本發(fā)明提供一種使可膨脹聚合物微球膨脹的方法和一種制備膠結(jié)組合物的方法，所述制備膠結(jié)組合物的方法包括使可膨脹聚合物微球膨脹和使膨脹的可膨脹聚合物微球與水泥和水混合以形成膠結(jié)組合物。

凍融循環(huán)可對水飽和的硬化膠結(jié)組合物(如混凝土)造成極大損害。防止或減少所造成損害的最熟知的技術(shù)是在組合物中引入顯微鏡可見的精細(xì)的孔或孔隙。所述孔或孔隙起著內(nèi)部膨脹腔的作用并因此可通過減輕由凍融循環(huán)所導(dǎo)致的液壓變化來保護(hù)組合物免受凍融損害。用于在膠結(jié)組合物中產(chǎn)生這種孔隙的常規(guī)方法是將引氣劑引入組合物，所述引氣劑能使組合物在混合過程中夾帶的微小氣泡穩(wěn)定化。

令人遺憾的是，這種在膠結(jié)組合物中產(chǎn)生孔隙的方法受到多個(gè)制備和澆注問題的困擾，其中一些問題如下：

含氣量：膠結(jié)組合物中含氣量的變化會導(dǎo)致如下結(jié)果：如果含氣量隨時(shí)間下降，則可導(dǎo)致組合物對凍融損害的抗性劣化，或者如果含氣量隨時(shí)間增加，則可導(dǎo)致所述組合物的壓縮強(qiáng)度降低。實(shí)例有泵送膠結(jié)組合物(通過壓縮降低含氣量)、施工現(xiàn)場添加超塑化劑(通常提高含氣量或使孔隙系統(tǒng)不穩(wěn)定)以及特定外加劑與加氣表面活性劑的相互作用(其可增加或降低含氣量)。

氣孔穩(wěn)定性：無法使氣泡穩(wěn)定可能是由于存在吸附穩(wěn)定表面活性劑的物質(zhì)造成的，即具有高表面積碳或水量不足的粉煤灰而使表面活性劑不能正常工作，即低坍落度混凝土。

氣孔特性：骨料質(zhì)量較差或分級不良、使用打破氣泡穩(wěn)定性的其他外加劑等會造成形成的氣泡過大以至于不能提供對凍融損害的抗性。這些孔隙通常不穩(wěn)定且傾向于浮在新拌混凝土的表面。

過度修整：通過過度修整除去空氣，將空氣從混凝土表面除去，通常會因接近過度修整表面的水泥漿動變區(qū)(detrainedzone)的剝落而導(dǎo)致?lián)p傷。

混合時(shí)空氣的產(chǎn)生和穩(wěn)定以及確保其保持在適當(dāng)?shù)牧亢涂紫洞笮≈钡侥z結(jié)組合物硬化對于北美的膠結(jié)組合物制備商而言仍然是最大的日常挑戰(zhàn)。膠結(jié)組合物中夾帶的氣孔體系的含氣量和特性不能通過直接量化的方法來控制，而是只能間接地通過添加至組合物中的引氣劑的量和/或類型進(jìn)行控制。例如骨料的組成和顆粒形狀、混合料中水泥的類型和用量、膠結(jié)組合物的稠度、使用的混合器的類型、混合時(shí)間和溫度等因素都會影響引氣劑的性能。普通加氣混凝土中的孔隙尺寸分布可顯示出非常寬范圍的變化，介于10和3000微米(μm)之間或更大。在這些膠結(jié)組合物中，除了對循環(huán)凍融損害的抗性所必需的小孔隙之外，較大孔隙——其對膠結(jié)組合物的耐久性的貢獻(xiàn)甚微且可降低組合物的強(qiáng)度——的存在被認(rèn)為是不可避免的特征。

引氣劑已經(jīng)顯示出提供了對凍融損害的抗性，以及對剝落損害的抗性，剝落損害在由于大量原因中的任一個(gè)(其中一些原因在上文討論過)造成硬化膠結(jié)組合物的表面脫落時(shí)發(fā)生。然而，由于常規(guī)引氣劑會出現(xiàn)上述問題，因此膠結(jié)組合物行業(yè)正在尋找新的和更好的外加劑以提供目前由常規(guī)引氣劑所提供的性能。

近期的發(fā)展是使用聚合物微球以在膠結(jié)組合物內(nèi)生成尺寸可控的孔隙。然而，仍在持續(xù)開發(fā)以改進(jìn)聚合物微球在膠結(jié)組合物中的功能并且降低包含聚合物微球的膠結(jié)組合物的成本。

為了提供適當(dāng)尺寸的氣孔，可能需要在將聚合物微球摻入膠結(jié)組合物中之前使其膨脹。膨脹后，膨脹的聚合物微球的體積可最高達(dá)未膨脹微球體積的約75倍。由于與運(yùn)送包含大體積膨脹微球的外加劑——特別是如果以可包含大量水的水性漿料的形式提供——相關(guān)的運(yùn)送成本很高，因此將包含膨脹的聚合物微球的外加劑提供給膠結(jié)組合物是昂貴的。

所需要的是以合理的價(jià)格提供用于膠結(jié)組合物和膠結(jié)制品的聚合物微球的方法。

本發(fā)明的實(shí)施方案參照附圖進(jìn)行說明，且僅用于說明性的目的。在應(yīng)用方面，本發(fā)明不限于附圖中所示部件的結(jié)構(gòu)或布置的細(xì)節(jié)。除非另有說明，否則類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的部件。

