專利名稱：：變高嶺土水懸浮液及生產(chǎn)膠結(jié)組合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)微粒材料的水懸浮液。眾所周知，所謂包括二氧化硅顆粒的二氧化硅微粒水懸浮液或漿液，與可固化膠結(jié)組合物中的水凝水泥摻混一起，可用于房屋、建筑等工業(yè)。這些懸浮液可使預(yù)混合成品易于輸送和加至需要形成膠結(jié)組合物的其它成分中。大家知道，存在的二氧化硅會(huì)與堿性材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如與作為促進(jìn)固化與硬化而存在的水泥水合產(chǎn)物石灰發(fā)生反應(yīng)。摻入二氧化硅作為膠結(jié)組合物的添加劑，改善了該組合物的性能，尤其可使其固化與硬化后壓縮強(qiáng)度改善。制備和應(yīng)用二氧化硅微粒懸浮液或漿液不是理想的。它需要充分和強(qiáng)制混合，才能形成該懸浮液。完全分散二氧化硅顆粒有困難，或是不可能達(dá)到，反而造成有反應(yīng)活性的團(tuán)?；蚪Y(jié)塊。這些團(tuán)粒會(huì)降低懸浮液中二氧化硅含量的有效性，并在固化及硬化時(shí)引起膠結(jié)材料嚴(yán)重膠凝、膨脹或開裂。另一方面，可摻入實(shí)際膠結(jié)組合物中的二氧化硅顆粒的最大劑量也被限制在10％(重)左右(以水泥存在干重量計(jì))。按照本發(fā)明的第一方面，在生產(chǎn)膠結(jié)組合物之前，適用于生產(chǎn)膠結(jié)組合物的水懸浮液包括水介質(zhì)和懸浮于此水介質(zhì)中的無(wú)機(jī)微粒材料，此無(wú)機(jī)微粒材料包括變高嶺土(metakaolin)，而且是基本無(wú)石灰并具有凝硬活性的，該懸浮液pH值至少為7.5，此懸浮液形態(tài)穩(wěn)定，具有象泥漿一樣可流動(dòng)的流變性，其中懸浮液包括一種增稠劑，可抑制懸浮液中無(wú)機(jī)微粒材料的沉降。懸浮液的流動(dòng)性允許泵送、攪拌、計(jì)量等，可以輸送至用戶，現(xiàn)場(chǎng)加至膠結(jié)組合物中。實(shí)質(zhì)上，變高嶺土具有很高的凝硬活性，它用作膠結(jié)組合物的添加劑是已知的。但是，已知和使用的是這種材料的干粉形式。按照本發(fā)明的第一方面，應(yīng)用這種材料的水懸浮液，以前是不知道的。GB-A-2294259專利設(shè)想到了向變高嶺土中加水，生產(chǎn)外觀呈干粉狀的產(chǎn)物材料。但是，其以前的說(shuō)明書并未打算生產(chǎn)如這里所述的濕、穩(wěn)定、不沉淀而可流動(dòng)的變高嶺土漿液。造紙工業(yè)中，焙燒后高嶺土顏料在水懸浮液中以低濃度使用。這些顏料在許多方面都完全不同于本發(fā)明組合物中用作無(wú)機(jī)固體材料的變高嶺土。其差異歸納如下焙燒后高嶺土顏料，是將高嶺土在溫度實(shí)際高于1000℃，如1050℃至1150℃下進(jìn)行焙燒而生產(chǎn)的。在這樣較高溫度下經(jīng)焙燒再冷卻，出現(xiàn)了與原始晶相十分不同的再結(jié)晶。這些顏料基本無(wú)凝硬活性，因此不能用于這里所述的作為膠結(jié)材料的添加劑。相反，變高嶺土是在較低溫下焙燒高嶺土而生產(chǎn)的。高嶺土經(jīng)脫羥基變?yōu)闊o(wú)定形結(jié)構(gòu)，而未進(jìn)行再結(jié)晶。變高嶺土的特征在于它可能是在開始發(fā)生脫羥基的溫度400℃與發(fā)生放熱相變的溫度980℃之間對(duì)高嶺土進(jìn)行焙燒的產(chǎn)物。最好地是，按照本發(fā)明的第一方面，用于懸浮液中的變高嶺土含化學(xué)結(jié)合水至少在5％以下，更具體地說(shuō)1％以下，尤其在0.5％以下(重)(按在1000℃下點(diǎn)火2小時(shí)后所測(cè)定的重量損失計(jì))。