TW201615594A

TW201615594A - 水硬性組合物

Info

Publication number: TW201615594A
Application number: TW104128854A
Authority: TW
Inventors: Keiichiro Sagawa; Keisuke Nakamura; Masaaki Shimoda; Koji Nagasawa
Original assignee: Kao Corp
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2016-05-01
Also published as: JP5913705B2; CN105873879A; US9670093B2; CN105873879B; TWI576326B; EP3067338A4; KR101740872B1; WO2016035661A1; EP3067338B1; EP3067338A1; US20160318801A1; KR20160082258A; JP2016056083A

Abstract

本發明為一種水硬性組合物，其含有α-羥基磺酸或其鹽、水硬性粉體及水，且於水硬性粉體中熔渣之比率為60質量%以上。

Description

水硬性組合物

本發明係關於一種水硬性組合物。

土木領域、建築領域等中所使用之水硬性組合物包含水硬性粉體及水。作為水硬性粉體，可列舉：波特蘭水泥(JIS R 5210)、高爐水泥(JIS R 5211)、二氧化矽水泥(JIS R 5212)、飛灰水泥(JIS R 5213)、氧化鋁水泥等。作為水泥之品質標準，亦有如歐洲或中國般，就強度之觀點而言區分強度等級(例如，28日強度為3級，初始強度為2級)之情況，但於任一情形時，均包含水泥作為水硬性粉體之主成分。關於其原因，列舉確保硬化後之模框脫模所需之強度、尤其是由初始強度所表示之3日強度的情況作為一原因。

於日本專利特開昭61-117142號公報中，作為經硬化促進之水泥組合物，揭示有包含羥基甲磺酸鈉及硫氰酸鈉之水泥組合物。

另一方面，於鋼鐵產業中，作為來自礦石之鐵冶煉時之副產物，產生包含因熔融而自設為冶金對象之金屬分離之礦物成分之物質。該物質被稱為熔渣。先前，熔渣主要積極地有效用作建材領域之原料、製品之一部分，尤其於水泥領域中，其不僅用作原料，亦用作調配於水泥中而成之製品、混合材料。

然而，熔渣雖為具有潛在水硬性之礦物，但幾乎未表現出3日左右之初始強度。因此，為了使初始強度表現為較高，藉由水泥之調配量或粉末度提昇等加以應對。

於日本專利特表2013-517202號公報中，作為不包含水泥之鹼性活性結合材，揭示有於熔渣中含有包含鹼性氫氧化物及碳酸鹽而成之複合活化劑之砂漿或混凝土。

本發明係關於一種水硬性組合物，其含有α-羥基磺酸或其鹽、水硬性粉體及水，且於水硬性粉體中熔渣之比率為60質量%以上。

為了使用水硬性組合物作為結構物之材料，於現狀下必須以某一程度使用如水泥般之水硬性化合物。若可於品質標準之範圍內以增加熔渣之混合量之組成而提高水硬性組合物之硬化物的初始強度，則會降低水泥量。而且，就削減製造水泥時產生之溫室效應氣體之排出之觀點而言，降低水泥量較為重要。

於日本專利特表2013-517202號公報中，使用作為無機化合物之鹼性氫氧化物及碳酸鹽作為鹼性活化劑，但就鹼性活化劑為粉末或與熔渣等原材料進行混合而製成結合材等之操作性之方面、提昇初始強度方面而言，期望進一步之改良。

本發明提供一種使用熔渣作為水硬性粉體之主成分、且初始強度較高之水硬性組合物。

根據本發明，提供一種使用熔渣作為水硬性粉體之主成分、且初始強度較高之水硬性組合物。

本發明之水硬性組合物含有熔渣及α-羥基磺酸或其鹽，較佳為進而含有烷醇胺，又，較佳為進而含有具有羥基之芳香族化合物。藉由此種組成，發揮提昇水硬性組合物硬化時之壓縮強度、尤其是初始強度之效果。發揮此種效果之原因雖不明確，但認為如下。

推斷α-羥基磺酸或其鹽於包含水及熔渣之水硬性組合物中發生分解，進而被氧化，藉此釋放硫酸根離子。進而推測：藉由與系統中存在之鈣、鋁進行反應而生成水合物、例如莫耳體積較大之鈣礬石，有效率地填埋空隙，從而提昇強度。

