Применение реологической добавки при обработке виброуплотнением композиции на основе воды и гидравлического вяжущего и получаемая композиция

Применение реологической добавки при обработке виброуплотнением композиции на основе воды и гидравлического вяжущего и получаемая композиция

Реферат

Настоящее изобретение относится к области композиций на основе воды и по меньшей мере одного гидравлического вяжущего и более предпочтительно относится к композициям, получаемым способом обработки, в котором применяется стадия виброуплотнения и используется действие агента, регулирующего реологические свойства упомянутых композиций.

Для изготовления изделия на основе воды и по меньшей мере одного гидравлического вяжущего по технологии виброуплотнения в общем случае осуществляют:

1) стадию получения композиции, содержащей по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, воду, реологическую добавку, при необходимости зернистые материалы и при необходимости другие добавки, смешиванием упомянутых различных компонентов;

2) стадию выдерживания композиции после смешивания;

3) стадию подачи упомянутой композиции в форму;

4) стадию, представляющую собой комбинацию действия сжатия и действия вибрации, оказываемых на форму;

5) стадию извлечения изделия, получаемого по завершении стадии 4), из формы.

Такая технология описана, в частности, в документе "Influence de l'adjuvantation sur les propriétés du béton de ciment poreux et drainant" (Влияние введения добавок на характеристики пористого и дренирующего цементного бетона) (Matériaux et Constructions, vol.33, décembre 2000, p.647-54). Заявитель отмечает, что термином "зернистые материалы" согласно понятию, хорошо известному специалистам в данной области техники, обозначены наполнители, мелкозернистый песок, песок, гравий, щебень, заполнители и их смеси, такие как определено французским стандартом XP P 18-540 (в упомянутом стандарте такие материалы классифицируются исходя из некоторого числа характеристик, таких как размер частиц или гранулометрическая фракция, содержание мелких фракций, модуль крупности, чистота, возможные индексы дробления, морозоустойчивость, твердость и прочие характеристики, не являющиеся существенными для упоминания в данном случае).

Реологическая добавка, используемая в данном способе, должна придавать композиции некоторую совокупность свойств на каждой из стадий, характеризующую данный способ.

На стадии 1) смешивания требуется, чтобы композиция имела превосходную "текучесть", так чтобы такая текучесть обуславливала гомогенное распределение различных компонентов в смеси. Такая текучесть характеризуется низкой вязкостью композиции в течение данной стадии.

После смешивания, т.е. в ходе стадии 2), вязкость композиции должна увеличиться.

На стадии 3) подачи композиции в форму требуется, чтобы упомянутая композиция обладала хорошим свойством "перетекания": такое перетекание свидетельствует о приемлемости упомянутой композиции для непрерывного заливания в форму, при том чтобы ее вязкость не увеличивалась слишком значительно, что в ином случае могло бы вызывать, в частности, закупорку труб, по которым проходит композиция при подаче в форму, или также препятствовать полному заполнению формы, что выражалось бы в конечном счете в дефектах поверхности изделия, изготовленного таким образом. Для достижения хорошего перетекания вязкость композиции должна сильно уменьшаться в течение данной стадии. К тому же, такое уменьшение должно происходить как можно более быстро, поскольку операция подачи композиции в форму длится несколько секунд.

В ходе стадии 4) виброуплотнения, на которой композиция подвергается действию значительных касательных напряжений (действие вибрации) и давления (действие уплотнения), стремятся получить превосходную "текучесть", которая выражается в течение данной стадии в низком значении вязкости композиции, что:

- с одной стороны, позволяет композиции очень хорошо прилегать к внутренней поверхности формы, в которую ее подают, в ином случае можно было бы наблюдать дефекты поверхности конечного изделия;

- с другой стороны, позволяет получать внутри формы материал, имеющий превосходную уплотненность, что ведет к улучшению свойств механической прочности конечного изделия.