變高嶺土在添加水形成水懸浮液或水溶液時(shí)，其pH值在6至7之間。當(dāng)這種懸浮液中的固體濃度(按干基計(jì))為40％或更多時(shí)，尤其50％或以上時(shí)，該懸浮液的粘度會(huì)過(guò)高，如在2000mPa·s以上。但是，我們意外而有利地發(fā)現(xiàn)，如果添加堿性物質(zhì)，增加該懸浮液的pH值，會(huì)使懸浮液的粘度降低到該懸浮液可用于類似使用二氧化硅微粒懸浮液的粘度水平。此外，在懸浮液中摻入增稠劑，可使懸浮液達(dá)到適度穩(wěn)定及無(wú)沉淀的形態(tài)，有利于它適應(yīng)輸送至用戶和方便用戶使用的性能。最好地是，按照本發(fā)明的第一方面懸浮液pH值是在7.5至9.5的范圍，尤其8.5至9.0的范圍。懸浮液PH值可通過(guò)單一添加適宜的堿或不同于石灰又基本不與已有變高嶺土發(fā)生反應(yīng)的東西加以調(diào)節(jié)。堿優(yōu)選為市場(chǎng)易于提供的、對(duì)水懸浮液最終使用影響最小和經(jīng)適宜pH調(diào)節(jié)可使劑量達(dá)到最少的材料。這種堿可選自氫氧化物、堿金屬共軛基鹽，如鈉或鉀的氫氧化物類、硅酸鹽類或碳酸鹽類。以干或溶液型的氫氧化鈉作為pH調(diào)節(jié)劑是優(yōu)選的。添加的堿量取決于所用的具體堿及其濃度。一般，活性堿量遠(yuǎn)低于1％可能是達(dá)到所需pH所必要的。例如，要達(dá)到理想的pH8.5至9.0的范圍，只需添加約0.2％(重)干氫氧化鈉(按無(wú)機(jī)微粒材料干重計(jì))。最好地是，按照本發(fā)明的第一方面水懸浮液的固體濃度，按水介質(zhì)中所含固體(無(wú)機(jī)固體顆粒材料)干重量計(jì)，達(dá)至少40％(重)，最好至少50％(重)，盡管它可達(dá)60％或以上。最大固體濃度是在該濃度下懸浮液應(yīng)當(dāng)仍然是濕而可流動(dòng)的、穩(wěn)定的漿液，這通過(guò)試驗(yàn)加以確定。懸浮液中最大固體濃度可以為約65％(重)，或某些情況下甚至為70％至80％(重)。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果要生產(chǎn)包括變高嶺土的無(wú)機(jī)微粒材料的可流動(dòng)濕漿液，必須避免這種材料的沉降，否則用戶在獲得懸浮液后，還要基本重新處理或完全不能使用。按照本發(fā)明的第一方面的懸浮液，在水介質(zhì)中基本不會(huì)出現(xiàn)肉眼可見的無(wú)機(jī)微粒材料的沉淀。在懸浮液中添加增稠劑可抑制沉淀趨勢(shì)，如加入濃度不超過(guò)10％(重)以干基計(jì)的增稠劑。最好在制備之后懸浮液至少兩周不出現(xiàn)沉淀，或在這期間即使有有限數(shù)量的沉淀出現(xiàn)，至少也是易于再處理的，如通過(guò)簡(jiǎn)單機(jī)械攪拌及/或泵送或混合。最好地是，所用增稠劑量足以使懸浮液在至少兩周之內(nèi)不發(fā)生膠凝，或至少所發(fā)生的膠凝程度有限，也是可通過(guò)諸如機(jī)械攪拌及/或泵送及/或混合等簡(jiǎn)單方法加以破壞的。按照本發(fā)明第一方面，可摻混至懸浮液中抑制沉淀(不大量形成膠凝)的適宜增稠劑，包括已知作為增稠劑/膠凝劑的材料，尤其是用于水介質(zhì)中的，如選自親水聚合物的諸如多糖類，如淀粉或樹膠，如黃原膠或瓜膠、海藻膠質(zhì)、纖維素醚、改性纖維素諸如羥甲基纖維素，以及其它已知用于水相使之更稠的東西，吸收劑粘土諸如硅鎂土及蒙脫石，如膨潤(rùn)土，它們可吸收水產(chǎn)生增稠效應(yīng)(減少水)，超細(xì)含硅微粒材料如二氧化硅，它在水相中形成含硅聚合物而增加粘度，微粒材料如水滑石，它有帶電荷(陽(yáng)離子)的礦物表面，能與無(wú)機(jī)微粒材料的顆粒表面相互吸引，產(chǎn)生限制沉降的似網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。