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CN111807793A - 具有快速形成拉伸粘附强度的水泥基组合物 - Google Patents

具有快速形成拉伸粘附强度的水泥基组合物 Download PDF

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CN111807793A
CN111807793A CN202010277456.8A CN202010277456A CN111807793A CN 111807793 A CN111807793 A CN 111807793A CN 202010277456 A CN202010277456 A CN 202010277456A CN 111807793 A CN111807793 A CN 111807793A
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composition
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岑志杰
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Sika Technology AG
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Abstract

本发明涉及一种具有快速形成拉伸粘附强度的水泥基组合物。该组合物包含高斜硅钙石硫铝酸盐水泥,并且适于用作例如砖粘合剂来快速贴砖和修补。本发明所以还提供了快速铺砖的方法。

Description

具有快速形成拉伸粘附强度的水泥基组合物
技术领域
本发明涉及一种具有快速形成拉伸粘附强度的水泥基(cementitious)组合物。该组合物适于用作粘合剂,特别是用作砖粘合剂来快速贴砖和修补。此外,本发明涉及一种结构,特别是地板、墙壁或者天花板,其包含覆盖元件,特别是砖,其中用水泥基组合物来将该覆盖元件固定到所述结构。
发明背景
水泥基组合物例如水泥基砖粘合剂或者灌浆(grout)可以区分为具有快速或者规则硬化的材料,例如可测量而区分为快速的或者规则的形成拉伸粘附强度。快速形成例如砖粘合剂的拉伸粘附强度允许更快速的施用后到可通行的时间。到可通行的更快速的时间是令人期望的,因为这导致更快速的构建和更少的停机时间。
所述性能和硬化特性是与这样的水泥基组合物的配方直接相关的。大部分基于常规的波特兰水泥(OPC)的水泥基组合物产生具有规则硬化特性的材料。基于铝酸钙水泥(CAC)和/或硫铝酸钙(CSA)水泥的水泥基组合物产生具有更快硬化特性和因此更快的到可通行的时间的材料。
此外,在OPC生产过程中,需要高能耗来烧结和研磨,并且因此每吨水泥释放了显著量的CO2。水泥生产商降低CO2排放的努力包括使用OPC的替代物,其基于需要较少生产能量的熟料。一种这样的替代物是使用CSA水泥。
常规的CSA水泥表现出快速形成强度。但是,为了生产常规的CSA水泥,需要高品质的原材料例如铝土矿、石膏和石灰石。一种替代方案是高斜硅钙石CSA水泥,其可以由低品质原材料例如飞灰和FGD石膏来制造。但是,高斜硅钙石CSA水泥没有表现出与常规CSA相同的快速形成强度。
CN106396563公开了一种基于白色快干低碱水泥的组合物,其可以选自铝酸盐水泥,硫铝酸盐水泥和高斜硅钙石水泥。一个缺点是虽然铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥表现出快速硬化和高早期强度,但是具有高斜硅钙石含量的常规CSA水泥表现出较慢的水合和较低的早期强度以及较高的长期体积变化率,其全部类似于上述的OPC。
