TW416937B - Improved processing additives for hydraulic cements - Google Patents

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Α7 --------- Β7 五、發明説明（1 ) * 發明範疇 本發明係關於將波特蘭（p〇rtland)水泥和摻合水泥組合物 之強度性質、多孔性和成品表面改良之方法3更特定言 之’本發明係關於一種在其中加入有添加劑的水硬水泥組 口物（例如’波特蘭水泥），該添加劑可和水泥熔塊一起碾 磨以改氣碾磨效率或者其可在加入水之前或同時與粉狀水 泥一起混合，並且其改良水合水泥及由此種水泥製成之組 合物（例如，波特蘭水泥混凝土）的強度、多孔性和成品表 面。 發明背景 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背而-之注意事項再填寫本頁) 用語”水泥"係用於指出許多不同種類的可作爲黏合劑或 膠黏劑之物質》水硬水泥爲粉狀物質，其與水混合時，會 形成緩慢硬化的”糊狀物”。若進一步與沙混合，其會形成” 灰泥"’而若與沙和粗聚集體（例如，石頭）混合，其會形成 石頭般硬的產物一”混凝土 "。這些產物通常被認爲係水硬 水泥混合物3藉由组成水泥的不同組份，以及符合（各個國 家所訂立之特殊標準規格的要求，而使得波特蘭水泥與其 它水泥有所區別（參見世界水泥標準（Cement Standards of the World)，西布魯（Cembureau)，法國，巴黎（Paris, Fr.) a例如，在美國，美國材料試驗學會（American Society for Testing and Materials (ASTM))、美國國家高速 公路和運輸官員協會（American Association of State Highway and Transportation Officials)，以及其它政府機 構已設立某些基本的水泥標準，其係以熔塊之主要化學組 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 418337 A7 B7 五、發明説明（2 ) 合物要求和最後水泥混合物之主要物理性質要求爲基,。 爲了本發明，用語”波特蘭水泥，•想要包括所有符合astm 要求（如由ASTM規格C 1 50所指定的）或其它國家所建立之 標準的滲碳體組合物3 波特蘭水泥係籍由使包括破酸的（如，石灰；5 )、妙酸铭 (如，黏土或頁巖）' 二氧化矽（如’沙），和雜氧化鐵等组 份的混合物燒結而製備。在燒結操作期間，發生形成硬化 球粒（通常稱爲熔塊）的化學反應。波特蘭水泥熔塊係藉由 氧化#5和酸性組份的反應而形成’該反應主要產生碎酸三 鈣、矽酸二鈣、銘酸三鈣、和近似鋁鐵酸四鈣之鐵酸鹽固 體溶液相。 當熔塊冷卻後’接著在最後碾磨機中，使其與少量石膏 (硫酸鈣）一起磨成粉狀’以提供已知爲波特蘭水泥的均勻 細粉狀產物3由於熔塊的特硬硬度，所以須要大量的能 量’以使它們能正確地碾磨成爲適合的粉末形狀。依熔塊 之本性而定，最後银磨作用的能量要求可從約3 3變化至7 7 仟瓦小時/噸°例如’甘醇、烷醇胺、乙酸、芳香族乙酸 酉旨等數類物質曹顯示使所須之能量減少，並因此改良硬溶 塊之碾磨效率。這些物質（通常稱爲碾磨助劑）爲加工添加 劑，其係以小劑量導入银磨機中並和溶塊一起碌磨，以獲 得均句粉狀混合物。除了使碟磨能量減夕外，前列之通常 使用的加工添加劑經常用於使粉末容易流動的能力增進及 使其之在儲存期間形成塊狀的傾向減小。 由於使適合的波特蘭水泥熔塊形成所需之嚴格組合物和 __ _ -5- 本紙張尺度it财目时料（CNS ) A4祕（210X297公釐）~~'~~' ---------¾衣 i--^.--.訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 Λ7 B7 418D37 五、發明説明（3 ) ~ 物理要求，熔塊成爲—種相當昂貴的原料。對某些應用而 言，以較便宜的塡料（例如，石灰石）或熔塊替代物（例如， 粒狀高爐麵、天然或人造火山灰、粉狀燃料灰及其類似 物广代一部份熔塊’係可能的a當在本文中使用時，用語 填料”係指不具有更遲的老化強度增強特性的惰性物質； 用语”熔塊取代物”係指可能有助於超過2 8日以上的長期壓 縮強度增強的物質。實務上，用以形成，.掺合水泥,，的這些 填料或熔塊替代物之加入受限於下面的事實：此種加入作 用通常造成所產生之水泥的物理強度性質減低3例如，當 填料（例如，石灰石）係以大於5%的量混合時，所產生之水 泥在強度上，特別是與28 9的潤濕處理後所得之強度（28 曰強度）有關的方面顯示明顯減少β當在本文中使用時，用 浯"摻合水泥"係指包含2和9 〇 〇/。間，更習用係5和6 〇 %間填 料或熔塊替代物質的水硬水泥組合物。 不同的其它添加劑可加至水泥中，以改變成品水泥的物 理性質。