发明创造名称：具有超高泵送性能的超高强混凝土及其制备方法
外观设计名称：
决定号：199379
决定日：2020-01-03
委内编号：1F262371
优先权日：
申请（专利）号：201510987930.5
申请日：2015-12-24
复审请求人：邢台建工商品混凝土有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：扈春鹤
合议组组长：李征
参审员：许辉
国际分类号：C04B28/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果发明的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，现有技术中给出了采用该区别特征来解决该发明实际解决的技术问题的技术启示，则该发明的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510987930.5，名称为“具有超高泵送性能的超高强混凝土及其制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为邢台建工商品混凝土有限公司，申请日为2015年12月24日，公开日为2016年4月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年4月27日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为：2018年1月22日提交的权利要求第1项，2015年12月24日提交的说明书第1-29段及说明书摘要。驳回决定所引用的对比文件和公知常识性证据为：
对比文件1：CN101323515A，公开日为2008年12月17日。
公知常识性证据1：“土木工程材料”，李舒瑶等，中国水利水电出版社，第96-97页，公开日为2015年7月31日。
公知常识性证据2：“高性能混凝土的配制与应用”张明征编，中国计划出版社，第251页，公开日为2003年3月31日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种具有超高泵送性能的超高强混凝土，其特征在于：其包括以下重量份数的组分：
水泥319份，砂子581份，石子1108份,石粉32份，水165份,粉煤灰145份,矿粉87份, 减水剂 16份, 沸石粉20份，硅粉29份,引气剂0.035份；
其中，上述组分的技术指标如下：
水泥：强度等级≥42.5 Mpa，3d≥22 Mpa，28d≥47 Mpa；
砂：Ⅱ区中砂，含泥量≤2.0%，泥块含量≤0.5%；
石子：5-25mm碎石，含泥量≤0.5%，泥块含量≤0.2%，针片状含量≤8%；
石粉：石粉是石头的粉末的通称，白色粉末，300-400目，CaCO3含量≥90%，含铁量≤1%，含镁量≤1%；
粉煤灰：F类Ⅰ级粉煤灰，需水量比≤95% ,烧失量≤5%；
沸石粉：二氧化硅含量80-99%，100-400目，1-4mm；
矿粉，S95级或S105级活性指数7d≥75% ,28d≥ 95%；
硅粉：比表面积2000-2800m3/㎏；
减水剂：聚羧酸系高性能减水剂，浓度≥ 15%；
引气剂：AE类引气剂；
制备步骤如下：
（1）按预定配比称取水泥、砂子、石子、水、石粉、沸石粉、粉煤灰、矿粉、减水剂、硅粉和引气剂；
（2）将步骤（1）中称取好的引气剂一次性加入减水剂中，充分拌合均匀，形成搅拌均匀的混合物；
（3）将步骤（1）中称好的砂子、石子投入搅拌机搅拌20-40s；再向搅拌机中依次投入步骤（1）中称好的水泥、石粉、沸石粉、粉煤灰、矿粉和硅粉搅拌50-80s；加入步骤（2）中搅拌均匀的混合物，然后加入水，搅拌50-80s，得到具有超高泵送性能的超高强混凝土。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年9月25日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）对比文件1并未公开添加石粉和沸石粉的技术方案，虽然现有技术中公开了石粉、沸石粉的性能特性，但并未公开二者在不同的原料配比中达到的技术效果及不同配比所能达到的技术效果。