发明创造名称：用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料
外观设计名称：
决定号：183381
决定日：2019-07-10
委内编号：1F255454
优先权日：
申请（专利）号：201610029109.7
申请日：2016-01-17
复审请求人：北京清迈华清控股（集团）有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：舒丽君
合议组组长：易方
参审员：扈春鹤
国际分类号：C04B24/24；C04B18/12
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：在判断一项发明的创造性时，应当从整体上考虑要求保护的技术方案。对于组合物产品权利要求而言，技术方案一般是由组分和其含量限定的，判断创造性时，不仅要考虑构成所述组合物的各个组分，而且要考虑各组分的组合及其含量关系。如果现有技术只是单独公开了各个组分，而没有给出将这些组分配合使用的技术启示，则要求保护的技术方案是非显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610029109.7，名称为“用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为北京清迈华清控股（集团）有限公司。本申请的申请日为2016年1月17日，公开日为2016年6月15日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年4月11日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为2017年12月30日提交的权利要求第1-3项（第1页）、2017年9月23日提交的说明书第1-54段（第1-6页）以及说明书摘要。
驳回决定中使用了如下证据：
对比文件1：CN102775099A，公开日：2012年11月14日；
证据1：CN103145360A，公开日：2013年6月12日；
证据2：CN104817310A，公开日：2015年8月5日；
证据3：US2011/083585A1，公开日：2011年4月14日；
证据4：US2012/037045A1，公开日：2012年2月16日；
证据5：CN1293163A，公开日：2001年5月2日；
证据6：混凝土的性能，内维尔，第485-486页，中国建筑工业出版社，公开日：2011年2月28日；
证据7：高亲水聚合物改性水泥基复合材料的研究，唐家元，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》，B020-38，公开日：2013年12月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，其特征在于：包括高硅铁尾矿渣为72—78重量份，石灰石为16—19重量份，沸石11—14重量份，硅藻土9—14重量份，脱硫石膏6—9重量份，珍珠岩4—7重量份，高岭土4—7重量份；
所述高硅铁尾矿的重量百分比组分为：二氧化硅69.08％—75.56％、氧化铝1.93％—2.75％、三氧化二铁12.38％—18.46％、氧化钙3.52％—4.27％、氧化镁3.60％—4.02％和0.83％—1.97％的多种其他化合物；
将上述高硅铁尾矿渣为72—78重量份、石灰石为16—19重量份、沸石11—14重量份、硅藻土9—14重量份、脱硫石膏6—9重量份、珍珠岩4—7重量份、高岭土4—7重量份的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500㎡/㎏—600㎡/㎏的粉末状，再搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。
2. 根据权利要求1所述的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，其特征在于：所述高硅铁尾矿渣为73—77重量份，石灰石为17—18重量份，沸石12—13重量份，硅藻土10—13重量份，脱硫石膏7—8重量份，珍珠岩5—6重量份，高岭土5—6重量份。
3. 根据权利要求2所述的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，其特征在于：所述高硅铁尾矿渣为74—76重量份，石灰石为17.5重量份，沸石12.5重量份，硅藻土11—12重量份，脱硫石膏7.5重量份，珍珠岩5.5重量份，高岭土5.5重量份。”
驳回决定指出：
权利要求1与对比文件1相比区别在于：(1)权利要求1详细限定了掺合料的具体成分，高硅铁尾矿的化学组成，以及该掺合料的制备方法；(2)对比文件1未公开权利要求1中各成分的含量。