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硬性水泥改进剂

阅读:956发布:2021-09-27

专利汇可以提供硬性水泥改进剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及增加1、3、7和28天 水 化后的 水泥 的抗压强度,和改善硬化后的水泥和由其制得的 混凝土 的孔隙率和最终表面。使用数量不超过0.1%的某些羟胺制备改性水泥,优选在水泥的 研磨 过程中加入该外加剂,在这种情况下,胺还起助磨剂的作用。,下面是硬性水泥改进剂专利的具体信息内容。

1、一种硬性水泥组合物,含有波特兰水泥和不超过所说水泥重量0.1%的 羟胺,羟胺选自N,N-双(2-羟基乙基)-2-丙醇胺和N,N-双(2-羟丙基) -N-(羟基乙基)胺,所说的数量是对增加凝固后水泥组合物在1、3、7和28天 之后的强度有效的数量。
2、权利要求1的水泥组合物,其中还具有减少的引气量、减少的气泡形成 量、改善的孔隙率和改善的最终表面。
3、权利要求1的水泥组合物,其中所说的羟胺是N,N-双(2-羟基乙基) -2-丙醇胺。
4、权利要求1的水泥组合物,其中所说的羟胺是N,N-双(2-羟丙基)- (羟基乙基)胺。
5、权利要求1的水泥组合物,其中所说的有效数量为少于水泥重量的0.05%。
6、权利要求1的水泥组合物,其中所说的有效数量为水泥重量的0.001- 0.03%。。
7、权利要求1的水泥组合物,其中所说的水泥是含有至少4%酸四的 波特兰水泥。
8、权利要求1的水泥组合物,其中所说的组合物是由含有熟料取代物的熟料 制备的。
9、权利要求8的水泥组合物,其中所说的取代物是石灰石。
10、一种增强水泥组合物的1、3、7和28天强度以及其它所希望的性能的方 法,包括在所说的水泥组合物中加入不超过大约0.2%的选自N,N-双(2-羟基 乙基)-2-丙醇胺和N,N-双(2-羟丙基)-N-(羟基乙基)胺的羟胺。
11、权利要求10的方法,其中加入羟胺的水泥组合物,与加入相同数量的三 异丙醇胺的水泥组合物相比,具有减少的引气量、气泡形成量、泡沫量和改善的 孔隙率和最终表面。
12、一种增加波特兰水泥组合物在1、3、7和28天抗压强度的方法,即使水 泥水化,和减少在水化后的水泥中的引气量、气泡形成量以及改善孔隙率和最终 表面的方法,包括加入选自N,N-双(2-羟基乙基)-2-丙醇胺和N,N-双(2 -羟丙基)-N-(羟基乙基)胺的羟胺,所说的数量为对增加凝固水泥组合物在 1、3、7和28天之后的强度有效的数量。
13、权利要求12的方法,其中外加剂包括至少一种羟胺和水泥外加剂的混合 物,该外加剂选自速凝剂、缓疑剂、引气剂、消泡剂和减水剂
14、权利要求12的方法,其中外加剂包括所说羟胺和分子量为至少2500的聚 化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物的混合物。
15、权利要求12的方法,其中外加剂包括所说的羟胺、三乙醇胺、三异丙基 胺的至少一种的混合物。
16、权利要求12的方法,其中外加剂包括至少一种所说的羟胺和溶于水的 金属盐的混合物。
17、权利要求16的方法,其中盐是选自氢氧化物、硫酸盐、氯化物、醋酸 盐、甲酸盐、苯酚盐、酸盐、酸盐、葡糖酸盐及其混合物。
18、权利要求12的方法,其中羟胺是以中和形式存在或以有机酸的酯存在。
19、研磨波特兰水泥熟料的方法,包括将所说的熟料与不超过所说熟料 0.1%的选自N,N-双(2-羟基乙基)-2-丙醇胺和N,N-双(2-羟丙基)-N -(羟基乙基)胺的羟胺一起共磨,所说的数量为对增加凝固后水泥组合物在1、 3、7和28天之后的强度有效的数量。
20、一种强度增加的混合水泥组合物,包括波特兰水泥熟料、石膏、2%- 80%重量的熟料取代物,该取代物含有有效数量的强度增强剂,其增加凝固水泥 组合物在1、3、7和28天水化之后的强度,该凝固水泥具有减少的引气量、减少的 气泡形成量、改善的孔隙率和最终表面。
21、权利要求20的组合物,其中所说的熟料取代物选自石灰石、天然火山 灰、人造火山灰、粒化高炉矿渣和粉碎燃料灰。
22、一种混凝土组合物,包括砂子、粗集料、水和权利要求20的水泥组合 物。

