(57)【要約】水溶液中に、硫酸アルミニウム  Ａｌ２（ＳＯ４）３、水酸化アルミニウム  Ａｌ（ＯＨ）３、及び鉱酸を含む、水硬結合剤のための固化及び硬化促進剤。  上記固化及び硬化促進剤は好ましくは以下の：水溶液中の−  １０〜５０％の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３、−  ５〜３０％の水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３、−  ０．５〜１０％の鉱酸、を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液中に、硫酸アルミニウム  Ａｌ２（ＳＯ４）３、水酸化アルミニウム  Ａｌ（ＯＨ）３、及び鉱酸を含む、水硬結合剤のための固化及び硬化促進剤。
【請求項２】
硫酸アルミニウムの割合が１０〜５０質量％、及び／又は水酸化アルミニウムの割合が５〜３０質量％、及び／又は鉱酸の割合が０．５〜１０質量％であることを特徴とする、請求項１に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項３】
硫酸アルミニウムの割合が３０〜５０質量％、及び／又は水酸化アルミニウムの割合が５〜２０質量％であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項４】
硫酸アルミニウムの割合が４０〜４５質量％、及び／又は水酸化アルミニウムの割合が１０〜１７質量％、及び／又は鉱酸の割合が０．５〜８質量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項５】
存在する前記鉱酸が、１〜５質量％のリン酸Ｈ３ＰＯ４、及び／又は０．５〜３．０質量％のホウ酸Ｈ３ＰＯ４を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項６】
０〜１０質量％のアルカノールアミン、及び／又は０〜０．５質量％の流動化剤、及び／又は０〜２０質量％の安定化剤、が存在することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項７】
０〜５質量％のアルカノールアミン、及び／又は０〜１０質量％の安定化剤、及び／又は０〜３．０質量％の流動化剤、が存在することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項８】
前記アルカノールアミンがジエタノールアミンであることを特徴とする、請求項６又は７に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項９】
前記安定化剤がシリカゾルであることを特徴とする、請求項６又は７に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項１０】
前記流動化剤が、ポリカルボキシレートであることを特徴とする、請求項６又は７に記載の固化及び硬化促進剤。
【請求項１１】
水溶液で存在する請求項１〜１０のいずれか一項に記載された固化及び硬化促進剤が、特にスプレードライ法によって乾燥されることを特徴とする、固化及び硬化促進剤の製造方法。
【請求項１２】
得られた前記乾燥された混合物が、水硬結合剤に添加される前に水に溶解されることを特徴とする、請求項１１に記載の固化及び硬化促進剤の製造方法。
【請求項１３】
前記水溶液の製造、及び前記溶液の製造における前記成分の添加において、溶液が室温〜９０℃の範囲に加熱されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の固化及び硬化促進剤の製造方法。
【請求項１４】
前記溶液が５０〜８０℃に加熱されることを特徴とする、請求項１３に記載の固化及び硬化促進剤の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載された固化及び硬化促進剤を、水硬結合剤を含む混合物に対して、前記水硬結合剤の質量を基準にした質量％で、０．１〜１０質量％の量を添加することを特徴とする、水硬結合剤並びにそれらから製造されたモルタル又はコンクリートの固化及び硬化を促進する方法。
【請求項１６】
吹付けコンクリート又は吹付けモルタルにおける、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の固化及び硬化促進剤の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の序文に従う水硬結合剤（水硬性バインダー）の固化及び硬化促進剤に関する。本発明はさらに、上記独立請求項の序文に従う水硬結合剤の固化及び硬化促進剤の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの固化及び硬化を促進する多くの物質が公知である。慣例的な物質は、例えば、アルカリ金属水酸化物などの強塩基性物質、アルカリ金属カーボネート、アルカリ金属シリケート、アルカリ金属アルミネート、及びアルカリ土類金属塩化物である。しかし、強塩基性物質は、たとえば熱傷などの、加工業者にとって望ましくない影響を有し、しかもそれらはコンクリートの最終強度及び耐久性を低下させる。
