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EP1501769B1

Ettringite binder for dense mortar, comprising calcium sulphates and a mineral compound of calcium aluminates

Abstract

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EP1501769B1, drawing sheet 1
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Expired 24 April 2023, 3.4 years ago.

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18 claims: 18 independent, 0 dependent

  1. 1
    Mortar comprising an ettringite binder for dense mortar, said binder comprising calcium sulphates and a calcium aluminate mineral compound, characterized in that the calcium aluminate mineral compound comprises calcium C and aluminium A oxides, soluble and combined into one or more crystallized and/or amorphous mineralogical phases, in such proportions that:- the useful C/A molar ratio of the calcium aluminate mineral compound ranges from 1.2 to 2.7;- the sum based in weight of the useful (C+A) phases is at least 30% of the total weight of the mineral compound;- the molar ratio calcium sulphate/aluminium A oxide in the ettringite binder ranges from 0.5 to 2. Mortier contenant un liant ettringitique pour mortier dense, ledit liant comprenant des sulfates de calcium et un composé minéral d'aluminates de calcium, caractérisé en ce que le composé minéral d'aluminates de calcium comprend des oxydes de calcium C et d'aluminium A, solubles et combinés en une ou plusieurs phases minéralogiques cristallisées et/ou amorphes, dans des proportions telles que : - le rapport molaire C/A utile du composé minéral d'aluminates de calcium est compris entre 1,2 et 2,7;- la somme en poids des phases (C+A) utiles représente au moins 30% du poids total du composé minéral;- le rapport molaire sulfate de calcium/oxyde d'aluminium A dans le liant ettringitique est compris entre 0,5 et 2. Mörtel, der ein Ettringit-Bindemittel für dichten Mörtel enthält, wobei das Bindemittel Calciumsulfate und eine mineralische Verbindung von Calciumaluminaten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten Calciumoxid C und Aluminiumoxid A, die in einer oder mehreren kristallisierten und/oder amorphen mineralogischen Phasen löslich und kombiniert sind, in solchen Anteilen umfasst, dass: - das nutzbare Stoffmengenverhältnis C/A der mineralischen Verbindung von Calciumaluminaten zwischen 1,2 und 2,7 liegt;- die Gewichtssumme der nutzbaren Phasen (C+A) wenigstens 30% des Gesamtgewichts der mineralischen Verbindung ausmacht;- das Stoffmengenverhältnis von Calciumsulfat/Aluminiumoxid A in dem Ettringit-Bindemittel zwischen 0,5 und 2 liegt.
  2. 2
    Mortar according to claim 1, characterized in that the in ettringite binder, the calcium aluminate mineral compound/calcium sulphate weight ratio ranges from 0.5 to 4, preferably from 1.5 to 3. Mortier selon la revendication 1 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le rapport pondéral composé minéral d'aluminates de calcium/sulfate de calcium est compris entre 0,5 et 4, de préférence entre 1,5 et 3. Mörtel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von mineralischer Verbindung von Calciumaluminaten zu Calciumsulfat in dem Ettringit-Bindemittel zwischen 0,5 und 4, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3, liegt.
  3. 3
    Mortar according to claim 1 or 2, characterized in that in the ettringite binder the useful C/A molar ratio of the calcium aluminate mineral compound ranges from 1.3 to 2.5, preferably from 1.6 to 2. Mortier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le rapport molaire C/A utile du composé minéral d'aluminates de calcium est compris entre 1,3 et 2,5, de préférence entre 1,6 et 2. Mörtel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nutzbare Stoffmengenverhältnis C/A der mineralischen Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel zwischen 1,3 und 2,5, vorzugsweise zwischen 1,6 und 2, liegt.
  4. 4
    Mortar according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the ettringite binder the calcium sulphate/aluminium A oxide molar ratio in the ettringite binder ranges from 0.6 to 1.8, preferably from 0.8 to 1.7. Mortier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le rapport molaire sulfate de calcium/oxyde d'aluminium A dans le liant ettringitique est compris entre 0,6 et 1,8, de préférence entre 0,8 et 1,7. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffmengenverhältnis von Calciumsulfat/Aluminiumoxid A in dem Ettringit-Bindemittel zwischen 0,6 und 1,8, vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,7, liegt.
  5. 5
    Mortar according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mortar has, when mixed with water, a water/solids weight ratio lower than 0. 5. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le mortier présente au moment du gâchage avec l'eau un rapport pondéral eau/solides inférieur à 0,5. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel zum Zeitpunkt des Anrührens mit dem Wasser ein Gewichtsverhältnis von Wasser/Feststoffen von unter 0,5 aufweist.
  6. 6
    Mortar according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mortar does not comprise any Portland cement or hydraulic lime, or comprises Portland cement and/or hydraulic lime at a content lower than 3.5% in weight based on the total weight of the dry mortar. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mortier ne comprend pas de ciment portland ni de chaux hydraulique, ou comprend du ciment Portland et/ou de la chaux hydraulique à une teneur inférieure à 3,5% en poids par rapport au poids total du mortier sec. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel weder Portlandzement noch hydraulischen Kalk umfasst oder dass er Portlandzement und/oder hydraulischen Kalk in einem Gehalt von weniger als 3,5 Gew.-% umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Mörtels.