说明书全文

发明涉及波特兰泥和混合水泥组合物的强度、孔隙率和最终表面的改 进。具体地说,涉及一种向其中加入外加剂的水硬性水泥组合物如波特兰水泥, 该外加剂可与水泥熟料共磨来改进研磨效率,或在加入水之前或同水一起与粉状 水泥互混,其改善了水硬性水泥和由这些水泥制成的组合物如波特兰水泥混凝土 的强度、孔隙率和最终表面。

将术语水泥指定为用作粘结剂和胶粘剂的许多不同种类的材料。水硬性水泥 是粉状材料,当其与水混合时,形成缓慢硬化的“料浆”,如果进一步与砂子混 合时,它形成“砂浆”,且如果与砂子和粗集料如岩石混合,形成与岩石一样硬 的产品“混凝土”。这些产品通常称为水硬性水泥混合物。波特兰水泥通过其组 成的组份不同和由每个国家制定的特定标准(参见Cement Standards of the world,Cembureau,Paris,Fr.)来区别于其它水泥,例如,在美国,美国材料 试验学会(ASTM)、美国国家公路和运输协会以及其它政府机构已经确立了一种 基于熟料的主要化学组成和最终水泥混合物的主要物理性能的水泥基本标准。对 于本发明来说,术语“波特兰水泥”指包括满足ASTM要求(由ASTM标准C150指定) 或满足其它国家制定的标准的所有胶凝组合物。

通过烧结组份包括(石灰石)、(如粘土或页岩)、化硅 (如砂子)和混杂氧化的混合物来制备波特兰水泥。在烧结过程中,发生化学 反应,其中形成硬化的球粒,通常称之为熟料。氧化钙与酸性组份反应形成波特 兰水泥熟料主要产生硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和基本上由铁铝酸四钙组成 的铁酸盐固溶相。

熟料冷却之后,然后在熟料磨中将其与少量的石膏(硫酸钙)一同粉磨从而 提供一种细的、均匀的粉状成品,称之为波特兰水泥。由于熟料极硬,需要大量 的能量将之研磨成合适的粉状形式。根据熟料的性质,熟料研磨需要的能量可以 在大约33-77kW小时/吨之间变化。已经表明几种材料如乙二醇、链烷醇胺、醋 酸胺、芳香族醋酸盐等等可以减小需要的能量,因此提高熟料的研磨效率。这些 材料,通常被为助磨剂,是以小剂量引入球磨机中并与熟料一起研磨从而获得均 匀粉状混合物的处理。除了减小研磨能量外,上面所列举的通用的处理剂常常可 提高粉末易流性且在储存过程中会减少成团的趋势。

因为形成合适的波特兰水泥熟料需要固定的组成和物理条件,熟料变成相对 昂贵的原材料。对于某种应用来说,可以用廉价的填料如石灰石或熟料替代物如 粒状高炉矿渣、天然或人造的火山灰、粉磨的燃料灰分等等代替部分熟料。这里 使用的术语填料指对后期强度增长没有贡献的惰性材料;术语“熟料替代物”指 可以有助于28天后长期压强增长的材料。加入这些填料或熟料替代物从而形成 “混合水泥”在实际中会受到限制,因为这些添加物通常导致所得到的水泥的物 理强度降低。例如,当填料如石灰石以大于5%的数量混合时,所得到的水泥在强 度,特别是28天潮湿养护后得到的强度(28天强度)显著减小。这里使用的术语 “混合水泥”指包含2-90%,更常规为5-60%的填料或熟料替代物的水硬性水 泥组合物。

可以加入各种其它的外加剂到水泥中来改变最终水泥的物理特性。例如,已 经认为链烷醇胺如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等等减小凝结时间(速凝剂) 以及增强水泥1天的压强(早期强度)。然而,这些外加剂对最终水泥的28天凝结 强度几乎没有有益的效果,在某些情况下实际上可能减小强度。在“Concrete Admixtures”,Van Reinhold,New York,1990中由V.Dodson描述了这种特点,其 陈述最公知的速凝剂和早强剂氯化钙在后期减小了压强。

