CN120677135A

CN120677135A - 建筑粘结剂和相关建筑材料

Info

Publication number: CN120677135A
Application number: CN202380094716.XA
Authority: CN
Inventors: M·诺伊维尔; M·梅尔塞; J·克拉默德维拉德; V·特林卡尔
Original assignee: Ma Teerapu
Current assignee: Ma Teerapu
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2025-09-19
Also published as: EP4638383A1; FR3144132B1; FR3144132A1; WO2024133971A1

Abstract

本发明特别涉及一种建筑粘结剂，其包含大于10重量%的一种或多种生粘土基质，至少8重量%的一种或多种活化剂，所述一种或多种活化剂优选包含熟料，至少两种前体，和至少一种抗絮凝聚合物，所述至少两种前体包含至少一种煅烧粘土基质和至少一种其他前体，所述建筑粘结剂包含至少2重量%的一种或多种煅烧粘土基质。本发明还涉及制备这种建筑粘结剂的方法和基于这种粘结剂的建筑材料。

Description

建筑粘结剂和相关建筑材料

技术领域

本发明涉及建筑领域，并且更具体地涉及低碳建筑材料领域。特别地，本发明涉及一种建筑粘结剂，其包括生粘土基质、活化剂和至少两种包括煅烧粘土基质的前体。此外，本发明涉及由根据本发明的建筑粘结剂生产的建筑材料。

背景技术

下面将描述开发本发明的已知现有技术。

水泥是世界上消耗第二大的资源，全世界每年生产超过40亿吨。这种消耗在不断增长的住房和基础设施需求的推动下不断增加。水泥特别用于制造依赖于水泥质材料作为粘结剂的砌体单元。由于世界上大多数国家新基础设施的不断发展，对建筑粘结剂，特别是用于形成波特兰水泥的原材料的供应存在不断的需求。然而，波特兰水泥的生产和使用与高环境足迹相关。建筑领域中使用的水泥一般是波特兰水泥。它是一种水硬性粘结剂，当与水混合时，硬化并凝固。硬化后，水泥即使在暴露于水时也保持其强度和稳定性。世界范围内使用了各种各样的水泥。然而，所有常规水泥都包括熟料（clinker），其百分比范围从对于一些高炉水泥的5%到对于波特兰水泥的95%的最小值，波特兰水泥是当今世界上最广泛使用的水泥。熟料通过烧制约80%石灰石和20%硅铝酸盐（例如粘土）的混合物来生产。这种烧制（称为熟化（clinkerization））通常在超过1200℃的温度下进行，因此这种水泥制备过程涉及高能耗。此外，石灰石化学转化成石灰也释放二氧化碳。因此，水泥工业产生约8%的全球CO₂排放。

实际上，据估计，波特兰型建筑粘结剂的制造平均产生0.8 kg CO₂/kg生产的波特兰水泥熟料。因此，已经开发了各种解决方案来尝试至少部分地替代用于形成波特兰型水泥的建筑粘结剂的某些组分。这些解决方案主要旨在减少碳足迹。

直到最近，粘土一直被避免使用，因为低浓度足以与混凝土中使用的超塑化剂如PCEs产生负面相互作用。因此，在混凝土中，生粘土长期以来被认为是例如由骨料（例如砂）带来的杂质。低粘土含量抑制增塑剂和超增塑剂的作用，并且对混凝土的水需求具有负面影响。这引起获得给定流动所需的水量的急剧增加，导致硬化产品上机械性能的损失。然而，最近已经表明，由甚至在添加填料之前添加的生粘土制备建筑粘结剂可以允许产生具有高水平机械强度的建筑材料（WO22157209、EP3932886、WO20178538、WO20141285）。

从那时起，正在开发含有大量生粘土的新型建筑粘结剂和材料，并允许显著降低碳足迹。

为了促进它们的民主化，这些低碳解决方案必须能够在早期具有高机械抗性，使得工业方法可用这些低碳解决方案代替波特兰水泥而没有后果。因此，需要基于在早期（1天）具有改善的机械性质的生粘土的新型建筑材料。

发明内容

本发明旨在克服这些缺点。出于提供对本发明的基本理解的目的，以下呈现了本发明的所选方面、实施方案和实（施）例的简化概述。然而，本发明的发明内容不构成本发明的所有方面、实施方案和实（施）例的详尽概述。发明内容的唯一目的是以简明的形式呈现本发明的所选方面、实施方案和实（施）例，作为对发明内容之后的本发明的方面、实施方案和实（施）例的更详细描述的介绍。

本发明特别涉及一种建筑粘结剂，其包括大于10重量%的生粘土基质（一种/多种）、至少8重量%的活化剂（一种或多种）（优选所述活化剂包括熟料）、至少两种前体和至少一种抗絮凝聚合物，所述至少两种前体包括至少一种煅烧粘土基质和至少一种其他前体，所述建筑粘结剂包括至少2重量%的煅烧粘土基质（一种/多种）。如稍后将详述的，这些质量比例优选相对于建筑粘结剂的干重计算。

优选地，生粘土基质、煅烧粘土基质和活化剂的存在量使得：

- 煅烧粘土基质和生粘土基质之间的按重量计的质量比包含在0和0.66之间，不包括端值，和

- 煅烧粘土基质和活化剂之间的按重量计的质量比包含在0和0.40之间，不包括端值。

更优选地，生粘土基质、煅烧粘土基质和活化剂的存在量使得：

煅烧粘土基质和生粘土基质之间的按重量计的质量比包含在0和0.33之间，不包括端值，和

煅烧粘土基质和活化剂之间的按重量计的质量比包含在0和0.20之间，不包括端值。

申请人已经开发了一种具有改进的早期机械强度的低碳建筑粘结剂。与CEM I或CEM III A型建筑粘结剂相比，所开发的粘结剂在28天时可具有稍微降低的机械强度。另一方面，如实施例中所示，与CEM III A相比，根据组成，使用根据本发明的建筑粘结剂的建筑材料的早期机械强度改进了大于18%至大于50%。

实际上，在生粘土基质和另外的前体（例如炉渣）的存在下，用煅烧粘土基质（例如偏高岭土）代替部分活化剂允许提高早期的机械抗性。

根据建筑粘结剂的其他任选特征，建筑粘结剂可任选地单独或组合地包括以下特征中的一个或多个：

- 相对于建筑粘结剂的干重，其包括至少25重量%的生粘土基质。这种量的生粘土基质的存在允许减少粘结剂的环境足迹。此外，当与煅烧粘土基质和至少一种其他前体组合时，它允许改进早期的Rc。

- 活化剂选自：熟料、CEM I；石灰、硅酸盐如硅酸钠和碳酸盐如碳酸钠；或其组合。如实施例中所示，CEM I与生粘土基质、煅烧粘土基质和另外的前体的组合允许改进早期的Rc。

- 其包括至少30重量%的活化剂，优选至少30重量%的CEM I作为活化剂；相对于建筑粘结剂的干重。如实施例中所呈现，CEM I与生粘土基质、煅烧粘土基质和另外的前体的组合允许改进早期的Rc。

- 其包括至多50重量%的CEM I；相对于建筑粘结剂的干重。

- 其包括至多15重量%的煅烧粘土基质；相对于建筑粘结剂的干重。如实施例中所呈现，煅烧粘土基质的含量降低可有利于早期的Rc。

- 其包括至少10重量%的所述至少一种其他前体；相对于建筑粘结剂的干重。如实施例中所示，煅烧粘土基质与生粘土基质和另外的前体的组合有利于早期的Rc。

- 其包括至多25重量%的至少一种其他前体；相对于建筑粘结剂的干重。

- 所述至少一种其他前体选自：炉渣，例如高炉炉渣、钢制品炉渣、冲天炉炉渣；飞灰；天然火山灰；硅粉（silica fumes，硅灰）；微粉化石灰石填料；硅质填料；微粉化硅质填料，例如玻璃粉；合成球霰石；硅藻土；磨碎的炉渣或其组合。