膠質(zhì)諸如黃原膠或瓜膠是優(yōu)選的。如早期所指出，所用增稠劑數(shù)量?jī)?yōu)選應(yīng)達(dá)到使懸浮液基本不發(fā)生膠凝或只達(dá)到可用簡(jiǎn)單機(jī)械方法使凝膠破壞的程度。添加增稠劑的最大量取決于增稠劑及待添加增稠劑的懸浮液?？筛鶕?jù)試驗(yàn)來(lái)確定最大量。一般，最大量不超過(guò)5％(重)，許多情況下在2％(重)以下。在增稠劑包括膠質(zhì)時(shí)，所用膠質(zhì)的數(shù)量(按干基計(jì))優(yōu)選在懸浮液重量的0.05％(重)至0.5％(重)的范圍。在ASTMC618中，凝硬材料定義為一種含硅或含硅與含鋁土的材料，其本身只有很少或無(wú)膠結(jié)價(jià)值，但在常溫下，在有水分存在下和被分割為極細(xì)形態(tài)時(shí)，會(huì)與氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，構(gòu)成具備膠結(jié)性能的化合物。采用已知的夏佩爾(Chapelle)試驗(yàn)方法測(cè)定這種反應(yīng)活性，其中將凝硬材料的稀漿液在95℃下與過(guò)量氫氧化鈣反應(yīng)15小時(shí)。此后，用滴定方法確定未反應(yīng)的氫氧化鈣。優(yōu)選地是，本發(fā)明所用懸浮液中的無(wú)機(jī)微粒材料的凝硬活性為此材料與氫氧化鈣的反應(yīng)活性，達(dá)到至少100毫克氫氧化鈣/克。尤其至少400毫克氫氧化鈣/克。優(yōu)選地是，無(wú)機(jī)微粒材料具有與氫氧化鈣的反應(yīng)活性至少700毫克氫氧化鈣/克。具有所需凝硬活性的變高嶺土的生產(chǎn)是已知的，如沃爾特斯及瓊斯(Walters.GVandJones，T.R.，)等人的文章所述，參見第二屆國(guó)際混凝土壽命會(huì)議，加拿大，V.H.馬霍特拉編，1991pp941-953。要生產(chǎn)適宜的變高嶺土，基本上都須在前述溫度范圍內(nèi)如600至950℃，如650至850℃下對(duì)高嶺土焙燒至少幾分鐘的時(shí)間，如從幾分鐘至10小時(shí)的時(shí)間。按照本發(fā)明的第一方面，懸浮液中所用的無(wú)機(jī)微粒材料的顆?？梢跃哂邢率鲱w粒尺寸的性質(zhì)尺寸小于10μm(按用沉降法測(cè)定的相當(dāng)?shù)那蛑睆剑颉癳sd”計(jì))的顆粒不低于70％；尺寸小于5μm的顆粒不低于40％；尺寸小于3μm的顆粒不低于20％。出乎意料地和有利地是，我們發(fā)現(xiàn)按照本發(fā)明第一方面的水懸浮液在合理時(shí)間范圍內(nèi)，如七天或七天以上，通常10天或以上時(shí)，其可以是粘度1000mPa·s或以下的流體，因此如上所述，它是可流動(dòng)和可泵送的，而且是可攪拌及/或混合以及可進(jìn)行常規(guī)輸送的，并可用作為可流動(dòng)預(yù)混合添加劑，加至膠結(jié)或水泥構(gòu)成的材料中及制造混凝土組合物中等。這種懸浮液制備和使用方便，無(wú)須添加分散劑，但如果需要，也可任選使用分散劑。最好用比較純的高嶺土來(lái)生產(chǎn)按照本發(fā)明第一方面懸浮液中所用的變高嶺土，即其中雜質(zhì)金屬氧化物含量(即除AL2O及SiO2外)在10％(重)以下，最好在6％(重)以下，堿金屬氧化物在3％(重)以下。