专利名称：一种用于水硬组合物的涂覆基材的制备方法、用于水硬组合物的涂覆基材、用于水硬组合 ...的利记博彩app
技术领域：
根据第一项权利要求的概念，本发明涉及一种用于水硬组合物的涂覆基材的制备方法。
另外，根据其它从属权利要求的概念，本发明还涉及一种用于水硬组合物的涂覆基材、用于水硬组合物的添加剂和水硬组合物的制备方法。
背景技术：
原料水泥一般从水泥熔渣获得。水泥熔渣为来自水泥转管炉的初级产品，将其研磨为水泥粉末，然后与起凝固调节剂作用的石膏混合，通过混合，形成最终产物水泥。所得水泥在制成之后存放在贮槽中。在进一步加工成混凝土时，原料水泥与附加剂和化学添加剂混合。例如，水泥与水、石料和其它添加剂在一个主要由计算机控制的机械搅拌器中混合。通过添加液态或粉末状的添加剂，新鲜的和/或硬化的混凝土在化学方面和/或物理方面的性能得到改善。添加剂可以影响例如混凝土的输送性、粘度、凝聚性和凝固性。
发明内容
化学添加剂领域中的竞争要求有更好更简单的加工技术以及同步的产品改进。另外，还应当进一步改进混凝土性能及其加工性。
本发明的任务在于，提供一种用于水硬组合物的涂覆基材的制备方法、一种用于制造混凝土的涂覆基材、一种用于制造混凝土的添加剂和水硬组合物的制备方法，其能够获得简单的加工技术和/或提高混凝土的质量。
根据本发明，可以通过从属权利要求的特征得以实现。
本发明的核心还在于，在混合水硬组合物之前，基材至少部分地被添加剂涂覆，相应的是，添加剂至少部分地设置在用于制造混凝土的基材上。
另外，可以看作本发明优点的是，如果在混凝土单组分混合之前至少单独地涂覆这种组分，混凝土的性能基本上能够得到改进。
因此，例如，在基材水泥的颗粒上，在混合之前，物理和化学性质得到改变，在与其它基材的混合过程中，化学反应受到影响。例如非穷举的几种添加剂，其功能主要可以从名称得知混凝土液化剂、流化剂、气孔形成剂、缓冲剂、催化剂、稳定剂、色差消除剂、压入助剂、泡沫剂、密封剂、回收助剂和腐蚀抑制剂。例如，在与其它基材混合之前，用混凝土液化剂涂覆水泥，因此，与未处理的水泥相比，涂覆水泥的吸水性受到积极影响。
要强调的是，通常可以涂覆所有能用于制造混凝土的物质。颗粒的涂覆可以在气动和/或重力输送物质颗粒的位置进行。即，涂覆过程不必在混凝土制造时进行。基材也可以在制造的位置涂覆。因此，例如水泥颗粒可以在水泥制造过程的末段直接涂覆。
物质或添加物质也可以用作基材的其它子类，例如硅石尘、飞尘、轻助剂、矿渣、冶炼沙、纤维材料，例如有机的，如聚丙烯纤维等等，或者无机材料，如玄武岩、玻璃等等。因此，例如，不同来源的飞尘具有不同的吸附性，因此，根据来源，其在混凝土中具有不同性质。在用添加剂涂覆时，出现了相同或相应的性质，因而不必再考虑不同的来源。
可选地或互补地适合用于基材子类涂覆的还可以是，在混合之前，用至少一种添加剂涂覆两种或多种子类的颗粒。因此，已涂覆原料和水泥胶之间的连接显著改善。这在防冻盐耐受性和混凝土的持久性上具有积极的影响。另外还在流变学或者混凝土流变性上出现了积极影响，因此能够实现与添加剂的较短混合时间和较好相容性。
用喷嘴和/或混合器将添加剂喷入基材流，因而能够形成特别均匀和稳定的颗粒涂层。根据喷嘴和混合器的尺寸，喷嘴和/或混合器还能够确保调整涂覆剂和颗粒之间特别高的相对速率以及调整涂覆剂的吸附性。例如，以下列举了几种合适的气动喷嘴和/或机械混合器具有Laval喷嘴的射束混合器、具有文丘里管的射束混合器、具有螺旋桨的射束混合器、射束泵和不同的漩涡混合器。具有螺杆的旋转混合器和滚筒混合器可以称作机械混合器。
添加剂能沿基材的流动方向和/或逆流动方向喷入。喷入的角度可以改变，由此，可以调整涂覆物质与待涂覆部分的碰撞速率和相对速率。如果添加剂至少一部分以液体形式加入，这也是合适的。例如，可以预先将液体添加剂雾化(气雾剂)和/或液滴化(液滴)和/或蒸汽化(蒸汽)。通过不同的浓度，可以调整涂覆厚度。
可以将溶剂，优选为水，混入液体添加剂，在混入之后，将溶剂蒸发。用于蒸发的能量可以从水泥中吸取，或者可以通过提供其它手段而吸取。如果水泥在机械混合器的气动传输管道中输送，那么借助空气喷入和雾化添加剂是特别合适的。流体添加剂的喷入在直流电中进行，如在所谓的用于清洁充满灰尘的废气的射束清洗器中进行，从而不仅可以利用水泥颗粒在添加剂液滴上的积累效果，还可以利用分离效果。可以调节水泥的传输空气以控制温度和湿度。使温度处在10℃的范围内以蒸发添加剂的溶剂。这取得了所希望的效果，即添加剂和水泥还未反应，因为用水泥的气动传输空气已经将水吸出。添加剂液滴和水泥颗粒相遇不会仅仅对颗粒涂层产生影响。在气动水泥空气传输管道中，喷雾的添加剂的细致分布也会出现两种化学反应对象的均匀混合。特别有利的是使用具有气动重力输送的空气传输槽。
已表明，重要的是适当地提供用于溶剂或水蒸发所必需的能量。为了吸收潜在的蒸发热量以及任何情况下另外存在的液体添加剂的溶液热量，水泥颗粒的传输空气温度应当足够高，而传输空气不会饱和并不倾向于(水)蒸汽浓缩。
水泥颗粒传输空气的相对湿度应当足够低或者这样调节，即在吸收了蒸发的溶剂之后，特别是吸收了蒸发的水之后，在混合装置或传输管道中不会恶化至局部的过饱和，例如水蒸汽的浓缩。
溶剂，特别是水的蒸发热量，其可以从水泥中吸取，因为水泥具有足够高的过热温度或者明显热量。
