用于控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法与流程

1.本发明属于包含炼钢炉渣的水硬性组合物的领域。具体地，本发明的目的是提供用于控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀，也称为溶胀的方法。此外，本发明还提供通过这样的方法获得的水硬性组合物及其用途。
2.发明背景
3.基于水泥的建筑材料，尤其是混凝土或砂浆，依赖于水泥质材料作为粘合剂。水泥质粘合剂通常是水硬性粘合剂，其中最丰富的是水泥，尤其是普通波特兰水泥。然而，使用水泥尤其是普通波特兰水泥具有高的环境占用空间。一个主要原因是与水泥制造相关的高co2排放。因此，已经做出许多努力以至少部分地从建筑材料中代替水泥作为粘结剂。
4.一种可能性是使用具有水泥性质的材料，火山灰和/或潜在水硬性材料作为水泥替代。这一类中的尤其吸引人的材料是炉渣，因为它可作为各种冶金工艺，尤其是炼钢的副产物大量获得。
5.炉渣的一种具体类型是转炉炉渣，也称为碱性氧气炉(bof)炉渣。当生铁在转炉中被氧气氧化以降低生铁的碳含量时，在炼钢工艺期间产生bof炉渣。然而，由于其游离石灰(cao)的含量相对高，因此限制了使用转炉炉渣作为水泥的替代。游离石灰可以与水反应形成氢氧化钙，其在基于水泥的建筑材料中形成时在硬化后结晶。这个过程导致硬化材料内部的高结晶压力，并随后导致显著的体积膨胀或溶胀。然而，已经进行了一些尝试，以在基于水泥的建筑材料中利用转炉炉渣。
6.ep 2 989 063公开了粘合剂组合物，其包含30-60重量％的碱性氧气炉炉渣和30-60重量％的研磨粒化高炉炉渣。没有解决溶胀的问题。
7.ep 3 119 730公开了基于包含炼钢炉渣和富含二氧化硅材料的粘结剂的建筑产品。由此获得的粘合剂通过与二氧化碳反应而硬化。然而，碳酸盐化反应本身导致建筑产品的体积显著增加。此外，碳酸盐化是长期持续的过程，或者需要通常在建筑工地上不可得的专用工业设备。
8.tw 2017/33957公开了一种混凝土修补材料，其包含基于高炉炉渣粉、碱性氧气炉(bof)炉渣粉和水泥的粘合剂。bof炉渣的使用导致硬化时的体积膨胀，这用于抵消由水泥引起的收缩。
9.cn 106587796公开了稳定包含炼钢炉渣的混凝土防止体积膨胀的方法。该方法由将加气剂与热解二氧化硅一起添加组成。然而，气孔的引入可导致硬化混凝土的强度降低。
10.因此，仍需要用于减小包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的新方法。
11.发明概述
12.本发明的目的是提供控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法，其能够克服现有技术的问题。
13.本发明因此涉及控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法，所述方法包括添加二氧化硅源至所述组合物的步骤。
14.通过添加二氧化硅源可以显著减小包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀。包
含炼钢炉渣和二氧化硅源的水硬性组合物显示仅仅这样的量的体积膨胀，该量是实际应用可接受的。可通过额外使用硫酸盐源和/或选自以下的添加剂进一步降低体积膨胀：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物。
15.本发明还提供水硬性组合物，其通过用于控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法获得，所述方法包括添加二氧化硅源至所述组合物的步骤。这样的水硬性组合物尤其可用作水泥质贴片胶黏剂、灌浆材料、自流平底衬、抹灰或修复砂浆。
16.实施发明的方式
17.在第一方面，本发明涉及控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法，所述方法包括添加二氧化硅源至所述组合物的步骤。
18.本发明上下文内的体积膨胀或溶胀是指水硬性组合物在固化(setting)、硬化和/或固化(curing)时的体积增大。这种体积的增大通常是由于形成了固体水合物或水合物相，与形成它们的材料相比，它们具有更高的体积。体积增大的另一解释在于结晶压力的理论。水硬性组合物在固化和硬化时的体积膨胀(δv/v)可根据类似于en12617-4的方法测量，其中线性膨胀(δl/l)在3个空间方向上测量。在本发明上下文内，体积膨胀的控制是指将体积膨胀尽可能减小到接近零。这意味着用于控制水硬性组合物的体积膨胀的方法是降低给定水硬性组合物的体积膨胀的方法。任何体积膨胀的减少是期望的，减少到零是最优选的。在本发明上下文中，如果体积膨胀被限制在实际使用可接受的水平，尤其是出于耐久性考虑，则认为体积膨胀是受控的。因此，如果以下至少一个适用，则认为体积膨胀是受控的：
19.(i)在35℃/80％相对湿度下固化40天后，水硬性组合物的高度为40mm且直径为40mm的圆柱的体积膨胀(δv/v)不大于3.5体积％，
20.(ii)在45℃/80％相对湿度下固化40天后，根据en 12617-4在4
×4×
16cm的水硬性组合物棱柱上测量的线性膨胀(δl/l)低于0.2％，
21.(iii)在70℃/80％相对湿度下固化96天后。水硬性组合物根据en 12617-4制备的4
×4×
16cm的棱柱显示没有明显的开裂。
22.在本发明上下文内，水硬性组合物是在存在水的情况下在水合反应中固化和硬化以形成固体水合物或水合物相的组合物。优选地，所产生的水合物是非水溶性的。特别地，水合反应基本上独立于水含量发生。这意味着即使当暴露于水，例如水下或在高湿度条件下，水硬性组合物也可硬化并保持它的强度。水硬性组合物包含至少一种水硬性粘合剂。本发明的水硬性组合物尤其是砂浆或混凝土组合物。
23.本发明的水硬性粘合剂包含至少一种炼钢炉渣。通常，炼钢炉渣具有水泥性质。
24.根据某些实施方案，水硬性粘合剂由至少一种炼钢炉渣组成。根据某些实施方案，水硬性粘合剂包含至少一种炼钢炉渣和额外的选自水泥的其他水硬性粘合剂或由其组成。
合适的水泥尤其是波特兰水泥、氧化铝水泥和/或硫铝酸盐水泥。波特兰水泥可为根据标准en 197-1的任何水泥。特别是cem i、cem ii、cem iii、cem iv和/或cem v型，尤其是cem i(也称为普通波特兰水泥-opc)。也可使用根据其它国际标准，例如astm标准或中国标准的波特兰水泥。术语“氧化铝水泥”特别代表以al2o3测量的铝含量为至少30重量％，尤其是至少35重量％，特别是35-58重量％的水泥。优选地，氧化铝水泥是根据标准en 14647的氧化铝水泥。优选地，硫铝酸盐水泥是硫铝酸钙水泥(csa)。根据某些实施方案，使用波特兰水泥、氧化铝水泥和硫铝酸钙水泥的混合物。波特兰水泥、氧化铝水泥和硫铝酸钙水泥的重量比没有特别限制并可以在宽比率内变化。
25.水硬性粘合剂可以额外包含火山灰材料和/或潜在水硬性材料，只要他们不是如以下定义的二氧化硅源。
26.在本发明上下文内的炼钢炉渣是炼钢工艺的副产物。例如，炼钢炉渣在thomas工艺、linz-donawitz工艺、siemens-martin工艺或电弧炉(当铁转化为钢时)中获得。当用氧处理热的生铁以除去碳和比铁具有对氧亲和力更高的其它元素时，产生炼钢炉渣。通常，在工艺过程中添加固定杂质的助熔剂和/或物质，例如石灰石或白云石。助熔剂和固定剂与硅酸盐和氧化物结合形成液体炉渣。然后将液态炉渣从粗钢分离，并在坑或地池中冷却，以形成结晶或部分结晶的炼钢炉渣。然后，可以将冷却的炉渣压碎、研磨并筛分至期望的细度。优先地，本发明的炼钢炉渣是在热状态或冷却过程中未经额外处理的一类炉渣。更具体地说，本发明的炼钢炉渣优选不用氟石、na2co3、nahco3、naoh、nacl2、caco3、(nh4)2co3、nh4hco3中的任何一种或通过蒸汽处理来处理。