对于上述区别(1)，对比文件1指出掺合料是以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，能改善混凝土性能的粉体材料，主要包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅粉、沸石粉等，因此，本领域技术人员可以选择性质相似的物质进行使用；石灰石粉体具有亲水性好，易分散的特点，且可显著提高减水剂吸附效率，有效改善混凝土的流变性能，并能产生紧密堆积的效果(参见证据1、2)；作为无机材料的天然或合成的火山灰，当其与氢氧化钙(石灰)或与可释放氢氧化钙的材料(例如波特兰水泥熔块)混合时，其在水中变硬，火山灰通常为硅质或硅质和铝质的材料，其独自地具有较少或不具有水泥价值，但是其能够在湿气的存在下在环境温度下与氢氧化钙发生化学反应以形成具有水泥性能的化合物，硅藻土和高岭土作为天然胶结岩石是广泛存在的具有火山灰性质的原料而被用于超高性能混凝土中(参见证据3)；在高性能混凝土中加入一定量的细粒子尺寸种类，例如包含一种或多种选自飞灰、火山灰(天然和人工)、石灰石粉末、硅质粉末、石灰、硫酸钙(特别是无水或半水形式的石膏)和矿渣的材料可以明显增加混凝土的强度(参见证据4)，而珍珠岩也可被作为掺合料替代部分水泥(参见证据5)，由于这些原料本身可以作为掺合料替代部分水泥且可以实现提高水泥组合物的整体强度，因此，本领域技术人员有动机选择这几种材料配置成复合掺合料。矿渣粉在本领域中被广泛用于超高性能混凝土的掺合料，而这类材料通常具有较高的硅含量，在与水泥混合后，硅的含量高，因此形成的C-S-H更多，从而导致硬化水泥的微观结构更加密实，强度提高(参见证据6)，在现有技术的基础上，本领域技术人员可以选择合适种类的矿渣使用。在超高性能混凝土中，聚羧酸减水剂表现出很好的适应性和较高的选择吸附性能(参见证据7)，由于聚羧酸减水剂的加入，胶凝材料的水膜层变薄从而减少了空隙等缺陷，将其与一定细度的掺合料进行混合是本领域中的常规技术手段。对于上述区别(2)，在原料确定的情况下，本领域技术人员可以根据目标产品的实际情况，通过有限的试验确定各原料合理的使用量。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求2-3对原料配比进行了进一步，属于本领域常规技术手段，因此，当其引用的权利要求不具有创造性时，权利要求2-3不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年7月6日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：本申请使用的是特定原料组合，从而解决了对比文件1不能解决的技术问题：提高混凝土的流动性，便于运输、泵送、和浇捣等施工性能；在凝结硬化过程中，其水化热低，内部缺陷少，结构密实，硬化后体积稳定，收缩变形小，抗冻抗渗性能好；不用担心水泥中碱含量的高低，能有效的缓解和抑制混凝土中碱骨料反应，大大提高混凝土的耐久性。经形式审查合格，国家知识产权局于2018年7月13日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中引入如下公知证据：
公知证据8：《混凝土结构基本原理》，闫齐武，第10页，湖南大学出版社，公开日期：2015年10月；
公知证据9：《土木工程材料》，李舒瑶，第129-130页，中国水利水电出版社，公开日期：2015年7月；
公知证据10：《金属矿山尾矿资源化》，张锦瑞，第130页，冶金工业出版社，2014年8月；
公知证据11：《固体物料分选理论与工艺》，张一敏，第388页，冶金工业出版社，2007年10月。
并在前置意见中认为，对比文件1背景技术中记载与普通混凝土和高强混凝土相比，活性粉末混凝土具有优异的物理力学等性能；外加高效减水剂、粉煤灰、沸石粉、硅粉等掺和剂有增加混凝土抗酸碱腐蚀和防止碱骨料反应等作用(参见公知证据8)，掺入活性掺和料可以改善混凝土孔结构、改善骨料与水泥石界面结构，提高界面黏结度，掺入高效减水剂，碱水效率高、坍落度经时损失小(参见公知证据9)。从原料角度来看，尾矿可以作为掺和料生产混凝土;矿质混合材料的作用主要是与胶凝材料反应生成胶凝或微晶矿物，以增加胶结相的数量(参见公知证据10)，高硅型尾矿主要成分为石英，SiO2含量大于80%(参见公知证据11)。从现有技术的调研来看，在制备高性能混凝土时，无论是施工性能还是最终的产品性能，都是常规关注的技术问题，并且常规选用的原料既可以解决这些问题，而本申请没有记载任何的实验数据，无法证明现有的原料组合能够起到更好的效果。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未对申请文件进行修改。本复审请求审查决定所针对的文本如下：2017年12月30日提交的权利要求第1-3项（第1页）、2017年9月23日提交的说明书第1-54段（第1-6页）以及说明书摘要。
经审查，上述文本符合专利法第33条的规定和专利法实施细则第61条第1款的规定。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
在判断一项发明的创造性时，应当从整体上考虑要求保护的技术方案。对于组合物产品权利要求而言，技术方案一般是由组分和其含量限定的，判断创造性时，不仅要考虑构成所述组合物的各个组分，而且要考虑各组分的组合及其含量关系。如果现有技术只是单独公开了各个组分，而没有给出将这些组分配合使用的技术启示，则要求保护的技术方案是非显而易见的。
具体到本案：独立权利要求1请求保护用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。
对比文件1公开了一种高性能混凝土，其原料组成包括水泥、掺合料、砂、水和减水剂，并在说明书第9-10段给出了掺合料的定义：所述的掺合料的重量不超过掺合料与水泥重量之和的70%。所述的掺合料的定义与混凝土的掺合料定义相同，即以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，能改善混凝土性能的粉体材料，主要包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅粉、沸石粉等。
