Способ изготовления композиций цемента, строительных растворов, бетона, содержащих наполнитель на основе карбоната кальция, (предварительно) обработанный суперпластификатором, полученные композиции и цементные продукты и их применение

Способ изготовления композиций цемента, строительных растворов, бетона, содержащих наполнитель на основе карбоната кальция, (предварительно) обработанный суперпластификатором, полученные композиции и цементные продукты и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области цементных композиций, цементирующих композиций, композиций гидравлических связующих материалов, композиций строительных растворов, бетонных композиций» (далее эквивалентно называются также «системы»), а именно к типу композиций (или «систем») цемента/гидравлических связующих материалов, строительных растворов, бетона, которые содержат, по меньшей мере, один измельченный минерал типа (типов) карбоната кальция в качестве наполнителя, к их применениям, а также к соответствующим цементным материалам, строительным растворам, бетонным продуктам или элементам, причем указанный наполнитель «усовершенствуется» согласно настоящему изобретению до «высокотехнологичного» или «высококачественного» (HP) уровня эксплуатационных характеристик благодаря способу, который представляет собой существенную часть настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к конкретному способу изготовления указанных композиций или «систем» (данные термины предназначены для использования в качестве эквивалентных в настоящей заявке и формуле изобретения) цемента, гидравлического связующего материала, строительного раствора, бетона, к получаемым данным способом композициям, цементным материалам, строительным растворам и бетонным продуктам, а также к их применениям.

Предшествующий уровень техники

Следует отметить, что цементная система (или эквивалентно «композиция») представляет собой систему, содержащую частицы цемента, воду для смешивания (или эквивалентно водную композицию для смешивания, не вносящую помех в указанную систему, которая известна специалисту в данной области техники), наполнитель (наполнители), разнообразные необязательные и обычные добавки, такие как воздухововлекающие добавки, замедлители твердения, ускорители твердения и подобные материалы, а также любые такие обычные добавки, которые хорошо известны специалисту в данной области техники.

Система строительного раствора дополнительно содержит инертный зернистый материал, обычно песок.

Помимо этого, бетонная система дополнительно содержит гравий.

Представленная выше информация является хорошо известной и распространенной.

Для целей простоты и также, поскольку настоящее изобретение относится к использованию добавок, предназначенных для улучшения или «усовершенствования» свойств любой из данных трех систем, термины «цементные системы» (или «композиции») будут далее использоваться для описания любой из вышеупомянутых трех основных видов композиций или «систем», то есть композиций или систем цемента, цементирующего материала, гидравлического связующего материала, строительного раствора или бетона. Специалист в данной области техники сможет определить, что данная система представляет собой цемент, строительный раствор или бетонную композицию, учитывая присутствие или отсутствие песка и/или гравия. Такое упрощение становится возможным, поскольку песок и гравий представляют собой инертные материалы и таким образом не влияют в заметной степени на настоящее изобретение.

Кроме того, следует отметить, что даже если в последующем тексте приведенная информация описывает, например, «цементные системы», она также применяется с соответствующими изменениями к системам любого из остальных четырех видов. Единственное различие между системами представляет собой присутствие или отсутствие песка и/или гравия.

В таких композициях часто используют пластифицирующую добавку (добавки).

В данной области европейский патент EP 0663892, выданный фирме CHRYSO, определенно представляет собой наиболее соответствующий документ, который описывает пластифицирующие полимеры для минеральных суспензий без гидравлического твердения или суспензии гидравлических связующих материалов.

Описанные применения представляют собой композиции покрытий для бумаги, красок, синтетических полимеров или каучуков.

Согласно указанному предшествующему уровню техники, было известно введение пластифицирующих добавок в суспензии минеральных зернистых материалов для снижения их вязкости и, в частности, для изготовления бумаги, где это приводит к повышению концентраций минеральных веществ, улучшению технологичности и сокращению расхода энергии на сушку. Например, это используют в связи с суспензиями карбоната кальция.