27.炼钢炉渣的游离石灰含量可根据nf en 459-2测定。根据实施方案，本发明的炼钢炉渣可具有低的游离石灰含量。低的游离石灰含量是不大于5重量％，优选不大于4重量％的游离石灰量，各自基于炉渣的总干重量。根据另一实施方案，本发明的炼钢炉渣可具有高的游离石灰含量。高的游离石灰含量是至少5重量％，优选至少7重量％的游离石灰量，各自基于炉渣的总干重量。根据某些实施方案，优选具有高游离石灰含量的炼钢炉渣。然而，通常也可以使用低游离石灰含量的炼钢炉渣。
28.炼钢炉渣是一种粉末，其可通过它的粒度表征。炼钢炉渣因此可以是具有低粒度的粉末，则也被称作细渣。炼钢炉渣还可以是具有高粒度的粉末，则也被称作粗渣。
29.细渣的粒度可通过如iso 13320:2009中所述的激光衍射测定。特别地，使用来自malvern ins truments gmbh(德国)的具有hydro 2000g分散装置和mastersizer 2000软件的mastersizer 2000设备。例如异丙醇适合作为测量介质。优选地，非球形或不规则颗粒的粒度由等体积球体的等效球直径表示。在整个发明中，无论何时给定粒度范围，这些粒度通过激光衍射测量。本文给出的粒度范围的下限值表示d10值，而本文给出的粒度范围的上限值表示相应粒度分布的d90值。换句话说，这样的范围的下限值对应于其中所有颗粒的仅10％具有更低粒度的粒度，而这样的范围的上限值对应于其中所有颗粒的仅10％具有更大粒度的粒度。平均粒度特别对应于d50值(50％的颗粒小于给定值，50％相应地更大)。
30.根据实施方案，本发明上下文内的细炼钢炉渣具有在0.5-150μm，优选0.5-100μm，尤其是0.5-70μm之间的粒度。炼钢炉渣优选具有d50为5-50μm，更优选为3-30μm。
31.粗渣的粒度可通过例如标准astm c136/c136m中所述的筛分析来分析。该方法通过使材料通过许多不同筛目的筛，将细的颗粒与更粗的颗粒分离。通过一系列连续递减的
筛，使用水平、垂直或旋转运动的单一或组合来振动待分析的材料。结果，给出了通过给定尺寸的筛的颗粒的百分比。在下文中，以百分比表示的比给定尺寸更细的粒度意为相应材料由给定百分比的比给定尺寸更细的颗粒构成。在本发明中，无论何时表示比给定尺寸更细的颗粒的百分比，这个百分比通过筛分析测量。
32.根据实施方案，在本发明上下文内粗炼钢炉渣的组成为至少90重量％的细度小于6.5mm的颗粒，优选至少90重量％的细度小于0.5mm的颗粒。
33.根据一种优选实施方案，本发明的炼钢炉渣是具有高的游离石灰含量的细渣。这样的炼钢炉渣具有的如根据iso 13320:2009测量的粒度在0.5
–
150μm、优选0.5
–
100μm、尤其是0.5
–
70μm之间，和如根据nf en 459-2测定的游离石灰含量为至少5重量％、优选至少7重量％，各自基于炉渣的总干重量。
34.根据另一优选实施方案，本发明的炼钢炉渣是具有低的游离石灰含量的细渣。这样的炼钢炉渣具有的如根据iso 13320:2009测量的粒度在0.5
–
150μm、优选0.5
–
100μm、尤其是0.5
–
70μm之间，和如根据nf en 459-2测定的游离石灰含量不大于5重量％、优选不大于4重量％，各自基于炉渣的总干重量。
35.根据另一优选实施方案，本发明的炼钢炉渣是具有低的游离石灰含量的粗渣。这样的炼钢炉渣的组成为至少90重量％的细度小于6.5mm的颗粒，优选至少90重量％的细度小于0.5mm的颗粒，细度如根据astm c136/c136m测量，和如根据nf en 459-2测定的游离石灰含量不大于5重量％、优选不大于4重量％，各自基于炉渣的总干重量。
36.根据又一优选实施方案，本发明的炼钢炉渣是具有高的游离石灰含量的粗渣。这样的炼钢炉渣的组成为至少90重量％的细度小于6.5mm的颗粒，优选由至少90重量％的细度小于0.5mm的颗粒，细度如根据astm c136/c136m测量，和如根据nf en 459-2测定的游离石灰含量为至少5重量％、优选至少7重量％，各自基于炉渣的总干重量。
37.炼钢炉渣的细度的另一量度是blaine表面。blaine表面可根据nf en 196-6测定。根据优选实施方案，炼钢炉渣具有的blaine表面在1’000
–4’
000cm2/g之间。然而，也可以使用具有较高比表面的炼钢炉渣。
38.在本发明上下文内非常优选的炼钢炉渣类型是碱性氧气炉炉渣(bof)，也称为碱性氧气炉渣(bos)。bof的化学组成可通过如astm d5381-93中所述的xrf测定。典型的bof炉渣具有的化学组成为27
–
60重量％的cao、8
–
38重量％的铁氧化物、7
–
25重量％的sio2、1
–
15重量％的mgo、1
–
8重量％的al2o3、0.5
–
8重量％的mno、0.05
–
5重量％的p2o5和一些微量组分，尤其是《1重量％的ti、na、k和cr的氧化物。bof炉渣的化学组成可以根据钢厂并根据碱性氧气炉的操作参数变化。尤其优选的bof炉渣具有的化学组成为35
–
55重量％的cao、10
–
30重量％的铁氧化物、10
–
20重量％的sio2、2
–
10重量％的mgo、1
–
5重量％的al2o3、0.5
–
5重量％的mno、0.5
–
3重量％的p2o5和一些微量组分，尤其是《1重量％的ti、na、k和cr的氧化物。特别优选的bof炉渣包含27
–
60重量％的cao、8
–
38重量％的铁氧化物、7
–
25重量％的sio2、1
–
15重量％的mgo、1
–
8重量％的al2o3、0.5
–
8重量％的mno、0.05
–
5重量％的p2o5并具有《1重量％、优选《0.5重量％的so3含量。
39.尤其优选的是炼钢炉渣不包含量大于66重量％的硅酸二钙(c2s，二钙硅酸盐)，相对于炉渣的总干重量。
40.在本发明上下文内术语“二氧化硅源”用于指包含二氧化硅和/或硅酸盐相或基本
上由二氧化硅和/或硅酸盐相组成的材料。二氧化硅源是火山灰材料。这意味着它可与氢氧化钙在正常温度下反应以形成具有水泥性质的化合物。特别地，二氧化硅源不是波特兰水泥、水泥窑灰或旁路灰。尤其优选的是，二氧化硅源不包含量大于66重量％的硅酸二钙(c2s，二钙硅酸盐)，相对于二氧化硅源的总干重量。
41.根据优选实施方案，二氧化硅源选自以下：研磨粒化高炉炉渣(ggbs)、飞灰、硅灰、热解二氧化硅、沉淀二氧化硅、谷壳灰、火山灰、浮石、沸石、硅藻土、碎玻璃、回收混凝土、煅烧粘土，尤其是偏高岭土，和它们的混合物。优选仅使用一种二氧化硅源。其中，ggbs是尤其优选的。
42.根据优选实施方案，二氧化硅源的组成为至少20重量％，优选至少25重量％程度的sio2，相对于二氧化硅源的总干重量，如根据astm d5381-93通过xrf测定。
43.根据优选实施方案，二氧化硅源是粉末。它可以由它的粒度表征。粒度可如以上解释的测量。
44.根据实施方式，二氧化硅源具有如根据iso 13320:2009测量的不大于200μm、不大于150μm、再更优选不大于100μm、尤其不大于80μm的粒度d90。优选地，二氧化硅源具有如根据iso 13320:2009测量的0.1-80μm之间的d50
45.本发明的二氧化硅源可进一步由它的无定形相含量表征。无定形相的含量可通过xrd分析根据标准en 13925测定。根据本发明的二氧化硅源的组成为至少50重量％程度的无定形相，基于其总干重量。已经发现，在本发明的方法中，二氧化硅源中较高的无定形相量是有益的。
46.根据本发明的实施方案，炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比可在宽范围内变化。当使用具有较低粒度的二氧化硅源时，炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比优选较高。
47.根据优选实施方案，炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内。重量比总是指代各材料的干重量之比。本发明上下文内的重量比范围意为包括在给定边界之间的所有重量比，并且还包括边界。即，1:1
–