US10029944公开了一种基于CAC浆料的灰浆组合物,其可以用以Li2CO3过饱和的NaOH溶液来活化。一个问题是施用者必须处置NaOH溶液,其是高碱性的并具有职业健康和安全方面的风险。
CN108675734公开了一种基于二元粘结剂体系的砖粘合剂,其包含快速硬化的水泥和石膏。一个问题是这样的二元粘结剂体系难以以足够的一致性来生产,因为它们的性能非常依赖于所用的构造粘结剂材料的精确品质。
CN106277981公开了一种适于作为砖粘合剂的组合物,其包含具有快速凝固性能的水泥和作为填料的飞灰。但是,没有进一步规定水泥的类型,并且使用飞灰作为填料带来与快速形成拉伸粘附强度有关的问题,而这是例如中国标准JC/T547-2005或者欧洲标准EN1348对于砖粘合剂所要求的。
因此需要一种可用作砖粘合剂的水泥基组合物,其具有快速形成的强度,并且其克服了上述的现有技术的问题。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种具有快速形成的拉伸粘附强度的水泥基组合物。
本发明的另一目标是提供一种可用作砖、特别是陶瓷砖的粘合剂的水泥基组合物。
本发明的再一目标是提供快速铺砖的方法。
本发明最后一个目标是提供一种结构,特别是地板、墙壁或者天花板,其包含覆盖元件,特别是砖,其中该覆盖元件是用水泥基组合物固定到上述结构的。
令人惊讶地,已经发现根据权利要求1的组合物可以解决快速形成拉伸粘附强度的问题。
本发明的目标因此是一种水泥基组合物,其包含:
1)20-64.5w%、优选25-49.5w%、特别是30-40.5w%的至少一种高斜硅钙石CSA水泥,
2)35-79.5w%、优选50-74.5w%、特别是59-69.5w%的集料,优选沙子,
3)0.5-15w%、优选1-10w%、特别是1.2-5w%的至少一种合成有机聚合物,
4)0-5.0w%的其他添加剂,其选自塑化剂、超塑化剂、流变改性剂、增稠剂、加气剂、脱气剂、消泡剂、腐蚀抑制剂、纤维、膨胀产生添加剂、颜料、促进剂、缓凝剂、强度增强剂、特别是早期强度增强剂、防水添加剂、碱-集料反应抑制剂、铬酸盐还原剂和/或抗菌剂,各自基于干燥组合物的总重量计。
已经发现根据本发明的水泥基组合物可以用作砖粘合剂,特别是陶瓷砖粘合剂,其具有快速形成的拉伸粘附强度以用于砖的铺设和/或修补。当根据中国标准JC/T 547-2017测量时,根据本发明的水泥基组合物因此在加入混合水之后第一个24h内、优选在第一个6h内形成>0.5MPa的拉伸粘附强度。这样快速形成的拉伸粘附强度允许更快释放铺砖表面以用于进一步的工作和/或通行。
此外,同样在根据中国标准JC/T 547-2017在热老化和水浸渍之后,本发明组合物的拉伸粘附强度>0.5MPa。这样的性能是良好的耐久性和长的使用寿命的证据。
制备砖粘合剂组合物是相当容易和安全的:将所述水泥基组合物,特别是在干燥态下,与适量水混合。此后,所述砖粘合剂即能待用于贴砖或者其他应用。
已经进一步发现,以开放时间20min施用的根据本发明的水泥基组合物所具有的28天固化后的拉伸粘附强度是相同的组合物当在开放时间10min后和随后在相同条件下固化28天后测量的拉伸粘附强度的至少60%。这样的性能对于合理的施用,特别是贴砖方法来说是重要的。
本发明组合物另外的优点是优异的可加工性、可调节的开放时间、减少的风化、良好的防滑性和低收缩性。低收缩性是一个优点,因为较高的收缩性将导致固化的水泥基材料破裂。