又，推斷：α-羥基磺酸或其鹽於製備包含水硬性粉體之水硬性組合物時用作添加劑，或者於製造水硬性粉體時在粉碎以熔渣作為主體之化合物時使用，藉此對以熔渣作為主體之水硬性粉體表現出水合率之提昇效果，進而表現出硬化物之初始強度提昇效果。

進而認為：於含有烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物之情形時，不僅產生由水合產物之控制所帶來之水合率提昇效果，亦增進水合速度，進一步提昇強度。

α-羥基磺酸係亦被稱為α-羥基烷磺酸之化合物，且為

所表示之化合物。此處，R¹、R²分別獨立地為質子或可具有羥基之烴基，例如為可具有羥基之碳數1以上且10以下之烷基。

作為α-羥基磺酸，可列舉碳數1以上、且較佳為10以下、更佳為6以下、進而較佳為4以下者。具體而言，可列舉：羥基甲磺酸、1,2-二羥基丙烷-2-磺酸。

α-羥基磺酸之鹽可列舉鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽。就縮短直至水硬性組合物達到所需強度為止之時間之觀點而言，較佳為α-羥基磺酸鹽。更佳為α-羥基磺酸之鹼金屬鹽，進而較佳為α-羥基磺酸之鈉鹽。

α-羥基磺酸或其鹽較佳為選自羥基甲磺酸、1,2-二羥基丙烷-2-磺酸及該等之鹽中之1種以上之化合物。

α-羥基磺酸或其鹽可使用市售品。

關於本發明之水硬性組合物，就水硬性化合物之初始強度之觀點而言，相對於水硬性粉體100質量份，含有α-羥基磺酸或其鹽較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.005質量份以上、進而較佳為0.015質量份以上、更進一步較佳為0.030質量份以上、更進一步較佳為0.050質量份以上，而且，就水硬性化合物之初始強度及添加劑成本之觀點而言，含有較佳為1.000質量份以下、更佳為0.500質量份以下、進而較佳為0.25質量份以下、更進一步較佳為0.15質量份以下。

本發明之水硬性組合物含有水硬性粉體。而且，於水硬性粉體中熔渣之比率為60質量%以上。

於本發明中，水硬性粉體意指如下兩者物質：具有與水進行反應而硬化之性質之物質；及具有單獨之情況下不具有硬化性，但若與石灰或水泥等鹼性物質及水組合，則經由水且藉由相互作用而形成水合物從而硬化之性質之物質。

熔渣係包含於冶煉來自礦石之金屬時，藉由熔融而自設為冶金對象之金屬所分離之礦物成分的物質。

熔渣具有於單獨之情況下不具有硬化性，但若與石灰或水泥等鹼性物質及水組合，則經由水且藉由相互作用而形成水合物從而硬化之性質(潛在水硬性)。該潛在水硬性較高之熔渣較理想為玻璃化率較高，且鹼度較高。熔渣相較於普通波特蘭水泥凝結較慢，初始材齡下之強度亦降低，但長期材齡下之強度成為與普通波特蘭水泥同等以上。又，硬化後之組合物由於成為緻密之結構，故而耐化學性提高。進而，與使用普通波特蘭水泥之混凝土相比，產生之水合熱得以大幅地抑制，故而成為裂紋較少之緻密之結構。除使用此種熔渣之情形時之優點以外，於本發明中，硬化物之初始強度提昇。

作為熔渣，就熔渣之品質穩定性之觀點而言，可列舉於鋼鐵製造步驟中作為副產物而產生之鋼鐵熔渣，較佳為高爐熔渣，進而較佳為高爐水碎熔渣。

於本發明中，就3日強度中之來自無添加之強度提昇率之觀點而言，於水硬性粉體中，熔渣之比率較佳為80質量%以上，更佳為84質量%以上，進而較佳為88質量%以上，而且，較佳為99質量%以下，更佳為95質量%以下，進而較佳為92質量%以下。

熔渣以外之水硬性粉體較佳為選自具有與水進行反應而硬化之性質之物質及熔渣以外之具有潛在水硬性之物質中的粉體。具體而言，可列舉：水泥、石膏、鹼土金屬氫氧化物、飛灰、矽粉等。