Кроме того, известно введение таких пластифицирующих добавок в «цементные» (в широком смысле, разъясненном выше) суспензии, на этот раз с целью уменьшения их водосодержания и получения «цементной» композиции с «более плотной структурой» после твердения.

Возникающие проблемы представляют собой влияние электролитов, которое уменьшает пластифицирующий эффект и заставляет увеличивать количество пластифицирующей добавки (что увеличивает стоимость), а также в случае «цемента», необходимость не изменять в отрицательную сторону ни характеристики твердения цементной композиции, ни ее конечные свойства.

Некоторые хорошо известные пластифицирующие добавки представляют собой суперпластификаторы или пластификаторы.

К данной области относится европейский патент EP 0663892, выданный фирме CHRYSO, а также французские патенты FR 2815627 и FR 2815629 и международная патентная заявка WO 2008/107790, которые также описывают представляющие интерес суперпластификаторы.

Некоторые известные пластифицирующие добавки в меньшей степени влияют на время твердения, но все же являются неудовлетворительными, такие как продукты конденсации сульфонированного нафталина и формальдегида или меламиноформальдегида с сульфонированным соединением. Некоторые из этих продуктов также представляют собой суперпластификаторы, но являются значительно менее предпочтительными.

Кроме того, европейский патент EP 0099954 относится к пластифицирующим добавкам, получаемым конденсацией аминосульфокислоты, имеющей, по меньшей мере, ароматическое кольцо, с азотсодержащими соединениями, имеющими несколько аминогрупп, и формальдегидом.

Указанные добавки не задерживают в значительной степени твердение цементных композиций, но являются высокочувствительными к электролитам, когда появляется их «активность». Их также можно получать в низких концентрациях, обычно составляющих не более чем приблизительно 40% от сухой массы, поскольку любое увеличение концентрации, в свою очередь, повышает их вязкость до недопустимых уровней.

Краткое описание желательных свойств представлено в вышеупомянутом европейском патенте на странице 3, начиная со строки 15.

Также известно добавление наполнителя (наполнителей) в композиции или «системы» цемента, гидравлических связующих материалов, цементирующих материалов, бетона или строительного раствора.

Цель добавления такого наполнителя (наполнителей) заключается в том, чтобы заполнить пустоты между частицами, уменьшить суммарную стоимость и в высокой степени улучшить свойство, называемое «консистенция» (консистенция представляет собой способность или неспособность рассматриваемых систем к легкому течению или «самовыравниванию»), и свойство, называемое «компактность» (то есть процентное содержание сухого материала в конечной композиции (чем выше это процентное содержание, тем лучше компактность)).

В настоящем изобретении указанный используемый наполнитель (наполнители) определяют как «наполнитель (наполнители) на основе карбоната кальция», то есть в настоящей заявке и формуле изобретения предусмотрены только (материал) материалы на основе карбоната кальция (возможно, имеющие различное происхождение, такие как разнообразные натуральные горные породы или разнообразные виды PCC), и это означает отсутствие любого другого наполнителя иного типа, такого как каолин, бентонит и т.д., известного специалисту в данной области техники, и предпочтительно предусмотрены (когда наполнитель (наполнители) представляют собой или содержат GCC) карбонатные горные породы или, в более общем случае, минеральные материалы, содержащие, по меньшей мере, от 50 до 65%, предпочтительно более чем 80%, предпочтительнее более чем 90% CaCO₃ в сухой массе; в качестве этого наполнителя (наполнителей) выбирают:

- материал (материалы) на основе натурального карбоната кальция или тонкодисперсного карбоната кальция (GCC), такие как, без ограничения, GCC из мрамора, мела, кальцита или из других встречающихся в природе хорошо известных форм натурального карбоната кальция, которые предпочтительно соответствуют приведенным выше критериям процентного содержания;

- материал (материалы) на основе PCC, который представляет собой осажденный карбонат кальция, и существует в разнообразных хорошо известных формах, зависящих от хорошо известного способа осаждения/изготовления;

- или смесь указанных содержащих CaCO₃ горных пород или минеральных материалов друг с другом, а также смеси или композиции материала (материалов) на основе GCC и PCC.

