[发明专利]聚合物改性的促凝剂的含水配制品及其在建筑领域的用途

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物改性的促凝剂的含水配制品、其制造方法以及包 含聚合物改性的促凝剂的含水配制品的含水混凝土组合物、其制造方法 及其例如在土木工程、矿山建设及隧道建设中的用途。

背景技术

用于制造及加工含水混凝土组合物的常用方法是干喷混凝土法，其 中直接在建筑工地用水搅拌干混凝土混合物。在干喷混凝土法中，例如 利用压缩空气将干混凝土混合物在输送管道内送至喷嘴，在喷嘴中用水 搅拌，并任选与其他添加剂混合。还在用水搅拌之后立即用喷嘴将混凝 土组合物喷洒在基底上。干混凝土混合物包含水泥、诸如砂或砾的填料 及任选使用的促凝剂和聚合物以及其他添加剂。通过添加聚合物可以改 善混凝土组合物的可加工性或混凝土的特性分布，例如其在不同基底上 的粘着性、透气性、E模量，或者还可实现混凝土的疏水化。诸如硫酸 铝的促凝剂显著促进含水混凝土组合物的硬化，从而实现含水混凝土组 合物在其基底上改善的耐凹陷能力。由此使含水混凝土组合物的加工简 单化，并实现垂直加工或仰面加工。根据需要可以通过相应地使用促凝 剂调节硬化时间由几分钟至几秒钟。

在使用更少量的混凝土组合物时，例如在整修建筑物时通常的情况 下，干喷混凝土法是特别合适的。

然而一个基本的问题在于，在相同建筑工地的不同建筑区段通常需 要具有不同含量的促凝剂和聚合物的含水混凝土组合物。但是目前无法 以可行且经济的方式按需要适应含水混凝土组合物的组成。包含促凝剂 和聚合物的目前已知的组合物仅在干燥形式时具有存储稳定性。但是在 将聚合物或促凝剂加入干混凝土混合物时，必须混合整个干混凝土混合 物，这涉及在时间、装置和物流上高度的复杂性。更有效地将促凝剂和 聚合物混入水中，在喷嘴中用水搅拌干混凝土混合物。但这是不可能的， 因为目前已知的含水形式的促凝剂和聚合物立即凝结及絮凝，因此必须 在它们混合之后立即施加，没有其他中间步骤；换而言之，目前仅可在 含水混凝土组合物中混合促凝剂和聚合物，这仅在将其施加在基底上之 前立即进行。

总而言之，在制造具有可变量的促凝剂和聚合物的含水混凝土组合 物方面，干喷混凝土法不太灵活。此外，在操作干混凝土混合物时产生 大量的粉尘，这对建筑工地上工人的健康有负面影响，并且需要复杂的 安全预防措施。

尤其是在采用湿喷混凝土法时，还非常普遍地使用湿混凝土混合物。 湿混凝土混合物包含水泥、诸如砂或砾的填料及任选使用的聚合物和其 他添加剂，其已经用水搅拌。在湿喷混凝土法中，在喷嘴中将促凝剂加 入湿混凝土混合物，换而言之在施加在各种基底上之前立即添加。其优 点在于，在使用湿喷混凝土法时，可以精确地调节湿喷混凝土的水含量、 稠度及品质。在使用更大量的混凝土组合物时，例如在隧道建设的情况 下，湿喷混凝土法是特别合适的。

然而湿喷混凝土法也涉及以下缺点，若没有另一个复杂的混合步骤 则在建筑工地无法改变湿混凝土混合物中聚合物的量。这是因为在将聚 合物加入湿混凝土混合物时，必须混合整个湿混凝土混合物，这在考虑 大量待加工的含水混凝土组合物时涉及在时间和装置方面巨大的复杂 性，因此显著改变在建筑工地上已建立的物流。

发明内容

基于该背景，本发明的目的在于提供组合物和方法，由此可以在建 筑工地以灵活且经济的方式任意地将促凝剂和聚合物按计量加入含水混 凝土组合物。

出人意料地发现，包含促凝剂和阳离子稳定化的聚合物的含水组合 物是稳定的，并且不会凝结或沉淀。

本发明涉及聚合物改性的促凝剂的含水配制品，其特征在于包含一 种或多种促凝剂及一种或多种阳离子稳定化的聚合物。

本领域技术人员已知的促凝剂适用于聚合物改性的促凝剂的含水配 制品，例如铝化合物、硅酸盐、碱金属氢氧化物或碳酸盐。优选的促凝 剂是铝盐、铝酸盐、诸如水玻璃的碱金属硅酸盐、碱金属碳酸盐或氢氧 化钾。特别优选的促凝剂是硫酸铝、诸如铝酸钾的碱金属铝酸盐、氢氧 化铝、碳酸钾或诸如硫铝酸钙的硫铝酸盐。

阳离子稳定化的聚合物包含一种或多种阳离子保护胶体、一种或多 种基于烯键式不饱和单体的聚合物(基础聚合物)以及任选使用的非离 子保护胶体和/或非离子乳化剂。