於本發明中，就削減製造水泥時產生之溫室效應氣體之排出之觀點而言，於水硬性粉體中，水泥之比率較佳為35質量%以下，更佳為25質量%以下，進而較佳為10質量%以下，更進一步較佳為7質量%以下，更進一步較佳為5質量%以下，而且，較佳為0質量%以上。更進一步較佳為水泥之比率為實質0質量%或0質量%。實質0質量%意味著水泥之比率未達到作為水硬性粉體發揮作用之量。

於本發明中，於水硬性粉體之情形時，可指熔渣、水泥、石膏及氫氧化鈣。

作為本發明之水硬性粉體，可列舉含有熔渣之熔渣組合物、進而為含有熔渣及任意之其他粉體之熔渣組合物。水硬性粉體較佳為含有熔渣、石膏及氫氧化鈣之熔渣組合物。

熔渣組合物含有熔渣60質量%以上、較佳為70質量%以上，而且，含有較佳為95質量%以下、更佳為93質量%以下。

又，關於熔渣組合物，將石膏換算為生石膏而含有較佳為3質量%以上、更佳為5質量%以上、進而較佳為8質量%以上，而且，含有較佳為40質量%以下、更佳為20質量%以下、進而較佳為13質量%以下。

又，熔渣組合物含有氫氧化鈣較佳為0質量%以上、更佳為0.1質量%以上、進而較佳為0.3質量%以上，而且，含有較佳為5質量%以下、更佳為2質量%以下、進而較佳為1質量%以下。

又，於水硬性粉體中，熔渣組合物之含量較佳為65質量%以上，更佳為75質量%以上，進而較佳為90質量%以上，更進一步較佳為93質量%以上，更進一步較佳為95質量%以上，更進一步較佳為實質100質量%或100質量%。實質100質量%意味著不刻意地添加熔渣組合物以外之粉體，且意味著可包含於製造步驟中所不可避免地混入之極少量之其他粉體。

於獲得作為水硬性粉體之高爐熔渣粉末之情形時，例如，對包含於冶煉來自礦石之金屬時藉由熔融而自設為冶金對象之金屬所分離之礦物成分之物質(熔渣前驅物質)噴射加壓水等急遽地進行冷卻處理而製成砂狀熔渣，並將所獲得之砂狀熔渣粉碎，藉此製造為具有特定之比表面積、例如勃氏值3000cm²/g以上之比表面積之高爐熔渣粉末。可將如此獲得之高爐熔渣粉末與石膏及氫氧化鈣進行混合而製備水硬性粉體。又，石膏及氫氧化鈣亦可於粉碎砂狀熔渣時加入。水硬性粉體可含有水泥，但於本發明中，可降低水泥之使用量。

本發明之水硬性粉體可根據原料、用途(水泥之強度等級)等，以獲得適當之粒徑之粉體之方式調整粉碎之條件而獲得。於為具有與水進行反應而硬化之性質之物質之情形時，就水合反應之觀點而言，比表面積(勃氏值)較佳為2000cm²/g以上，更佳為2500cm²/g以上，進而較佳為3000cm²/g以上，而且，就伴隨粉碎之能量降低之觀點及伴隨水合熱之裂紋防止之觀點而言，較佳為10000cm²/g以下，更佳為7000cm²/g以下，進而較佳為5000cm²/g以下。又，熔渣之比表面積較佳為2000cm²/g以上，更佳為2500cm²/g以上，進而較佳為3000cm²/g以上，而且，較佳為10000cm²/g以下，更佳為7000cm²/g以下，進而較佳為5000cm²/g以下。目標比表面積例如可藉由調整粉碎時間而獲得。有若使粉碎時間較長則比表面積變大，若使之較短則比表面積變小之傾向。

砂狀熔渣之粉碎中所使用之粉碎裝置並無特別限定，例如可列舉水泥等之粉碎中通用之球磨機、立式研磨機。該裝置之粉碎介質(例如粉碎球、輥)之材質較理想為具有與被粉碎物(例如高爐水淬熔渣)同等或其以上之硬度者，於一般可獲取之市售品中，例如可列舉：鋼、不鏽鋼、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、碳化鎢等。

本發明之水硬性組合物可含有烷醇胺。烷醇胺可根據水硬性粉體之組成調整添加量而使用，藉此可進一步提昇初始強度。推斷藉由加入烷醇胺，從而藉由適度之螯合作用，進一步促進自熔渣組合物中所包含之成分產生鈣礬石。

