铺设诸如pvc、橡胶或纺织品覆盖物之类的地板覆盖物对基材提出了特殊要求。为了补偿修整过的楼面或未修整过的楼面的不均匀性，使用流平/抹平组合物或找平层。这些体系确保由基材表现出的质量，包括流平和恒定吸收度。在要实现快速施工的情况下，经常使用水泥质抹平/流平组合物(在一些情况下可在一小时后进行后续铺设)。这种水泥体系具有高水泥比例，以便化学地结合过量的水。鉴于水泥的水合作用伴随着体积的变化，这种体系在一些情况下会因严重的应力而硬化。因此，在不稳定的基材上使用水泥体系存在限制。由于硬化组合物的脆性，存在开裂的风险。此外，水泥抹平/流平组合物通常需要符合定级(labeling)要求。
从wo99/07648中已知包含硫酸钙、硫铝酸钙水泥和氢氧化钙或氧化钙的水泥抹平组合物或薄层砂浆的实例。尽管添加了少量的基于分散体的粉末(3-3.5％，基于抹平组合物或薄层砂浆的总质量计)，但预期这些组合物将被赋予脆性的特征，不会无应力硬化，并将倾向于破裂。
下文陈述同样具有上述缺点的水泥基抹平组合物或找平层组合物的其他实例。
us2008/0141907a1涉及找平层，其包含来自回收的玻璃废料的沙、硫铝酸钙水泥、粉状石灰石、波特兰水泥、硫酸钙半水合物和其他添加剂，例如促进剂或缓凝剂。
us2012/0037046a1描述了一种找平层组合物，其除了其他组分外，还包括含有硫铝酸钙水泥、波特兰水泥和硫酸钙的水泥粘合剂。
wo2008/003672a1涉及一种抹平组合物，其包含波特兰水泥、含氧化铝的水泥、反应性硫酸盐源和填料或颜料。
ep2762545a1公开了一种用于密封建筑物和屋顶的双组分的、柔性的和快速固化的组合物。该组合物包括含有阴离子沥青乳液和阴离子聚合物分散体的液体组分以及含有水硬性添加剂、潜在水硬性添加剂、非水硬性添加剂、轻质填料、填料和骨料的共混物的粉末组分。
ep2913316a1公开了一种基于两种不同的铝酸钙和硫酸盐载体的三元粘合剂体系。
de10101314a1公开了一种由粉末组分和液体组分组成的粘合剂，所述粉末组分特别地包含波特兰水泥、铝酸钙水泥和硫酸钙的共混物，所述液体组分包含树脂分散体。
de102013200122a1公开了一种粘合剂组合物，其包含硫酸钙、波特兰水泥、铝酸钙水泥和沸石和/或偏高岭土。
现有技术中已知的含硫酸钙的建筑用产品的一个缺点是干燥缓慢。结果，显著延长了可进一步处理之前的时间，并且延误施工进度。已知的硫酸钙-基建筑用产品的干燥时间延长的原因是水合过程。而在纯水泥质粘合剂的水合产物中，水以化学的方式结合到水合物相中，硫酸钙粘合剂的水合伴随着水合产物从过饱和溶液中的沉淀。在硫酸钙-基体系中，必须释放过量的混合水，主要释放到环境中。因此，可在少于12-24小时的时间内进一步加工的基于硫酸钙的流平组合物和抹平组合物是现有技术中未知的。
除了水泥体系之外，例如对于抹平组合物，还存在已知的分散体-结合的制剂(参见ep1260490a1)。增加的分散体-基粉末的比例确实允许干燥的组合物的弹性增加到一定程度，且因此组合物的脆性有所降低。然而，与水泥体系相比，这些组合物的缺点是干燥显著减慢。即使使用这些现有技术的制剂，也不可能实现在不到6小时内快速进一步加工。此外，对于这些体系，不能期望具有完全的弹性。
总之，现有技术的建筑用化学制剂的缺点可以描述如下：水泥体系导致快速地但不能脱离应力的硬化。后果是脆性和破裂的风险。基于硫酸钙的体系硬化太慢而不能快速地确保迅速的施工进度所必需的进一步加工的能力。分散体-结合体系虽然确实导致脆性稍微降低，但干燥非常慢。
因此，本发明的一个目的是提供用于建筑用产品的制剂，其使得快速干燥并因此快速获得进一步加工的能力(更具体地，仅在4至6小时后)。以这种方式，所述制剂旨在允许迅速的施工进度。此外，用于建筑用产品的制剂在没有应力的情况下硬化并允许弹性体系。本发明的另一个目的是提供用于制备密封浆体、屋顶涂层、胶粘剂、找平层或流平组合物的制剂，其具有上述性质。