圖1為用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備的實(shí)施方案的示意圖。

圖2為用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備的實(shí)施方案的示意圖。

圖3為含有85％水分的膨脹微球的照片。

圖4為分散于水中的膨脹微球的照片。

圖5為混凝土制品中膨脹微球的照片。

在膠結(jié)組合物最終凝固之前，膨脹聚合物微球在膠結(jié)組合物中提供孔隙空間，這種孔隙空間起著增加膠結(jié)材料的凍融耐久性的作用。膨脹聚合物微球?qū)⒖紫兑肽z結(jié)組合物中以在膠結(jié)組合物中產(chǎn)生完全成形的孔隙結(jié)構(gòu)，其抵抗由水飽和循環(huán)凝固產(chǎn)生的混凝土退化，并且不依賴于膠結(jié)組合物混合過程中的氣泡穩(wěn)定性。使用膨脹的聚合物微球產(chǎn)生的凍融耐久性的增加基于的物理機(jī)理是緩解當(dāng)膠結(jié)材料中水凝結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力。在常規(guī)實(shí)踐中，通過使用化學(xué)外加劑在硬化材料中產(chǎn)生具有合適尺寸和間隔的孔隙以使混合過程中夾帶至膠結(jié)組合物中的氣孔穩(wěn)定。在常規(guī)膠結(jié)組合物中，這些化學(xué)外加劑為一類，稱為引氣劑一類。本發(fā)明的外加劑利用膨脹的聚合物微球在膠結(jié)組合物中形成孔隙結(jié)構(gòu)，并且不需要生成和/或穩(wěn)定在混合過程中所夾帶的空氣。

膨脹的聚合物微球的使用基本上消除了在現(xiàn)有技術(shù)中遇到的一些實(shí)際問題。它還使得可以使用一些材料，即低級高碳粉煤灰，由于其被認(rèn)為在不進(jìn)一步處理的情況下不能用于加氣的膠結(jié)組合物中，因此可能被填埋。這節(jié)約了水泥，因此也節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。由于通過這種方法“生成”的孔隙比通過常規(guī)引氣劑獲得的孔隙小得多，因此，實(shí)現(xiàn)所需耐久性所需要的膨脹聚合物微球的體積也比在常規(guī)加氣的膠結(jié)組合物中的膨脹聚合物微球的體積小很多。因此，使用本發(fā)明的外加劑和方法可在保護(hù)免受凍融損害的相同水平下實(shí)現(xiàn)更高的壓縮強(qiáng)度。因此，可節(jié)省用于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的最昂貴的組分，即水泥。

可膨脹聚合物微球可由聚合物組成，所述聚合物為以下物質(zhì)的至少一種：聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚鄰氯苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚苯乙烯及其共聚物，例如偏二氯乙烯-丙烯腈的共聚物、聚丙烯腈-共聚甲基丙烯腈的共聚物、聚偏二氯乙烯-聚丙烯腈的共聚物或氯乙烯-偏二氯乙烯的共聚物等。由于微球由聚合物組成，因此壁可以是柔性的，使得其響應(yīng)于壓力而移動。因此，制作微球的材料可為柔性的，且在某些實(shí)施方案中，對膠結(jié)組合物的堿性環(huán)境有抗性。非限制性地，合適的可膨脹聚合物微球購自akzonobel公司(duluth，ga)下屬的ekachemicals公司，商品名為合適的聚合物微球的非限制性實(shí)例包括密度范圍為約0.015g/cm³至約0.025g/cm³且尺寸范圍為在約20μm至約80μm的膨脹聚合物微球。

在某些實(shí)施方案中，未膨脹的可膨脹聚合物微球可具有約100μm或更小的平均直徑，在某些實(shí)施方案中為約50μm或更小，在某些實(shí)施方案中為約24μm或更小，在某些實(shí)施方案中為約16μm或更小，某些實(shí)施方案為約15μm或更小，在某些實(shí)施方案中為約10μm或更小，在其他實(shí)施方案中為約9μm或更小。在某些實(shí)施方案中，未膨脹聚合物微球的平均直徑可為約10μm至約16μm，在某些實(shí)施方案中為約6μm至約9μm，在某些實(shí)施方案中為約3μm至約6μm，在某些實(shí)施方案中為約9μm至約15μm，且在其他實(shí)施方案中為約10μm至約24μm。聚合物微球可以具有中空的芯和可壓縮的壁。聚合物微球的內(nèi)部包括可以容納氣體(填充氣體)或液體(填充液體)的一個(gè)空腔(voidcavity)或多個(gè)空腔。

在某些實(shí)施方案中，膨脹的可膨脹聚合物微球可具有約200至約900μm的平均直徑，在某些實(shí)施方案中為約40至約216μm，在某些實(shí)施方案中為約36至約135μm，在某些實(shí)施方案中為約24至約81μm，在某些實(shí)施方案中為約12至約54μm。

上述直徑是體積平均直徑。未膨脹和/或膨脹的可膨脹聚合物微球的直徑可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法測定。例如，可膨脹聚合物微球的體積平均直徑可通過光散射技術(shù)確定，例如通過使用可從malverninstrumentsltd(worcestershire，uk)獲得的光散射裝置確定。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可膨脹聚合物微球的直徑越小，在膠結(jié)組合物中實(shí)現(xiàn)所需凍融損害抗性所需要的微球的量越小。從性能角度而言，益處在于，通過添加微球壓縮強(qiáng)度下降較小，并且從經(jīng)濟(jì)角度而言，益處在于需要的球體量較少。類似地，可以優(yōu)化聚合物微球的壁厚以使材料成本最小化，但要確保壁厚足以抵抗膠結(jié)組合物在混合、澆注、固化和修整過程過程中的損害和/或斷裂。

提供一種使可膨脹聚合物微球膨脹的方法，所述方法包括在制備膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品之前和/或過程中使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸，其中水性漿料任選地還包含用于膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品的外加劑。在某些實(shí)施方案中，該方法可包括使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料在制備膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品的過程中與熱原位接觸。

還提供一種制備膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品的方法，所述方法包括：(i)在制備膠結(jié)組合物或制品之前和/或過程中使未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸以產(chǎn)生膨脹的聚合物微球；(ii)任選地將膨脹的聚合物微球進(jìn)行預(yù)潤濕；和(iii)將膨脹的聚合物微球引入膠結(jié)組合物或制品中，其中水性漿料任選地還包含用于膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品的外加劑。

“在制備膠結(jié)組合物或制品之前和/或過程中使未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸”的方法可包括至少一個(gè)以下步驟：(i)在膠結(jié)組合物或制品的制備過程中，使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球體的水性漿料與熱接觸，隨后立即例如通過注射將水性漿料引入到正在進(jìn)入膠結(jié)組合物中的進(jìn)料水流(feedwaterstream)中；或者(ii)在膠結(jié)組合物或制品制備設(shè)備中，使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸，以使可膨脹聚合物微球膨脹，并將膨脹的可膨脹聚合物微球在水中急冷，并儲存包含急冷的膨脹的微球的水性漿料以用于引入至在所述設(shè)備中制備的膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品中。