作為烷醇胺，可列舉：單烷醇胺、二烷醇胺、三烷醇胺。作為烷醇胺，可列舉：具有1個碳數1以上且5以下之烷醇基之單烷醇胺、具有2個碳數1以上且5以下之烷醇基之二烷醇胺、具有3個碳數1以上且5以下之烷醇基之三烷醇胺。烷醇胺較佳為三烷醇胺，更佳為具有3個碳數1以上且4以下之烷醇基之三烷醇胺，進而較佳為具有3個碳數2或3之烷醇基之三烷醇胺。具體而言，可列舉：三乙醇胺、三異丙醇胺。烷醇胺可使用市售品。

關於本發明之水硬性組合物，就水硬性化合物之初始強度之觀點而言，相對於水硬性粉體100質量份，含有烷醇胺較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.005質量份以上、進而較佳為0.010質量份以上、更進一步較佳為0.050質量份以上、更進一步較佳為0.070質量份以上，而且，就水硬性化合物之初始強度及添加成本之觀點而言，含有較佳為1.000質量份以下、更佳為0.500質量份以下、進而較佳為0.250質量份以下、更進一步較佳為0.150質量份以下、更進一步較佳為 0.120質量份以下。

於本發明之水硬性組合物含有烷醇胺之情形時，就水硬性化合物之初始強度之觀點而言，α-羥基磺酸或其鹽與烷醇胺之質量比(α-羥基磺酸或其鹽/烷醇胺)較佳為25/75以上，更佳為30/70以上，而且，較佳為75/25以下，更佳為60/40以下。

本發明之水硬性組合物可含有具有羥基之芳香族化合物。具有羥基之芳香族化合物作為可進一步提昇初始強度之成分而較佳。推斷具有羥基之芳香族化合物促進熔渣組合物中所包含之成分之初期之水合，提高水合反應速度，更早地提昇強度。即，剛進行水合後自熔渣組合物產生之緻密之矽酸鹽水合物層(凝膠狀層)通常成為初期水合之阻礙因子，但推斷藉由具有羥基之芳香族化合物之螯合作用，促進上述凝膠狀層於水中之溶解，藉此水合反應之阻礙消失，更早地提昇強度。

作為具有羥基之芳香族化合物，較佳為具有羥基且總碳數6以上且12以下之芳香族化合物。又，羥基之數量較佳為1個以上且5個以下。即，作為具有羥基之芳香族化合物，較佳為具有1個以上且5個以下之羥基且總碳數6以上且12以下之芳香族化合物。作為具有羥基之芳香族化合物，可列舉：氰基鄰苯二酚、硝基鄰苯二酚等，較佳為4-氰基鄰苯二酚、4-硝基鄰苯二酚。具有羥基之芳香族化合物可使用市售品。

關於本發明之水硬性組合物，就提昇水硬性組合物之初始強度之觀點而言，相對於水硬性粉體100質量份，含有具有羥基之芳香族化合物較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.001質量份以上、進而較佳為0.003質量份以上、更進一步較佳為0.005質量份以上、更進一步較佳為0.010質量份以上，而且，就抑制添加成本之觀點而言，含有較佳為1.000質量份以下、更佳為0.500質量份以下、進而較佳為0.25質量份以下、更進一步較佳為0.20質量份以下。

於本發明之水硬性組合物含有烷醇胺之情形時，亦較佳為含有具有羥基之芳香族化合物。

於使α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺及具有羥基之芳香族化合物存在而獲得水硬性組合物時，較佳為例如於包含熔渣之水硬性粉體中添加α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺及具有羥基之芳香族化合物並與水一起進行混練。作為添加之方法，可列舉將含有α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物之各者之液狀物、較佳為水溶液供給至包含熔渣之水硬性粉體之方法。α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物可將各者以液狀物、較佳為水溶液之形式分別添加至包含熔渣之水硬性粉體中，亦可於混合兩者後添加至包含熔渣之水硬性粉體中。關於該等成分之添加，可一次性添加最終使用之總量，亦可分批添加。又，亦可連續或間歇性地添加。進而，亦可於粉碎水硬性粉體之原料時添加。

就抑制因水硬性組合物中之空氣量之增大所引起之強度降低的觀點而言，本發明之水硬性組合物可進而含有消泡劑。又，藉由使消泡劑於製造水硬性粉體時存在，亦可使消泡劑均勻地分佈於所獲得之水硬性粉體之表面，更有效地表現上述抑制效果。即，於α-羥基甲磺酸或其鹽及消泡劑之存在下、或者於α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物及消泡劑之存在下，可抑制因水硬性組合物中之空氣量之增大所引起之水硬性組合物的壓縮強度降低。

