发明创造名称：一种缩短终凝时间的混凝土材料及其制备方法和应用
外观设计名称：
决定号：193515
决定日：2019-10-28
委内编号：1F256060
优先权日：
申请（专利）号：201610471931.9
申请日：2016-06-27
复审请求人：马鞍山华之智信息科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：谭晓倩
合议组组长：陈龙
参审员：李莲莲
国际分类号：C04B28/04;C04B24/38;B28C5/00;B28B1/14;E04G21/02;E02D15/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的某些技术特征在作为最接近现有技术的对比文件中没有公开，而其它对比文件中也没有公开这些特征且没有给出解决其技术问题的启示，并且也没有证据表明这些特征属于本领域的公知常识，本领域技术人员在面对所述技术问题时没有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的技术方案，则不能得出该权利要求相对于对比文件不具有创造性的结论。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610471931.9，名称为“一种缩短终凝时间的混凝土材料及其制备方法和应用”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为马鞍山华之智信息科技有限公司，申请日为2016年6月27日，公开日为2016年11月16日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年6月4日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性，其中引用的对比文件为：
对比文件1：CN102849999A，公开日为2013年1月2日；
对比文件2：CN105152610A，公开日为2015年12月16日；
对比文件4：“真空冷冻干燥法在微孔淀粉制备过程中的应用”, 王红强等,《食品工业科技》，第29卷，第10期，第192-196页，公开日为2008年12月31日。
在审查过程中还曾引用过对比文件3：CN103924584A，公开日为2014年7月16日。
驳回决定所依据的文本为：申请日2016年6月27日提交的说明书第[0001]-[0029]段、说明书摘要及2018年5月13日提交的权利要求第1-2项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种缩短终凝时间的混凝土材料的制备方法，其特征在于：混凝土材料包括水泥、淀粉和砂，三组分重量份数为：水泥90份～100份，淀粉5份～10份，砂200～250份；步骤为：
A、混合后搅拌：将水泥和淀粉混合均匀后，加水搅拌均匀成初凝体；
B、摊薄：将初凝体迅速摊薄至模具中，模具的厚度为2～5cm；
C、速冻：转入速冻库速冻，速冻温度为-18～-22℃，速冻时间为40～120分钟；
D、冻干：转入真空冷冻干燥仓内冻干后呈灰白色蜂窝状薄脆块；所述真空冷冻干燥仓内的真空冷冻干燥的曲线为：
a、升温期：15～20分钟内板温升温至100～110℃，抽真空至200Pa以内；
b、升华高峰期：板温100～110℃保持0.5～2h，真空保持160±5Pa；
c、中温期：板温80～90℃保持2～3h，真空保持60～80Pa；
d、解析干燥期：板温60～70℃保持1～2h，真空保持40～60Pa；
e、恒温期：板温55℃、物料温度50±1℃，真空保持40～50Pa，板温和物料温度呈两条水平平行线保持50～60min后破真空出仓；
E、粉碎：将薄脆块进行粉碎；
F、真空包装；所述步骤E中，破碎目数为200～400目；干燥曲线中，物料温度不大于52℃。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制得的混凝土材料在铺设混凝土地面的应用，其特征在于，应用步骤如下：
A.水泥浆的制备：破碎后粉料、砂和水计量后混合搅拌形成二次初凝体；
B.铺设：将二次初凝体直接铺设至铺平的地面；
C.硬化：进入终凝期硬化结束后即可使用。”