权利要求1与对比文件1相比区别在于：还包括高硅铁尾矿渣72-78重量份、石灰石16-19重量份、硅藻土9-14重量份、脱硫石膏6-9重量份、珍珠岩4-7重量份、高岭土4-7重量份，对比文件1未公开沸石的重量份；限定了高硅铁尾矿渣的化学组成以及掺合料的制备方法。基于上述区别技术特征，权利要求1实际要解决的技术问题是提供一种混凝土掺合料的组成、配比以在降低成本（大量利用高硅铁尾矿渣、部分代替水泥）的同时提高混凝土的强度、耐久性以及流动性等。
对比文件1公开的是一种活性粉末混凝土，其解决的技术问题是通过使用超细水泥以摆脱活性粉末混凝土对硅粉的依赖、提高混凝土强度的增长速度，虽然其组分包含了掺合料，并在说明书中列举了可作为掺合料的一些原料，其中包括本申请权利要求1中的掺合料组分中的沸石粉，但是没有公开所述掺合料的配比，也未涉及本申请中的以高硅铁尾矿渣为主料的多种原料组合。
驳回决定中还引用了证据1-7，其中：
证据1公开了一种高强或超高强混凝土粘度调节剂，其原料中的超细粉体可以选自石灰石粉（参见说明书第7、11段）。
证据2公开了用复合胶凝材料制备低热高抗裂水工混凝土定量设计方法，所述方法包括对含不同掺合料以及含掺合料的比例不同的所述复合凝胶材料的最优组合进行水化热实验，所述掺合料为硅粉、粉煤灰、矿渣粉、石灰石中的一种或几种（参见说明书第9、11段）。
证据3公开了一种水性泥浆，其原料中的火山灰包括硅藻土，其原料中的惰性填料包括高岭土（参见说明书第10-11段）。
证据4公开了高性能或超高性能混凝土，其原料中的细粒子尺寸种类可以例如包含一种或多种选自飞灰、火山灰(天然和人工)、石灰石粉末、硅质粉末、石灰、硫酸钙(特别是无水或半水形式的石膏)和矿渣的材料（参见说明书第77段）。
证据5公开了珍珠岩混凝土掺合料，可在混凝土中作为水泥替代物,从而降低混凝土成本可达20～30%,同时可提高混凝土强度约10～15%，并增强混凝土耐久性（参见说明书摘要）。
证据6第485-486页公开了解冰盐类对混凝土的影响。
证据7公开了在超高性能混凝土中，聚羧酸减水剂表现出很好的适应性和较高的选择吸附性能（参见第8页倒数第2段）。
前置意见中给出了四篇公知证据，其中：
公知证据8公开了混凝土结构的形式、混凝土结构的组成以及混凝土结构的基本构件。
公知证据9公开了配置高性能混凝土必须掺入优质活性掺合料，如硅灰、磨细矿渣、优质粉煤灰和沸石粉等。配制高性能混凝土必须加入高效减水剂。
公知证据10公开了铁尾矿可生产加气混凝土，铁尾矿中SiO2有一部分以石英状态存在，在蒸压养护条件下与有效氧化钙反应。
公知证据11公开了高硅型尾矿主要成分为石英，SiO2含量大于80%，可以直接用来作为建筑材料，如作混凝土的掺合料生产硅酸盐水泥和硅酸盐制品等。
上述证据1-11公开的内容主要涉及可以作为掺合料的原料，以及其相应的作用，但是均未公开具体的掺合料的原料组合及其配比。
驳回决定和前置意见认为：
对比文件1背景技术中记载与普通混凝土和高强混凝土相比，活性粉末混凝土具有优异的力学等性能；从对比文件1提供的实验数据来看，其具有良好的流动度和抗压强度；在对比文件1公开的内容基础上，本领域技术人员可以选择类似的、具有相近性能的原料进行使用，所获得的产品的性能也是可以预期的。在制备高性能混凝土时，无论是施工性能还是最终的产品性能，都是常规关注的技术问题，并且常规选用的原料既可以解决这些问题，而本申请没有记载任何的实验数据，无法证明现有的原料组合能够起到更好的效果。
对于驳回和前置意见，合议组认为：
从对比文件1说明书第16-17段“采用超细水泥作为超细活性粉末组分，与掺入硅粉的活性粉末混凝土相比，由于超细水泥与水直接发生水化反应，因此可以提高活性粉末混凝土强度的增长速度。超细水泥易于生产，因此可使活性粉末混凝土摆脱对硅粉的依赖，利于活性粉末混凝土的制备”可以看出对比文件1具有较好的抗压强度等性能主要是因为采用超细水泥代替硅粉作为超细活性粉末组分，而对掺合料对混凝土性能的具体影响未予以说明；而且对比文件1的说明书第10段公开了其掺合料的定义与混凝土的掺合料定义相同，对掺合料的组成配比没有说明。
由于掺合料添加到混凝土中，其各组分会参与水泥反应，这些反应是相互影响的，不同组分的组合及其相应的重量份数都会影响其掺入的效果，因而不能将密切相关、共同作用的技术特征割裂开来，孤立地进行创造性的分析和判断，应将其作为一个整体技术方案进行分析。现有的证据未公开本申请权利要求1中以高硅铁尾矿渣为主料的多种原料组合的混凝土复合掺合料，也无法表明上述组合为本领域的公知常识（证据1-11都没有给出以高硅铁尾矿渣为主料的多种原料组合的技术启示）。而且上述掺合料的组合使得权利要求1的技术方案，可以等量取代混凝土中20％-35％的水泥，降低配合料成本20％以上，不会对混凝土的性能指标产生不良影响，还大大提高了混凝土的强度与耐久性等性能，产生了有益的技术效果。
综上，基于目前的证据，驳回决定及前置意见中关于权利要求1-3不具备创造性的理由不成立。
根据以上事实和理由，本合议组作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年04月11日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序：
复审请求人于2017年12月30日提交的权利要求第1-3项（第1页）、本申请的申请日2017年9月23日提交的说明书第1-54段（第1-6页）以及说明书摘要。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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