Соотношение GCC/PCC можно выбирать от 0/100 до 100/0% от сухой массы, предпочтительно от 30/70 до 70/30% от сухой массы.

Обычно «наполнитель» имеет следующие свойства:

Содержание примесей (анализ с метиленовым синим) составляет менее чем 10 г/кг, предпочтительно менее чем 3-5 г/кг, предпочтительно менее чем 1-1,5 г/кг, причем наиболее предпочтительное значение составляет 1,2 г/кг.

Медианный диаметр частиц или d₅₀ составляет приблизительно от 1-3 до 30-50 мкм при измерении с использованием оборудования/методики для определения распределения частиц по размеру (PSD) модели 2000 от фирмы Malvern.

Удельная поверхность по Блейну (Blaine), которая, как хорошо известно, представляет собой характерный признак наполнителей, составляет от 180 до 2000 м²/кг, предпочтительно от 300 до 800 м²/кг, при измерении в соответствии со стандартами Европейского Союза (Европейский стандарт EN 196-6).

Как известно, «цементную» (в вышеупомянутом широком смысле) композицию или «систему» составляют, главным образом:

цемент (или цементирующая композиция или гидравлический связующий материал) + вода для смешивания или водная композиция для смешивания, допускающая твердение, но не вносящая помех в систему) + необязательно (обычно инертный) зернистый и/или волокнистый наполнитель (наполнители) + инертный агломерат (агломераты), такие как необязательно песок + необязательно инертный гравий (плюс необязательно хорошо известные добавки, не описанные подробно или полностью в настоящей заявке, такие как ускорители твердения, замедлители твердения, воздухововлекающие добавки и т.д.) + прочие «обычные» добавки, предназначенные для точного выполнения требований конечного пользователя.

Наполнители, такие как песок, инертный гравий или естественные смеси наполнителей, представляют собой известные материалы, которые настолько часто используют, что в настоящем документе не требуется их описание.

Как обсуждалось выше, настоящее изобретение также относится в равной степени (используя для простоты общий термин «цемент») к композициям или «системам» строительных растворов (в которых содержится, как указано выше, инертный материал, такой как песок, но отсутствует гравий) и к цементным композициям (подобным указанному выше, но не содержащим ни гравия, ни песка).

«Главным образом» означает в настоящем документе, что система может содержать в виде примесей или следов некоторые добавки или вспомогательные материалы, не упоминаемые в настоящей заявке, такие как воздухововлекающие добавки, ускорители, замедлители и т.д.

«Вода для смешивания» означает в настоящей патентной заявке чистую воду для смешивания или водные композиции для смешивания, которые представляют собой, главным образом, воду плюс обычные добавки, обеспечивающие нормальное твердение «цементных» композиций, не влияя на другие свойства всей композиции, или только посредством добавок, улучшающих некоторые обычные свойства.

«Наполнители» в настоящем изобретении точно определены выше как наполнители, содержащие в любой известной форме (а именно GCC и/или PCC) только твердый материал на основе CaCO₃, а также необязательно частицы некоторых других инертных наполнителей или волокнистый материал, такой как конопля и т.д., но не содержащие никакой другой тип наполнителя, такой как каолин, бентонит и т.д. и их разнообразные смеси.

Во всем тексте настоящей заявки и формулы изобретения термин «инертный» означает материал, который не производит заметное (или ощутимое) воздействие или влияние на способ согласно настоящему изобретению и получаемые композиции, продукты и применения. Зная используемые ингредиенты, любой специалист в данной области техники сможет легко оценить это свойство.

Таким образом, согласно предшествующему уровню техники «цементные» (в широком смысле, который определен выше) системы до настоящего времени составляли, главным образом:

цемент (или гидравлические связующие материалы или цементирующие композиции) + вода для смешивания (или водные композиции для смешивания, не вносящие помех в систему) + необязательно инертный материал (материалы), такие как песок + необязательно гравий + наполнитель (наполнители) + «обычные» добавки.