但是，液体添加剂还能直接以熔融态添加，其中，例如将熔融体引入混合器中待涂覆的物质上，通过混合过程，物质被涂覆，或者例如待涂覆物质通过熔融引入并且吸取熔融体之后凝固。可以通过不同的参数调整涂覆添加剂的层厚度，例如熔融体中的停留时间、冷却率、混合时间等等。特别有利的是用于纤维的涂覆方法，纤维可通过熔体拉伸，其中，在添加剂凝固之后纤维还可以继续加工。
但是，添加剂还可以至少部分地以粉末形式加入。这使得添加剂可以不以液体形式添加。
在喷入位置，至少应当产生基材和/或喷入添加剂的湍流。
可以用作添加剂的是例如混凝土液化剂、流化剂、(反应)缓冲剂、催化剂，如凝固催化剂和硬化催化剂，稳定剂、气孔形成剂和/或密封剂，它们在混凝土成分的反应中会影响化学性质和/或物理性质。
有利的是，可以施用一种高性能混凝土液化剂作为添加剂，优选为产品Sika公司的ViscoCrete。这种高性能混凝土液化剂减少了水泥对水的需求，并改善了混凝土的可加工性。
每种用于其它混凝土制备的基材都可以用作待涂覆的基材。如上所述，涂覆过程不会局部地或暂时地与混凝土制备过程有关，因此，涂覆还可以在基材的制备位置或者在基材的制备时间进行。例如，气动喷嘴和/或集成在基材输送管道或储存场所中的机械混合器可以实现相应的基材涂覆。
以下依靠实施例详细阐述本发明的实施例。不同图中相同的元件用相同的标记表示。介质的流动方向或者速度用箭头表示。
表示为图1混凝土工业中已知的混凝土混合过程；图2混凝土混合过程示意图；图3吸附之前混凝土液化剂的分子和水泥颗粒；图4具有吸附性混凝土液化剂分子的两个水泥颗粒；图5新的混凝土混合方法的变体；图6新的混凝土混合过程的其它变体；图7用于水泥制造和水泥贮槽的装置部件剖面图；图8同流向混合器截面图；图9逆流向混合器截面图；图10具有旋转喷雾器的漩涡涂覆混合器的截面图；图11本发明涂覆装置的示意图；图12A本发明其它的涂覆装置的示意图；图12B本发明其它的涂覆装置的图示；图13A图11所述装置在25℃涂覆时的牢度对比；图13B图11所述装置在80℃涂覆时的牢度对比；图14图11所述装置在80℃涂覆时的牢度对比；图15研磨之前和之后涂覆时的牢度对比；图16研磨之前和之后涂覆时的牢度对比；这里仅仅显示了用于本发明直接理解的基本元件。
具体实施例方式
图1显示了混凝土制备中已知的混凝土混合过程，其在混凝土工业1中的主要流程。图1左侧表示用于石料配料的装置2。在该实施方式中，其由4个漏斗状容器3组成，在下部开口区域，每一个都具有传送带9用于将石料传送至机械混合器8。传送方向或者传送带9的运行方向用标记10的箭头表示。按照要制备的混凝土，石料具有的粒径约0-16毫米。石料可以根据尺寸分类，存放在四个容器3中。混凝土粘合剂，即水泥，其具有的粒径范围为约1-100微米，其存放在水泥贮槽4中。通过输送单元5，例如马达驱动的螺杆驱动器，水泥也可以输送到机械混合器8。水泥量的配给可以在称量容器6中进行。在机械混合器8中，同时存在用于进行水和添加剂混合过程的输入管道7，添加剂例如是混凝土液化剂、输送剂、气孔成型剂、缓冲剂以及类似物质。在机械混合器8中，其应当是一种具有水平搅拌器的通路混合器，将石料、水、水泥和添加剂混合为一种备用的混凝土混合物11。通过传送带9，备用的混凝土11传送至运输工具12上。
图2中，再次示意性并简化表示了用于制备混凝土的混合过程。在图2的上部区域，四个方框表示混凝土的原料成分，即添加剂13，子类14和子类16中划分的基材14、16，以及水15，子类14例如是沙料和/或石料和/或其它，子类16即水硬粘合剂，此处为水泥。这些原料成分在机械混合过程中，在混合器8中相互混合成为备用的混凝土混合物11。混凝土混合物的化学和物理性质在混合过程中主要受混凝土成分的混合比例影响。根据本发明，现在还可以通过在混合过程之前处理一种或多种混凝土原料成分，一方面使原料成分的性质改变，另一方面使备用混凝土混合物11的性质改变。
在图3和4中阐述了分子等级上的颗粒涂覆。
图3中，上部区域表示一种约0-100微米大小的水泥颗粒17。水泥颗粒17具有正电载体18，还具有负电载体19，其用“+”(加号)或者“-”(减号)表示。在图3的下部区域，添加剂分子，此处表示为混凝土液化剂，在这个例子中是一种聚羧酸酯分子。聚羧酸酯分子由负电荷过量的主链和中性的侧链21组成。具有其分子的混凝土液化剂在混合过程之前在混合器8中与水泥混合，因而，水泥或者水泥颗粒17被表面涂覆。
图4中阐述了混凝土液化剂的“效果”。通过水泥颗粒17和分子的相反电荷+和-的电学吸引，混凝土液化剂分子20吸附在水泥颗粒17的表面。分子20的主链上的负电荷19被水泥颗粒17的正电荷18所吸引，全部的分子20连接在水泥颗粒17上。相连分子20的膨胀侧链21影响到水泥颗粒17之间的间距。因此，水泥颗粒17不会凝聚或相互结块。例如水可以用作混凝土液化剂的溶剂。水泥颗粒17相互反应/连接的阻碍理解为“位阻效应”。通过水泥颗粒的表面涂覆，也就是混凝土粘合剂的表面涂覆，对混凝土原料产生积极影响。通过涂覆水泥，可以对混凝土的吸水性产生积极影响，另外，会在总体上改善混凝土的可加工性。
图5和6分别显示了示意图，其说明了具有集成涂覆过程的新的混凝土制备方法。在图5的上部区域，四个方框表示混凝土的原料组分，即添加剂13、第一基材14、第二基材16和水15。在具体情况下，这里的添加剂13是液体混凝土液化剂或者Sika公司的ViscoCrete。如上所述，当然还可以添加其它添加剂或添加剂的组合物。