25:1的范围意为包括例如1:1、1.5:1、2.8:1、5:1、10:1、15:1、15.5:1、20:1、24.9:1和25:1的重量比。在另一方面，例如2.5:1
–
10:1的范围不意为包括11:1的重量比。
48.根据尤其优选的实施方案，二氧化硅源选自研磨粒化高炉炉渣(ggbs)。在这种情况下炼钢炉渣与ggbs的优选重量比在1:1
–
20:1、优选2:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1的范围内。
49.根据另一实施方案，二氧化硅源选自硅灰。在这种情况下炼钢炉渣与硅灰的优选重量比在1:1
–
25:1、优选1:1
–
20:1、尤其是5:1
–
20:1的范围内。
50.根据另一实施方案，二氧化硅源选自煅烧粘土，尤其是偏高岭土。在这种情况下炼钢炉渣与煅烧粘土，尤其是偏高岭土的优选重量比在1:1
–
25:1、优选2.5:1
–
20:1、尤其是2.8:1
–
10:1的范围内。
51.根据另一实施方案，二氧化硅源选自碎玻璃，尤其是来自玻璃回收过程的碎玻璃粉。在这种情况下炼钢炉渣与碎玻璃的优选重量比在1:1
–
25:1、优选2.5:1
–
20:1、尤其是2.8:1
–
10:1的范围内。
52.根据另一实施方案，二氧化硅源选自回收混凝土，尤其是具有至少95重量％的细度小于0.2mm的颗粒的回收混凝土，细度如根据astm c136/c136m测量。这样的回收混凝土
优选由新鲜混凝土的冲洗或由碎的硬化混凝土的冲洗产生。在这种情况下炼钢炉渣与回收混凝土的优选重量比在1:1
–
25:1、优选2.5:1
–
20:1、尤其是2.8:1
–
10:1的范围内。
53.本发明的方法可以额外包括添加硫酸盐源的步骤。本发明的控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法可以因此包括添加二氧化硅源和添加硫酸盐源至所述组合物的步骤。在本发明中，二氧化硅源和硫酸盐源的添加顺序并不重要。可在硫酸盐源之前加入二氧化硅源。也可在硫酸盐源之后加入二氧化硅源，二氧化硅源也可与硫酸盐源一起加入，例如作为预混合的共混物或作为两种单独的材料。还可以并且在某些情况下优选的是，在不同的工艺步骤中加入二氧化硅源和硫酸盐源。这意味着，其它工艺步骤，例如添加水硬性组合物的其它组分和/或额外的混合步骤，可在添加二氧化硅源和硫酸盐源的步骤之间发生。
54.在本发明上下文内，硫酸盐源是具有一定硫酸盐含量的材料。它尤其是硫酸盐或硫酸的无机盐。本发明上下文内优选的硫酸盐源是硫酸的碱金属盐、硫酸的碱土金属盐、硫酸铝、羟基硫酸铝或明矾(xal(so4)2·
12h2o，其中x是钾或铵)。这样的硫酸盐可以水合形式存在。根据优选实施方案，硫酸盐源选自硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硫酸钙和它们的混合物。尤其优选的硫酸盐源是硫酸钙。
55.在本发明上下文内，硫酸钙包括无水石膏、石膏、α-和β-形式的半水合硫酸钙、二水合硫酸钙和它们的任何混合物。硫酸钙可基于lgd石膏、磷石膏、氟石膏和天然石膏。
56.根据优选实施方案，硫酸盐源选自半水合硫酸钙或无水石膏。半水合硫酸钙(caso4·
0.5h2o)可以α-或β-形式使用。无水石膏是由caso4在没有任何结晶水的情况下组成。
57.根据尤其优选实施方案，硫酸盐源是微粒化无水石膏。
58.在本发明的方法内，可以将硫酸盐源以液体形式或固体形式添加至包含炼钢炉渣的水硬性组合物。液体形式优选是各硫酸盐源在水中的淤浆或溶液。在这样的情况下优选的是，硫酸盐在淤浆或溶液中的含量尽可能高，例如》30重量％、优选》50重量％，相对于淤浆或溶液的总重量。
59.然而，优选的是在本发明的方法中以固体形式添加硫酸盐源，尤其是硫酸钙。尤其优选以粉末形式添加硫酸盐源，尤其是硫酸钙。如根据iso 13320:2009测量的，硫酸盐源，尤其是硫酸钙的粒度d50小于100μm，优选小于60μm，例如在5μm-50μm范围内。
60.根据实施方案，可在本发明的方法中添加硫酸盐源，其用量将导致在0.75-8重量％之间的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和二氧化硅源的总干重量。
61.根据尤其优选的实施方案，向包含炼钢炉渣和二氧化硅源的水硬性组合物添加微粒化无水石膏，其用量导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和二氧化硅源的总干重量。
62.本发明的方法可以额外包括添加选自以下的添加剂的步骤：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇
胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物。其中，碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、乳酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐、硅酸钙水合物、葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺氯化镁和氯化钙是优选的。尤其优选的是氯化镁、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、柠檬酸、丙二酸、乳酸或苹果酸中任意的钾盐或钙盐、tea、tipa、deipa、edipa、葡萄糖、果糖、蔗糖、葡萄糖酸钠和它们的混合物。还包括上述添加剂的水合物，例如术语氯化镁意为还包括六水合氯化镁。
63.本发明的控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法可以因此包括添加二氧化硅源和添加选自以下的添加剂至所述组合物的步骤：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物。在本发明中，二氧化硅源和添加剂的添加顺序并不重要。可在添加剂之前加入二氧化硅源。也可在添加剂之后加入二氧化硅源，二氧化硅源也可与添加剂一起加入，例如作为预混合的共混物或作为单独的材料。还可以并且在某些情况下优选的是，在不同的工艺步骤中加入二氧化硅源和添加剂。这意味着，其它工艺步骤，例如添加水硬性组合物的其它组分和/或额外的混合步骤，可在添加二氧化硅源和添加剂的步骤之间发生。
64.根据实施方案，添加剂基本上仅由选自以下的一种物质组成：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)和n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)。在这种情况下可以物质的形式加入添加剂。这意味着添加剂作为具有》80％、优选》90％、尤其是》95％纯度的基本上纯的化学品添加。如果以物质的形式添加，优选以粉末形式或作为液体加入添加剂。尤其优选的是，添加剂在23℃和1023mbar的物理状态下加入。然而，也可以将添加剂以还包含其它组分的制剂的形式添加。例如可以并且在某些情况下还优选作为液体分散体或溶液加入添加剂。如果作为液体分散体或溶液加入，优选它是水性分散体或溶液。例如，也可以与惰性载体混合或吸附在惰性载体上的粉末形式加入添加剂。优选地，惰性载体是粉末形式的无机材料。合适的载体材料可例如是碳酸钙。
65.根据另外实施方案，在本发明的方法中添加两种或更多种选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳
酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)。那么可以同时例如作为预混物加入两种或更多种添加剂。当然，在两种或更多种添加剂可化学反应时应避免这样做。因此还可以单独加入两种或更多种添加剂。如果单独加入，还可以在制备本发明的水硬性组合物的不同步骤期间加入添加剂。尤其优选的是，每种添加剂在23℃和1023mbar的物理状态下加入。然而，也可以还包含其它组分的制剂的形式加入每种添加剂或添加剂的预混料。例如可以并且在某些情况下还优选作为液体分散体或溶液加入某些添加剂或添加剂的混合物。如果作为液体分散体或溶液加入，优选它是水性分散体或溶液。例如，也可以与惰性载体混合或吸附在惰性载体上的粉末形式加入某些添加剂或添加剂的混合物。优选地，惰性载体是粉末形式的无机材料。合适的载体材料可例如是碳酸钙。
66.根据优选实施方案，添加剂选自碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、乳酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐、硅酸钙水合物、葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖、葡萄糖酸钠、链烷醇胺、氯化镁、氯化钙和它们的混合物。
67.根据尤其优选的实施方案，添加剂选自氯化镁、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、柠檬酸、丙二酸、乳酸或苹果酸中任意的钾盐或钙盐、tea、tipa、deipa、edipa、葡萄糖、果糖、蔗糖、葡萄糖酸钠和它们的混合物。
68.根据实施方案，在本发明的方法中以0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的量(在每种情况下相对于炼钢炉渣的干重量)添加选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物。
69.根据尤其优选的实施方案，本发明的方法除了加入二氧化硅源的步骤之外，可以包括加入硫酸盐源的步骤，并且包括加入如上所述的添加剂的步骤。本发明的控制包含炼钢炉渣的水硬性组合物的体积膨胀的方法可以因此包括添加二氧化硅源和添加硫酸盐源和添加如上所述添加剂的步骤。在本发明中，二氧化硅源和硫酸盐源和添加剂的添加顺序并不重要。
70.在一种实施方案中，本发明的方法由向包含炼钢炉渣的水硬性组合物添加二氧化硅源的步骤和添加三异丙醇胺的步骤组成。
71.例如，可首先加入二氧化硅源，接着是硫酸盐源，然后接着是添加剂。或者可首先加入二氧化硅源，接着是添加剂，然后接着是硫酸盐源。也可以首先加入硫酸盐源，接着是
二氧化硅源，然后接着是添加剂。或者可首先加入硫酸盐源，接着是添加剂，然后接着是二氧化硅源。同样可以首先加入添加剂，接着是二氧化硅源，然后硫酸盐源。或者可首先加入添加剂，接着是硫酸盐源，然后接着是二氧化硅源。
72.二氧化硅源也可与硫酸盐源和/或添加剂一起加入，例如作为预混合的共混物或作为单独的材料。还可以并且在某些情况下优选的是，在不同的工艺步骤中加入二氧化硅源、硫酸盐源和/或添加剂。这意味着，其它工艺步骤，例如添加水硬性组合物的其它组分和/或额外的混合步骤，可在添加二氧化硅源、硫酸盐源和/或添加剂的步骤之间发生。
73.在第二方面，本发明还涉及包含炼钢炉渣的水硬性组合物，其中通过如上述方法获得水硬性组合物。具体地，方法包括将二氧化硅源添加至所述包含炼钢炉渣的水硬性组合物的步骤。水硬性组合物、炼钢炉渣和二氧化硅源如上所述。本发明因此还涉及通过如上述方法获得的水硬性组合物，尤其是干砂浆。
74.本发明的水硬性组合物可以额外包含硫酸盐源和/或添加剂。硫酸盐源和添加剂如上描述。根据实施方案，水硬性组合物包含重量比为:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1的炼钢炉渣和二氧化硅源。根据实施方案，水硬性组合物包含硫酸盐源，其用量将导致在0.75-8重量％之间的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣的干重量。根据实施方案，水硬性组合物包含添加剂，其量为0.05-10重量％、优选0.1-5重量％，在每种情况下相对于炼钢炉渣的干重量。
75.根据优选实施方案，本发明的水硬性组合物包含(重量％相对于组合物的总干重量，除非另外表明)
76.a)1-90重量％、优选5-75重量％、尤其是6-20重量％或25-75重量％的炼钢炉渣，
77.b)二氧化硅源，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
78.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和二氧化硅源的总干重量，
79.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量。
80.根据其它实施方案，本发明的水硬性组合物由以下组成(重量％相对于组合物的总干重量，除非另外表明)
81.a)1-90重量％、优选5-75重量％、尤其是6-20重量％或25-75重量％的炼钢炉渣，
82.b)二氧化硅源，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
83.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和二氧化硅源的总干重量，
84.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量。
85.根据实施方案，本发明的水硬性组合物是相对于组合物的总重量具有水含量小于5重量％、优选小于1重量％的干组合物。根据一些优选实施方案，本发明的水硬性组合物是干组合物的一部分，优选干砂浆或干混凝土混合料，尤其是干砂浆。根据其它优选实施方案，本发明的水硬性组合物是干组合物，优选干砂浆或干混凝土混合料，尤其是干砂浆。
86.本发明的干组合物可以具体用作在干砂浆或干混凝土混合料中的粘合剂、粘合剂的一部分、填料或填料体系的一部分。
87.优选地，本发明的水硬性组合物包含(重量％相对于组合物的总干重量，除非另外表明)
88.a)1-90重量％、优选5-75重量％、尤其是6-20重量％或25-75重量％的炼钢炉渣，
89.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
90.c)任选的硫酸钙，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
91.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钙和/或链烷醇胺，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量。
92.再更优选，本发明的水硬性组合物包含(重量％相对于组合物的总干重量，除非另外表明)
93.a)1-90重量％、优选5-75重量％、尤其是6-20重量％或25-75重量％的炼钢炉渣，
94.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
95.c)微粒化无水石膏，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
96.d)选自以下的添加剂：氯化钙和/或链烷醇胺，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-5重量％、优选0.1-3.5重量％的添加剂的量。
97.尤其是，本发明的水硬性组合物包含(重量％相对于组合物的总干重量，除非另外表明)
98.a)1-90重量％、优选5-75重量％、尤其是6-20重量％或25-75重量％的炼钢炉渣，
99.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
100.c)微粒化无水石膏，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