Кроме того, известно, что цемент/гидравлические связующие материалы/цементирующие композиции, цементы, строительные растворы и бетонные композиции можно, в основном, классифицировать на:

сухие системы неудовлетворительного или «низкого» качества (высокая вибрация и энергоемкость при осуществлении литья).

Пластические системы среднего качества (средняя вибрация и энергоемкость).

Текучие системы высокого качества или HP (низкая вибрация и энергоемкость).

Для классификации систем применяют очень простое испытание, используя «выравнивание миниконуса», известное как «испытание самовыравнивания» или «испытание выравнивания конуса при вытекании».

Данное испытание хорошо известно и его проводят следующим образом согласно признанному стандарту EN 196-1; указанный стандарт точно определяет используемое смесеприготовительное (также разминающее) устройство, скорость вращения, а также все и любые параметры, используемые для воспроизведения испытания. Таким образом, в настоящем документе не требуются дополнительные разъяснения или определения для целей ясности или воспроизводимости.

Для упрощения во всем тексте настоящей заявки термин «цемент» означает не только цементный материал, но также цементирующие композиции, композиции гидравлических связующих материалов (отличающихся от цемента) и их смеси. Как указано выше, он также означает соответствующие строительные растворы и бетоны.

Испытание самовыравнивания

Как правило, «системы» цемента, строительного раствора или бетона изготавливают, перемешивая перечисленные выше ингредиенты согласно обычной практике, которая описана ниже более подробно, хотя технологические условия хорошо известны, затем смесь выливают в соответствии с условиями вышеупомянутого стандарта в перевернутый конус, в нижней точке которого находится отверстие (указанный стандарт определяет размеры, а также все и любые параметры, используемые в данном испытании).

Таким образом, система цемента, строительного раствора или бетона втекает в указанный конус и вытекает из него через нижнее отверстие, падая на горизонтальную плиту, образуя фигуру с направленным вверх острием («маяк»).

Здесь образуется «пластина» или «конус», также известный как «форма от сухой до пластической»; измеряют диаметр и визуально определяют свойство, например липкость и «плотность», причем последнее свойство характеризует «медленную» или «вязкую» смесь, то есть, если она «плотная», с ней трудно работать.

Чем больше диаметр, тем более текучей является система. Это основное испытание для заданной высокой консистенции, которая представляет собой цель настоящего изобретения.

С учетом качества исходного наполнителя, предназначенного для использования в бетонной системе, а именно места его производства, морфологии и т.д., получаемый в результате конус будет иметь различный диаметр, что свидетельствует об изменении текучести.

В качестве примера, GCC, который, как известно, используют, практически или совершенно не добавляя воды для смешивания, и который проявляет такие ценные свойства, образует очень текучую нелипкую цементную или бетонную композицию. Такую композицию можно в полной мере использовать для «высокотехнологичных» (то есть «высококачественных» или HP) бетонных композиций, называемых выше термином «текучие».

В свою очередь, наполнитель, а именно содержащий GCC наполнитель, поглощает или использует значительное количество воды или содержит некоторые примеси и т.д. Полученная в результате композиция будет менее текучей и станет в некоторой степени липкой. Конечный пользователь будет вынужден, помимо прочего, добавлять корректирующий вспомогательный материал (и нести связанные с этим дополнительные расходы и соответствующий риск вторичного эффекта композиции в целом) и/или вводить дополнительную воду (таким образом нанося ущерб консистенции и вызывая связанные с этим риски). Такие композиции будут использоваться в качестве композиций среднего качества, называемых выше термином «пластические».

С другой стороны, использование наполнителя, а именно GCC низкого качества, приведет к композиции, которая выходит из смесителя в форме липких гранул. Их можно использовать только для сухих бетонных композиций, которые не представляют собой часть настоящего изобретения.

Это испытание будет достаточным для специалиста в данной области техники, чтобы оценивать исходный материал (материалы) на основе GCC и/или PCC.

