CN103502185B - 用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂 - Google Patents

用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂 Download PDF

Info

Publication number
CN103502185B
CN103502185B CN201280019854.3A CN201280019854A CN103502185B CN 103502185 B CN103502185 B CN 103502185B CN 201280019854 A CN201280019854 A CN 201280019854A CN 103502185 B CN103502185 B CN 103502185B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alcohol
amino alcohol
curing accelerator
mineral binder
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280019854.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103502185A (zh
Inventor
B·马拉扎尼
C·比尔盖
C·库尔茨
G·梅德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Publication of CN103502185A publication Critical patent/CN103502185A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103502185B publication Critical patent/CN103502185B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/283—Polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/122—Hydroxy amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/121—Amines, polyamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10—Accelerators; Activators
    • C04B2103/14—Hardening accelerators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明涉及用于矿物粘结剂组合物，特别是水泥粘结剂组合物的固化促进剂，其包含如下的组合：a）具有至少一个伯醇基的第一氨基醇（A），和b）具有至少一个仲醇基的第二氨基醇（E）。

Description

用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂
技术领域
本发明涉及用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂以及包含固化促进剂的矿物粘结剂组合物。本发明还涉及通过固化矿物粘结剂组合物而可获得的成型体，以及固化促进剂的多种用途。
背景技术
固化促进剂用在矿物粘结剂中以在与水拌合之后促进粘结剂组合物的固化。固化促进剂可能例如是必需的，从而能够在低温下浇灌混凝土或者升高砂浆组合物或混凝土组合物的早期强度。
就此而言，已知有多种促进矿物粘结剂，特别是水泥粘结剂的固化的物质。常见的例如是基于氨基醇、卤化物、拟卤化物、亚硝酸盐、硝酸盐、铝盐、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、二醇、甘油或α-羟基羧酸的固化促进剂。
WO2003/000617A1（Sika AG）描述了例如基于烷醇胺、无机亚硝酸盐、羧酸和多元醇的固化促进剂。
然而已知的固化促进剂具有各种缺点。因此，在混凝土中的卤化物、拟卤化物、亚硝酸盐和硝酸盐的情况下，在预应力钢材上存在应力开裂腐蚀的风险。碱金属氢氧化物、铝盐、二醇和甘油通常显示出不期望的硬化行为，且α-羟基羧酸是对加料敏感的。
因此仍然需要不具有上述缺点的用于矿物粘结剂的改进的固化促进剂。
发明内容
因此本发明的目的是提供用于矿物粘结剂组合物的改进的固化促进剂。根据本发明的固化促进剂相比于已知的固化促进剂应该特别能够实现砂浆组合物和/或混凝土组合物的更高的早期强度。
出人意料地发现，可以通过根据权利要求1的固化促进剂来实现根据本发明的目的。
因此，根据本发明的固化促进剂包含如下的组合
a）具有至少一个伯醇基的第一氨基醇（A），和
b）具有至少一个仲醇基的第二氨基醇（E）。
如已经表明的，可以通过根据本发明的氨基醇的组合显著升高矿物粘结剂组合物的早期强度。所述早期强度的程度超过在最佳加料剂量的仅氨基醇（A）或（E）两者之一的情况下可实现的最大早期强度。特别地，通过根据本发明的氨基醇的组合甚至能够达到比在最佳加料剂量的情况下各单个氨基醇的早期强度的总和更高的早期强度。换言之，在根据本发明的组合中氨基醇一起产生协同作用。
相比于不加入固化促进剂的对照样本，用根据本发明的固化促进剂能够使24小时或1天之后的早期强度升高至多22%。
出人意料地还发现，由于根据本发明的组合，氨基醇的需要量相比于单个使用的氨基醇能够在某些情况下显著降低，同时可以实现早期强度的改进。