- 所述至少一种其他前体选自：高炉炉渣、微粉化石灰石填料；球霰石，例如微米或纳米球霰石；或其组合。

- 煅烧粘土基质和所述至少一种其他前体的存在量使得煅烧粘土基质和所述至少一种其他前体之间的按重量计的质量比包含在0和0.50之间（不包括端值）。如实施例中所示，这有利于早期的Rc。

- 煅烧粘土基质和生粘土基质以这样的量存在，使得煅烧粘土基质和生粘土基质之间的按重量计的质量比包含在0和0.33之间（不包括端值）。如实施例中所示，这有利于早期的Rc。

- 煅烧粘土基质和活化剂存在的量使得煅烧粘土基质和活化剂之间的按重量计的质量比包含在0和0.20之间（不包括端值），优选活化剂包括熟料，并且煅烧粘土基质和熟料存在的量使得煅烧粘土基质和熟料之间的按重量计的质量比包含在0和0.20之间（不包括端值）。如实施例中所示，这有利于早期的Rc。

- 活化剂和前体存在的量使得活化剂和前体之间的干重质量比小于或等于2。如实施例中所示，这有利于早期的Rc。

根据另一个目的，本发明涉及制备根据本发明的建筑粘结剂的方法。特别地，该方法可包括混合建筑粘结剂的成分的步骤，然后是添加水的步骤。

根据另一个目的，本发明涉及由根据本发明的建筑粘结剂形成的建筑材料。

附图说明

通过阅读以下描述并参考附图，将更好地理解本发明的其他特征和优点，附图是出于说明性目的并以非限制性方式给出的。

[图1]示出了根据本发明的实施方案的制造方法的示意性说明图。以虚线勾勒的步骤是任选的。

附图不一定遵守比例，特别是在厚度方面，并且这是出于说明的目的。

参考根据本发明的实施方案的方法的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。在附图中，流程图和框图示出了根据本发明的各种实施方案的系统和方法的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可表示实现指定的逻辑功能的系统、设备、模块。在一些实现方式中，与框相关联的功能可以与图中所指示的顺序不同的顺序出现。例如，连续示出的两个框实际上可基本上同时执行，或者这些框有时可以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可由执行指定功能或动作的专用硬件系统来实现。

具体实施方式

下面，在呈现现有技术的缺点之前，描述本发明的概述和相关词汇，然后更详细地示出本发明如何克服这些缺点。

在说明书的其余部分中，本发明含义内的术语“粘结剂”或“建筑粘结剂”可理解为允许确保材料彼此附聚的配制物，特别是在凝固期间，然后使建筑材料硬化。因此，它特别允许确保砂和建筑材料的其他成分与粘结剂的成分的附聚。根据本发明的粘结剂尤其是水硬性粘结剂，也就是说硬化在与水接触时发生。

在本发明的含义内，表述“粘土基质”可对应于基于具有层状结构的页硅酸盐、水合硅酸盐或硅铝酸盐的一种或多种岩石材料，所述粘土基质至少部分地由细颗粒组成，所述细颗粒通常源自具有三维骨架的硅酸盐的改变或源自过饱和流体的沉淀。粘土基质因此可包括这样的岩石材料的混合物，其可例如包括高岭石、蛇纹石、叶蜡石、滑石、蒙脱石、蛭石、伊利石、海绿石、云母、绿泥石、坡缕石、海泡石、间层材料或其混合物（AlainMeunier.Clays,2005）。此外，粘土基质可包括壤土或粉砂。粘土基质可来自但不限于建筑工地弃土，采石场细粒，粘土-石灰石细粒，洗涤细粒，粘土污泥，剥离材料，粘土质挖掘材料如挖掘的土，或沉积物，包括疏浚沉积物和纹泥，页硅酸盐岩石和alterites例如浊积岩，泥灰岩，泥质岩，皱边岩，红土，片岩，云母片岩。

出于本发明的目的，表述“生粘土基质”可对应于未经历煅烧步骤的粘土基质。例如，这对应于未经历大于300℃、优选大于200℃且更优选大于150℃的温度升高的粘土基质。实际上，生粘土基质可经历加热干燥步骤，该步骤需要通常基本上等于或小于150℃的温度升高，但没有煅烧步骤。生粘土基质可优选包括岩石材料的混合物，所述岩石材料可例如包括高岭石、蛇纹石、叶蜡石、滑石、蒙脱石、蛭石、伊利石、海绿石、云母、绿泥石、坡缕石、海泡石、间层岩石或其混合物，以及壤土。出于本发明的目的，表述“煅烧粘土基质”可对应于已经经历煅烧步骤的粘土基质。例如，这对应于粘土基质，其已经经历超过300℃，优选超过500℃和更优选超过700℃的温度升高。煅烧粘土基质可由岩石材料的混合物形成，所述岩石材料可包括例如高岭石、伊利石、蒙脱石、云母如白云母、膨润土、绿泥石、蛭石或其混合物，以及壤土。

出于本发明的目的，“抗絮凝剂”可对应于能够解离聚集体（骨料）和胶体的化合物，特别是在水性悬浮液中。例如，抗絮凝剂已经用于钻井或石油提取的背景中以使粘土更具流动性并促进提取或钻井。表述“有机抗絮凝剂”可对应于包括至少一个碳原子和优选至少一个碳-氧键的抗絮凝剂。为了本发明的目的，表述“抗絮凝剂聚合物”可对应于包括至少一个单体重复的抗絮凝剂。

表述“波特兰水泥”是指主要由水硬性硅酸钙组成的水硬性粘合剂，其凝固和硬化通过与水的化学反应成为可能。波特兰水泥通常包含至少95重量%的熟料和最多5重量%的次要成分，例如碱质（alkalis）（Na₂O、K₂O）、氧化镁（MgO）、石膏（CaSO₄·2H₂O）或各种痕量的金属。例如，波特兰水泥可指CEM I，其通常包含95重量%的磨碎的熟料和5重量%的磨碎的石膏。

术语“熟料”可指水泥的成分，并且来自由约80重量%的石灰石和20重量%的铝硅酸盐（例如粘土）组成的混合物的烧制。这种烧制，熟化，通常在超过1200℃的温度下进行，这是特别耗能的并且产生高温室气体排放。熟料通常被研磨，并且然后可与高炉炉渣混合以生产复合水泥。

表述“生土”可指颗粒状矿物材料，例如，衍生自沉积岩或沉积沉积物。根据其组成或来源，生土具有不同的名称。生土可例如是指粘土、砂质粘土、壤质粘土、粘土质壤土、细粘土质壤土、砂质粘壤土、壤土、细粘土壤土、细壤土、极细壤土、砂质壤土、壤质砂质、粘土质砂质和砂质土壤。生土还可指（覆盖层（overburden）或生产）废岩石、覆盖层粘土、挖掘的土，例如挖掘的粘土质土、来自污水处理厂的粘土质砂、污泥或沉积物。

在本发明的含义内，表述“挖掘的粘土质土壤”对应于在为了建造、建筑或回填而挖掘地面的步骤之后获得的粘土质土壤，例如在沉积物疏浚、开垦和/或土方作业期间。特别地，在本发明的含义内，挖掘的粘土质土壤可或可不移动到挖掘地点之外。优选地并且根据本发明的优点，挖掘的土壤用于挖掘地点或小于500km，优选小于200km，更优选小于50km的距离。因此，根据本发明的方法可包括在其用于该方法之前去除生土壤并在小于500km的距离上运输生土壤的步骤。此外，有利地，在本发明的框架内的挖掘的粘土质土壤是原始挖掘的粘土质土壤，也就是说它没有经历煅烧步骤。特别地，也就是说，它没有经历任何先前的热处理。例如，这对应于未经历大于300℃、优选大于200℃并且更优选大于150℃的温度升高的粘土质土壤。实际上，生粘土质土壤可经历干燥步骤，该干燥步骤需要通常基本上等于150℃的温度升高，但没有煅烧步骤。煅烧步骤可例如对应于在高于600℃下数秒的热处理。挖掘的粘土质土壤可具有不同的粒度分布。在本发明的上下文中，挖掘的粘土质土壤可含有根据ASTM D422-63标准或ASTM D6913-04（2009）标准测定的尺寸大于2μm、优选大于20μm、优选大于50μm并且例如大于75μm的颗粒。优选地，挖掘的粘土质土壤不含任何根据NFEN 933-1标准测定的尺寸大于2cm的聚集体（骨料），优选不含尺寸大于0.5 cm的聚集体。该颗粒尺寸尤其可在解聚和/或研磨之后评估。