這些懸浮液適合輸送給用戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用，而不致使用戶遇到諸如輸送懸浮液中含有大量在儲(chǔ)罐底沉淀的固體物質(zhì)等嚴(yán)重問(wèn)題，因?yàn)檫@些沉淀物很難再均質(zhì)化，或膠凝作用強(qiáng)，攪拌或泵送困難。按照本發(fā)明第一方面的水懸浮液可呈現(xiàn)下述粘度性能(1)初始(開始(makedown))粘度＜500mPa·s，以有助于開始；(2)開始后頭三天內(nèi)粘度增加最少，例如不超過(guò)500mPa·s；(3)在開始后所有齡期，到至少1個(gè)月期間內(nèi)，粘度不超過(guò)1500mPa·s。優(yōu)選地是，在懸浮液中的固體濃度至少為60％(重)的開始期后一周，優(yōu)選兩周時(shí)間內(nèi)，懸浮液的粘度不超過(guò)1000mPa.s，在懸浮液中的固體濃度至少為50％(重)的開始期后一周，優(yōu)選兩周時(shí)間內(nèi)，懸浮液的粘度不超過(guò)700mPa·s。要理解本說(shuō)明書中所列懸浮液或漿液的粘度均系環(huán)境溫度(20℃)下用布氏粘度計(jì)在轉(zhuǎn)速100rpm時(shí)測(cè)定的粘度。在按照本發(fā)明水懸浮液的制備中，優(yōu)選地是，懸浮液是經(jīng)先調(diào)節(jié)pH值，后添加增稠劑而制備的。但是，在添加增稠劑之時(shí)或之后，也可對(duì)pH進(jìn)行局部或充分調(diào)節(jié)。如在有效的混合器中，向水中添加組分的優(yōu)選順序?yàn)镻H調(diào)節(jié)劑、含無(wú)機(jī)微粒材料的變高嶺土、而后增稠劑。令人驚奇地和有利地是，按照本發(fā)明第一方面的水懸浮液為適合已知應(yīng)用場(chǎng)合的凝硬微粒材料水懸浮液提供了的極好材料，如作為對(duì)膠結(jié)組合物的添加劑，或?qū)A活化劑的添加劑，以形成水泥或含水泥的產(chǎn)品。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，凝硬微粒材料作為對(duì)膠結(jié)組合物或?qū)π纬伤嗷蛩喈a(chǎn)品的添加劑，在某些場(chǎng)合下優(yōu)選的應(yīng)當(dāng)是漿液，而不是干劑型，因?yàn)檫@樣易于處理及混合。如上所述，按照本發(fā)明的第一方面，可將這些懸浮液制成為高固含量型，如固體濃度40％或以上，如50％或以上，而且它們應(yīng)當(dāng)是可流動(dòng)、泵送、攪拌及輸送的，而且在制備后至少十天，甚至二周或更多的時(shí)間內(nèi)，無(wú)沉淀，無(wú)或極少膠凝。此外，它們對(duì)溫度過(guò)大的變化，如在-50至+100℃的范圍，也是穩(wěn)定的，而且懸浮液中的無(wú)機(jī)微粒材料的顆粒也無(wú)明顯膨脹。與用于同樣場(chǎng)合的已知二氧化硅微粒懸浮液相比，按照本發(fā)明的第一方面懸浮液更易于制備。按照本發(fā)明的懸浮液要求有充分但并不太強(qiáng)烈的混合，而且形成團(tuán)?；蚪Y(jié)塊的趨勢(shì)也比二氧化硅微粒懸浮液的趨勢(shì)小。因此，與二氧化硅微粒相比，按照本發(fā)明懸浮液的應(yīng)用濃度范圍可更寬，對(duì)膠結(jié)組合物、水泥及含水泥制品產(chǎn)生潛在有益效果范圍更廣。在摻混至水成微粒懸浮液的已知各種類型的材料中，用于添加至膠結(jié)組合物或形成水泥或含水泥制品的添加劑，都是可摻混至按照本發(fā)明第一方面的懸浮液中的。這些任選添加劑包括例如。