Заявитель уточняет, что такая уплотненность свидетельствует одновременно о гомогенном распределении различных компонентов композиции в форме, а также о пониженной пористости внутри конечного изделия и также о малом числе макроскопических дефектов (таких, как зоны высокой концентрации вяжущего или зернистых материалов в случае, когда последние содержатся в композиции). С другой стороны, стадии подачи в форму и виброуплотнения длятся в общем случае несколько десятков секунд, потому очень важно, чтобы вязкость композиции быстро изменялась от высокого значения (стадия выдерживания) до низкого значения (стадии подачи в форму и виброуплотнения).

В заключение следует операция 5) извлечения из формы, на которой требуется получить конечное изделие:

- "неприлипающее", т.е. которое не пристает к внутренним стенкам формы, для того чтобы не создавать дефекты поверхности;

- "когезионнопрочное", т.е. которое сохраняет уплотненность, приобретенную в течение стадии виброуплотнения: при этом пытаются достигнуть как можно более быстрого увеличения вязкости композиции для достижения как можно более быстро когезионной прочности конечного изделия.

Таким образом, совокупность данных свойств может быть охарактеризована:

- высокой вязкостью композиции в отсутствие напряжения (стадии выдерживания и извлечения из формы);

- низкой вязкостью упомянутой композиции при наличии большого касательного напряжения (стадии смешивания, подачи композиции в форму и виброуплотнения);

- очень быстрым переходом такой композиции от низкой вязкости при большом касательном напряжении к высокой вязкости при малом касательном напряжении и наоборот;

- неприлипаемостью и когезионной прочностью конечного изделия по извлечении из формы;

что может быть квалифицировано в дальнейшем как "сложная техническая проблема", решаемая в настоящей заявке.

В ходе исследований с целью улучшения совокупности данных свойств в способе обработки виброуплотнением композиции на основе воды и по меньшей мере одного гидравлического вяжущего заявителем проработано применение реологической добавки, отличающееся тем, что упомянутая добавка представляет собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, образованного:

a) (мет)акриловой кислотой;

b) алкил(мет)акрилатом, содержащим от 1 до 25 атомов углерода, причем данный алкилметакрилат предпочтительно представляет собой этил(мет)акрилат;

c) мономером формулы R₁-(R₂O)_m-R₃, где:

- R₁ означает радикал, содержащий ненасыщенную функциональную группу, способную полимеризоваться и принадлежащую к группе винилового ряда или к группе акрилового, метакрилового и малеинового сложных эфиров, или к группе ненасыщенных уретанов, таких как акрилуретан, метакрилуретан, α,α'-диметилизопропенилбензилуретан, аллилуретан, или к группе замещенных или незамещенных аллиловых или виниловых простых эфиров, или также к группе ненасыщенных амидов или имидов этиленового ряда, или также к группе, которую составляют акриламид и метакриламид, и предпочтительно означает метакриловую группу;

- R₂O означает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно этиленоксидную и пропиленоксидную группу и более предпочтительно этиленоксидную группу;

- m представляет собой целое число в интервале от 20 до 30, предпочтительно в интервале от 23 до 27 и более предпочтительно равно 25;

- R₃ означает линейную или разветвленную алкильную цепочку, содержащую от 28 до 33 атомов углерода, предпочтительно от 30 до 33 атомов углерода и более предпочтительно содержащую 32 атома углерода.

Рассмотрение предшествующего уровня техники с целью решить "сложную техническую проблему", являющуюся объектом настоящей заявки, показывает, что в каких-либо документах, доступных специалистам в данной области техники, не раскрывается и не предлагается решение проблемы, являющейся объектом настоящего изобретения.

Специалистам в данной области техники известен патент US 6573326, в котором описаны загустители на основе сополимеров частично омыленного винилового спирта, которые могут быть использованы при изготовлении матрицы, содержащей гидравлическое вяжущее. В данном документе описано измерение растекания цементной композиции, происходящего после обработки упомянутой композиции вибрацией: загуститель по данному изобретению позволяет уменьшить значение растекания.

