改善包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末的矿物粘结剂组合物的可加工性的方法与流程

本发明涉及矿物粘结剂材料的再生。尤其地，本发明涉及改善矿物粘结剂组合物的可加工性的材料和方法，所述矿物粘结剂组合物包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末。所述再生粉末可从废弃建筑材料如建筑拆除废物、不合规格的建筑材料或剩余建筑材料的再生获得。

背景技术：

1、到目前为止，大量的废弃建筑材料，如来自于拆除、不合规的生产或剩余的建筑材料的硬化混凝土或砂浆，都是在垃圾填埋场处理的。而只有少量部分地再用作建筑工业中低技术应用的原材料。

2、此外，目前的实践是，废弃的建筑材料，尤其是拆除废物，会被粉碎，并且只有粗的部分被再利用，而较细的部分通常被丢弃。其原因是较细的部分如果被再利用，可能影响新的和硬化的混凝土的性能。因此，目前的实践只能被认为是不完全的。

3、世界许多地方的当前基础设施已经老化，并且非常需要重建该基础设施的至少一部分。因此，在即将到来的几年中，来自例如混凝土建筑物的拆除的大量废弃建筑材料已经并且将继续变得可用。然而，由于新的立法，某些地区和国家的废物处置变得越来越昂贵和困难。另外，废弃建筑材料含有有价值的材料，例如具有水泥性质的粘结剂和通常可以重新用于生产新鲜建筑材料的集料。因此，废弃建筑材料的回收利用是一个重要问题。

4、ep2978724和ep2708520都描述了用于从拆除残骸或废弃建筑材料获得集料和/或碳酸化粘结剂的方法。该方法包含碳酸化和粉碎的步骤。ep2978724还教导了除了矿物粘结剂之外还包含粉末状矿物材料(即基本上碳酸化的粘结剂)的水泥浆或砂浆的初始铺展流动性与不含这种粉末状矿物材料的水泥浆或砂浆相比没有显著变化。然而，ep2978724没有提供任何改善这种矿物粘结剂组合物的初始流动性和/或长时间保持其可加工性的方法。

5、因此，需要改善包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末的矿物粘结剂组合物的可加工性的材料和方法。

技术实现思路

0、发明概述

1、本发明的一个目的是改善包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末的矿物粘结剂组合物的可加工性。本发明的一个特别的目的是增加包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末的矿物粘结剂组合物的初始流动性和/或延长保持该组合物一定流动性的时间。在本申请中，矿物粘结剂组合物的流动性是指根据标准en 1015-3测量的坍落流动度(slump flow)。

2、本发明的另一个目的是提供矿物粘结剂组合物，尤其是砂浆或混凝土组合物，其包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末并具有改进的可加工性。在本文中，改进的可加工性是指包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末的矿物粘结剂组合物的初始流动性的增加和/或保持该组合物一定流动性的时间延长。

3、已经令人惊奇地发现，掺加选自聚羧酸化物、木质素磺酸盐、糖酸、糖或其混合物的加工性改进剂可以实现本发明的目的。

4、例如，与不含所述至少一种加工性改进剂的相同矿物粘结剂组合物相比，根据本发明的方法制备的矿物粘结剂组合物的根据en 1015-3测量的初始坍落流动度增加了至少20％、优选至少30％、更优选至少45％、尤其是至少50％。同时，坍落流动度能保持在高水平上一段延长的时间，例如超过至少30分钟，优选至少60分钟，更优选至少90分钟，尤其是至少120分钟。如果在混合后在所述给定时间后测量的坍落流动度值相对于混合后直接测量的初始坍落流动度值变化不超过35％，优选不超过30％，尤其是不超过25％，则坍落流动度被保持了给定时间。另外，凝固时间被延长到对于大多数实际应用而言仍可接受的值。