(i)、分散劑，如水溶性聚合物諸如聚碳酸酯、如聚丙烯酸及其鹽、木質(zhì)磺酸鹽及磺化蜜胺或萘甲醛以及堿金屬硅酸鹽；(ii)、驅(qū)水劑，如鈣、鋅、或鋁的硬脂酸鹽，或具有形成疏水性能的其它化學(xué)品；(iii)、其他具有凝硬性質(zhì)的無(wú)機(jī)微粒材料如粉狀含硅材料；(iv)、其它被認(rèn)為對(duì)最終產(chǎn)品的應(yīng)用適宜或需要的添加劑，如云母材料和其它礦物充填劑，或性能改善劑；(v)、染色劑，如顏料諸如鐵的氧化物；(vi)、收縮控制劑；(vii)、纖維、須絮、柱條、繩股、箔片、小球等在通過(guò)懸浮液生產(chǎn)的膠結(jié)組合物中起到某種作用的東西，如收縮控制劑及/或拉伸強(qiáng)度改善劑；這些添加劑可由已知用于此種場(chǎng)合的材料制備，如纖維可由玻璃及/或熱塑性材料來(lái)制備。(viii)、殺菌劑。最好地是，按照本發(fā)明的第一方面的懸浮液，變高嶺土構(gòu)成懸浮液中固體微粒的至少70％(重)，如85％(重)。按照本發(fā)明的第一方面的懸浮液，可應(yīng)用于與已知二氧化硅微粒懸浮液相同的場(chǎng)合。因此，按照本發(fā)明的第一方面的懸浮液可按已知摻入水凝水泥的材料應(yīng)用于形成可固化膠結(jié)組合物，如用于下述場(chǎng)合(a)、混凝土(任選包括金屬或其它增強(qiáng)水泥)--預(yù)混合；(b)、混凝土(任選包括金屬或其它增強(qiáng)水泥)--預(yù)固化；(c)、鋪裝產(chǎn)品-板材、磚、地面磚；(d)、瓦-如屋頂及地面(e)、抹灰-水泥及/或石灰基材料；(f)、灰漿-連接、灌漿及密封材料；(g)、噴涂混凝土/灰漿/抹灰(h)、樓面系統(tǒng)包括自水平系統(tǒng)；(I)、纖維增強(qiáng)系統(tǒng)/復(fù)合件；(j)、油井水泥(G類和H類普通硅酸鹽水泥)應(yīng)用。按照本發(fā)明的第一方面，懸浮液也可以添加至已知作為堿活化劑的堿性材料中，以形成可硬化膠結(jié)組合物或水泥。這些堿活化劑本身在此領(lǐng)域內(nèi)就是已知的，如用于形成堿活化后的礦渣，并且一般添加量會(huì)比以前添加得更多，以便確定懸浮液的pH值，使之有利于流動(dòng)性等，如前所述。例如，變高嶺土相對(duì)于堿活化劑在所形成膠結(jié)組合物中的數(shù)量，可以在1％至99％的范圍，尤其是30％至70％的范圍。下述材料適用于作為堿活化劑，用于按這種方法形成膠結(jié)組合物氫氧化物和共軛基堿金屬鹽，尤其是氫氧化鉀和硅酸鈉及鉀。盡管鋪裝產(chǎn)品、瓦等的生產(chǎn)很可能特別適宜于采用這種組合物，但以堿活化劑形成的膠結(jié)組合物可用于前述任何場(chǎng)合(組合物包括水凝水泥)?？晒袒z結(jié)組合物可摻混其它任何已知的添加劑如(i)、任選添加至按照本發(fā)明第一方面懸浮液中的上述任何添加劑；(ii)、用于抑制或加速水泥固化的市場(chǎng)銷售的化學(xué)品；(iii)、用于將空氣輸送至水泥或復(fù)合料中，從而賦予其抗凍結(jié)-融化性能的化學(xué)品；(iv)、防腐化學(xué)品，諸如硝酸鈣，對(duì)用于增強(qiáng)水泥組件的材料的防腐，如對(duì)增強(qiáng)混凝土的鋼筋的防腐。將按照本發(fā)明的懸浮液添加至水泥或水泥形成的材料如堿活化劑中而生產(chǎn)的可硬化膠結(jié)組合物，如混凝土組合物，和任選其它成分，如形成混凝土的砂和團(tuán)粒，均有各種優(yōu)點(diǎn)，而優(yōu)于用已知二氧化硅微粒懸浮液生產(chǎn)的?？梢员苊饨M合物中出現(xiàn)團(tuán)粒和團(tuán)塊，從而避免了此前所述的由于這些團(tuán)粒及團(tuán)塊所引起的問(wèn)題。按照本發(fā)明第一方面，懸浮液中無(wú)機(jī)微粒材料摻混量可以更高，如按所制備的可固化膠結(jié)組合物干基重量計(jì)，可高至約25％。另一方面，變高嶺土的凝硬活性會(huì)高于二氧化硅微粒的凝硬活性，使之在可固化膠結(jié)組合物中結(jié)合更好，從而改善了該組合物最終凝固和硬化的機(jī)械(壓縮)強(qiáng)度。