То же самое действительно с соответствующими изменениями при использовании PCC или смеси GCC/PCC.

Чтобы предоставить специалисту в данной области техники полезное руководство и информацию о значении терминов «низкокачественный», «среднекачественный или «высококачественный» (HP) относительно наполнителя, ниже приведена таблица A с описанием десяти наполнителей от A до K, имеющих различное происхождение и морфологию (как предусмотрено для характеристики специалистом в данной области техники), которые были испытаны в отношении разнообразных свойств и качеств или недостатков, причем на каждой строчке дана классификация качества: «низкое», «среднее» или «высокое».

Таблица A
Характеристики наполнителей, имеющих «низкое», «среднее» и «высокое» качество, и их внешнего вида
Условное обозначение средств для обработки	Геологическое описание (возраст)	Тип	Медианный диаметр частиц d50	Удельная поверхность по Блейну	Содержание примесей (по анализу с метиленовым синим)	(3 г)	(4 г)	Оценка качества	Визуальная оценка внешнего вида композиции
A	Белые меловые фации (90 млн лет)	Мел	1,0	>1400	2,0	Пластический внешний вид	220	Низкое	Медленная очень густая
B	Белые меловые фации (90 млн лет)	Мел	2,2	1120	2,7	280	340	Среднее	Густая
C	Ургонские фации (115 млн лет)	Кальцит	3,1	1171	0,3	200	290	Низкое	Медленная густая
D	Биокластические фации (160 млн лет)	Кальцит	6,0	720	1,0	Пластический внешний вид	338	Среднее	Пластическая
E	Ургонские фации (115 млн лет)	Кальцит	6,5	395	0,3	460	475	HP	Текучая
G	Верхние юрские фации (130 млн лет)	Мрамор	17,0	363	0,3	Сухой внешний вид	365	Среднее	Медленная тяжелая
H	Верхние юрские фации (120 млн лет)	Мрамор	13,4	385	0,3	337	413	Низкое	Медленная вязкая
	H+5%B	X	X	X	X	190	390	Среднее	Медленная вязкая
I	H+15%B	X	X	X	X	427	436	Высокое	Текучая
K	H+20% B	X	X	X	X	340	410	Среднее	Текучая густая

Используют 3 г или соответственно 4 г суперпластификатора Premia 196, который поставляет на продажу фирма CHRYSO и который представляет собой товарный продукт в концентрации 25,3% от сухой массы цемента (при измерении сухого экстракта согласно стандарту EN 480-8).

В указанной таблице A «+15% B», очевидно, означает добавление 15% продукта B для изготовления смеси или композиции, причем проценты означают соотношение сухой массы добавки и сухой массы смеси.

Аналогичным образом столбцы «3 г» и «4 г» означают, что добавлено соответственно 3 или 4 г указанного суперпластификатора по отношению к сухой массе одного цементного компонента.

«Млн лет» означает «миллионов лет» (возраст горной породы).

«Содержание примесей» означает результат испытания на чистоту с метиленовым синим.

Это введение настоящей заявки четко показывает необходимость улучшенных систем или композиций цемента, строительного раствора или бетона, имеющих улучшенную компактность (максимально возможное процентное содержание сухого материала), улучшенную текучесть (то есть образуется нелипкая «пластина» или «конус» большого диаметра в описанном выше испытании, причем, чем больше диаметр, тем выше текучесть), а также, вообще говоря, определенно улучшенную «технологичность» (технологичность представляет собой пригодность цементной или бетонной композиции для изготовления, переработки, обращения и использования для получения высококачественного или «высокотехнологичного» бетона) и значительно улучшенную «воспроизводимость» свойств конечного продукта, в частности, на уровне конечного пользователя.

Очевидно, некоторые из этих желательных свойств являются противодействующими и, например, следует ожидать, что высокое процентное содержание сухого материала приведет к неудовлетворительным результатам в испытании текучести.