本发明的水泥基组合物因此适于作为建筑应用中的灰浆。它特别适于作为砖粘合剂来铺设和/或修补砖,特别是陶瓷砖。它可以进一步适于作为快速修补灰浆,用于灌浆应用,作为自流平产品用于地板应用,作为找平料(screed),底灰或者堵水料(water plug)以及用于防水或者防火应用。
发明的实施方式
本发明的水泥基组合物,优选砖粘合剂包含至少一种高斜硅钙石硫铝酸钙(CSA)水泥。该高斜硅钙石CSA水泥是以20-64.5w%,优选25-49.5w%,特别是30-40.5w%存在的,各自基于干燥组合物的总重量计。
在本发明上下文中,高斜硅钙石CSA水泥是这样的水泥,其包含基本组成如下的熟料:主相斜硅钙石C2S(2CaO·SiO2),硫铝酸钙C4(A3-xFx)3$(4CaO·3-x Al2O3·x Fe2O3·CaSO4,其中x是0-3的整数),铁氧体例如C2F(2CaO·Fe2O3),C2AF(2CaO·Al2O3·Fe2O3),C4AF(4CaO·Al2O3·Fe2O3),优选C4AF,和氧化钙。
根据实施方案,一种高斜硅钙石CSA水泥包含熟料,该熟料包含37-47w%的斜硅钙石,20-35w%的硫铝酸钙,3-9w%的铁氧体、特别是C4AF,和0.5-4.6w%的CaO,各自相对于熟料的总重量计。用于本发明的高斜硅钙石CSA水泥的熟料可以包含其他的微量相例如铝酸盐(CA,C3A,C12A7)和/或硫硅钙石(ternesite)(C5S2$)。
在本发明的一种特别有利的实施方案中,所述高斜硅钙石CSA水泥另外包含最多35w%,优选最多27w%,特别是最多15w%的硫酸钙,各自基于水泥的总干重计。所述硫酸钙可以以硫酸钙半水合物,硫酸钙二水合物和/或硬石膏的形式存在。在一种最优选的实施方案中,CaSO4是作为熟料的一部分存在的。
在本发明上下文中合适的一种高斜硅钙石水泥例如公开在EP3081546中。
此外,本发明的水泥可以包含选自下面的水泥改进剂:研磨助剂,强度改进剂,活化剂,促进剂,纤维,塑化剂和/或超塑化剂。水泥改进剂可以在研磨过程中与所述熟料相互研磨。它们同样可以混合到研磨的熟料中。
除了上述熟料之外,本发明的高斜硅钙石CSA水泥可以包含其他粘结剂。它们具体是潜伏性水硬性粘结剂和/或凝硬性(pozzolanic)粘结剂。合适的潜伏性水硬性和/或凝硬性粘结剂例如是天然火山灰,炉渣,飞灰,硅尘,煅烧的板岩和/或石灰石。根据实施方案,所述水泥基粘结剂可以包含最多35w%,优选最多20w%,特别是最多10w%的潜伏性水硬性和/或凝硬性粘结剂,各自基于水泥的总干重计。本发明的高斜硅钙石CSA水泥中过低量的熟料会导致不太快速地形成拉伸粘附强度。
优选在本发明上下文中所用的高斜硅钙石CSA水泥属于根据DIN EN 197-1的32.5,42.5或者52.5的强度等级。特别优选的是所用的高斜硅钙石CSA水泥属于根据DIN EN197-1的42.5的强度等级。
本发明的水泥基组合物(优选砖粘合剂)包含集料,优选沙子。沙子是一种天然存在的粒状材料,其包含细微分散的岩石或者矿物粒子。它可以以不同的形式和尺寸而获得。合适的沙子的例子是石英砂,石灰石沙子,河沙或者粉碎的集料。合适的沙子例如描述在标准ASTM C 778或者EN 196-1中。
根据实施方案,用于本发明的水泥基组合物的至少一部分沙子是石英砂,河沙,由例如花岗岩或者石灰石制造的沙子,或者其混合物。根据一种优选的实施方案,将河沙用于本发明的水泥基组合物,因为它是化学惰性的,结实的,可以以不同尺寸获得,并且可以有利地设定所述组合物的可加工性。