第一基材14是指石料。第二基材16，水泥，起混凝土粘合剂的作用。除了其它液体成分，还可以另外将水15混入混凝土液化剂13。这些原料成分可以在机械混合过程中，在混合器8中，相互混合成为备用混凝上混合物11。这种混合过程主要通过混合比例和加入的量的比例而影响混凝土混合物的化学和物理性质。在新方法中，在混合器8中开始机械混合过程之前，用混凝土液化剂13涂覆水泥16。这在图5的标记22中发生，即颗粒涂覆。在颗粒涂覆22时，将混凝土液化剂13引入水泥16。混凝土液化剂13的液滴相对于水泥16的颗粒而言优选具有高的相对速率。由于高的相对速率，微粒之间发生碰撞，因而出现了水泥16的表面涂覆，如在图3和4以及所属附图描述中所述。例如由于相应的导管截面构造，合适的是，微粒产生了湍流。在混凝土液化剂的喷入时，例如可以使用同流向混合器或者逆流向混合器。
在图6中，示意性表示了新的混凝土混合过程的变体。与图5不同，图6中，进行混凝土第一基材14的颗粒涂覆22。例如，将石料涂覆。当然还可以是所有其它物质，特别是辅助物质，例如硅石尘、飞尘、轻助剂、矿渣、矿渣、纤维材料，它们应当引入混凝土，在加工混凝土之前用添加剂涂覆。
图7显示了用于水泥制造和水泥贮槽的部件截面。左侧区域中，显示了用于水泥制造23的部件，其中，水泥粉末与石膏共同淹没。用输送单元5将备用水泥输送至右侧区域中的四个水泥贮槽4中，在那里临时储存。备用水泥的输送，如图1所示，通过输送单元5进行，例如水泥输送通过具有压缩空气的管道进行。图7中，标记了两个可能的位置，在那里可以进行水泥的颗粒涂覆22。一方面合适的是，在输送单元5的管道中涂覆水泥。对此，在图8和图9中分别描述了两个可能的混合形式的例子。可选地或者补充地，颗粒涂覆22还可以在水泥贮槽4中进行。对此，在图10中描述了合适的混合器的例子。
在图8中描述了同流向混合器24的截面。用箭头26描述了同流向混合器24的水泥颗粒流向。同流向混合器24由转角管件构成，其中，在角件下部装配有截面管峡25。通过该截面管峡25，提高了水泥的颗粒速率(流体力学连续等式)。在截面管峡25的区域中，通过喷嘴28，混凝土液化剂13混入水泥。在截面管峡25的区域中，实现了水泥颗粒的最佳涡流和混凝土液化剂13的颗粒。喷嘴28能以与水泥颗粒流向26不同的角度安装。
在图9中，用逆流向混合器27表示截面外形。与图8的同流向混合器24不同，喷嘴28反向对着水泥颗粒的流向26。混凝土液化剂13的颗粒与水泥颗粒碰撞，因此可以出现好的水泥颗粒表面涂覆。
图10以截面外形形式显示了一个水泥贮槽中具有旋转喷雾器的漩涡涂覆混合器29。水泥通过上部的开口进入，箭头26表示水泥颗粒的进入流向。左侧箭头13表示添加剂的添加，例如一种混凝土液化剂。水泥颗粒落在一个产物分配器锥面上，因此分布成放射状，在重力作用下下落。水泥颗粒被液滴溅射，液滴在旋转喷雾器中产生。
对于用添加剂涂覆有机或无机纤维，尤其是矿物纤维，已表明的是，其可以直接用添加剂涂覆。只要添加剂以液相形式运送，则可以有利地完成涂覆，纤维通过该液相牵引纤维或者该液相通过辊在纤维上涂覆，因此，添加剂涂覆在纤维上。液相可以通过加入溶剂，尤其是水，或者通过添加剂的熔融而产生。假如使用熔体，所用纤维自然具有在涂覆过程中不会被损害的相应物理特性，例如不会熔化。
矿物纤维被证实是特别有利的，尤其是玄武纤维。通过在水硬组合物中添加这种纤维，会影响例如收缩、强度、热作用下的性质等等。
实施例玄武纤维，其能够从比利时的Basaltex获得，其应当用液化剂涂覆。所用玄武纤维具有12-15μm的平均直径，Sika公司的产品ViscoCrete可以作为高性能混凝土液化剂使用。液化剂在制备后直接以液态形式加入到加热的浴槽中，或者可选地还能够在浴槽中熔融。之后，玄武纤维通过熔体在浴槽中牵引，用液化剂涂覆的纤维接着在空气中冷却，然后，涂覆的纤维被引入剪切工具中，在那里，纤维被切为6mm、12mm或25mm的长度。另外，涂层的冷却当然还可以例如通过冷却室完成，由此，冷却时间大大缩短。
将切断的纤维添加到具有波特兰水泥的普通混凝土混合物中，由此，通过液化剂溶解在纤维表面而产生液化的混凝土，其能够非常好地加工。涂覆的纤维非常均匀地分布在混凝土混合物中，而不形成纤维集束。
这种水泥特别地可以用于大平面平板的建造，因为一方面由于混凝土的流动性而具有传送性，另一方面由于纤维而不形成收缩。
高性能混凝土液化剂和传送剂由聚羧酸酯构成，例如产品ViscoCrete。聚羧酸酯可以理解为梳型高聚物，其由主链和聚环氧烷构成的侧链组成，主链连接在游离酸或其盐形式的羧酸基上。这种聚羧酸酯是已知的，例如可以从申请EP1136508A1、EP1138696A1和EP1138697A1中得知。这些聚羧酸酯的公开包括在以下内容中。聚环氧烷侧链或聚亚烷基二醇侧链可以通过酯键、酰胺键或醚键连接在主链上。除了羧酸基和聚环氧烷侧链，还可以有其它官能团或非官能团连接在主链上。
这种梳型高聚物例如可以通过不饱和单羧酸或二羧酸与不饱和羧酸酯、不饱和羧酸酰胺、烯丙基醚或乙烯基醚的共聚反应而制得。羧酸能够以其游离酸或其完全或部分盐的形式存在于完成的梳型高聚物中。
梳型高聚物还可以通过类似的聚合反应制备。含有潜在或游离羧酸基的聚合物与一种或多种含有氨基或羟基官能团的化合物反应，条件是部分羧酸基酰胺化或者酯化。
