CN101351417B - 用于包含粉煤灰的水泥组合物的添加剂和水泥组合物 - Google Patents

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Abstract

一种添加剂，当即使少量的该添加剂加入包含粉煤灰的水泥组合物中时，也可令人满意地分散粉煤灰。该添加剂可以防止由于未燃烧的碳含量的变化而造成水泥组合物的流动性的偏差。所述用于含粉煤灰的水泥组合物的添加剂包含以下组分(A)和(B)作为主要组分：(A)通式(1)表示的含氮的聚氧化烯衍生物，(B)包含聚氧化烯链的多羧酸共聚物。R1表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基，R2表示包含1-4个碳原子的亚烷基，A1O表示一种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为所述两种或更多种基团时，它们可以是嵌段的或无规的，p＝0-20，q＝0-20，r＝1-10，s＝0-2，且t＝0-2。

Description

用于包含粉煤灰的水泥组合物的添加剂和水泥组合物
技术领域
本发明涉及用于包含粉煤灰的水泥组合物的添加剂，以及包含所述添加剂的水泥组合物，所述添加剂包含特定的含氮的聚氧化烯衍生物以及聚氧化烯衍生物的特定共聚物。
背景技术
从保护环境和资源的观点考虑，近年来，人们注意有效利用燃煤热电厂等产生的粉煤灰作为再循环工业副产品之一。目前，很大一部分的粉煤灰再用作水泥的原料或通过填筑土地进行处理。尽管粉煤灰的量逐年增加，但是水泥的需求却是基本恒定的。越来越难确保用粉煤灰进行大规模填筑土地。因此人们需要将粉煤灰有效地重新利用作为水泥混凝土之类的领域的资源，而水泥混凝土是粉煤灰循环利用的主要用途之一。
当粉煤灰用作水泥工业的资源的时候，粉煤灰中包含的未燃烧的碳会带来问题。当包含大量未燃烧的碳的粉煤灰用于水泥组合物的时候，AE剂和减水剂(water reducing agent)之类的水泥添加剂会被吸附在未燃烧的碳上。因此其效果会受到抑制，或者无法完全显示其效果。因此人们需要使用过量的水泥添加剂以完全显示其效果。加入过量的水泥添加剂会造成空气量随时间变化、凝固滞后、凝固之后的可加工性和物理性质变差。另外，粉煤灰中未燃烧的碳含量会根据煤炭的种类或燃烧温度波动。因此当该粉煤灰用于水泥组合物的时候，减水剂的合适的量也会波动。这种波动会对有效利用粉煤灰带来问题。
根据日本专利公开第2001-213648A号，为了解决上述问题，使用特殊的含氮的聚氧化烯衍生物和多羧酸化合物提供分散体组合物，用来良好地分散煤灰，有效地用于包含大量未燃烧的碳的煤灰。
发明内容
根据日本专利公开第2001-213648A号描述的分散体组合物，提供了一种分散体组合物，用来良好地分散煤灰，有效地用于含有大量未燃烧的碳的煤灰。但是对于粉煤灰，未燃烧的碳的量会根据粉煤灰的地点和场地而变化。根据日本专利公开第2001-213648A号所述的方法，对于粉煤灰，证明水泥的流动性的偏差是相当大的，因此必须进行进一步的改进。
本发明的一个目的是，在含粉煤灰的水泥组合物中，通过加入少量添加剂使粉煤灰良好分散，防由于未燃烧的碳含量变化而造成水泥组合物流动性的偏差。
也就是说，本发明提供了用于含粉煤灰的水泥组合物的添加剂，所述添加剂包含以下组分(A)和(B)作为主要组分。
(A)下式(1)表示的含氮的聚氧化烯衍生物。
(B)包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物。
Figure S2006800497041D00021
(式中R1表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基，R2表示包含1-4个碳原子的亚烷基，A1O表示一种或两种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的，p＝0-20，q＝0-20，r＝1-10，s＝0-2，且t＝0-2)。
根据优选的实施方式，(B)包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物具有以下组成：50-99重量％的来自下式(2)表示的聚氧化烯衍生物的组成单元(a)，1-50重量％的来自下式(3)表示的二羧酸或马来酸酐的组成单元(b)，以及任选的0-30重量％的来自另一可共聚单体的组成单元(c)。