熱量可間接地或直接地由任何熱源提供。在某些實(shí)施方案中，可以通過使水性漿料與加熱流體(例如氣體或液體)直接接觸提供熱量。在某些實(shí)施例中，加熱流體可不包括蒸汽。在某些實(shí)施方案中，加熱流體可包括加熱液體，例如水。在某些實(shí)施方案中，可以通過熱交換器(例如套管式熱交換器)使水性漿料與熱間接接觸提供熱量。在這些實(shí)施方案中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何熱交換器皆可用于使水性漿料與熱間接接觸。在某些實(shí)施方案中，可通過使水性漿料與輻射(例如微波輻射)接觸提供熱量。在某些實(shí)施方案中，可由例如嵌入處理區(qū)外壁的電阻加熱器提供熱量。

考慮到形成微球的材料和由微球包封的發(fā)泡劑，所需的熱量將取決于使用的具體的微球。然而，現(xiàn)今市售的許多類型的微球需要大量的熱使微球膨脹，目前工業(yè)中的趨勢是減少使微球膨脹所需熱量的用量產(chǎn)生微球，因?yàn)闊崃坑昧康慕档?，使得成本?jié)省并提高了在微球膨脹過程中的安全性。

圖3為在與熱接觸以使可膨脹聚合物微球膨脹之后的膨脹的可膨脹聚合物微球的照片。

如本文中使用的，“在膠結(jié)組合物或制品制備設(shè)備中”是指未膨脹的可膨脹聚合物微球的膨脹在相同的設(shè)備中發(fā)生或在制備膠結(jié)組合物或膠結(jié)制品的相鄰或鄰近的設(shè)備中發(fā)生。

在某些實(shí)施方案中，預(yù)潤濕膨脹的聚合物微球可包括將膨脹的聚合物微球分散在液體中，其中任選地所述液體包含水?？蓪㈩A(yù)潤濕的膨脹的聚合物微球與水泥、水和其他膠結(jié)混合物組分混合以形成膠結(jié)組合物。圖4為膨脹的聚合物微球分散在水中的照片。

在某些實(shí)施方案中，預(yù)潤濕膨脹的聚合物微球可包括將膨脹的聚合物微球和液體加入到混合槽中，其中任選地所述液體包含水。在一些實(shí)施方案中，膨脹的聚合物微球可占混合槽中所有材料總體積的約1％至約60％。

參考圖1，在某些實(shí)施方案中，將包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料12通過第一管道14進(jìn)料，與此同時(shí)將加熱的流體16通過第二管道18進(jìn)料。第一管道14和第二管道18在20處匯合，之后立即進(jìn)料至第三管道22，第三管道22包含流入26膠結(jié)組合物混合物中的進(jìn)料水24。第一和第二管道的匯合使得未膨脹的可膨脹聚合物微球迅速加熱，從而引起微球膨脹。膨脹的微球隨后被流過第三管道22的進(jìn)料水急冷，這使得膨脹的微球在引入至膠結(jié)組合物混合物中時(shí)保持其尺寸。在某些實(shí)施方案中，第三管道22可以流入26儲存容器(未示出)中，并儲存以供稍后引入至膠結(jié)組合物。在一個(gè)可選的實(shí)施方案中，可以取消第三管道22，并且可將膨脹的微球在與第二管道18中的加熱流體接觸之后直接引入至現(xiàn)場的儲存容器(未示出)中，并儲存以供稍后引入至膠結(jié)組合物。圖5為混凝土制品中膨脹的聚合物微球的照片。在某些實(shí)施方案中，膨脹的微球可具有比其最初未膨脹的體積最高達(dá)約75倍的體積。

參考圖2，在某些實(shí)施方案中，第一管道14和第二管道18的匯合處20可包括第四管道21。第四管道21可包括背壓發(fā)生器(backpressuregenerator)28，例如流量控制閥或限流裝置，例如孔式噴嘴。背壓發(fā)生器28能夠限制和/或控制水性漿料12和加熱流體16的混合物的流動，以確保該混合物達(dá)到可膨脹微球在水性漿料12中充分膨脹所需的適當(dāng)壓力和溫度。在某些實(shí)施方案中，背壓發(fā)生器28還可以至少部分地防止第三管道22中的進(jìn)料水24發(fā)生回流。

應(yīng)該理解的是，圖1和圖2中描述的實(shí)施方案僅僅是示例性的，并且當(dāng)使用其他直接或間接熱源時(shí)，根據(jù)所選的具體熱源，可能期望或需要不同的組件布置，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是明顯的。這些布置被認(rèn)為是落在本文所描述和/或要求保護(hù)的本發(fā)明主題的一些或全部實(shí)施方案的范圍內(nèi)。

在某些實(shí)施方案中，膨脹的聚合物微球和/或含有它們的外加劑可使用包括如下部件的設(shè)備制備：(a)流體材料管道，其與流體材料源流體連通，其中流體材料包含未膨脹的可膨脹聚合物微球；(b)處理區(qū)，其與熱源傳熱連通并與流體材料管道流體連通，使得流體材料在處理區(qū)內(nèi)直接或間接與熱接觸；和(c)背壓發(fā)生器，其與處理區(qū)流體連通，能夠增加處理區(qū)中的壓力，使得當(dāng)流體材料從處理區(qū)離開時(shí)可膨脹聚合物微球發(fā)生膨脹。

在一個(gè)實(shí)施方案中，使包含水和待包含在膠結(jié)組合物、膠結(jié)制品的未膨脹的可膨脹聚合物微球或用于其的外加劑的流體材料在處理區(qū)內(nèi)與熱接觸，使得未膨脹的可膨脹聚合物微球經(jīng)受升高的溫度和壓力，這使得可膨脹聚合物微球的預(yù)膨脹。一經(jīng)任選地通過背壓發(fā)生器離開處理區(qū)，可膨脹聚合物微球經(jīng)歷了與處理區(qū)內(nèi)的壓力和處理區(qū)外部環(huán)境壓力之差相等的壓降。壓力的這種突然降低使得可膨脹聚合物微球快速膨脹。