例如，烷醇胺（例如，單乙醇胺、二乙醇胺、三乙 醇胺及其類似物）已知會縮短凝固時間（凝固加速劑）以及増 強水泥的一曰壓縮強度（早期強度）但是，這些添加劑在成 品水泥的2 8日凝固強度方面僅有一點點有利影響，並且在 一些情形中，可能實際上使其減低》此情形説明於ν .道森 (Dodson)的1’水泥温合物"（'Concrete Admixtures ")，凡瑞 侯德（Van Reinhold )，紐約（New York ) 1 990，其指出氣化 鈣一最著名的凝固時間加速劑和使後期老化時的譽縮強度 降低的早期老化強度增強劑。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（21〇><2们公釐） I ^ -^-- (請先閱讀背面乏注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 418337 A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印繁 五、發明説明（4 ) 其之揭示併於本文供參考的美國專利字號4,990,190、 5,017,234和5,084,103説明下面的發現：某些高碳三羥基烷 基胺（例如，三異丙醇胺（後文稱爲，，T1PA ")和N，N -雙（2 -羥乙基-2 -羥丙基胺（後文稱爲1, DEIPA ”））會改良波特蘭水 泥，尤其係包含至少4%C4AF之波特蘭水泥的後期強度（濕 水泥混合物之製備作用中的7和2 8日後之強度）。在這些專 利説明書中説明的增強強度之高碳三羥基烷基胺添加劑被 認爲特別有效於摻合水泥。 雖然TIPA能改良水泥組合物的後期強度性質，但是其不 能改良早期強度和凝固性質。更令人驚奇的發現爲其傾向 於使水泥中的空氣夾帶量增加。爲改良包含TIPA之凝固水 泥組合物的早期強度、凝固和空氣夾帶性質，梅爾（Myers) 等人敎導併入著名的早期強度增強劑和凝固加速劑（例如， T E A或鹼金屬鹽類）以及著名的空氣排除劑（a d A )(例如， 美國專利5,156,679中例與説明的那些）之作用。 雖然’在包含TIP A的水泥组合物中併入a D A的作用能，咸 少空氣含量，但是它們不能減少或消除來自水泥组合物中 之氣泡的形成和釋出=如果未遵循適當的置放和完工實 行，此現象的發生可造成帶有大孔隙度和劣等成品表面的 凝固水泥组合物。 能同時改良凝固性質和所有老化時期之強度性質，作不 會夾帶大量空氣空隙的添加劑係非常想要的。如果添加劑 fl色產生帶有低孔隙度和較佳成品表面的水泥组合物，（^ 如，波特蘭水泥混凝土），那麼其係想要的。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（2[〇X 297公尨） m n I I I - 丁 _____ I [ ^ 、一吞 身 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央摞準局員工消費合作社印製 416337 五、發明説明（5 ) 發明概述 本發明第-個主旨係關於下面的發現：除了使普通水硬 水泥和摻合水硬水泥中的後期強増強（於7和28日時）以 外，N，N-雙·(2-輕乙基）_2_丙胺醇（”DEipA”^N n•雙_ (2-撞丙基）·Ν.(^乙基）胺（"EDIpA")亦令人驚奇地給予明 顯的早期強度増強（於！和3日時）。同樣令人驚奇的發現爲 而PA和ED1PA較包含TIPA的那些失帶較少的空氣並且在 水泥组合物中產生較少的氣泡形成作用和發泡作用。更令 人驚奇的發現爲這些胺類所製成的水泥較包含τ! p a的水泥 顯示較低和較小的孔隙度和較佳的成品表面。這些新的添 加劑僅須加至水泥本身中或在水泥熔塊的慣常碾磨作用期 間加入以改良罐磨效率及/或磨細溶塊之流動性，並使 得儲存期間的水泥形成塊狀物之傾向降低。 根據本發明，所提供的係包括水硬水泥和視需要選用之 細及/或粗聚集體之混合物的水硬水泥组合物，當其與包 括” DE1PA”或，，EDIPA"的添加劑混合時會產生一種水硬水 泥組合物，此水硬水泥组合物顯示增強的1、3、7和2 8日 壓縮強度性質以及前述之其它物理性質。 亦根據衣發明提供的係一種製備具有其它想要之性質的 強度增強的水硬水泥或摻合水硬水泥之方法，其包括使溶 塊、石膏和2%至80重量。/。間填料或熔塊替代物的混合物， 與添加劑一起碾磨，該添加劑係一種有效的碾磨助劑，其 改良硬磨過水泥的容易流動能力、減低在儲存期間水泥形 成塊狀物的傾向和增強丨、3、7和2 8日強度以及前述之其 -8 - 本紙張尺度適财賴家料（CNS) A4祕Gx297公楚 t請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 413337 Λ7 ------ 五、發明説明（6 ) έ想要性質’琢添加劑包括"DEW a "、，，EDlpA，，或其之混 合物。 發明之詳細説明 本發明係指出-種水硬水泥組合物，其在與水混合和使 水泥組合物凝固之後，顯示增強的早期（即，1和3日）和後 期（即’ 7和2 8日）壓縮'強度性質。