Специалистам в данной области техники известен также патент US 2005/011416, в котором описано использование смеси, образуемой загущающим агентом и гидрофобной добавкой, при обработке изделий на основе цемента предпочтительно способом виброуплотнения. Загущающий агент выбран из карбоновых кислот, поли(мет)акрилатов, полиуретанов, простых полиэфиров, альгинатов полисахаридов, полииминов, полиамидов, производных целлюлозы, кремниевой кислоты, а гидрофобная добавка выбрана из (гидро)силанов, силоксанов, силиконов, силиконатов, фторосиликатов, жирных кислот, восков, эпоксидных смол, акриловых смол, полиуретанов, силикатов натрия и сложных эфиров кремниевой кислоты. Указано, что применение данной смеси позволяет при обработке цементного изделия виброуплотнением получить однородный конечный продукт, который не прилипает к форме и имеет хорошую механическую прочность.

Известен также патент FR 2836141, в котором по сравнению с предыдущими документами внимание специалистов в данной области техники обращено на некоторый тип полимеров, которые позволяют придавать цементным изделиям, обработанным виброуплотнением, выгодные эксплуатационные качества. Такие полимеры образованы (мет)акриловой кислотой, алкил(мет)акрилатом и третьим мономером, содержащим функциональную группу, способную полимеризоваться, и имеющим концевую алифатическую и/или гидрофобную цепочку. Механизм действия таких полимеров в данном документе не рассмотрен, но будет подробно изложен при обсуждении патента US 2006/054056, в котором предлагается подробное объяснение данного механизма.

Так, например, в патенте FR 2836141 описаны приемлемые для экструдирования или прессования композиции на основе гидравлических вяжущих, в которых соотношение "вода/вяжущее" меньше или равно 0,25 и которые содержат реологический агент, образованный метакриловой кислотой, алкилметакрилатом, предпочтительно представляющим собой этил(мет)акрилат, и третьим мономером, содержащим ненасыщенную функциональную группу, способную полимеризоваться, и цепочку типа:

-COO-(R_tO)_m-R_z или -CO-N(R_p)-(R_tO)_m-R_z, где:

- R_z представляет собой линейный или разветвленный алкил, содержащий от 1 до 35 атомов углерода;

- R_t представляет собой алкилен, содержащий от 1 до 6 атомов углерода;

- R_p представляет собой H или алкил, содержащий от 1 до 8 атомов углерода;

- m имеет значения в интервале от 1 до 50.

В примерах и в пунктах формулы изобретения данного документа показано, что третьи мономеры предпочтительно имеют цепочки, содержащие от 5 до 35 этоксильных звеньев и гидрофобную группу, содержащую от 18 до 35 атомов углерода, причем третьи мономеры более предпочтительно представляют собой метакрилат бегенилового простого эфира полиэтиленгликоля и метоксиполиэтиленгликольметакрилат, содержащий от 10 до 35 этоксильных звеньев. Преимущества, обеспечиваемые такими полимерами, представляют собой улучшенные механические характеристики, лучшую уплотненность и отсутствие дефектов поверхности.

Тем не менее, ни один из 3 предыдущих документов (US 6573326, US 2005/011416, FR 2836141) не нацелен на решение "сложной технической проблемы", являющейся объектом настоящей заявки. Заявитель отмечает, что документом с наиболее близким уровнем техники является патент US 2006/054056. В данном документе изложено применение, в частности, при обработке виброуплотнением изделий, содержащих гидравлическое вяжущее, различных химических добавок, которые предпочтительно представляют собой ассоциативные полимеры.

Заявитель считает необходимым указать, что механизмы действия и свойства ассоциативных загустителей, таких как ассоциативные загустители типа HASE (hydrophobically alkali swellable emulsions (гидрофобные щелочные эмульсии)), в настоящее время хорошо известны, но в основном были описаны в области, очень отдаленной от области настоящей заявки, а именно в области красок. Также можно сослаться на документы "Rheology modifiers for water-borne paints" (Surface Coatings Australia, 1985, p.6-10) и "Rheological modifiers for water-based paints: the most flexible tools for your formulations" (Eurocoat 97, UATCM, vol.1, p.423-442). Такие ассоциативные загустители представляют собой водорастворимые полимеры, содержащие нерастворимые гидрофобные группы. После введения таких соединений в воду гидрофобные группы, содержащиеся в них, способны объединяться в виде мицеллярных агрегатов. Данные агрегаты связываются между собой гидрофильными частями полимеров: при этом образуется трехмерная сеть, которая вызывает увеличение вязкости среды. При наличии напряжения происходит разрушение трехмерной сети и наблюдается уменьшение вязкости среды.