通常,以通过具有通孔的筛的不同级分的粒子来提供沙子。用于筛分析的合适的方法例如描述在ASTM C 136/136M中。沙子可以因此通过它的粒度分布和相应的D值来表征。例如D50值是粒子这样的直径,即50%的样品质量小于该直径和50%的样品质量大于该直径。D99值例如是这样的直径,即在该直径时99%的样品质量包含直径小于这个值的粒子。D1值例如是这样的直径,即在该直径时1%的样品质量包含直径小于这个值的粒子。
根据实施方案,将D99值是1mm、优选0.8mm、甚至更优选0.6mm的沙子用于本发明的水泥基组合物。更大的粒子可能导致不当的混合。
根据实施方案,沙子的粒度D50是0.04-1mm、更优选0.05-0.8mm和甚至更优选0.05-0.6mm。优选至少部分的沙子的粒度D50是至少100μm,更优选至少200μm。
根据特别优选的实施方案,使用具有双峰粒度分布的沙子。这可以通过混合具有不同的粒度分布和因此不同的D99和D1值的两种沙子来实现。例如,用于本发明的水泥基组合物的集料可以由50-70w%的D99是0.3mm和D1是0.1mm的沙子和30-50w%的D99是0.5mm和D1是0.3mm的沙子组成,各自基于集料的总干重计。这样的粒度测量法能够优化整体粒度分布以实现均匀混合,新鲜灰浆良好的流变性和硬化灰浆的高强度。
本发明的水泥基组合物包含35-79.5w%,优选50-74.5w%,特别是59-69.5w%的沙子,各自基于所述干燥组合物的总重量计。
本发明的水泥基组合物,特别是砖粘合剂,包含0.5-15w%,优选1.0-10w%,特别是1.2-5w%的合成有机聚合物,各自基于所述干燥组合物的总重量计。
在本发明上下文中的合成有机聚合物可以通过选自下面的单体的自由基聚合来生产:乙烯,丙烯,丁烯,异戊二烯,丁二烯,苯乙烯,丙烯腈,丙烯酸,甲基丙烯酸,丙烯酸的酯,甲基丙烯酸的酯,乙烯基酯,氯乙烯。优选的,合成聚合物是由两种或者更多种、优选两种不同的单体合成的共聚物。所述共聚物的次序可以是交替的,嵌段的或者无规的。优选的合成有机聚合物是乙酸乙烯酯和乙烯,乙酸乙烯酯和乙烯和甲基丙烯酸甲酯,乙酸乙烯酯和乙烯和乙烯基酯,乙酸乙烯酯和乙烯和丙烯酸酯,氯乙烯和乙烯和月桂酸乙烯酯,乙酸乙烯酯和戊酸乙烯酯,丙烯酸酯和苯乙烯,丙烯酸酯和苯乙烯和丁二烯,丙烯酸酯和丙烯腈,苯乙烯和丁二烯,丙烯酸和苯乙烯,甲基丙烯酸和苯乙烯,苯乙烯和丙烯酸酯,苯乙烯和甲基丙烯酸酯的共聚物。
所述的合成有机聚合物的玻璃化转变温度(Tg)可以在宽的范围内变化。合适的合成有机聚合物的Tg可以是例如-50℃到+60℃,优选-45℃到+35℃,更优选-25℃到+15℃。
可能地和在某些情况中优选地是,在本发明的组合物中使用大于一种的所述合成聚合物的混合物。
根据特别优选的实施方案,合成有机聚合物是以固体形式例如可再分散聚合物粉末使用的。这样的可再分散聚合物粉末可以例如通过喷雾干燥聚合物分散体来制造,如例如专利申请EP 1042391中所述的。合适的可再分散粉末例如以商标名Vinnapas获自WackerChemie AG。使用合成有机聚合物的可再分散粉末在本发明上下文中是优选的。特别优选的是这样的可再分散粉末,其包含Tg是-10℃到20℃、优选10-20℃的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
本发明的水泥基组合物(特别是砖粘合剂)可以包含最高5w%的其他添加剂,基于所述干燥组合物的总重量计。这样的其他添加剂选自塑化剂,超塑化剂,流变改性剂,增稠剂,加气剂,脱气剂,消泡剂,腐蚀抑制剂,纤维,膨胀产生添加剂,颜料,促进剂,缓凝剂,强度增强剂,特别是早期强度增强剂,防水添加剂,碱-集料反应抑制剂,铬酸盐还原剂和/或抗菌剂。