此外，硬化后材料(與由二氧化硅微粒懸浮液所形成的材料相比)具有更好的抗化學(xué)降解的能力。它還具有較好的抗污染物進(jìn)入的能力，因?yàn)樗苁褂不蟛牧峡捉Y(jié)構(gòu)更有限，而且由于化學(xué)活性氧化鈣轉(zhuǎn)化充分，還改善了化學(xué)耐受性。按照本發(fā)明的第二方面，這里提供一種生產(chǎn)可固化膠結(jié)組合物的方法，包括將凝硬材料添加至水凝水泥中，或在有水存在下添加活化劑，其中凝硬材料包括按照本發(fā)明第一方面的水懸浮液。將水加至水泥及/或堿活化劑中，可在將所述懸浮液添加至水凝水泥及/或堿活化劑中之前，及/或之時(shí)，及/或之后。根據(jù)所需用途，為形成混凝土或增強(qiáng)混凝土，此可固化組合物還可包括一些添加劑，如一些配料和增強(qiáng)組分等，如上所述。現(xiàn)參考下述僅作為實(shí)例的說(shuō)明性實(shí)施例，對(duì)具體實(shí)施本發(fā)明水懸浮液的制備及性能加以描述。實(shí)施例1將變高嶺土加至氫氧化鈉(無(wú)石灰)稀溶液中，制備按干基重量計(jì)的固含量為60％(重)的漿液，所用變高嶺土的性質(zhì)如下(i)、相當(dāng)于球直徑(esd)大于10μm的顆粒約12％(重)；(ii)、相當(dāng)于球直徑(esd)小于2μm的顆粒約37％(重)；(iii)、表面積14m2/g；(iv)、SiO2含量52％(重)；(v)、Al2O3含量41％(重)；(vi)、其它金屬氧化物含量5.5％(重)；(vii)、凝硬活性(夏佩爾試驗(yàn))為1050mgCa(OH)2/g。充分混合懸浮液，再添加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至9.4(按pH計(jì)測(cè)定值)，然后加入0.125％(按干基計(jì))的牌號(hào)Kelzan黃原膠增稠劑固體。再加入200ppm份重的異硫吡咯啉酮(isothioazolinone)殺蟲劑(由美國(guó)，匹茲保，卡岡(Calgon)公司出售，牌號(hào)MetaSol150)。再充分混合。發(fā)現(xiàn)所得漿液S1具有如表1所列的粘度性質(zhì)。表1此外，在生產(chǎn)(開始)漿液S1之后14天的時(shí)間內(nèi)，未發(fā)生在漿液S1內(nèi)所含的固體微粒沉淀。在6天之后發(fā)生有限量的膠凝，但通過(guò)簡(jiǎn)單的攪拌，此膠凝易于解除。實(shí)施例2按照實(shí)施例1的相同方法，制備漿液S2，但所用變高嶺土具備下述性質(zhì)(i)、相當(dāng)于球直徑(esd)大于10μm的顆粒約4％(重)；重量(ii)、相當(dāng)于球直徑(esd)小于2μm的顆粒約58％(重)；(iii)、表面積15m2/g；(iv)、SiO2含量55％(重)；(v)、Al2O3含量40％(重)；(vi)、其它金屬氧化物含量3.6％(重)；(vii)、凝硬活性(夏佩爾試驗(yàn))為1050mgCa(OH)2/g；和漿液S2的最終pH值為8.4。最后得到的S2的性質(zhì)如下(i)、初始粘度150mPa·s；(ii)、生產(chǎn)后21天無(wú)沉淀；(iii)、生產(chǎn)后6至21天，出現(xiàn)有限可逆的膠凝。實(shí)施例3將實(shí)施例1制備的漿液S1加至標(biāo)準(zhǔn)普通硅酸鹽水泥中，使所形成的組合物中包括固含量分別為10％(重)及20％(重)的變高嶺土。加水達(dá)到按已知VICAT(BSEN196-31995)試驗(yàn)方法確定的標(biāo)準(zhǔn)稠度，分別形成水泥漿液C1及C2。再用干變高嶺土替代漿液S1及S2分別制取像C1及C2同樣組成的水泥漿液C3及C4。