Как показано в патенте US 2006/0054056, такие полимеры не проявляют загущающих свойств при наличии касательного напряжения: таким образом, в течение стадии виброуплотнения композиция является очень жидкой, что улучшает ее уплотняемость (уменьшение пористости и числа макроскопических дефектов, гомогенность распределения компонентов композиции). После снятия напряжения срабатывает механизм ассоциативного загущения, при этом получают совершенно когезионнопрочную композицию, что позволяет ей сохранять уплотненность и иметь улучшенный предел прочности при сжатии.

Также, объектом патента US 2006/0054056 является достижение хорошего перетекания композиции в форму, хорошей текучести упомянутой композиции в течение виброуплотнения, неприлипаемости и когезионной прочности конечного изделия по извлечении из формы: при этом не наблюдаются ни куски, прилипшие к внутренним стенкам формы, ни дефекты поверхности изготовленного изделия. Однако следует заметить, что сложная техническая проблема, являющаяся объектом настоящей заявки, решена только частично: действительно, в патенте US 2006/0054056 не пытаются улучшить скорость перехода от низкой вязкости при большом касательном напряжении к высокой вязкости при малом касательном напряжении и наоборот. Однако речь идет о свойстве, являющемся основным для специалистов в данной области техники, поскольку оно характеризует способность композиции быстро приобретать высокую степень когезионной прочности (по извлечении изделия из формы) и ее способность быстро заполнять форму (во время наполнения и виброуплотнения). Как можно видеть далее, в патенте US 2006/0054056 не только не пытаются решить данную проблему, но и конкретные полимеры, описанные в нем, не позволяют решить данную проблему.

Полимеры, использованные в данном патенте, представляют собой в основном загустители, используемые в области красок, такие как традиционные акриловые загустители, такие как Carbopol™ (NOVEON™), или ассоциативные акриловые загустители, принадлежащие к серии Aquaflow™ (HERCULES™), Acrysol™ и Acusol™ (ROHM & HAAS™), причем предпочтительными продуктами, использованными в примерах, являются Acrysol™ TT 935 (3 примера из 4) и в меньшей степени Carbopol™ Aqua 30 (1 пример из 4). Acrysol™ TT 935 представляет собой продукт, образованный метакриловой кислотой, этилакрилатом и третьим мономером, содержащим функциональную группу, способную полимеризоваться, цепочку из 20 оксиэтильных звеньев и алифатическую цепочку, содержащую 18 атомов углерода. Carbopol™ Aqua 30 представляет собой структурированный акриловый загуститель.

Заявителем в ходе исследований с целью улучшения для композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, совокупности свойств, таких как:

- высокая вязкость композиции в отсутствие напряжения (стадии выдерживания и извлечения из формы);

- низкая вязкость композиции при наличии большого касательного напряжения (стадии смешивания, подачи композиции в форму и виброуплотнения);

- очень быстрый переход от низкой вязкости при большом касательном напряжении к высокой вязкости при малом касательном напряжении и наоборот;

- неприлипаемость и когезионная прочность конечного изделия по извлечении из формы;

в таком способе обработки проработано применение реологической добавки, отличающейся тем, что она представляет собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, образованного:

a) (мет)акриловой кислотой;

b) алкил(мет)акрилатом, содержащим от 1 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, причем данный алкилметакрилат предпочтительно представляет собой этил(мет)акрилат;

c) мономером формулы R₁-(R₂O)_m-R₃, где:

- R₁ означает радикал, содержащий ненасыщенную функциональную группу, способную полимеризоваться и принадлежащую к группе винилового ряда или к группе акрилового, метакрилового и малеинового сложных эфиров, или к группе ненасыщенных уретанов, таких как акрилуретан, метакрилуретан, α,α'-диметилизопропенилбензилуретан, аллилуретан, или к группе замещенных или незамещенных аллиловых или виниловых простых эфиров, или также к группе ненасыщенных амидов или имидов этиленового ряда, или также к группе, которую составляют акриламид и метакриламид, и предпочтительно означает метакриловую группу;

