СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕМЕНТА, СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, БЕТОННЫХ КОМПОЗИЦИЙ, СОДЕРЖАЩИХ НАПОЛНИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ, ОБРАБОТАННЫЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ И СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОМ, ПОЛУЧАЕМЫЕ КОМПОЗИЦИИ И ЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Способ изготовления содержащих цемент/строительный раствор/бетон композиций или систем (которые для простоты далее называются «цементные композиции или системы» или просто «цементы») общеизвестного типа, содержащие «наполнитель (наполнители)», имеющие низкую или среднюю (стандартную) эффективность и/или необязательно наполнитель (наполнители), имеющие высокую эффективность, в качестве наполнителя (наполнителей) на основе карбоната, в частности, крупнодисперсный карбонат (карбонаты) кальция, имеющие низкую или среднюю эффективность, в частности, крупнодисперсный мрамор (мраморы), отличающийся тем, что он включает или представляет собой следующие стадии:
- по меньшей мере, одна первая стадия, где вышеупомянутые низкоэффективные или среднеэффективные (и/или необязательно высокоэффективные) «наполнители» обрабатывают эффективным для обработки количеством, по меньшей мере, одного ультрадисперсного наполнителя, в результате чего образуются «предварительно смешанные наполнители», и
- по меньшей мере, одна последующая или вторая стадия, где получаемые в результате «предварительно смешанные наполнители» обрабатывают веществом для обработки, представляющим собой или содержащим, по меньшей мере, суперпластификатор.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что данный способ осуществляется, когда присутствует пластифицирующее вещество (или «донное пластифицирующее вещество»), и тем, что вышеупомянутое пластифицирующее вещество предпочтительно представляет собой модифицированный поликарбоксилат, и что предпочтительная дозировка пластифицирующего вещества составляет от 3 до 4 г, в том числе от 3,4 до 3,7 г и предпочтительно 3,5 г сухой массы на 100 г суммарной массы цементной композиции.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что наполнитель (наполнители) на основе карбоната, которые определяются как наполнители, которые содержат только карбонат (карбонаты) кальция (возможно, имеющие различное происхождение, такие как разнообразные естественные горные породы (GCC) или разнообразные РСС) (что означает отсутствие других наполнителей иного типа, таких как каолин, бентонит и т.д.), известные специалисту в данной области техники, и их источниками являются (когда наполнитель (наполнители) представляют собой или содержат GCC) карбонатные горные породы или, в более общем смысле, минеральный материал (материалы), содержат, по меньшей мере, от 50 до 65%, предпочтительно более чем 80% и предпочтительнее более чем 90% (сухой) массы СаСО3.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве вышеупомянутого наполнителя (наполнители) на основе карбонатов выбирают:
- природный карбонат (карбонаты) кальция или тонкодисперсный карбонат (карбонаты) кальция (GCC), такие как GCC из мрамора, мела, кальцита, или из других природных и хорошо известных форм природного карбоната кальция;
- РСС, который представляет собой осажденный карбонат кальция; или
- смесь вышеупомянутых, содержащих СаСО3 горных пород или минеральных материалов друг с другом, а также смеси или композиции GCC и РСС, в которых выбирается соотношение GCC/PCC, составляющее от 0/100 до 100/0% в расчете на сухую массу и предпочтительно от 30/70 до 70/30% в расчете на сухую массу
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве вышеупомянутых наполнителей выбирают:
2
- крупнодисперсные карбонаты кальция, у которых d50 составляет от 9 до 7 мкм и удельная поверхность по Блейну составляет от 690 до 462 м/г;
- крупнодисперсные карбонаты кальция, у которых d50 составляет приблизительно от 10,8 до 10,4;
2
- крупнодисперсные карбонаты кальция, у которых d50 составляет 18 мкм, и удельная поверхность по Блейну составляет 365 м/г.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что вышеупомянутый «ультрадисперсный наполнитель (наполнители)» определяют:
- значение d50, составляющее от приблизительно 1 до приблизительно 5 или 6 мкм, предпочтительно от 1 до 3 мкм и предпочтительнее приблизительно от 2 до 3 мкм, как правило, менее чем 5 мкм, и
2
2
2
- высокая удельная поверхность, как правило, определенная как удельная поверхность по Блейну, составляет более чем 1000 м/кг, предпочтительно более чем 1500 м/кг и предпочтительнее вплоть до 2000 м/кг.