101.d)选自以下的添加剂：氯化钙、三乙醇胺(tea)和/或三异丙醇胺(tipa)，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-5重量％、优选0.1-3.5重量％的添加剂的量。
102.本发明的水硬性组合物还可以包含(重量％相对于组合物的总干重量，除非另外表明)
103.a)1-90重量％、优选5-75重量％、尤其是6-20重量％或25-75重量％的炼钢炉渣，
104.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
105.c)三异丙醇胺(tipa)，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-5重量％、优选0.1-3.5重量％的tipa的量。
106.本发明的水硬性组合物还可以包含骨料。骨料可为在水硬性粘合剂的水合反应中不反应的任何材料。骨料可为通常用于水硬性组合物的任何骨料。典型的骨料是例如岩石、碎石、砾石、炉渣、砂，尤其是石英砂、河砂和/或人工砂、回收混凝土、玻璃、膨胀玻璃、中空玻璃珠、玻璃陶瓷、火山岩、浮石、珍珠岩、蛭石、采石场废料、未加工的、烧制的或熔融的土或粘土、瓷、电熔或烧结的磨料、烧制载体、二氧化硅干凝胶和/或细骨料例如磨碎的石灰石、磨碎的白云石和/或磨碎的氧化铝。可用于本发明的骨料可具有对于这样的骨料通常遇到的任何形状和尺寸。尤其优选的骨料是砂。砂是由细碎的岩石或矿物颗粒构成的天然存在的粒状材料。它可以各种形式和尺寸获得。合适的砂的实例是石英砂、石灰石砂、河砂或碎骨料。合适的砂例如描述在标准astm c778中或en 196-1。根据实施方案，用于本发明的水硬性组合物的至少一部分砂是石英砂、河砂、人工砂例如来自花岗岩或石灰石、或它们的混合物。根据优选实施方案，河砂用于本发明的水硬性组合物，因为它是化学惰性的、坚固的、可以各种尺寸获得，并且可有利地设置组合物的可加工性。通常，以通过具有净开孔的筛的颗粒的不同分数来供应砂。根据实施方案，在每种情况下如根据astm c136/136m测量，99％颗粒具有1mm或更小的尺寸，优选0.8mm或更小的尺寸，尤其是0.6mm或更小的尺寸的砂用于本发明的水硬性组合物。较大的颗粒可能导致不适当的混合。
107.根据实施方案，骨料还可为以下(i)-(v)中的一种或多种：
108.(i)生物来源材料，优选植物来源的，更优选基本上由纤维素和/或木质素构成的植物来源的生物来源材料，尤其是选自包含以下或由以下组成的组的生物来源材料：大麻、亚麻、秸秆、燕麦、水稻、油菜、玉米、高粱、亚麻、芒草、稻壳、甘蔗、向日葵、洋麻、椰子、橄榄石、竹子、木材或它们的混合物。根据实施方案，植物来源的生物来源材料具有限定的形式，其优选选自纤维、纤丝、粉尘、粉末、刨花、木髓，特别是向日葵、玉米、油菜的木髓，和它们的混合物。
109.(ii)合成非矿物材料，优选选自包含以下或由以下组成的组：热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、橡胶、纺织纤维、用玻璃或碳纤维增强的塑性材料。合成非矿物材料可为填充的或非填充的。
110.(iii)来自土木工程或建筑结构解构的无机属性骨料，优选选自包含以下或由以下组成的组：废混凝土、砂浆、砖、天然石、沥青、贴片、瓦、加气混凝土、熟料、废金属。
111.(iv)来自工业产品回收的有机属性骨料，特别是难以回收的复合材料，尤其是回收的绝缘材料。尤其优选的实例是聚苯乙烯、聚氨酯、酚醛树脂、木材绝缘材料和它们的混合物。
112.(v)通常用于填埋的无危害粒状材料，例如用过的铸砂、催化剂载体、拜耳法除钠(de-soding)处理载体、熟料骨料、来自挖掘污泥处理的填料、污水污泥、淤浆、废纸、纸焚化灰、家庭垃圾焚化灰。
113.最优选地，骨料是颗粒形式。
114.根据实施方案，本发明上下文内的骨料还可以包含至少一种炼钢炉渣，尤其是碱性氧气炉炉渣(bof)。
115.根据实施方案，本发明的水硬性组合物包含35-85重量％、优选50-80重量％、尤其是60-75重量％的砂，各自基于组合物的总干重量。
116.水硬性组合物可以有利地还包含砂浆和/或混凝土工业中国常见的其他材料，例如填料、增塑剂和/或超增塑剂、加气剂、消泡剂、稳定剂、流变改性剂，尤其是增稠剂、减水剂、可再分散聚合物粉末、促进剂、迟延剂、防水剂、强度增强添加剂、纤维、除尘剂、发泡剂、颜料、腐蚀抑制剂、杀生物剂、铬(vi)降低剂。可有利的是在一种水硬性组合物中组合两种或更多种提到的其他材料。
117.根据实施方案，本发明的水硬性组合物包含至少一种超增塑剂，选自木素磺酸盐、磺化乙烯基共聚物、聚萘磺酸盐、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、聚环氧乙烷膦酸盐、聚羧酸醚(pce)或它们的混合物。优选地，本发明的水硬性组合物包含pce。这种pce特别适合于使水硬性组合物即使在低水含量下也具有好的可加工性。
118.根据实施方案，本发明的水硬性组合物包含至少一种增稠剂，选自淀粉、果胶、支链淀粉、改性淀粉、纤维素、改性纤维素例如羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、酪蛋白、黄原胶、杜坦胶(diutan gum)、文莱胶、半乳甘露聚糖例如瓜尔胶、他拉胶(tara gum)、香豆胶、槐树豆胶或肉桂胶、藻酸盐、黄蓍胶、葡聚糖、聚葡萄糖、层状硅酸盐例如海泡石、膨润土或蛭石，和它们的混合物。
119.根据实施方案，本发明的水硬性组合物包含至少一种迟延剂，选自糖酸、糖、糖醇、羟基羧酸或它们的盐、磷酸盐、膦酸盐、硼酸盐和胺。优选地，迟延剂选自以下：葡糖酸、柠檬酸、酒石酸或它们各自的钠盐。
120.根据实施方案，本发明的水硬性组合物包含至少一种可再分散聚合物粉末。术语可再分散的聚合物粉末是指含有聚合物并且在引入水中之后形成稳定分散体的粉末。可再分散的聚合物粉末不仅包括聚合物，而且通常还包括其与例如保护性胶体、乳化剂和载体材料的混合物。可再分散的聚合物粉末可例如通过喷雾干燥聚合物分散体来制造，例如专利申请ep1042391中所述。合适的可再分散粉末例如可以商品名vinnapas从wacker chemie ag得到。合成有机聚合物的可再分散粉末的使用对于本发明的上下文是优选的。在本发明上下文内的合成有机聚合物可通过选自以下的单体的自由基聚合来生产：乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯、丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸的酯、甲基丙烯酸的酯、乙烯基酯、氯乙烯。优选合成聚合物是由两种或更多种，优选两种不同单体合成的共聚物。共聚物的序列可为交替的、嵌段的或无规的。优选的合成有机聚合物是以下的共聚物：乙酸乙烯酯和乙烯、乙酸乙烯酯和乙烯和甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和乙烯和乙烯基酯、乙酸乙烯酯和乙烯和丙烯酸酯、氯乙烯和乙烯和月桂酸乙烯酯、乙酸乙烯酯和vinylveratate、丙烯酸酯和苯乙烯、丙烯酸酯和苯乙烯和丁二烯、丙烯酸酯和丙烯腈、苯乙烯和丁二烯、丙烯酸和苯乙烯、甲基丙烯酸和苯乙烯、苯乙烯和丙烯酸酯、苯乙烯和甲基丙烯酸酯。所述合
成有机聚合物的玻璃化转变温度(tg)可在宽范围内变化。合适的合成有机聚合物的tg可为例如在-50℃和 60℃之间、优选在-45℃和 35℃之间、更优选在-25℃和 15℃之间。
121.根据某些实施方案，本发明的水硬性组合物除了炼钢炉渣和二氧化硅源和任选其他组分之外包含如以上描述的水泥。尤其优选的水泥是根据en 197-1的cem i(普通波特兰水泥-opc)。
122.根据实施方案，本发明的水硬性组合物包含
123.根据优选实施方案，本发明的水硬性组合物包含
124.a)1-90重量份、优选5-75重量份、尤其是6-20重量份或25-75重量份的炼钢炉渣，
125.b)二氧化硅源，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