其它前文説明過的想要 性質亦被改良。 一般相信，化學品可增進早期抑或後期的壓縮強度性 質，但不能增進所有時期的。例如，道森（D〇ds〇n)在前文 例舉的/昆凝土^i。物（Concrete Admixtures)中陳述氣化 鈣和二乙醇胺（T E A )使早期老化而不是後期老化時的強度 性質增強°在美國專利字號4,99〇19〇、 5,〇1 7,234和 經濟部中央標準局員工消资合作社印製 5,084,1 03中，梅爾（Myers )等人使用高碳三羥烷基胺，例 如’ TIP A =根據前述專利説明書，ΤΪΡΑ和其它高碳三羥坡 基胺，N , N -雙-(2 -羥乙基）2 -丙醇胺（” DEIPA，，）和參（2羥 丁基）胺皆被揭示爲使7和2 8曰時的壓縮強度性質改良，而 不是早期時的。如由卡特勒（Gartner)等人在，，j. Am Ceram Soc.” 76(6)，1521-30 (1993 )中例舉説明的’這個使後期老 化強度性質改良和使空氣夾帶量減少的發展皆可歸因於巨 大疏水團的存在，在疏水團會導致吸附傾向的減少。使後 期老化強度性質增強所必須的這些巨大疏水團之存在亦會 產生具有較高空氣失帶量的水泥組合物。在表面活化劑文 獻中係習知的，表面活性的改變可因疏水和親水團或 hydrophil-lipophil平衡（H L B )而變化’如由伽略特H . E . -9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21 ΟΧ297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 418：；37 a7 _ B7 五、發明説明（7 ) ' (Garrett H.E.)的，，表面活性化學品，，（,,Surface Active

Chemicals ) ’ 佩加蒙布瑞斯（pergam〇n press)( 1972)所陳 述的。因此’後期強度性質的發展總被認爲不能與空氣夾 帶量之增加傾向分離。於本發明中令人驚奇地發現二種特 殊鬲碳三羥烷基胺能改良早期和後期強度性質、減少空氣 夹帶量和降低水泥組合物之孔隙度。 這些早期強度增強的水硬水泥组合物係藉由使增強強度 的添加劑併入適合的水硬水泥或水泥組合物中而製備。此 增強早期強度的添加劑爲Ν,Ν-雙-(2-羥乙基）_ 2 _丙胺醇 ("DEIPA")或Ν，Ν-雙-(2-羥丙基）·Ν_(輕乙基）胺 TEDIPA")。先前所知，DEIPA僅使水硬水泥之後期強度 (7日後的強度）改良，但是其之使凝固作用、早期強度、空 氣夾帶作用、孔隙度和成品表面改良的故果亦係令人驚奇 的。本發明之DE1PA和EDIP Α添加劑係以達到〇丨％的量加 至水泥中’較佳係少於0.05 %而最佳係在〇 · 〇〇〗％和〇· 〇3 % 間’以水泥之重量爲基準。添加劑可爲其之純（胺）的形式 或者可爲其之被中和的形式’例如，乙酸酯、葡萄糖酸 酯、硫酸酯、硝酸酯、亞硝酸酯、酚酯及其類似物。另 外，添加劑可轉化成爲其之酯的形式（例如，有機駿_較佳 係低碳有機酸的酯，例如乙酸酯），因爲，當加至高pH的 水合水泥中時，其將遭受水解作用並回復成醇。 本發明之添加劑的一特殊優點爲：其可和水泥—起碟磨 抑或混合。當在本文中使用時’用誨'，碾磨，，和”混合,，係指 其中加入有D£1PA或EDIPA的水泥加工方法之特殊步驟3 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格{ 210X297公楚Ί~~'--- --------袭：--^----If------^ (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局負工消費合作社印聚 416337 A7 _______________B7 五、發明説明（8 ) ~ 可在最後碾磨步驟期間將它們加至熔塊中並因此互相碾 磨，以幫助使能量需求降低並提供具有降低的儲存期間形 成塊狀物之傾向的自由流動均句水泥粉末。當施行水泥之 水硬凝固作用時’於水的加入之前，同時或之後，將做爲 摻合物的王題添加劑加至粉末狀水泥中亦係可行的。另 外’本發明足添加劑可以純濃的形式或稀釋於水或有機溶 ^令的形式供應’同時亦可與其它化學摻合物混合使用， 該化學摻合物包括但不限於：加速摻合物、空氣夹帶劑、 主氣排除劑、脱水摻合物、阻滯摻合物（如ASTM C494中定 義的）及其類似物和其之混合物。根據本發明之添加劑可與 普通水泥或摻合水泥—起使用。 使用前述之詳細説明，熟諳此藝者可使用本發明至其之 最完全的程度。下例貧例係提供來例舉説明本發明，並且 除了在所附之申請專利範圍中説明的以外，不應以任何方 法將其設計爲限制本發明^除非另有説明，否則所有的部 份和百分比皆係以重量計，而添加劑係以固態活性拼料之 百分比表示（以乾水泥之重量爲基準（％ s/c)) ^水泥樣本 之壓：縮強度係根據AST1V[方法c 109來測定。