根据优选的实施方案,本发明的水泥基组合物因此额外包含:
1)0.1-3w%的选自下面的至少一种增稠剂:淀粉,改性淀粉,纤维素,改性纤维素,酪蛋白,瓜尔胶,黄原胶,藻酸盐,黄芪胶,胶质,支链淀粉,右旋糖苷,聚葡萄糖,聚乙烯醇,聚(甲基)丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙二醇,
2)0.01-1w%的选自下面的至少一种缓凝剂:糖酸,糖,糖醇,羟基羧酸或者它们的盐,磷酸酯,膦酸酯,硼酸酯和胺,
3)0.1-2w%的至少一种早期强度增强剂,其选自甲酸的盐,碳酸氢盐和碳酸盐,
各自基于所述干燥组合物的总重量计。
根据优选的实施方案,所述至少一种增稠剂是改性纤维素,特别是甲基纤维素,羟丙基纤维素,羟丙基甲基纤维素,羟乙基纤维素,羟乙基甲基纤维素,羟乙基羟丙基纤维素,乙基羟乙基纤维素,羧甲基纤维素钠,特别是羟丙基纤维素,和所述至少一种缓凝剂是羟基羧酸或者其盐,特别是柠檬酸钠,和所述至少一种早期强度增强剂是碱金属或者碱土金属碳酸盐和/或甲酸的碱金属或者碱土金属盐,特别是碳酸锂和/或甲酸钙。
本发明的一种特别优选的水泥基组合物,特别是砖粘合剂因此包含:
1)20-64.5w%,优选25-49.5w%,特别是30-40.5w%的至少一种高斜硅钙石CSA水泥,
2)35-79.5w%,优选50-74.5w%,特别是59-69.5w%的集料,优选沙子,
3)0.5-15w%,优选1.0-10w%,特别是1.2-5w%的至少一种合成有机聚合物,
4)0.1-3w%的至少一种增稠剂,其选自改性纤维素,
5)0.01-1w%的至少一种缓凝剂,其是羟基羧酸或者它们的盐,特别是柠檬酸钠,
6)0.1-2w%的至少一种早期强度增强剂,其选自碳酸锂和/或甲酸钙,
各自基于所述干燥组合物的总重量计。
本发明的水泥基组合物,特别是砖粘合剂,可以通过用本领域技术人员已知的任何方法混合上述材料来制造。对于混合添加次序没有特别的限制。根据某些实施方案,本发明的水泥基组合物,特别是砖粘合剂可以通过在水平单轴混合器,双轴桨叶混合器,垂直轴混合器,螺旋带式混合器,轨道混合器,换罐混合器,转筒容器,垂直搅拌腔室或者空气搅拌操作中混合上述材料来制造。混合可以是连续或者间歇的。
根据一种优选的实施方案,本发明的水泥基组合物是单组分混合物。那意味着全部单个材料和/或物质是互混的。单组分组合物特别容易处置,并且排除了由用户对各个组分进行混合或者错误计量的风险。
但是,原则上可以作为双组分或者甚至多组分组合物来提供本发明的水泥基组合物。第一组分可以例如存在于包含水硬性粘结剂和聚合物的第一容器中。存在于第二容器中的第二组分可以包含集料。其他分配也是可能的。双或者多组分组合物允许例如根据具体应用来调节水泥基组合物。
本发明的水泥基组合物表现出在与水混合后快速形成的拉伸粘附强度。
水可以以0.1-2.0、优选0.2-1.0、更优选0.4-0.9、特别是0.7-0.9的水/灰比加入本发明的水泥基组合物中。水可以是任何可利用的水例如蒸馏水,纯净水,自来水,矿物水,泉水和井水。废水仅仅是在其中这样的废水的组成是已知的和其中所包含的杂质不会影响本发明组合物的任何其他组分的功能的情况中使用。盐水的使用不是优选的,这归因于它的高氯化物含量和腐蚀与之相连的钢筋的风险。
在与水混合后,本发明的水泥基组合物是易于加工的。具体地,混合的组合物具有允许施用到垂直表面和悬垂区域而不滴下的稠度。