还发现，根据本发明的固化促进剂在水泥体系的不期望的硬化行为方面是没有问题的。由于根据本发明的固化促进剂的组合物，还可以设想在使用固化促进剂时混凝土结构中预应力钢材的应力开裂腐蚀的风险较低。此外加料敏感性相比于已知的固化促进剂而言很小。
本发明的其它方面为其它独立权利要求的主题。本发明特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。
具体实施方式
本发明的第一个方面涉及用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂，其包含如下的组合
a）具有至少一个伯醇基的第一氨基醇（A），和
b）具有至少一个仲醇基的第二氨基醇（E）。
在此，两种氨基醇（A）和（E）特别为独立的和/或化学上可区分的物质。
仅为清楚起见，第一氨基醇和第二氨基醇分别用字母A或E标记。所述标记不以任何方式理解为限制性的。
两种氨基醇（A）和（E）基本上可以彼此独立地以其本身和/或以盐的形式存在。因此氨基醇本身不是盐。盐和氨基醇的混合物本身也是可能的。在一个有利的实施方案中，第一氨基醇（A）和第二氨基醇（E）以本身或以纯物质的形式使用。因此在该情况下，两种氨基醇（A）和（E）不以盐的形式存在。这特别简化了氨基醇的制备或准备。
术语“矿物粘结剂”被特别理解为在水的存在下通过水合反应而反应形成固体的水合物或水合物相的粘结剂。矿物粘结剂可以例如为水硬性粘结剂（例如水泥或水硬性石灰）、潜在水硬性粘结剂（例如炉渣）、凝硬性（puzzolanisches）粘结剂（例如飞灰）或非水硬性粘结剂（石膏或生石灰）。“水泥粘结剂”或“水泥粘结剂组合物”在本文中特别被理解为水泥熟料份额为至少5重量%、特别是至少20重量%、优选至少35重量%、尤其是至少65重量%的粘结剂或粘结剂组合物。水泥熟料优选为波特兰水泥熟料。水泥熟料在本文中特别意指经研磨的水泥熟料。
矿物粘结剂或粘结剂组合物特别包含水硬性粘结剂，优选水泥。特别优选的是水泥熟料份额≥35重量%的水泥，特别是CEM I型水泥（根据标准EN197-1）。水硬性粘结剂在整个矿物粘结剂中的份额优选为至少5重量%、特别是至少20重量%、优选至少35重量%、尤其是至少65重量%。根据另一个有利的实施方案，矿物粘结剂至少有95重量%由水硬性粘结剂，特别是由水泥熟料组成。
然而还有利的是，粘结剂组合物除了水硬性粘结剂之外或者代替水硬性粘结剂地，包含其他粘结剂。其他粘结剂特别是潜在水硬性粘结剂和/或凝硬性粘结剂。合适的潜在水硬性粘结剂和/或凝硬性粘结剂为例如炉渣、飞灰和/或硅尘。粘结剂组合物同样可以包含惰性物质例如石灰石粉、石英粉和/或颜料。在一个有利的实施方案中，矿物粘结剂包含5–95重量%、特别是5–65重量%、尤其是15–35重量%的潜在水硬性粘结剂和/或凝硬性粘结剂。
醇或醇基通常根据其上存在有羟基的碳原子的非氢相邻原子的数目而进行分类。在伯醇或伯醇基的情况下，带有羟基的碳原子带有刚好两个氢原子和一个非氢原子，在仲醇的情况下带有刚好一个氢原子和两个非氢原子，并且在叔醇的情况下完全不带有氢原子而带有三个非氢原子。
因此“伯醇基”在本文中特别被理解为式（I）的基团。相应的，“仲醇基”在本文中特别为式（II）的基团。
在此R1、R2和R3表示通过非氢原子、特别是碳原子结合至带有羟基的碳原子上的有机基团。
在胺和胺基的情况下也存在相似的分类。带有恰好两个氢原子和一个非氢原子的胺基被称作伯胺基。带有恰好一个氢原子和两个非氢原子的胺基被称作仲胺基，不带有氢原子而带有三个非氢原子的胺基被称为叔胺基。
因此“伯胺基”在本文中尤其被理解为式（III）的基团。“仲胺基”在本文中特别为式（IV）的基团。相应地，“叔胺基”尤其被理解为式（V）的基团。
在此R4、R5、R6、R7、R8和R9表示通过非氢原子、特别是碳原子结合至氮原子的有机基团。
“早期抗压强度”在本文中特别被理解为在24小时之后的抗压强度。抗压强度特别根据标准EN12390-3来定义。
根据一个优选的实施方案，第一氨基醇（A）具有至少两个伯醇基。还特别有利的是，第一氨基醇（A）具有至少三个伯醇基。
还优选第一氨基醇（A）的所有醇基均为伯醇基。在该情况下第一氨基醇特别不具有仲醇基和/或叔醇基。
第一氨基醇（A）特别具有至少一个伯胺基和/或至少一个仲胺基。特别地，第一氨基醇（A）仅具有伯胺基和/或仲胺基。第一氨基醇（A）特别不具有叔胺基。
然而原则上还可能的是，第一氨基醇（A）具有伯醇基以及仲醇基。第一氨基醇同样原则上可以具有伯胺基、仲胺基和/或叔胺基。在该情况下有利的是，第一氨基醇（A）中的伯醇基的数量大于仲醇基的数量。在该情况下还有利的是，第一氨基醇A中的伯醇基的数量加伯胺基和仲胺基的数量大于仲醇基的数量加叔胺基的数量。
第一氨基醇（A）特别选自N-乙基二乙醇胺（EDEA）、N-丁基二乙醇胺（BDEA）、三乙醇胺（TEA）、2-(二异丙基氨基)乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、N,N,N'-三甲基氨基乙基乙醇胺、N,N'-双-(2-羟乙基)乙二胺、N-甲基二乙醇胺（MDEA）、二乙醇胺（DEA）、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇（AMPD）、三-(羟甲基)-氨基甲烷（TRIS）、3-氨基-1,2-丙二醇（APD）和/或2-(2-氨基乙氧基)乙醇。然而原则上也可以使用其他氨基醇。
第一氨基醇（A）任选不包含三乙醇胺（TEA）。