- R₂O означает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно этиленоксидную и пропиленоксидную группу и более предпочтительно этиленоксидную группу;

- m представляет собой целое число в интервале от 20 до 30, предпочтительно в интервале от 23 до 27 и более предпочтительно равно 25;

- R₃ означает линейную или разветвленную алкильную цепочку, содержащую от 28 до 33 атомов углерода, предпочтительно от 30 до 33 атомов углерода и более предпочтительно содержащую 32 атома углерода.

Совершенно неожиданно оказалось, что такие сополимеры позволяют улучшить свойства, касающиеся сложной технической проблемы, являющейся объектом настоящей заявки.

Одной из заслуг заявителя является определение по сравнению с патентом FR 2836141 предпочтительных интервалов для мономера c), с одной стороны, в отношении длины алкиленоксидной цепочки и, с другой стороны, в отношении длины алкильной цепочки. Выбор данных интервалов представляется таким же, как и выбор в патенте US 2006/054056, в котором общее указание состоит в описании применения акриловых полимеров, некоторые из которых являются структурированными, а другие являются ассоциативными, при обработке виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее.

Другой из заслуг заявителя является узость интервалов, предлагаемых им. В действительности оказывается, что выбор по настоящему изобретению является очень узким по сравнению с общим указанием патента US 2006/054056, отсылающего к применению структурированных или ассоциативных акриловых полимеров, и по сравнению с широкими интервалами, указанными в патенте FR 2 836 141, в котором рекомендуется от 1 до 50 оксиэтильных звеньев и от 1 до 35 атомов углерода в концевой группе третьего мономера.

Наконец, другой заслугой заявителя является определение конкретных значений, ограничивающих такие интервалы: данные конкретные значения определяют совокупность полимеров, которые совершенно неожиданно и более выгодно, чем полимеры, упомянутые предпочтительно в патентах FR 2836141 и US 2006/054056, заметно улучшают реологические свойства композиций на основе гидравлического вяжущего, в которых они используются. Примеры настоящей заявки показывают, в частности, что полимеры по настоящему изобретению позволяют:

- более значительно, чем предпочтительные полимеры, описанные в патентах FR 2836141 и US 2006/054056, увеличить значение вязкости композиции, испытывающей низкие касательные напряжения;

- и, самое главное, существенно более быстро, чем предпочтительные полимеры, описанные в патентах FR 2836141 и US 2006/054056, переходить от низкой вязкости при большом касательном напряжении к высокой вязкости при малом касательном напряжении и наоборот;

при этом приводя к очень низкой вязкости при высоком касательном напряжении и позволяя получать когезионнопрочные и неприлипающие изделия.

Таким образом, первый объект настоящего изобретения представляет собой применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, причем такое применение отличается тем, что упомянутая добавка представляет собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, образованного:

a) (мет)акриловой кислотой;

b) алкил(мет)акрилатом, содержащим от 1 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, причем данный алкилметакрилат предпочтительно представляет собой этил(мет)акрилат;

c) мономером формулы R₁-(R₂O)_m-R₃, где:

- R₁ означает радикал, содержащий ненасыщенную функциональную группу, способную к полимеризации и принадлежащую к группе винилового ряда или к группе акрилового, метакрилового и малеинового сложных эфиров, или к группе ненасыщенных уретанов, таких как акрилуретан, метакрилуретан, α,α'-диметилизопропенилбензилуретан, аллилуретан, или к группе замещенных или незамещенных аллиловых или виниловых простых эфиров, или также к группе ненасыщенных амидов или имидов этиленового ряда, или также к группе, которую составляют акриламид и метакриламид, и предпочтительно означает метакриловую группу;

- R₂O означает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно этиленоксидную и пропиленоксидную группу и более предпочтительно этиленоксидную группу;

- m представляет собой целое число в интервале от 20 до 30, предпочтительно в интервале от 23 до 27 и более предпочтительно равно 25;

- R₃ означает линейную или разветвленную алкильную цепочку, содержащую от 28 до 33 атомов углерода, предпочтительно от 30 до 33 атомов углерода и более предпочтительно содержащую 32 атома углерода.