根据本发明的水泥基组合物当根据中国标准JC/T547-2017测量时,在加入混合水之后第一24h内、优选在第一6h内形成了≥0.5MPa的拉伸粘附强度。此外,根据中国标准JC/T547-2017,也在热老化、水浸渍和/或冻-融周期之后,本发明组合物的拉伸粘附强度是≥0.5MPa、特别是≥1.0MPa。此外,在10分钟、特别是20分钟、优选30分钟的延长的开放时间之后,根据本发明的水泥基组合物形成≥0.5MPa、优选≥1MPa的拉伸粘附强度。特别地,在以20分钟的开放时间施用和在固化28天之后的根据本发明的水泥基组合物的拉伸粘附强度是,当在开放时间10min和随后在相同条件下固化28天之后所测得的相同组合物的拉伸粘附强度的至少60%。
本发明水泥基组合物的拉伸粘附强度的快速形成显著降低了表面,特别是贴砖表面可以被释放以用于进一步工作或者通行之前所需的等待时间。通过使用本发明的水泥基组合物,可以将这种等待时间降低到<48h,优选<24h。
如可以显示的,所述水泥基组合物具有对于不同种类的材料,特别是对于灰浆、混凝土、陶瓷、木材和金属的良好粘附性。特别地,所述水泥基组合物的特点在于对于不同类型的砖和薄板(veneer)有着高度有益的粘附性。尤其地,可以实现根据中国标准
JC/T547-2017的符合标准C2E S2的性能。
根据本发明的水泥基组合物因此特别可用作砖粘合剂。
根据优选的实施方案,根据本发明的水泥基组合物用于结合陶瓷砖(其可以是吸水性或者非吸水性的),例如陶土砖、赤土陶砖、全玻化砖、釉面砖、炻质砖(stonewaretile)或者瓷砖,以及水泥基砖和石砖,特别是天然石砖。优选本发明的砖粘合剂不用于结合人造砖(其是基于有机聚合物粘结剂的)。
根据特别优选的实施方案,根据本发明的水泥基组合物用于结合吸水率<0.5%的陶瓷砖,所述吸水率是根据ASTM C 373-18或者EN ISO 10545-3测量的。
本发明的水泥基组合物因此可以用于表面贴砖方法中。这样的方法包含步骤:
1)准备表面,
2)将本发明的水泥基组合物与水进行混合,
3)将所述混合了水的水泥基组合物施用到所述基底和/或砖上,
4)铺设砖。
根据实施方案,本发明方法的步骤1)包括下面步骤的至少一个:找平,干燥,清洁表面的例如油污、灰尘、松散部分,和/或将底漆施用到表面上。
根据实施方案,本发明方法的步骤2)包括将本发明的水泥基组合物与水以水/灰比为0.1-2.0、优选0.2-1.0、更优选0.4-0.9、特别是0.7-0.9进行混合。水可以是任何可利用的水例如蒸馏水,纯净水,自来水,矿物水,泉水和井水。混合可以是连续或者间歇的,例如通过手持式搅拌器,Hobart混合器,便携式混凝土混合器,混合卡车,混合桶,桨叶混合器,喷射混合器,螺杆混合器或者螺旋混合器来进行。
根据实施方案,本发明方法的步骤3)包括借助于刮刀,镘刀、优选缺口镘刀,刷子或者以喷涂来施用本发明的水泥基组合物。本发明的水泥基组合物施涂的层厚度可以在1-15mm,优选3-10mm之间变化。优选地,根据要结合的砖的类型来选择所述层厚度。
根据实施方案,本发明方法的步骤4)是在从施涂本发明的水泥基组合物开始的某段开放时间内进行的。该开放时间可以在1-120min、优选5-90min、特别是10-50min之间变化。
本发明的水泥基组合物还可以用于修补贴砖表面的方法。这样的修补可以包含更换损坏的砖,将本发明的水泥基组合物注入损坏的砖下面,和对结合点灌浆。
本发明另一方面是一种硬化的水泥基组合物,其可以通过将水加入上述的水泥基组合物来获得或者可以通过上述方法来获得。