第一氨基醇（A）特别有利地为三-(羟甲基)-氨基甲烷（TRIS）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）、二乙醇胺（DEA）和/或2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇（AMPD）。第一氨基醇（A）特别为三-(羟甲基)-氨基甲烷和/或N-甲基二乙醇胺（MDEA）。
鉴于根据本发明的优点，这些氨基醇（A）的代表被证明是特别合适的。特别可以用最后所述的那些氨基醇在低加料量下实现高效果。
第二氨基醇（E）特别具有至少两个仲醇基。在一个优选的变体中，第二氨基醇（E）的全部醇基仅为仲醇基。在该情况下，第二氨基醇（E）特别不包含伯醇基和/或叔醇基。
第二氨基醇（E）特别具有至少一个叔胺基。第二氨基醇（E）特别仅包含叔胺基。
然而原则上还可能的是，第二氨基醇（E）具有伯醇基以及仲醇基。第一氨基醇同样原则上可以具有伯胺基、仲胺基和/或叔胺基。在该情况下有利的是，第二氨基醇（E）中的仲醇基的数量大于伯醇基的数量。在该情况下还有利的是，第二氨基醇（E）中的仲醇基的数量加叔胺基的数量大于伯醇基的数量加伯胺基和仲胺基的数量。
第二氨基醇（E）特别选自二异丙醇胺（DiPA）、三异丙醇胺（TiPA）、N,N,N',N'-四(2-羟丙基)-乙二胺（THPED）和/或N-甲基二异丙醇胺（MDiPA）。
根据一个有利的实施方案，第二氨基醇（E）为三异丙醇胺（TiPA）、N,N,N',N'-四(2-羟丙基)-乙二胺（THPED）和/或N-甲基二异丙醇胺（MDiPA）。第二氨基醇（E）非常特别有利地为N-甲基二异丙醇胺（MDiPA）。
这种氨基醇（E）与上述氨基醇（A）组合被证明是特别有利的。
根据一个优选的变体，第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）仅由C-原子、H-原子、N-原子和O-原子组成。
如已经表明的，第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）的分子量Mw有利地为60-500g/mol、特别是80-300g/mol、优选100-300g/mol。其中第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）的相对于每醇基的分子量（Mw/OH数）有利地为30-150g/mol、特别是35-120g/mol。
具有这种分子量的氨基醇作为根据本发明的固化促进剂的组分显示出最佳效果。
第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）特别优选为β-氨基醇。因此这特别意指第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）中的胺基相对于羟基结合在β-位或结合至β-碳原子。在多个醇基和/或胺基的情况下，这特别适用于所有的这些官能团。相应的，醇基的羟基和胺基的氮原子特别结合至两个不同的且直接相邻的碳原子上。
同样已经被证明有利的是，在第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）中醇基的数量大于胺基的数量。特别地，醇基或羟基的数量等于胺基的数量加1、2、3或4。由此实现最佳效果。
有利地，第一氨基醇（A）与第二氨基醇（E）的重量比例为100:1–1:100、优选50:1–1:50、更优选10:1–1:10。这种重量比例造成特别高的早期强度值。
第一氨基醇（A）和/或第二氨基醇（E）可以例如作为纯物质，特别是以≥95重量%的纯度使用。
两种氨基醇（A）和（E）彼此独立地优选以液体形式使用，特别是以溶液或分散体的形式使用。优选氨基醇份额每种情况下为5–99重量%、优选20–70重量%、特别是40–60重量%的水溶液和/或分散体。由此实现最佳混合。
在此可能的是，两种氨基醇之一作为纯物质使用，而两种氨基醇的另一者以溶液或分散体的形式使用。
然而两种氨基醇（A）和（E）原则上也可以彼此独立地以固体形式使用，例如作为粉末和/或被施加在固体载体材料上。
根据另一个有利的实施方案，根据本发明的固化促进剂中还存在至少一种其他固化促进性物质。
为此，原则上可以使用多种本领域技术人员已知的物质。然而其他固化促进性物质特别有利地包含一种或多种如下的代表物质：
a）一种或多种碱金属硝酸盐和/或碱土金属硝酸盐
b）一种或多种碱金属亚硝酸盐和/或碱土金属亚硝酸盐
c）一种或多种碱金属硫氰酸盐和/或碱土金属硫氰酸盐
d）一种或多种α-羟基羧酸
e）一种或多种碱金属卤化物和/或碱土金属卤化物
f）甘油和/或甘油衍生物
g）一种或多种二醇和/或二醇衍生物
h）一种或多种铝盐
i）一种或多种碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物。
如已经表明的，根据本发明的氨基醇的组合与这些代表物质通常是相容的。
同样有利的是，固化促进剂中还包含至少一种添加剂，特别是混凝土添加剂和/或砂浆添加剂。所述至少一种添加剂特别包括消泡剂、着色剂、防腐剂、流动化剂（Fliessmittel）、延迟剂、气孔形成剂、减缩剂和/或腐蚀抑制剂或其组合。
至少一种添加剂有利地包含流动化剂。流动化剂尤其包含聚羧酸盐，特别是聚羧酸盐醚（Poly caboxylatether）。流动化剂特别为包含具有结合至其上的聚醚侧链的聚羧酸盐骨架的梳形聚合物。在此所述侧链特别通过酯基、醚基和/或酰胺基结合至聚羧酸盐骨架。
相应的聚羧酸盐醚和制备方法例如公开于EP1138697B1第7页第20行至第8页第50行及其实施例，或EP1061089B1第4页第54行至第5页第38行及其实施例。在其一个变体中，如在EP1348729A1第3页至第5页及其实施例中所述的，梳形聚合物可以以固态聚集体的状态制备。所述专利文献的公开内容特别通过引用的方式并入本文。