美国专利号4990190,5017234和5084103,(这里引入其公开的内容作为参考), 描述了某些高级三羟基烷基胺如三异丙醇胺(在下文称之为“TIPA”)和N,N- 双(2-羟基乙基)-2-羟基丙基胺(在下文称之为“DEIPA”)将提高波特兰水 泥,特别是含有至少4%C4AF的波特兰水泥的后期强度(制备湿水泥混合物7天和2 8天后的强度)。在这些专利中描述的增加强度的高级三羟基烷基胺外加剂据说在 混合水泥中特别有用。

虽然TIPA能够提高水泥组合物的后期强度,但是它不能提高早期强度,也不 能提高凝结性能。更令人惊讶的发现是它会增加水泥的引气量。为了提高包含TI PA的凝结水泥组合物的早期强度、凝结性能和引气性能,Myers等人提出了掺入已 知的早强剂和速凝剂如三乙醇胺或金属盐,和已知的消泡剂(ADA)如美国专利 5156679中列举的那些物质。

虽然在含有TIPA的水泥组合物中掺入ADA能够减少空气含量,但是,它们不能 减少或消除水泥组合物中气泡的形成和释放。如果不适当地放置和后处理,此事 件的发生可导致水泥组合物凝固时带有大量气孔和较差的最终表面。

现极需要一种添加剂,它能够同时提高凝结性能和提高各龄期的强度,而不 会引入大量的气泡。这是所希望的,因为它可导致水泥组合物如波特兰水泥混凝 土具有较低的孔隙率和较好的最终表面。

一方面,本发明涉及一种发现,即N,N-双(2-羟基乙基)-2-丙醇胺( “DEIPA”)和N,N-双(2-羟基丙基)-N-(羟基乙基)胺(“EDIPA”)令 人惊讶地除了在普通水化以及混合水硬性水泥中使后期强度(7天和28天)增强外 也显著增强早期强度(1天和3天)。令人惊讶的发现也是DEIPA和EDIPA能够引入 较少的空气且在水泥组合物中比在含有TIPA的水泥中形成较少的气泡和泡沫。还 有另一个令人惊讶的发现是这些胺可使水泥比含有TIPA的水泥具有减少的和较小 的孔隙率和较好的最终表面。这些新型外加剂可以简单地加入到水泥本身中或在 常规的水泥熟料研磨过程中加入来提高研磨效率和/或磨细熟料的流动和减小在 储存过程中水泥形成团的趋势。

与本发明一致,提供一种由水硬性水泥和任选的细集料和/或粗集料组成的水 硬性水泥组合物,当其与包括“DEIPA”或“EDIPA”的外加剂混合时,产生一种 水硬性水泥组合物,其具有增强的1、3、7和28天抗压强度以及上面提到的其它物 理性能。

本发明还提供一种增加强度的水硬性水泥或混合水硬性水泥(其具有另外所 希望的性能)的制备方法,方法包括将熟料、石膏和2%-80%(重量)填料或熟 料替代物的混合物与用作助磨剂的外加剂一起共磨,从而提高了粉磨后水泥的易 流性,减小了水泥在储存过程中成团的趋势,并增强了1、3、7和28天的强度,以 及上面提到的其它所希望的性能,所说的外加剂含有“DEIPA”、“EDIPA”或其 混合物。

本发明涉及在与水混合并使水泥组合物凝固后具有增加的早期(即1和3天) 和后期(即7和28天)抗压强度的水硬性水泥组合物。其也提高了上面讨论的其它 所希望的性能。

人们一般认为化学品既可以增加早期强度也可以增加后期强度,但是不会提高 所有龄期的强度。例如,在上述引证的“Concrete Admixture”中,Dodson指出 氯化钙和三乙醇胺(TEA)可以增加早期强度但是不会增强后期强度。在美国专利 号4990190、5017234和5084103中Myers等人使用了高级三羟基烷基胺例如TIPA。 按照前述专利,其公开了TIPA和其它高级三羟基烷基胺、N,N-双(2-羟基乙基 )-2-丙醇胺(“DEIPA”)和三(2羟基丁基)胺可以提高7天和28天的抗压强 度,但是不会提高早期强度。提高后期强度和增加引气的发展都归因于大量的羟 丙基基团的存在,该基团导致吸附减少,如在“J.Am.Ceram.Soc.”76(6),15 21-30(1993)中由Gartner等人举例说明的那样。对于增加后期强度所需要的 这些大量疏水基团的存在也引起水泥组合物中带有较高的引气量。在表面活性剂 的文献中人们知道疏水基团和亲水基团或亲水-亲脂平衡(HLB)可以改变表面活 性的变化,如在“Surface Active Chemical”,Pergamon Press(1972)中 Garrett H.E.陈述的那样。因此,后期强度的发展总是被认为与引气增加分不开 。在本发明中令人惊讶的发现是两种特殊的高级三羟基烷基胺,其能够提高早期 强度和后期强度,减少引气和降低水泥组合物的孔隙率。