术语“砂”可指源自岩石崩解的颗粒，其尺寸包含在0.063 mm和2mm之间。

术语“壤土”可指粒度介于粘土和砂之间（介于约2和63微米之间）的颗粒。

术语“微粉化”可指已经经历旨在将其转化为一组微米颗粒（即具有包含在1μm和200μm之间的D50）的操作的建筑粘结剂的组分。

术语“纳米”可指D50包含在1nm和200nm之间的建筑粘结剂的组分。

术语“D50”是指50%（按体积或质量计，优选按质量计）的晶粒、颗粒、聚集体（骨料）或沉积物小于给定直径时的中值直径。例如，如果筛分和沉降分析方法表明D50=5.8mm，则样品中50%的颗粒（按体积或质量计，优选按质量计）大于5.8。D50通常用于表示一组颗粒的颗粒尺寸。D50优选根据NF ISO 11277（2020）标准、根据NF EN ISO 17892.4（2018）标准或根据ASTM D6913-04（2009）标准或特别是对于细颗粒标准ISO 13320：2020（例如D10或<65μm）测量。表述“粒度性质”或“粒度分布”或“颗粒尺寸分布”可对应于与颗粒尺寸分布有关的参数值，例如在生粘土基质或生土中。存在与颗粒尺寸分布有关的许多参数，例如D50、D10、D90。

在说明书的其余部分中，与粘结剂相关或与建筑材料相关的术语“重量%”必须理解为相对于粘结剂的干重的比例。干重对应于添加水（例如，对于建筑材料的形成是必需的）之前的重量。当重量%的值以区间的形式给出时，除非另有说明，否则包括端值。

在本发明的含义内，术语“基本上等于”对应于相对于比较值变化小于20%、优选小于10%、甚至更优选小于5%的值。

建筑业必须在应对社会和环境挑战的同时，逐步优化生产力。由于与常规波特兰水泥相比碳足迹减少，用于“石灰石煅烧粘土水泥”的称为LC3的建筑粘结剂或生粘土基建筑粘结剂变得越来越重要。然而，与常规波特兰水泥（CEMI）相比，这些解决方案可具有劣化的凝固时间，因此在早期（例如1天）具有劣化的机械强度。

面对这种观察，申请人已经开发了一种新的解决方案，以增加早期（例如1天）的机械抗性，同时进一步减少这种建筑材料的碳足迹。如稍后将详述的，所开发的解决方案基于粘结剂的制备，所述粘结剂包含生粘土和煅烧粘土的混合物以及活化剂、另外的前体和抗絮凝聚合物。

因此，根据第一方面，本发明涉及一种建筑粘结剂。

根据本发明的建筑粘结剂包括一种或多种生粘土基质、一种或多种活化剂、至少两种前体和至少一种抗絮凝聚合物。特别地，所述至少两种前体包括一种或多种煅烧粘土基质和至少一种其他前体，所述建筑粘结剂包括至少2重量%的煅烧粘土基质。

优选地，根据本发明的建筑粘结剂包括大于10重量%的生粘土基质，至少2重量%的煅烧粘土基质，至少8重量%的活化剂，至少一种抗絮凝聚合物，和至少一种其他前体。

生粘土基质

生粘土基质可例如包括选自伊利石、高岭石、蒙脱石、蛭石、绿泥石、蒙脱土、白云母、埃洛石、海泡石和坡缕石的至少一种矿物物质。

优选地，生粘土基质包括选自以下的至少两种类型的粘土：伊利石、高岭石、蒙脱石、蛭石、绿泥石、蒙脱土、白云母、埃洛石、海泡石、间层、叶蜡石、滑石、蛇纹石和坡缕石。这包括称为间层粘土的粘土，其是几种粘土的复杂组合。甚至更优选地，生粘土基质包括至少一种选自以下的矿物物质：高岭石、伊利石、蒙脱石、坡缕石、海泡石、绿泥石、蒙脱土和蛭石。

下表1示出了这些矿物物质的化学特征。

[表1]

根据优选的实施方案，根据本发明的用于建筑材料的粘结剂将包括至少两种不同类型的粘土，并且将包括蒙脱石（蒙脱石、膨润土、蒙脱土）、高岭石和/或伊利石。

粘土的类型可通过本领域技术人员已知的方法确定，例如在使用称为定向叶片法的方法（参见Thiry等-2013-Technique de preparation des minéraux argileux en vuede l'analysis par diffraction des rayons X et introductionàl'interprétationdes schemes）特定制备样品之后。特别地，可使用X射线衍射法。例如，可使用以下条件：

设备：衍射仪，例如BRUKER D8 ADVANCE（Bragg-Brentano几何结构）；例如具有以下设置：铜管（λkα1≈1.54Å）发生器功率：40kV，40mA；一级光学器件：0.16°固定狭缝；二次光学器件：2.5°Soller狭缝；LynXeye XE-T探测器

采集参数：从4°2θ扫描到90°2θ；扫描速度0.03°2θ/秒，计数时间：每节距480秒；旋转样品。

生粘土基质可优选至少部分地对应于挖掘的粘土质土壤，优选未煅烧的挖掘的粘土质土壤，例如经处理的原始挖掘的粘土质土壤。生粘土基质可有利地已经被处理，所述处理选自：研磨、分选、筛分和/或干燥。优选地，粘结剂中使用的生粘土基质已经被研磨。

有利地，生粘土基质可包括粉碎的生粘土。优选地，生粘土基质可具有小于或等于500μm，优选小于或等于250μm，更优选小于或等于100 μm或甚至更优选小于或等于50μm的D50。

此外，生粘土基质可具有大于或等于0.1μm，优选大于或等于1μ m，更优选大于或等于10μm或甚至更优选大于或等于20μm，更优选大于40μm的D50。这允许限制对专用于研磨的工业生产工具的约束。

更优选地，生粘土基质可具有包含在10μm和500μm之间，优选包含在15μm和250 μm之间，更优选包含在20μm和150μm之间或甚至更优选包含在20μm和50μm之间的D50。经研磨以达到这样的直径的粘土的存在可允许改进根据本发明的建筑粘结剂和建筑材料的性能。

有利地，生粘土基质可包括至少2重量%的壤土颗粒，优选至少4重量%，更优选至少6重量%。例如，生粘土基质可包括至多50%重量的壤土颗粒，优选至多30%重量，更优选至多20%重量。例如，生粘土基质可包括2重量%至50重量%的壤土颗粒，优选4重量%至30重量%，更优选6重量%至20重量%。壤土颗粒特别是具有包含在2 μ m和63 μ m之间的直径的颗粒。

生粘土基质可包括至少1重量%的砂，优选至少2重量%，更优选至少3重量%。例如，生粘土基质可包括至多70重量%的砂，优选至多50重量%，更优选至多40重量%。例如，生粘土基质可包括1%至70%重量的砂颗粒，优选2%至50%重量，更优选3%至40%重量。砂特别地对应于具有包含在63 μ m和2mm之间的直径的颗粒。

如上所述，在本发明的上下文中，建筑粘结剂包括大于10重量%的一种/多种生粘土基质，

例如，根据本发明的建筑粘结剂可包括至少11重量%的生粘土基质，优选至少15重量%的生粘土基质，更优选至少20重量%的生粘土基质，甚至更优选至少25重量%的生粘土基质。

根据本发明的建筑粘结剂可包括至多80重量%的生粘土基质，优选至多70重量%的生粘土基质，更优选至多60重量%的生粘土基质，甚至更优选至多50重量%的生粘土基质，例如至多40重量%的生粘土基质或甚至至多30重量%的生粘土基质。