侧链的聚亚烷基二醇基于聚合的含环氧物的化合物，例如基于环氧乙烷、环氧丙烷、1-环氧丁烷、苯基环氧乙烷等等。因此，聚醚侧链优选由聚环氧乙烷或聚环氧丙烷或一种环氧乙烷与环氧丙烷的混合共聚物构成，并且在游离端具有羟基、伯氨基或1-20个碳原子的烷基，其是线性、支链或环状的，优选的线性烷基具有1-4个碳原子。
聚羧酸酯的分子量为5000-200000，优选为8000-100000，特别优选的分子量为10000-80000。羧酸盐可以是碱金属或碱土金属盐或其它二价或三价金属离子盐、铵离子、有机铵基团或混合物。
在一个实施例中，本发明的聚羧酸酯由四个结构单元(a、b、c和d)组成，并具有结构式A 其中M＝氢、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子、有机铵基团、或它们的混合物，R＝各自独立地为氢或甲基，R1和R2＝C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基、-[AO]n-R4，其中A＝C2-C4的亚烷基，R4＝C1-C20的烷基、环烷基或烷基芳基，n＝2-250，优选n＝8-200，特别优选n＝11-150，特别地n＝11-100，R3＝-NH2、-NR5R6、-OR7NR8R9，其中R5和R6相互独立地为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基或芳基，或者羟烷基，例如羟乙基、羟丙基、羟丁基，或者乙酰氧乙基(CH3-CO-O-CH2-CH2-)、羟基异丙基(HO-CH(CH3)-CH2-)、乙酰氧异丙基(CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-)，或者R5和R6共同形成一个环，氮为该环的一部分，以构成吗啉环或咪唑啉环，其中，R7是C2-C4的亚烷基，R8和R9相互独立地是C1-C20的烷基、环烷基、烷基芳基或芳基或者羟烷基，例如羟乙基、羟丙基或羟丁基，a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.3)，优选为(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.5)/(0-0.1)，更优选为(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.3)/(0-0.06)，进一步优选为(0.2-0.8)/(0.199-0.799)/(0.001-0.09)/(0-0.06)，特别优选为(0.2-0.8)/(0.19-0.79)/(0-0.1)/(0.01-0.3)，并且a+b+c+d＝1。
模块a、b、c、d的次序可以是嵌段、交替或无规的。
式A的聚羧酸酯在结构上可以设想为由主链构成，该主链由聚合单元丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的混合共聚物构成。聚环氧烷侧链通过酯基或酰胺基与主链相连。
在聚羧酸酯主链上，除了羧酸基或羧酸盐以及聚亚烷基二醇侧链以外，还可以通过酯键或酰胺键连接其它基团，例如烷基、环烷基、芳基、取代的芳基、羟烷基、二烷基氨烷基或杂环，其中，酰胺基的N是一个成分，例如吗啉或咪唑啉。
基团R3的例子是通过其N作为酰胺基连接在主链上的那些，是胺基，其相互独立地是1-20个碳原子的脂族、环脂族或芳族基团，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或环己基。这些胺基的例子是二丁基胺或者二环己基胺。其它的例子是具有羟烷基的胺基，例如乙醇胺或二乙醇胺。
基团R3的例子是通过其O作为酯基连接在主链上的那些，其是1-20个碳原子的脂族、环脂族或芳族基团，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或环己基。其它的例子是氨基醇，例如甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、三乙醇胺、二丁基氨基乙醇、二异丙醇胺、二乙氨基乙醇、二甲氨基乙醇。
在图11中表示的是其它同流向混合器24。经过同流向混合器24的水泥颗粒的流向用箭头26表示。待涂覆材料装入漏斗30，通过一个漏斗中的滑块31进行控制。接着，在漏斗上安装一个具有喷嘴32的转角管件，通过压缩空气可以吹入管件。在接下来的管部分中安装具有压缩空气喷嘴34的Prandtl喷嘴33和吸管35。吸管突出在具有涂覆材料的容器36中，这里是指混凝土液化剂13，其应当能够混合到待涂覆材料上。通过喷嘴34，压力空气吹入管中，在吸管35中产生负压，由此，吸入液化剂13并雾化。喷嘴32、33能够以与水泥颗粒26的流向不同的角度设置。
待涂覆材料，这里是指水泥，装入漏斗之后，压力空气通过喷嘴32和34吹入管中。然后，滑块31打开，水泥通过管道吹入并通过雾化的液化剂13涂覆。接着，涂覆的水泥通入未继续描绘的接收容器37。对于工业生产而言，涂覆当然要连续进行，只要待涂覆材料连续加入，那么漏斗和滑块就不是必需的。
这里所示的装置不是必须具有管道，而是可以用在具有其它横截面，尤其是具有直角横截面的通道中。这种具有直角横截面的输送通道例如在水泥生产中使用，并被称为空气输送槽以及“气阀(air-slides)”或“流体阀(fluid-slides)”，气动地并重力地完成输送。然后，水泥的涂覆可以直接在这种通道中完成。当在输送设备装载之前，例如货车，直接完成涂覆是特别有利的。因此，可以将单独涂覆的材料填充在每个输送设备。