7. Способ изготовления «цементных» композиций или систем по п. 1 или 2, отличающийся (в отношении варианта осуществления так называемой «предварительной обработки», которая эквивалентно называется «первоначальная») тем, что он включает или представляет собой:
a) изготовление порошка, содержащего сухой крупнодисперсный карбонат кальция наполнителя (наполнители), согласно приведенному выше определению, в качестве «наполнителя (наполнителей) на основе карбоната кальция», далее называются «наполнитель (наполнители)»;
b) смешивание вышеупомянутого наполнителя (наполнителей) с эффективным для обработки количеством, по меньшей мере, одного ультрадисперсного наполнителя, в результате чего получаются «предварительно смешанные наполнители» (содержащие низкоэффективные или среднеэффективные наполнители и ультрадисперсные наполнители);
c) смешивание вышеупомянутых, предварительно смешанных наполнителей, по меньшей мере, с одним суперпластификатором, и, таким образом, получаются «предварительно обработанные (или «обработанные») предварительно смешанные наполнители»;
d) введение вышеупомянутых, предварительно обработанных (или «обработанных») предварительно смешанных наполнителей в перемешивающее или смесительное устройство, в котором уже содержится смешиваемая вода или смешиваемая водная композиция, возможно, содержащая обычные или «не создающие затруднения» добавки («смешиваемая вода или смешиваемая водная композиция») (далее для простоты называется «смешиваемая вода»);
e) необязательное добавление до или после, предпочтительно до стадии (c), скелетных материалов, таких как песок и/или гравий, и, возможно, других «не вызывающих затруднения» обычных добавок или вспомогательных веществ;
f) перемешивание или смешивание вышеупомянутой загрузки в течение эффективного периода времени;
g) извлечение вышеупомянутой «цементной композиции»; и
h) осуществление способа необязательно в присутствии донного пластифицирующего вещества.
8. Способ изготовления вышеупомянутых «цементных» композиций или систем по п. 1 или 2, отличающийся, согласно варианту осуществления «смешанной обработки», тем, что он включает или представляет собой:
a) изготовление порошка, содержащего сухой крупнодисперсный карбонат (карбонаты) кальция «низкоэффективного или среднеэффективного» наполнителя (наполнители), согласно приведенному выше определению;
b) смешивание вышеупомянутого наполнителя (наполнителей), по меньшей мере, с ультрадисперсным материалом для получения предварительно смешанных наполнителей;
c) смешивание вышеупомянутой предварительной смеси с частью или порцией эффективного для обработки количества, по меньшей мере, одного суперпластификатора, и, таким образом, изготовление частично предварительно обработанных предварительно смешанных наполнителей;
d) введение вышеупомянутых, частично предварительно обработанных предварительно смешанных наполнителей в перемешивающее или смесительное устройство, в котором уже содержится смешиваемая вода или смешиваемая водная композиция, возможно, содержащая обычные добавки («смешиваемая водная композиция») (далее для простоты называется «смешиваемая вода»),
e) введение до или в течение, предпочтительно в течение стадии (c) в вышеупомянутое перемешивающее или смесительное устройство остальной части вышеупомянутой эффективной для обработки массы или пропорции суперпластификатора (суперпластификаторов);
f) необязательное добавление до или после, предпочтительно до стадий (c) и (d), скелетных материалов, таких как песок и/или гравий, и, возможно, других обычных добавок, не создающих затруднения в вышеупомянутой обработке;
g) перемешивание или смешивание вышеупомянутой загрузки в течение эффективного периода времени;
h) извлечение вышеупомянутой «цементной композиции», и
i) осуществление способа необязательно в присутствии донного пластифицирующего вещества.
9. Способ изготовления вышеупомянутых «цементных» композиций или систем по п. 1 или 2, который отличают, согласно варианту осуществления «внутренней обработки»:
a) изготовление порошка, содержащего наполнитель (наполнители) на основе сухого карбоната (карбонатов) кальция, согласно приведенному выше определению;
b) смешивание или перемешивание вышеупомянутого наполнителя (наполнителей), по меньшей мере, с одним ультрадисперсным материалом;
c) введение вышеупомянутых необработанных, предварительно смешанных наполнителей в перемешивающее или смесительное устройство, в котором уже содержится эффективное для обработки количество, по меньшей мере, одного суперпластификатора (или он принимается немедленно после введения вышеупомянутых необработанных, предварительно смешанных наполнителей), смешиваемая вода или смешиваемая водная композиция, возможно, содержащая обычные добавки («смешиваемая водная композиция») (далее для простоты называется «смешиваемая вода»),
d) перемешивание или смешивание вышеупомянутой загрузки в течение эффективного периода времени,
e) необязательное добавление до или после, предпочтительно до стадии (c) скелетных материалов, такие как песок и/или гравий, и, возможно, других обычных добавок или вспомогательных веществ, не создающих затруднения в вышеупомянутой обработке;
f) извлечение вышеупомянутой «цементной композиции»; и
g) осуществление способа в присутствии донного пластифицирующего вещества.
