mismo.
JP7256990B2 (ja) 水硬性組成物、一液型可塑性注入材、及び、一液型可塑性注入材の充填工法
CN107235734A (zh) 一种铝碳化硅质浇注料
JPS61155233A (ja) 鉱物クリンカ組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171201