TW419446B - Concrete spraying additives - Google Patents

Description

419^46 A7 ---------B7 五、發明説明（ι ) ^ 一 " —"--- 本發明係有關黏結组合物的噴霧和有關使料其 速劑。 ’ 噴漿混凝土，噴霧至基質上i ,、p ,. ., ^ 只称王丞裒上之水泥，必須非常快地變硬 ;典型地其必須具有小於3分鐘之開始凝固時間。傳統地， 此可藉由有效加速劑例如鋁酸鈉，氳氧化鈉和氫氧化鉀和 某些氣化物的使用進行。而該傳統噴漿混凝土加速劑例如 其已經遞送一個令人滿意程度之績效，他們遭遇本性爲苛 性的問題。此使得使用噴漿混凝土工作是非常不愉快的， 導因爲其對眼睛，皮膚和肺的刺激可能性，尤其在例如隧 道的封閉空間，和在許多的情況中需要穿著保護衣服，保 遵衣服穿:¾本身是不愉快的。 已進行嘗試以提供非苛性的加速劑。最近的發展已使用 無定形氫氧化鋁及羥基硫酸鋁，且此已提供好的結果。 現頃發現某些物質的一個組合不僅提供非苛性的且其亦 爲很有效的加速劑。因此本發明提供用於黏結組合物之一 種加速摻合物’該摻合物包含硫酸銘和至少一個坑醇胺。 本發明進一步提供一種加速噴霧黏結組合物硬化之方法， 經濟部中央標準局員工消f合作社印裝 其包括在嘴射嘴中將如上文所述之挣合物加至組合物中。 雖然硫酸銘已知爲加速劑組合物的一個成分，但其總與 氫氧化鋁組合使用，其中硫酸鋁作爲次要成分。在這情況 中，硫酸鋁當作主要成分使用且沒有添加的氫氧化鋁。使 用在本發明中的硫酸鋁可選自該技藝已知的任何該物質。 較佳物質爲水合硫酸鋁，其中許多商業等級是可利用的。 在進一步較佳具體實施例中，硫酸鋁可包括一比例之至 ' _ — ^ _ 1 本紙張尺度巾觸家轉（CNS ) Μ·_ ( 2獻297公釐> 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) -— 少-個額外水溶性鹽。該添加可延長凝固時間且改良最後 強度。較佳鹽爲硫酸鐵，但可使用其他鹽，例如硝酸鐵和 硝酸鋁=鹽的比例可高至硫酸鋁+鹽之2〇重量％最 較 佳1 〇 %最大値）〇 使用於本發明中的烷醇胺可爲該技藝所知的任何該物質 。較佳烷醇胺包括二乙醇胺，三乙醇胺和甲基二乙醇胺。 可使用~個以上之該烷醇胺。 雖然可將摻合物之二成分別地加到噴射嘴（和對於本發明 之目的摻合物”的意義了解爲此），其比較方便從装備，操 作的方便和效能之觀點以單一摻合物將其加入。摻合物可 藉由，例如，將硫酸鋁溶解在水至適當的範圍（較佳製得飽 和溶液），然後摻合此與烷醇胺。掺合可使用傳統裝備進行 。在加速摻合物中疏酸鋁對烷醇胺的比例爲1.7 -1 7 〇 __ 1，較 佳2.8 - 1 1.4 : I，最佳約5 7: 1，該等比例以無水硫酸鋁爲 基準3在一般情形中使用例如所謂的”丨7 % ”硫酸鋁（意謂使 用17%Α12〇3 ’或約57%ai2(so4)3的商業物質，該等比例 爲3 : 1 -3 00: I，較佳5 : 1-20: 1，最佳約1 0: 1，以重量計。 在本發明的一個較佳具體實施例中，摻合物另外包含安 定化劑。這幫助延長貯存壽命及提高效能，且其可選自該 技藝所知的任何適當安定化劑。例如，安定化劑可選自廣 泛之該藝所知的該物質之界面活性劑。其他（且較佳）族群的 安定化劑爲水性、安定聚合分散液和海泡石矽酸鎂。 關於”安定”意謂該等分散液在長時間放置不會略微沈降 。在此用途中，該"分散”一字用以描述物質之物理狀態（二 __—_____~ 5 ~_____ 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇乂297公釐） . * . . n I ) ---線 (諳先閲讀背面之注意事項再>寫本頁)

五、發明说明（3 ) 相系統’其中分散均㈣分佈在連續相中）。其不屬於任何 的製造其之機制，和因此時常稱爲乳液之物質（正確地逐— 將-液體分散在另-液體中，但是時常係指藉由微胞乳液 聚合機制製得的聚合物質之小粒徑分散液）包含在術語"分散 液”中。該”乳膠"一字時常用來描述該系統。 事實：良好操作於本發明中之水聚合分散液是令人驚訝 的，當該物質不被認爲是當做安定化劑。可使用任何該水 性聚合分散液。尤佳爲水性苯乙烯_丁二烯乳膠。典型的實 例爲以商標"Synthomer" 9523 液體（Synth〇mer Chemie

GmbH，Frankfurt)販賣者。該分散液使用摻合物之於〇5 到10重量％的比率，較佳！到8重量％的固體。 另一較佳安定劑的類型爲海泡石矽酸鎂。海泡石爲一種 本質上與其他類型（蛭石，蒙脱石，滑石，高嶺土’雲母）區 別之黏土礦物的類型，具有基本上由—系列以滑石:帶（在 二層矽石四面體之間的一層鎂八面體，每個六單元反轉的 矽石四面體）所组之獨特結構。海泡石特徵在高外部不規則 的表面’針狀形態’高内部多孔性和非膨脹結構。

經濟部中夬標準局員工消費合作衽印I .I- 种衣-- f請先閲讀背面之注意事項再¾寫本頁) -訂 頃發現於本發明中海泡石特別好工作。其較佳使用於接 合劑的0 . 1到〖0.0重量％的比例。 可有效地使用許多其他成分。其中之—爲甘油，其不僅 作爲硫酸鋁之共溶劑且也提高穩定性和凝固性質。其較佳 可以摻合物的1 5重量。/〇之比率加入。 也可加入其他成分。一種有用的物質爲腐蝕抑制劑，其 係抑制因本質爲酸性的摻合物之泵裝備損害。這此可從廣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210 X别公釐） A7 B7 ο 五、發明説明（4 =範圍之該物質中選擇，但頃發現，對於本發明之目的， 馬陽離子四級銨基物質。典型的實例包栝包含脂胺鍵 的子銨η較佳與含脂防酸鏈之非離子物質—起使用。在 這些情泥中’脂肪鏈較佳爲椰子，且此典型商業產品爲 "D〇dlgen"(貿易商標）95(赫斯脱販賣）。另一有用的物質 爲"A:ticor"(貿易商標）vv 328(Tens〇chema ag販賣） 乙氧化氣苄烷銨。該物質可使用於捧合物的〇丨到2 〇重 量％，較佳0.2到1重量％的比率。 摻合物的成分可依習知地加至可噴霧的黏結組合物中（例 如，在噴射嘴，以水溶液或分散液形式）。該劑量典型爲5_ 15重量％(較佳6-10%)固體，以水泥爲基準。 根據本發明之摻合物產生優良的結果。一個値得注目的 特徵爲硬化的加速度可達到正常標準，但是最後強度下降 減少。最後強度總是被使用在喷漿混凝土中的強力加速劑 損害；劑量越高，減少愈大°在這情況中，此效應被最小 化。因此本發明也提供一種在基質上之噴霧黏結層，其之 硬化已藉由上述之加速換合物加速。根據發明之捧合物具 有無鹼的其他優點。一進一步和非常令人驚訝的優點爲根 據本發明之摻合物與非常寬廣範圍之水泥很好地進行，包 括一些被認爲是"困難的"；這不爲習知噴漿;昆凝土加速劑 的情形。該水泥包括應用在地下之非常低石膏含量之水泥 ，包含高至5%石灰之較便宜水泥和低燒塊水泥° 現將參考下列實施進一步説明本發明。 製備例1 本紙張尺度顧巾關家辟（挪）44雜（21«^297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .裝 訂 經濟部中央標车局員工消費合作社印製 五、 發明説明（ A7 B7 輕濟部中夹樣準局員κ消費合作·杜印製 藉由將组分連續加至摻合器中製造下列物質的摻合物： 硫酸鋁（17%Al2〇3) 60.0 份 二乙醇胺 6.5份 海泡石《5夕酸巍1 1.5份 甘油 〇_2份 水 31.8 份 l.Tolsa販賣之"Pangel” S9 所產生的泥漿係作爲在後文所述之許多喷漿混凝土實例 中的”標準"配方使用。 製備例2 藉由將組分連續加至掺合器中製造下列物質的摻合物： 水 20份 二乙醇胺 10份 硫酸鋁 63份 苯乙晞-丁二烯乳膠2 7份 2 由 Synthomer Chemie 販賣之"Synthomer·，9523 液體 製備例3 藉由將下列組分連續加至摻合器中製造下列物質的摻合 物： 水 20份 二乙醇胺 10份 疏酸鋁 6 3份 腐蚀抑制劑3 2份 3 ·赫斯脱販賣之"Dodigen” 95 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ——.—：------參------—訂-------^ (請先閲讀背面之注意事項再贫寫本頁)

1 _ A7 --___Β2___ 五、發明説明（6 ) 應用例1 在這個實例中，使用於喷漿ί昆凝土的水泥爲具有低燒塊 含量的C e m IV類型的"困難"水泥。 噴漿混凝土組合物由下列物質所组成； 水泥： 4 0 〇份 砂（0-5毫米） 1600份 砂（0-15毫米） 170份 混合物和水混合以產生0.4之水/水泥（W / C )比例。混合 物額外包含2重量％BNS(p-：|：磺酸鹽）超塑化劑，以水泥爲 基準。其使用各種量的第一個製備例所述之漿液噴霧於各 種厚度和在2 8天測試壓縮強度。結果顯示在表1中。 表1 量 (%水泥） 6 8 10 厚度 (公分） 20 30 40 壓縮強度（28d) (牛頓/毫米2) 42.7 42.4 45.8 應用例2 藉由混合下列組分製備噴漿混凝土混合物； 水泥（OPC*) 425份 砂（0-8毫米） 17 13份 *普通的卜特蘭水泥 加入水以產生0.45之W/C比例。將1.5重量超塑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） — ^ · Μ-- (請先閱讀背面之注意事項再琴寫本頁) *1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 : ; A7 _______B7 五、發明説明（7 ) 化劑，以水泥爲基準，額外加至混合物中。 將混合物喷霧許多次，每次使用不同之加速摻合物及/ 或摻和物之量和測試經喷霧的水泥之最後強度。所使用之 摻合物爲- A :於200:1的重量比之硫酸鋁+三乙醇胺 B :於10:1重量比的硫酸銘+二乙醇胺 C : 5 : 1重量比的硫酸鋁+二乙醇胺 D :標準物（如上文所述）。 結果顯示在表2中。 ί.--.------參-- 1请λ*閱讀背ώ之注意事項存螇寫本育) 表2 摻合物 A A B B C C D D 量1 7 9 9 7 7 9 7 9 壓縮強度2 (28d)(牛頓 /毫米2) 44.8 33.9 34.9 44.1 31.7 34.2 44.1 43.1 1. 水泥的活性成分之重量％ 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 2. 在噴漿混凝土核心上測量》 應用例3 從下列物質製造噴漿混凝土混合物： 水泥（〇 P C) 4 2 5份 砂（0-8毫米） 1713份 B N S超塑化劑 1.5 %，以水泥爲基準 所使用之W/C比例爲〇 · 4 7。該混合物與二個不同加速摻 和物一起喷霧’先前應用例（係指D，如上）之標準品和另一 個9 :1:1的重量比的疏酸鋁’硫酸鐵和二乙醇胺的摻合物（ -10 - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐）

Kj /09五、發明説明（ A7 B7 係指E )。如先前所述測量最後的（2 8天）壓縮強度。結果顯 示在表3中=> 表3 摻合物 D D E E 量 7 9 7 9 壓縮強度（28d) (牛頓/毫米2) 36.4 35.6 4 1.2 38.5 —--,------种衣------ΐτ------^ r t . (請先閱讀背面之注意事項再寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2IOX297公釐）

Claims (1)

13 13 A8 B8 C8 —\ _T£i 在' 號專利申請案 中文申請專利範圍修正本（89年9月）D8 六、申請專利範圍 1. 一種用於黏結組合物之加速摻合物，其包含硫酸鋁和至少 一種烷醇胺，在不含添加氫氧化鋁下其個別重量比例為 1.7-170:1° 2. 根據申請專利範圍第1項之加速掺合物，其中該摻合物另外 包含供其使用之安定化劑。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之加速摻合物，其中該安定化 劑係選自水性、安定聚合性分散液。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之加速摻合物，其中該安定化 劑係為苯乙烯-丁二烯乳膠，和海泡石矽酸鎂。 5 . —種加速經噴霧黏結組合物硬化之方法，其包括在噴嘴中 將根據申請專利範圍第1 -3項中任一項之摻合物加至组合 _物中。 6. —種在基材上之經喷霧黏結層，其硬化作用已藉由根據申 請專利範圍第1-3项中任一項之加速摻合物所加速。 1l·— HI ------ n I 界 mi I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印«.

13 13 A8 B8 C8 —\ _T£i 在' 號專利申請案 中文申請專利範圍修正本（89年9月）D8 六、申請專利範圍 1. 一種用於黏結組合物之加速摻合物，其包含硫酸鋁和至少 一種烷醇胺，在不含添加氫氧化鋁下其個別重量比例為 1.7-170:1° 2. 根據申請專利範圍第1項之加速掺合物，其中該摻合物另外 包含供其使用之安定化劑。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之加速摻合物，其中該安定化 劑係選自水性、安定聚合性分散液。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之加速摻合物，其中該安定化 劑係為苯乙烯-丁二烯乳膠，和海泡石矽酸鎂。 5 . —種加速經噴霧黏結組合物硬化之方法，其包括在噴嘴中 將根據申請專利範圍第1 -3項中任一項之摻合物加至组合 _物中。 6. —種在基材上之經喷霧黏結層，其硬化作用已藉由根據申 請專利範圍第1-3项中任一項之加速摻合物所加速。 1l·— HI ------ n I 界 mi I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印«.