通常，相对于建筑粘结剂的干重，根据本发明的建筑粘结剂可包括11重量%至80重量%的生粘土基质，优选15重量%至70重量%的生粘土基质，更优选20重量%至60重量%的生粘土基质，甚至更优选25重量%至50重量%的生粘土基质；例如25重量%至40重量%的生粘土基质，相对于建筑粘结剂的干重。

优选地，生粘土基质包括至少10%干重，更优选至少20%干重，甚至更优选至少30%干重的矿物学意义上的粘土含量。然而，可使用矿物学意义上的包括低粘土含量的生粘土基质。特别地，生粘土基质可对应于细粘土-石灰石或粘土-二氧化硅/石英颗粒，其包括至少50%干重的石灰石、二氧化硅或石英，优选至少60%，更优选至少70%或甚至更优选至少80%干重的石灰石、二氧化硅或石英。

有利地，所用的生粘土基质将具有小于10%，优选小于8%，更优选小于6%，并且甚至更优选小于4%的湿度。然而，优选地，所使用的生粘土基质将具有大于2%的湿度。粘土基质的湿度可如标准NF ISO 11465-1994年8月或标准ISO 12570：2000中所述测量。简言之，通过热干燥（热重分析）进行湿度水平的测定。

如上所述，根据本发明的建筑粘结剂包括至少两种不同的前体。特别地，它将包括至少一种煅烧粘土基质，其在本文中被认为是前体，以及不是煅烧粘土基质的另外的前体。

特别地，根据本发明的建筑粘结剂使得相对于建筑粘结剂的干重，前体包括至少4重量%的煅烧粘土基质和至少8重量%的至少一种其他前体。

一种/多种煅烧粘土基质

相对于建筑粘结剂的干重，根据本发明的建筑粘结剂包括至少2重量%的煅烧粘土基质。

例如，相对于建筑粘结剂的干重，根据本发明的建筑粘结剂可包括至少2重量%的煅烧粘土基质，优选至少3重量%的煅烧粘土基质，更优选至少4重量%的煅烧粘土基质。

相对于建筑粘结剂的干重，根据本发明的建筑粘结剂可包括至多20重量%的煅烧粘土基质，优选至多15重量%的煅烧粘土基质，更优选至多12.5重量%的煅烧粘土基质，甚至更优选至多10重量%的煅烧粘土基质。

通常，相对于建筑粘结剂的干重，根据本发明的建筑粘结剂包括2-20重量%的煅烧粘土基质，优选3-15重量%的煅烧粘土基质，更优选4-12.5重量%的煅烧粘土基质，甚至更优选4-10重量%的煅烧粘土基质。

存在许多制备煅烧粘土基质的方法，并且可存在许多不同的煅烧粘土基质。通常，煅烧粘土基质将在至少500℃，优选至少600℃的温度下经历煅烧步骤。

煅烧可为天然煅烧，例如对于来自天然火山灰岩的煅烧粘土基质。这种煅烧粘土基质通常由火山玄武岩凸出物或类似组成的凸出物形成。然而，优选地，煅烧是人为煅烧。

煅烧可为称为快速（flash，闪）煅烧的煅烧，其进行的时间小于1小时，优选小于1分钟，并且更优选小于1秒（例如，在初始温度升高后，在大于900℃的热源附近通常小于1秒）。替代地，热处理可进行数小时（例如至少3小时，优选至少4小时）。

热处理可以在回转窑、螺旋窑或煅烧塔中进行。有利地，所使用的煅烧装置由无碳能量提供动力和/或已经改装成例如100%电力。

此外，煅烧之后可为冷却步骤，例如每分钟至少3℃的冷却步骤。该冷却可例如以淬火的形式进行。

优选地，煅烧粘土材料是至少部分脱羟基的。因此，原始状态下的层状结构至少部分地被破坏，导致无序或甚至无定形的结构。此外，它具有火山灰活性。特别地，快速（flash）热处理可增加微晶的表面缺陷，并因此增加反应性位点的数量。

煅烧粘土基质可用上面已经提到的所有粘土基质形成。优选地，煅烧的生粘土基质包括高岭石、蒙脱石和/或伊利石。因此，优选地，煅烧粘土基质包括偏高岭土、偏蒙脱石或金属蒙脱石。

另外的前体

如上所述，根据本发明的建筑粘结剂包括至少一种其他前体，例如火山灰类型的前体，其不是煅烧粘土基质。

例如，所述至少一种其他前体可为炉渣、混凝土洗涤细粒、混凝土再循环细粒、天然或人造火山灰、灰分、片岩或其组合。

所述至少一种其他前体可例如包括炉渣例如高炉炉渣、钢制品炉渣或冲天炉炉渣、火山灰、飞灰、硅粉、来自植物材料的灰如稻灰、铝土矿残渣、石灰石填料如微粉化石灰石填料、硅质填料、微粉化硅质填料如玻璃粉、合成球霰石、硅藻质土（例如硅藻土）、磨碎的炉渣或其组合。特别地，钢制品炉渣可为电钢制品炉渣或氧转炉钢制品炉渣。

优选地，所述至少一种其他前体包括炉渣，例如高炉炉渣、钢制品炉渣或冲天炉炉渣。更优选地，所述至少一种其他前体由炉渣如高炉炉渣、钢制品炉渣或冲天炉炉渣组成。

优选地，石灰石填料包括天然石灰石，其主要由具有不同多晶型物的碳酸钙组成，例如方解石、球霰石和/或文石，但其还可包含一定量的碳酸镁和/或白云石。石灰石填料也可为天然泥灰岩。

所述至少一种其他前体尤其可为组合物，其包括至少30%干重的碳酸盐，碳酸钙或碳酸钾，优选至少30%干重的碳酸钙；更优选至少50%干重的碳酸钙；甚至更优选至少70干重%的碳酸钙。在该实施方案中，所述至少一种其他前体优选为由化学合成产生的前体。

存在于所述至少一种其他前体中的碳酸钙优选为球霰石形式。例如，碳酸钙因此可包含至少10重量%的球霰石；或至少20重量%的球霰石；或至少30重量%的球霰石；或至少40重量%的球霰石；或至少50重量%的球霰石；或至少60重量%的球霰石；或至少70重量%的球霰石；或至少80重量%的球霰石；或至少90重量%的球霰石；或至少95重量%的球霰石；或至少99重量%的球霰石。球霰石在水存在下形成文石。球霰石可通过本领域技术人员已知的任何方法获得。

特别地，所述至少一种其他前体是微粉化石灰石填料。也就是说，它包括小于100μm的颗粒形式的碳酸钙。有利地，所述至少一种其他前体包括碳酸钙，例如以球霰石形式，以D50值小于或等于25μm、优选小于或等于15μm、更优选小于或等于10μm并且甚至更优选小于或等于5 μm的颗粒形式存在。D50的测量可通过用于确定颗粒尺寸的任何常规方法进行，例如但不限于多检测器激光散射或激光衍射或筛分。优选地，D50的测量根据ISO 13320：2020标准进行。

根据本发明的建筑粘结剂可包括至少9重量%的所述至少一种其他前体，优选至少14重量%的所述至少一种其他前体，更优选至少16重量%的所述至少一种其他前体，甚至更优选至少19重量%的所述至少一种其他前体。

根据本发明的建筑粘结剂可包括至多35重量%的所述至少一种其他前体，优选至多30重量%的所述至少一种其他前体，更优选至多27.5重量%的所述至少一种其他前体，甚至更优选至多25重量%的所述至少一种其他前体。

通常，根据本发明的建筑粘结剂包括9重量%至35重量%的所述至少一种其他前体，优选14重量%至30重量%的所述至少一种其他前体，更优选16重量%至27.5重量%的所述至少一种其他前体，甚至更优选19重量%至25重量%的所述至少一种其他前体。

活化剂

如上所述，根据本发明的建筑粘结剂包括至少10重量%的活化剂。

用于根据本发明的建筑粘结剂中的活化剂可包括碱性活化组合物。

有利地，活化剂是碱性活化组合物。那么它优选包括至少一种碱，例如弱碱或强碱。碱性活化组合物可优选包括一种或多种pKa大于或等于8，更优选大于或等于10，更优选大于或等于12，甚至更优选大于或等于14的化合物。活化组合物可为或包括石灰、碳酸盐、水泥如波特兰水泥CEM I、复合水泥（CEM II）、高炉水泥（CEM III/A）、过硫酸盐或钙矾水泥、高铝水泥和符合标准NF EN 197-1和NF EN 197-4的复合水泥（CEM V/A）或符合标准NFEN 413-1的砌筑水泥（MC）。