作為消泡劑，較佳為選自聚矽氧系消泡劑、脂肪酸酯系消泡劑及醚系消泡劑中之消泡劑，聚矽氧系消泡劑更佳為二甲基聚矽氧烷，脂肪酸酯系消泡劑更佳為聚伸烷基二醇脂肪酸酯，醚系消泡劑更佳為聚伸烷基二醇醚。

本發明之水硬性組合物可含有鹼金屬氫氧化物。鹼金屬氫氧化物作為可進一步提昇初始強度之成分而較佳。

作為鹼金屬氫氧化物，就獲取性之觀點而言，較佳為具有鋰、鈉、鉀等鹼金屬之氫氧化物，更佳為具有選自鈉及鉀中之鹼金屬之氫氧化物。作為鹼金屬氫氧化物，可列舉：氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等，較佳為氫氧化鈉。鹼金屬氫氧化物可使用市售品。

關於本發明之水硬性組合物，就促進火山灰反應之觀點而言，相對於水硬性粉體100質量份，含有鹼金屬氫氧化物較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.001質量份以上、進而較佳為0.005質量份以上，而且，就控制火山灰反應之觀點而言，含有較佳為1.0質量份以下、更佳為0.50質量份以下、進而較佳為0.10質量份以下、更進一步較佳為0.05質量份以下。

於使α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物及鹼金屬氫氧化物存在而獲得水硬性組合物時，較佳為例如於包含熔渣之水硬性粉體中添加α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物及鹼金屬氫氧化物並與水一起進行混練。作為添加之方法，可列舉藉由含有各者之液狀物、較佳為水溶液而供給之方法。α-羥基甲磺酸或其鹽、烷醇胺、具有羥基之芳香族化合物、鹼金屬氫氧化物可將各者以液狀物、較佳為水溶液之形式分別添加至包含熔渣之水硬性粉體中，亦可於混合兩者後添加至包含熔渣之水硬性粉體中。關於該等成分之添加，可一次性添加最終使用之總量，亦可分批添加。又，亦可連續或間歇性地添加。進而，亦可於粉碎水硬性粉體時添加。

本發明之水硬性組合物可含有骨材。作為骨材，可列舉細骨材或粗骨材等，細骨材較佳為山砂、陸地砂、河砂、碎砂，粗骨材較佳為山砂石、陸地砂石、河砂石、碎石。根據用途，可使用輕量骨材。再者，骨材之用語依據「混凝土總覽」(1998年6月10日，技術書院發行)。骨材之含量可於通常所使用之砂漿或混凝土中之範圍內使用。

就提高流動性之觀點而言，本發明之水硬性組合物可含有分散劑。作為分散劑，可列舉：磷酸酯系聚合物、多元羧酸系共聚物、磺酸系共聚物、萘系聚合物、三聚氰胺系聚合物、酚系聚合物、木質素系聚合物等分散劑。分散劑亦可為調配有其他成分之混合劑。

本發明之水硬性組合物亦可進而含有其他成分。例如可列舉：樹脂皂、飽和或不飽和脂肪酸、月桂基硫酸鹽、烷基苯磺酸或其鹽、烷磺酸鹽、聚氧伸烷基烷基(或烷基苯基)醚、聚氧伸烷基烷基(或烷基苯基)醚硫酸酯或其鹽、聚氧伸烷基烷基(或烷基苯基)醚磷酸酯或其鹽、蛋白質材料、烯基琥珀酸、α-烯烴磺酸鹽等AE(air entraining，輸氣)劑。

又，可列舉：葡萄糖酸、葡庚糖酸、阿拉伯糖酸、蘋果酸、檸檬酸等羥基羧酸系延遲劑、糊精、單糖類、寡糖類、多糖類等糖系延遲劑、糖醇系延遲劑等延遲劑；起泡劑；增黏劑；矽砂；氯化鈣、亞硝酸鈣、硝酸鈣、溴化鈣、碘化鈣等可溶性鈣鹽、氯化鐵、氯化鎂等氯化物等、碳酸鹽、甲酸或其鹽等早強劑或促進劑；發泡劑；樹脂酸或其鹽、脂肪酸酯、油脂、聚矽氧、石蠟、瀝青、蠟等防水劑；塑化劑；二甲基聚矽氧烷系、聚伸烷基二醇脂肪酸酯系、礦物油系、油脂系、氧伸烷基系、醇系、醯胺系等消泡劑。