本发明的目的通过包含以下成分的建筑用化学制剂实现
a)硫酸钙，其量为约1至约10重量％，
b)至少一种钙矾石形成体，其量为约1至约10重量％，
c)至少一种活化剂或多种活化剂，其量为约1至约10重量％，和
d)骨料，其量为约20至约87重量％，和
e)聚合物粘合剂，其量为约10至约50重量％。
与组分a)至e)相关的量的数值一起组成100重量％并且相对于所述组分的固体总重量计。
在本发明的建筑用化学制剂的一个优选实施方案中，硫酸钙选自硫酸钙α-半水合物、硫酸钙β-半水合物和硬石膏，及其混合物。硫酸钙优选以半水合物的形式存在。硫酸钙以约1至约10重量％的量、优选约1至约9重量％的量存在于本发明的建筑用化学制剂中。
聚合物粘合剂可以是聚合物水分散体和/或可由它们得到的水可再分散的分散体-基粉末。聚合物粘合剂通过常规的合适的聚合方法获得，例如乳液聚合。可以使用乳化剂稳定的分散体和用保护胶体稳定的分散体。合适的保护胶体的实例是聚乙烯醇。为了制备水可再分散的分散体-基粉末，通过例如喷雾干燥将聚合物分散体干燥。
在建筑用化学制剂的一个优选实施方案中，聚合物粘合剂是基于(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、乙烯基酯、乙烯基卤化物或烯烃的聚合物，或这些单体中两种或更多种的共聚物，或两种或更多种所述聚合物和/或共聚物的混合物。聚合物或共聚物优选具有疏水性质。
更特别优选聚合物粘合剂是基于苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯的聚合物，或其共聚物，或两种或更多种所述聚合物或共聚物的混合物。
乙烯基酯的实例特别是具有1-8个碳原子的直链或支链烷烃羧酸的酯，更特别是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、月桂酸乙烯酯，或叔碳酸乙烯酯(vinylversatate)。
(甲基)丙烯酸酯的实例更具体是(甲基)丙烯酸烷基酯，其中“烷基”代表具有1-8个碳原子的直链或支链烷基，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
优选的烯烃是乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲基丙烯和1,3-丁二烯，尤其优选乙烯。
优选的乙烯基卤素单体是氯乙烯和偏二氯乙烯。
基于乙烯基酯的共聚物的实例是乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-乙烯基酯共聚物，或乙酸乙烯酯-乙烯基酯-乙烯共聚物，其中乙烯基酯单体选自例如月桂酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯。基于丙烯酸酯的共聚物的实例是乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、乙酸乙烯酯丙烯酸酯-乙烯共聚物和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，例如苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物或苯乙烯-丙烯酸2-乙基己基酯共聚物。