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что «эффективный период времени» составляет приблизительно от 2 до 15 мин, предпочтительно для «стандартной» смеси или композиции от 30 до 60 с, в частности от 35 до 65 с или от 1-3 до 10-15 мин.
11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вещество для обработки можно вводить до или после необработанного наполнителя (наполнителей), но во втором случае его необходимо вводить немедленно после наполнителя (наполнителя) в течение периода, составляющего приблизительно от нескольких секунд до 10 секунд.
12. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вещество для обработки предварительной смеси, содержащей крупнодисперсный наполнитель (наполнители), и ультрадисперсные материалы представляют собой или содержат суперпластификатор (суперпластификаторы) или, по меньшей мере, один суперпластификатор и необязательно, по меньшей мере, один пластификатор.
13. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используется пластифицирующее вещество.
14. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве суперпластификаторов выбирают следующие материалы или семейства материалов и их смеси:
- материалы, изготовленные из сульфированного нафталинового конденсата или сульфированного меламиноформальдегида,
поликарбоксилаты,
полиэфиркарбоксилаты.
15. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дозировка суперпластификатора (суперпластификаторов), используемых для предварительной обработки и обработки смешанного наполнителя или предварительной смеси, осуществляется следующим образом:
- на месте конечного пользователя дозировка суперпластификатора (суперпластификаторов) составляет от 0,3 до 2-3 кг на 100 кг цемента, предпочтительно от 0,8 до 1,2 кг на 100 кг цемента в расчете на сухую массу;
- в лабораторных условиях данная пропорция составляет от 0,05 до 0,1% сухой массы карбоната, то есть от 0,1 до 0,3 кг на 100 кг цемента в расчете на сухую массу, в частности от 0,8 до 1,2 кг на 100 кг цемента в расчете на сухую массу.
16. Материал, содержащий или представляющий собой предварительную смесь (А) крупнодисперсного низкоэффективного или среднеэффективного (или необязательно высокоэффективного) «наполнителя на основе карбоната кальция», предварительно смешанного, по меньшей мере, с ультрадисперсным материалом.
17. Водные композиции (В), получаемые в результате смешивания вышеупомянутой предварительной смеси (А) по п. 16 крупнодисперсного наполнителя (наполнителей) и ультрадисперсного материала (материалов) с водной системой, такие как смешиваемая вода или смешиваемая водная композиция.
18. Материал (С), содержащий или представляющий собой предварительную смесь (А) или композиции (В) по пп. 16 или 17, обработанные или предварительно обработанные, по меньшей мере, одним суперпластификатором или водной системой, содержащей суперпластификатор (суперпластификаторы).
19. Цементные (то есть содержащие цемент, цементирующие композиции, строительные растворы, бетоны) композиции (или системы), включающие вышеупомянутую предварительную смесь (А) наполнителей и ультрадисперсного материала (материалов), обработанные или вышеупомянутые водные композиции (В) или вышеупомянутый материал (С) по пп. 16-18.
20. Цементные (то есть содержащие цемент, цементирующие композиции, строительные растворы, бетоны) композиции (или системы), включающие вышеупомянутую предварительную смесь, содержащую наполнители и ультрадисперсный материал (материалы), обработанную, по меньшей мере, одним суперпластификатором, отличающиеся тем, что они изготовлены способом по любому из пп. 1-15.
21. Использование цементных систем или композиций, или предварительных смесей (А) или водных композиций (В), или материала (С) в цементной промышленности, в частности, для изготовления бетонных элементов.
22. Цементные элементы, используемые для конструкций или строительных блоков, включающие цементные системы или композиции, или предварительные смеси (А), или водные композиции (В), или материал (С), в цементной промышленности для изготовления бетонных элементов, и/или цементные композиции, изготовленные по пп. 1-15.