進而，可列舉：亞硝酸鹽、磷酸鹽、氧化鋅等防銹劑；甲基纖維素、羥基乙基纖維素等纖維素系、β-1,3-葡聚糖、三仙膠等天然物系、聚丙烯醯胺、聚乙二醇、油醇之環氧乙烷加成物或其與乙烯基環己烯二環氧化物之反應物等合成系等水溶性高分子；(甲基)丙烯酸烷基酯等高分子乳膠。

藉由本發明所獲得之水硬性組合物成為硬化時之壓縮強度、尤其是初始強度得到提昇者。

藉由本發明所獲得之水硬性組合物可用作混凝土結構物或混凝土製品之材料。使用藉由本發明所獲得之水硬性組合物之混凝土由於如自接觸水起3日後之初始壓縮強度提昇，故而例如可獲得與使用水泥之混凝土相同之脫模時間。又，與普通波特蘭水泥相比，具有可期望長期強度之提昇、耐化學性提昇等優點。進而，具有即便於無損水硬性粉體中之熔渣之比率之範圍內調配、置換接觸水後之初始材齡強度較低之水硬性粉體(飛灰、矽粉、石灰石等)，亦可獲得同等以上之自接觸水起3日後之壓縮強度等優點。

作為本發明之水硬性組合物，可列舉：砂漿、混凝土。又，本發明之水硬性組合物於自流平材料用途、耐火物用途、石膏用途、輕量或重量混凝土用途、AE用途、維護用途、預壘用途、混凝土導管用途、地基改良用途、灌漿用途、寒冬用途等任一領域中亦較為有用。就以24小時左右表現出強度，可較早地自模框脫模之觀點而言，較佳為用於混凝土振動製品或離心成形品等混凝土製品中。

以下說明本發明之態樣。

<1>

一種水硬性組合物，其含有α-羥基磺酸或其鹽、水硬性粉體及水，且於水硬性粉體中熔渣之比率為60質量%以上。

<2>

如上述<1>記載之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有α-羥基磺酸或其鹽較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.005質量份以上、進而較佳為0.015質量份以上、更進一步較佳為0.030質量份以上、更進一步較佳為0.050質量份以上，而且，含有較佳為1.000質量份以下、更佳為0.500質量份以下、進而較佳為0.25質量份以下、更進一步較佳為0.15質量份以下。

<3>

如上述<1>或<2>記載之水硬性組合物，其中於水硬性粉體中，水泥之比率較佳為35質量%以下，更佳為25質量%以下，進而較佳為10質量%以下，更進一步較佳為7質量%以下，更進一步較佳為5質量%以下，而且，較佳為0質量%以上，或者於水硬性粉體中，水泥之比率為實質0質量%或0質量%。

<4>

如上述<1>至<3>中任一項記載之水硬性組合物，其中水硬性粉體係含有熔渣之熔渣組合物，進而為含有熔渣及任意之其他粉體之熔渣組合物，進而為含有熔渣、石膏及氫氧化鈣之熔渣組合物。

<5>

如上述<4>記載之水硬性組合物，其中熔渣組合物含有熔渣60質量%以上、較佳為70質量%以上，而且，含有較佳為95質量%以下、更佳為93質量%以下。

<6>

如上述<4>或<5>記載之水硬性組合物，其中關於熔渣組合物，將石膏換算為生石膏而含有較佳為3質量%以上、更佳為5質量%以上、進而較佳為8質量%以上，而且，含有較佳為40質量%以下、更佳為20質量%以下、進而較佳為13質量%以下。

<7>

如上述<4>至<6>中任一項記載之水硬性組合物，其中熔渣組合物含有氫氧化鈣較佳為0質量%以上、更佳為0.1質量%以上、進而較佳為0.3質量%以上，而且，含有較佳為5質量%以下、更佳為2質量%以下、進而較佳為1質量%以下。

<8>

如上述<4>至<7>中任一項記載之水硬性組合物，其中於水硬性粉體中，熔渣組合物之含量較佳為65質量%以上，更佳為75質量 %以上，進而較佳為90質量%以上，更進一步較佳為93質量%以上，更進一步較佳為95質量%以上，更進一步較佳為實質100質量%或100質量%。