不言而喻的是，图11中显示的和上述的涂覆也可以在逆流中进行，这与图9类似。
图12A和12B中表示了另一个本发明涂覆装置40。待涂覆材料的流向，特别是指水泥颗粒，其通过涂覆装置40用箭头表示。待涂覆材料通过输入管41通入至扩展式漏斗42，从该漏斗，其环形地自由下落至收集漏斗中。在自由下落中，添加剂通过喷嘴，尤其是指Prandtl喷嘴33施用在待涂覆材料上。优选地，喷嘴安置在外部，但是也可以安置在内部或者可以在内部和外部安置。喷嘴33能够以与涂覆颗粒下落方向不同的角度安置。根据待涂覆材料，可以通过喷嘴的相应安置而调整涂覆。Prandtl喷嘴33没有详细表示，但是其功能与图11相似。通过用扩展式漏斗扩展了待涂覆颗粒的流动以及喷嘴33的安置，产生了颗粒的均匀涂覆。收集漏斗43可以如所示由多个相互堆积的漏斗组成，因此，涂覆的材料无序地旋转，涂覆的质量得到改善。接着，在收集漏斗43上，涂覆的材料可以直接在输送容器中，例如在货车上，或者如所示通过一种输送装置，继续输送。输送装置不是必须具有管道，而优选地可以成型为空气输送槽，在那里，气动地和重力地完成输送。
在图13至16中显示了用图11中所示装置涂覆的波特兰水泥的传播常数以及与添加剂的普通添加方法做比较。分别在6bar压力空气条件下完成涂覆，分别涂覆10kg材料，材料通过装置的穿透时间为约40秒。传播常数的确定根据DIN EN196-1进行。
图13A中显示了，在25℃，用Sika的基于粘合剂重量的1％配剂量ViscoCrete3082涂覆的波特兰水泥的传播常数的测量结果，以及该结果与ViscoCrete的液体添加结果做比较(曲线VC-3082液体)。传播常数的测量在涂覆后(0周)立即进行，以及涂覆4周后(4周)和涂覆12周后(12周)进行。清楚地表明，在水泥颗粒涂覆中，ViscoCrete相同添加量的液化效果比直接添加有明显改善。在12周后使用涂覆的水泥颗粒时，也总是出现比直接添加更好的数值，该涂覆被证明是稳定的。
图13B中显示了，在80℃，用Sika的基于粘合剂重量的1％配剂量ViscoCrete3082涂覆的波特兰水泥的传播常数的测量结果，以及该结果与ViscoCrete的液体添加结果做比较(曲线VC-3082液体)。这里也清楚地表明，在水泥颗粒涂覆中，ViscoCrete相同添加量的液化效果比直接添加有明显改善。在12周后使用涂覆的水泥颗粒时，也总是出现比直接添加更好的数值。长时间的数值比在较低温度下的涂覆稍微改善，由此可以清楚的是，在较高温度下将水蒸发，从而使涂层长时间稳定。
图14中显示了，在80℃，用Sika的基于粘合剂重量的0.5％配剂量ViscoCrete20HE涂覆的波特兰水泥的传播常数的测量结果，以及该结果与ViscoCrete的液体添加结果做比较(曲线VC-20HE液体)。这里也表明，在水泥颗粒涂覆中，ViscoCrete相同添加量的液化效果比直接添加有明显改善。在4周后使用涂覆的水泥颗粒时，实际上会出现如立即在涂覆后相同的数值，并且比直接添加有明显更好的数值。
图15中显示了，由聚羧酸酯构成的液化剂PC-1以基于粘合剂重量的0.3％配剂量涂覆的波特兰水泥的测量结果(曲线AM)，以及该结果与聚合物直接添加的结果做比较(曲线PC-1)。另外，聚合物PC-1在水泥研磨之前添加(曲线BM)。这里也表明，在水泥颗粒涂覆时，液化剂相同添加量的液化效果比直接添加更好。相对于水泥研磨之前的添加，会明显出现更好的数值。水泥研磨之前添加的聚合物显然由于研磨过程至少部分地被破坏。这里所用的液化剂PC-1主要由相应于前述结构式A的聚合物构成，这里的结构式A具有M＝H和/或NaR＝HR1＝CH3-PEG1000-和CH3-PEG3000-以摩尔比例50∶50的混合物R3＝HO-CH2CH2-NH-a/b/c/d＝0.75/0.20/0.00/0.05Mw＝26000图16中显示了，其它基本上由聚羧酸酯构成的聚合物RMC-1以基于粘合剂重量的0.3％配剂量涂覆的波特兰水泥的测量结果(曲线AM)，以及该结果与聚合物的液体添加结果做比较(曲线RMC-1)。另外，聚合物RMC-1在水泥研磨之前添加(曲线BM)。这里也表明，在水泥颗粒涂覆时，液化剂相同添加量的液化效果比直接添加更好，并且在水泥研磨之前的添加会明显出现较差的数值。
所用液化剂RMC-1主要由相应于前述结构式A的聚合物构成，这里的结构式A具有M＝H和/或NaR＝CH3-
R1＝CH3-PEG1100-a/b/c/d＝0.50/0.50/0.00/0.00Mw＝18000通过本发明，还可以将腐蚀抑制剂施用在待涂覆材料上。这种腐蚀抑制剂例如由EP 0 635 463 A1，EP 0 941 975 A1和EP 0 957 071 A1公开。这里所述的腐蚀抑制剂可以按照前述内容使用，以涂覆材料，尤其是涂覆水泥。涂覆时，腐蚀抑制剂优选直接在涂覆过程中制备，在那里，在氨基化合物和酸之间进行至少部分完成的酸/碱反应。两种物质共同喷入其中，在其中出现的喷雾形成所希望的盐和化合物。例如通过所示的装置完成涂覆。由此，可以大大改善涂覆。
但是，腐蚀抑制剂还可以直接加入，在任何情况下都可以具有溶剂。
对于本发明而言，有利的腐蚀抑制剂是在氨基化合物与酸之间至少部分完成酸/碱反应的产物。