測(cè)定各水泥組合物C1至C4的初始固化時(shí)間及最終固化時(shí)間。結(jié)果列于下表2中。表2</tables>由表2可以看出，變高嶺土的形式，即漿液或粉狀，對(duì)水泥組合物的初始固化時(shí)間沒(méi)有顯著影響。實(shí)施例4取實(shí)施例1及實(shí)施例2所制得的漿液S1及S2，與0.5％(相對(duì)于固含量干重計(jì))的如實(shí)施例1所用的殺蟲劑一起，各自加至標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽的水泥及水中，分別得出水泥組合物C5及C6。在各例中15％(重)的膠結(jié)的粘結(jié)劑是變高嶺土。制備只包括硅酸鹽水泥的同樣組合物C7(即作為粘結(jié)劑組合物部分不包括變高嶺土)作為對(duì)比參照。再使組合物C5、C6及C7凝固。按照下述一種方法測(cè)定由組合物C5至C7固化所得硬化材料的下述性質(zhì)(i)、生產(chǎn)可固化組合物7天之后的壓縮強(qiáng)度及密度；(ii)、生產(chǎn)可固化組合物28天之后的壓縮強(qiáng)度及密度；(iii)、靜流體組合物時(shí)的夯實(shí)因素(加工性能/流動(dòng)性)所得結(jié)果列于下表3中。表3</tables>表3所列結(jié)果表明，添加變高嶺土的漿液至硅酸鹽水泥及水的組合物中，改善了所得硬化材料的壓縮強(qiáng)度，而未顯著影響其密度及夯實(shí)因素。實(shí)施例5取按照實(shí)施例4制備的水泥組合物C5的樣品C5a，冷卻至約-5℃，并保持這樣的溫度72小時(shí)。然后將樣品的溫度自然上升至環(huán)境溫度(20℃)。測(cè)定7小時(shí)及28小時(shí)后的壓縮強(qiáng)度及密度。所得結(jié)果列于下表4中。取按實(shí)施例4制備的組合物C5的另一樣品C5b，加熱至90℃的溫度24小時(shí)。然后緩慢冷卻至環(huán)境溫度(20℃)。按測(cè)定樣品C5a一樣的方法測(cè)定其性質(zhì)。所得結(jié)果示于下表4中。在表4中，按實(shí)施例4中測(cè)定C5組合物樣品性質(zhì)的所得結(jié)果是重復(fù)的。該樣品未經(jīng)受溫度循環(huán)，在表4中以C5c表示。表4表4所得結(jié)果表明，變高嶺土的水懸浮液經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱或冷卻/冷凍，未產(chǎn)生不利的影響。實(shí)施例6按照實(shí)施例1制備變高嶺土的漿液。按照變高嶺土的漿液中的固含量，再制備已知組成的二氧化硅微粒漿液，作為對(duì)照。采用二氧化硅微粒漿液及各變高嶺土漿液(每種二氧化硅微粒漿液所形成的組合物均對(duì)應(yīng)于由變高嶺土形成的各組合物)，分別加入至硅酸鹽水泥中，形成85％至95％重的固含量，再加水達(dá)到50％(重)的干固含量，再充分混合所得的組合物，制得各種水泥和混凝土。對(duì)每一種情況的硬化產(chǎn)物進(jìn)行顯微照相。對(duì)于用二氧化硅微粒漿液制備的組合物，顯微照相顯示有離散團(tuán)塊，經(jīng)鑒定離散團(tuán)塊為二氧化硅微粒顆粒。相反，采用變高嶺土漿液生產(chǎn)的組合物，卻沒(méi)有離散的團(tuán)塊。實(shí)施例7按照實(shí)施例6方法，用變高嶺土及二氧化硅微粒漿液，制備混凝土組合物，每種混凝土具有下述性質(zhì)粘結(jié)劑變高嶺土或二氧化硅微粒(15％(重))加硅酸鹽水泥；水50％的干粘結(jié)劑重；團(tuán)粒團(tuán)粒中的粘結(jié)劑對(duì)粘結(jié)劑重量比為4.65至1。測(cè)定7天和28天后各種例所得混凝土的壓縮強(qiáng)度。所得結(jié)果列于下表5中。