126.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和二氧化硅源的总干重量，
127.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量，
128.e)任选的1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
129.f)任选的35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂。
130.根据其它实施方案，本发明的水硬性组合物由以下组成：
131.a)1-90重量份、优选5-75重量份、尤其是6-20重量份或25-75重量份的炼钢炉渣，
132.b)二氧化硅源，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
133.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和二氧化硅源的总干重量，
134.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量，
135.e)任选的1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
136.f)任选的35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂，
137.g)任选的选自以下的其他材料：填料、增塑剂和/或超增塑剂、加气剂、消泡剂、稳
定剂、流变改性剂，尤其是增稠剂、减水剂、可再分散聚合物粉末、促进剂、迟延剂、防水剂、强度增强添加剂、纤维、除尘剂、发泡剂、颜料、腐蚀抑制剂、杀生物剂、铬(vi)降低剂。
138.根据再其它实施方案，本发明的水硬性组合物由以下组成：
139.a)6-20重量份的碱性氧气炉炉渣(bof)，
140.b)二氧化硅源，优选ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
141.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
142.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量，
143.e)任选的1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
144.f)35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂，
145.g)任选的选自以下的其他材料：填料、增塑剂和/或超增塑剂、加气剂、消泡剂、稳定剂、流变改性剂，尤其是增稠剂、减水剂、可再分散聚合物粉末、促进剂、迟延剂、防水剂、强度增强添加剂、纤维、除尘剂、发泡剂、颜料、腐蚀抑制剂、杀生物剂、铬(vi)降低剂。
146.根据再其它实施方案，本发明的水硬性组合物由以下组成：
147.a)6-20重量份的碱性氧气炉炉渣(bof)，
148.b)二氧化硅源，优选ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在2.8:1
–
5:1范围内，
149.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
150.d)选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量，
151.e)7-16重量份的普通波特兰水泥，
152.f)60-75重量份的砂，
153.g)任选的选自以下的其他材料：填料、增塑剂和/或超增塑剂、加气剂、消泡剂、稳定剂、流变改性剂，尤其是增稠剂、减水剂、可再分散聚合物粉末、促进剂、迟延剂、防水剂、
强度增强添加剂、纤维、除尘剂、发泡剂、颜料、腐蚀抑制剂、杀生物剂、铬(vi)降低剂。
154.根据再其它实施方案，本发明的水硬性组合物由以下组成：
155.a)25-75重量份的碱性氧气炉炉渣(bof)，
156.b)二氧化硅源，优选ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
157.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
158.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量，
159.e)任选的1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
160.f)35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂，
161.g)任选的选自以下的其他材料：填料、增塑剂和/或超增塑剂、加气剂、消泡剂、稳定剂、流变改性剂，尤其是增稠剂、减水剂、可再分散聚合物粉末、促进剂、迟延剂、防水剂、强度增强添加剂、纤维、除尘剂、发泡剂、颜料、腐蚀抑制剂、杀生物剂、铬(vi)降低剂。
162.根据再其它实施方案，本发明的水硬性组合物由以下组成：
163.a)25-75重量份的碱性氧气炉炉渣(bof)，
164.b)二氧化硅源，优选ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比在2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
165.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
166.d)选自以下的添加剂：氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、细磨的碳酸钙、碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属硫氰酸盐、柠檬酸、甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苹果酸或琥珀酸中任意的碱金属盐或碱土金属盐，尤其是它们的钾盐或钙盐、碱金属硅酸盐、硅酸钙水合物、糖或糖酸，尤其是葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、蔗糖或葡萄糖酸钠、链烷醇胺，尤其是二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、n-甲基二乙醇胺、三乙醇胺(tea)、三异丙醇胺(tipa)、二乙醇-异丙醇胺(deipa)、乙醇-二异丙醇胺(edipa)、n,n,n`,n`-四羟乙基乙二胺(theed)和它们的混合物，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-10重量％、优选0.1-5重量％的添加剂的量，
167.e)任选的7-16重量份的普通波特兰水泥，
168.f)35-85重量份的砂，
169.g)任选的选自以下的其他材料：填料、增塑剂和/或超增塑剂、加气剂、消泡剂、稳定剂、流变改性剂，尤其是增稠剂、减水剂、可再分散聚合物粉末、促进剂、迟延剂、防水剂、强度增强添加剂、纤维、除尘剂、发泡剂、颜料、腐蚀抑制剂、杀生物剂、铬(vi)降低剂。
170.优选地，本发明的水硬性组合物包含
171.a)1-90重量份、优选5-75重量份、尤其是6-20重量份或25-75重量份的炼钢炉渣，
172.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
173.c)任选的硫酸盐源，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
174.d)任选的选自以下的添加剂：氯化钙和/或链烷醇胺，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-5重量％、优选0.1-3.5重量％的添加剂的量，