这种腐蚀抑制剂可以是一种氨基化合物或氨基化合物的混合物，必要时，其可以用酸或多种酸中和。
合适的氨基化合物和/或氨基醇是伯胺和/或仲胺和/或叔胺，其中，在氮原子上连接脂族和/或芳族和/或环脂族基团，或者氨基化合物的氮原子是杂环结构的一部分，在腐蚀抑制剂的氨基化合物中存在一种或多种氨基。同样合适的是氨基醇，如伯、仲或叔脂族胺，其每分子至少含有一个烷醇胺基团。
特别优选的是氨基化合物，具体是氨基醇，其可以选自包括下列胺的组环己胺二环己胺N-甲基-环己胺N，N-二甲基环己胺
N-苯甲基-二甲基胺六亚甲基四胺三乙烯基四胺二乙烯基三胺乙烯基二胺N，N-二甲基乙醇胺N-甲基-二乙醇胺单-、二-、三-乙醇胺哌嗪吗啉胍优选的氨基化合物是N，N-二甲基乙醇胺，N-甲基二乙醇胺以及单-、二-、三-乙醇胺。
借助酸-碱反应，适合于部分中和反应的酸是一元的或多元的无机或有机酸，尤其是这样的酸，其自身具有降低腐蚀的作用和/或混凝土液化作用。特别合适的酸是那些与钙离子形成难溶或不溶化合物或者络合物或者螯合物的物质。特别合适的酸是磷酸焦磷酸膦酸苯甲酸己酸辛酸庚酸氨基苯甲酸磺胺酸水杨酸癸二酸油酸亚油酸环戊酸四羟基环戊酸乳酸乙醇酸柠檬酸葡糖酸葡糖庚糖酸庚糖酸抗坏血酸优选的酸是膦酸、苯甲酸、乳酸、葡糖酸、葡糖庚糖酸、庚糖酸和辛酸。
氨基化合物或羟氨基化合物的浓度基于注射水泥的重量，一般为0.2重量％-2重量％，优选为约0.6重量％。
胺或其与酸的盐式产物都不损害涂覆材料的稳定性或其粘结性，具体而言是水硬组合物的最终牢度。
总之，通过本发明，提供了一种制备混凝土的方法和一种实施该方法的装置，用该方法/装置，可以改善混凝土的质量。
要理解的是，前述本发明的特征不仅能以每个给出的组合来使用，也能以其它组合或能单独地使用，并且不超出本发明的范围。
附图标记说明1 混凝土工业2 石料配给装置3 石料容器4 水泥贮槽5 传送单元6 具有叶轮格阀门的称量容器7 水和混凝土液化剂的输入8 机械混合器9 传送带10 传送带运动方向11 备用混凝土混合物12 输送交通工具13 添加剂/混凝土液化剂14 第一基材/石料15 水16 第二基材/水泥17 水泥颗粒18 正电荷19 负电荷20 混凝土液化剂分子21 分子侧链22 颗粒涂层23 用于水泥制备的装置的一部分24 同流向混合器
25 横截面狭部26 水泥颗粒流向27 逆流向混合器28 喷嘴29 具有旋转喷雾器的涡流涂覆混合器30 漏斗31 滑块32 喷嘴33 Prandtl喷嘴34 喷嘴35 吸管36 容器37 接收容器40 涂覆装置41 输入管道42 扩展式漏斗43 收集漏斗44 输送槽
权利要求
1.用于水硬组合物(11)的涂覆基材的制备方法，其中，水硬组合物含有基材(14、16)和水(15)，所述基材由几种子类(14、16)构成并且含有至少一种水硬粘合剂(14)，将用于制备水硬组合物的基材(14、16)和水(15)在混合器(8)中混合，其特征在于，在混合水硬组合物之前，基材(14、16)至少部分地被添加剂(13)涂覆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水硬粘合剂(14)和/或其它子类(16)被至少一种添加剂(13)涂覆。
3.根据权利要求1和2中任意一项所述的方法，其特征在于，沙料和/或石料用作基材的子类(16)。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，包括硅石尘和/或飞尘和/或轻助剂和/或矿渣和/或冶炼沙和/或纤维在内的添加物质作为基材的其它子类(16)。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，用喷嘴(28)和/或混合器(24、27)将添加剂(13)喷入基材(14、16)的液流(26)中，以涂覆基材。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述添加剂(13)以基材(16)的流向和/或逆流向喷入，以涂覆基材。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述添加剂(13)至少部分地以液体形式加入，以涂覆基材。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，液体添加剂(13)在输入之前被雾化(气雾剂)和/或液滴化(液滴)和/或蒸汽化(蒸汽)。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，液体添加剂(13)与溶剂、优选与水(15)混合地加入，以涂覆基材，其中在加入后将溶剂蒸发掉。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，选择传送空气的温度和/或相对湿度使得传送空气在吸收溶剂后是不饱和的。
11.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，用于蒸发溶剂的能量从待涂覆材料，尤其是水泥中吸取。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的方法，其特征在于，添加剂(13)至少部分地以粉末形式加入，以涂覆基材。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的方法，其特征在于，添加剂(13)气动地加入，以涂覆基材。
