CN1223235A - 水硬性水泥改进剂 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

水硬性水泥改进剂
本发明涉及波特兰水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 theworld,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。
通过烧结组份包括碳酸钙(石灰石)、硅酸铝(如粘土或页岩)、二氧化硅(如砂子)和混杂氧化铁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“ConcreteAdmixtures”,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28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TIPA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碱金属盐，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块的趋势。
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),1521-30(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(“EDIPA”)。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EN196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EN196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DEIPA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。使用的减水剂是萘磺酸盐(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)、丙烯酸与氧化烯烃共聚物减水剂(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
 AAA  TEA+NSFCDEIPA+NSFCTIPA+NSFC  0.5250.5250.525   9.89.910.5   3.33.73.5 少量少量一些 极好好差
 AAA  TEA+MSFCDEIPA+MSFCTIPA+MSFC  0.5100.5100.510   9.79.810.4   3.53.94.5 少量一些许多 相当好相当好相当好
 AAA  TEA+COMBDEIPA+COMBTIPA+COMB  0.5000.5000.500   10.010.710.5   4.54.14.3 少量少量许多 极好极好相当好
 AAA  TEA+TOFADEIPA+TOFATIPA+TOFA  0.5500.5500.550   9.69.79.7   13.413.013.4 一些少量许多 好极好差
 AAA  TEA+松香DEIPA+松香TIPA+松香  0.5250.5250.525   10.410.610.7   15.012.612.7 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0.0001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DEIPA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
 AAA  TEADEIPATIPA  0.0100.0100.010  120118118  8.29.29.4 9.2   21.3  31.0  35.39.5   23.3  32.8  43.69.1   20.9  26.0  35.3 100  100  100  100103  109  106  12399   98   84   111
 BBB  TEADEIPATIPA  0.0100.0100.010  119120118  9.19.89.8 6.1   18.5  26.8  44.86.8   20.4  30.3  435.5   17.8  26.5  45 100  100  100  100111  110  113  9690   96   99   100
 CCC  TEADEIPATIPA  0.0100.0100.010  112118116  9.19.510 7.9   20.3  34.2  41.47.6   20.7  31.3  42.47.2   20    29.6  41.8 100  100  100  10096   102  92   10391   99   87   101
 DDD  TEADEIPATIPA  0.0100.0100.010  118118118  9.311.111.8 11.5  23.9  30.6  39.111.9  23.6  30.6  42.810.3  22.5  29.7  43.3 100  100  100  100103  99   100  10990   94   97   111
 EEE  TEADEIPATIPA  0.0100.0100.010  111113112  9.29.48.7 10.7  21.6  28.4  41.012.4  23.7  32.5  49.811.3  22.2  29.8  48.6 100  100  100  100116  110  114  121106  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
 FF  TEAEDIPA   0.0100.010 21.7  28.7  37.023.1  32.9  42.5 100    100    100106    115    115
 GG  TEAEDIPA   0.0100.010 21.6  30.2  37.821.6  32.5  43.0 100    100    100100    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、DEIPA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  BSAm2/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
 HHH  TEADEIFATIPA  359364360   4.955.715.64  9.5    24.8    31.0    41.010.7   26.9    34.3    44.89.4    26.1    34.2    44.8  100    100    100    100112    108    111    10999     105    100    109
 III  TEADEIPATIPA  357360362   4.244.604.62  7.7    20.3    37.0    37.07.8    23.8    33.2    48.57.4    23.5    32.8    47.9  100    100    100    100101    117    123    13196     116    121    129
 JJJ  TEADEIPATIPA  361358363   4.024.574.32  8.6    21.7    28.3    38.28.1    22.1    26.9    40.67.6    22.0    26.6    41.7  100    100    100    10094     102    95     10688     102    94     109
 KKK  TEADEIPATIPA  358357355   5.375.605.83  8.1    17.5    22.6    32.88.8    17.6    28.0    39.78.4    17.3    27.2    39.7  100    100    100    100109    101    124    121104    99     120    121
 LLL  TEADEIPATIPA  410407407   5.446.106.10  15.9   31.4    35.1    48.214.9   29.0    37.0    50.912.8   26.8    34.1    47.5  100    100    100    10094     92     105    10681     85     97     99
 MMM  TEADEIPATIPA  358359360   5.145.635.64  17.7   25.0    27.2    34.917.2   27.9    31.6    38.618.1   26.3    31.9    36.6  100    100    100    10097     112    116    111102    105    118    105
 NNN  TEADEIPATIPA  359360357   5.165.405.35  14.1   23.2    27.2    32.517.5   27.8    30.6    35.117.0   27.0    32.0    39.2  100    100    100    100124    120    112    108120    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
 5555  TEADEIPAEDIPATIPA   0.0100.0100.0100.010  20.7    27.2    37.921.4    31.2    40.321.7    34.0    44.420.9    32.0    42.3  96     90     10099     103    107100    113    11797     106    112
 10101010  TEADEIPAEDIPATIPA   0.0100.0100.0100.010  21.1    28.9    35.321.7    30.5    38.823.0    33.2    42.520.8    31.2    40.4  98     96     93100    101    103106    110    11296     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)
 11  DEIPATIPA   0.0060.010     418418     27.027.0     165210     210330
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
 FF  TEADEIPA/TIPA   0.0100.005/0.005    105104   8.58.7  10.3   22.2   29.1   38.210.5   23.9   30.7   41.6  100102
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，从而省时省力。

Claims (22)

1、一种水硬性水泥组合物，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％铁铝酸四钙的波特兰水泥。
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的聚氧化丙烯-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碱金属盐的混合物。
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、碳酸盐、硅酸盐、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的燃料灰。
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。
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