背壓發(fā)生器能夠限制和/或控制通過處理區(qū)的流體材料的流動，以確保處理區(qū)內(nèi)的溫度和壓力足以提供使可膨脹聚合物微球在離開背壓發(fā)生器時(shí)能夠膨脹至所需程度的足夠壓降。背壓發(fā)生器可以包括例如流量控制閥或限流裝置，例如孔式噴嘴?；蛘呋蛄硗?，背壓發(fā)生器可包括：(i)足以阻止流體通過處理區(qū)的一定長度的管道，使得處理區(qū)內(nèi)的壓力得以維持或增加；和/或(ii)內(nèi)部尺寸小于流體材料管道的內(nèi)部尺寸的管道，使得處理區(qū)內(nèi)的壓力得以維持或增加；和/或(iii)具有不規(guī)則內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的管道，例如內(nèi)螺紋管，使得處理區(qū)內(nèi)的壓力得以維持或增加。

在某些實(shí)施方案中，處理區(qū)內(nèi)的溫度可以為約80℃(176實(shí)施)至約160℃(320℃施)，在某些實(shí)施方案中為約100℃(212℃些)至約160℃(320°f)，在某些實(shí)施方案中為約105℃(221℃些)至約145℃(293℃些)，在某些實(shí)施方案中為約135℃(275℃些)至約145℃(293℃些)。在某些實(shí)施方案中，處理區(qū)內(nèi)的壓力可為約46.1kpa(6.69psi)至約618.1kpa(89.65psi)，在某些實(shí)施方案中為約101.3kpa(14,69psi)至約618.1kpa(89.65psi)，在某些實(shí)施方案中為約120kpa(17.4psi)至約420kpa(60.9psi)，在某些實(shí)施方案中為約315kpa(45.7psi)至約420kpa(60.9psi)。

可將包含膨脹的可膨脹聚合物微球的流體材料加入到工藝用水或其他液體外加劑中或者與工藝用水或其他液體外加劑混合，然后摻入到膠結(jié)組合物或制品中?；蛘?，可將包括膨脹的可膨脹聚合物微球的流體材料直接摻入到膠結(jié)組合物中(在將膠結(jié)組合物組分混合之前或過程中)，而無需首先將經(jīng)處理的流體材料加入至工藝用水或其他液體外加劑。

本發(fā)明的方法可以在膠結(jié)組合物制備設(shè)備(例如預(yù)拌混凝土設(shè)備)中現(xiàn)場進(jìn)行。這樣的設(shè)備可以包括用于水泥、水和待添加到所制備的膠結(jié)組合物中的其他組分(例如骨料和/或膠結(jié)組合物外加劑)的儲存區(qū)域。在所述設(shè)備中，膠結(jié)組合物的各種組分如水泥、水、骨料和/或外加劑混合在一起而形成膠結(jié)組合物?；旌峡梢栽跀嚢柢嚾缁炷翑嚢柢嚿线M(jìn)行。一旦組分混合，就可將膠結(jié)組合物運(yùn)送到存放組合物并使其能夠硬化的施工現(xiàn)場。膠結(jié)組合物還可在膠結(jié)組合物制備設(shè)備或在另一設(shè)備用于現(xiàn)場制造膠結(jié)制品，例如水泥塊或水泥混凝土(concretepaver)。

在膨脹和預(yù)潤濕之后，隨后可在制備的過程中將膨脹的聚合物微球直接引入至膠結(jié)混合物中，例如提供至設(shè)備的中央攪拌器(centralmixer)中，或者可暫時(shí)保持在一個(gè)或多個(gè)容器或配料槽(batchtank)中。容器或配料槽的數(shù)量和容量可能與膨脹設(shè)備的制備能力和/或制備過程中膠結(jié)組合物組分的配料的循環(huán)時(shí)間相關(guān)。在某些實(shí)施方案中，例如預(yù)拌混凝土制備，對于一個(gè)混凝土攪拌車所需的大量膨脹的聚合物微球而言，完成其膨脹和引入配料槽的時(shí)間可能小于或等于全部膠結(jié)組合物組分投配到該攪拌車所需的時(shí)間。至少一個(gè)配料槽可處于填充模式，而另一個(gè)配料槽正在將其包容的膨脹的聚合物微球的分散體或包含膨脹的聚合物微球的液體外加劑排放至攪拌車的膠結(jié)混合物中。

在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法能夠以最低的成本將可膨脹聚合物微球和/或包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的外加劑的水性漿料運(yùn)送至膠結(jié)組合物的制備設(shè)備中。一旦含有未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料和/或外加劑到達(dá)這種設(shè)備，就可使可膨脹聚合物微球在現(xiàn)場膨脹。與運(yùn)送含有膨脹的可膨脹聚合物微球——其可以具有比未膨脹的微球體積最高達(dá)75倍的體積——的漿料和/或外加劑相比，運(yùn)送含有未膨脹的可膨脹微球的漿料和/或外加劑大大降低了運(yùn)送成本，所述運(yùn)送成本可能等于或超過外加劑的實(shí)際成本。此外，也可能會減少其他物流成本，如儲存成本。

在某些實(shí)施方案中，與包含常規(guī)引氣劑的膠結(jié)組合物相比，包含基于膠結(jié)組合物的總體積計(jì)的1.5體積％的膨脹的可膨脹聚合物微球的膠結(jié)組合物在28天后的壓縮強(qiáng)度可提高30％，也可通過astmc666，所述標(biāo)準(zhǔn)通過引證的方式納入本說明書中。astmc-666用于測試膠結(jié)組合物的對凍融損害的抗性。

水硬性水泥可以是波特蘭水泥、鋁酸鈣水泥、磷酸鎂水泥、磷酸鎂鉀水泥、硫鋁酸鈣水泥或任何其他合適的水硬性粘合劑。骨料可以包括在膠結(jié)組合物中。骨料可以是二氧化硅、石英、砂、碎大理石、玻璃球、花崗巖、石灰?guī)r、方解石、長石、沖積砂、任何其他耐用骨料及其混合物。