（2）经检索并未发现超高强混凝土中应用石粉以及沸石粉，只有泡沫混凝土中引用石粉和沸石粉；如CN200810120880.0、CN201510004802.4；且CN201610227918.X原料组分与本申请相近且采用了石粉和沸石粉已经授权。（3）权利要求1和对比文件1中的减水剂、引气剂、水泥、硅粉以及砂石的具体种类不同，且混凝土的性能坍塌度243-251mm，扩展度604-622mm，28抗压强度115-124MPa，而对比文件1坍塌度215-255mm，扩展度450-710mm，28d抗压强度99-119MPa。本申请混凝土性能优异体现在原料配比以及原料的性能参数，因此具有突出的实质性特点和显著的进步。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月16日依法受理了该复审请求，并将案卷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。
合议组于2019年9月12日向复审请求人发出复审通知书，通知书中认为：对比文件1公开了一种具有超高泵送性能的超高强混凝土，权利要求1与对比文件1相比，其区别在于：（1）权利要求1还包括一定量的石粉和沸石粉，各组分的用量以及引气剂的类型不同，且限定了石粉和沸石粉的参数、矿粉的活性指数、硅粉的比表面积、减水剂的浓度以及砂石的含泥量、泥块含量、颗粒级配；（2）权利要求1是将引气剂和减水剂混合后分步加入原料进行搅拌，对比文件1是将干料和水剂分别混合后进行搅拌混合；且权利要求1限定了各步的搅拌时间。基于上述区别特征，权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是如何提高混凝土的密实性。对于区别（1），本领域公知的非活性矿物掺合料一般不与水泥组分起化学反应或化学作用很小，如磨细的石英砂、石灰石，具有改善混凝土和易性、降低混凝土成本等作用（参见公知常识证据1）。本领域公知的是用几种矿物掺合料复合在一起掺加到混凝土拌合物中，利用各种不同粒径的掺合料互相紧密填充的物理效应，来达到取长补短的目的，从而配制出高强高性能预拌混凝土（参见公知常识证据2）。基于混凝土的性能需要和成本考虑容易选择在对比文件1中加入具有适宜粒径和性能参数的石粉和沸石粉，并通过常规试验确定其用量，其不需要克服技术障碍且效果是可以合理预期的。在对比文件1公开了砂石总用量的基础上，综合考虑混凝土的工作性能、力学性能的需要，是可以通过有限的试验适当调整砂率的。减水剂的用量与其固含量、减水率有关，减水剂的固含量、减水率不同，使同一拌合物达到相同和易性的实际用量也不同；水和减水剂共同影响混凝土的拌合状态及其强度。基于实际所用的减水剂，本领域技术人员根据混凝土的和易性、强度等要求调整减水剂和水的用量是容易的。至于水泥和矿物掺合料（粉煤灰、矿渣和硅灰）的用量，基于其已知作用和混凝土的强度、流动性等性能和成本需要，在对比文件1公开了上述组分用量的基础上，通过适当调整可以确定的。同时对比文件1公开使用脂肪醇硫酸钠（即烷基硫酸钠）及其用量，而AE类引气剂（即改性松脂胺皂化合物）与烷基硫酸钠都是本领域常用的引气剂种类，根据原料获取的难易程度容易选择AE类引气剂替代脂肪醇硫酸钠。其具体的用量也是在对比文件1公开的基础上并结合混凝土的含气量、粘度的需要通过适当调整即可确定的。矿粉的活性指数、硅粉的比表面积以及砂石的含泥量、泥块含量、颗粒级配也是本领域技术人员的常规实验选择，且未见上述选择带来了任何预料不到的技术效果。对于区别（2），在对比文件1公开了的基础上容易想到将引气剂一次性加入到减水剂中搅拌混合成混合物；分步加料制备混凝土属于本领域的常规工艺，而先混合砂石、再投入粉料、最后加入减水组分和水是制备混凝土的常规加料顺序。具体的搅拌时间是可以根据各步物料的混合均匀程度通过适当调整确定的。