Решаемая техническая проблема (проблемы)

Основная задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать способ, предназначенный для изготовления улучшенных «высококачественных» текучих систем или композиций цемента, строительного раствора или бетона, имеющих улучшенную компактность (максимально возможное процентное содержание сухого материала), улучшенную текучесть (то есть образуется нелипкая «пластина» или «конус» большого диаметра в описанном выше испытании, причем, чем больше диаметр, тем выше текучесть), а также, вообще говоря, определенно улучшенную «технологичность» (технологичность представляет собой пригодность цементной или бетонной композиции для изготовления, переработки, обращения и использования для получения высококачественных или «высокотехнологичных» систем или композиций цемента, строительного раствора или бетона).

Еще одно свойство, которое отсутствует на предшествующем уровне техники, несмотря на его высокую потребность в промышленности, представляет собой «воспроизводимость» свойств конечных систем.

Неожиданно было обнаружено, что согласно настоящему изобретению данный набор задач можно решить, обрабатывая наполнитель (наполнители) определенным образом, как описано ниже, при использовании лишь незначительных количеств средств для обработки и получая весьма выразительный технический эффект.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение представляет собой, в первую очередь, способ изготовления определенных выше композиций или систем цемента/строительного раствора/бетона (для простоты далее называются «цементные» композиции или системы) общеизвестного типа, как определено выше, содержащих наполнитель (наполнители), в которых наполнитель (наполнители) представляет (представляют) собой или содержит (содержат) «наполнитель (наполнители) на основе карбоната кальция», как определено выше, отличающийся тем, что он включает, по меньшей мере, одну стадию, где указанный наполнитель на основе карбоната кальция (наполнители) обрабатывают эффективным для обработки количеством, по меньшей мере, одного средства для обработки, содержащего или представляющего собой суперпластификатор (суперпластификаторы).

Данная обработка предусмотрена только для части наполнителя (наполнителей), представляющей собой материал (материалы) на основе карбоната кальция, а, например не для других зернистых или волокнистых наполнителей, если они существуют, которые считаются инертными в данном процессе.

Этот предпочтительный вариант или наилучший режим называется термином «предварительная обработка» или эквивалентно «предварительный режим» (в таблицах 1-6, которые соответствуют лабораторным экспериментам, где наполнители предварительно обрабатывают в небольшом лабораторном смесителе).

Следует отметить, что испытания «Lödige», упомянутые в указанных таблицах, также представляют собой испытания предварительной обработки согласно настоящему изобретению, но выполненные с использованием хорошо известного промышленного смесеприготовительного устройства, так называемого оборудования фирмы Lödige.

Термин «представляющий собой или содержащий» означает, что наполнители могут содержать материал (материалы) на основе карбоната кальция, необязательно смешанный (смешанные) с не вносящими помех наполнителями, и что средство (средства) для обработки может (могут) представлять собой исключительно суперпластификатор (суперпластификаторы) или смеси суперпластификатора (суперпластификаторов) и не вносящих помех пластификатора (пластификаторов) (как определено ниже) и/или обычных инертных добавок.

Термины «степень эффективной обработки» или «эффективное поверхностное покрытие частиц или зерен наполнителей» «или «эффективно обработанный», использованные авторами в настоящей заявке, означают, что, по меньшей мере, 50, предпочтительно, по меньшей мере, 60 или лучше, по меньшей мере, 80 или 90% или еще лучше ближе к 100% поверхности частиц наполнителя (наполнителей) подвергали физико-химическому взаимодействию с суперпластификатором (суперпластификаторами). На момент подачи настоящей заявки это физико-химическое взаимодействие понятно не в полной мере и только его эффекты и результаты надлежащим образом определены и коррелированы с суперпластификатором (суперпластификаторами) для обработки, но, не ограничиваясь какой-либо теорией, заявитель считает, что указанное взаимодействие или «обработка» представляет собой обработку поверхности или обработку с нанесением «поверхностного покрытия», что включает ионные, физические, механические и/или химические виды обработки и использование указанного взаимодействия (взаимодействий). Таким образом, эта эффективная обработка или степень обработки должна быть достаточно значительной, чтобы охватывать указанную процентную долю поверхности частиц, как далее будет разъяснено и описано более подробно.