下列之實例係 使用商業供應之水泥和橡塊來製備。 實例1 本f例例舉説明以DEIPA製成之灰泥的改良過孔隙度和 成品表面。根據ΕΝ 1 96標準製成二種灰泥——種包含 DEIPA ’而另一種供比較用的包含等量τίρΑ。於測量過空 氣含量後，將灰泥傾倒出並使其在沒有移動和振動下固化 __ -11- 本紙狀度it财關家鮮（CNS) Λ4規格（21()><297公楚） n 1 1:1 11 訂 ~Ϊ f ^ (諳先閲讀背面之注項再填寫本頁) A7 41633 B7 一"p "" "' ' - 一 五、發明説明（9 ) 1天3每一種樣本之表面電子再製作用（參見圖2)顯示以與 三異丙醇胺（TIPA )—起碾磨之水泥製成的灰泥中產生許多 大的表面洞和大的孔隙。但是，在以DEIPA製成的水泥中 未觀察到’這些大的洞和孔隙（參見圖1 )。 實例2 本實例例舉説明以工業用水泥製成的灰泥中的空氣含量 之減少作用’該工業用水泥係與來自二個工薇的DEIPA和 TIPA —起碾磨成同等細度，此細度係由布萊恩（Blaine)比 面積（B S A )測量法測定。標準灰泥係使用εν 196中記載的 方法製成。所製之灰泥的空氣含量結果示於表1。 ---------裝-- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 表I 工廠 添加劑 劑量(％) BSA(米2/公斤） 空氣(％) 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 訂 經滴部中央標^局負工消費合作社印掣 實例3 本實例例舉説明以DEIPA使發泡作用或氣泡生成作用之 傾向減少之作用^水泥糊狀物係由與來自二個工廠之 DEIPA和TIPΑ —起蜋磨的水泥製成。亦例舉説明的係以也 型的高範圍水還原劑製成的糊狀物之減低的發泡作用％ 向3所使用之水還原劑爲以莕磺酸酯爲主（NSFC )和以蜜胺 -12· 本紙&尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X297公釐ΐ --- 418337 at _ B7_______ 五、發明説明（10 ) (MS FC )爲主之水還原劑。將2 〇克水泥稱重後加至5 0毫升 試管中3接著，將2 0克水加至該試管中。將水泥糊狀物搖 動1 5秒3搖動後三刻在氧泡的最南處做上兄號3泡沐結果 後以總糊狀物溶液中的泡沫之體積百分比來計算。結果示 於表II。

表II 工廠 添加劑 劑量 BSA(米2/公斤） 空氣(％) 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+NSCF 0.010 340 13.2 2 deipa+msfc 0.010 338 4.5 2 TIPA+MSFC 0.010 340 9.3 實例4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本實例例舉説明以DEIPA做爲添加劑製成之灰泥和混凝 土的空氣夾帶作用和氣泡形成作用之減少a在本實驗中， 將0.15克添加劑加至混合碗中的5S0克水中。接著，將 1000克水泥加至設定於低速混合的混合碗中。於3 〇秒的混 合作用後，將2600克圬工沙加至水泥糊狀混合物中。使混 合作用總共進行5分鐘。在TIPA混合物的情形中，空氣含 ____ -13- ^紙張尺度適用中國國家標準"f^NS ) Λ4規格（210X 297公楚) '--—- Η： 418037 Λ7 Β7 發明説明（11 ) 量多於D EIP A和三乙醇胺（T E A )混合物。當使用d E1P A 時’亦觀祭到灰泥表面之氣泡形成作用減少和可使用性增 強。結果總結於表Π I。對可使用性而言，等級1 〇係最佳而 〇係最差。 表III 水泥 添加劑 空氣(％) 氣泡量 可使用性 A ήρα 4.1 最多 8 A TEA 2.6 少 7 A DEIPA 3.2 -—jib 9 (請先閲讀背面.之注意事項再填寫本I) -裝卜 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 實例5 本實例例舉説明以DEIPA製成之灰泥和習用之混凝土推 合物中的it氣含量 '氣泡开;ί成作用的減少和成品表面的改 良。所使用之混凝土摻合物爲以荅磺酸酯爲主之還原劑 (NSCF)、以蜜胺爲主之水還原劑（MSFC)、丙烯酸和氧晞 烴之共聚物水還原劑（COMB)、以妥爾油脂肪酸爲主之空 氣夾帶劑（TOFA )和以松香爲主之空氣失帶劑。在本實驗 中，2000克水泥、4500克混凝土沙與足量水混合以給於 9 0 - 100 %的流動性》水泥添加劑和混凝土摻合物係與接合 水一起加入。