在某些實(shí)施方案中，通過本文所述的外加劑和/或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物(其可包括膠結(jié)制品)中的膨脹的可膨脹聚合物微球的量可以為約0.002至約0.06重量％，基于膠結(jié)組合物的總重量計(jì)。在其他實(shí)施方案中，通過本發(fā)明的外加劑或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的可膨脹聚合物微球的量可為約0.005至約0.04重量％，基于膠結(jié)組合物的總重量計(jì)。在其他實(shí)施方案中，通過本發(fā)明的外加劑或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的可膨脹聚合物微球的量可以為約0.008至約0.03重量％，基于膠結(jié)組合物的總重量計(jì)。

在某些實(shí)施方案中，通過本文所述的外加劑和/或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的膨脹的可膨脹聚合物微球的量可為約0.2至約4體積％，基于膠結(jié)組合物的總體積計(jì)。在某些實(shí)施方案中，通過本發(fā)明的外加劑或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的膨脹的可膨脹聚合物微球的量可為約0.25至約4體積％，基于膠結(jié)組合物的總體積計(jì)。在某些實(shí)施方案中，通過本發(fā)明的外加劑或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的膨脹的可膨脹聚合物微球的量可為約0.4至約4體積％，基于膠結(jié)組合物的總體積計(jì)。在某些實(shí)施方案中，通過本發(fā)明的外加劑或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的膨脹的可膨脹聚合物微球的量可為約0.25至約3體積％，基于膠結(jié)組合物的總體積計(jì)。在某些實(shí)施方案中，通過本發(fā)明的外加劑或方法輸送的包含在膠結(jié)組合物中的膨脹的可膨脹聚合物微球的量可為約0.5至約3體積％，基于膠結(jié)組合物的總體積計(jì)。

以下實(shí)施例闡明了使用本發(fā)明方法的實(shí)施方案制備的膠結(jié)組合物的性能，并且不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1

在膠結(jié)組合物制備設(shè)備中的中央攪拌器中制備膠結(jié)組合物。膠結(jié)組合物包括1833磅的水泥、3900磅(1770kg)的砂子、3171磅(1438kg)的#57石子、2154磅(977kg)#8石子和917磅(416kg)水。膠結(jié)組合物的體積為約3yd³(2.3m³)。膠結(jié)組合物包括2713ml的80減水劑(購自basfconstructionchemicals,俄亥俄州克利夫蘭)、3798ml的7500高效減水劑(也購自basfconstructionchemicals)和814ml磷酸三丁酯消泡劑。在中央攪拌器中的混合完成后，將膠結(jié)組合物轉(zhuǎn)移至混凝土攪拌車。

一旦膠結(jié)組合物在混凝土攪拌車內(nèi)，將占膠結(jié)組合物2體積％的通過本方法膨脹的密度為約0.025g/cm³且尺寸為約40μm的膨脹聚合物微球加入到攪拌車的頂部。攪拌車將膠結(jié)組合物高速混合2-3分鐘，從攪拌車的頂部取出樣品。在低速混合約20分鐘后，從攪拌車的頂部取出第二個(gè)樣品。在低速混合總計(jì)約40分鐘后，從攪拌車的頂部取出第三個(gè)樣品?？偣布s60分鐘后，從攪拌車的頂部取出第四個(gè)樣品。

樣品是極其流動的，其平均初始坍落度約為28.75英寸(73.03厘米)且平均含氣量為1.8％。由于樣品具有這樣的流動性，并且由于它們是從攪拌車頂部取出的，因此樣品中存在的微球量大于整個(gè)膠結(jié)組合物中存在微球量的平均值。確定樣品微球量的測試表明，樣品的平均微球含量約占膠結(jié)組合物的2.5體積％。樣品通過astmc666試驗(yàn)，平均耐久性系數(shù)約為90。

實(shí)施例2

在膠結(jié)組合物制備設(shè)備中的中央攪拌器中制備膠結(jié)組合物。膠結(jié)組合物包括760磅的水、1690磅(767kg)的水泥、4020磅(1820kg)的砂子、3020磅(1370kg)的#57石子和2000磅(910kg)#8石子。膠結(jié)組合物的體積為約3yd³(2.3m³)。膠結(jié)組合物還包括1501ml的7500高效減水劑和750ml磷酸三丁酯(“tbp”)消泡劑。

在向中央混合物中加入其他成分之前，將占膠結(jié)組合物1.5體積％的通過本方法膨脹的密度為0.025g/cm³且尺寸為約40μm的膨脹的聚合物微球以水性漿料的形式手動加入到中央攪拌器中。將tbp手動加入到含有膨脹的聚合物微球的中央混合物中。在加入膨脹的聚合物微球和tbp之后，使用制備設(shè)備的自動配料系統(tǒng)將膠結(jié)組合物的其他成分自動加入到中央攪拌器中。當(dāng)將膨脹的聚合物微球和tbp加入到中央攪拌器中時(shí)關(guān)閉中央攪拌器的除塵器，直到膠結(jié)組合物開始混合30秒后再打開。

一旦混合完成，就取出膠結(jié)組合物的第一個(gè)樣品。第一個(gè)樣品的坍落度為5.00英寸(12.7厘米)且含氣量為2.1％，并通過astmc666試驗(yàn)，耐久性系數(shù)為95?；旌贤瓿?0分鐘后，取出第二個(gè)膠結(jié)組合物樣品。第二份樣品的坍落度為3.75英寸(9.53厘米)且含氣量為2.5％，并通過astmc666試驗(yàn)，耐久性系數(shù)為83。

實(shí)施例3

在膠結(jié)組合物制備設(shè)備中的中央攪拌器中制備膠結(jié)組合物。膠結(jié)組合物包括1520磅的水、3380磅(1530kg)的水泥、8040磅(3650kg)的砂子、6040磅(2740kg)的#57石子和4000磅(1810kg)#8石子。膠結(jié)組合物的體積為約6yd³。膠結(jié)組合物包括4002ml的7500高效減水劑和1501ml磷酸三丁酯(“tbp”)消泡劑。