<9>

如上述<1>至<8>中任一項記載之水硬性組合物，其進而含有烷醇胺。

<10>

如上述<9>記載之水硬性組合物，其中烷醇胺係選自單烷醇胺、二烷醇胺及三烷醇胺中之1種以上之烷醇胺。

<11>

如上述<9>或<10>記載之水硬性組合物，其中烷醇胺係選自具有1個碳數1以上且5以下之烷醇基之單烷醇胺、具有2個碳數1以上且5以下之烷醇基之二烷醇胺、及具有3個碳數1以上且5以下之烷醇基之三烷醇胺中的1種以上之烷醇胺，較佳為選自三烷醇胺中之1種以上之烷醇胺，更佳為選自具有3個碳數1以上且4以下之烷醇基之三烷醇胺中的1種以上之烷醇胺，進而較佳為選自具有3個碳數2或3之烷醇基之三烷醇胺中的1種以上之烷醇胺，更進一步較佳為選自三乙醇胺及三異丙醇胺中之1種以上之烷醇胺。

<12>

如上述<9>至<11>中任一項記載之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有烷醇胺較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.005質量份以上、進而較佳為0.010質量份以上、更進一步較佳為0.050質量份以上、更進一步較佳為0.070質量份以上，而且，含有較佳為1.000質量份以下、更佳為0.500質量份以下、進而較佳為0.250質量份以下、更進一步較佳為0.150質量份以下、更進一步較佳為0.120質量份以下。

<13>

如上述<1>至<12>中任一項記載之水硬性組合物，其進而含有具有羥基之芳香族化合物。

<14>

如上述<13>記載之水硬性組合物，其中具有羥基之芳香族化合物係具有羥基且總碳數6以上且12以下之芳香族化合物，進而為具有1個以上且5個以下之羥基且總碳數6以上且12以下之芳香族化合物，進而為選自氰基鄰苯二酚及硝基鄰苯二酚中之1種以上之具有羥基之芳香族化合物，進而為選自4-氰基鄰苯二酚及4-硝基鄰苯二酚中之1種以上之具有羥基之芳香族化合物。

<15>

如上述<13>或<14>記載之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有具有羥基之芳香族化合物較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.001質量份以上、進而較佳為0.003質量份以上、更進一步較佳為0.005質量份以上、更進一步較佳為0.010質量份以上，而且，含有較佳為1.000質量份以下、更佳為0.500質量份以下、進而較佳為0.25質量份以下、更進一步較佳為0.20質量份以下。

<16>

如上述<1>至<15>中任一項記載之水硬性組合物，其進而含有消泡劑。

<17>

如上述<16>記載之水硬性組合物，其中消泡劑係選自聚矽氧系消泡劑、脂肪酸酯系消泡劑及醚系消泡劑中之消泡劑。

<18>

如上述<16>或<17>記載之水硬性組合物，其中聚矽氧系消泡劑為二甲基聚矽氧烷。

<19>

如上述<16>至<18>中任一項記載之水硬性組合物，其中脂肪酸酯系消泡劑為聚伸烷基二醇脂肪酸酯。

<20>

如上述<16>至<19>中任一項記載之水硬性組合物，其中醚系消泡劑為聚伸烷基二醇醚。

<21>

如上述<1>至<20>中任一項記載之水硬性組合物，其進而含有鹼金屬氫氧化物。

<22>

如上述<21>記載之水硬性組合物，其中鹼金屬氫氧化物係具有選自鋰、鈉及鉀中之鹼金屬之氫氧化物，進而為具有選自鈉及鉀中之鹼金屬之氫氧化物，或者為選自氫氧化鋰、氫氧化鈉及氫氧化鉀中之化合物，進而為氫氧化鈉。

<23>

如上述<21>或<22>記載之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有鹼金屬氫氧化物較佳為0.0005質量份以上、更佳為0.001質量份以上、進而較佳為0.005質量份以上，而且，含有較佳為1.0質量份以下、更佳為0.50質量份以下、進而較佳為0.10質量份以下、更進一步較佳為0.05質量份以下。

<24>

如上述<1>至<23>中任一項記載之水硬性組合物，其中α-羥基磺酸或其鹽係碳數1以上、較佳為10以下、更佳為6以下、進而較佳為4以下之α-羥基磺酸或其鹽，進而為選自羥基甲磺酸、1,2-二羥基丙烷-2-磺酸及該等之鹽中之1種以上之化合物。