驳回决定认为：权利要求1请求保护一种缩短终凝时间的混凝土材料的制备方法，对比文件1公开了一种吸水树脂混凝土及其制备方法，可见对比文件1也是一种缩短终凝时间的混凝土材料。权利要求1与对比文件1相比，区别在于：（1）权利要求1限定了水泥和淀粉用水混合均匀后，用真空冷冻干燥工艺进行干燥后使用；（2) 权利要求1限定了各组分的重量份用量配比；（3) 权利要求1限定了物料混合的先后顺序，混合后搅拌、摊薄、速冻、冻干、粉碎、真空包装的具体步骤，模具的厚度、速冻温度和时间、真空冷冻干燥仓内的真空冷冻干燥分段进行，具体升温、升华高峰期、中温期、解析干燥期、恒温期保温所需的温度、时间以及真空度，板温和物料温度呈两条水平平行线保持合适时间后破真空出仓；发明实际解决的技术问题是如何优化该混凝土材料的应用性能，扩大其应用范围。 对于区别（1）和（2），对比文件2公开了一种利用淀粉渣改性生土材料及其制备方法,各种原料配比为：100质量份的生土、10～20质量份的无机胶凝材料、1～3质量份的淀粉渣、0～1质量份的外加剂。所述无机胶凝材料为水泥。对比文件2给出了添加淀粉渣组分与其它物料混合送入真空练泥机中练泥成型提高强度的技术启示，并且现有技术对比文件4公开了一种真空冷冻干燥法在微孔淀粉制备过程中的应用，对比文件4给出了与真空干燥法相比，真空冷冻干燥的淀粉酥松、保持活性、吸收率提高的技术启示，在上述启示下，本领域技术人员根据实际应用需要选择水泥中添加淀粉用水混合均匀后采用真空冷冻干燥工艺进行干燥以提高其蓬松度、活性以及吸收率等性能也是容易想到的；本领域技术人员根据各组分在混凝土材料中所起的作用，具体各组分用量的调整也是根据需要通过常规试验即可确定的，所得到的技术效果是可预期的。对于区别（3），在对比文件2的启示下，具体物料混合的先后顺序及制备工艺、真空冷冻干燥曲线或是本领域常规选择或是常规试验即可确定的，所得到的技术效果可以预期。因此权利要求1不具备创造性。
权利要求2要求保护的在铺设混凝土地面的应用为常规应用，具体制备步骤为本领域常规选择，因此结合对权利要求1的评述，权利要求2也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年7月15日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件，复审请求人陈述了权利要求1-2具备创造性的理由：（1）本申请的技术问题在于缩短混凝土的终凝期，而对比文件1-4的技术原理均与“缩短终凝时间”无关，因此本申请与对比文件1-4 所要解决的技术问题明显不同。（2）本申请是建筑材料技术领域，对比文件4为食品加工领域，技术领域相差较远。本申请的物料明显不同于对比文件4的淀粉，本申请的组分为混合组分，因此对比文件4对本申请的冷冻干燥法及冻干曲线不存在转用的技术启示。（3）本申请制得混凝土材料终凝周期缩短50-200%。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年9月3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认为：首先，对比文件1与本申请属于同一技术领域，并且对比文件1也公开了水泥和砂, 即胶凝材料和骨料。对比文件2也给出了使用淀粉渣利用真空练泥机混料使其胶凝材料的强度提高的技术启示，结合对比文件4选择水泥中添加淀粉用水混合均匀后，采用真空冷冻干燥工艺进行干燥以提高其蓬松度、活性以及吸收率等性能并达到缩短终凝时间是容易想到的。至于制备方法A-E步骤，由于“真空冷冻干燥”技术是本领域公知的，因而上述真空冷冻干燥曲线是常规试验即可确定的。同时对比文件4中明确给出了湿微孔淀粉用蒸馏水配成悬浮液后，放置于冰箱中制成冰块，再于-45℃的真空冷冻干燥箱中真空冷冻干燥至恒重。采用真空干燥法处理微孔淀粉所得到的产物为板结的硬团块，研磨后才能过孔径为47μm的筛；采用真空冷冻干燥法干燥微孔淀粉所得到的产物酥松，不需要经过任何处理就能轻松通过孔径为47μm的筛。因此本领域技术人员根据实际应用需要，选择在水泥中添加淀粉后用水混合均匀，再采用真空冷冻干燥工艺进行干燥以提高其蓬松度、活性以及吸收率等性能也是容易想到的。虽然对比文件4与本申请技术领域不同，但是本领域的技术人员具备从其它技术领域中获知该申请日之前的相关现有技术、普通技术知识和常规实验手段的能力。另外，淀粉自身具有粘性等性质，高温下在热水中溶解，在常温下会很快凝结，倒入冰块中会加速凝结，其为公知常识，具体用于混凝土领域时也能起到降低凝结所使用时间的技术效果是可以预期的。因而坚持驳回决定。
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
（一）、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，因此本复审请求审查决定所针对的文本同驳回决定所针对的文本：申请日2016年6月27日提交的说明书第[0001]-[0029]段、说明书摘要及2018年5月13日提交的权利要求第1-2项。
（二）、具体理由的阐述
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。