用于根据本发明的建筑粘结剂中的活化剂可包括熟料、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、石膏（或其脱水形式的烧石膏和硬石膏）、氢氧化物、乳酸盐、有机磷酸盐、石灰及其组合。

根据本发明的建筑粘结剂可包括至少10重量%的活化剂；优选至少15重量%的活化剂；优选至少20重量%的活化剂，优选至少25重量%的活化剂，更优选至少30重量%的活化剂，甚至更优选至少35重量%的活化剂。

根据本发明的建筑粘结剂可包括至多60重量%的活化剂，优选至多55重量%的活化剂，更优选至多50重量%的活化剂，甚至更优选至多45重量%的活化剂。特别地，相对于建筑粘结剂的干重，它可包括至多40重量%的活化剂，更优选至多35重量%的活化剂。例如，相对于建筑粘结剂的干重，它可包括至多30重量%的活化剂。

通常，根据本发明的建筑粘结剂包括10重量%至60重量%的活化剂，优选15重量%至55重量%的活化剂，更优选20重量%至50重量%的活化剂，甚至更优选25重量%至45重量%的活化剂。

特别地，根据本发明的建筑粘结剂包括相对于建筑粘结剂的干重至多50重量%的熟料，优选相对于建筑粘结剂的干重至多45重量%的熟料，更优选相对于建筑粘结剂的干重至多40重量%的熟料，甚至更优选相对于建筑粘结剂的干重至多35重量%的熟料。熟料可有利地与石膏组合以形成活化剂。熟料可以研磨或微粉化形式使用。

然而，熟料的存在可有利于用建筑粘结剂生产的建筑材料的机械性质。因此，根据本发明的建筑粘结剂可包括相对于建筑粘结剂的干重至少10重量%的熟料，优选相对于建筑粘结剂的干重至少15重量%的熟料，更优选相对于建筑粘结剂的干重至少20重量%的熟料，甚至更优选相对于建筑粘结剂的干重至少25重量%的熟料。例如，相对于建筑粘结剂的干重，至少30重量%的熟料。

例如，根据本发明的建筑粘结剂包括相对于建筑粘结剂的干重10重量%至55重量%的熟料，优选相对于建筑粘结剂的干重15重量%至50重量%的熟料，更优选相对于建筑粘结剂的干重20重量%至45重量%的熟料，甚至更优选相对于建筑粘结剂的干重25重量%至40重量%的熟料。熟料可有利地与石膏组合以形成活化剂。

在本发明的上下文中使用的前体和活化剂将优选是不同的化合物。然而，可将前体和活化剂加入组合物以形成包含前体和活化剂的单一混合物形式的建筑粘结剂。这是例如当使用CEM II、CEM III、CEM IV或CEM V时的情况。

抗絮凝聚合物

如上所述，根据本发明的建筑粘结剂包括至少一种抗絮凝剂，优选有机抗絮凝剂。

一种或多种抗絮凝剂的存在可改善由建筑粘结剂形成的材料的性能。因此，有利地，根据本发明的粘结剂包括有机抗絮凝剂，有利地是抗絮凝聚合物。

根据本发明的建筑粘合剂可包括至少0.1重量%的抗絮凝聚合物，优选至少0.25重量%的抗絮凝聚合物，更优选至少0.5重量%的抗絮凝聚合物，甚至更优选至少0.75重量%的抗絮凝聚合物。

根据本发明的建筑粘合剂包括例如至多7重量%的抗絮凝聚合物，优选至多5重量%的抗絮凝聚合物，更优选至多4重量%的抗絮凝聚合物，甚至更优选至多3重量%的抗絮凝聚合物。

通常，根据本发明的建筑粘合剂可包括0.1重量%至7重量%的抗絮凝聚合物，优选0.25重量%至5重量%的抗絮凝聚合物，更优选0.5重量%至4重量%的抗絮凝聚合物，甚至更优选0.75重量%至3重量%的抗絮凝聚合物。

许多化合物可充当抗絮凝聚合物，并且许多通常是本领域技术人员已知的。

特别地，抗絮凝聚合物可包括一个或多个聚(氧乙烯)或聚(氧丙烯)链；聚(氧乙烯)或聚(氧丙烯)链具有至少1000g/mol的分子量。

优选地，抗絮凝聚合物选自：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或其组合。

在本发明的上下文中，抗絮凝聚合物特别是非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯醚。聚氧乙烯醚可例如选自：月桂基聚(氧乙烯)醚。

抗絮凝聚合物也可为阴离子试剂，例如阴离子表面活性剂。特别地，阴离子试剂可选自：磺酸盐，例如烷基芳基磺酸盐或木质素磺酸盐（例如木质素磺酸钠）；氨基醇；脂肪酸；腐殖酸盐（例如腐殖酸钠）；羧酸（R-COOH）；聚丙烯酸盐（例如聚丙烯酸钠或聚丙烯酸铵）；羧甲基纤维素及其混合物。

抗絮凝聚合物可为化合物的混合物，例如包括选自非离子抗絮凝剂和/或阴离子抗絮凝剂的至少两种化合物的混合物。

本发明不限于上述抗絮凝聚合物或其盐。可使用本领域技术人员已知的任何类型的有机抗絮凝剂代替上述抗絮凝聚合物。

根据本发明可使用的抗絮凝聚合物可采取固体形式或液体形式。

此外，抗絮凝聚合物可与互补化合物组合使用。这些互补化合物可例如包括烷醇胺、二醇、甘油、糖、碳水化合物酸、羧酸或它们的盐。

优选的烷醇胺例如选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇；单-、二-或三乙醇胺；异丙醇胺（1-氨基-2-丙醇、二乙醇异丙醇胺、乙醇二异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺）和N-烷基化乙醇胺如N-甲基二异丙醇胺或N-甲基二乙醇胺、四羟基乙基乙二胺、四羟基异丙基乙二胺，以及两种或更多种这些烷醇胺的混合物。

优选的二醇的实例是单乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇，五乙二醇，聚乙二醇，特别是具有一个或多个亚乙基单元的聚乙二醇，例如PEG 200，新戊二醇，己二醇，丙二醇，二丙二醇和聚丙二醇。

优选的糖的实例是属于单糖或二糖的组的糖。糖的实例包括但不限于来苏糖、古洛糖、甘油醛、苏糖、赤藓糖、木糖、核糖、阿拉伯糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、艾杜糖、半乳糖、壳二糖、塔洛糖、果糖、山梨糖、乳糖、棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳果糖、海藻糖、纤维二糖、异麦芽糖、阿洛糖、帕拉金糖、甘露二糖和木二糖。

在本发明的上下文中，优选的碳水化合物酸的实例是具有羧基的单糖。它可属于醛糖酸、熊果酮酸、糖醛酸或醛糖二酸类别之一。优选地，它是醛糖酸。碳水化合物酸的实例包括但不限于甘油酸、木糖酸、葡糖酸、抗坏血酸、神经氨酸、葡糖醛酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、酒石酸、mucilic酸和糖二酸。碳水化合物酸可为游离酸或盐的形式。

优选的羧酸的实例是草酸、丙二酸、己二酸、乳酸、柠檬酸和酒石酸。羧酸可为游离酸的形式或盐的形式。

优选质量比

如实施例中所示，申请人已经发现建筑粘结剂的成分之间的某些质量比允许在早期和28天时获得有利的机械抗性性质。

例如，某些比率允许在1天时获得高Rc（例如大于10MPa），同时在28天时保持Rc大于22.5 MPa、25MPa、30MPa、35MPa、40MPa；如根据标准NF EN 196-1测量的。