Термин «поверхностное покрытие» означает, что суперпластификаторы, по мнению заявителя, без ограничения теорией, принимают участие во взаимодействии потенциалов электрических зарядов с ионными зарядами поверхности наполнителя, что способствует фиксации суперпластификатора на поверхности и/или вблизи поверхности, и таким образом уменьшается «доступная» поверхность частиц и указанная обработка не обеспечивает насыщения поверхности зерен.

Этому соответствует «разблокирование» частиц или зерен, что сначала «инициирует» и затем развивает свободу подвижности частиц относительно друг друга.

Это представляет собой не процесс псевдоожижения, а «инициирующее действие», приводящее к процессу разблокирования или внезапному устранению взаимодействия/трения между частицами, без которого невозможно достижение остальных свойств и, в частности, требуемой текучести.

Считается, что эта «инициируемая» таким способом функция «разблокирования» представляет собой один из наиболее важных параметров, позволяющих оценить соответствующую «обработку» или «поверхностное покрытие».

Термин «содержащий» в настоящей заявке означает, что средство для обработки может содержать исключительно суперпластификатор (суперпластификаторы) (один или несколько, смешанных друг с другом, предпочтительно один) или смеси суперпластификатора (суперпластификаторов), которые не проявляют взаимодействия друг с другом (то есть оказываются неспособными в значительной степени влиять на вышеупомянутую «обработку»), включая количество или соотношение известного пластификатора (пластификаторов) для цели снижения расходов, как ниже разъясняется более подробно.

1. Согласно наилучшему варианту осуществления настоящего изобретения, как определено в настоящее время, указанный наполнитель (наполнители) эффективно обрабатывают перед введением в смесеприготовительное устройство («предварительная обработка», также называемая «первоначальной» в таблицах 1-6), например, используя внешнее смесительное лабораторное оборудование; в промышленном масштабе такую предварительную обработку можно осуществлять, используя промышленное устройство, такое как смеситель Lödige, или любое другое промышленное смесеприготовительное оборудование, известное в технике.

2. Согласно менее предпочтительному варианту осуществления указанный наполнитель (наполнители) обрабатывают после введения в смесеприготовительное устройство («внутренняя обработка»). В таком случае указанный наполнитель (наполнители) эффективно обрабатывают после введения в смесеприготовительное устройство («внутренняя обработка») наполнителем (наполнителями), и эффективное для обработки количество средства (средств) для обработки вводят в смесеприготовительное устройство одновременно или таким образом, что наполнитель (наполнители) и эффективное количество средства (средств) для обработки поступают раздельно, но очень близко по месту и времени.

3. Согласно еще одному варианту осуществления указанный наполнитель (наполнители) эффективно обрабатывают частично перед введением в смесеприготовительное устройство («частичная предварительная обработка»), например, используя хорошо известное оборудование Lödige, и частично после введения в предварительно обработанном состоянии в указанное смесеприготовительное устройство, причем всего две частичные обработки являются «эффективными» в отношении степени обработки, поверхностного покрытия и т.д., как определено выше, причем в «смешанной обработке» вторую часть или количество средства (средств) для обработки вводят в смесеприготовительное устройство одновременно с предварительно обработанными наполнителями или таким образом, что предварительно обработанный наполнитель (наполнители) и вторая часть средства (средств) для обработки поступают раздельно, но очень близко по месту и времени.

Когда наполнитель (наполнители) предполагается обрабатывать, по меньшей мере, частично внутри смесеприготовительного устройства («смешанная обработка»), специалист в данной области техники понимает, что соответствующее количество или соотношение суперпластификатора (суперпластификаторов) для обработки требуется добавлять непосредственно в указанное смесеприготовительное устройство или смешивать с рассматриваемым наполнителем непосредственно перед введением в смесеприготовительное устройство, используя в последнем случае, например, взвешивающее устройство («весы»), которое установлено непосредственно перед вводом порошкообразных продуктов в смесеприготовительное устройство. Термин «непосредственно перед» легко понять как такое место и время, когда наполнитель (наполнители) и средства для обработки не имеют возможности или времени для взаимного смешивания, что могло бы вызвать начало обработки. Хороший пример представляют собой весы, на которые два порошка помещают вместе и затем почти немедленно вводят в смесеприготовительное устройство без предварительного приготовления смеси.