14.根据权利要求1-13中任意一项所述的方法，其特征在于，在喷入位置产生基材(14、16)和/或喷入的添加剂(13)的涡流，以涂覆基材。
15.根据权利要求1-14中任意一项所述的方法，其特征在于，混凝土液化剂和/或流化剂和/或缓冲剂和/或催化剂和/或稳定剂和/或气孔形成剂和/或密封剂和/或腐蚀抑制剂用作添加剂(13)，所述催化剂如凝固催化剂和/或硬化催化剂。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，具有结构式A的聚羧酸酯用作所述液化剂 其中，M为氢、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子、有机铵基团、或它们的混合物；R各自独立地为氢或甲基；R1和R2为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基、-[AO]n-R4，其中A为C2-C4亚烷基，R4为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基，n＝2-250，优选n＝8-200，特别优选n＝11-150；R3为-NH2、-NR5R6、-OR7NR8R9，其中R5和R6相互独立地为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基或芳基，或者为羟烷基，例如羟乙基、羟丙基、羟丁基，或者乙酰氧乙基CH3-CO-O-CH2-CH2-、羟基异丙基HO-CH(CH3)-CH2-、乙酰氧异丙基CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-，或者R5和R6共同形成环，氮为该环的一部分，以构成吗啉环或咪唑啉环，其中，R7是C2-C4亚烷基，R8和R9相互独立地为C1-C20烷基、环烷基、烷基芳基或芳基或者羟烷基；a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.3)，并且a+b+c+d＝1。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在涂覆过程中，腐蚀抑制剂主要是通过在氨基化合物和酸之间至少部分地进行酸/碱反应而制备的。
18.用于水硬组合物的涂覆基材(14、16)，该基材尤其用于制造混凝土，其特征在于，该基材(14、16)是通过前述权利要求1-17中任意一项所述的方法而制备的。
19.用于水硬组合物的添加剂，该添加剂尤其用于制造混凝土，其特征在于，该添加剂至少部分地安置在用于制造混凝土的基材(14、16)上。
20.根据权利要求19所述的添加剂，其特征在于，作为子类的基材至少包括一种水硬粘合剂(14)。
21.根据权利要求19或20所述的添加剂，其特征在于，作为其它子类(16)的基材包括沙料和/或石料和/或硅石尘和/或飞尘和/或轻助剂和/或矿渣和/或冶炼沙和/或纤维。
22.根据权利要求19-21中任意一项所述的添加剂，其特征在于，添加剂(13)为混凝土液化剂和/或流化剂和/或缓冲剂和/或催化剂和/或稳定剂和/或气孔形成剂和/或密封剂和/或腐蚀抑制剂，所述催化剂如凝固催化剂和/或硬化催化剂。
23.根据权利要求22所述的添加剂，其特征在于，具有结构式A的聚羧酸酯用作所述液化剂 其中，M为氢、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子、有机铵基团、或它们的混合物；R各自独立地为氢或甲基；R1和R2为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基、-[AO]n-R4，其中A为C2-C4亚烷基，R4为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基，n＝2-250，优选n＝8-200，特别优选n＝11-150；R3为-NH2、-NR5R6、-OR7NR8R9，其中R5和R6相互独立地为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基或芳基，或者为羟烷基，例如羟乙基、羟丙基、羟丁基，或者乙酰氧乙基CH3-CO-O-CH2-CH2-、羟基异丙基HO-CH(CH3)-CH2-、乙酰氧异丙基CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-，或者R5和R6共同形成环，氮为该环的一部分，以构成吗啉环或咪唑啉环，其中，R7是C2-C4亚烷基，R8和R9相互独立地为C1-C20烷基、环烷基、烷基芳基或芳基或者羟烷基；a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.3)，并且a+b+c+d＝1。
24.根据权利要求22所述的添加剂，其特征在于，在涂覆过程中，腐蚀抑制剂主要是通过在氨基化合物和酸之间至少部分地进行酸/碱反应而制备的。