将增加强度的外加剂掺入到合适的水硬性水泥或水泥组合物中制备这些早强 的水硬性水泥组合物。早期强度增加的外加剂是N,N-双(2-羟基乙基)-2- 丙醇胺(“DEIPA”)或N,N-双(2-羟基丙基)-N-(羟基乙基)胺(“EDI PA”)。DEIPA以前仅仅被认为提高水硬性水泥的后期强度(7天后的强度),而 且其改进凝结性能、早期强度、加气性、孔隙率和最终表面的效果是惊人的。加 入水泥中的本发明DEIPA和EDIPA外加剂的数量不超过0.1%、优选小于0.05%、和 最优选为0.001-0.03%(基于水泥重量)。外加剂可以是纯净形式或者以其中和 形式如醋酸盐、葡糖酸盐、硫酸盐硝酸盐、亚硝酸盐、苯酚盐等等。而且外加 剂可以转变为酯的形式(例如有机酸,优选低级酸的酯,如醋酸酯),因为水硬 性水泥的高pH值,其将会经过水解而恢复成醇。

本发明外加剂的一个特殊的优点是它可以与水泥一起互磨或互混。正如这里 使用的那样,术语“互磨”和“互混”指向其中加入DEIPA或EDIPA的水泥加工中 的特殊阶段。可在熟磨阶段中加入它们,因此互磨有助于减小需要的能量,和提 供均匀的自由流动的水泥粉末,其在储存过程中减少结块的趋势。当影响到水泥 水硬性凝固时,也可在加入水之前、与水一起或加入水之后向水泥粉末中加入作 为外掺物的本外加剂。而且本发明的外加剂可以以纯浓缩形式,或在水或有机溶 剂中稀释后使用,其也可以与其它化学外加剂一起混合使用,该化学外加剂包括 (但不限于):速凝剂、引气剂、消泡剂、减水剂缓凝剂(在ASTM C494中规定 的)等等,及其混合物。本发明的外加剂可以与普通水泥或混合水泥一起使用。

本领域的技术人员,使用前面详细的描述,可以最大范围地利用本发明。提 供下面的实施例说明本发明,但是不应该以任何形式限制本发明,除非在附属的 权利要求书中指出外。所有的份数和百分比是以重量计,除非另外指出外,外加 剂是以固体活性成分的百分比(%S/C)(基于干水泥重量)表示。按照ASTM方 法C109测量水泥试样的压强。使用商购水泥和熟料制备下面实施例。

                        实施例1

此实施例说明了用DEIPA制得的砂浆的孔隙率和最终表面得以改进。按照EN1 96标准制备两种砂浆,一种含有DEIPA,而另一种含有等量的TIPA作为对比。空气 含量测定后,浇注砂浆并不捣固或振动使其养护1天。每个试样表面的电子模拟( 参看图2)表明用与三异丙醇胺(TIPA)一起共磨的水泥制成的砂浆产生许多大的 表面洞和在砂浆中产生大孔。然而,用DEIPA制成的水泥中看不见这些大洞和大孔 (参看图1)。

                        实施例2

此实施例说明了用与两个工厂的DEIPA和TIPA一起粉磨到细度等于由布莱因 比表面(BSA)测量法测量的细度的水泥制成的砂浆空气含量得到减少。使用EN1 96规定的方法制备标准砂浆。所制成的砂浆的空气含量结果示于表Ⅰ中。

                             表Ⅰ  工厂    外加剂    用量(%)   BSA(m2/kg)  空气(%)     1     DEIPA     0.006     418     5.1     1     TIPA     0.010     418     7.2     2     DEIPA     0.010     338     5.7     2     TIPA     0.010     340     6.8