175.e)任选的1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
176.f)任选的35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂。
177.再更优选地，本发明的水硬性组合物包含
178.a)1-90重量份、优选5-75重量份、尤其是6-20重量份或25-75重量份的炼钢炉渣，
179.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
180.c)微粒化无水石膏，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
181.d)选自以下的添加剂：氯化钙和/或链烷醇胺，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-5重量％、优选0.1-3.5重量％的添加剂的量，
182.e)任选的1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
183.f)任选的35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂。
184.尤其是，本发明的水硬性组合物包含
185.a)1-90重量份、优选5-75重量份、尤其是6-20重量份或25-75重量份的炼钢炉渣
186.b)ggbs，其用量将导致炼钢炉渣与ggbs的重量比在1:1
–
25:1、优选2:1
–
20:1、更优选2.5:1
–
10:1、尤其是2.8:1
–
5:1范围内，
187.c)微粒化无水石膏，其用量将导致0.75-8重量％的硫酸盐、优选1.5-5重量％的硫酸盐的量，在每种情况下相对于炼钢炉渣和ggbs的总干重量，
188.d)选自以下的添加剂：氯化钙、三乙醇胺(tea)和/或三异丙醇胺(tipa)，其用量将导致相对于炼钢炉渣的干重量0.05-5重量％、优选0.1-3.5重量％的添加剂的量，
189.e)1
–
20重量份、优选7
–
16重量份的水泥，优选普通波特兰水泥，
190.f)35-85重量份、优选50-80重量份、尤其是60-75重量份的砂。
191.根据某些实施方案，本发明的水硬性组合物可如以上限定通过常规方式混合所述成分，尤其是炼钢炉渣和二氧化硅源和任选的硫酸盐源和/或添加剂，和任选的骨料和/或任何其它材料来制备。合适的混合器例如是水平单轴混合器、双轴桨式混合器、垂直轴混合器、带式掺混机、轨道混合器、交换罐混合器、翻滚容器、垂直搅拌室或空气搅拌操作。混合可为连续的或间歇的。
192.根据优选实施方案，本发明的水硬性组合物是单组分混合物。这意味着所有的单独组分都混合。单组分组合物特别易于处理，并且排除了使用者混淆或错误配料各组分的风险。
193.然而，原则上可以将本发明的水硬性组合物作为双组分或甚至多组分组合物提
供。双组分或多组分组合物允许例如关于具体应用调节水硬性组合物。
194.在另一方面，本发明还涉及如上所述的水硬性组合物，特征在于，它还以水/粉末重量比在0.1-0.6、优选0.2-0.5、尤其是0.2-0.35之间包含水。术语粉末涉及如以上描述的干水硬性组合物。
195.水可为任何可用的水，例如蒸馏水、纯净水、自来水、矿泉水、泉水和井水。废水的使用仅在这样的废水的组成是已知的并且其中所含的杂质都不可以赋予本发明的组合物的任何其它组分的功能性的情况下是可行的。由于盐水的高含量氯化物和与其相关的钢筋腐蚀的风险，使用盐水不是优选的。
196.通常，干水硬性组合物在其施用之前不久与水混合。这是因为在与水接触时，本发明的干水硬性组合物将开始硬化。因此，尤其优选的是，首先制备如上所述的干水硬性组合物，尤其是干灰浆或干混凝土，然后在施用位置或附近将这种干水硬性组合物与水混合。
197.用于将干水硬性组合物与水混合的方法和装置没有特别限制，并且是本领域技术人员已知的。混合可为连续的、半连续的或间歇的。连续混合提供了高材料生产量的优点。
198.包含水的水硬性组合物也与湿组合物相关。
199.根据实施方案，如上所述的干组合物尤其是干灰浆、预拌灰浆或干混凝土组合物的一部分。根据另外实施方案，如上所述的干组合物尤其是干灰浆、预拌灰浆或干混凝土组合物的形式。本发明上下文内的干灰浆、预拌灰浆或干混凝土组合物可为单组分材料的形式。然而，本发明上下文内的干组合物也可以是多组分材料的形式，例如双组分或三组分材料。根据再其他实施方案，在工作现场，例如通过将干组合物的成分中的至少一种与干组合物的其它成分混合和/或通过将多组分材料的两种或更多种组分混合来制备如上所述的干组合物。
200.在又一方面，本发明涉及如上所述的水硬性组合物作为水泥质贴片胶黏剂、灌浆材料、自流平底衬、自流平罩面、抹灰、修复砂浆、砌筑薄连接砂浆或混凝土、抹平料(screed)、用于内部或外部用途的墙面找平剂、无收缩水泥浆、薄连接砂浆、防水砂浆或锚固砂浆的用途。
201.水泥质贴片胶黏剂尤其根据标准en 12004-1。灌浆材料尤其根据标准en 13888。自流平底衬或自流平罩面尤其根据标准en 13813。抹灰尤其根据标准en 998-1。修复砂浆尤其根据标准en 1504-3。砌筑砂浆或混凝土尤其根据标准en 998-2和en 206-1。抹平料尤其根据标准en 13813。无收缩水泥浆尤其根据标准en 1504-6。薄连接砂浆尤其根据标准en 998-2。防水砂浆尤其根据标准en 1504-2。锚固砂浆尤其根据标准en 1504-6。
202.根据一种优选实施方案，本发明的水硬性组合物因此用作水泥质贴片胶黏剂或其一部分。根据另一优选实施方案，本发明的水硬性组合物因此用作砌筑砂浆或混凝土或其一部分。根据另一优选实施方案，本发明的水硬性组合物因此用作抹平料或其一部分。根据另一优选实施方案，本发明的水硬性组合物因此用作自流平底衬或自流平罩面或其一部分。
203.通常，用途涉及湿组合物，即还以水/粉末比率在0.1-0.6、优选0.2-0.5、尤其是0.2-0.35之间包含水的水硬性组合物。调节水与粉末的重量比以控制湿组合物的流变学。水量越高将导致湿组合物流动性越高，较低的水量用于糊状湿组合物。流变学可以通过水量以一定方式调节以产生流变学在自流平至非常稠范围内的湿组合物。
204.可以通过本领域技术人员已知的任何方式施用本发明的湿组合物。根据一种实施方案，通过抹刀、刷子或辊施加湿组合物。根据另一实施方案，以喷涂施加湿组合物。根据又一实施方案，从合适的容器倾倒湿组合物。
205.喷涂的优点是，可非常迅速地和以连续的方式进行施加。用于这种喷涂的合适设备是本领域技术人员已知的。根据尤其优选的实施方案，本发明的方法以连续方式进行。这样的方法特征在于，水和干水硬性组合物连续混合，并以连续方式供应至喷头。这允许连续的喷涂。
206.本发明的湿组合物可单层或多层施用。多层施用具有的优点是可实现更高的总层厚度。
207.在施用本发明的湿组合物之前，可向基材施加底漆。在多层施用期间，也可以在本发明的湿组合物的不同层之间施用底漆。
208.当与水混合时，本发明的水硬性组合物将开始固化并硬化。本发明的湿组合物的固化和硬化随时间而进行，并从而产生物理性质例如压缩强度、拉伸粘结强度等。本发明的湿组合物将在各种温度下硬化。然而，优选在 4℃和 50℃之间，优选在 5℃和 35℃之间的温度下硬化本发明的湿组合物。高度优选在大约1023mbar的压力下硬化本发明的湿组合物。还可以在较高的温度下以及在升高的压力下例如在高压釜中硬化和固化本发明的湿组合物。硬化和固化通常在28天后完成。然而，尤其是取决于温度、压力和湿度，硬化和固化可以在少于28天后已经完成或持续长于28天。