因此权利要求1不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）本领域公知的是沸石粉是常用的活性掺合料，石灰石粉是常用的非活性矿物掺合料（参见公知常识证据1），两者用作混凝土掺合料的作用也是已知的；用几种矿物掺合料复合在一起掺加到混凝土拌合物中，利用各种不同粒径的掺合料互相紧密填充的物理效应，来达到取长补短的目的，从而配制出高强高性能预拌混凝土（参见公知常识证据2）。因此，基于上述公知常识以及混凝土的性能需要，是容易选择在对比文件1中添加具有适宜粒径和性能参数的石粉和沸石粉。（2）CN200810120880.0、CN201510004802.4仅能证明现有技术中公开了采用沸石和石粉制备泡沫混凝土的技术方案，其不能证明采用沸石和石粉不能够制备高泵送混凝土；是否具有创造性是需要个案具体判断的，在前申请授权不是本申请授权的理由。（3）砂率的调整也可通过控制单一变量的试验方法确定，且说明书中没有对比试验数据表明砂率的确定取得何种预料不到的技术效果；减水剂、引气剂是混凝土领域常规的外加剂；同时对比文件1的超高强泵送混凝土一级泵送高程可达到400m以上，与本申请混凝土的泵送性能相当，能够说明对比文件1混凝土的泵送能力强。至于混凝土的强度，本申请实施例1-3中28d混凝土平均抗压强度为119.7MPa，而对比文件1实施例9中28d混凝土抗压强度为115.1MPa，两者数值相差不大，是能够通过调整组分的配比和用量实现的，因此本申请并没有产生预料不到的技术效果。
复审请求人于2019年10月28日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件1并未公开添加石粉和沸石粉的技术方案，虽然现有技术中公开了石粉、沸石粉的性能特性，但并未公开二者在不同的原料配比中达到的技术效果及不同配比所能达到的技术效果。（2）经检索并未发现超高强混凝土中应用石粉以及沸石粉，只有泡沫混凝土中引用石粉和沸石粉；如CN200810120880.0、CN201510004802.4；且CN201610227918.X原料组分与本申请相近且采用了石粉和沸石粉已经授权。（3）权利要求1和对比文件1中的减水剂、引气剂、水泥、硅粉以及砂石的具体种类不同，且混凝土的性能坍塌度243-251mm，扩展度604-622mm，28抗压强度115-124MPa，而对比文件1坍塌度215-255mm，扩展度450-710mm，28d抗压强度99-119MPa。本申请混凝土性能优异体现在原料配比以及原料的性能参数，因此具有突出的实质性特点和显著的进步。
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）关于审查文本
复审程序中，复审请求人未对申请文件进行修改。本复审请求审查决定针对的审查文本为：复审请求人于2018年1月22日提交的权利要求第1项，2015年12月24日提交的说明书第1-29段及说明书摘要。
（二）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，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
如果发明的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，现有技术中给出了采用该区别特征来解决该发明实际解决的技术问题的技术启示，则该发明的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求1请求保护一种具有超高泵送性能的超高强混凝土。对比文件1公开了一种具有超高泵送性能的超高强混凝土，并具体公开了如下内容（参见对比文件1说明书第4页第2-5行、实施例9）：
水泥368份、砂692份、石1037份、水120份、粉煤灰72份、矿渣（即矿粉）115份、高效减水剂11.5份、硅灰（即硅粉）30份、保水增稠剂5.9份（其中木质素纤维0.83-2.6份、纤维素醚0.19-0.36份、脂肪醇硫酸钠（即烷基硫酸钠，是引气剂的下位概念）0.13-0.28、偏高岭土2.76-4.72份）。
（1）水泥：水泥是强度等级42.5及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（即强度等级≥42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥）。