                        实施例3

此实施例说明用DEIPA会减小产生泡沫或气泡的趋势。用与来自两个工厂的DE IPA和TIPA一起粉磨的水泥制备水泥浆。也举例说明用典型的高效减水剂制备的料 浆的泡沫会减少。使用的减水剂是磺酸盐(NSFC)和蜜胺(MSFC)减水剂。称 取20克水泥,加入到50毫升的试管中。然后将20克水加入到该试管中。摇晃该水 泥浆15秒钟。摇晃后,立即标记出气泡的顶部高度的刻度。计算泡沫结果,作为 泡沫占整个料浆溶液的体积百分比。结果示于表Ⅱ中。

                                 表Ⅱ  工厂     添加剂  用量(%)  BSA(m2/kg)  空气(%)     1     DEIPA   0.006     418     5.5     1     TIPA   0.010     418     9.0     2     DEIPA   0.010     338     5.5     2     TIPA   0.010     340     11.5     2   DEIPA+NSFC   0.010     338     7.8     2   TIPA+NSFC   0.010     340     13.2     2   DEIPA+MSFC   0.010     338     4.5     2   TIPA+MSFC   0.010     340     9.3

                            实施例4

此实施例说明用DEIPA作为外加剂制成的砂浆和混凝土的引气和气泡形成减 少。在此试验中,在混料罐中加入0.15克的外加剂和550克水。将1000克水泥相继 加入到混料罐中开始低速混合。混合30秒之后,将2600克的砌筑砂加入到水泥浆 混合物中。接着混合达5分钟。在TIPA混合物中,空气含量超过DEIPA和三乙醇胺 (TEA)混合物的空气含量。我们也发现当使用DEIPA时,砂浆表面气泡减少和和 易性增强。结果总结在表Ⅲ中。速率为10时,和易性最好,0时和易性最差。

                                表Ⅲ  水泥   外加剂  空气(%) 气泡的数量  工作性    A    TIPA     4.1     最多     8    A    TEA     2.6   几乎没有     7    A    DEIPA     3.2     一些     9

                            实施例5

此实施例说明在用DEIPA和常规混凝土外加剂制成的砂浆中空气含量、形成的 气泡减少以及制品表面改善。使用的混凝土外加剂是萘磺酸盐减水剂(NSCF)、 蜜胺减水剂(MSFC)、丙烯酸与氧化烯共聚物减水剂(COMB)、妥尔油脂肪酸 引气剂(TOFA)和松香引气剂。在此试验中,将2000克水泥、4500克混凝土砂与 足够的水混合产生90-100%的流动度。将水泥外加剂和混凝土外加剂与外掺的水 一起加入。结果示于表Ⅳ中。

                                   表    Ⅳ 水泥  外加剂+外掺物   W/c  塌落度(cm) 空气(%) 气泡 最终表面  A  A  A  TEA+NSFC  DEIPA+NSFC  TIPA+NSFC  0.525  0.525  0.525   9.8   9.9   10.5   3.3   3.7   3.5 少量 少量 一些 极好 好 差  A  A  A  TEA+MSFC  DEIPA+MSFC  TIPA+MSFC  0.510  0.510  0.510   9.7   9.8   10.4   3.5   3.9   4.5 少量 一些 许多 相当好 相当好 相当好  A  A  A  TEA+COMB  DEIPA+COMB  TIPA+COMB  0.500  0.500  0.500   10.0   10.7   10.5   4.5   4.1   4.3 少量 少量 许多 极好 极好 相当好  A  A  A  TEA+TOFA  DEIPA+TOFA  TIPA+TOFA  0.550  0.550  0.550   9.6   9.7   9.7   13.4   13.0   13.4 一些 少量 许多 好 极好 差  A  A  A  TEA+松香  DEIPA+松香  TIPA+松香  0.525  0.525  0.525   10.4   10.6   10.7   15.0   12.6   12.7 一些 少量 少量 相当好 好 好 实施例6