Заявитель отмечает, что выражение "реологическая добавка" является правильно определенным в том смысле, что оно отсылает к соединению, позволяющему улучшить совокупность свойств, таких как:

- высокая вязкость в отсутствие напряжения (стадии выдерживания и извлечения из формы);

- низкая вязкость при наличии большого касательного напряжения (стадии смешивания, подачи композиции в форму и виброуплотнения);

- очень быстрый переход от низкой вязкости при большом касательном напряжении к высокой вязкости при малом касательном напряжении и наоборот;

- неприлипаемость и когезионная прочность конечного изделия по извлечении из формы.

Такое применение реологической добавки, представляющей собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, отличается также тем, что упомянутый сополимер образован при выражении содержания каждого из компонентов в % мас. (при этом сумма a+b+c равна 100 %):

a) от 25% до 60%, предпочтительно от 30% до 50% (мет)акриловой кислоты;

b) от 40% до 75%, предпочтительно от 50% до 70% алкил(мет)акрилата, содержащего от 1 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, причем данный алкилметакрилат предпочтительно представляет собой этил(мет)акрилат;

c) от 1% до 20%, предпочтительно от 5% до 15% мономера формулы R₁-(R₂O)_m-R₃, где:

- R₁ означает радикал, содержащий ненасыщенную функциональную группу, способную к полимеризации и принадлежащую к группе винилового ряда или к группе акрилового, метакрилового и малеинового сложных эфиров, или к группе ненасыщенных уретанов, таких как акрилуретан, метакрилуретан, α,α'-диметилизопропенилбензилуретан, аллилуретан, или к группе замещенных или незамещенных аллиловых или виниловых простых эфиров, или также к группе ненасыщенных амидов или имидов этиленового ряда, или также к группе, которую составляют акриламид и метакриламид, и предпочтительно означает метакриловую группу;

- R₂O означает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно этиленоксидную и пропиленоксидную группу и более предпочтительно этиленоксидную группу;

- m представляет собой целое число в интервале от 20 до 30, предпочтительно в интервале от 23 до 27 и более предпочтительно равно 25;

- R₃ означает линейную или разветвленную алкильную цепочку, содержащую от 28 до 33 атомов углерода, предпочтительно от 30 до 33 атомов углерода и более предпочтительно содержащую 32 атома углерода.

Такое применение реологической добавки, представляющей собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, отличается также тем, что упомянутый сополимер полностью или частично нейтрализован по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, выбранным из гидроксидов и/или оксидов кальция, магния, лития, бария, гидроксидов натрия, калия или аммиака, первичных, вторичных или третичных аминов и их смесей.

Такое применение реологической добавки, представляющей собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, отличается также тем, что упомянутый сополимер получают способами радикальной полимеризации в растворе, в прямой или обратной эмульсии, в суспензии или при осаждении в растворителях, в присутствии каталитических систем и агентов переноса или также способами управляемой радикальной полимеризации, предпочтительно полимеризацией, управляемой нитроксидами (NMP) или кобалоксимами, полимеризации с радикальным переносом атома (ATRP), радикальной полимеризации, управляемой серосодержащими производными, выбранными из карбаматов, сложных дитиоэфиров или тритиокарбонатов (RAFT) или ксантатов.

Такое применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, отличается также тем, что соотношение "вода/гидравлическое вяжущее" (E/L) строго превышает 0,25, предпочтительно 0,30 и более предпочтительно 0,35.

Такое применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, отличается также тем, что упомянутая композиция содержит от 0,05% до 3%, предпочтительно от 0,1% до 2% и более предпочтительно от 0,1% до 1,5% мас. упомянутой реологической добавки в пересчете на сухое вещество по отношению к сухой массе гидравлического вяжущего.