基于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物的其他实例是丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯的共聚物、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯的共聚物，或甲基丙烯酸甲酯和1,3-丁二烯的共聚物。基于乙烯基卤化物的共聚物的实例是乙烯基酯-乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物或氯乙烯-丙烯酸酯共聚物。进一步适合作为建筑用化学制剂中的聚合物粘合剂是1,3-丁二烯的共聚物，更特别是1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚物。
更特别优选的是，建筑用化学制剂包含苯乙烯和丙烯酸酯的共聚物。在这种情况下，苯乙烯和丙烯酸酯共聚物的摩尔比通常在90/10至10/90的范围内，更特别是在75/25至25/75的范围内，例如50/50。在这种情况下，特别优选的丙烯酸酯是丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯。
所述聚合物或共聚物可任选地包含0.1至10重量％的其他官能单元，基于聚合物或共聚物的总质量计。这些官能单元的实例是，例如，单羧酸或二羧酸如(甲基)丙烯酸和/或马来酸及其盐，烯键式不饱和羧酰胺如(甲基)丙烯酰胺，烯键式不饱和磺酸及其盐如乙烯基磺酸或苯乙烯磺酸，多烯键式不饱和化合物如己二酸二乙烯酯、异氰脲酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯和/或甲基丙烯酸烯丙酯。
在本发明的制剂中，聚合物粘合剂的量(如果粘合剂以水分散体的形式使用，其量是指粘合剂固体)为约10重量％至约50重量％，基于组分a)至e)的总重量计。在建筑用化学制剂的一个实施方案中，聚合物粘合剂以约10重量％至约40重量％的量存在。在建筑用化学制剂中，聚合物粘合剂的量尤其优选为约10重量％至约30重量％。
由于上述量的聚合物粘合剂，可以获得以低应力固化并具有弹性且可变形的建筑用产品的制剂。制剂的这些品质尤其有利于用在例如具有裂缝的关键基材上。
本发明制剂中的另一种成分是钙矾石形成体。钙矾石形成体以约1至约10重量％的量存在于制剂中。钙矾石形成体的含量优选为约2至约9重量％，更特别是约3至约9重量％。钙矾石形成体优选选自硫铝酸钙水泥(csa水泥)、铝酸钠、高铝水泥、硫酸铝及其混合物。特别优选使用硫铝酸钙水泥、高铝水泥及其混合物作为钙矾石形成体。尤其优选使用硫铝酸钙水泥作为钙矾石形成体。
钙矾石是具有外源阴离子的含水硫酸盐类的矿物质。它在单斜晶系中以ca6al2[(oh)12|(so4)3]·26h2o的化学组成结晶，并且形成通常结构良好的棱柱形或针状的假六方晶体。根据建筑化学中更常见的标记法，氧化的实验式如下：3cao·al2o3·3caso4·32h2o。在本发明的上下文中，钙矾石形成是指在组分d)的存在下由本发明制剂的成分a)和b)起始形成钙矾石。由所述组分a)和b)形成钙矾石代表着在不添加额外粘合剂的情况下结合水的有利机会。
在相对少量的硫酸钙的情况下，也可以以与钙矾石的形成进行竞争的反应的形式形成所谓的afm相(h.f.w.taylor：cementchemistry(1997)，第2版，thomastelfordservicesltd.，isbn：0727725920；第157-170页)。该反应同样应理解为包含在本发明上下文中的钙矾石形成中。afm相的形成，特别是单硫酸盐(3cao·al2o3·caso4·12h2o或3cao·al2o3·caso4·14h2o)的形成同样导致水结合的提高。