本发明另一方面涉及一种结构,特别是地板、墙壁或者天花板,其包含支撑元件和覆盖元件,特别是砖,其中所述覆盖元件用上述的水泥基组合物而固定到支撑元件上。特别地,所述水泥基组合物排列在所述结构的支撑元件和覆盖元件之间。
优选所述结构中粘合组合物的厚度是1-15mm、特别是3-10mm。
任选地,在所述支撑元件和水泥基组合物之间和/或在所述水泥基组合物和覆盖元件之间可以具有另外的底漆层和/或中间层。这可以进一步增加所述支撑元件和覆盖元件之间的粘附性和/或帮助实现甚至更好的噪音或者振动抑制作用。
特别的,所述支撑元件是地板,墙壁或者天花板,其基本上是由灰浆,混凝土,砖块,石膏,金属,塑料和/或木材制成的。优选所述覆盖元件是陶瓷砖、石头和/或薄板形式的砖。
下面的工作实施例阐释了本发明。这些实施例并非意欲以任何方式限制本发明的范围。
工作实施例
下表1给出了所用化学品的汇总。化学品是以供货而无进一步纯化的形式使用的。
表1
Figure BDA0002445330790000121
下表2和3中给出的干混物是在23℃和50%相对湿度下制备的。为了制备干混物,将成分称重到Hobart N50混合器中,并且低速混合2min。干混物是不储存即使用的。
将用于实现w/p(水:粉末)比为0.27的量的水称重到混合盘中。在低速搅拌的同时在5-10s内加入所述干混物。混合是在低速下持续30s。然后停止混合,并且将盘和桨叶在60s内清洁。然后混合在低速下持续60s。然后停止混合,并且将混合物放置熟化3min,然后重新混合15s。所形成的混合物是光滑的,没有任何结块。
滑动性(slip)根据中国标准JC/T 547-2017测量。
初始和最终凝固时间是用Vicat设备根据ASTM C 191-04测量的。
拉伸粘附强度是根据中国标准JC/T 547-2017,分别在6h和28天的固化时间之后测量的。还在7天固化和随后在23℃在水中浸渍21天后测量拉伸粘附强度。此外,拉伸强度是在14天固化和随后在70℃下热老化14天后测量的。
最后,根据中国标准JC/T 547-2017,在28天固化后测量拉伸粘附强度,其在加入混合水之后分别在10min和20min内,将砖(P1陶瓷砖,吸水率12-18%)用于表1的砖粘合剂。这个10min和20min的时间在表1中称作开放时间。
表2
Figure BDA0002445330790000131
Figure BDA0002445330790000141
n.m.:未测量
如从表2中可见的,根据本发明的水泥基组合物表现出快速形成拉伸粘附强度。实际上,在6小时固化过程中已经实现了≥0.5MPa的值,这是由相关标准JC/T 547-2017所要求的。在固化28天后以及在随后水浸渍和热老化后的性能也优于根据相关标准的C 2E S2等级的要求。对于10min以及20min开放时间后的拉伸粘附强度也是如此。另一方面,对比例1(其不是根据本发明的)在如相关标准JC/T547-2017所要求的水浸渍和热老化后没有表现出足够的拉伸强度。此外,对比例1在10min开放时间后没有表现出足够的拉伸强度,并且在20min的开放时间后强度不可测量。
从表2中还可以看到,本发明的实施例2表现出明显高于非本发明的对比例1的凝固时间(初始和最终)。这样的较高的凝固时间可能是有利的,因为它为施涂人员提供了更多的时间来安装所述砖粘合剂和随后安装砖。

Claims (15)

1.一种水泥基组合物,其包含:
1)20-64.5w%,优选25-49.5w%,特别是30-40.5w%的至少一种高斜硅钙石硫铝酸钙水泥,
2)35-79.5w%,优选50-74.5w%,特别是59-69.5w%的集料,优选沙子,