这种梳形聚合物也由Sika Schweiz AG以商品名系列商业销售。
本发明的另一方面涉及包含矿物粘结剂和如上所述的固化促进剂的粘结剂组合物。
第一氨基醇（A）和第二氨基醇（E）作为纯物质每种情况下优选具有以矿物粘结剂计0.01–6重量%、特别是0.01–4重量%、更优选0.025–3重量%、特别是0.05–3重量%或0.08–1.5重量%的份额。在所述份额的情况下实现固化促进剂的最佳效果。
有利地还存在如上所述的流动化剂，特别是聚羧酸盐醚。如果存在，则流动化剂有利地具有以矿物粘结剂计0.01–6重量%、特别是0.1–4重量%、更优选0.5–3重量%的份额。由于根据本发明的固化促进剂和流动化剂的组合，可以改进粘结剂组合物的可加工性同时实现更高的抗压强度。如已经表明的，在此流动化剂几乎或完全不损害固化促进剂的效果。
在另一个优选的实施方案中，粘结剂组合物还包含固体集料，特别是砾、砂和/或石料颗粒相应的粘结剂组合物可以例如作为砂浆混合物或混凝土混合物来使用。
粘结剂组合物特别还包含水，其中水与矿物粘结剂的重量比例优选为0.25-0.8、特别是0.3-0.6、优选0.35–0.5。这种粘结剂组合物可以作为砂浆混合物或混凝土混合物而直接加工。
本发明的另一方面涉及在加入水之后通过固化如上所述的粘结剂组合物而可获得的成型体。这样制备的成型体可以具有几乎任何形状并且例如为建筑（例如楼房、砖砌结构或桥）的构件。
本发明的其他方面涉及根据本发明的固化促进剂的不同用途。
根据本发明的固化促进剂特别可以用于促进矿物粘结剂组合物，特别是水泥粘结剂组合物的固化。
根据本发明的固化促进剂同样适合用于升高矿物粘结剂组合物，优选水泥粘结剂组合物的早期强度，特别是24小时之后的抗压强度。
在此，矿物粘结剂组合物如上所述定义。
实施例
1.使用的物质和方法
1.1氨基醇
将如下的氨基醇用于实施例（表1）：
表1：使用的氨基醇
缩写 物质 CAS-# 使用形式
TRIS 三-(羟甲基)-氨基甲烷 77-86-1 40重量%在H2O中
MDEA N-甲基二乙醇胺 105-59-9 纯物质
DEA 二乙醇胺 111-42-2 90重量%在H2O中
AMPD 2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇 115-69-5 50重量%在H2O中
TiPA 三异丙醇胺 122-20-3 50重量%在H2O中
THPED N,N,N',N'-四(2-羟丙基)-乙二胺 102-60-3 50重量%在H2O中
MDiPA N-甲基二异丙醇胺 4402-30-6 纯物质
表1中列出的全部物质从不同供应商以纯净形式（纯度>97%）商业获得。
在纯净形式下为固体或高粘性的TRIS、DEA、AMPD和TiPA以水溶液的形式使用，所述水溶液具有表1中所列份额的纯物质。
TRIS、MDEA、DEA和AMPD为仅具有伯醇基的氨基醇。这些氨基醇的每一个具有恰好1个胺基，所述胺基相对于羟基位于β-位。
TiPA、THPED和MDiPA为仅具有仲醇基以及叔胺基的氨基醇。在此，胺基相对于羟基同样位于β-位。
1.2固化促进剂的准备
向用于对比试验以及用于根据本发明的试验的固化促进剂分别混入接着用于搅拌砂浆混合物的砂浆混合物用的拌合水。
1.3其他添加剂
在下文描述的全部砂浆试验中使用 S形式的改性聚羧酸盐作为流动化剂。 S为具有聚羧酸盐骨架和通过酯基结合的聚亚烷基氧侧链的梳形聚合物。流动化剂以粘结剂计1.0重量%的浓度使用并且同样预先混入拌合水。
1.4砂浆混合物
在砂浆混合物中测试根据本发明的固化促进剂的效果。为此使用如表2中指明的砂浆。
表2：使用的砂浆混合物的干燥组成（最大粒子8mm）。
作为水泥使用布莱恩细度为3'600cm2/g的瑞士CEM I42.5N（=重量比例为1:1:1的Normo4[Siggenthal/Holcim AG]、Vigier CEM I42.5N[Vigier Ciment AG]和CEM I42.5N[Wildegg/Jura cement]的水泥混合物）。将砂、石灰石填料和水泥在Hobart-混合器中干燥混合1分钟。在30秒内加入拌合水并再混合2.5分钟，所述拌合水中溶解或分散流动化剂（以水泥计1.0重量%）和任选的固化促进剂。总湿混合时间每种情况下耗时3分钟。水/水泥-值（w/z-值）均为0.4。
1.5测试方法
为了确定根据本发明的固化促进剂的效果，在拌合砂浆混合物之后确定砂浆混合物24小时或1天（1d）以及7天（7d）的抗压强度。在此，在拌合砂浆混合物之后还直接测量各个铺展度（Ausbreitmass）（ABM）。
用于确定抗压强度（以N/mm2表示）的试验在棱柱体（40x40x160mm）上根据标准EN12390-1至12390-4进行。砂浆的铺展度（ABM）根据EN1015-3确定。
2.各个氨基醇
出于对比目的，在砂浆试验（试验M1–M14）中单独且以不同加料量使用章节1.1中所述的氨基醇作为固化促进剂。
然后如上所述（章节1.4）确定各个砂浆混合物的抗压强度以及铺展度。R为不包含固化促进剂或氨基醇而具有与试验M1–M14相同组成的对照样本。
表3给出了砂浆混合物中不同氨基醇的效果的概况。在此，氨基醇在其结构类型方面用“A”或“E”标记。“A”-型对应于上述具有伯醇基的第一氨基醇，而“E”-型对应于具有仲醇基的第二氨基醇。
对于每种氨基醇每种情况下给出两种加料量：一个加料量对应于最佳剂量，所述最佳剂量对于各个氨基醇造成最可能的抗压强度升高。每种情况下出于对比目的而提出另一个不太有效的加料量。
加料量涉及粘结剂含量或砂浆混合物中存在的水泥含量。在TRIS、DEA、AMPD、TiPA和THPED的情况下，加料量涉及章节1.1中所述的溶液，对于其余氨基醇则涉及纯净形式（纯度>97%）的各个未稀释物质。