209.在又一方面，本发明涉及由硬化和固化本发明的水硬性组合物产生的硬化体。本发明尤其涉及硬化水泥质贴片胶黏剂、硬化灌浆材料、硬化自流平底衬、硬化自流平罩面、硬化抹灰、硬化修复砂浆、硬化砌筑薄连接砂浆或混凝土、硬化抹平料、硬化墙面找平剂、硬化无收缩泥浆、硬化薄连接砂浆、硬化防水砂浆或硬化锚固砂浆，其中水泥质贴片胶黏剂、灌浆材料、自流平底衬、自流平覆盖、抹灰、修复砂浆、砌筑薄连接砂浆或混凝土、抹平料、墙面找平剂、无收缩水泥浆、薄连接砂浆、防水砂浆或锚固砂浆中的任一种包含通过本发明方法获得的水硬性组合物或由其组成。
210.以下实施例将提供本领域技术人员本发明的另外实施方案。它们不意为以任何方式限制本发明。
实施例
211.表1-使用的化学品
212.213.[0214][0215]
测试方法：
[0216]
根据与en 12617-4类似的方法测量体积膨胀。在如以下表2-5中指示的条件下固化时间之后，测量具有40mm直径和40mm高度的圆柱在三个空间方向上的体积膨胀，并且由此计算以体积％计的体积膨胀δv/v。
[0217]
根据en 12617-4测量线性膨胀。在如以下表2-5中指示的条件下固化时间之后，测量尺寸4
×4×
16cm的棱柱仅在它们的长方向上的体积膨胀，并且由此计算以体积％计的线性膨胀δl/l。
[0218]
在在如以下表3和4中指示的条件下和硬化时间之后测量压缩强度。根据en 196-1:2016在40
×
40
×
160mm的棱柱上进行测量。
[0219]
按照en 12004-2:2017测量如表5中指示的硬化时间之后的初始拉伸粘结强度、在30min开放时间之后的拉伸粘结强度、在水浸之后的拉伸粘结强度、在热老化之后的拉伸粘结强度、在冷冻-解冻循环之后的拉伸粘结强度和滑移。
[0220]
在指示的时间之后在尺寸40
×
40
×
160mm的测试棱柱的表面上目视确定裂纹的外观。还在测试试样的浇注之后目视确定渗析和分离。
[0221]
实施例1
[0222]
实施例1显示控制硬化时bof炉渣的体积膨胀的各种二氧化硅源的影响。
[0223]
以下表2显示非根据本发明的参考例1至5以及根据本发明的实施例1-1至1-16。
[0224]
在表1中给出各混合料的组成。所有数是指重量％。以各自量称重bof炉渣、二氧化硅源和其他材料并在20℃/50％相对湿度下在hobart混合器上的搅拌钵中混合3min。获得视觉上均匀的干混合料。向这个干混合料添加水，其量产生如表2中表示的水与粉末的重量比(w/p比率)。然后继续混合另外3min。如以上指示进行测量。
[0225]
表2中报道了体积膨胀的结果。
[0226]
表2-二氧化硅源的变化
[0227][0228]
表2-续
[0229][0230]
表2-续
[0231]
[0232][0233]
n.m.:未测量
[0234]
可从以上表2看出添加二氧化硅源至bof炉渣明显降低体积膨胀并因此适合控制体积膨胀。
[0235]
还可从表2看出在炼钢炉渣与二氧化硅源的重量比为30:1(ref-2)、50:1(ref-3)以及1:2(ref-4)时，体积膨胀的控制没有适当起作用。对于参照例4，与其它实施例相比必须增加水量以获得可行的混合物。
[0236]
实施例2
[0237]
实施例2显示可与ggbs(作为二氧化硅源)一起使用不同类型的bof炉渣来控制体积膨胀。此外，实施例2显示添加硫酸盐源或添加剂以控制基于bof炉渣材料的体积膨胀的有效性。
[0238]
以下表3显示非根据本发明的参照例6和7以及根据本发明的实施例2-1至2-8。
[0239]
在表3中给出各混合料的组成。所有数是指重量％。以各自量称重bof炉渣、ggbs、砂、无水cacl2和tipa并在20℃/50％相对湿度下在hobar t混合器上的搅拌钵中混合3min。获得视觉上均匀的干混合料。向这个干混合料添加水，其量产生如表3中表示的水与粉末的重量比(w/p比率)。混合然后继续另外3min。如以上表示进行测量并且在表3中报告结果。
[0240]
表3-bof炉渣的变化和添加剂的使用
[0241][0242]
可从以上表3看出添加ggbs适合于减小基于不同类型的bof炉渣的材料的线性膨胀。同时添加ggbs提高机械强度。添加无水石膏作为硫酸盐源、cacl2或tipa确实导致线性体积膨胀的进一步减小以及机械强度的进一步提高。
[0243]
实施例3
[0244]
实施例3显示额外添加硫酸盐源以控制基于bof炉渣材料的体积膨胀的有效性。
[0245]
以下表4显示非根据本发明的参照例8和9以及根据本发明的实施例3-1至3-7。
[0246]
在表4中给出各混合料的组成。所有数是指重量％。以各自量称重bof炉渣、ggbs、无水石膏和各添加剂并在20℃/50％相对湿度下在hobart混合器上的搅拌钵中混合3min。获得视觉上均匀的干混合料。向这个干混合料添加水，其量产生如表4中表示的水与粉末的重量比(w/p比率)。混合然后继续另外3min。如以上表示进行测量并且在表4中报告结果。
[0247]
表4-硫酸盐源和添加剂的影响
[0248][0249]
[0250]
可从以上表4看出除了二氧化硅源之外还使用无水石膏(作为硫酸盐源)、cacl2、mgcl2、nacl、tipa或tea适合于减小基于bof炉渣的材料的体积膨胀。该减小高于单独使用ggbs。同时当除了二氧化硅源之外还使用无水石膏(作为硫酸盐源)、cacl2、mgcl2、nacl、tipa或tea中任一时提高机械强度。单独使用添加剂不足以控制体积膨胀，如tipa所显示(参照例ref-9和3-5)。
[0251]
实施例4
[0252]
实施例4显示根据本发明的材料满足en 12004-1的要求并可因此用作水泥质贴片胶黏剂。
[0253]
以下表5显示根据本发明的实施例4-1至4-6。
[0254]
在表5中给出各混合料的组成。所有数是指重量％。以各自量称重bof炉渣、cem i、二氧化硅源、无水石膏、砂、甲酸钙、添加剂和其他材料并在20℃/50％相对湿度下在hobart混合器上的搅拌钵中混合3min。获得视觉上均匀的干混合料。向这个干混合料添加水，其量产生如表5中表示的水与粉末的重量比(w/p比率)。混合然后继续另外1min，然后停下来刮搅拌钵壁，并最后继续另1分钟。如以上表示进行测量并且在表5中报告结果。
[0255]
表5-基于bof炉渣的水泥质贴片胶黏剂
[0256]
[0257][0258]
n.m.:未测量
[0259]
可从以上表5看出，通过本发明的方法制备的水硬性组合物能够满足如在标准en 12004-1中列出的水泥质贴片胶黏剂的要求。这对于包含普通波特兰水泥的材料和不含普通波特兰水泥的材料是可行的。
[0260]
实施例5
[0261]
实施例5显示bof炉渣的粒度变化的影响。
[0262]
以下表6显示根据本发明的实施例5-1至5-3。
[0263]
在表6中给出各混合料的组成。所有数是指重量％。以各自量称重bof炉渣、砂、cem i、二氧化硅源和其他材料并在20℃/50％相对湿度下在hobart混合器上的搅拌钵中混合3min。获得视觉上均匀的干混合料。向这个干混合料添加水，其量产生如表6中表示的水与粉末的重量比(w/p比率)。混合然后继续另外3min。如以上表示进行测量并且在表6中表示结果。
[0264]
对于表5中举出的实验使用两种不同的二氧化硅砂部分。二氧化硅砂1是具有如下粒度(根据astm c136/c136m)的粗研磨砂：50％细度小于0.5mm，98％细度小于4mm。二氧化硅砂2是具有如下粒度(根据astm c136/c136m)的中等研磨砂：90％细度小于0.5mm。通过在各混合料中组合这样的砂部分，总混合料的整体粒度分布和因此它的压缩性(compacity)保持在同一水平。这允许比较bof炉渣的粒度的影响。
[0265]
表6-具有不同粒度的bof
[0266][0267]
n.m.:未测量
[0268]
从以上表6可看出，通过以bof炉渣：ggbs的重量比为2.8:1加入ggbs作为二氧化硅源，可以控制具有其特征粒度和游离石灰含量的bof炉渣2的体积膨胀和开裂。
[0269]
从以上表6可进一步看出，仍可通过加入ggbs作为二氧化硅源来控制使用较粗粒度的bof炉渣(bof炉渣4和5)的水硬性组合物的体积膨胀。然而，如果游离石灰含量低，则仅用较粗bof炉渣可以有效地控制较长的时间(实施例5-1相对5-2)。