5、因此，本发明的目的通过独立权利要求中要求保护的方法和组合物来实现。本发明的优选实施方案是从属权利要求的主题。

技术特征：

1.一种改善矿物粘结剂组合物的可加工性的方法，所述矿物粘结剂组合物包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末，所述方法包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述再生粉末包含完全碳酸化的水泥、优选地完全碳酸化的波特兰水泥或基本上由完全碳酸化的水泥、优选地完全碳酸化的波特兰水泥组成。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种矿物粘结剂与所述再生粉末之间的重量比为99：1至5:95、优选94：6至45:55、更优选94：6至65：35。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂是聚羧酸化物，所述聚羧酸化物包含以下或由以下组成：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂是葡糖酸钠。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂选自两种不同的聚羧酸化物的混合物，或选自聚羧酸化物与糖酸、优选葡糖酸钠的混合物，或选自糖和葡糖酸钠的混合物。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一种加工性改进剂是pce、糖和糖酸，优选葡糖酸钠的混合物。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种矿物粘结剂选自波特兰水泥、尤其是cem i型波特兰水泥、铝酸钙水泥、硫铝酸钙水泥、石膏、水硬性石灰、气硬性石灰、地质聚合物、矿渣、粘土、细磨石灰石及其混合物。

9.根据权利要求1-4或6中至少一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂选自聚羧酸化物，并且所掺混的聚羧酸化物的重量为0.1-3.0w％，优选0.20-1.125w％，更优选0.40-0.85w％，在每种情况下相对于存在的再生粉末的干重计。

10.根据权利要求1-3或5中至少一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂选自糖酸、尤其是葡糖酸钠，并且掺混的糖酸、尤其是葡糖酸钠的重量为0.025-1.0w％，优选0.3-0.9w％，在每种情况下相对于存在的再生粉末的干重计。

11.根据权利要求1-3或6中至少一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂选自聚羧酸化物与糖酸、优选葡糖酸钠的混合物，并且所掺混的聚羧酸化物的重量为0.20-1.125w％、优选0.25-0.85w％，并且所掺混的糖酸、优选葡糖酸钠的重量为0.025-1.0w％、优选0.28-0.5w％，在每种情况下相对于存在的再生粉末的干重计。

12.根据权利要求1-3或7中至少一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种加工性改进剂选自聚羧酸化物、糖和糖酸，优选葡糖酸钠的混合物，并且所掺混的聚羧酸化物的重量为0.1-3.0w％、优选0.1-1.125w％，并且所掺混的糖的重量为0.1-2.0w％、优选0.2-1.2w％，并且所掺混的糖酸、优选葡糖酸钠的重量为0.025-1.0w％、优选0.07-0.50w％，在每种情况下，相对于存在的再生粉末的干重计。

13.矿物粘结剂组合物，尤其是混凝土或砂浆，其包含：

14.根据权利要求13所述的矿物粘结剂组合物，其特征在于，存在水，并且根据en1015-3测量的初始坍落流动度比不含所述至少一种加工性改进剂的相同矿物粘结剂组合物增加至少20％、优选至少30％、更优选至少45％、尤其至少50％。

15.硬化的矿物粘结剂组合物，优选作为建筑物的一部分，其通过固化根据权利要求13所述的矿物粘结剂组合物获得，并且其中存在水，或通过固化根据权利要求14所述的矿物粘结剂组合物获得。

技术总结
本发明涉及改善矿物粘结剂组合物的可加工性的方法，所述矿物粘结剂组合物包含至少一种矿物粘结剂和另外的再生粉末，所述方法包含以下步骤：a)提供至少一种矿物粘结剂，b)掺混再生粉末，c)掺混至少一种选自聚羧酸化物、木质素磺酸盐、糖酸、糖或其混合物的加工性改进剂，和d)掺混水。

技术研发人员：A·埃伯哈特,E·加卢奇,P·朱兰德,L·佛伦兹,D·慕斯-柯恩,W·德尔斯伯格,J·宾托,L·佩加多
受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15