25.一种水硬组合物(11)的制备方法，其中，该水硬组合物含有基材(14、16)和水(15)，所述基材由几种子类(14、16)构成并且含有至少一种水硬粘合剂(14)，将基材(14、16)和水(15)引入混合器(8)并在其中混合，其特征在于，在混合之前，基材(14、16)的至少一部分由添加剂(13)至少部分地涂覆。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述水硬粘合剂(14)和/或其它子类(16)由至少一种添加剂(13)涂覆。
27.根据权利要求25和26中任意一项所述的方法，其特征在于，沙料和/或石料和/或硅石尘和/或飞尘和/或轻助剂和/或矿渣和/或冶炼沙和/或纤维用作基材的子类(16)。
28.根据权利要求25-27中任意一项所述的方法，其特征在于，用喷嘴(28)和/或混合器(24、27)将添加剂(13)喷入基材(14、16)的液流(26)中，以涂覆基材。
29.根据权利要求25-28中任意一项所述的方法，其特征在于，添加剂(13)以基材(16)的流向和/或逆流向喷入，以涂覆基材。
30.根据权利要求25-29中任意一项所述的方法，其特征在于，添加剂(13)至少部分地以液体形式加入，以涂覆基材。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，液体添加剂(13)在输入之前被雾化(气雾剂)和/或液滴化(液滴)和/或蒸汽化(蒸汽)。
32.权利要求25-31中任意一项所述的方法，其特征在于，液体添加剂(13)与溶剂、优选与水(15)混合地加入，以涂覆基材，其中在加入后将溶剂蒸发掉。
33.根据权利要求25-32中任意一项所述的方法，其特征在于，选择传送空气的温度和/或相对湿度使得传送空气在吸收溶剂后是不饱和的。
34.根据权利要求25-32中任意一项所述的方法，其特征在于，用于蒸发溶剂的能量从待涂覆材料，尤其是水泥中吸取。
35.根据权利要求25-34中任意一项所述的方法，其特征在于，添加剂(13)至少部分地以粉末形式加入，以涂覆基材。
36.根据权利要求25-35中任意一项所述的方法，其特征在于，添加剂(13)气动地加入，以涂覆基材。
37.根据权利要求25-36中任意一项所述的方法，其特征在于，在喷入位置产生基材(14、16)和/或喷入的添加剂(13)的涡流，以涂覆基材。
38.根据权利要求25-37中任意一项所述的方法，其特征在于，混凝土液化剂和/或流化剂和/或缓冲剂和/或催化剂和/或稳定剂和/或气孔形成剂和/或密封剂和/或腐蚀抑制剂用作添加剂(13)，所述催化剂如凝固催化剂和/或硬化催化剂。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，具有结构式A的聚羧酸酯用作所述液化剂 其中，M为氢、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子、有机铵基团、或它们的混合物；R各自独立地为氢或甲基；R1和R2为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基、-[AO]n-R4，其中A为C2-C4亚烷基，R4为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基，n＝2-250，优选n＝8-200，特别优选n＝11-150；R3为-NH2、-NR5R6、-OR7NR8R9，其中R5和R6相互独立地为C1-C20烷基、环烷基或烷基芳基或芳基，或者为羟烷基，例如羟乙基、羟丙基、羟丁基，或者乙酰氧乙基CH3-CO-O-CH2-CH2-、羟基异丙基HO-CH(CH3)-CH2-、乙酰氧异丙基CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-，或者R5和R6共同形成环，氮为该环的一部分，以构成吗啉环或咪唑啉环，其中，R7是C2-C4亚烷基，R8和R9相互独立地为C1-C20烷基、环烷基、烷基芳基或芳基或者羟烷基；a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.3)，并且a+b+c+d＝1。
40.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，在涂覆过程中，腐蚀抑制剂主要是通过在氨基化合物和酸之间至少部分地进行酸/碱反应而制备的。
41.一种制备用于水硬组合物(11)的涂覆基材的装置，其特征在于，该装置具有扩展式漏斗(42)、收集漏斗(43)、和在扩展式漏斗和收集漏斗之间涂覆基材的区域。
全文摘要
本发明涉及一种用于水硬组合物(11)的涂覆基材的制备方法，其中，水硬组合物包括基材(14、16)和水(15)，所述基材由几种子类(14、16)构成并且含有至少一种水硬粘合剂(14)，将用于制备水硬组合物的基材(14、16)和水(15)在混合器(18)中混合。在混合水硬组合物之前，基材(14、16)至少部分地被添加剂(13)涂覆。另外，本发明还涉及一种用于制造混凝土的涂覆基材、一种用于制造混凝土的添加剂和一种水硬组合物的制备方法。
文档编号B01J2/00GK101068757SQ200580036607
公开日2007年11月7日 申请日期2005年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者A·布莱布勒, U·梅德, A·斯图赫利, C·M·比格, R·拜赛尔, B·施尼德 申请人:Sika技术股份公司