有利地，在根据本发明的建筑粘结剂中，煅烧粘土基质和所述至少一种其他前体的存在量使得煅烧粘土基质和所述至少一种其他前体之间的按重量计的质量比包含在0和0.50之间（不包括端值）。实际上，如实施例中所示，这样的比率允许在1d时获得高Rc（例如大于10MPa），同时保持28d时的Rc大于40MPa。

有利地，在根据本发明的建筑粘结剂中，煅烧粘土基质和生粘土基质的存在量使得煅烧粘土基质和生粘土基质之间的按重量计的质量比包含在0和1之间（不包括端值），优选在0和0.66之间（不包括端值），并且更优选在0和0.33之间（不包括端值）。实际上，如实施例中所示，这样的质量比允许在1d时获得高Rc（例如大于10MPa），同时保持28d时的Rc大于40MPa。

有利地，在根据本发明的建筑粘结剂中，煅烧粘土基质和活化剂的存在量使得煅烧粘土基质和活化剂之间的按重量计的质量比包含在0和1之间（不包括端值），优选在0和0.8之间（不包括端值），更优选在0和0.6之间（不包括端值），甚至更优选在0和0.4之间（不包括端值）。实际上，如实施例中所示，这样的质量比允许在1d时获得高Rc，同时在28d时保持高Rc。特别地，煅烧粘土基质和活化剂的存在量使得煅烧粘土基质和活化剂之间的按重量计的质量比包含在0和0.20之间（不包括端值）。实际上，如实施例中所示，这样的质量比允许在1d时获得高Rc（例如大于10MPa），同时保持28d时的Rc大于40MPa。当存在几种活化剂时，优选通过取组合物中活化剂的重量之和来计算质量比。

此外，在根据本发明的建筑粘结剂中，粘土基质和前体的存在量可使得粘土基质和前体之间以干重计的质量比大于或等于1，优选1-1.5。当存在几种前体时，优选通过取组合物的前体的重量之和来计算质量比。

此外，在根据本发明的建筑粘结剂中，活化剂和前体的存在量可使得活化剂和前体之间的干重质量比小于或等于3，优选1-3，更优选1.1-2.5。当存在几种活化剂时，优选通过取组合物中活化剂的重量之和来计算质量比。前体也是这种情况。

此外，在根据本发明的建筑粘结剂中，粘土基质和活化剂的存在量可使得粘土基质和活化剂之间的干重质量比大于或等于0.5，优选0.5-1，更优选0.5-0.75。

优选的组合物

如实施例中所示，根据本发明的建筑粘结剂允许实现根据标准NF EN 196-1测量的1天时至少6MPa的机械强度。优选地，根据本发明的建筑粘结剂允许实现根据标准EN196-1测量的在1天时至少8MPa，更优选在1天时至少9MPa，并且甚至更优选在1天时至少10MPa，例如在1天时至少11MPa的机械强度。

此外，如实施例中所示，根据本发明的建筑粘结剂允许实现根据标准NF EN 196-1测量的在28天时至少38MPa的机械强度。优选地，根据本发明的建筑粘结剂允许实现根据标准NF EN 196-1测量的在28天时至少39MPa，更优选在28天时至少40MPa，甚至更优选在28天时至少41MPa的机械强度。

用于实现这样的优选值的组合物如下所述。

本发明还涉及一种建筑粘结剂，包括：

- 大于10重量%的一种/多种生粘土基质，

- 至少10重量%的活化剂，优选至少10重量%的熟料，

- 至少2重量%的煅烧粘土基质/基质，

- 至少一种其他前体，优选选自高炉炉渣、冲天炉炉渣、钢制品炉渣、飞灰、天然火山灰、硅粉、微粉化石灰石填料；合成球霰石或其组合；和

- 至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；

相对于建筑粘结剂的重量。

本发明还涉及一种建筑粘结剂，包括：

- 大于20重量%的一种/多种生粘土基质，

- 20重量%至55重量%的熟料，

- 至少4重量%的一种/多种煅烧粘土基质，

- 至少8重量%的至少一种其他前体，优选选自高炉炉渣、冲天炉炉渣、钢制品炉渣、飞灰、天然火山灰、硅粉、微粉化石灰石填料；合成球霰石或其组合；和

相对于建筑粘结剂的重量。

本发明还涉及一种建筑粘结剂，包括：

- 至少20重量%，优选25重量%至35重量%的一种/多种生粘土基质，

- 35重量%至55重量%的活化剂，优选35重量%至55重量%的熟料，

- 2.5重量%至15重量%的一种/多种煅烧粘土基质，

- 8重量%至25重量%的至少一种其他前体，优选地选自高炉炉渣、冲天炉炉渣、钢制品炉渣、飞灰、天然火山灰、硅粉、微粉化石灰石填料；合成球霰石或其组合；和

- 0.50重量%至4重量%的至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；

相对于建筑粘结剂的重量。

本发明还涉及一种建筑粘结剂，包括：

- 25重量%至35重量%的一种/多种生粘土基质，

- 40重量%至55重量%的活化剂，优选40重量%至55重量%的熟料，

- 2.5重量%至7.5重量%的一种/多种煅烧粘土基质，

- 10重量%至25重量%的至少一种其他前体，优选地选自高炉炉渣、冲天炉炉渣、钢制品炉渣、飞灰、天然火山灰、硅粉、微粉化石灰石填料；合成球霰石或其组合；和

相对于建筑粘结剂的重量。

本发明还涉及一种建筑粘结剂，包括：

- 27.5重量%至32.5重量%的一种/多种生粘土基质，

- 42.5重量%至52.5重量%的活化剂，优选42.5重量%至52.5重量%的熟料，

- 4重量%至6重量%的一种/多种煅烧粘土基质，

- 12.5重量%至22.5重量%的至少一种其他前体，优选地选自高炉炉渣、冲天炉炉渣、钢制品炉渣、飞灰、天然火山灰、硅粉、微粉化石灰石填料；合成球霰石或其组合；和

- 0.50重量%至3重量%的至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；

相对于建筑粘结剂的重量。

根据另一方面，本发明涉及制备根据本发明的建筑粘结剂的方法。此外，根据本发明的方法可包括由根据本发明的建筑粘结剂形成建筑材料的步骤。

前面已经描述了与根据本发明的建筑粘结剂有关的几个优选或不优选的实施方案。因此，制备根据本发明的建筑粘结剂的方法可单独地或组合地包括与根据本发明建筑粘结剂及其成分相关的上述特征中的每一个。

如图1所示，根据本发明的制备方法100包括至少一个混合建筑粘结剂的组分的步骤120。

此外，根据本发明的制备方法100可包括制备生粘土基质的步骤110，向建筑粘结剂的组分添加水的步骤130，添加骨料的步骤140和成型步骤150。

如图1所示，根据本发明的制备方法100可包括制备生粘土基质的步骤110。

特别地，制备生粘土基质的步骤110可包括改变生粘土基质的不同颗粒尺寸级分的含量。生粘土基质可有利地已经过预处理。优选地，预处理选自：粘土基质的研磨、分选、筛分和/或干燥。预处理可例如包括分级。制备步骤110通常可用分解器、干燥器、筛网和/或研磨机进行。干燥可特别地允许在不将温度升高到500℃以上的情况下降低生粘土基质的水分含量。干燥器将例如是旋转干燥器。

干燥的生粘土基质可有利地经历筛分步骤，例如在筛网中。该步骤将优选消除直径大于或等于2cm、更优选直径大于或等于1cm的聚集体。筛网将例如是旋转筛网。

研磨可例如使用锤磨机、球磨机或棒磨机进行。如将详述的，研磨可以控制所用材料的D50的方式进行。优选地，在粘结剂形成期间，生粘土基质可具有小于或等于200μm，优选小于或等于150μm，更优选小于或等于100μm，甚至更优选小于或等于80μm的D50。

用于制备根据本发明的生粘土基质的方法100包括混合建筑粘结剂的组分的步骤120。特别地，该混合步骤120可在使用粘结剂之前的片刻进行。替代地，混合步骤120可在很久之前进行，并且由此形成的粘结剂以干燥状态储存以便稍后混合。优选地，根据本发明的方法使用临时形成的粘结剂。替代地，根据本发明的方法允许形成粘结剂，该粘结剂将在其制备后至少6小时，优选至少24小时使用，并且例如在另一个地点使用。