（2）超细粉煤灰是火力发电厂工业副产品，要求需水量比≤95%，烧失量≤5%（需水量比和烧失量符合I级粉煤灰的技术要求，即所用的是I级粉煤灰），比表面积≥600m2/kg；磨细矿渣粉是炼铁厂工业副产品，要求比表面积≥600m2/kg（比表面积符合S95、S105级矿粉的规定）；硅灰是硅合金厂工业副产品，要求SiO2含量≥90%，比表面积≥15000m2/kg。
（3）高效外加剂：减水率≥35%。（4）保水增稠引气组分：是由于木质素纤维、纤维素醚、脂肪醇硫酸钠和偏高岭土混合均匀而成，各组分所占比例为：木质素纤维14.1~44.1%、纤维素醚3.3~6.1%、脂肪醇硫酸钠2.3~4.7%、偏高岭土46.9~80.1%。
（5）砂：如河砂、黄砂，要求所用材料的细度≤5mm，含泥量≤2%（与权利要求1请求保护的≤2%相同）。
（6）石：玄武岩碎石、辉绿岩碎石、石灰岩碎石的一种，要求所用材料连续级配、颗粒粒径5~20mm，含泥量≤1%，针片状含量≤5%（落入权利要求1请求保护的≤8%范围内），压碎值≤5%。
具有超高泵送性能的超高强混凝土的制备方法，具体步骤如下：
（1）按配方比例称取所需的水泥、复合工业废渣、砂、石，干搅1分钟，使它们均匀地混合在一起成混合干料；（2）按配方比例称取高效减水剂、保水增稠引气组分和水，将其在容器中混合均匀成所需的水剂；（3）将配制好的水剂缓慢加入到混合均匀的干料中，在搅拌机中搅拌成均匀的大流动性混凝土（即在搅拌机内进行搅拌混合）。
权利要求1与对比文件1的区别在于：（1）权利要求1还包括一定量的石粉和沸石粉，各组分的用量以及引气剂的类型不同，且限定了石粉和沸石粉的参数、矿粉的活性指数、硅粉的比表面积、减水剂的浓度以及砂石的含泥量、泥块含量、颗粒级配；（2）权利要求1是将引气剂和减水剂混合后分步加入原料进行搅拌，对比文件1是将干料和水剂分别混合后进行搅拌混合；且权利要求1限定了各步的搅拌时间。基于上述区别特征，权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是如何提高混凝土的密实性。
对于区别（1），本领域公知的是用于混凝土中的矿物掺合料有活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类，活性矿物掺合料本身不硬化或硬化速度很慢，但能与水泥水化生成Ca(OH)2发生化学反应，生成具有水硬性的胶凝材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰、硅灰、沸石粉、火山灰质材料等；非活性矿物掺合料一般不与水泥组分起化学反应或化学作用很小，如磨细的石英砂、石灰石，具有改善混凝土和易性、降低混凝土成本等作用（参见公知常识证据1）。且沸石粉用作混凝土掺合料可改善混凝土的和易性，提高混凝土强度、抗渗性和抗冻性；石灰石粉可以加速硅酸三钙的水化，提高混凝土的早期强度。本领域公知的是用几种矿物掺合料复合在一起掺加到混凝土拌合物中，利用各种不同粒径的掺合料互相紧密填充的物理效应，来达到取长补短的目的，从而配制出高强高性能预拌混凝土（参见公知常识证据2）。因此，基于混凝土的性能需要和成本考虑容易选择在对比文件1中加入具有适宜粒径和性能参数的石粉和沸石粉，并通过常规试验确定其用量，其不需要克服技术障碍且效果是可以合理预期的。
本领域技术人员知晓砂率对混凝土的工作性能和力学性能的影响。在对比文件1公开了砂石总用量的基础上，综合考虑混凝土的工作性能、力学性能的需要，是可以通过有限的试验适当调整砂率的。减水剂的用量与其固含量、减水率有关，减水剂的固含量、减水率不同，使同一拌合物达到相同和易性的实际用量也不同；水和减水剂共同影响混凝土的拌合状态及其强度。基于实际所用的减水剂，本领域技术人员根据混凝土的和易性、强度等要求调整减水剂和水的用量是容易的。至于水泥和矿物掺合料（粉煤灰、矿渣和硅灰）的用量，基于其已知作用和混凝土的强度、流动性等性能和成本需要，在对比文件1公开了上述组分用量的基础上，通过适当调整可以确定的。同时对比文件1公开使用脂肪醇硫酸钠（即烷基硫酸钠）及其用量，而AE类引气剂（即改性松脂胺皂化合物）与烷基硫酸钠都是本领域常用的引气剂种类，根据原料获取的难易程度容易选择AE类引气剂替代脂肪醇硫酸钠。其具体的用量也是在对比文件1公开的基础上并结合混凝土的含气量、粘度的需要通过适当调整即可确定的。
