[发明专利]具有长加工时间和高早期强度的水硬性粘结剂的添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于水硬性粘结剂和由此制备的体系如混凝土和砂浆的添加剂。本发明特别涉及包括至少一种由多元醇与酸和/或其盐形成的酯的、用于水硬性粘结剂的凝固和固化促进剂，其中所述的酸为磷酸，亚磷酸或C₂-C₂₀羧酸。此外，本发明涉及包括或由至少一种本发明的促进剂构成的组合物的用途，用于促进水硬性粘结剂及由此制备的砂浆或混凝土，特别是速凝水泥的凝固和固化，以及涉及用以促进水硬性粘结剂及由此制备的砂浆或混凝土的凝固和固化的方法。

背景技术

在混凝土或钢筋混凝土预制件或在路面或跑道翻整时对高早期强度有越来越多的要求，以便所述的预制件在几个小时后便已经可以脱模(entschalt)，运输，堆叠或预受力或者路面或跑道可以行驶。为了在实践中达到这一目的，除了高性能的混凝土配制剂外，如低的w/z-值或高的水泥含量，经常也使用热或蒸汽处理。所述的处理需要大量的能量，因此由于上涨的能源价格，庞大的投资成本和耐用性问题及清水混凝土问题，这种处理将越来越不予考虑，并且将寻找其他促进硬化过程的方法。

促进性添加剂至今仍不是令人满意的热或蒸汽处理的替代方案。尽管许多可以促进混凝土凝固和固化的物质是已知的，常用的例如强碱性反应性物质如碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐、碱金属铝酸盐和碱土金属氯化物，但是在强碱性反应性物质的情况下可能会出现加工者不期望的妨害如腐蚀，且其降低混凝土的最终强度和耐久性。

由EP 0076927 B1和EP 0946451 B1中已知用于水硬性粘结剂的无碱凝固促进剂，其应当避免所述的缺点。为了促进水硬性粘结剂如水泥、石灰、水硬性石灰和石膏及由此制备的砂浆和混凝土的凝固和固化，加入无碱的凝固和固化促进剂，其中所述的促进剂包含氢氧化铝和任选的铝盐和有机羧酸。

那些已知的促进剂虽然促进水硬性凝固体系的凝固和固化，但是它们价格昂贵，其用途因为缺乏耐久性和作用效果不足而受限，且其同时也缩短了加工时间并对混凝土的最终强度起负面影响。那些凝固和固化促进剂的其他缺点还在于，在第一个小时和第一天内相对低的早期强度和不足的溶液稳定性。

目前已知的、其中混凝土的水合作用通过加入凝固促进剂来促进的体系，大多数情况下与喷射混凝土有关。已知的控制水合作用的方法的缺点是，加入促进剂后水泥混合物会很快凝固。这点特别在作为喷射混凝土应用时大多也是期望的。但是当所述的水泥混合物在活化后还必须进一步加工或者当经加工的混凝土在短时间后必须受负荷时，那些已知的体系是不适宜的。但是对于用于喷射混凝土用途的已知体系，没有给出活化后进一步的可加工性。

由此存在此需求，即研制出一种促进具有水硬性粘结剂的组合物凝固和固化过程的添加剂，其不仅使得应用于喷射混凝土成为可能，而且可以用其制备快速硬化的砂浆或混凝土组合物，使其具有高早期强度和尽管如此还有良好的加工性能，且因此使得早期脱模或早期负荷成为可能。

发明描述

本发明的任务在于，提供一种凝固和固化促进剂或添加剂，其一方面促进凝固，但是另一方面在加入到水泥或混凝土混合物后使得水泥或混凝土混合物的一定时间的继续可加工性成为可能。此外令人期望的是，使用所述的促进剂或添加剂达到尽可能高的早期强度。

根据本发明，这可以通过第一个权利要求的特征实现。

本发明的优点尤其可由此看出：水硬性凝固组合物例如水泥或混凝土混合物在加入本发明的促进剂后仍保持可加工性。活化作用引起很强的凝固促进作用，这相对于未活化的混凝土则导致坚固的更早期的强度并且例如也使得更早地脱模或负荷成为可能。但是，混凝土活化之后仍完全地持续保持一段期望时间的可加工性。

本发明的其他有利的方案得自于说明书和从属权利要求。

发明的实施方式

本发明的用于水硬性粘结剂的凝固和固化促进剂包括至少一种由多元醇与酸和/或其盐形成的酯，其中所述的酸为磷酸，亚磷酸或C₂-C₂₀羧酸。

所述的酯通过多元醇与酸或其盐的酯化反应获得。优选的酯是多元醇的偏酯，优选二元或三元醇的。术语“多元醇的部分酯或偏酯”理解为，所述的多元醇除了一个或多个酯键外还具有一个或多个游离羟基。所述的酯可以是单酯、二酯或三酯。特别优选的酯是单酯，优选二元或三元醇的单酯。