[發明專利]超速硬化水泥組合物和用于超速硬化水泥組合物的分散劑

有效

• 申請號: 200680032011.1
• 申請日: 2006-08-30
• 公開（公告）號: CN101253127A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 大野晃;井乃川尚;枚田健;川上宏克;服部真美
• 申請（專利權）人: 住友大阪水泥股份有限公司;株式會社日本觸媒
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B24/26;C04B7/345;C08F290/06;C04B22/08;C04B103/40;C04B24/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及具有超速硬化性的水泥組合物和用于超速硬化水泥組合物的分散劑。更具體地說，本發明涉及：一種超速硬化水泥組合物，所述組合物用于諸如土木工程和建筑領域中的修復和緊急構建等應用，并可以在保持快速硬化性的同時改善和易性；以及用于超速硬化水泥組合物的分散劑。

背景技術

超速硬化水泥組合物可通過將超速硬化水泥、水、細集料和粗集料等捏合而制得。這樣的超速硬化水泥組合物具有優異的快速硬化性，并能夠提供具有優異強度和耐久性的硬化產物。因此，該超速硬化水泥組合物廣泛用于建筑物的外墻材料或建筑結構等的修復、加固或緊急構建，以及混凝土產物的制造。該超速硬化水泥組合物除了具有快速硬化性之外，需要具有足夠的不致影響施工的初始流動性和流動保持性，并且需要具有優異的硬化后的強度和耐久性。此外，該超速硬化水泥組合物需要在低溫環境下顯示上述性質，因為該組合物常常在硬化速率下降的冬季中使用。

在這樣的超速硬化水泥組合物中，含有鋁酸鈣作為快速硬化成分的水泥(超速硬化水泥)已經得到普遍應用。已知作為快速硬化成分的鋁酸鈣與捏合水快速水合，從而顯示出優異的初始強度。另一方面，鋁酸鈣的快速水合使得水泥組合物的流動性迅速降低，并使得捏合變得復雜。因而，和易性需要通過控制該水合反應而由此充分改善流動保持性和使用時間而改善。該水泥組合物中的單位含水量減少，因而組合物的硬化產物的性能得到改善。因此，需要改善和易性而不增加捏合水的單位量。

已經通過加入各種分散劑來改善超速硬化水泥組合物的性質，例如初始流動性和使用時間，或者通過減少水泥組合物中的單位含水量以改善硬化產物的強度。

含有萘磺酸鹽的甲醛縮合物或三聚氰胺磺酸鹽的甲醛縮合物等作為主要成分的水泥分散劑及多羧酸水泥分散劑作為常用超速硬化水泥組合物中含有的分散劑而已知。

不過，當這種含有萘磺酸鹽的甲醛縮合物或三聚氰胺磺酸鹽的甲醛縮合物等作為主要成分的分散劑的用量超過一定量時，其顯示出有限的水泥分散效果或者有限的流動性改善效果。因而，需要能夠提供所需的高流動性、低單位含水量、初始流動性、使用時間、分散性等的水泥分散劑。

所述組合物需要在施工時具有足夠的流動性。然而，這種含有萘磺酸鹽的甲醛縮合物或三聚氰胺磺酸鹽的甲醛縮合物等作為主要成分的分散劑的使用時間可能不足。已知為了維持施工時歸因于分散劑的使用的流動性需要將緩凝劑加入組合物中。然而，如果緩凝劑過量加入，尤其是在低溫情況下，則其可能導致超速硬化水泥組合物的初始強度顯示性(initial?strength?exhibiting?property)下降。因此，需要這樣的超速硬化水泥組合物：即使在其含有少量的或不含有該緩凝劑時所述組合物也能夠維持施工用流動性。這些水泥分散劑可以包含合成過程中使用的殘余甲醛。因而，需要經濟上優選的超速硬化水泥組合物。

已知多羧酸水泥分散劑通常具有比包含萘磺酸鹽的甲醛縮合物和三聚氰胺磺酸鹽的甲醛縮合物作為主要成分的水泥分散劑更高的分散效果。該多羧酸水泥分散劑用于普通的波特蘭水泥時顯示了優異的分散性。因此，多羧酸混合物顯示出優異的分散性并在不改變單位含水量的條件下能夠明顯高度地流動，或者在保持一定的流動性的條件下可顯著地減少單位含水量。例如，披露了一種水泥組合物，該水泥組合物包含基本上由CaO/Al₂O₃的摩爾比為0.5至4.0的鋁酸鈣構成的水硬材料和基本上由多羧酸類聚合物構成的水泥分散劑。在實施例中，使用的是多羧酸水泥分散劑(例如，參見特開平11-217250號公報(第2至4頁))。

對于將多羧酸水泥分散劑應用于超速硬化水泥組合物的情況，公開了一種具有很高流動性的可高度流動的快速硬化水泥混合材料的制造方法，所述方法包括將多羧酸(鹽)添加至均具有快速硬化性的泥漿、灰漿或混凝土中(例如，參見特開平07-17749號公報(第1和2頁))。此外，還披露了包含超速硬化水泥和粉末狀多羧酸水泥分散劑的粉末狀超速硬化水泥組合物，在實施例中使用了多羧酸水泥分散劑(例如，參見特開2000-34159號公報(第1和2頁))。然而，這樣的水泥組合物仍然存在改進的空間，從而使其不僅具有優異的快速硬化性、高流動性、低單位含水量、初始流動性、使用時間和分散性等，還能夠在低溫環境下顯示優異的初始強度并提供具有足夠優異強度的硬化產物。

發明內容