表3：各个氨基醇在不同加料量下的效果。
“1d”和“7d”列给出1天或7天之后的抗压强度。“Δ(1d)”和“Δ(7d)”列给出以对照样本R计的各个抗压强度的百分比变化。
3.根据本发明的固化促进剂
表4给出了具有根据本发明的固化促进剂的不同砂浆试验（M21–M34）的概况。R还是为不包含固化促进剂或氨基醇而具有与试验M21–M34相同组成的对照样本。
根据本发明的固化促进剂由第一氨基醇（A）（表2中A列；结构类型“A”）和第二氨基醇（E）（表2中E列；结构类型“E”）组成。括号中给出氨基醇的各个加料量（以水泥计的重量%）。关于加料量适用于已经在章节1.4中所述的相同内容。
对于每个砂浆试验，在“抗压强度升高”列中给出由于根据本发明的固化促进剂而造成的相比于对照样本R的1天[“Δ(1d)”列]和7天[“Δ(7d)”列]之后的各个抗压强度升高百分比值。
固化促进剂的效果还根据如下4个类别进行分类：
类别“-”：具有固化促进剂（氨基醇（A）和（E）的组合）的抗压强度的升高小于具有两种单个组分（氨基醇（A）或氨基醇（E））的较好者的抗压强度的升高；
类别“=”：具有固化促进剂的抗压强度的升高值等于具有两种单个组分的较好者的抗压强度的升高值；
类别“+”：具有固化促进剂的抗压强度的升高值高于具有两种单个组分的较好者的抗压强度的升高值；
类别“++”：具有固化促进剂的抗压强度的升高值高于两种单个组分一起的抗压强度升高值的总和。
相应类别在表4中分别标注在“类别”列中。
表4：根据本发明的固化促进剂的效果。
例如对比由最佳效果加料量（0.4重量%）的TRIS与TIPA、THPED和MDiPA的组合组成的固化促进剂（试验M21–M26），在1天之后均实现抗压强度升高，该升高值超过各单个氨基醇的抗压强度升高（类别“+”）。在试验M21–M25中抗压强度升高值甚至超过单个氨基醇的抗压强度升高值的总和（类别“++”）。这是特别令人惊讶的，因为TRIS作为单独物质不造成特别明显的抗压强度升高（表3）。对于大多组合在7天之后也实现相应的结果。
甚至对于由低效果加料量（0.1重量%）的TRIS与TiPA和MDiPA的组合组成的固化促进剂（试验M27和M28）也发现相当的结果。特别注意如下：最佳加料量的TiPA和MDiPA作为单个物质仅造成13%或12%的抗压强度升高（参见表3）。0.1%的所用剂量的TRIS作为单个物质甚至造成-3%的抗压强度降低（参见表3）。然而根据本发明的组合（试验M27和M28）实现16%或17%的抗压强度升高，这明显超过效果最佳的单个组分（TiPA或MDiPA）并且也明显超过各单个组分一起计算的抗压强度升高的总和（参见表4）。
对于由DEA和每种情况下一种具有结构类型E的氨基醇（即TiPA、THPED和MDiPA）组成的固化促进剂产生相似结果（试验M29–M31）。甚至当DEA以0.1%的本身不太好的浓度使用时，与最佳浓度的TiPA、THPED和MDiPA互相配合也会造成抗压强度升高，所述抗压强度升高明显高于可用效果最佳的单个组分实现的值并且也明显超过各单个组分一起计算的抗压强度升高的总和（参见表4）。
还出人意料的是，作为单独物质的效果最佳的具有结构类型A的氨基醇（MDEA）的效果可以通过与效果最佳的具有结构类型E的氨基醇（THPED）组合而再次升高（参见试验M32）。因此基于MDEA和THPED的相应固化促进剂比氨基醇组合的效果最佳的单个组分（MDEA）更为有效。
基于AMPD和THPED或MDiPA的固化促进剂也构成有利的组合（参见试验M33和M34）。
4.对比试验
出于对比的目的，研究基于具有结构类型A的不同氨基醇的组合的非本发明的固化促进剂（表5中的试验V1–V6）。在此分别测试最佳效果加料量的具有结构类型A的一种氨基醇和同样最佳效果加料量的具有结构类型A的另一种氨基醇。表5给出了相应的结果概况。R再次为不包含固化促进剂或氨基醇而具有与对比试验V1–V6相同组成的对照样本。
表5：非本发明的具有结构类型A的氨基醇的组合。
也用具有结构类型E的氨基醇的组合进行相似试验（表6中的试验V7–V9）。
表6：非本发明的具有结构类型E的氨基醇的组合。
如表5和6中的结果可知，相比于效果最佳的单个组分，非本发明的氨基醇的组合在任何情况下均未造成抗压强度升高。在大多情况下甚至造成明显劣化。
然而上述实施方案仅被理解为在本发明的范围内可以任意修改的示例性实施例。
特别发现，例如对于试验M21–M34所使用的根据本发明的氨基醇对也可以预先彼此混合并且在此之后才加入拌合水。

Claims (26)

1.用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂，其包含如下物质的组合
a)具有至少一个伯醇基的第一氨基醇(A)，和
b)具有至少一个仲醇基的第二氨基醇(E)；
其中所述第一氨基醇(A)为三-(羟甲基)-氨基甲烷、N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺和/或2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇并且第二氨基醇(E)为N,N,N',N'-四-(2-羟丙基)-乙二胺和/或N-甲基二异丙醇胺。
2.根据权利要求1所述的固化促进剂，其特征在于，所述矿物粘结剂组合物是水泥粘结剂组合物。
3.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，第一氨基醇(A)为三-(羟甲基)-氨基甲烷和/或N-甲基二乙醇胺。
4.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，第二氨基醇(E)为N-甲基二异丙醇胺。