  7. 7
    Mortar according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in the ettringite binder the sum in weight of the useful (C+A) phases is at least 50% in weight based on the total weight of the calcium aluminate mineral compound. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, la somme en poids des phases (C+A) utiles représente au moins 50% en poids du poids total du composé minéral d'aluminates de calcium. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtssumme der nutzbaren Phasen (C+A) in dem Ettringit-Bindemittel wenigstens 50 Gew.-% des Gesamtgewichts der mineralischen Verbindung von Calciumaluminaten ausmacht.
  8. 8
    Mortar according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in the ettringite binder the calcium aluminate mineral compound is obtained through baking in an oven at a temperature higher than 1100°C, as one or more molten or sintered clinkers able to contain crystallized phases or amorphous phases. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le composé minéral d'aluminates de calcium est obtenu par cuisson dans un four à une température supérieure à 1100°C, sous forme de un ou plusieurs clinkers fondus ou frittés qui peuvent contenir des phases cristallisées ou des phases amorphes. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel durch Brennen in einem Ofen bei einer Temperatur von über 1100 °C in Form von einem oder mehreren geschmolzenen oder gesinterten Klinkern erhalten wird, die kristallisierte Phasen oder amorphe Phasen enthalten können.
  9. 9
    Mortar according to any one of claims 1 to 8, characterized in that in the ettringite binder, the calcium aluminate mineral compound is as a crystallized mineralogical phase selected among CA, C12A7, C3A, C4A3$, or as an amorphous phase, or as a mixture of at least one of said crystallized mineralogical phases and one amorphous phase. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le composé minéral d'aluminates de calcium est sous une phase minéralogique cristallisée choisie parmi CA, C12A7, C3A, C4A3S, ou sous une phase amorphe, ou sous la forme d'un mélange d'au moins une desdites phases minéralogiques cristallisées et d'une phase amorphe. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel in Form einer kristallisierten mineralogischen Phase, die aus CA, C12A7, C3A und C4A3$ ausgewählt ist, oder einer amorphen Phase oder in Form eines Gemischs von wenigstens einer der genannten kristallisierten mineralogischen Phasen und einer amorphen Phase vorliegt.
  10. 10
    Mortar according to claim 9, characterized in that in the ettringite binder the calcium aluminate mineral compound comprises at least 30% in weight of C12A7, preferably at least 50% in weight of C12A7, more preferably from 50% to 85% in weight of C12A7 based on the total weight of the mineral compound. Mortier selon la revendication 9 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le composé minéral d'aluminates de calcium comprend au moins 30% en poids de C12A7, de préférence au moins 50% en poids de C12A7, mieux de 50% à 85% en poids de C12A7 par rapport au poids total du composé minéral. Mörtel gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel wenigstens 30 Gew.-% C12A7, vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-% C12A7, besonders bevorzugt 50 bis 85 Gew.-% C12A7 umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht der mineralischen Verbindung.
  11. 11
    Mortar according to any one of claims 1 to 10, characterized in that in the ettringite binder the calcium aluminate mineral compound comprises at least one crystallized mineralogical phase selected among C2A(1-x)Fx, C2S, C2AS, C3S and mixtures thereof, where x is an integer belonging to ]0;1]. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le composé minéral d'aluminates de calcium comprend au moins une phase minéralogique cristallisée choisie parmi C2A(1-x)Fx, C2S, C2AS, C3S et leurs mélanges, où x est un entier appartenant à 10 ;1]. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel wenigstens eine kristallisierte mineralogische Phase umfasst, die aus C2A(1-x)Fx, C2S, C2AS, C3S und ihren Gemischen ausgewählt ist, wobei x eine Zahl ist, die zu dem Intervall ]0;1] gehört.
  12. 12
    Mortar according to any one of claims 1 to 11, characterized in that in the ettringite binder, the calcium aluminate mineral compound is ground and has a Blaine surface area higher than or equal to 1500 cm2/g. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le composé minéral d'aluminates de calcium est broyé et présente une surface spécifique Blaine supérieure ou égale à 1500cm2/g. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel gemahlen ist und eine spezifische Oberfläche nach Blaine von größer oder gleich 1500 cm2/g aufweist.
  13. 13
    Mortar according to claim 12, characterized in that in the ettringite binder, the calcium aluminate mineral compound is ground and has a Blaine surface area ranging from 2000 cm2/g to 5000 cm2/g. Mortier selon la revendication 12, caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le composé minéral d'aluminates de calcium est broyé à une surface spécifique Blaine comprise entre 2000 cm2/g et 5000 cm2/g. Mörtel gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralische Verbindung von Calciumaluminaten in dem Ettringit-Bindemittel bis zu einer spezifischen Oberfläche nach Blaine zwischen 2000 cm2/g und 5000 cm2/g gemahlen ist.
  14. 14