結果示於表IV a -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） if 416337 A7 B7五、發明説明（12) 表IV 水泥 添加劑+摻合物 w/c 下跌量(cm) 空氣(％) 氣泡 成品表面 A TEA+NSFC 0.525 9.8 •Λ **> 少 優 A DEIPA+NSFC 0.525 9.9 3.7 少 良 A TIPA+NSFC 0.525 10.5 3.5 一 jtt* 劣 A TEA+MSFC 0.510 9.7 3.5 少 中等 A DEIPA+MSFC 0.510 9.8 3.9 一些 中等 A TIPA+MSFC 0.510 10.4 4.5 多 中等 A TEA+COMB 0.500 10.0 4.5 少 優 A DEIPA+COMB 0.500 10.7 4.1 少 優 A TIPA+COMB 0.500 10.5 4.3 多 中等 A TEA+TOFA 0.550 9.6 13.4 良 A DEIPA+TOFA 0.550 9.7 13.0 少 優 A TIPA+TOFA 0.550 9.7 13.4 多 劣 A TEA+gum rosin 0.525 10.4 15.0 一 jtb 中等 A DEIPA+gum rosin 0.525 10.6 12.6 少 良 A TIPA+gum rosin 0.525 10.7 12.7 少 良 ---------¾衣------ΐτ------^ (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經Μ部中央標绛局貝Η消費合作社印製 實例6 本實例例舉說明由六種不同的加入有DEIPA之波特蘭水 泥製成之灰泥的增強之壓縮強度，該灰泥係與以TIPA和 T E A製備之水泥比較。二英吋的灰泥立方塊係使用ASTM C 1 09中規定的方法，以六種商業供應之水泥製成。添加劑 係在水泥的加入之前，以每克水泥對0.0 0 0 1克添加剖的劑 量加至混合水中。所產生之立方體的壓縮強度係在1、3、 -15- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) 規格（210Χ297公釐） 416037 Λ7 __________57_ __ 五、發明説明（13 ) 7和2 8曰的老化後測量。表V顯示：在使早期壓縮強度（於 1和3日時）改良方面DEIPA優於TE A和TIPA，而在後期壓 縮強度（於7和2 8日時）性質方面亦一樣。

表V 水 添加 劑量 流動性 空氣 壓縮強度(MPa) 壓縮強度 泥 劑 (%s/s) (%) (%) 1日 3曰 7曰 28日 1 a 3曰 7H 28日 A TEA 0.010 120 8.2 9.2 21.3 31.0 35.3 100 100 100 100 A DEIPA 0.010 118 9.2 9.5 23.3 32.8 43.6 103 109 106 123 A TIPA 0.010 118 9.4 9.1 20.9 26.0 35.3 99 98 84 111 B TEA 0.010 119 9.1 6,1 18.5 26.8 44.8 100 100 100 100 B DEIPA 0.010 120 9.8 6.8 20.4 30.3 43 111 110 113 96 B TIPA 0.010 118 9.8 5.5 17.8 26.5 45 90 96 99 100 C TEA 0.010 112 9.1 7.9 20.3 34.2 41.4 100 100 100 100 C DEIPA 0.010 118 9.5 7.6 20.7 31.3 42.4 96 102 92 103 C TIPA 0.010 116 10 7.2 20 29.6 41.8 91 99 87 101 D TEA 0.010 1]8 9.3 11.5 23.9 30.6 39.1 100 ]〇0 100 100 D DEIPA 0.010 118 11.1 11.9 23.6 30.6 42.8 103 99 100 109 D TIPA 0.010 118 11.8 10.3 22.5 29.7 43.3 90 94 97 111 E TEA 0.010 111 9.2 10.7 21.6 28.4 41.0 100 100 100 100 E DEIPA 0.010 113 9.4 12.4 23.7 32.5 49.8 116 110 114 121 E TIPA 0.010 112 8.7 11.3 22.2 29.8 48.6 106 103 105 118 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實例7 本實例例舉説明在2、7和2 8時，因ED丨PA而產生之意外 -16- m n n nf nn 1i 1 It—- > 0¾-5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格{ 2丨ο X 297公釐） 418D37 A7 B7 ____.——- 五、發明説明（14 ) 的強度增強作用。標準灰泥係使用ASTM C〗09中規定之方 法，以二種商用水泥製成，而以灰泥製成之2英吋立方體 的壓縮強度測量係在2、7和2 8日時測量。