如果一项权利要求的某些技术特征在作为最接近现有技术的对比文件中没有公开，而其它对比文件中也没有公开这些特征且没有给出解决其技术问题的启示，并且也没有证据表明这些特征属于本领域的公知常识，本领域技术人员在面对所述技术问题时没有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的技术方案，则不能得出该权利要求相对于对比文件不具有创造性的结论。
权利要求1要求保护一种缩短终凝时间的混凝土材料的制备方法。
对比文件1公开了一种吸水树脂混凝土及其制备方法（参见说明书第[0006]-[0014]段）：吸水树脂混凝土的配合比为水泥∶砂∶吸水树脂膨胀体∶盐水或水=1∶0-1.5∶2-3∶0.4-0.5。其中吸水树脂膨胀体为淀粉接枝丙烯酸吸水树脂粉末加水或盐水后自膨胀形成至少20倍体积的粒、块状物。制备方法：包括下述步骤：（1）首先在吸水树脂粉末中掺水或盐水让其迅速膨胀至少20倍，形成粒、块状物，其中，吸水树脂粉末为淀粉接枝丙烯酸粉末中的一种；（2）然后在水泥胶凝材料中添加水化反应所需的水量进行拌和，形成水泥胶凝材料的浆体；（3）接着将步骤（1）所得吸水树脂膨胀粒、块体与步骤（2）所得水泥类胶凝材料的浆体进行搅拌，使得吸水树脂膨胀粒、块体被水泥类胶凝材料的浆体所包裹，最后经过凝结硬化形成吸水树脂混凝土。可见权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征至少在于：将水泥和淀粉加水混合后的初凝体浆料经过-18℃～-22℃速冻后，再通过真空冷冻干燥工艺进行冻干，并限定了真空冷冻干燥曲线。
对比文件2公开了一种利用淀粉渣改性生土材料的方法（参见说明书第[0002]、[0005]-[0023]段），各种原料配比如下：100质量份的生土、10～20质量份的无机胶凝材料、1～3质量份的淀粉渣、0～1质量份的外加剂。所述无机胶凝材料为水泥。包括以下步骤：(1)将生土、无机胶凝材料按比例称量混合均匀；(2)将淀粉渣干燥、粉磨,按比例称量后加水煮沸得到浆液；(3)按一定配比称量外加剂，并将其与所述步骤(2)中制得的淀粉渣浆液混合均匀；(4)将所述步骤(3)制得的混合液加入所述步骤(1)的混合料中，强力搅拌均匀，将湿混后混合料送入真空练泥机中练泥后，挤出成型，其中水的质量为固体总质量的22～30％；(5)将所述步骤(4)中挤出成型的生土材料，自然干燥养护28 天即得成品。
对比文件4公开了真空冷冻干燥法在微孔淀粉制备过程中的应用（参见第193页第1.3、2-3节）：湿微孔淀粉用蒸馏水配成悬浮液后, 放置于冰箱中制成冰块, 再于-45℃的真空冷冻干燥箱中真空冷冻干燥至恒重。采用真空干燥法处理微孔淀粉所得到的产物为板结的硬团块, 研磨后才能过孔径为47μm的筛；采用真空冷冻干燥法干燥微孔淀粉所得到的产物酥松，不需要经过任何处理就能轻松通过孔径为47μm的筛。湿微孔淀粉用蒸馏水配成悬浮液后, 放置于冰箱中制成冰快, 再于-45℃的真空冷冻干燥箱中真空冷冻干燥至恒重。真空冷冻干燥法干燥的微孔淀粉的吸水率达到了121%, 吸油率为63%；微孔淀粉的吸水率与其比表面积和孔洞结构密切相关。与真空干燥法相比，在真空冷冻干燥条件下, 淀粉颗粒不会发生团聚, 颗粒保持了很好的完整性, 孔洞结构也基本没有变化。采用真空冷冻干燥法, 微孔淀粉的颗粒形貌和孔洞结构都保持得较为完好。
针对上述区别技术特征，驳回决定及前置审查意见书中认为：对比文件2中给出了在生土、水泥体系中掺加淀粉渣可以提高强度的技术启示，再结合对比文件4给出的真空冷冻干燥后的淀粉酥松、保持活性、吸收率提高的技术启示，本领域技术人员将水泥与淀粉也通过真空冷冻干燥来达到缩短终凝时间是容易想到的。
对此，合议组经审查后认为，首先，本申请解决的技术问题为：如何缩短混凝土终凝时间而不影响硬化质量（参见本申请说明书第[0006]段）。对比文件1解决的技术问题为：现有技术中碎石骨料尖角处易出现应力集中及卵石骨料表面易出现应力滑移，从而使得在骨料和水泥砂浆之间出现微裂缝导致混凝土强度下降。对比文件2解决的技术问题为：如何将淀粉渣做为生土改性增强材料从而废物利用。可见本申请与对比文件1和对比文件2解决的技术问题完全不同。对比文件1和对比文件2根本不涉及缩短混凝土终凝时间的技术问题，发明构思是完全不同的。对比文件1和对比文件2也未公开上述“将水泥和淀粉加水混合后的初凝体浆料经过-18℃～-22℃速冻后，再通过真空冷冻干燥工艺进行冻干及真空冷冻干燥曲线”的区别技术特征及给出技术启示。驳回及前置审查意见中认为“对比文件4公开了利用冷冻干燥法可以提高淀粉的蓬松度、活性以及吸收率等性能，因此达到缩短终凝时间也是容易想到的”。但对比文件4在于利用真空冷冻干燥法制备微孔淀粉，并未涉及水泥、混凝土材料，而本申请为淀粉和水泥的复合组分，二者之间在加水搅拌及冷冻和干燥的过程中会发生一系列物理化学反应，其性能与淀粉大相径庭，从对比文件4的食品到本申请的建材领域相差甚远，且对比文件4并未涉及凝结时间问题，因此本领域技术人员不存在改进对比文件1并结合对比文件2及对比文件4来获得本申请技术方案的动机，也不存在将对比文件4与对比文件1、对比文件2结合转用的技术启示。