    Mortar according to any one of claims 1 to 13, characterized in that in that in the ettringite binder, the calcium sulphate is derived from a compound selected among anhydrites, semi-hydrates, gypsum and mixtures thereof. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, dans le liant ettringitique, le sulfate de calcium provient d'un composé choisi parmi les anhydrites, les semi-hydrates, le gypse et leurs mélanges. Mörtel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumsulfat in dem Ettringit-Bindemittel aus einer Verbindung stammt, die aus Anhydriten, Semihydraten, Gips und ihren Gemischen ausgewählt ist.
  15. 15
    A dry mortar characterized in that it comprises:- an ettringite binder as defined in claims 1 to 14: from 15% to 75% in weight based on the total weight of the dry mortar,- chalk fillers or siliceous sands: from 25% to 85% in weight based on the total weight of the dry mortar,- lime and/or Portland cement: from 0% to 3.5% in weight based on the total weight of the dry mortar,- redispersible powder polymers: from 0% to 8% in weight based on the total weight of the dry mortar, and/or solid-liquid dispersion polymers: from 0% to 20% in weight based on the total weight of the dry mortar, and- rheological additives and/or setting regulating additives. Mortier sec caractérisé en ce qu'il comprend: - liant ettringitique tel que défini dans les revendications 1 à 14 : de 15% à 75% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- fillers calcaires ou sables siliceux : de 25 à 85% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- chaux et/ou ciment Portland: de 0% à 3,5% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- polymères en poudre redispersable : de 0% à 8% en poids par rapport au poids total du mortier sec, et/ou : polymères en dispersion solide-liquide : de 0% à 20% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- des additifs de rhéologie et/ou des additifs régulateurs de prise. Trockenmörtel, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes umfasst: - Ettringit-Bindemittel, wie es in den Ansprüchen 1 bis 14 definiert ist: 15 bis 17 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Füllstoffe in Form von Kalk oder Kieselsanden: 25 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Kalk und/oder Portlandzement: 0 bis 3,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Polymere in Form von redispergierbarem Pulver: 0 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels, und/oder Polymere in Form einer Fest-Flüssig-Dispersion: 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Rheologieadditive und/oder Abbinderegulatoren.
  16. 16
    A dry mortar according to claim 15, characterized in that it comprises:- an ettringite binder as defined in claims 1 to 14: from 20% to 50% in weight based on the total weight of the dry mortar,- chalk fillers or siliceous sands: from 50% to 80% in weight based on the total weight of the dry mortar,- lime and/or Portland cement: from 0% to 0.5% in weight based on the total weight of the dry mortar,- redispersible powder polymers: from 0% to 5% in weight based on the total weight of the dry mortar, and/or solid-liquid dispersion polymers: from 0% to 15% in weight based on the total weight of the dry mortar,- rheological additives and/or setting regulating additives. Mortier sec selon la revendication 15 caractérisé en ce qu'il comprend: - liant ettringitique tel que défini dans les revendications 1 à 14 : de 20% à 50% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- fillers calcaires ou sables siliceux : de 50 à 80% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- chaux et/ou ciment Portland : de 0% à 0,5% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- polymères en poudre redispersable : de 0% à 5% en poids par rapport au poids total du mortier sec, et/ou : polymères en dispersion solide-liquide : de 0% à 15% en poids par rapport au poids total du mortier sec;- des additifs de rhéologie et/ou des additifs régulateurs de prise. Trockenmörtel gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes umfasst: - Ettringit-Bindemittel, wie es in den Ansprüchen 1 bis 14 definiert ist: 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Füllstoffe in Form von Kalk oder Kieselsanden: 50 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Kalk und/oder Portlandzement: 0 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Polymere in Form von redispergierbarem Pulver: 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels, und/oder Polymere in Form einer Fest-Flüssig-Dispersion: 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenmörtels;- Rheologieadditive und/oder Abbinderegulatoren.
  17. 17
    A dry mortar according to claim 15 or 16, characterized in that the rheological additives are from 0.1 % to 0.5% of the total weight of the dry mortar, and the setting regulating additives are from 0.1 % to 0.5% of the total weight of the dry mortar. Mortier sec selon les revendications 15 ou 16 caractérisé en ce que les additifs de rhéologie représentent de 0,1% à 0,5% du poids total du mortier sec, et les additifs régulateurs de prise représentent de 0,1% à 0,5% du poids total du mortier sec. Trockenmörtel gemäß den Ansprüchen 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rheologieadditive 0,1 bis 0,5% des Gesamtgewichts des Trockenmörtels ausmachen und die Abbinderegulatoren 0,1 bis 0,5% des Gesamtgewichts des Trockenmörtels ausmachen.
  18. 18
    A wet mortar obtained through mixing a dry mortar such as defined in claims 1 to 17, with water in such an amount that the water/solids weight ratio is lower than 0.5. Feuchter Mörtel, erhalten durch Anrühren des Trockenmörtels, wie er in den Ansprüchen 1 bis 17 definiert ist, mit Wasser in einer solchen Menge, dass das Gewichtsverhältnis von Wasser/Feststoffen weniger als 0,5 beträgt. Mortier humide obtenu par gâchage du mortier sec tel que défini dans les revendications 1 à 17, avec de l'eau dans une quantité telle que le rapport pondéral eau/solides soit inférieur à 0,5.
Independent claims18