Такое применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, отличается также тем, что упомянутая композиция содержит также зернистые материалы.

Такое применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, отличается также тем, что упомянутая композиция содержит также другую добавку, выбранную из пластификатора, суперпластификатора, диспергатора, противовспенивающего средства или их смесей.

Такое применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, отличается также тем, что упомянутый способ включает в себя:

1) стадию получения композиции, содержащей по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, воду, при необходимости зернистые материалы и при необходимости другие добавки, выбранные из пластификатора, суперпластификатора, диспергатора, противовспенивающего средства или их смесей, смешиванием упомянутых различных компонентов;

2) стадию выдерживания композиции после смешивания;

3) стадию подачи упомянутой композиции в форму;

4) стадию, представляющую собой комбинацию действия сжатия и действия вибрации, оказываемых на форму;

5) стадию извлечения изделия, получаемого по завершении стадии 4), из формы.

Такое применение реологической добавки в способе обработки виброуплотнением композиции, содержащей воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, отличается, наконец, тем, что упомянутое гидравлическое вяжущее выбрано из извести, цемента, гипса, зольной пыли, отходов металлургии, растворимых силикатов, глин, цеолитов и их смесей.

Другим объектом настоящего изобретения является композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличающуюся тем, что она представляет собой эмульсию по меньшей мере одного неструктурированного сополимера, образованного:

a) (мет)акриловой кислотой;

b) алкил(мет)акрилатом, содержащим от 1 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, причем данный алкилметакрилат предпочтительно представляет собой этил(мет)акрилат;

c) мономером формулы R₁-(R₂O)_m-R₃, где:

- R₁ означает радикал, содержащий ненасыщенную функциональную группу, способную к полимеризации и принадлежащую к группе винилового ряда или к группе акрилового, метакрилового и малеинового сложных эфиров, или к группе ненасыщенных уретанов, таких как акрилуретан, метакрилуретан, α,α'-диметилизопропенилбензилуретан, аллилуретан, или к группе замещенных или незамещенных аллиловых или виниловых простых эфиров, или также к группе ненасыщенных амидов или имидов этиленового ряда, или также к группе, которую составляют акриламид и метакриламид, и предпочтительно означает метакриловую группу;

- R₂O означает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно этиленоксидную и пропиленоксидную группу и более предпочтительно этиленоксидную группу;

- m представляет собой целое число в интервале от 20 до 30, предпочтительно в интервале от 23 до 27 и более предпочтительно равно 25;

- R₃ означает линейную или разветвленную алкильную цепочку, содержащую от 28 до 33 атомов углерода, предпочтительно от 30 до 33 атомов углерода и более предпочтительно содержащую 32 атома углерода.

Такая композиция отличается также тем, что упомянутый неструктурированный сополимер образован при выражении содержания каждого из компонентов в % мас. (при этом сумма a+b+c равна 100%):

a) от 25% до 60%, предпочтительно от 30% до 50% (мет)акриловой кислоты;

b) от 40% до 75%, предпочтительно от 50% до 70% алкил(мет)акрилата, содержащего от 1 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, причем данный алкилметакрилат предпочтительно представляет собой этил(мет)акрилат;

c) от 1% до 20%, предпочтительно от 5% до 15% мономера формулы R₁-(R₂O)_m-R₃, где:

- R₁ означает радикал, содержащий ненасыщенную функциональную группу, способную полимеризоваться и принадлежащую к группе винилового ряда или к группе акрилового, метакрилового и малеинового сложных эфиров, или к группе ненасыщенных уретанов, таких как акрилуретан, метакрилуретан, α,α'-диметилизопропенилбензилуретан, аллилуретан, или к группе замещенных или незамещенных аллиловых или виниловых простых эфиров, или также к группе ненасыщенных амидов или имидов этиленового ряда, или также к группе, которую составляют акриламид и метакриламид, и предпочтительно означает метакриловую группу;

- R₂O означает алкиленоксидную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно этиленоксидную и пропиленоксидную группу и более предпочтительно этиленоксидную группу;

- m представляет собой целое число в интервале от 20 до 30, предпочтительно в интервале от 23 до 27 и более предпочтительно равно 25;

- R₃ означает линейную или разветвленную алкильную цепочку, содержащую от 28 до 33 атомов углерода, предпочтительно от 30 до 33 атомов углерода и более предпочтительно содержащую 32 атома углерода.