其次，本申请的缩短混凝土凝结时间的机理在于：淀粉和水泥在初凝期结束前进行冻干后再粉碎，淀粉能够充分利用混凝土凝固期间的放热产生糊化胶状的效果，并和砂结合，产生牢固的包覆效果，由于胶状的传热效果差，还会产生保温的效果，多孔状结构的冻干粉体材料，形成水分的吸入通道，吸水迅速，水迅速和混凝土中各成分进行物理和化学反应，由于胶状淀粉的存在，还避免了水泥的聚团效应，当反应完全时，水分通道才会闭合，而此时，胶状淀粉的持水性能又对未完全参与反应的水泥进行水分的持续供给，这样，即保证了混凝土的硬化的完全性，又缩短了混凝土的终凝期，进而缩短了施工周期（参见本申请说明书第[0014]段）。而对比文件1的反应机理在于：由于吸水树脂膨胀体分散颗粒的粒径很小，能够很均匀地被水泥砂浆所包裹并分散在其中，当吸水树脂混凝土凝结硬化成型后在外部荷载作用下其内部的应力可以得到有效地均匀分布化，避免常规碎石骨料尖角处的应力集中现象以及卵石骨料表面的应力滑移现象，同时膨胀体内部的水还有利于胶凝材料的二次水化反应，显著地提高混凝土的抗压强度和抗折强度。即对比文件1的反应机理在于利用树脂吸水膨胀后作为混凝土的骨料应用。且对比文件1公开的淀粉接枝丙烯酸吸水树脂实际上为一种树脂，与本申请的淀粉为不同物质。因此，本申请与对比文件1的反应机理明显不同，对比文件1的淀粉接枝丙烯酸作为吸水膨胀后的树脂使用，而本申请的淀粉利用其速冻后真空冷冻干燥形成多孔的吸水通道来为水泥提供更多水化用水，可见二者反应机理完全不同。驳回决定认为对比文件1也是一种缩短终凝时间的混凝土材料，但实际上对比文件1只涉及利用吸水膨胀的树脂代替传统碎石等骨料来避免应力集中现象，并不涉及任何缩短凝结时间的表述。对比文件2的机理在于利用淀粉渣中的淀粉和纤维的增强作用来提高混凝土的强度。驳回决定认为对比文件2“给出了添加淀粉渣组分与其它物料混合送入真空练泥机中练泥成型提高其强度的技术启示”，但强度与终凝时间为混凝土不同的性能指标，提高强度的技术启示并不意味着一定会缩短终凝时间，况且对比文件2提高强度的机理更在于利用了淀粉渣中的纤维来起到纤维增强作用，与本申请缩短终凝时间机理没有任何交集。可见本申请与对比文件2的反应机理是完全不同的。对比文件1和对比文件2未给出可以通过速冻后再冷冻干燥可以缩短混凝土终凝时间的技术启示。前置审查意见中认为：“淀粉自身具有粘性等性质，高温下在热水中溶解，在常温下会很快凝结，倒入冰块中会加速凝结，其为生活常识，对本领域技术人员来说是公知的，具体用于混凝土领域时也降低了其凝结所使用的时间也是可预期的”。但本申请加速混凝土终凝时间的机理并不在于淀粉本身的凝结速度，而是在于淀粉通过冷冻干燥后所形成的更多的吸水及储水通道来给水泥颗粒提供更多的与水接触面积从而加速水化过程来达到缩短终凝时间的效果。可见本申请的缩短终凝时间机理与原审查部门所声称的不同。
原审查部门在审查过程中还曾引用过对比文件3，经合议组核实，对比文件3涉及一种钻孔灌注桩的施工方法，其采用淀粉作为封塞材料。可见，对比文件3同样没有公开将水泥和淀粉加水混合后的初凝体浆料经过-18℃～-22℃速冻后，再通过真空冷冻干燥工艺进行冻干，也未公开真空冷冻干燥曲线，其也不涉及缩短混凝土凝结时间问题，也没有给出在水泥中掺混淀粉通过速冻后再真空冷冻干燥来缩短混凝土终凝时间的相应技术启示。
此外，依据现有证据，也不能证明上述技术手段属于本领域的公知常识或常规技术手段。
因此综上所述，驳回决定中认为权利要求1不具备创造性的理由不能成立。
2、权利要求2直接引用了权利要求1，在权利要求1不具备创造性的理由不能成立的情况下，权利要求2不具备创造性的理由也不能成立。
基于上述事实和理由，合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年6月4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在本复审请求审查决定所针对审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
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，复审请求人可以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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