表VI 水泥 添加劑 劑量 (%s/s) 壓縮強度(MPa) 2曰 7曰 28曰 壓縮強度(超過丁以的％) 2曰 7曰 28曰 F TEA 0.010 21.7 28.7 37.0 100 100 100 F EDIPA 0.010 23.1 32.9 42.5 106 115 115 G TEA 0.010 21,6 30.2 37.8 100 100 100 G EDIPA 0.010 21.6 32.5 43.0 ]00 108 114 實例8 本實例例舉説明由7組實驗室碾磨的水泥製成之灰泥的增 強之壓縮強度。9 5份波特蘭水泥（I或11翌）熔塊和5份石膏 與不同的碾磨添加劑一起於實驗室碾磨機中碾磨至布菜恩 (Blaine)比表面積爲約360米2 /公斤。丁E A、DEIPA和 TIPA等添加劑皆藉由使乙酸個別地和每一種τ E a、deIPA 和TIPA反應而形成的乙酸酯形式。所有碾磨粒街係在周圍 溫度下，使用3325克熔塊和175克石膏製成。 平均碾磨效率之結果顯示TIPA乙酸酯和DEIPA乙酸醋有 較T E A爲佳的碾磨效率，該平均碌磨效率係以全部} 〇〇轉 之球磨機製成的平均比表面積來測量。 C - 10 9灰泥強度结果顯示，在所有的老化期，d E】p A乙 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210乂29?公隹) ' ' -- ---------------.訂------^ (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 416237 Λ7 B7_ 五、發明説明（15 ) 酸酯功能皆優於T E A乙酸酯和TIPA乙酸酯=這些實驗結果 示於表V 11。

表VII 水 添加 BSA BSA/ 壓縮強度(MPa) 壓縮強度(超過HEA-2的匁 泥 劑 (m2/kg) 100 rev ]H 3曰 73 28日 1曰 3曰 7曰 28 9 Η TEA 359 4.95 9.5 24.8 31.0 41.0 100 100 100 100 Η DEIPA 364 5.71 10.7 26.9 34.3 44.8 112 108 111 109 Η TIPA 360 5.64 9.4 26.1 34.2 44.8 99 105 110 109 I TEA 357 4.24 7.7 20.3 27.0 37.0 100 100 100 100 I DEIPA 360 4.60 7.8 23.8 33.2 48.5 101 117 123 131 I TIPA 362 4.62 7.4 23.5 32.8 47.9 % 116 121 129 J TEA 361 4.02 8.6 21.7 28.3 38.2 100 100 100 100 J DEIPA 358 4.57 8.1 22.1 26.9 40.6 94 102 95 106 J TIPA 363 4.32 7.6 22.0 26.6 41.7 88 102 94 109 K TEA 358 5.37 8.1 17.5 22.6 32.8 100 100 100 100 K DEIPA 357 5.60 8 8 17.6 28.0 39.7 109 101 124 121 K TIPA 355 5.83 8.4 17.3 27.2 39.7 104 99 120 121 L TEA 410 5.44 15.9 31.4 35.1 48.2 100 100 100 100 L DEIPA 407 6.10 14.9 29.0 37.0 50.9 94 92 105 106 L TIPA 407 6.10 12.8 26.8 34.1 47.5 81 85 97 99 M TEA 358 5.14 17.7 25.0 27.2 34.9 100 100 100 100 M DEIPA 359 5.63 17.2 27.9 31.6 38.6 97 112 116 111 M TIPA 360 5.64 18.1 26.3 31.9 36.6 102 105 118 105 N TEA 359 5.16 14.1 23.2 27.2 32.5 100 100 100 100 N DEIPA 360 5.40 17.5 27.8 30.6 35.1 124 120 112 108 N TIPA 357 5.35 17.0 27.0 32.0 39.2 120 116 117 121 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (#先聞讀背面之注意_事項再填寫本頁；一 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 41S937 A7 五、發明説明（16 ) 實例9 本对例例舉説明由帶有石灰石摻合水泥之DEipA和 ED1PA產生的意外之強度增強作用。所使用之水泥係藉由 使用軋製機將工業用水泥（水泥G)與高斯莫斯（K〇sm〇s)石 灰石摻合而製成。石灰石係以5%和〗〇重量％的水泥置換速 率加入。胺類係以100 ppm之加入速率加入。標準灰泥係 使用ASTM C〗09中規定的方法製成，而以灰泥製成之2英 吋立方體的壓縮強度係在2、7和28日時測量3在表νπ1 中’摻舍水泥係與未摻合的普通波特蘭水泥（〇 p C )比較。 --------政'—I /-—#先閲讀背淪之注意事項再填寫本頁j 經濟部t央標準局員工消費合作社印製 表 VIII 石灰石 劑量 壓縮強度(MPa> 鐾縮強度(超過010¾%) (%) 添加劑 (%) 2曰 7曰 28曰 20 7曰 28曰 0 TEA 0.010 21.6 30.2 37.8 100 100 100 5 TEA 0.010 20.7 27.2 37.9 96 90 100 5 DEIPA 0.010 21.4 31.2 40.3 99 103 107 5 EDIPA 0.010 21.7 34.0 44.4 100 113 117 5 TIPA 0.010 20.9 32.0 42.3 97 106 112 10 TEA 0.010 21.1 28.9 35.3 98 96 93 10 DEIPA 0.010 21.7 30.5 38.8 100 101 103 10 EDIPA 0.010 23.0 33.2 42.5 106 110 112 10 TIPA 0-010 20.8 31.2 40.4 96 103 107 實例1 0 参實例例舉説明以與DE1PA和TIPA —起碾磨至同等細度 訂 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準< CNS ) A4規格（2】0X 公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印掣 416037 Λ7 ___ ___B7五、發明説明（17 ) 之工業用水泥製成的灰泥之想不到的早期凝固作用，該細 度係藉由布菜恩（Blaine )比面積（B S A )測量法測定，維卡 (Vicat)凝固時間實驗係使用en 1Q6中規定之方法來施行3 結果示於表I X 3 表IX 工廠 添加劑 劑量(％) BSA (m2/kg) 水量 要求(％) 最初凝固 (分） 最終凝固 (分） 1 DEIPA 0.006 418 27.0 165 210 1 TIPA 0.010 418 27.0 210 330 實例1 1 本實例和表1 0證明DEIPA和TIPA彼此結合以獲得增強的 強度增強作用之可結合能力。當進一步用於與已知的添加 劑混合時，可獲得水泥性質之増強作用，該添加劑爲，例 如，可溶的鹼金屬鹽凝固加速劑和凝固阻滯劑。 表X 水 泥 添加劑量 劑（％s/s) 流動性空氣 (%) (%) 壓縮強度(MPa) 1日 3日 7日 28日 1曰 F TEA 0.010 105 8.5 10.3 22.2 29.1 38.2 100 F DEIPA 0.005/ /TIPA 0,005 104 8.7 10.5 23.9 30.7 41.6 102 本發明之添加劑令人驚奇地使含有水泥之組合物的所有 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS }八4規| ( 2tOX297公釐） ---------裝'— (請先聞讀背面之注^^項再填寫本頁) 訂 41603 五、發明説明（18 老化時期之凝固時間和壓縮強度性皙奸έ 制A . 貝改艮。以這些添加劑 製成（水泥組合物的低發泡作用、侦 低軋泡形成作用 '低孔 隙度和減少的空氣含量同樣係想不到的。 不同於使用過去此藝和TIPA添加劑製備之水泥組合物， 使用本發明之添加劑的水泥組合物與水混合時，並未顯示 不當的”砰砰"噪音。最後，由本發明之添加劑製備的水泥 组合物之想不到的改良過成品表面性質，使得此種組合物 在置放後更快速地變成平滑，如此節省了勞力成本。 圖式簡單說明 圖1係電子再製圖，其顯示以與DEIPA —起碾磨之水泥製 成之灰泥中不具有大的表面洞及大的孔隙。 圖2係電子再製圖，其顯示以與TIPA —起碾磨之水泥製成 之灰泥中具有許多大的表面洞及大的孔隙。 ------------J----ΐτ------旅 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準扃—工消费合作社印装 本紙张尺度邊用中國國家標準（CNS ) Α4規袼（210X297公釐）

Claims (1)

1. 狄年匕月（修壬/炉....一· 第87109129號專知申^^^^ 中文申請專利範圍修正本(88年8月） Α8 Β8 C8 D8 41Β337 經濟都中央橒隼局員工消費合作社印装 六、申請專利範園 一種水硬水泥組合物，其包含波特蘭（Portland )水泥和達 到該水泥〇. 1重量％之羥胺之混合物，此羥胺係選自包括 N，N-(雙2-羥乙基）_2·-丙醇胺和N，N-雙（2-羥丙基 (羥乙基）胺，該量係有效地使1 ' 3、7和2 8日後之凝固 水泥組合物之壓縮強度增強。 2_根據申請專利範園第1項之水泥组合物，其中更顯示減 少的空氣夾帶量、減少的氣泡形成作、改良的孔隙度和 增強的成品表面。 3. 根據申請專利範圍第1項之水泥組合物，其中該羥胺為 N，N -雙（2 -羥乙基）-2 -丙醇胺。 4. 根據申請專利範圍第1項之水泥組合物，其中該羥胺為 N，N-雙（2-羥丙基）-N-(羥乙基）胺。 5. 根據申請專利範圍第1項之水泥组合物，其中該有效量 少於0,05 %，以水泥之重量為基準。 6. 根據申請專利範園第1項之水泥组合物’其中該有效量 係在0.001和0_03重量％之間，以水泥之重量為基準。 7. 根據申請專利範圍第1項之水泥组合物，其中該水泥為 包含至少4 %鋁鐵酸四鈣之波特蘭水泥。 8. 根據申請專利範圍第1項之水泥組合物，其中該组合物 係由另外包含嫁塊替代物之熔塊所製成。 9. 根據申請專利範圍第8項之水泥组合物，其中該替代物 為石灰石。 10. —種使水泥組合物之1、3、7和2 8日強度以及其它想要 性質增強之方法，其包括將達到約0.2 %之羥胺加至該水 -I f ml - ^ -1 <1 i n I— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙法尺度適用中國國家揉率< CNS ) A4说格（210X297公釐） ^1δ〇3

   申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 泥组合物中，該羥胺係選自包括Ν，Ν、雙（2 —羥乙基）·2· 丙醇胺和Ν，Ν-雙（2-超丙基）_Ν_(||乙基）胺。 根據申請專難圍第丨㈣之m中當與加人等量三 異丙醇胺4水泥组合物比較時’該羥胺所加入之水泥組 合物顯示減少的空氣失帶量、空氣氣泡形成作用、發泡 作用以及增強的孔隙性和成品表面。 12種使波特蘭水泥组合物於其水合作用後之丨，3，7及 28日之壓縮強度增強，並使已水合水泥中之空氣失帶 量、氣泡形成作用減少以及使孔隙度改良和使其成品表 面増進之方法’其包括將選自包括下列之羥胺加入： Ν，Ν·雙（2-羥乙基）-2 -丙醇胺和n，N-雙（2-羥丙基）·Ν_ («乙基）胺，該量係有效地使丨、3、7和2 8日後之凝固 水泥組合物之壓縮強度增強。 13. 根據申請專利範圍第12項之方法，其中添加劑包括至少 —種該羥胺和水泥摻合物之混合物，該水泥摻合物係選 自包括加速摻合物、阻滯摻合物、空氣夾帶劑 '空氣排 除劑和水還原挣合物。 14. 根據申請專利範圍第1 2項之方法，其中添加劑包括至少 一種該羥胺和具有分子量為至少2500之聚氧丙缔·聚氧乙 缔嵌段共聚物之混合物。 15. 根據申請專利範園第！ 2項之方法，其中添加劑包括至少 一種該羥胺之混合物、三乙醇胺、三異丙基胺及其混合 物。 1(3.根據申請專利範圍第1 2項之方法，其中添加劑包括至少 2- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS M4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 :Γ. -* -Λ· Α8 BS CS D8 416037 i、申請專利範圍 —種該羥胺和可溶於水之鹼金屬鹽之混合物。 17.根據申請專利範圍第〖6項之方法，其中鹽係選自包括氫 氧化物、硫酸鹽、氣化物、乙酸鹽、甲酸鹽、酚鹽、碳 酸鹽、矽酸鹽、葡萄糖酸鹽及其混合物。 根據申請專利範圍第12項之方法，其中羥胺係以中和形 式或以有機酸之酯存在。 19. 一種碾磨波特蘭水泥熔塊之方法，其包括使該熔塊與達 到該溶塊〇. 1重量％之羥胺一起碾磨，該羥胺係選自包括 11^-雙（2-羥乙基）-2-丙醇胺和1\|,心雙（2-羥丙基）-1^-(經乙基）胺，該量係有效地使1、3、7和2 8日後之凝固 水泥組合物之壓縮強度增強。 2〇. —種強度增強之摻合水泥組合物，其包含波特蘭水泥熔 塊、石膏、2至8 0重量％溶塊替代物之混合物，該溶塊 替代物包含有效量之使強度增強添加劑，以增加水合作 用後之1、3、7和2 8日之凝固水泥組合物之壓縮強度’ 凝固水泥顯示減少之空氣夾帶量、減少之氣泡形成作 用' 改良之孔隙度和增進之成品表面。 21. 根據申請專利範圍第20項之组合物，其中該熔塊替代物 係選自石灰石、夭然火山灰、人造火山灰、粒狀高爐礦 渣和粉狀燃料灰。 22. —種混凝土組合物，其包含沙、粗聚集體、水及申請專 利範圍第2 0項之摻合水泥组合物D -3- 本紙法尺度適用t國國家標华（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝--ΐτ------Λ. (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装