然而，优选地，选择本发明制剂中硫酸钙的量使得钙矾石形成优于afm相的形成，或者使得afm相的形成在很大程度上受到抑制。当硫酸钙的量为约1至约9重量％时，情况就是如此。
在硫酸钙-基制剂中结合使用特定量的聚合物粘合剂和钙矾石形成体的效果是制剂的快速干燥和低应力固化。因此，尤其是在制剂的表面，可以实现快速成膜(film-forming)和快速进一步加工的能力。所产生的体系具有弹性和可变形性。因此，本发明的制剂也适用于带有裂缝的基材。
本发明的建筑用化学制剂包含一种活化剂或多种活化剂，优选选自波特兰水泥、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾及其混合物。更特别优选存在于制剂中的是波特兰水泥或氢氧化钙或其混合物。
加入一种或多种活化剂是为了控制和优选地提高建筑用化学制剂的ph。例如，向所述制剂中加入足以使建筑用化学制剂的ph值为9-14的活化剂。尤其优选地，可通过添加活化剂设定ph为10至13。通过添加活化剂来设定ph具有如下效果：建筑用化学制剂中的钙矾石形成在所述范围内的ph下被触发。因此，有利地，钙矾石的形成不是自发进行的，而是以受到活化剂添加的控制的方式进行。钙矾石形成被活化以使钙矾石形成体基本上完全转化为钙矾石。
在建筑用化学制剂的一个实施方案中，活化剂以约1至约10重量％、优选约1至约9重量％的量存在。
本发明的建筑用化学制剂通常还包含骨料。骨料优选包含沙和/或碎石灰石。骨料的平均粒径通常为0.01至10mm，优选0.02至5mm，尤其优选0.02至2mm。骨料通常以约20至约87重量％、更特别是约33至约86重量％、尤其是约43至约85重量％的量存在于制剂中。
除了所述组分外，本发明的建筑用化学制剂中还可存在其他添加剂。这些添加剂选自适合于改变本发明的建筑用化学制剂的物理性质和化学性质的物质和化合物。合适的添加剂的实例包括矿物增稠剂，例如页硅酸盐(膨润土、滑石、云母)；丙烯酸酯增稠剂；聚氨酯增稠剂；疏水改性的碱溶胀性乳液增稠剂(hase)；纤维素醚；淀粉醚；消泡剂；疏水添加剂；填料；增塑剂，实例是基于带有聚环氧乙烷侧链的聚(甲基)丙烯酸(pce)的梳形聚合物；缓凝剂，例如果酸(酒石酸、柠檬酸)；促凝剂，例如甲酸钙；及其混合物。
填料的实例是飞灰、石灰石、膨润土、滑石、云母、白云石、沙、火山灰、高炉矿渣、二氧化钛。
合适的纤维素醚是烷基纤维素，例如甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素和甲基乙基纤维素；羟烷基纤维素，例如羟乙基纤维素(hec)、羟丙基纤维素(hpc)和羟乙基羟丙基纤维素；和烷基羟烷基纤维素，例如甲基羟乙基纤维素(mhec)、甲基羟丙基纤维素(mhpc)和丙基羟丙基纤维素。
建筑用化学制剂中添加剂的量取决于所使用的添加剂，并且每种添加剂的量基于组分a)至e)加上添加剂的总重量计为0.001至约5重量％，优选约0.01至约3重量％，尤其优选约0.01至约0.5重量％。因此，例如，当使用甲基纤维素或乙基纤维素时，使用0.1至约3重量％、优选约0.5至约2重量％的量。当使用酒石酸作为缓凝剂时，使用0.01至约1重量％、优选约0.05至约0.5重量％的量。
以下是本发明的实施方案，其中制剂包含：
a)硫酸钙，其量为1至9重量％，
b)至少一种钙矾石形成体，其量为2至9重量％，
c)至少一种活化剂，其量为1至9重量％，
d)至少一种骨料，其量为33至86重量％，和
e)至少一种聚合物粘合剂，其量为10至40重量％；
或者
a)硫酸钙，其量为1至9重量％，
b)至少一种钙矾石形成体，其量为3至9重量％，
c)至少一种活化剂，其量为1至9重量％，
d)骨料，其量为43至85重量％，和