在向中央混合物中加入其他成分之前，將占膠結(jié)組合物1.5體積％的通過本方法膨脹的密度為0.025g/cm³且尺寸為約40μm的膨脹的聚合物微球以水性漿料的形式手動加入到中央攪拌器中。將tbp手動加入到含有膨脹的聚合物微球的中央混合物中。在加入膨脹的聚合物微球和tbp之后，使用制備設(shè)備的自動配料系統(tǒng)將膠結(jié)組合物的其他成分自動地加入到中央攪拌器中。當(dāng)將膨脹的聚合物微球和tbp加入到中央攪拌器中時(shí)關(guān)閉中央混合器的除塵器，直到膠結(jié)組合物開始混合30秒后才打開。

一旦混合完成，就取出膠結(jié)組合物的第一個(gè)樣品。第一個(gè)樣品的坍落度為7.75英寸(19.7厘米)且含氣量為1.7％，并通過astmc666試驗(yàn)，耐久性系數(shù)為95。混合完成30分鐘后，取出第二個(gè)膠結(jié)組合物樣品。第二個(gè)樣品的坍落度為7.00英寸(17.8厘米)且含氣量為2.0％，并通過astmc666試驗(yàn)，耐久性系數(shù)為87。

實(shí)施例4

在膠結(jié)組合物制備設(shè)備中的中央混合器中制備膠結(jié)組合物。膠結(jié)組合物包括1204磅(546kg)的水、2780磅(1260kg)的水泥、6355磅(2883kg)的砂子、5069磅(2299kg)的#57石子和3388磅(1537kg)#8石子。膠結(jié)組合物的體積為約5yd³(3.8m³)。膠結(jié)組合物包括占膠結(jié)組合物3體積％的80減水劑和1500ml磷酸三丁酯消泡劑。

在向中央混合物中加入其他成分之前，將占膠結(jié)組合物0.75體積％的通過本方法膨脹的密度為0.025g/cm³且尺寸為約40μm的膨脹的聚合物微球以水性漿料手的形式動加入到中央攪拌器中。將tbp手動加入到含有膨脹的聚合物微球的中央混合物中。在加入膨脹的聚合物微球和tbp之后，將膠結(jié)組合物的其他成分加入到中央攪拌器中。

取出所述膠結(jié)組合物的樣品，其坍落度為5.50英寸(14.0厘米)且含氣量為2.4％。所述樣品通過astmc666試驗(yàn)，耐久性系數(shù)為95。

使用本文所述的方法制備的膠結(jié)組合物可包含其他外加劑或成分，且不應(yīng)僅限于所述制劑?？商砑拥倪@些外加劑和/或成分包括但不限于：分散劑、凝固和強(qiáng)度促進(jìn)劑/增強(qiáng)劑、緩凝劑、減水劑、腐蝕抑制劑、潤濕劑、水溶性聚合物、流變改性劑、防水劑、非降解纖維、防潮外加劑、減滲劑(permeabilityreducers)、殺真菌外加劑、殺菌外加劑、殺昆蟲外加劑、堿反應(yīng)性減少劑(alkali-reactivityreducer)、粘合外加劑、減縮外加劑(shrinkagereducingadmixtures)和適用于膠結(jié)組合物的任何其他外加劑或添加劑。本文所述的外加劑和膠結(jié)組合物不需要包含任何前述組分，但可包含任何數(shù)量的前述組分。

骨料可以包括在膠結(jié)組合物中以提供包括細(xì)骨料的砂漿和包括細(xì)骨料和粗骨料的混凝土。細(xì)骨料是幾乎完全通過第4號篩(astmc125和astmc33)的材料，例如硅砂。粗骨料是主要截留在第4號篩(astmc125和astmc33)上的材料，例如二氧化硅、石英、碎大理石、玻璃球、花崗巖、石灰石、方解石、長石、沖積砂、砂或任何其他耐用骨料，及其混合物。

火山灰是一種硅質(zhì)或鋁硅質(zhì)材料，其具有很小或沒有膠結(jié)值(cementitiousvalue)，但在水的存在下并呈細(xì)分散形式下，火山灰與波特蘭水泥水化過程中產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成具有膠結(jié)性質(zhì)的材料。硅藻土、乳白色的燧石、粘土、頁巖、粉煤灰、礦渣、硅粉、火山凝灰?guī)r和浮石是一些已知的火山灰。某些粉碎的高爐爐渣和高鈣粉煤灰具有火山灰的性質(zhì)和膠結(jié)性質(zhì)。天然火山灰是用于定義自然界產(chǎn)生的火山灰的專門名詞，如火山凝灰?guī)r、浮石、火山土、硅藻土、蛋白石(opaline)、燧石和一些頁巖。名義上地惰性材料還可包括細(xì)碎的原石英、白云石、石灰石、大理石、花崗巖等。在astmc618中定義了粉煤灰。

如果使用硅粉，則硅粉可以是未壓實(shí)的，或者可以是部分壓實(shí)的或者以漿料的形式加入。硅粉還與水泥粘合劑的水化副產(chǎn)物反應(yīng)，這增加了成品的強(qiáng)度并降低了成品的滲透性?；谀z結(jié)材料的重量計(jì)，可將硅粉或其他火山灰(如粉煤灰或煅燒的粘土如偏高嶺土)以約5％至約70％的量加入到膠結(jié)濕料澆鑄混合物(wetcastmixture)中。

如果使用分散劑，則分散劑可以是任何合適的分散劑如木質(zhì)素磺酸鹽、β-萘磺酸鹽、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、聚天冬氨酸鹽、具有和不具有聚醚單元的聚羧酸鹽、萘磺酸鹽甲醛縮合物樹脂或低聚物分散劑。

可以使用多羧酸鹽分散劑，其是指具有含側(cè)鏈的碳骨架的分散劑，其中至少一部分側(cè)鏈通過羧基、醚基或酰胺基或酰亞胺基連接到骨架上。術(shù)語“分散劑”還意指包括起到用于膠結(jié)組合物的增塑劑、高效減水劑、流化劑、抗絮凝劑或超塑化劑作用的那些化學(xué)品。