此实施例说明与用TIPA和TEA制备的水泥相比时,由六种不同的(波特兰)水 泥与DEIPA外加剂一起制成的砂浆抗压强度提高。使用ASTM C109规定的方法由六 种商购水泥制备两英寸的砂浆立方体。在加入水泥之前将外加剂以每克水泥0.00 01克的外加剂用量加入到混合水中。测量所得到的立方体在1、3、7和28天龄期的 压强。表Ⅴ表示了在提高早期强度(1天和3天)和后期强度(7天和28天)方面DE IPA通常优于TEA和TIPA。 表Ⅴ 水 泥 外加剂   用量 (%s/s) 流劝度 (%) 空气 (%)     抗压强度(Mpa) 1天   3天   7天   28天      挤压强度 1天  3天  7天 28天  A  A  A  TEA  DEIPA  TIPA  0.010  0.010  0.010  120  118  118  8.2  9.2  9.4 9.2   21.3  31.0  35.3 9.5   23.3  32.8  43.6 9.1   20.9  26.0  35.3 100  100  100  100 103  109  106  123 99   98   84   111  B  B  B  TEA  DEIPA  TIPA  0.010  0.010  0.010  119  120  118  9.1  9.8  9.8 6.1   18.5  26.8  44.8 6.8   20.4  30.3  43 5.5   17.8  26.5  45 100  100  100  100 111  110  113  96 90   96   99   100  C  C  C  TEA  DEIPA  TIPA  0.010  0.010  0.010  112  118  116  9.1  9.5  10 7.9   20.3  34.2  41.4 7.6   20.7  31.3  42.4 7.2   20    29.6  41.8 100  100  100  100 96   102  92   103 91   99   87   101  D  D  D  TEA  DEIPA  TIPA  0.010  0.010  0.010  118  118  118  9.3  11.1  11.8 11.5  23.9  30.6  39.1 11.9  23.6  30.6  42.8 10.3  22.5  29.7  43.3 100  100  100  100 103  99   100  109 90   94   97   111  E  E  E  TEA  DEIPA  TIPA  0.010  0.010  0.010  111  113  112  9.2  9.4  8.7 10.7  21.6  28.4  41.0 12.4  23.7  32.5  49.8 11.3  22.2  29.8  48.6 100  100  100  100 116  110  114  121 106  103  105  118 实施例7

此实施例说明用EDIPA在2、7和28天时强度出乎意外地增强。使用ASTM C109 规定的方法用两种工业水泥制备标准砂浆,并测量用该砂浆制成的2英寸立方体在 2、7和28天的压强。

                                  表Ⅵ 水泥 外加剂   用量  (%s/s)   抗压强度(Mpa) 2天   7天   28天   抗压强度(相对于TEA%)  2天   7天    28天  F  F  TEA  EDIPA   0.010   0.010 21.7  28.7  37.0 23.1  32.9  42.5 100    100    100 106    115    115  G  G  TEA  EDIPA   0.010   0.010 21.6  30.2  37.8 21.6  32.5  43.0 100    100    100 100    108    114 实施例8

此实施例说明由7组实验室磨细水泥制成的砂浆强度的增长。在实验室磨机中 将95份波特兰水泥(型号Ⅰ或Ⅱ)熟料和5份石膏与不同的助磨剂一起粉磨到布莱 因比表面积为大约360m2/kg。TEA、DEIPA和TIPA外加剂是以醋酸分别与TEA、DEI PA和TIPA之一反应形成的醋酸盐的形式加入。在室温下使用3325克熟料和175克石 膏进行研磨。