【０００３】
欧州特許第００７６９２７Ｂ１号明細書は、水硬結合剤のためのアルカリを含まない（アルカリ・フリー）固化促進剤を開示しており、それがこれらの欠点を回避するといわれている。セメント、石灰、水硬性石灰、焼石膏、並びにそれらから作られるモルタル及びコンクリート、などの水硬結合剤の固化及び硬化を促進するために、このバインダーの質量を基準にして０．５〜１０質量％の、水酸化アルミニウムを含むアルカリ・フリーの固化及び硬化促進剤が、上記水硬結合剤を含む混合物に添加されている。
【０００４】
そのようなモルタル類及びコンクリート類は、促進された固化及び硬化の結果、特に、吹き付け（スプレー）モルタル及びコンクリートとして適している。
【０００５】
欧州特許第０９４６４５１Ｂ１号明細書は、水硬結合剤のための溶解された形態の固化及び硬化促進剤を開示しており、これはコンクリートを吹き付ける場合にコンクリート中にさらに容易に混合されうる。そのような固化及び硬化促進剤は、特に、水酸化アルミニウム、アルミニウム塩、及び有機カルボン酸を含む。しかし、そのような固化及び硬化促進剤の欠点は、溶液の安定性である。
【特許文献１】欧州特許第００７６９２７Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第０９４６４５１Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、最初に述べたタイプの水硬結合剤の固化及び硬化促進剤のために、促進剤の非常に長い寿命と結合された非常に高い促進活性を達成することである。
【０００７】
本発明によれば、このことは請求項１の特長によって達成される。
【０００８】
本発明の長所は、特に、高い安定性、すなわち促進剤溶液の安定性、が本発明の促進剤によって達成され、且つ水硬結合剤の固化及び硬化の高い促進が達成されることである。
【０００９】
本発明の促進剤を加えた水硬結合剤は、それらの促進された固化及び硬化挙動により、吹き付け（スプレー）によって有利に加工される。
【００１０】
さらに、本発明の有利な態様は、従属請求項に開示されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
水硬結合剤のための本発明による固化及び硬化促進剤は、硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３、水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３、及び水溶液の鉱酸、を含む。
【００１２】
本発明によるそのような固化及び硬化促進剤は有利には、本質的に（質量％で）以下の：
水溶液中の
−  １０〜５０％の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３、
−  ５〜３０％の水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３、
−  ０．５〜１０％の鉱酸、
−  ０〜１０％のアルカノールアミン、
−  ０〜５．０％の流動化剤、
−  ０〜２０％の安定剤、
からなる。
【００１３】
鉱酸としては、リン酸又はホウ酸を用いることが好ましいが、同様の作用を有するその他の鉱酸、例えば、硝酸、硫酸など、を用いることもまた可能である。
【００１４】
ジエタノールアミンが、アルカノールアミンとして有利に用いられる。
【００１５】
ポリカルボキシレート類、特に有利には、Sika ViscoCrete（登録商標）、特にSika ViscoCrete（登録商標）20HE、が流動化剤として有利に用いられる。
【００１６】
安定剤としては、シリカゾルが有利に用いられる。
【００１７】
特に有利な固化及び硬化促進剤は、本質的に（質量％で）以下の：
水溶液中の
−  ３０〜５０％、特に、４０〜４５％の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３、及び／又は、
−  ５〜２０％、特に１０〜１７％の水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３、及び／又は、
−  ０．５〜８％の鉱酸、及び／又は、
−  ０〜５％のアルカノールアミン、及び／又は、
−  ０．１〜３．０％、特に０．１〜１．０％の流動化剤、及び／又は
−  ０〜１０％の安定剤、
からなる。
【００１８】
リン酸Ｈ３ＰＯ４及び／又はホウ酸Ｈ３ＢＯ３を０．５〜１０％の鉱酸分として加えることも有利である。特に有利な範囲は、１〜５％のリン酸Ｈ３ＰＯ４及び／又は０．５〜３．０％のホウ酸Ｈ３ＢＯ３である。
【００１９】
本発明による促進剤の多数のサンプルが上述した範囲で調製された。これらのサンプルの組成は以下の例に示されている。
【００２０】
（例１）