混合步骤120通常可用混合构件如捏合机或混合器（例如粉末混合器）进行。特别地，根据本发明的方法可包括使用料斗、称重装置、体积计量装置、输送装置（例如蜗杆（endless screws）和/或气动系统）、混合器和/或捏合机。

混合步骤120通常进行足够的时间以在粘结剂的不同成分之间产生紧密混合物。用于实现这种结果的参数可根据粘结剂的成分而变化。混合步骤120可包括在添加水和/或骨料之前将粘结剂的成分混合至少5秒，优选地在添加水和/或骨料之前混合至少10秒，更优选地在添加水和/或骨料之前混合至少20秒，并且甚至更优选地在添加水和/或骨料之前混合至少30秒。混合通常将在添加水和/或骨料之前进行小于或等于20分钟的时间段，优选至多15分钟，更优选在添加水和/或骨料之前进行最多10分钟，并且甚至更优选在添加水和/或骨料之前进行至多5分钟。

特别地，混合步骤120可在几个子步骤中进行。例如，最初，该方法可包括预混合生粘土基质和至少一种抗絮凝剂。此外，在该预混合期间，根据本发明的方法可有利地包括添加至少一种活化剂。优选地，该预混物将不被水合。

如图1所示，根据本发明的制备方法100可包括添加水的步骤130。特别地，该添加水的步骤130允许引发水泥的水合，这通过形成水合成分而导致水泥或混凝土的凝固和硬化，所述水合成分具有粘结性质，但也确保新鲜粘结剂或新鲜混凝土的可加工性以促进其安装。

特别地，该添加水的步骤130允许实现W/C比，即水和干物质之间的质量比，包含在0.3和0.7之间，优选地在0.4和0.6之间。

如图1所示，根据本发明的制备方法100可包括添加骨料的步骤140。特别地，添加骨料的该步骤140允许由建筑粘结剂产生建筑材料。

骨料还可包括矿物骨料，也就是说，主要由矿物质组成，和/或植物骨料，也就是说，主要由植物来源的物质组成。骨料还可包括海洋骨料，也就是说，主要由来自海床的有机或无机物质组成，例如硅质骨料和碳酸盐物质（例如，藻团粒（maerl）和贝壳砂（shellsand））。

矿物骨料可例如对应于砂、砾石、碎石、填料（或细粒材料）、粉末、化石废物及其组合。

植物骨料可例如对应于木材（碎片或纤维）、汉麻（hemp）（例如种子汉麻）、稻草、羊毛（例如绵羊毛）、麻丝（hemp shiv）、芒草、向日葵、香蒲、玉米、亚麻（例如油籽亚麻）、稻壳、小麦壳、油菜籽、藻类、竹子、纤维素填料、解纤织物及其组合。

如图1所示，根据本发明的制备方法100可包括成型步骤150。特别地，该成型步骤150不是强制性的，而是可在以建筑系统或预制元件的形式使用时或在进行各种表面处理（诸如刷涂混凝土）时实施。

因此，根据另一方面，本发明涉及一种能够通过根据本发明的方法100制造的建筑材料。特别地，本发明涉及通过根据本发明的方法100制造的建筑材料。优选地，本发明涉及使用根据本发明的建筑粘结剂制造的建筑材料。建筑材料可例如选自：砂浆、涂料、灰泥、绝缘体、轻质混凝土、预制元件或矿物涂漆。

有利地，根据本发明的建筑粘结剂用于形成建筑材料，使得填料（或骨料）占建筑粘结剂的200重量%至900重量%。例如，在根据本发明的建筑材料中，根据本发明的建筑粘结剂优选占建筑材料的10重量%至33重量%。

特别地，由根据本发明的建筑粘结剂形成的建筑材料将包括至少4重量%的生粘土和至少1重量%的煅烧粘土。优选地，建筑材料将包括至少5重量%的生粘土和至少1重量%的煅烧粘土。优选地，其包括小于5重量%的煅烧粘土。

根据本发明的建筑材料可具有通过标准NF EN 206-1测量的1天时在圆柱体上的最小抗压强度大于或等于8MPa；优选大于或等于9MPa，优选大于或等于10MPa。

此外，根据本发明的建筑材料可具有如通过标准NF EN 206-1测量的在28天时在圆柱体上的最小抗压强度大于或等于39MPa，优选大于或等于40MPa。

根据本发明的建筑粘结剂可用于制造：

-隔热建筑材料：根据本发明的粘结剂和“植物或多孔”类型的轻质骨料；

- 干法或湿法喷射的砂浆和混凝土，

- 浇筑混凝土/灰浆，

- 压实的混凝土/灰浆，

- 挤压出的混凝土/灰浆，

- 涂料、水泥浆、胶，

- 混凝土泡沫，

- 轻质混凝土：根据本发明的建筑粘结剂可包括例如稻草、稻壳、麻丝、海藻、木屑、向日葵、马尾藻、芦苇、小麦壳或其他谷物及其混合物；

- 纤维增强混凝土、碳纤维、玻璃、聚丙烯、亚麻、汉麻、丝兰、黄麻、洋麻、毛里塔尼亚架绳草（Mauritanian ampelodesmos）、椰子、油棕、油枣棕榈、香蕉和菠萝等

- 高温性能混凝土，

- 液态泥浆（Liquid screed），砂浆

- 建筑系统或预制元件：在工厂中由根据本发明的粘结剂制造混凝土块或板，例如特别包括硅粉的柱，土混凝土，木框架/土混凝土联接件，土砂浆墙，加强土混凝土，

- 矿物涂漆，和

- 隔离模块。

本发明还涉及根据本发明的建筑粘结剂用于生产复合材料或预制块的用途。

复合材料例如是建筑板如预制板，而预制块例如是门或窗过梁、预制壁元件或任何其他预制建筑元件。

因此，特别地，本发明涉及能够由根据本发明的建筑粘结剂形成的预制元件。有利地，该预制元件将由根据本发明的建筑粘结剂形成。

优选地，这种预制元件，例如隔板，具有表面为至少1m²，更优选至少1.5 m²，甚至更优选至少2m²的面。

此外，预制元件可具有包含在0.3 cm与20cm之间、有利地在0.5 cm与10cm之间并且优选地在1cm与7cm之间的厚度。

已经详细描述了本发明的前述描述，使得本领域技术人员（本领域普通技术人员）可使用前述描述和以下说明性实施例来制备和使用本发明的产品并实践所要求保护的方法。

实施例

下面参考以下实验实施例更详细地描述本发明。提供这些实施例仅用于说明目的，除非另有说明，否则不旨在是限制性的。因此，本发明决不应被解释为限于以下说明性实施例，而是应被解释为涵盖由于本文提供的教导而变得显而易见的所有变化。

建筑粘结剂的制备：

在下面给出的所有实施例中，根据相同的方案制备根据本发明的配制物。粘土基质使用块式破碎机或斗式破碎机例如在100rpm下预处理，然后例如通过叶片式破碎机在1200rpm下研磨。移除大于2mm的元件。在预定量的生粘土基质、煅烧粘土基质、活化剂、另外的前体和抗絮凝聚合物之间制备干预混物，然后加入水并以低速混合溶液，即基本上每分钟60转混合30秒。然后，将砂添加到预混物，并以更高的速度混合所有物质，也就是说约120转/分钟混合一分钟。

将水与组合物（也称为建筑粘结剂）的干物质的质量比调节至包含在0.4至0.6之间的值。在特定实例中，建筑材料（砂浆）包括25重量%的粘结剂、75重量%的砂；该混合物用水补充，将水与粘结剂的干物质的质量比调节至0.45的值。

然后将由此形成的基于建筑粘结剂的砂浆倒入模具中，并在室温（即约20摄氏度）下在水中熟化28天。

替代地，可将砂浆倒入模具中，然后在固化步骤中在室温（即约25摄氏度）下或优选在热处理下使其熟化少于24小时。在该固化步骤期间，可密封模具或者可用固化化合物覆盖建筑材料的顶层以限制/防止蒸发。