e)聚合物粘合剂，其量为10至30重量％。
在一个实施方案中，本发明的制剂基本上不包含沸石和/或偏高岭土。术语“基本上”意指小于2重量％、或小于1重量％或小于0.5重量％且特别是0重量％的偏高岭土或沸石。
在一个实施方案中，本发明的制剂为粉末混合物的形式。在另一个实施方案中，本发明的制剂是具有两个部分的套装的形式，其中第一部分包含含有组分a)至d)的粉末混合物，第二部分包含呈水分散体或溶液形式的组分e)。制剂的第一部分和第二部分在制剂使用前不久混合。
本发明的制剂通过在合适的装置如桶或罐中将组分a)至e)以任意顺序——例如同时或相继地——混合来制备。在一个实施方案中，组分a)至d)可以单独混合或者可以作为粉末混合物提供，然后加入组分e)。可以在混合过程中的任何时间添加任意添加剂，或者可以将任意添加剂添加到所述粉末混合物或组分e)中。
本发明还提供了根据前述任意实施方案任一项所述的建筑用化学制剂用于制备密封浆体、屋顶涂层、胶粘剂或找平层的用途。
当本发明的建筑用化学制剂用于制备密封浆体、屋顶涂层、胶粘剂或找平层，或用于其他建筑用产品时，观察到通过使用建筑用化学制剂带来的下述效果：使用本发明的制剂允许所述建筑用产品的快速干燥。通过形成钙矾石引发干燥，在此期间，组合物中的游离水(例如，特别是混合水)在钙矾石中结合为结晶水。钙矾石形成的引发通过活化剂的添加来控制。建筑用产品的加工时间可以通过活化剂的量来影响。基于本发明的建筑用化学制剂的建筑用产品在低应力下硬化并且可以非常快速地进一步加工。例如，使得在0.5至6小时内、甚至是0.5至2小时内进一步加工的能力——例如，施加其他涂层——成为可能。
另一主题是建筑用化学制剂，其包含a)硫酸钙，其量为约20至约80重量％，b)钙矾石形成体，其量为1至约10重量％，c)一种活化剂或多种活化剂，其量为1至约10重量％，d)粒径>8mm至约30mm的骨料，例如沙和/或碎石灰石，其量为20至80重量％，和e)聚合物粘合剂，其量为约1至约10重量％，其中组分a)至d)的量基于组分a)至d)的总重量计，组分e)的量基于组分a)至d)的总重量计。
聚合物粘合剂、硫酸钙和钙矾石形成体如上所述定义。本实施方案的建筑用化学制剂中硫酸钙的量优选为30至70重量％，更特别为40至60重量％。
骨料的粒度通常为8至30mm，优选8至20mm，例如8至15mm。制剂中优选的骨料的量为40至65重量％。
本发明的建筑用化学制剂优选用于制备厚层流平组合物。此处，将组分a)、b)、c)、d)和e)以及任意其他添加剂例如连续地或同时置于适合于该目的的装置中，并在装置中混合。合适装置的实例是桶或罐，任选地与搅拌装置联合。厚层流平组合物通常具有10至100mm的层厚，更特别地为10至50mm，例如约40mm，并且特别用于关键基材的流平，所述关键基材例如为显示出裂缝的基材。
为了制备厚层流平组合物，可以使用上文所述的添加剂。
以下实施例用于阐明和说明本发明。
1.配方和制备
使用下列配方作为包含本发明制剂的防水膜的实例(v.5、v.6、v.9、v.10、v.17、v.18、v.24、v.25、v.26)和包含对比制剂的防水膜的实例(ref25％、refv.1、refv.2、ref10％、refv.5、refv.6、ref5％、refv.9、refv.10、ref0％、refv.13、refv.14、refv.15、refv.16、ref1％、refv.17和refv.18)，这些配方通过混合以下组分而获得：
表1：
表2:
表3:
表4:
milkecemi52.5r是从heidelbergcementag商购的波特兰水泥。石英砂f36的石英含量大于99％，平均粒径为0.16mm。omyacarb15gu是天然磨碎的碳酸钙，从omyagmbh,cologne获得。vinapordf9010(basfse)是一种粉末消泡剂，基于无机载体上的脂肪醇烷氧基化物和聚硅氧烷。rheovishs1980(basfse)是一种基于聚丙烯酰胺的增稠剂。belithcs10是可从beliths.p.r.l(比利时)获得的csa水泥。acronal5011(basfse)是一种基于苯乙烯/丙烯酸酯的分散体。foamstarsi2213是来自basfse的产品，基于破坏泡沫的聚合物、乳化剂和硅酮。
表1-4中所示的制剂的不同在于波特兰水泥的水平。表1中的本发明的配方具有25％的波特兰水泥含量，基于干组分的总质量计，表2中的本发明的配方具有10％的波特兰水泥，表3中的本发明的配方具有5％的波特兰水泥。表4中的对比配方不含波特兰水泥。在对比制剂ref25％(25％波特兰水泥)、ref10％(10％波特兰水泥)、ref5％(5％波特兰水泥)和ref0％(0％波特兰水泥)中也使用相应水平的波特兰水泥。其余的参照配方在波特兰水泥的量方面有所偏差。其背后的原因是，对于这些对比配方，半水合物和csa水泥组分的质量缺失通过波特兰水泥的水平得到补偿。
2.测定配方的成膜速率
根据dinen1347测定根据表1至4获得的膜的成膜速率。为此目的，将膜各自以2mm的厚度施加到密封的石膏板上。将瓷砖(5×5cm)置于湿组合物上，在1kg的重量下维持30秒。当瓷砖被移除时，确定粘附在瓷砖上的膜的质量。5分钟后进行第一次质量测定。此后，以每次10分钟或5分钟的间隔再进行六次测定。
瓷砖的润湿情况提供了在膜表面上形成分散体薄膜的速度有多快的信息。膜的干燥导致薄膜形成。因此，在表面上，加速的薄膜形成必须基于膜中水结合的增加。在目前的实验室条件下，可以排除蒸发的影响。
表5至表8列出了根据dinen1347进行测试的结果。
表5：测定多次操作后的润湿；这些数字是基于每种情况下粘在瓷砖上的砂浆质量，以[g]计。
对于参照配方，观察到在表面处缓慢形成分散体薄膜。因此，在这些情况下的水结合是慢的(即使在45分钟后，在所有参照配方中，膜仍然保持粘附在瓷砖上)。v1和v2在润湿能力方面表现出非常急剧的退步(仅仅15分钟后，最迟在25分钟后，没有任何东西粘附在瓷砖上)。这可能归因于由钙矾石形成所导致的配方的干燥。
表6：测定多次操作后的润湿；这些数字是基于每种情况下粘在瓷砖上的砂浆质量，以[g]计。
同样，对于参照配方，观察到在表面上缓慢形成分散体薄膜。对于所有的参照配方，即使在45分钟后，膜仍然保持粘附在瓷砖上。v5和v6在润湿能力方面表现出非常急剧的退步(仅仅15分钟后，没有任何东西粘附在瓷砖上)。波特兰水泥的含量在此处没有显著影响。
表7：测定多次操作后的润湿；这些数字是基于每种情况下粘在瓷砖上的砂浆质量，以[g]计。
这些组合物的结果与表5和6的结果相当。
表8：测定多次操作后的润湿；这些数字是基于每种情况下粘在瓷砖上的砂浆质量，以[g]计。
没有添加波特兰水泥，没有快速成膜。对比制剂v.13和v.14显示出比不含波特兰水泥的组合物更快速的成膜(与半水合物或csa水泥的存在无关)。这些结果可归因于这样的事实，即在不存在波特兰水泥活化剂的情况下，制剂的ph不能升高到11以上，因此不会引发形成钙矾石。
表9:
表10：测定多次操作后的润湿；这些数字是基于每种情况下粘在瓷砖上的砂浆质量，以[g]计。
同样，对于参照配方，观察到在表面上缓慢形成分散体薄膜。
表11:
表12:测定多次操作后的润湿；这些数字是基于每种情况下粘在瓷砖上的砂浆质量，以[g]计。
同样，对于参照配方ref5％，观察到在表面上缓慢形成分散体薄膜。随着硫酸钙含量的增加(v.10、v.24、v.25、v.26)，分散膜的形成变慢但相比参照ref5％更快。