術(shù)語低聚物分散劑是指作為以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物的低聚物：組分a、任選的組分b和組分c；其中各組分a獨(dú)立地為吸附到膠結(jié)顆粒上的非聚合的官能部分；其中組分b是任選的部分，其中如果存在，各組分b獨(dú)立地為置于組分a部分和組分c部分之間的非聚合部分；且其中組分c是至少一個(gè)部分，該部分是基本上不吸附于水泥顆粒的直鏈或支鏈水溶性非離子聚合物。低聚物分散劑公開于美國專利第6,133,347號、美國專利第6,492,461號和美國專利第6,451,881號中。

可以使用的凝固和強(qiáng)度促進(jìn)劑/增強(qiáng)劑包括但不限于：堿金屬、堿土金屬或鋁的硝酸鹽；堿金屬、堿土金屬或鋁的亞硝酸鹽；堿金屬、堿土金屬或鋁的硫氰酸鹽；鏈烷醇胺；堿金屬、堿土金屬或鋁的硫代硫酸鹽；堿金屬、堿土金屬或鋁的氫氧化物；堿金屬、堿土金屬或鋁的羧酸鹽(優(yōu)選甲酸鈣)；多羥基烷基胺；和/或堿金屬或堿土金屬的鹵化鹽(優(yōu)選溴化物)。

硝酸鹽具有通式m(no3)a，其中m為堿金屬或堿土金屬或鋁，其中對于堿金屬鹽，a為1；對于堿土金屬鹽，a為2；對于鋁鹽，a為3。優(yōu)選的是na、k、mg、ca和al的硝酸鹽。

亞硝酸鹽具有通式m(no2)a，其中m是堿金屬或堿土金屬或鋁，且其中對于堿金屬鹽，a為1；對于堿土金屬鹽，a為2；對于鋁鹽a為3。優(yōu)選的是na、k、mg、ca和al的亞硝酸鹽。

硫氰酸的鹽具有通式m(scn)b，其中m是堿金屬或堿土金屬或鋁，且其中對于堿金屬鹽，b為1；對于堿土金屬鹽，b為2；對于鋁鹽，b為3。這些鹽分別稱為硫氰酸鹽(sulfocyanate)、硫氰酸鹽(sulfocyanide)、硫氰酸鹽(rhodanate)或硫氰酸鹽(rhodanide)。優(yōu)選的是na、k、mg、ca和al的硫氰酸鹽。

鏈烷醇胺是一類化合物的通用術(shù)語，在所述化合物中三價(jià)氮直接連接到烷基醇的碳原子上。代表式為n[h]c[(ch2)dchrch2r]e，其中r獨(dú)立地為h或oh，c為3-e，d為0至約4，e為1至約3。實(shí)例包括但不限于單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三異丙醇胺。

硫代硫酸鹽具有通式mf(s2o3)g，其中m為堿金屬或堿土金屬或鋁，且f為1或2，以及g為1、2或3，這取決于m金屬元素的價(jià)態(tài)。優(yōu)選的是na、k、mg、ca和al的硫代硫酸鹽。

羧酸鹽具有通式rcoom，其中r為h或c1至約c10烷基，且m為堿金屬或堿土金屬或鋁。優(yōu)選的是na、k、mg、ca和al的羧酸鹽。羧酸鹽的一個(gè)實(shí)例是甲酸鈣。

多羥基烷基胺可具有以下通式：

其中h為1至3，i為1至3，j為1至3，k為0至3。優(yōu)選的多羥基烷基胺為四羥基乙基乙二胺。

緩凝劑，或者稱為延遲凝固或水化控制外加劑，其用于延緩、延遲或降低膠結(jié)組合物的凝固速率。緩凝劑用于抵消炎熱天氣對膠結(jié)組合物凝固的加速作用，或者在放置的困難條件發(fā)生或向施工現(xiàn)場輸送有問題、或者酌留特殊修正過程的時(shí)間時(shí)，延遲膠結(jié)組合物的初始凝固。大多數(shù)緩凝劑也用作低水平減水劑，且還可用于將一些空氣夾帶到膠結(jié)組合物中?？墒褂靡韵挛镔|(zhì)作緩凝外加劑：木素磺酸鹽、羥化羧酸、硼砂、葡萄糖酸、酒石酸和其他有機(jī)酸及其相應(yīng)的鹽、膦酸酯、某些碳水化合物如糖、多糖和糖酸，及其混合物。

腐蝕抑制劑用于保護(hù)嵌入的鋼筋免受腐蝕。膠結(jié)組合物的強(qiáng)堿性質(zhì)導(dǎo)致鋼材上形成惰性且非腐蝕的保護(hù)性氧化膜。然而，碳化作用或來自除冰劑或海水中的氯離子的存在，與氧一起可破壞或滲透該膜并引起腐蝕。腐蝕抑制外加劑以化學(xué)的方式減緩腐蝕反應(yīng)。最常用于抑制腐蝕的材料為亞硝酸鈣、亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、某些磷酸鹽或氟硅酸鹽、氟鋁酸鹽、胺、有機(jī)類防水劑和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)。

在建筑領(lǐng)域，近年來已開發(fā)了多種保護(hù)膠結(jié)組合物免受拉伸應(yīng)力且隨后開裂的方法。一種現(xiàn)代方法包括將纖維分布在全部新制的膠結(jié)混合物中。在硬化后，這種膠結(jié)組合物被稱為纖維增強(qiáng)型水泥。纖維可由鋯材料、碳、鋼、玻璃纖維或合成材料制成，例如聚丙烯、尼龍、聚乙烯、聚酯、人造纖維、高強(qiáng)度芳綸或其混合物。

防潮外加劑降低了具有低水泥含量、高水-水泥比或骨料部分中缺乏細(xì)料的混凝土的滲透性。這些外加劑使水分向濕混凝土中的滲透延緩，并包括某些皂、硬脂酸鹽和石油產(chǎn)品。

減滲劑用于降低水在壓力下透過膠結(jié)組合物的速率?？梢允褂霉璺?、粉煤灰、礦渣粉、偏高嶺土、天然火山灰、減水劑和膠乳來降低膠結(jié)組合物的滲透性。

通過使用殺真菌的、殺菌的和殺昆蟲的外加劑可部分地控制細(xì)菌和真菌在硬化的膠結(jié)組合物的表面和內(nèi)部的生長。用于這些目的最有效的材料是多鹵代苯酚、狄氏乳劑(dialdrinemulsion)和銅化合物。