表5<如表5所示，采用變高嶺土漿液替代傳統(tǒng)所用的二氧化硅微粒漿液，得到了壓縮強(qiáng)度上層的混凝土。權(quán)利要求1.一種適用于生產(chǎn)膠結(jié)組合物的水懸浮液，在生產(chǎn)膠結(jié)組合物之前，包括一種水介質(zhì)和一種懸浮于該水介質(zhì)中的無(wú)機(jī)微粒材料，該無(wú)機(jī)微粒材料包括變高嶺土，而且基本無(wú)石灰和具有凝硬活性，該懸浮液pH至少7.5，形態(tài)穩(wěn)定，具有象泥漿一樣可流動(dòng)的流變性，其中懸浮液包括一種增稠劑，用于抑制懸浮液中無(wú)機(jī)固體材料沉降。2.按照權(quán)利要求1中的懸浮液，其中pH值在7.5至9.5的范圍。3.按照權(quán)利要求1或2中的懸浮液，其中至少70％(重)的無(wú)機(jī)微粒材料是變高嶺土。4.按照權(quán)利要求1、2或3中的懸浮液，其中變高嶺土是用金屬氧化物雜質(zhì)含量在10％(重)以下的高嶺土生產(chǎn)的。5.按照權(quán)利要求上述任意一項(xiàng)的懸浮液，其中在懸浮液中所用的變高嶺土具有至少每克100毫克氫氧化鈣的凝硬活性。6.按照權(quán)利要求5中的懸浮液，其中變高嶺土具有至少每克400毫克氫氧化鈣的凝硬活性。7.按照權(quán)利要求上述任意一項(xiàng)的懸浮液，其中懸浮液中固體濃度至少40％(重)和不超過(guò)80％(重)。8.按照權(quán)利要求上述任意一項(xiàng)的懸浮液，其中懸浮液在生產(chǎn)后的頭14天無(wú)大量肉眼可見沉淀。9.按照權(quán)利要求上8的懸浮液，其中懸浮液含有多至5％(重)的增稠劑。10.按照權(quán)利要求上8的懸浮液，其中增稠劑選自多糖，海藻膠質(zhì)、淀粉、改性纖維素、吸收劑粘土及不同于所述在懸浮液中起增稠作用的無(wú)機(jī)微粒材料的微粒材料。11.按照權(quán)利要求上述任意一項(xiàng)的懸浮液，其中在生產(chǎn)后的頭14天懸浮液無(wú)膠凝形成，或只有可通過(guò)簡(jiǎn)單機(jī)械攪拌加以轉(zhuǎn)化為流體的可逆膠凝。12.按照權(quán)利要求上11的懸浮液，其中增稠劑包括一種膠質(zhì)，在懸浮液中含量在0.05％至0.5％(重)。13.按照權(quán)利要求上述任意一項(xiàng)的懸浮液，其中該懸浮液還含有多至2000ppm(重)的殺蟲劑。14.按照權(quán)利要求上述任意一項(xiàng)的懸浮液，其中該懸浮液粘度在生產(chǎn)后至少一周之內(nèi)不超過(guò)1000mPa·s15.一種制備可固化膠結(jié)組合物的方法，包括在水存在下將一種凝硬材料添加至水凝水泥中或堿活化劑中，其中該凝硬材料包括上述權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的水懸浮液。全文摘要一種適用于生產(chǎn)膠結(jié)組合物的水懸浮液,在生產(chǎn)膠結(jié)組合物之前,包括一種水介質(zhì)和一種懸浮于該水介質(zhì)中的無(wú)機(jī)微粒材料,該無(wú)機(jī)微粒材料包括變高嶺土,而且基本無(wú)石灰和具有凝硬活性,該懸浮液pH至少7.5,形態(tài)穩(wěn)定,具有象泥漿一樣可流動(dòng)的流變性,其中懸浮液包括一種增稠劑用以抑制懸浮液中無(wú)機(jī)固體顆粒材料沉降。文檔編號(hào)C04B14/10GK1260769SQ98806268公開日2000年7月19日申請(qǐng)日期1998年6月16日優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日發(fā)明者A·H·阿斯布里格,T·R·瓊斯,D·R·斯庫(kù)瑟申請(qǐng)人:Ecc國(guó)際有限公司