测量球磨机每100转产生的平均比表面积作为平均研磨效率,结果表明TIPA醋 酸盐和DEIPA醋酸盐比TEA具有较好的研磨效率。

C-109砂浆强度结果表明DEIPA醋酸盐在各个龄期比TEA醋酸盐和TIPA醋酸盐 效果好。这些试验结果示于表Ⅶ中。

                                表Ⅶ  水泥 外加剂  BSA m2/kg)   BSA/  100转           抗压强度(MPa)  1天    3天     7天     28天 抗压强度(相对于HEA-2的%)  1天    3天    7天   28天  H  H  H  TEA  DEIFA  TIPA  359  364  360   4.95   5.71   5.64  9.5    24.8    31.0    41.0  10.7   26.9    34.3    44.8  9.4    26.1    34.2    44.8  100    100    100    100  112    108    111    109  99     105    100    109  I  I  I  TEA  DEIPA  TIPA  357  360  362   4.24   4.60   4.62  7.7    20.3    37.0    37.0  7.8    23.8    33.2    48.5  7.4    23.5    32.8    47.9  100    100    100    100  101    117    123    131  96     116    121    129  J  J  J  TEA  DEIPA  TIPA  361  358  363   4.02   4.57   4.32  8.6    21.7    28.3    38.2  8.1    22.1    26.9    40.6  7.6    22.0    26.6    41.7  100    100    100    100  94     102    95     106  88     102    94     109  K  K  K  TEA  DEIPA  TIPA  358  357  355   5.37   5.60   5.83  8.1    17.5    22.6    32.8  8.8    17.6    28.0    39.7  8.4    17.3    27.2    39.7  100    100    100    100  109    101    124    121  104    99     120    121  L  L  L  TEA  DEIPA  TIPA  410  407  407   5.44   6.10   6.10  15.9   31.4    35.1    48.2  14.9   29.0    37.0    50.9  12.8   26.8    34.1    47.5  100    100    100    100  94     92     105    106  81     85     97     99  M  M  M  TEA  DEIPA  TIPA  358  359  360   5.14   5.63   5.64  17.7   25.0    27.2    34.9  17.2   27.9    31.6    38.6  18.1   26.3    31.9    36.6  100    100    100    100  97     112    116    111  102    105    118    105  N  N  N  TEA  DEIPA  TIPA  359  360  357   5.16   5.40   5.35  14.1   23.2    27.2    32.5  17.5   27.8    30.6    35.1  17.0   27.0    32.0    39.2  100    100    100    100  124    120    112    108  120    116    117    121 实施例9

此实施例说明使用DEIPA和EDIPA与石灰石混合水泥出乎意外地增强了强度。 所使用的水泥是使用辊磨机将工业水泥(水泥G)与Kosmos石灰石混合制得的。石 灰石是以水泥代替率为5%和10%(重量)加入的。以100ppm的加入率加入胺。使 用在ASTM C109中规定的方法制备标准砂浆并测量用该砂浆制得的2英寸立方体在 2、7和28天的强度。在表Ⅷ中将混合水泥与普通非混合的波特兰水泥(OPC)比 较。

                                   表Ⅷ 石灰石(%)  外加剂   用量   (%)      抗压强度(MPa)  2天     7天     28天  抗压强度(相对于OPC%)  2天    7天    28天  0  TEA   0.010  21.6    30.2    37.8  100    100    100  5  5  5  5  TEA  DEIPA  EDIPA  TIPA   0.010   0.010   0.010   0.010  20.7    27.2    37.9  21.4    31.2    40.3  21.7    34.0    44.4  20.9    32.0    42.3  96     90     100  99     103    107  100    113    117  97     106    112  10  10  10  10  TEA  DEIPA  EDIPA  TIPA   0.010   0.010   0.010   0.010  21.1    28.9    35.3  21.7    30.5    38.8  23.0    33.2    42.5  20.8    31.2    40.4  98     96     93  100    101    103  106    110    112  96     103    107 实施例10

此实施例说明用与DEIPA和TIPA一起共磨到细度等于用布莱因比表面积(BSA) 法测量的细度的工业水泥制成的砂浆出乎意外地早凝。使用在EN196中规定的方法 进行Vicat凝结-时间试验。结果示于表Ⅸ中。

                                     表Ⅸ 工厂  外加剂   用量   (%) BSA(m2/kg)  需水量(%) 初凝(分钟) 终凝(分钟)  1  1  DEIPA  TIPA   0.006   0.010     418     418     27.0     27.0     165     210     210     330 实施例11

此实施例和表10表明DEIPA和TIPA彼此混合得到强度增强。当还与已知的外加 剂如可溶性碱金属盐速凝剂和缓凝剂一起混合使用时,可以增强水泥性能。

                                 表Ⅹ 水泥  外加剂    用量  (%s/s)  流动度   (%)  空气  (%)        抗压强度(MPa)  1天    3天    7天    28天  1天  F  F  TEA  DEIPA/  TIPA   0.010   0.005/   0.005    105    104   8.5   8.7  10.3   22.2   29.1   38.2  10.5   23.9   30.7   41.6  100  102

本发明的外加剂出乎意外地改善了包含水泥的组合物的凝结时间和在各龄期 的压强。由这些外加剂产生的水泥组合物的低泡、低气孔、低孔隙率和空气含量 减少同样是出乎意外的。

与使用现有技术和TIPA外加剂制备的水泥组合物不一样,使用本发明外加剂 的水泥组合物当与水混合时不会具有不应该的“爆裂”噪音。最后用本发明外加 剂制备的水泥组合物的最终表面出乎意外的改善使得放置后可以更快地使该组合 物表面光滑,从而省时省

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