矿粉的活性指数、硅粉的比表面积以及砂石的含泥量、泥块含量、颗粒级配是本领域技术人员在对比文件1公开的相应原料的技术指标基础上，结合混凝土的性能需要经过简单选择容易确定的，且未见上述选择带来了任何预料不到的技术效果。
对于区别（2），对比文件1公开了单独将高效减水剂、保水增稠引气组分和水混合成所需的水剂，在此基础上，容易想到将引气剂一次性加入到减水剂中搅拌混合成混合物；分步加料制备混凝土属于本领域的常规工艺，而先混合砂石、再投入粉料、最后加入减水组分和水是制备混凝土的常规加料顺序。具体的搅拌时间是可以根据各步物料的混合均匀程度通过适当调整确定的。
由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识以得到权利要求1所请求保护的技术方案对于本领域的技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（三）关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）对比文件1同样为一种具有超高泵送性能的超高强混凝土，其兼顾泵送性能和力学性能，基于本申请和对比文件1的区别，可以确定实际解决的技术问题是如何提高混凝土的密实性进而进一步提高混凝土的强度。本领域公知的是沸石粉是常用的活性掺合料，石灰石粉是常用的非活性矿物掺合料（参见公知常识证据1），两者用作混凝土掺合料的作用也是已知的；用几种矿物掺合料复合在一起掺加到混凝土拌合物中，利用各种不同粒径的掺合料互相紧密填充的物理效应，来达到取长补短的目的，从而配制出高强高性能预拌混凝土（参见公知常识证据2）。因此，基于上述公知常识以及混凝土的性能需要，是容易选择在对比文件1中添加具有适宜粒径和性能参数的石粉和沸石粉；复审请求人提到的只有选取本申请限定的组分组合及粒径搭配时才能得到本申请具有超高泵送性能的超高强混凝土仅为笼统阐述，并没有提供相关的对比试验进行佐证。
（2）CN200810120880.0、CN201510004802.4仅能证明现有技术中公开了采用沸石和石粉制备泡沫混凝土的技术方案，其不能证明采用沸石和石粉不能够制备高泵送混凝土；是否具有创造性是需要个案具体判断的，在前申请CN201610227948.X授权不是本申请具备创造性的理由。
（3）砂率的调整也可通过控制单一变量的试验方法确定，且说明书中没有对比试验数据表明砂率的确定取得何种预料不到的技术效果；减水剂、引气剂是混凝土领域常规的外加剂，其对混凝土性能的影响也是所属领域熟知的，如减水剂可以减少混凝土用水量，改善混凝土的和易性、力学性能等，而引气剂的类型可以根据原料获取的难易程度、成本等实际需求进行调整，且说明书中没有对比试验数据表明本申请使用特定类型的减水剂、引气剂取得何种预料不到的技术效果；通过测试坍落度筒中混凝土流完所用的时间来表征混凝土的流动性属于本领域的常规技术手段，同时对比文件1的超高强泵送混凝土一级泵送高程可达到400m以上，与本申请混凝土的泵送性能相当，能够说明对比文件1混凝土的泵送能力强。至于混凝土的强度，本申请实施例1-3中28d混凝土平均抗压强度为119.7MPa，而对比文件1实施例9中28d混凝土抗压强度为115.1MPa，两者数值相差不大，是能够通过调整组分的配比和用量实现的，因此本申请并没有产生预料不到的技术效果。
因此，复审请求人的意见陈述不足以表明本申请具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年4月27日对本申请作出的驳回决定。
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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