Figure S2006800497041D00022
(式中R4，R5和R6各自独立地表示氢原子或甲基，A2O表示一种、两种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的，R7表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基，u＝0-2，v＝1-100)。
Figure S2006800497041D00031
(式中W表示-OM2或-X-(A3O)yR8，X表示醚基或亚氨基，A3O表示一种、两种或更多种各自包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的，R8表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基，M1和M2各自独立地为氢原子、碱金属、碱土金属、铵或有机铵基团，y＝1-100)。
在式(1)的含氮的聚氧化烯衍生物的优选实施方式中，R1表示氢原子，R2表示1，2-亚乙基，A1O由包含2-3个碳原子的氧化烯基组成，其中包含两个碳原子的氧化烯基与包含三个碳原子的氧化烯基之比，C2∶C3＝0-60∶40-100，这些不同的氧化烯基可以是嵌段的或无规的，p＝0-10，q＝0-10，r＝1-8，s＝0，t＝0，含氮的聚氧化烯衍生物的1％水溶液的浊点等于或高于50℃。
在式(2)的聚氧化烯衍生物的另一个优选实施方式中，R4，R5和R6中的总碳数为0-1，A2O由包含2-3个碳原子的氧化烯基组成，其中包含两个碳原子的氧化烯基与包含三个碳原子的氧化烯基之比，C2∶C3＝80-100∶0-20，这些不同的氧化烯基可以是嵌段的或无规的，R7表示氢原子或甲基，u表示整数1，v＝10-90。
本发明还提供了一种包含粉煤灰作为主要组分的水泥组合物，该组合物还包含向其中加入添加剂的由水、水泥和集料组成的混合物。
根据本发明的水泥组合物，可通过加入少量的添加剂使粉煤灰良好分散，以防由于未燃烧的碳的含量的变化而造成所述水泥组合物流动性的偏差。
具体实施方式
本发明的包含粉煤灰的水泥组合物包含基于式(1)所示的含氮的聚氧化烯衍生物的组成单元作为主要组分。
根据式(1)，R1表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基。所述包含1-22个碳原子的烃基包括脂族饱和烃基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、异十三烷基、十四烷基、十六烷基、异十六烷基，十八烷基，硬脂基、异硬脂基等；脂族不饱和烃基，例如烯丙基、甲代烯丙基(metallyl)、油基等；脂环族饱和烃基，例如环己基、甲基环己基等；脂环族不饱和烃基，例如环戊烯基和环己烯基等；芳族烃基或取代芳族烃基，例如苯基、苄基、甲苯基(crezyl)、丁基苯基、二丁基苯基、辛基苯基、壬基苯基、十二烷基苯基、二辛基苯基、二壬基苯基、α-甲基苄基苯基等，它们可以单独使用或组合使用。该基团可优选为氢原子和包含1-8个碳原子的烃基，更优选为氢原子。当R1表示的烃基的碳原子数超过22的时候，亲水性不够好。
R2表示包含1-4个碳原子的亚烷基。包含1-4个碳原子的亚烷基包括亚甲基、1，2-亚乙基、亚丙基、1，3-亚丙基，亚丁基，1，4-亚丁基等，它们可以单独使用或者组合使用。优选使用1，2-亚乙基。
在式(1)中，A1O表示一种或两种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基团，例如其包含氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基，当包含两种或更多种氧化烯基团的时候，这些基团可以是嵌段的或无规的。其优选表示氧乙烯基和氧丙烯基。氧乙烯基与氧丙烯基之比更优选为氧乙烯基∶氧丙烯基＝60-0∶40-100，更加优选为20-0∶80-100。
在式(1)中，p和q显示了包含2-4个碳原子的氧化烯基的加成摩尔数，各自表示0-20，优选0-10，更优选1-5。当p和q的数值超过20的时候，所得的化合物会不良地增大粘度，使得生产变得困难。
“r”为1-10，优选1-8，更优选1-4。
“s”和“t”为0-2，优选为0。