5.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，第一氨基醇(A)为三-(羟甲基)-氨基甲烷和/或N-甲基二乙醇胺并且第二氨基醇(E)为N-甲基二异丙醇胺。
6.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，第一氨基醇(A)与第二氨基醇(E)的重量比例为100:1–1:100。
7.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，第一氨基醇(A)与第二氨基醇(E)的重量比例为50:1–1:50。
8.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，第一氨基醇(A)与第二氨基醇(E)的重量比例为10:1–1:10。
9.根据权利要求1或2所述的固化促进剂，其特征在于，还包含至少一种添加剂。
10.根据权利要求9所述的固化促进剂，其特征在于，所述添加剂是混凝土添加剂和/或砂浆添加剂。
11.根据权利要求9所述的固化促进剂，其特征在于，所述至少一种添加剂包含流动化剂。
12.根据权利要求11所述的固化促进剂，其特征在于，所述流动化剂为聚羧酸盐。
13.根据权利要求12所述的固化促进剂，其特征在于，所述聚羧酸盐是包含具有通过酯基、醚基和/或酰胺基结合的聚醚侧链的聚羧酸盐骨架的梳形聚合物。
14.包含矿物粘结剂和根据权利要求1-5任一项所述的固化促进剂的粘结剂组合物。
15.根据权利要求14所述的粘结剂组合物，其特征在于，所述矿物粘结剂是水硬性粘结剂。
16.根据权利要求14或15所述的粘结剂组合物，其特征在于，第一氨基醇(A)和第二氨基醇(E)各自具有以矿物粘结剂计0.01–6重量％的份额。
17.根据权利要求16所述的粘结剂组合物，其特征在于，第一氨基醇(A)和第二氨基醇(E)各自具有以矿物粘结剂计0.01–4重量％的份额。
18.根据权利要求16所述的粘结剂组合物，其特征在于，第一氨基醇(A)和第二氨基醇(E)各自具有以矿物粘结剂计0.025–3重量％的份额。
19.根据权利要求16所述的粘结剂组合物，其特征在于，第一氨基醇(A)和第二氨基醇(E)各自具有以矿物粘结剂计0.05–3重量％的份额。
20.根据权利要求16所述的粘结剂组合物，其特征在于，第一氨基醇(A)和第二氨基醇(E)各自具有以矿物粘结剂计0.08–1.5重量％的份额。
21.通过在加入水之后根据权利要求14-20任一项所述的粘结剂组合物的固化而获得的成型体。
22.根据权利要求1-13任一项所述的固化促进剂的用途，用于促进矿物粘结剂组合物的固化。
23.根据权利要求22所述的用途，其特征在于，所述矿物粘结剂组合物是水泥粘结剂组合物。
24.根据权利要求1-13任一项所述的固化促进剂的用途，用于升高矿物粘结剂组合物的早期抗压强度。
25.根据权利要求24所述的用途，其特征在于，所述矿物粘结剂组合物是水泥矿物粘结剂组合物。
26.根据权利要求24所述的用途，其特征在于，所述早期抗压强度是24小时之后的抗压强度。
CN201280019854.3A 2011-05-26 2012-05-25 用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂 Active CN103502185B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11167672A EP2527310A1 (de) 2011-05-26 2011-05-26 Erhärtungsbeschleuniger für mineralische Bindemittelzusammensetzungen
EP11167672.2 2011-05-26
PCT/EP2012/059904 WO2012160208A1 (de) 2011-05-26 2012-05-25 Erhärtungsbeschleuniger für mineralische bindemittelzusammensetzungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103502185A CN103502185A (zh) 2014-01-08
CN103502185B true CN103502185B (zh) 2016-09-14

Family

ID=46207998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280019854.3A Active CN103502185B (zh) 2011-05-26 2012-05-25 用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9233876B2 (zh)
EP (2) EP2527310A1 (zh)
CN (1) CN103502185B (zh)
ES (1) ES2701609T3 (zh)
WO (1) WO2012160208A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2527307A1 (de) 2011-05-26 2012-11-28 Sika Technology AG Dialkanolamine als Additive zum Mahlen von Feststoffen
EP2527308A1 (de) 2011-05-26 2012-11-28 Sika Technology AG Erhärtungsbeschleuniger für mineralische Bindemittel