下表2示出了不同的建筑粘结剂配制物，包括三种对比配制物（REF1、REF2、REF3）和四种根据本发明的配制物（1、2、3、4）。与每种配制物相关的组分的质量表示为建筑粘结剂的总质量（干重）的百分比。此外，报告W/C值。

[表2]

测量建筑粘结剂的机械性质的方法：

一旦熟化完成，就测量机械抗性。建筑粘结剂的机械抗性是其压缩强度，这种压缩根据标准NF EN 196-1测量，针对边长为40毫米并且长度为160毫米的棱柱，并以兆帕斯卡（MPa）表示。

根据本发明的建筑粘结剂与已知建筑粘结剂的比较：

下表3示出了基于表2中详述的配制物在1天和28天的机械抗性的结果。

[表3]

下表3显示不含偏高岭土的参比配制物REF1在1天时具有相对低的Rc（8.11），但在28天时具有高Rc。因此，组合了生粘土基质、活化剂、前体和抗絮凝剂的配制物允许在28天时实现高机械强度，但早期的Rc相对较低。如REF2所示，增加生粘土基质的量同时降低活化剂的量导致早期Rc降低，但也导致28天的Rc降低。此外，用煅烧粘土基质代替另外的前体允许在早期增加Rc，但在28天显著降低Rc（35.75 MPa）。

根据本发明的配制物的研究表明，生粘土基质、煅烧粘土基质、活化剂和另外的前体的组合使用允许在28天保持大于39MPa的机械抗性，同时将早期（1天）的Rc增加18%至50%。

下表4示出了配制物的不同成分之间的比率。

[表4]

上表4表明，当使用一定比率的成分时，建筑粘结剂表现最佳。特别地，这种最佳质量比涉及煅烧粘土基质与建筑粘结剂的其他成分的量。因此，当煅烧粘土基质与所述至少一种其他前体的质量比包含在0.5和1之间，优选在0.2和0.4之间时，获得最佳结果。

当煅烧粘土基质和生粘土基质之间的质量比为0.1-4，优选0.1-0.3，更优选0.15-0.2时，还获得了1天时的Rc和28天时的Rc之间的良好平衡。最后，当煅烧粘土基质和活化剂之间的质量比范围为0.05至3，优选在0.05至0.2之间，更优选0.05至0.15时，获得1天时的Rc和28天时的Rc之间的良好平衡。

本发明可以是除了上述之外的许多变化和应用的主题。特别地，除非另有说明，否则上述每个实现方式的不同结构和功能特征不应被视为彼此组合和/或紧密和/或不可分地相关，而是相反地视为简单的并置。此外，上述不同实施方案的结构和/或功能特征可以是任何不同并置或任何不同组合的全部或部分的主题。

Claims

1.建筑粘结剂，其包括大于10重量%的生粘土基质，至少8重量%的活化剂，优选所述活化剂包括熟料，至少两种前体和至少一种抗絮凝聚合物，所述至少两种前体包括至少一种煅烧粘土基质和至少一种其他前体，所述建筑粘结剂包括至少2重量%的煅烧粘土基质，所述生粘土基质、所述煅烧粘土基质和所述活化剂的存在量使得：

-煅烧粘土基质和生粘土基质之间的按重量计的质量比包含在0和0.33之间，不包括端值，和

-煅烧粘土基质和活化剂之间的按重量计的质量比包含在0和0.20之间，不包括端值。

2.根据权利要求1所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至少25重量%的生粘土基质，相对于建筑粘结剂的干重。

3.根据权利要求1或2所述的建筑粘结剂，其特征在于活化剂选自：熟料、CEM I、石灰、硅酸盐如硅酸钠、碳酸盐如碳酸钠或其组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至少30重量%的活化剂，优选至少30重量%的CEM I作为活化剂；相对于建筑粘结剂的干重。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至多50重量%的CEM I；相对于建筑粘结剂的干重。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至多15重量%的煅烧粘土基质；相对于建筑粘结剂的干重。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于所述至少一种其他前体选自：炉渣，例如高炉炉渣，钢制品炉渣，冲天炉炉渣；飞灰，天然火山灰，硅粉，微粉化石灰石填料，微粉化硅质填料如玻璃粉，硅质填料，合成球霰石，硅藻土，磨碎的炉渣或其组合。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于所述至少一种其他前体选自：高炉炉渣，微粉化石灰石填料；球霰石，例如微米或纳米球霰石；或其组合。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于煅烧粘土基质和所述至少一种其他前体的存在量使得煅烧粘土基质和所述至少一种其他前体之间的按重量计的质量比包含在0和0.50之间，不包括端值。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于活化剂包括熟料，并且煅烧粘土基质和熟料的存在量使得煅烧粘土基质和熟料之间的按重量计的质量比包含在0和0.20之间；不包括端值。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于活化剂和前体的存在量使得活化剂和前体之间的干重质量比小于或等于2。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于，其包括：

-大于10重量%的生粘土基质，

-至少10重量%的活化剂，优选至少10重量%的熟料，

-至少2重量%的煅烧粘土基质，

-至少一种其他前体，优选选自高炉炉渣，冲天炉炉渣，钢制品炉渣，飞灰，天然火山灰，硅粉，微粉化石灰石填料；合成球霰石，或其组合；和

-至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；相对于建筑粘结剂的重量。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于，其包括：

-大于20重量%的生粘土基质，

-20重量%至55重量%的熟料，

-至少4重量%的煅烧粘土基质，

-至少8重量%的所述至少一种其他前体，优选选自高炉炉渣，冲天炉炉渣，钢制品炉渣，飞灰，天然火山灰，硅粉，微粉化石灰石填料；合成球霰石，或其组合；和

14.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于，其包括：

-至少20重量%，优选25重量%至35重量%的生粘土基质，

-35重量%至55重量%的活化剂，优选35重量%至55重量%的熟料，

-2.5重量%至15重量%的煅烧粘土基质，

-8重量%至25重量%的至少一种其他前体，优选地选自高炉炉渣，冲天炉炉渣，钢制品炉渣，飞灰，天然火山灰，硅粉，微粉化石灰石填料；合成球霰石，或其组合；和

-0.50重量%至4重量%的至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；相对于建筑粘结剂的重量。

15.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于，其包括：

-25重量%至35重量%的生粘土基质，

-40重量%至55重量%的活化剂，优选40重量%至55重量%的熟料，

-2.5重量%至7.5重量%的煅烧粘土基质，

-10重量%至25重量%的至少一种其他前体，优选地选自高炉炉渣，冲天炉炉渣，钢制品炉渣，飞灰，天然火山灰，硅粉，微粉化石灰石填料；合成球霰石，或其组合；和

-0.50重量%至4重量%的至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；

- 相对于建筑粘结剂的重量。

16.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于，其包括：

-27.5重量%至32.5重量%的生粘土基质，

-42.5重量%至52.5重量%的活化剂，优选42.5重量%至52.5重量%的熟料，

-4重量%至6重量%的煅烧粘土基质，

-12.5重量%至22.5重量%的至少一种其他前体，优选地选自高炉炉渣，冲天炉炉渣，钢制品炉渣，飞灰，天然火山灰，硅粉，微粉化石灰石填料；合成球霰石，或其组合；和

-0.50重量%至3重量%的至少一种抗絮凝聚合物，优选选自阴离子和/或两性离子抗絮凝聚合物；相对于建筑粘结剂的重量。

17.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至多10重量%的煅烧粘土基质；相对于建筑粘结剂的干重。

18.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至少10重量%的所述至少一种其他前体；相对于建筑粘结剂的干重。

19.根据权利要求1至11中任一项所述的建筑粘结剂，其特征在于其包括至多25重量%的所述至少一种其他前体；相对于建筑粘结剂的干重。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的建筑粘结剂的制备方法（100），其特征在于其包括混合建筑粘结剂的成分的步骤（120），然后是添加水的步骤（130）。

21.建筑材料，其由根据权利要求1至19中任一项所述的建筑粘结剂和其他骨料形成。