优选p，q，s和t不同时为0。
式(1)表示的含氮的聚氧化烯衍生物的1％水溶液的浊点优选等于或高于50℃。“浊点”定义为“升高温度的时候、表面活性剂水溶液开始变混浊的温度，在变混浊情况下通常造成相分离”，参见JIS K 3211的“表面活性剂术语”。
本发明的含粉煤灰的水泥组合物包含具有聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物作为主要组分。
用于本发明的包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物包括：聚氧化烯化合物与马来酸-苯乙烯磺酸或其盐的共聚物的酯化产物；聚氧化烯化合物与马来酸酐-苯乙烯的共聚物或其水解产物或其盐的酯化产物；聚氧化烯化合物与马来酸酐-烯烃的共聚物或其水解产物或其盐的酯化产物；聚氧化烯单烷基醚(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物或其盐；聚氧化烯单(甲代)烯丙基醚马来酸共聚物或其盐；聚氧化烯单烷基单(甲代)烯丙基醚马来酸酐共聚物，其水解产物或其盐等。
在侧链包含聚氧化烯化合物的多羧酸系列化合物中，使用的共聚物优选具有以下组成：50-99重量％的基于式(2)表示的聚氧化烯衍生物的组成单元(a)，1-50重量％的基于式(3)表示的基于二羧酸或马来酸的组成单元(b)，以及任选的0-30重量％的基于另一可共聚单体的组成单元(c)。
在式(2)中，R4、R5和K6各自表示氢原子或甲基，优选R4、R5和R6的总碳原子数为0-1。在式(2)中，A2O表示一种或两种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基，例如包括氧乙烯基、氧丙烯基和氧丁烯基，当存在两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的。其优选表示氧乙烯基和氧丙烯基，氧乙烯基与氧丙烯基之比优选为氧乙烯基∶氧丙烯基＝80-100∶20-0，更优选选为氧乙烯基∶氧丙烯基＝90-100∶10-0。
在式(2)中，v显示了包含2-4个碳原子的氧化烯基的加成摩尔数，为1-100，优选10-90，更优选为15-80。当v的数值超过100的时候，所得的化合物会发生不良的粘度增大，使得制备变得困难。
“u”表示亚甲基的重复数，是0-2的整数，优选为1。
式(2)中的R7表示的包含1-22个碳原子的烃基包括脂族饱和烃基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、异十三烷基、十四烷基、十六烷基、异十六烷基，十八烷基，硬脂基、异硬脂基等；脂族不饱和烃基，例如烯丙基、甲代丙烯基、油基等；脂环族饱和烃基，例如环己基、甲基环己基等；脂环族不饱和烃基，例如环戊烯基和环己烯基等；芳族烃基或取代芳族烃基，例如苯基、苄基、甲苯基(crezyl)、丁基苯基、二丁基苯基、辛基苯基、壬基苯基、十二烷基苯基、二辛基苯基、二壬基苯基、α-甲基苄基苯基等，它们可以单独使用或组合使用。该基团可优选为氢原子和包含1-8个碳原子的烃基，更优选为甲基或氢原子。当R7表示的烃基的碳原子数超过22的时候，亲水性不够好。
在式(3)中，M1和M2各自表示氢原子、碱金属、碱土金属、铵或有机铵。碱金属的例子包括锂、钠、钾和铷。
碱土金属的例子包括镁和钙。
有机铵是来自有机胺的铵，有机胺的例子包括链烷醇胺，例如单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺；以及烷基胺，例如甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺或三乙基胺。其中优选的是单乙醇胺、二乙醇胺、甲基胺、乙基胺、二甲基胺和二乙基胺。
在式(3)中，W是-OM2或-X-(A3O)yR8。X表示醚基或亚氨基，醚基为-O-，亚氨基为-NH-。“y”表示包含2-4个碳原子的氧化烯基的加成摩尔数，为1-100，优选为10-90，更优选为20-70。当y的数值超过100的时候，所得的化合物会发生不良的粘度增大，导致制备困难。
对于用于本发明含粉煤灰的水泥组合物的含有聚氧化烯衍生物的共聚物，可加入基于另一可聚合单体的组成单元，而不会降低本发明的效果。其例子包括乙酸乙烯酯、烯丙基磺酸钠、甲代烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸和丙烯酸。