Значительно более предпочтительно выбирать место и время введения указанного соотношения средства для обработки максимально близко, насколько это возможно, к месту и времени введения частично обработанного наполнителя (наполнителей) таким образом, чтобы не происходило разбавления ранее введенными продуктами, которые уже присутствуют в смесеприготовительном устройстве (такими, как песок, гравий, вода для смешивания, необязательно обычные добавки), чтобы средство для обработки было в полной мере доступным для наполнителя (наполнителей).

Это также является верным в отношении варианта «внутренней обработки».

По существу, в обоих вариантах, если место и время введения наполнителя чрезмерно удалены от места и времени введения средства для обработки, независимо от порядка введения возможен переход в режим обработки, которая является чрезмерно поздней; фактически это приводит к возможному «расходованию» средства для обработки на другие ингредиенты перед введением наполнителя или в том случае, если наполнитель вводят в первую очередь, это приводит к последующей обработке, то есть к режиму «последующего введения» в таблицах 1-6 (при «последующем введении» средства (средств) для обработки через определенное время после введения наполнителя, как будет видно из таблиц 1-6 и фиг.1-6, результаты оказываются значительно ниже, чем в случае предварительной обработки, смешанной обработки или внутренней обработки согласно настоящему изобретению).

Любое последующее введение должно быть исключено.

Настоящее изобретение также включает промышленный вариант осуществления, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть эффективного количества суперпластификатора (суперпластификаторов) для обработки или все указанное эффективное количество смешивают с наполнителем (наполнителями), используя взвешивающее устройство («весы»), ведущее к смесеприготовительному устройству. Это можно рассматривать как одновременное введение или «почти одновременное» введение.

Кроме того, согласно настоящему изобретению можно предусмотреть способ, в котором часть наполнителя (наполнителей) подвергают эффективной «предварительной обработке», а вторую часть наполнителей эффективно обрабатывают «внутри» смесеприготовительного устройства.

Некоторые из описанных выше вариантов осуществления, очевидно, являются усложненными и/или для них требуется дополнительное оборудование или модификация существующего оборудования. Таким образом, они являются значительно менее предпочтительными, причем наиболее предпочтительным является вариант осуществления с предварительной» или первоначальной обработкой.

В настоящее время «наилучший вариант осуществления», который исключает указанные недостатки, очевидно представляет собой приготовление предварительно обработанного наполнителя, который затем доставляют конечному пользователю и вводят в неизменном виде в смесеприготовительное устройство, наиболее предпочтительно после введения воды для смешивания, песка и гравия, если они присутствуют, чтобы обеспечивать последующее приготовление смеси обычным принятым в данной отрасли способом (отличие заключается в том, что в настоящем изобретении наполнитель является обработанным, что отсутствует на предшествующем уровне техники).

Настоящее изобретение также включает такой предварительно обработанный «наполнитель (наполнители) на основе карбоната кальция» в качестве нового промышленного продукта, который таким образом доставляют конечному пользователю, необязательно после какой-либо обработки, обеспечивающей упрощение транспортировки.

Как известно, в лабораторных испытаниях вследствие небольших используемых объемов или загрузок иногда сначала помещают некоторое небольшое количество «пластифицирующих добавок» на дно лабораторного перемешивающего устройства, причем некоторые из этих пластифицирующих добавок могут представлять собой суперпластификаторы, но многие не являются ими. Однако, даже когда присутствуют некоторые небольшие количества суперпластификаторов в качестве «пластифицирующих добавок», они не могут «обрабатывать» наполнители «эффективно», как в настоящем изобретении, то есть согласно приведенному выше определению. По сущ