3)0.5-15w%,优选1-10w%,特别是1.2-5w%的合成有机聚合物,
4)0-5w%的其他添加剂,其选自塑化剂、超塑化剂、流变改性剂、增稠剂、加气剂、脱气剂、消泡剂、腐蚀抑制剂、纤维、膨胀产生添加剂、颜料、促进剂、缓凝剂、强度增强剂,特别是早期强度增强剂、防水添加剂、碱-集料反应抑制剂、铬酸盐还原剂和/或抗菌剂,
各自基于所述干燥组合物的总重量计。
2.根据权利要求1的水泥基组合物,特征在于所述高斜硅钙石硫铝酸钙水泥包含熟料,其包含37-47w%的斜硅钙石,20-35w%的硫铝酸钙,3-9w%的铁氧体和0.5-4.6w%的CaO,各自相对于所述熟料的总干重计。
3.根据权利要求2的水泥基组合物,特征在于所述熟料进一步包含最多35w%,优选最多27w%,特别是最多15w%的硫酸钙,各自基于所述水泥的总干重计。
4.根据权利要求2或3的水泥基组合物,特征在于所述熟料进一步包含铝酸盐(CA、C3A、C12A7),和/或硫硅钙石(C5S2$)。
5.根据权利要求1的水泥基组合物,特征在于所述至少一种高斜硅钙石CSA水泥属于根据DIN EN 197-1为32.5、42.5或者52.5的强度等级,优选属于42.5的强度等级。
6.根据权利要求1的组合物,特征在于所述集料是至少两种具有不同的粒度分布的沙子的混合物,其中所述的混合物包含50-70w%的D99是0.3mm和D1是0.1mm的第一沙子和30-50w%的D99是0.5mm和D1是0.3mm的第二沙子,各自基于所述集料的总干重计。
7.根据权利要求1的组合物,特征在于所述合成有机聚合物是可再分散聚合物粉末。
8.根据前述任一项权利要求的组合物,特征在于它包含:
1)20-64.5w%,优选25-49.5w%,特别是30-40.5w%的至少一种高斜硅钙石CSA水泥,
2)35-79.5w%,优选50-74.5w%,特别是59-69.5w%的集料,优选沙子,
3)0.5-15w%,优选1-10w%,特别是1.2-5w%的至少一种合成有机聚合物,
4)0.1-3w%的至少一种增稠剂,其选自改性的纤维素,
5)0.01-1w%的至少一种缓凝剂,其是羟基羧酸或者它们的盐,特别是柠檬酸钠,
6)0.1-2w%的至少一种早期强度增强剂,其选自碳酸锂和/或甲酸钙,
各自基于所述干燥组合物的总重量计。
9.根据前述任一项权利要求的水泥基组合物的用途,其用于砖的安装、修补和/或灌浆。
10.根据权利要求9的用途,特征在于所述砖是陶瓷砖、水泥基砖或者石砖。
11.根据权利要求10的用途,特征在于所述砖是根据ASTM C373-18的吸水率<0.5%的陶瓷砖。
12.一种对表面进行贴砖的方法,其包含下面的步骤:
a)准备所述表面,
b)将根据权利要求1-8任一项的水泥基组合物与水以水/灰比0.1-2.0、优选0.2-1.0、更优选0.4-0.9、特别是0.7-0.9进行混合,
c)将所述混合了水的水泥基组合物施用到基底和/或砖上,
d)铺设砖。
13.根据权利要求10的方法,特征在于所述步骤c)中施用的水泥基组合物的层厚度在1-15mm、优选3-10mm之间变化。
14.根据权利要求10的方法,特征在于步骤d)是在步骤b)完成后1-120min、优选5-90min、特别是10-50min内进行的。
15.一种结构,特别是地板、墙壁或者天花板,其包含支撑元件和覆盖元件,特别是砖,其中所述覆盖元件用根据权利要求1-8任一项的水泥基组合物固定到所述支撑元件上。
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