用于本发明的含粉煤灰水泥组合物的含有聚氧化烯衍生物的共聚物包含：50-99重量％的基于式(2)表示的氧化烯衍生物的组成单元(a)，1-50重量％的基于式(3)表示的二羧酸或马来酸酐的组成单元(b)，以及0-30重量％基于另一可共聚单体的组成单元(c)。优选(a)，(b)和(c)的量分别为80-99重量％，1-20重量％和0-20重量％。
用于本发明的含粉煤灰的水泥组合物的含聚氧化烯衍生物的共聚物的重均分子量为500-100,000，优选为5,000-50,000。重均分子量超过100000的化合物是不希望有的，这是因为会造成作为基于水泥的挤出模塑组合物的分散性下降，粘度增大造成生产很困难。
用于本发明的含粉煤灰的水泥组合物的包含聚氧化烯衍生物的共聚物可通过根据已知的方法、使用聚合引发剂、通过聚合反应制得。所述聚合方法可以是本体聚合或溶液聚合。在使用水作为溶剂的溶液聚合中，可以使用过硫酸盐、例如过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵；过氧化氢；或者水溶性偶氮基引发剂，或者也可将促进剂与之结合使用，所述促进剂是例如亚硫酸氢钠、盐酸羟胺、硫脲或次磷酸钠。在使用以下溶剂的溶液聚合反应或本体聚合中，可使用有机过氧化物，例如过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基或过氧异丁酸叔丁酯，或者使用偶氮基化合物，例如偶氮二异丁腈，所述溶剂是：低级醇，例如甲醇、乙醇或异丙醇；脂族烃，例如正己烷、2-乙基己烷或环己烷；芳烃，例如甲苯或二甲苯；或者有机溶剂，例如丙酮、甲基乙基酮或乙酸乙酯。在这样的情况下，可以一起使用链转移剂，例如巯基乙酸或巯基乙醇。
使用包含以下组分的溶液作为用于包含粉煤灰的水泥组合物的本发明的添加剂：(A)下式(1)表示的含氮的聚氧化烯衍生物，(B)具有聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物。(A)和(B)的混合比优选为5∶95至95∶5重量份比(总量为100重量份))，更优选为20∶80至80∶20重量份比(总量为100重量份))。
本发明的水泥组合物还包含水硬性材料作为主要组分。水硬性材料的例子包括波特兰水泥，例如普通的、早期强度、中热(moderate heat)或斜钙灰石水泥，通过将波特兰水泥与矿物粉末混合制得的混合水泥(所述矿物粉末是例如炉渣、石英烟粉(silica fume)、石灰石等)，氧化铝水泥，熟石膏等。它们可单独使用或者可以两种或更多种组合使用。以混合物的重量为100重量份计，所述水硬性材料的量优选占例如10-50重量份，但是该量并无特别的限制。
本发明的水泥组合物包含集料作为主要组分。集料的例子包括细集料和粗集料。细集料的生产地点不限。所述细集料包括未过筛砂、河砂、海砂、粉碎的砂、粉煤灰等，它们可以单独使用或者组合使用。粉煤灰是主要组分。细集料的量没有限制，例如以混合物重量为100重量份计，细集料的含可占20-80重量份。粗集料的生产地点不限。所述粗集料包括粉碎的砾石、河砾石等，它们可以单独使用或者组合使用。所述粗集料的量不限，例如以混合物的重量为100重量份计，其量可占20-50重量份。
相对于100重量份的组合物，所述(A)和(B)的混合物为0.005-2.0重量份，相对于水泥之类的水硬性材料，所述(A)和(B)的混合物优选为0.01-1.0重量份。当(A)和(B)的混合物的量低于该范围的时候，无法获得本发明的效果。当混合物的量高于上述范围的时候，会很容易出现凝固的延迟，因此是不优选的。
以组合物重量为100重量份计，水的量为15-65重量份。当水的量小于15重量份的时候，捏合挤出模塑组合物时的负荷会发生不良的增大，使得可加工性变差。
本发明用于含粉煤灰的水泥组合物的添加剂可以与任选的另一添加剂一起使用，以获得预期效果。这种另一添加剂包括其它的减水剂，例如萘磺酸-甲醛缩合产物的盐，三聚氰胺磺酸-甲醛的缩合产物的盐、木素磺酸的盐或芳族氨基磺酸-甲醛缩合产物的盐，加气剂，离析减少剂，增稠剂，防水剂，缓凝剂，促凝剂，快凝剂，膨胀剂，干燥收缩减少剂，防腐剂，成形剂(forming agent)，起泡剂，AE剂，消泡剂，表面活性剂等。另外，另一添加剂包括混合物，例如高强度添加剂、高强度混合物和超高强度混合物。