Такая композиция отличается также тем, что упомянутый неструктурированный сополимер полностью или частично нейтрализован по меньшей мере одним нейтрализующим агентом, выбранным из гидроксидов и/или оксидов кальция, магния, лития, бария, гидроксидов натрия, калия или аммиака, первичных, вторичных или третичных аминов и их смесей.

Такая композиция отличается также тем, что упомянутый неструктурированный сополимер получают способами радикальной полимеризации в растворе, в прямой или обратной эмульсии, в суспензии или при осаждении в растворителях, в присутствии каталитических систем и агентов переноса или также способами управляемой радикальной полимеризации, предпочтительно полимеризацией, управляемой нитроксидами (NMP) или кобалоксимами, полимеризации с радикальным переносом атома (ATRP), радикальной полимеризации, управляемой серосодержащими производными, выбранными из карбаматов, сложных дитиоэфиров или тритиокарбонатов (RAFT) или ксантатов.

Такая композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличается также тем, что соотношение "вода/гидравлическое вяжущее" (E/L) строго превышает 0,25, предпочтительно 0,30 и более предпочтительно 0,35.

Такая композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличается также тем, что она содержит от 0,05% до 3%, предпочтительно от 0,1% до 2% и более предпочтительно от 0,1% до 1,5% мас. упомянутой реологической добавки в пересчете на сухое вещество по отношению к сухой массе гидравлического вяжущего.

Такая композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличается также тем, что она содержит также зернистые материалы.

Такая композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличается также тем, что она содержит также другую добавку, выбранную из пластификатора, суперпластификатора, диспергатора, противовспенивающего средства или их смесей.

Такая композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличается также тем, что ее получают способом виброуплотнения, включащим в себя:

1) стадию получения композиции, содержащей по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, воду, при необходимости зернистые материалы и при необходимости другие добавки, выбранные из пластификатора, суперпластификатора, диспергатора, противовспенивающего средства или их смесей, смешиванием упомянутых различных компонентов;

2) стадию выдерживания композиции после смешивания;

3) стадию подачи упомянутой композиции в форму;

4) стадию, представляющую собой комбинацию действия сжатия и действия вибрации, оказываемых на форму;

5) стадию извлечения изделия, получаемого по завершении стадии 4), из формы.

Такая композиция, содержащая воду и по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, а также реологическую добавку, отличается, наконец, тем, что упомянутое гидравлическое вяжущее выбрано из извести, цемента, гипса, зольной пыли, отходов металлургии, растворимых силикатов, глин, цеолитов и их смесей.

Следующие далее примеры приведены для пояснения настоящего изобретения, однако без ограничения объема патентной охраны.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Данным примером поясняется применение полимеров по настоящему изобретению и полимеров предшествующего уровня техники в композициях, содержащих упомянутые полимеры, воду и гидроксид кальция. Следует заметить, что гидроксид кальция предназначен для создания сильно щелочной кальциевой среды, имеющейся в композиции гидравлического вяжущего, такой как композиция, используемая при изготовлении блоков.

Такие композиции подвергают действию реологических напряжений, позволяющих моделировать последовательность стадий промышленного способа виброуплотнения, а именно:

1) стадию получения композиции смешиванием различных компонентов;

2) стадию выдерживания композиции после смешивания;

3) стадию подачи упомянутой композиции в форму;

4) стадию, представляющую собой комбинацию действия сжатия и действия вибрации, оказываемых на форму;

5) стадию извлечения изделия, получаемого по завершении стадии 4), из формы.

Каждый из опытов №1-7 начинают с получения композиции по следующей далее методике.

В химическом стакане вместимостью 300 мл взвешивают 181,3 г технической воды, затем при умеренном перемешивании прибавляют 2 г гидроксида кальция. После перемешивания в те