著色外加劑通常由顏料組成，所述顏料為有機(jī)顏料，如酞菁，或無機(jī)顏料，如含金屬顏料，其包括但不限于金屬氧化物及其他，且可包括但不限于含氧化鐵的顏料、氧化鉻、氧化鋁、鉻酸鉛、氧化鈦、鋅白、氧化鋅、硫化鋅、鉛白、鐵錳黑、鈷綠、錳藍(lán)、錳紫、硫硒化鎘、鉻橙、鎳鈦黃、鉻鈦黃、硫化鎘、鋅黃、群青藍(lán)和鈷藍(lán)。

堿反應(yīng)性減少劑可降低堿性骨料反應(yīng)并限制該反應(yīng)可在硬化膠結(jié)組合物中產(chǎn)生的破壞性膨脹力?；鹕交?粉煤灰、硅粉)、高爐渣、鋰鹽和鋇鹽特別有效。

可以使用的減縮劑包括但不限于ro(ao)1-10h，其中r是c1-5烷基或c5-6環(huán)烷基，且a是c2-3亞烷基、堿金屬硫酸鹽、堿土金屬硫酸鹽、堿土金屬氧化物，優(yōu)選硫酸鈉和氧化鈣。

上文所列額外的外加劑和添加劑是說明性的，而不是窮盡的或限制性的。

在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案中，提供使可膨脹聚合物微球膨脹的方法，所述方法包括在膠結(jié)組合物的制備之前和/或過程中使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸，其中水性漿料任選地還包括用于膠結(jié)組合物的外加劑。

第一個(gè)實(shí)施方案的方法還可包括：所述方法包括在膠結(jié)組合物的制備過程中使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱原位接觸。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法或兩個(gè)方法還可包括：所述的在膠結(jié)組合物的制備過程中使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱原位接觸包括，在膠結(jié)組合物的制備過程中在將水性漿料引入至正在進(jìn)入膠結(jié)組合物中的進(jìn)料水流之前使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：限制和/或控制水性漿料進(jìn)入進(jìn)料水流的流動。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：將進(jìn)料水流進(jìn)料至膠結(jié)組合物攪拌車中。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：所述在膠結(jié)組合物的制備過程中使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱原位接觸包括，在膠結(jié)組合物制備設(shè)備中，使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸以使可膨脹聚合物微球膨脹，并將膨脹的可膨脹聚合物微球在水中急冷，并且儲存含有急冷、膨脹的微球的水性漿料以引入至在設(shè)備中制備的膠結(jié)組合物中。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：將含有急冷、膨脹的微球的水性漿料儲存在儲存槽中。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：在所述的將膨脹的可膨脹聚合物微球在水中急冷之前，限制和/或控制水性漿料的流動。

第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：在使水性漿料與熱接觸之前將用于膠結(jié)組合物的外加劑加入到水性漿料中。

在本發(fā)明的第二實(shí)施方案中，提供一種制備膠結(jié)組合物或包含所述組合物的膠結(jié)制品的方法，所述方法包括：(i)實(shí)施所述第一個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中任一個(gè)的方法；(ii)任選地將膨脹的聚合物微球預(yù)潤濕；和(iii)將膨脹的聚合物微球引入至膠結(jié)組合物中。

第一個(gè)實(shí)施方案的方法還可包括：所述將膨脹的聚合物微球預(yù)潤濕包括將膨脹的聚合物微球分散在液體中，任選地其中所述液體包含水。

第二個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)或兩者的方法還可包括：所述將膨脹的聚合物微球預(yù)潤濕包括將膨脹的聚合物微球和液體加入到混合槽中，任選地其中所述液體包含水。

第二個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)的方法還可包括：膨脹的聚合物微球占混合槽中所有材料總體積的約1％至約60％。

第二個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)的方法還可包括：將預(yù)潤濕的膨脹的聚合物微球的分散體或包含預(yù)潤濕的膨脹的聚合物微球的液體外加劑的分散體在引入并混合至膠結(jié)組合物之前儲存在多個(gè)存儲器的至少一個(gè)中。

在本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種制備膠結(jié)組合物或包含所述組合物的膠結(jié)制品的方法，所述方法包括：(i)使未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料在所述的膠結(jié)組合物的制備之前和/或過程中與熱接觸，以產(chǎn)生膨脹的聚合物微球；(ii)任選地將膨脹的聚合物微球預(yù)潤濕；和(iii)將所述膨脹的聚合物微球引入至膠結(jié)組合物中，其中水性漿料任選地還包含用于膠結(jié)組合物的外加劑。

第三個(gè)實(shí)施方案的方法還可包括：在膠結(jié)組合物的制備過程中使包含未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱原位接觸。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法或兩個(gè)方法還可包括：所述的將膨脹的聚合物微球預(yù)潤濕包括將膨脹聚合物微球分散在液體中，任選地其中所述液體包含水。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：所述的將膨脹的聚合物微球預(yù)潤濕包括將膨脹的聚合物微球和液體加入到混合槽中，任選地其中所述液體包含水。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：膨脹的聚合物微球占混合槽中所有材料總體積的約1％至約60％。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：在所述的將未膨脹的可膨脹聚合物微球的水性漿料與熱接觸后，限制和/或控制水性漿料的流動。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：通過產(chǎn)生背壓的裝置限制和/或控制水性漿料的流動。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：產(chǎn)生背壓的裝置是閥或孔式噴嘴。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：在使水性漿料與熱接觸之前將用于膠結(jié)組合物的外加劑和水性漿料結(jié)合。

第三個(gè)或后續(xù)實(shí)施方案中的任一個(gè)方法還可包括：將預(yù)潤濕的膨脹的聚合物微球的分散體或含有預(yù)潤濕的膨脹的聚合物微球的液體外加劑的分散體在引入并混合至膠結(jié)組合物之前儲存在多個(gè)存儲器的至少一個(gè)中。

應(yīng)當(dāng)理解，本文中描述的實(shí)施方案僅僅是示例性的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行變化和修改。所有這些變化和修改應(yīng)包括在如上文中所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，所公開的所有實(shí)施方案不一定是替代性的，因?yàn)楸景l(fā)明的各種實(shí)施方案可以組合以提供期望的結(jié)果。