在制备本发明的水泥组合物的时候，通过常规方法加入所述组分和其它任选的组分、混合制备所述组合物。
实施例
下面将参照实施例进一步说明本发明。式(1)表示的化合物的结构式示于表1，式(2)表示的化合物的结构式、式(3)表示的化合物的结构式、共聚组成和重均分子量列于表2。
表1
Figure S2006800497041D00091
表2
Figure S2006800497041D00092
(制备实施例1)
将四亚乙基五胺930克(5.0摩尔)加入5升的压力反应器中，系统中的空气用氮气替换。在100土5℃、约0.05-0.5兆帕(表压)的条件下将环氧丙烷2030克(35.0摩尔)逐渐加入反应器中，以进行加成反应。反应完成后，将反应混合物冷却至60℃。所得的含氮的聚氧化烯衍生物的1％水溶液的浊点高于50℃(等于或高于100℃)。
(制备实施例2)
使用三亚乙基四胺进行与制备实施例1相同的反应，从而制得含氮的聚氧化烯衍生物。所述含氮的聚氧化烯衍生物的1％水溶液的浊点高于50℃(等于或高于100℃)。
(制备实施例3)
将聚氧乙烯(平均环氧乙烷加成摩尔量为33)、单烯丙基单甲基醚1524克(1摩尔)和马来酸酐107.8克(1摩尔)加入装有搅拌器、温度计、氮气进口管和回流冷凝器的3升烧瓶中。在60℃、氮气气氛中，将叔丁基过氧-2-乙基己酸酯9.7克加入其中，作为聚合引发剂，温度升高到85±2℃以进行反应8小时。这样制得的共聚物的重均分子量为25500，在100℃的动态粘度为224毫米2/秒。使该混合物冷却至等于或低于60℃，向其中加入1094克水，制得60％的共聚物水溶液。
(制备实施例4)
将32克甲醇和0.3克作为催化剂的甲醇钠加入5升的压力反应器中。系统中的空气用氮气替换，在0.05-0.5兆帕(表压)的压力下，在100-120℃下，向其中逐渐加入2860克环氧乙烷以进行加成反应。然后在90-110℃、0.05-0.5兆帕(表压)的压力下向其中逐渐加入174克环氧丙烷，以进行加成反应。反应完成后，将该混合物冷却至50℃。然后加入56克氢氧化钾，系统中的空气用氮气替换。在80℃下，在搅拌的同时向其中逐渐加入76.5克烯丙基氯。搅拌6小时后，使反应终止。该混合物用盐酸中和，除去作为副产物的盐，得到表2中式(2)所示的聚氧化烯化合物。
将1533克(0.5摩尔)式(2)的化合物和58.8克(0.6摩尔)马来酸酐加入装有搅拌器、温度计、氮气进口管和回流冷却器的3升烧瓶中。在低于60℃的温度、氮气气氛下，向其中加入8.2克2，2’-偶氮二异丁腈作为聚合引发剂，温度升高到85±2℃，进行反应8小时。这样制得的共聚物的重均分子量为32800，在100℃的动态粘度为753毫米2/秒。使该混合物冷却至等于或低于60℃，向其中加入1067克水，制得60％的共聚物水溶液。
(制备实施例5)
将聚氧乙烯/氧丙烯(环氧乙烷的平均加成摩尔数32∶环氧丙烷的平均加成摩尔数2∶无规共聚物)、单烯丙基醚1524克(1摩尔)、马来酸酐147克(1.5摩尔)和水1114克加入装有搅拌器、温度计、氮气进气管和回流冷凝器的3升烧瓶中，在等于或低于40℃的温度、氮气气氛下，向其中加入13.7克过硫酸铵作为聚合引发剂，使温度升高到70±5℃，进行反应8小时。这样制得的共聚物的重均分子量为20300。
(实施例1)
在测试室内，在20℃下，使用5升的灰浆搅拌器对表3所示的水泥(普通波特兰水泥)，粉煤灰(1)(JISII型∶ig损失(ig.loss)∶1.90)或粉煤灰(2)(JIS II型，ig.损失∶2∶59)和细集料(Ooi河得到的河砂∶比重2.58)捏合30秒。将1.2克制备实施例1制得的含氮的聚氧化烯衍生物(A)、6.0克制备实施例3制得的包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物(B)(作为20％的水溶液)和消泡剂(NOP公司制得的Disfoam CC-118)溶解在预定量的水中，制得溶液。将该溶液加入所述混合物中，然后在低速捏合60秒、在高速捏合2分钟。对加入量进行调节，使得在使用粉煤灰(1)的情况下，刚刚进行捏合之后的灰浆流动(mortarflow)为240±10厘米。测定了刚进行捏合之后的灰浆流动。证明在刚刚进行捏合之后的空气量为2.0±1.5％，温度为20±2℃。评价了使用粉煤灰(1)和粉煤灰(2)的情况下灰浆流动的差异，以证明由于未燃烧的碳含量造成的灰浆流动的偏差。这样得到的结果列于表4。
1：显示根据本发明式(B)表示的包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物的20％水溶液的加入量。
表4
(实施例2-4)
制备实施例1和2中制得的含氮的聚氧化烯衍生物(A)以及制备实施例3-5制得的各自包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物用来依照实施例1相同的步骤、以表3所示的量进行灰浆测试。所得的结果列于表4。
(比较例1)
根据与实施例1相同的步骤，不使用含氮的聚氧化烯衍生物(A)、使用6.0克制备实施例4制得的包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物(B)(作为20％的水溶液)和消泡剂进行灰浆测试。这样得到的结果列于表4。
(比较例2)
依照与实施例1相同的步骤，使用1.2克聚氧化乙烯(20摩尔)十八烷基胺作为所述含氮的聚氧化烯衍生物，6.0克制备实施例3制得的包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物(B)(作为20％的水溶液)和消泡剂进行灰浆测试。这样得到的结果列于表4。
从上述结果可以看出，通过比较实施例1-4和比较例1-2，证明本发明的用于含粉煤灰的水泥组合物的添加剂对粉煤灰中未燃烧的碳含量的差异不敏感，因此灰浆流动、(一种减水性质)的差异获得了减小。
如上所述，根据本发明，可以通过加入少量添加剂使得粉煤灰良好分散，防止由于未燃烧的碳含量变化而造成的水泥组合物流动性的偏差。
尽管上文已经显示和描述了具体的实施方式，但是本发明决不限于这些具体的实施方式，可以在不偏离权利要求书范围的前提下进行各种改进和替代。

Claims (5)

1.一种用于含粉煤灰的水泥组合物的添加剂，所述添加剂包含以下组分(A)和(B)作为主要组分，其中以所述组分(A)和(B)的总重量为100重量份计，所述组分(A)的含量比例为等于或大于5重量份且等于或小于95重量份；
组分(A)：下式(1)表示的含氮的聚氧化烯衍生物，
组分(B)：包含聚氧化烯链的多羧酸系列共聚物，
Figure FSB00000649080800011
式中R1表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基；R2表示包含1-4个碳原子的亚烷基；A1O表示一种或两种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的，p＝1-5，q＝1-5，r＝1-10，s＝0-2，且t＝0-2；
其中所述的A1O包含2-3个碳原子的氧化烯基，其中2个碳原子的氧化烯基与3个碳原子的氧化烯基之比C2∶C3＝0-20∶100-80，这些氧化烯基是嵌段或无规的。
2.如权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述组分(B)具有以下组成：50-99重量％的下式(2)表示的组成单元(a)，1-50重量％的基于下式(3)表示的二羧酸或马来酸酐的组成单元(b)，以及任选的0-30重量％的基于另一可共聚单体的组成单元(c)，
Figure FSB00000649080800012
式中R4，R5和R6各自独立地表示氢原子或甲基，A2O表示一种、两种或更多种包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的，R7表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基，u＝0-2的整数，v＝1-100，
Figure FSB00000649080800021
式中W表示-OM2或-X-(A3O)yR8，X表示醚基或亚氨基，A3O表示一种、两种或更多种各自包含2-4个碳原子的氧化烯基，当其为两种或更多种氧化烯基的时候，它们可以是嵌段的或无规的，R8表示氢原子或包含1-22个碳原子的烃基，M1和M2各自独立地为氢原子、碱金属、碱土金属、铵或有机铵基团，y＝1-100。
3.如权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于，在式(1)中R1表示氢原子，R2表示1，2-亚乙基，r＝1-8，s＝0，t＝0，含氮的聚氧化烯衍生物的1％水溶液的浊点等于或高于50℃。
4.如权利要求2或3所述的添加剂，其特征在于，式(2)中R4，R5和R6中的总碳数为0-1，A2O由包含2-3个碳原子的氧化烯基组成，其中包含两个碳原子的氧化烯基与包含三个碳原子的氧化烯基之比，C2∶C3＝80-100∶0-20，这些氧化烯基可以是嵌段的或无规的，R7表示氢原子或甲基，u＝1，v＝10-90。
5.一种水泥组合物，包含粉煤灰、水、水硬性材料、集料、以及如权利要求1-4中任一项所述的添加剂。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4897754B2 (ja) * 2008-09-04 2012-03-14 第一工業製薬株式会社 セメント組成物用起泡剤
CN102965077B (zh) * 2012-11-23 2014-04-02 东南大学 一种粉体矿粉添加剂
JP6763217B2 (ja) * 2016-07-01 2020-09-30 日油株式会社 カーボン用分散剤およびカーボン分散物
US9988317B2 (en) 2016-08-16 2018-06-05 Go Team CCR LLC Structures constructed using coal combustion materials

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5009713A (en) * 1986-02-25 1991-04-23 Fujisawa Pharmaceutical Company, Ltd. Cement composition and a process for preparation thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4401472A (en) * 1982-02-26 1983-08-30 Martin Marietta Corporation Hydraulic cement mixes and processes for improving hydraulic cement mixes
DE3207516A1 (de) * 1982-03-03 1983-09-08 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Waelzlager fuer laengsbewegungen
JP3611129B2 (ja) * 1994-02-22 2005-01-19 日本油脂株式会社 セメント用添加剤組成物
US5614017A (en) * 1996-03-26 1997-03-25 Arco Chemical Technology, L.P. Cement additives
JP4603120B2 (ja) * 2000-01-28 2010-12-22 日油株式会社 石炭灰用分散剤組成物、石炭灰組成物および水硬性材料組成物
CA2421011C (en) * 2002-03-26 2009-02-24 Tobishima Corporation Concrete admixture, mortar admixture and blended cement
JP4843902B2 (ja) * 2004-02-19 2011-12-21 日油株式会社 セメント用添加剤

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5009713A (en) * 1986-02-25 1991-04-23 Fujisawa Pharmaceutical Company, Ltd. Cement composition and a process for preparation thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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JP特开2005-231948A 2005.09.02

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