EP2873657A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-20 Huntsman Petrochemical LLC Admixture composition to improve strength of cement cured products
CN103951304B (zh) * 2014-04-15 2015-09-09 株洲宏信特种建材有限公司 一种混凝土增强剂及其制备方法和应用
FR3024138B1 (fr) * 2014-07-24 2016-07-29 Saint-Gobain Weber Composition de mortier pour enduit ou revetement d'interieur
JP7020668B2 (ja) * 2017-12-14 2022-02-16 竹本油脂株式会社 水硬性組成物用添加剤、および水硬性組成物の調製方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4990190A (en) * 1989-10-06 1991-02-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Strength enhancing additive for certain portland cements

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084103A (en) 1989-10-06 1992-01-28 W. R. Grace & Co.-Conn. Strength enhancing additive for certain portland cements
US4943323A (en) * 1989-10-06 1990-07-24 W. R. Grace & Co.-Conn. Processing additives for blended cements
US5017234A (en) 1989-10-06 1991-05-21 W. R. Grace & Co.-Conn. Processing additives for blended cements
NZ235347A (en) 1989-10-06 1991-09-25 Grace W R & Co Enhanced blended and portland cement compositions characterised by the addition of a higher trialkanolamine as a strength enhancing agent
US5156679A (en) 1991-06-20 1992-10-20 W. R. Grace & Co.-Conn. Air-detrainer for hydraulic cement compositions
US5348583A (en) 1992-01-28 1994-09-20 W. R. Grace & Co.-Conn. Hydraulic cement set-accelerating admixtures incorporating glycols
CN1041708C (zh) 1993-09-24 1999-01-20 格雷斯公司 掺有多元醇的水硬性水泥促凝剂
US5429675A (en) 1994-08-22 1995-07-04 W. R. Grace & Co.-Conn. Grinding aid composition and cement product
JP3339619B2 (ja) 1997-03-28 2002-10-28 太平洋セメント株式会社 セメント系材料の添加剤、及びセメント系材料
US6048393A (en) 1998-05-26 2000-04-11 W.R. Grace & Co. -Conn. Processing additives for hydraulic cements
CN1168685C (zh) 1997-10-01 2004-09-29 格雷斯公司 水硬性水泥组合物
TW416937B (en) 1997-10-01 2001-01-01 Grace W R & Co Improved processing additives for hydraulic cements
DK1061089T3 (da) 1999-06-15 2004-07-12 Sika Schweiz Ag Cementdispergerende polymerer med multiple formål til beton med stor flydeevne og stor styrke
EP1138696A1 (en) 2000-03-29 2001-10-04 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Polymers for cement dispersing admixtures
EP1270529A1 (de) 2001-06-22 2003-01-02 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Verfahren zur Beschleunigung des Abbindens und Erhärtens von hydraulischen Bindemitteln und hierfür zu verwendende Gemische