１７．０６ｋｇの水Ｈ２Ｏ中の結晶の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３・１４Ｈ２Ｏからなる、２２．５０ｋｇの硫酸アルミニウムの水溶液に７０〜８０℃で、７．６０ｋｇの水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３を加える。この得られた溶液に、１．１４ｋｇのリン酸Ｈ３ＰＯ４溶液（７５％）、２ｋｇのシリカゾル（１０％固形分含有量）、及び１．７０ｋｇの腐食防止剤、すなわち、ジエタノールアミンの９０％溶液、を続いて加え、そしてこの混合物を３０分間撹拌する。この混合物の安定性は少なくとも７０日だった。
【００２１】
（例２）
１４．８６ｋｇの水Ｈ２Ｏ中の結晶の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３・１４Ｈ２Ｏからなる２２．５０ｋｇの硫酸アルミニウムの水溶液に、７０〜８０℃で７．６０ｋｇの水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３を加える。この得られた溶液に、２．８４ｋｇのリン酸Ｈ３ＰＯ４溶液（７５％）、０．５０ｋｇのポリカルボキシレート例えば高性能流動化剤であるSika ViscoCrete（商標）20HE、及び１．７０ｋｇの腐食防止剤、すなわち、ジエタノールアミンの９０％溶液、を続いて加え、そしてこの混合物を３０分間撹拌する。この混合物の安定性は少なくとも７０日だった。この混合物の安定性は少なくとも７０日だった。
【００２２】
（例３）
１６．５６ｋｇの水Ｈ２Ｏ中の結晶の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３・１４Ｈ２Ｏからなる、２２．５０ｋｇの硫酸アルミニウムの水溶液に７０〜８０℃で、８．００ｋｇの水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３を加える。この得られた溶液に、１．１４ｋｇのリン酸Ｈ３ＰＯ４溶液（７５％）、０．１０ｋｇのホウ酸Ｈ３ＢＯ４、及び１．７０ｋｇの腐食防止剤、すなわち、ジエタノールアミンの９０％溶液、を続いて加え、そしてこの混合物を３０分間撹拌する。この混合物の安定性は少なくとも７０日だった。
【００２３】
（例４）
２１．００ｋｇの水Ｈ２Ｏ中の結晶の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３・１４Ｈ２Ｏからなる、２０．６０ｋｇの硫酸アルミニウムの水溶液に７０〜８０℃で、８．１０ｋｇの水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３を加える。得られた溶液に、０．３０ｋｇのホウ酸Ｈ３ＢＯ４を続いて加え、そしてこの混合物を３０分間撹拌する。この混合物の安定性は少なくとも７０日だった。
【００２４】
（例５）
２０．００ｋｇの水Ｈ２Ｏ中の結晶の硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３・１４Ｈ２Ｏからなる、２１．００ｋｇの硫酸アルミニウムの水溶液に、７０〜８０℃で８．００ｋｇの水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）３を加える。得られた溶液に、１．００ｋｇのホウ酸Ｈ３ＢＯ４、及び０．５０ｋｇのポリカルボキシレート例えば高性能流動化剤であるSika ViscoCrete（商標）、を続いて加え、そしてこの混合物を３０分間撹拌する。この混合物の安定性は少なくとも７０日だった。
【００２５】
０．１〜１０質量％の本発明の促進剤を、水硬結合剤に添加することができる。
例１〜５の本発明の促進剤の硬化を判定するために、６％の上記例の促進剤をそれぞれ場合にポルトランドセメント中に混合し、針入度計値を測定した。以下の表は、各場合において２００ｇ、６００ｇ、及び２２００ｇの強度に達するまでに必要な時間とともに示す。これらの針入度計値は、直径３ｍｍをもつ針及びＲＭＵの試験装置を用いて決定した。
【００２６】
促進剤なしのポルトランドセメントのサンプルを比較として用い、そして、促進剤が置換されずに残されている場合及び促進剤が相当する量の水で置換された場合の、同じサンプル組成物についての針入度計値を決定した。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
例１〜５で説明したように調製された促進剤は、満足できる促進値を示し、そして充分長時間安定である溶液を与えた。
【００２９】
本発明の促進剤はまた、セメント以外の水硬結合剤、例えば、混合セメント、石灰、水硬性石灰、焼石膏、並びにそれらから作られるモルタル及びコンクリートに対して使用されうる。
【００３０】
もちろん、本発明は提示され且つ説明された例に限定されない。水溶液中に存在する上記促進剤はまた、例えば公知のスプレードライ法によって乾燥後の乾燥形態で用いることもできる。この方法で得られる乾燥粉末は、容易に水に溶け、使用前に水に溶かし、そして次に液体促進剤として同様の方法で用いられる。例１〜５で説明したように調製されるサンプルはまた、室温（ＲＴ）から９０℃の範囲の温度で調整することもできるが、５０〜８０℃の範囲で好ましくは調製される。
【国際調査報告】
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