[實施例]

以下之實施例對本發明之實施進行敍述。實施例對本發明之例示進行敍述，並不旨在限定本發明。

依據水泥之物理試驗方法(JIS R 5201)附件2(水泥之試驗方法-強度之測定)製備水硬性組合物。依據水泥之物理試驗方法(JIS R 5201)附件2(水泥之試驗方法-強度之測定)評價所獲得之水硬性組合物之壓縮強度。

水硬性組合物之成分如表1所示。於表1之成分中，分別添加作為消泡劑之Foamlex 797(日華化學股份有限公司製造)0.03g。

又，作為水硬性粉體之一部分，使用作為熔渣組合物之表2之成分1、成分2或成分3。

於製備水硬性組合物後，測定3日後之壓縮強度。於一部分之試驗例中亦測定28日後之壓縮強度。將結果示於表3~6。於表3~6中，壓縮強度之相對值係將各試驗No.之分枝編號為「-1」之比較例之結果設為100的相對值。

於表3~6中，示出α-羥基磺酸或其鹽作為(A)成分，示出烷醇胺作為(B)成分，示出具有羥基之芳香族化合物作為(C)成分，示出NaOH作為(D)成分。

又，表3~6中之縮寫為以下之含義。

‧DHPS：1,2-二羥基丙烷-2-磺酸鈉

‧HMS：羥基甲磺酸鈉

‧TEA：三乙醇胺

‧TiPA：三異丙醇胺

表1之記號為以下之含義。

‧W：水

‧P：水硬性粉體(表2之熔渣組合物或表3~6之水硬性粉體)

‧S：細骨材(水泥強度試驗用標準砂：一般社團法人水泥協會製造)

＊1熔渣：Spirits S-40A(日鐵住金水泥股份有限公司製造)

根據表3可知，於使用熔渣之比率為60質量%以上之水硬性粉體之實施例中，藉由含有α-羥基磺酸或其鹽，與不含有之情形相比，3日後之壓縮強度提昇，藉由進而併用烷醇胺，壓縮強度進一步提昇。另一方面，可知於使用熔渣之比率為40~45質量%之B種高爐水泥之比較例中，即便含有α-羥基磺酸或其鹽，壓縮強度亦未提昇，於不包含熔渣之普通水泥中，即便含有α-羥基磺酸或其鹽，壓縮強度之提昇亦為6%左右。

根據表4可知，若使用羥基甲磺酸鈉或1,2-二羥基丙烷-2-磺酸鈉作為α-羥基磺酸或其鹽，則3日後之壓縮強度提昇。進而可知，若併用三乙醇胺或三異丙醇胺作為烷醇胺，則壓縮強度進一步提昇。進而可知，若除α-羥基磺酸或其鹽及烷醇胺以外，亦併用具有羥基之芳香族化合物及鹼金屬氫氧化物，則壓縮強度更進一步提昇。

根據表5可知，若除α-羥基磺酸或其鹽及烷醇胺以外，亦併用具有羥基之芳香族化合物及鹼金屬氫氧化物，則壓縮強度進一步提昇。

根據表6可知，即便改變α-羥基磺酸或其鹽及烷醇胺之含量，亦有壓縮強度之提昇效果。

Claims

一種水硬性組合物，其含有α-羥基磺酸或其鹽、水硬性粉體及水，且於水硬性粉體中熔渣之比率為60質量%以上。
如請求項1之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有α-羥基磺酸或其鹽0.0005質量份以上且1.000質量份以下。
如請求項1或2之水硬性組合物，其中於水硬性粉體中水泥之比率為35質量%以下。
如請求項1至3中任一項之水硬性組合物，其進而含有烷醇胺。
如請求項4之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有烷醇胺0.0005質量份以上且1.000質量份以下。
如請求項1至5中任一項之水硬性組合物，其進而含有具有羥基之芳香族化合物。
如請求項6之水硬性組合物，其相對於水硬性粉體100質量份，含有具有羥基之芳香族化合物0.0005質量份以上且1.000質量份以下。
如請求項1至7中任一項之水硬性組合物，其中α-羥基磺酸或其鹽係選自羥基甲磺酸、1,2-二羥基丙烷-2-磺酸及該等之鹽中之1種以上之化合物。