EP1348729A1 (de) 2002-03-25 2003-10-01 Sika Schweiz AG Polymere in festem Aggregatzustand
WO2004033386A1 (en) 2002-10-09 2004-04-22 W.R. Grace & Co.-Conn Amine-containing cement processing additives
EP1561735A1 (de) 2004-01-30 2005-08-10 Cognis IP Management GmbH Hilfsstoffe für die Zementherstellung
MXPA06014964A (es) 2004-06-21 2007-03-26 Sika Technology Ag Ayuda para la trituracion de cemento.
KR100893585B1 (ko) 2008-07-07 2009-04-17 명흥식 분쇄효율과 조기압축강도를 개선하기 위한 시멘트 첨가제
US8460457B2 (en) 2009-08-20 2013-06-11 W. R. Grace & Co.-Conn. Robust air-detraining for cement milling
EP2527308A1 (de) 2011-05-26 2012-11-28 Sika Technology AG Erhärtungsbeschleuniger für mineralische Bindemittel
EP2527307A1 (de) 2011-05-26 2012-11-28 Sika Technology AG Dialkanolamine als Additive zum Mahlen von Feststoffen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4990190A (en) * 1989-10-06 1991-02-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Strength enhancing additive for certain portland cements

Also Published As

Publication number Publication date
US9233876B2 (en) 2016-01-12
CN103502185A (zh) 2014-01-08
EP2714622B1 (de) 2018-09-12
US20140076205A1 (en) 2014-03-20
EP2527310A1 (de) 2012-11-28
EP2714622A1 (de) 2014-04-09
ES2701609T3 (es) 2019-02-25
WO2012160208A1 (de) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103502185B (zh) 用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂
CN103906720B (zh) 制备用于矿物粘结剂组合物的固化促进剂的方法
CN103145390B (zh) 一种phc管桩混凝土拌合物及由其制备的phc管桩
CN102596846B (zh) 用于矿物粘合剂的添加剂
CN102325735B (zh) 在共混水泥中拮抗的水合反应的抑制
CN101193832B (zh) 用于混凝土组件和结构的含有钙盐的快速粘合剂组合物
CN110981356A (zh) 一种以工业废弃残渣为掺合料的混凝土及其制备方法
CN102653460A (zh) 一种含水组合物作为水泥研磨剂的用途和制造水泥的方法
CN104302596B (zh) 制造水硬性粘合剂的方法、相应的添加剂及其用途
CN104261731A (zh) 一种再生骨料混凝土的配合比设计方法
CN103492340B (zh) 用于矿物粘结剂的固化促进剂
CN103429552A (zh) 用于潜在水硬性和/或凝硬性粘结剂材料的活化剂组合物
JP6153540B2 (ja) 無機粒子用分散剤
TW200938506A (en) Concrete optimized for high workability and high strength to cement ratio
CN103080039A (zh) 研磨助剂
CN108975755B (zh) 再生混凝土专用外加剂
CN107922267A (zh) 优化用于水泥质组合物的聚羧酸系外加剂
CN102557566A (zh) 一种复合改性石膏型高性能生态水泥及其制备方法
US8608847B2 (en) Accelerator for hydraulic binders
CN110357518A (zh) 一种增塑性强的湿拌砂浆
CN105924110A (zh) 一种输电线路基础施工用早强混凝土及其制备方法
CN102690093A (zh) 一种高强耐水磷石膏蒸养砖及其制备方法
TW200938505A (en) Concrete optimized for high workability and high strength to cement ratio
CN102838331A (zh) 泵送轻集料混凝土配方
JP6165447B2 (ja) ブリーディングが低減したコンクリートの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant