Добавки для гидравлических композиций
Изобретение относится к добавке для гидравлической композиции. Технический результат заключается в повышении начальной прочности при состаривании материала отвержденной массы. Добавка для гидравлической композиции для использования в гидравлической композиции, содержащей гидравлическое связующее, где добавка содержит диалканоламин и диэтиленгликоль, где диалканоламин представляет собой диэтаноламин и/или дииизопропаноламин, и где массовое отношение указанного диалканоламина к указанному диэтиленгликолю (диалканоламин/ диэтиленгликоль) находится в интервале от 0,2 до 100. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к добавке для гидравлической композиции, и более конкретно, к добавке для гидравлической композиции, которая может повысить начальную прочность при состаривании материала отвержденной массы, полученной посредством отверждения приготовленной гидравлической композиции.
Уровень техники
[0002] Гидравлическая композиция заполняется в форму для формования после замешивания материалов, таких как гидравлическое связующее и вода, и после отверждения гидравлической композиции, материал извлекают из формы для формования с получением отвержденной массы. В частности, продукты на основе бетона получают посредством замешивания таких материалов, как цемент, вода, заполнитель и диспергатор, помещения их в форму для формования и их отверждения. Поскольку увеличение начальной прочности при состаривании материала приводит к получению большего количества продуктов на основе бетона с использованием одних и тех же форм для формования, необходимо сократить время достижения прочности, при которой возможно извлечение из формы для формования после размещения бетона. Для этой цели, исследовали различные добавки, и описаны неорганические соли, такие как хлорид, нитрит и нитрат кальция (смотри, например, Непатентный документ 1), глицерин, алканоламин, и тому подобное, (смотри, например, Патентные документы 1 и 2).
Список цитирований
Патентные документы
[0003]
[Патентный документ 1] JP-A-2009-256201
[Патентный документ 2] JP-A-2011-236127
Непатентная литература
[0004]
[Непатентный документ 1] Fuminori Tomosawa, et al., Development of Concrete Mixing Agents and Advanced Technologies, published by CMC Publishing Co., Ltd. в 1995
Сущность изобретения
Проблема, которая должна решаться с помощью изобретения
[0005] Использование хлорида кальция ограничивается из-за проблемы коррозии армирующих прутьев армированного бетона, и добавляемое количество нитрита и нитрата может быть большим. Алканоламин и глицерин могут также улучшить начальную прочность при состаривании материала, но необходимо дальнейшее улучшение начальной прочности при состаривании материала.
[0006] Проблема, которая должна решаться с помощью настоящего изобретения, заключается в получении прочности необходимой для извлечения из формы, для формования через более короткое время без уменьшения прочности отвержденной массы гидравлической композиции при 1-2 неделях состаривания материала. То есть, можно улучшить очень раннюю прочность и обеспечить высокую прочность при сжатии посредством отверждения в течение короткого времени, такую как прочность при сжатии через 24 часов после инжектирования воды, например, прочность на сжатие через 5 часов после термического отверждения, и тому подобное, при 20°C.
Средства для решения проблем
[0007] В результате исследований для решения рассмотренных выше проблем, авторы настоящего изобретения обнаружили, что добавка для гидравлической композиции, состоящая из конкретного органического соединения, является пригодной для использования. Согласно настоящему изобретению, предлагаются следующие добавки для гидравлических композиций.
[0008] [1] Добавка для гидравлической композиции для использования в гидравлической композиции, содержащей гидравлическое связующее, где добавка содержит диалканоламин и диэтиленгликоль.
[0009] [2] Добавка для гидравлической композиции согласно [1], где диалканоламин представляет собой диэтаноламин и/или дииизопропаноламин.
[0010] [3] Добавка для гидравлической композиции согласно [1] или [2], где массовое отношение диалканоламина к диэтиленгликолю (диалканоламин/ диэтиленгликоль) находится в пределах от 0,2 до 100.
[0011] [4] Добавка для гидравлической композиции согласно любому из [1]-[3], дополнительно содержащая серную кислоту и/или соединение сульфоновой кислоты.
[0012] [5] Добавка для гидравлической композиции согласно [4], где соединение сульфоновой кислоты представляет собой толуолсульфоновую кислоту или метансульфоновую кислоту.
[0013] [6] Добавка для гидравлической композиции согласно [4] или [5], где молярное отношение амина диалканоламина к кислоте серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты (амин диалканоламина/(кислота серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты)) находится в пределах от 0,1 до 2.
[0014] [7] Добавка для гидравлической композиции согласно любому из [1] - [6], дополнительно содержащая диспергатор.
Воздействие изобретения
[0015] Гидравлическая композиция, приготовленная с использованием добавки по настоящему изобретению, оказывает такое воздействие, что начальная прочность при состаривании материала отвержденной массы, полученной посредством отверждения, увеличивается, и прочность необходимая для извлечения из формы для формования получается через более короткое время без уменьшения прочности отвержденной массы при 1-2 неделях состаривания материала.
Вариант осуществления для осуществления изобретения
[0016] Ниже будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничивается следующими далее вариантами осуществления. Следовательно, необходимо понять, что изменения, модификации, и тому подобное, могут соответствующим образом добавляться к следующим далее вариантам осуществления на основе обычных знаний специалистов в данной области без отклонения от духа настоящего изобретения. В следующих далее примерах, и тому подобное, если не утверждается иного, % означает % масс и части означают части массовые.
[0017] Добавка для гидравлической композиции по этому варианту осуществления настоящего изобретения представляет собой добавку для гидравлической композиции для использования в гидравлической композиции, содержащей гидравлическое связующее, где добавка содержит диалканоламин и диэтиленгликоль.
[0018] Диалканоламин, используемый в качестве добавки для гидравлической композиции по настоящему варианту осуществления (далее, упоминается также как добавка по настоящему варианту осуществления), включает диэтаноламин, дииизопропаноламин, N-алкилдиэтаноламин и N-алкилдииизопропаноламин, из которых диэтаноламин и дииизопропаноламин являются предпочтительными.
[0019] Количество диалканоламина, используемого в добавке по настоящему варианту осуществления, предпочтительно составляет 0,01-1 массовых частей, более предпочтительно, 0,02-0,8 массовых частей, по отношению к 100 массовым частям гидравлического связующего, такого как цемент, и тому подобное.
[0020] Диэтиленгликоль, используемый в добавке по настоящему варианту осуществления, может быть коммерчески доступным как общий промышленный продукт.
[0021] Количество диэтиленгликоля, используемого в добавке по настоящему варианту осуществления, предпочтительно составляет 0,001-1 часть массовую, более предпочтительно, 0,002-0,5 части массовой, по отношению к 100 частям массовым гидравлического связующего, такого как цемент, и тому подобное. Если количество используемого диэтиленгликоля слишком маленькое, он неэффективен, а если оно слишком большое, понижается прочность на сжатие при состаривании материала в течение примерно 1-4 недель.
[0022] Массовое отношение диалканоламина к диэтиленгликолю (диалканоламин/диэтиленгликоль) предпочтительно находится в пределах от 0,2 до 100, более предпочтительно, в пределах от 1 до 50.
[0023] Добавка по настоящему варианту осуществления предпочтительно дополнительно содержит серную кислоту и/или соединение сульфоновой кислоты. Соединения сульфоновой кислоты включают паратолуолсульфоновую кислоту, метансульфоновую кислоту, бензолсульфоновую кислоту, додециобензолсульфоновую кислоту, и тому подобное. Среди них, соединения, выбранные из серной кислоты, паратолуолсульфоновой кислоты и метансульфоновой кислоты являются предпочтительными. Как используется в настоящем документе, термин "A и/или B" означает как "A и B", так и "A или B". Следовательно, добавка по настоящему варианту осуществления может дополнительно содержать серную кислоту, может дополнительно содержать соединение сульфоновой кислоты или может дополнительно содержать серную кислоту и соединение сульфоновой кислоты.
[0024] Объединение диалканоламина с серной кислотой и/или с соединением сульфоновой кислоты означает нейтрализацию диалканоламина серной кислотой и/или соединением сульфоновой кислоты. Молярное отношение диалканоламина к кислоте серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты не является как-либо ограниченным. Однако молярное отношение амина диалканоламина к кислоте серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты (амин диалканоламина/(кислота серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты)) предпочтительно составляет 0,1-2, более предпочтительно, 0,5-1,5.
[0025] Добавка по настоящему варианту осуществления предпочтительно дополнительно содержит диспергатор. Примеры такого диспергатора включают диспергатор на основе нафталина, диспергатор на фенольной основе, диспергатор на основе ароматической сульфоновой кислоты, такой как диспергатор на основе лигнина, и тому подобное, диспергатор на основе поликарбоновой кислоты и диспергатор на основе сложного фосфатного эфира. Среди диспергаторов, с точки зрения обеспечения высокой ранней прочности, диспергаторы на основе нафталина, диспергаторы на основе ароматической сульфоновой кислоты из диспергаторов на основе меламина, и диспергаторы на основе поликарбоновой кислоты, являются предпочтительными, а диспергаторы на основе нафталина и диспергаторы на основе поликарбоновой кислоты являются более предпочтительными.
[0026] В качестве диспергатора на основе нафталина, можно использовать конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (Mighty 150 (торговое наименование), производится Kao Corporation, Polefine 510-AN (торговое наименование), производится Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.) или что-либо подобное. В качестве диспергатора на основе меламина, можно использовать конденсат меламинсульфоновой кислоты и формальдегида (Polefine MF (торговое наименование), производится Takemoto Oil & Fat Co., Ltd., Accelete 100 (торговое наименование), производится Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) или что-либо подобное. В качестве диспергатора на фенольной основе, можно использовать конденсат фенолсульфоната и формальдегида (соединение или что-либо подобное описано в JP-A-S46-104919), конденсат фенолфосфата и формальдегида (соединение описано в JP-A-2012-504695) или что-либо подобное. В качестве диспергатора на основе лигнина можно использовать лигнинсульфонатную соль (San X (торговое наименование), Vanillex (торговое наименование), Pearllex (торговое наименование) или что-либо подобное, производится Nippon Paper Chemical Co., Ltd.).
[0027] В качестве сополимера поликарбоновой кислоты, можно использовать сополимер сложного моноэфира полалкиленгликоля и (мет)акриловой кислоты и карбоновой кислоты, такой как (мет)акриловая кислота; сополимер ненасыщенного спирта, содержащий полиалкиленгликоль и карбоновую кислоту, такую как (мет)акриловая кислота, и тому подобное (например, выложенный патент Японии № 2007-119337); сополимер ненасыщенного спирта, содержащий полалкиленгликоль и дикарбоновую кислоту, такую как малеиновая кислота, и тому подобное; или что-либо подобное. Термин (мет)акриловая кислота означает акриловую кислоту или метакриловую кислоту.
[0028] В качестве сополимера поликарбоновой кислоты можно использовать сополимер, полученный посредством полимеризации мономера, представленного следующей далее формулой (1), и мономера карбоновой кислоты.
[0029]
[Формула 1]
[0030] В Формуле (1),
R1 представляет собой алкенильную группу, содержащую 2-5 атомов углерода, или ненасыщенную ацильную группу, содержащую 3 или 4 атома углерода.
R2 представляет собой атом галогена, алкильную группу, содержащую 1-22 атомов углерода, или алифатическую ацильную группу, содержащую 1-22 атома углерода.
X представляет собой (поли)оксиалкиленовую группу, содержащую среднее молярное количество добавки от 1 до 300, состоящей из оксиалкиленовых групп, содержащих 2-4 атома углерода.
[0031] Алкенильные группы, содержащие 2-5 атомов углерода, из R1 в формуле (1) включают винильную группу, аллильную группу, металлильную группу, 3-бутенильную группу, 2-метил-1-бутенильную группу, 3-метил-1-бутенильную группу, 2-метил-3-бутенильную группу, 3-метил-3-бутенильную группу, и тому подобное. Примеры ненасыщенной ацильной группы, содержащей 3 или 4 атома углерода из R1, включают акрилоильную группу и метакрилоильную группу. Среди них, аллильная группа, металлильная группа, 3-метил-1-бутенильная группа, акрилоильная группа и метакрилоильная группа являются предпочтительными. Можно использовать один или несколько мономеров, представленных Формулой (1).
[0032] Примеры R2 в формуле (1) включают 1) атом галогена, 2) алкильную группу, содержащую 1-22 атома углерода, и 3) алифатическую ацильную группу, содержащую 1-22 атома углерода.
[0033] X в формуле (1) включает полиоксиалкиленовые группы, состоящие из 1-300 единиц (поли)оксиалкилена. Среди них, (поли)оксиалкиленовая группа, состоящая из 1-160 оксиэтиленовых единиц и/или оксипропиленовых единиц, является предпочтительной.
[0034] Примеры мономера карбоновой кислоты, составляющего (со)полимер, включают (мет)акриловую кислоту, кротоновую кислоту, дикарбоновую кислоту, малеиновую кислоту, итаконовую кислоту, фумаровую кислоту, моносукцинат (2-(мет)акрилоилоксиэтил) и их соли. Среди них, (мет)акриловая кислота, малеиновая кислота, соль (мет)акриловой кислоты и малеатная соль являются предпочтительными.
[0035] Примеры соли мономера карбоновой кислоты включают соль щелочного металла, такую как натриевая соль или калиевая соль, соль щелочноземельного металла, такую как соль кальция или соль магния, аммониевую соль, аминовую соль, такую как диэтаноламиновая соль или триэтаноламиновая соль.
[0036] Другие сополимеризуемые мономеры, такие как стирол, акриламид, (мет)аллилсульфоновая кислота (соль), и тому подобное, можно использовать в сочетании, когда получают (со)полимер.
[0037] Добавка по настоящему варианту осуществления используется при приготовлении гидравлической композиции. Например, ее используют, когда приготавливают гидравлическую композицию с использованием гидравлического связующего, содержащего цемент, воду, мелкодисперсный заполнитель, крупный заполнитель, агент AE (для приготовления газобетона), или что-либо подобное.
[0038] Примеры гидравлического связующего включают цемент, мелкодисперсный порошок доменного шлака, зольную пыль, кварцевую пыль, или что-либо подобное. Среди них, предпочтительными являются материалы, содержащие цемент. В качестве цемента, в дополнение к различным портландцементам, таким как обычный портландцемент, быстротвердеющий портландцемент и умеренно термичный портландцемент, можно использовать различные смешанные типы цемента, такие как шлаковый цемент, цемент с добавкой зольной пыли, цемент с добавкой кварцевой пыли, или что-либо подобное.
[0039] В качестве мелкодисперсного заполнителя, можно использовать известный речной песок, горный песок, морской песок, дробленый песок, шлаковый песок или что-либо подобное. Кроме того, в качестве крупного заполнителя можно использовать, известный речной гравий, дробленый камень, легкий заполнитель или что-либо подобное.
[0040] При приготовлении гидравлической композиции можно использовать 1) регуляторы объема воздуха, такие как канифолевое мыло, алкилароматический сульфонат, (простой) алифатический алкилсульфат(ный эфир), сложный алкилфосфатный эфир, и тому подобное, 2) противовспенивающие агенты, такие как агант типа диметилполисилоксана, типа сложного эфира полалкиленгликоля и жирной кислоты, типа минерального масла, типа масла и жира, типа оксиалкилена, типа спирта, типа амида, и тому подобное.
[0041] Когда используют добавку по настоящему варианту осуществления, можно использовать ускоритель коагуляции, замедлитель коагуляции, антикоррозийную присадку, водозащитный агент или что-либо подобное, в сочетании, в диапазоне, соответствующем применению. Способ использования добавки по настоящему варианту осуществления может представлять собой любой способ, такой как способ добавления добавки вместе с водой для замешивания во время приготовления композиции бетона, способ добавления добавки композиции бетона непосредственно после замешивания, или что-либо подобное.
[0042] Является предпочтительным, чтобы добавка по настоящему варианту осуществления представляла собой многофункциональную смесь одножидкостного типа, в которой различные компоненты смешаны заранее.
[0043] На стадии заполнения формы для формования гидравлической композицией с использованием добавки по настоящему варианту осуществления, схватывания гидравлической композиции и ее отверждения, полученная гидравлическая композиция заполняется в форму для формования и отверждается. Примеры форм для формования включают формы для формования для зданий, формы для формования для продуктов на основе бетона, и тому подобное. В качестве способа заполнения гидравлической композиции в форму для формования, можно использовать способ прямого введения гидравлической композиции из смесителя, способ закачки гидравлической композиции в форму для формования с помощью насоса, и тому подобное.
[0044] Можно осуществлять термическое отверждение для ускорения отверждения гидравлической композиции. Термическое отверждение осуществляют посредством выдерживания гидравлической композиции при температуре 40°C или больше и 80°C или меньше.
ПРИМЕРЫ
[0045] В дальнейшем приводятся примеры, и тому подобное, чтобы сделать конфигурацию и воздействие настоящего изобретения более конкретными, но настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. В следующих далее примерах, и тому подобное, если не утверждается иного, % означает % масс и части означают части массовые.
[0046] Приготовление добавок для гидравлических композиций (Примеры 1-14):
Диалканоламин, диэтиленгликоль (DEG), вода после ионного обмена, и тому подобное, смешиваются согласно пропорциям, показанным в Таблице 1, для приготовления водного раствора добавки для гидравлической композиции.
| Категория | Тип добавки | Диалканоламин | DEG | Серная или сульфоновая кислота | Другие ингредиенты | Вода после ионного обмена | A/B | A/C | |||
| Тип | Отношение композиции |
Отношение композиции |
Тип | Отношение композиции |
Тип | Отношение композиции |
(%) | Массовое отношение | Молярное отношение | ||
| (%) | (%) | (%) | (%) | ||||||||
| Пример 1 | AD-1 | DEA | 21,70 | 8,68 | серная кислота | 9,62 | - | - | 60,00 | 2,5 | 0,95 |
| Пример 2 | AD-2 | DEA | 15,45 | 0,77 | PTS | 23,77 | - | - | 60,00 | 20 | 0,85 |
| Пример 3 | AD-3 | DIPA | 24,58 | 1,23 | MSA | 14,19 | - | - | 60,00 | 20 | 0,8 |
| Пример 4 | AD-4 | DEA | 19,86 | 1,99 | MSA | 18,16 | - | - | 60,00 | 10 | 1 |
| Пример 5 | AD-5 | DIPA | 16,45 | 10,28 | MSA | 13,06 | TIPA | 0,21 | 60,00 | 1,6 | 1,1 |
| Пример 6 | AD-6 | DIPA | 30,16 | 1,51 | серная кислота | 8,33 | - | - | 60,00 | 20 | 0,75 |
| Пример 7 | AD-7 | DEA | 23,15 | 0,58 | серная кислота | 16,21 | TEA | 0,06 | 60,00 | 40 | 1,5 |
| Пример 8 | AD-8 | DEA | 24,10 | 8,03 | серная кислота | 7,87 | - | - | 60,00 | 3 | 0,7 |
| Пример 9 | AD-9 | DEA | 27,03 | 5,41 | серная кислота | 7,57 | - | - | 60,00 | 5 | 0,6 |
| Пример 10 | AD-10 | DEA | 39,51 | 0,49 | - | 0,00 | - | - | 60,00 | 80 | - |
| Пример 11 | AD-11 | DEA | 38,10 | 1,90 | - | 0,00 | - | - | 60,00 | 20 | - |
| Пример 12 | AD-12 | DEA | 22,92 | 0,31 | MSA | 16,77 | - | - | 60,00 | 75 | 0,8 |
| Пример 13 | AD-13 | DIPA | 7,77 | 19,43 | MSA | 12,79 | - | - | 60,00 | 0,4 | 1,8 |
| Пример 14 | AD-14 | DEA | 24,34 | 4,87 | серная кислота | 10,79 | - | - | 60,00 | 5 | 0,95 |
[0047]
[Таблица 1]
[0048] В Таблице 1 следующие термины указывают на следующие значения:
DEA: диэтаноламин
DIPA: дииизопропаноламин
DEG: диэтиленгликоль
MSA: метансульфоновая кислота
PTS: паратолуолсульфоновая кислота моногидрат
TEA: триэтаноламин (реагент)
TIPA: триизопропаноламин (реагент)
A/B: массовое отношение диалканоламин/диэтиленгликоль
A/C: молярное отношение амин диалканоламина/(кислота серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты).
[0049] Средневзвешенная молекулярная сополимера (диспергатора), полученного посредством полимеризации, показанного в следующих примерах, измеряется с помощью гель-проникающей хроматографии.
(Условия измерения)
Оборудование: Shodex GPC-101 (производится Showa Denko).
Колонки: OHpak SB-G+SB-806M HQ+SB-806M HQ (производится Showa Denko).
Детектор: дифференциальный рефрактометр (RI)
Элюент: 50 мМ водный раствор нитрата натрия.
Скорость потока: 0,7 мл/мин.
Температура колонки: 40°C
Концентрация образца: раствор в элюенте имеет концентрацию образца 0,5% масс.
Стандартное вещество: полиэтиленоксид, полиэтиленгликоль.
[0050] Приготовление диспергатора (PC-1):
Сначала, 165,5 г воды после ионного обмена, 133,4 г α-метакрилоил-ω-метокси-поли(n=45)оксиэтилены, 22,2 г метакриловой кислоты, 1,6 г 3-меркаптопропионовой кислоты загружают в реакторную емкость, снабженную термометром, мешалкой, капельной воронкой и трубкой для введения азота (ниже используется этот же реактор), и однородно растворяют при перемешивании. После этого, атмосфера реакционной системы, в которой растворяются рассмотренные выше компоненты, заменяется азотом, и температура реакционной системы устанавливается при 65°C на водяной бане. Затем добавляют 27,3 г 1,0% водного раствора перекиси водорода, с последующим выдерживанием при 65°C в течение 6 часов до завершения реакции полимеризации, после этого добавляют 30% водный раствор гидроксида натрия для доведения системы до pH 6, и концентрацию доводят до 40% с помощью воды после ионного обмена для получения реакционной смеси. Средневзвешенная молекулярная масса полученной реакционной смеси, как измерено, составляет 35000. Эту реакционную смесь используют в качестве диспергатора (PC-1).
[0051] Приготовление диспергатора (PC-2):
41,4 г воды после ионного обмена 41,4 г загружают в реакционную емкость, снабженную с термометром, мешалкой, капельной воронкой и трубкой для введения азота, атмосферу заменяют азотом при перемешивании, и температуру реакционной системы устанавливают при 70°C на горячей водяной бане. Водный раствор, в котором 188,0 г α-метакрилоил-ω-метокси-поли(n=130)оксиэтилена, 12,0 г метакриловой кислоты, 2,0 г натрия металлилсульфоната и 4,0 г 3-меркаптопропионовой кислоты растворяют в 188,0 г воды после ионного обмена, добавляют по каплям, в течение 3 часов. В это же время, водный раствор 3,0 г персульфата аммония, растворенного в 26,0 г воды после ионного обмена, добавляют по каплям в течение 4 часов, и после этого, реакционную систему выдерживают при 70°C в течение 1 часа до завершения реакция полимеризации, после этого добавляют 30% водный раствор гидроксида натрия для доведения системы до pH 6, и концентрацию доводят до 40% с помощью воды после ионного обмена для получения реакционной смеси. Средневзвешенная молекулярная масса полученной реакционной смеси, как измерено, составляет 45000. Эту реакционную смесь используют в качестве диспергатора (PC-2).
[0052] Приготовление диспергатора (PC-3):
72,0 г воды после ионного обмена загружают в реакционную емкость, снабженную термометром, мешалкой, капельной воронкой и трубкой для введения азота, атмосферу заменяют азотом, и температуру реакционной системы устанавливают при 70°C на горячей водяной бане. Затем водный раствор 147,7 г α-метакрилоил-ω-гидрокси-оксипропилен поли(n=68)оксиэтилена, 135,0 г воды после ионного обмена, 16,4 г метакриловой кислоты добавляют по каплям в течение 3 часов. В то же время, водный раствор, в котором 2,5 г персульфата натрия растворены в 22,9 г воды после ионного обмена, добавляют по каплям в течение 4 часов. После этого, реакционную систему выдерживают при 70°C в течение 1 часа до завершения реакция полимеризации. После этого, добавляют 30% водный раствор гидроксида натрия для доведения системы до pH 6, и концентрацию доводят до 40% с помощью воды после ионного обмена для получения реакционной смеси. Средневзвешенная молекулярная масса полученной реакционной смеси, как измерено, составляет 50,000. Эту реакционную смесь используют в качестве диспергатора (PC-3).
[0053] Приготовление диспергатора (PC-4):
98,2 г α-(3-метил-3-бутенил)-ω-гидрокси-поли(n=53) оксиэтилена и 117,0 г воды после ионного обмена загружают в реактор, снабженный термометром, мешалкой, капельной воронкой и трубкой для введения азота, и растворяют однородно при перемешивании. После этого, атмосферу реакционной системы, в которой растворяют рассмотренные выше компоненты, заменяют азотом, и температуру реакционной системы устанавливают при 70°C на горячей водяной бане. Затем 7,9 г 3,5% раствора перекиси водорода добавляют по каплям в течение 3 часов, и в это же время, водный раствор, в котором 9,5 г акриловой кислоты растворяют в 47,2 г воды после ионного обмена, добавляют по каплям в течение 3 часов, и в это же время, водный раствор, в котором 0,6 г L-аскорбиновой кислоты и 0,6 г 3-меркаптопропионовой кислоты растворяют в 5,0 г воды после ионного обмена, добавляют по каплям в течение 4 часов. После этого, реакционную систему выдерживают при 70°C в течение 2 часов до завершения реакция полимеризации. После этого, добавляют 30% водный раствор гидроксида натрия для доведения системы до pH 6, и концентрацию доводят до 40% с помощью воды после ионного обмена для получения реакционной смеси. Средневзвешенная молекулярная масса полученной реакционной смеси, как определено, составляет 46000. Эту реакционную смесь используют в качестве диспергатора (PC-4).
[0054] Приготовление гидравлических композиций (Примеры 15-28 и Сравнительные примеры 1-6)
Гидравлическую композицию приготавливают следующим образом. Обычный портландцемент (смешанные вместе три продукта брендов Taiheiyo Cement Corporation, Ube-Mitsubishi Cement Corporation и Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd в равных количествах, и их относительная плотность составляет 3,16), мелкодисперсный заполнитель (песок из водной системы Oigawa River, относительная плотность=2,58) и крупный заполнитель (дробленый камень Okazaki, относительная плотность=2,66) последовательно вводят в 55-л силовой двухшнековый смеситель при отношении, показанном в Таблице 2, и перемешивают в течение 10 секунд. После этого, таким образом, что целевая осадка составляет 18±2,0 см и количество воздуха составляет 2,0% или меньше, добавляют диспергатор и противовспенивающий агент (AFK-2 (торговое наименование), производится Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.) в воду для замешивания в количестве, которое должно составлять 0,005% от цемента, и диспергатор и противовспенивающий агент считаются частью воды для замешивания, которая вводится вместе с водой для замешивания, и замешивают в течение 90 секунд. Результаты приведены в Таблице 3.
[0055]
[Таблица 2]
| Отношение вода/цемент | Доля мелкодисперсного заполнителя | Единичное количество (кг/м3) | |||
| (%) | (%) | Вода | Цемент | Мелкодисперсный заполнитель | Крупный заполнитель |
| 40,0 | 48,1 | 170 | 425 | 846 | 926 |
[0056] Осадка: Гидравлические композиции непосредственно после замешивания измеряются согласно JIS-A1150.
Объем воздуха: Композиции бетона непосредственно после замешивания измеряют согласно JIS-A1128.
Прочность на сжатие: на основе JIS-A1132, бетон заполняют в три формы из цилиндрических оловянных форм для формования образцов бетона (торговое наименование "Summit Mold", производится Sumitomo Corporation, диаметр нижней поверхности формы для формования: 100 мм, высота формы для формования: 200 мм) с помощью способа двухслойной набивки. После этого, бетон отверждается посредством отверждения на воздухе при 20°C в помещении при 20°C. Через двадцать четыре часа после приготовления бетона, отвержденный образец извлекают из формы для формования с получением образца. 24-часовую прочность образцов измеряют на основе JIS-A1108 и определяют среднее значение для трех образцов. Затем другой образец приготавливают таким же образом, как описано выше, извлекают его из формы для формования таким же образом, а затем отверждают в воде при 20°C в течение 14 дней, а затем измеряют 14-дневную прочность образца на основе JIS-A1108 и получают среднее значение для трех образцов.
[0057] Прочность на сжатие после термического отверждения: на основе JIS-A1132, бетон заполняют в три формы из цилиндрических оловянных форм для формования образцов бетона (производится Sumitomo Corporation под торговым наименованием "Summit Mold", диаметр нижней поверхности формы для формования: 100 мм, и высота формы для формования: 200 мм) с помощью способа двухслойной набивки. Затем верх заполненного бетона разравнивается и покрывается сверху полиэтиленовой оберткой. Образцы отверждаются на воздухе (20°C) в течение 2 часов после инжектирования воды, затем переносятся в термостат, нагретый до 65°C, и дополнительно отверждаются в течение 3 часов. После заданного времени отверждения, отвержденные образцы извлекают из формы для формования с получением образцов. 5-часовую прочность образцов измеряют на основе JIS-A1108 и определяют среднее значение для 3 образцов. Результаты показаны в Таблице 3.
[0058]
[Таблица 3]
| Категория | Тип диспергирующего агента | Доля добавления | Тип добавки |
Доля добавления | Осадка | Объем воздуха | 24-часовая прочность | 14-дневная прочность | 5-часовая прочность |
| (стандартное отверждение) | (стандартное отверждение) | (термическое отверждение) | |||||||
| (Cx%) | (Cx%) | (см) | (%) | (Н/мм2) | (Н/мм2) | (Н/мм2) | |||
| Пример 15 | PC-2 | 0,300 | AD-1 | 0,647 | 18,2 | 1,5 | 14,1 | 62,8 | 5,49 |
| Пример 16 | PC-3 | 0,300 | AD-2 | 0,814 | 18 | 1,6 | 14,3 | 62,4 | 5,32 |
| Пример 17 | PC-3 | 0,300 | AD-3 | 0,504 | 18,5 | 1,7 | 13,9 | 62,5 | 5,54 |
| Пример 18 | PC-4 | 0,300 | AD-4 | 0,486 | 18,1 | 1,5 | 14,0 | 62,1 | 5,58 |
| Пример 19 | PC-2 | 0,300 | AD-5 | 0,332 | 18,6 | 1,3 | 14,1 | 62,9 | 5,43 |
| Пример 20 | PC-4 | 0,300 | AD-6 | 1,728 | 18,9 | 1,4 | 14,1 | 63,0 | 5,21 |
| Пример 21 | PC-2 | 0,300 | AD-7 | 1,245 | 18,1 | 1,4 | 14,0 | 62,5 | 5,34 |
| Пример 22 | PC-3 | 0,300 | AD-8 | 0,370 | 17,6 | 1,8 | 14,1 | 61,9 | 5,46 |
| Пример 23 | PC-2 | 0,300 | AD-9 | 0,506 | 17,9 | 1,4 | 13,8 | 62,8 | 5,38 |
| Пример 24 | PC-1 | 0,300 | AD-10 | 0,263 | 18 | 1,3 | 14,1 | 62,6 | 4,96 |
| Пример 25 | PC-1 | 0,300 | AD-11 | 0,654 | 18,6 | 1,7 | 13,9 | 62,4 | 4,92 |
| Пример 26 | PC-1 | 0,300 | AD-12 | 0,515 | 17,5 | 1,6 | 13,8 | 62,1 | 4,84 |
| Пример 27 | PC-2 | 0,300 | AD-13 | 0,205 | 17,5 | 1,6 | 13,6 | 61,0 | 4,56 |
| Пример 28 | NA | 1,000 | AD-1 | 0,230 | 17,8 | 1,7 | 14,3 | 62,0 | 4,71 |
| Сравнительный пример 1 | PC-1 | 0,300 | - | 0,230 | 17,5 | 1,7 | 11,3 | 62,6 | 3,98 |
| Сравнительный пример 2 | PC-1 | 0,300 | DEA | 0,100 | 18,3 | 1,5 | 13,2 | 58,1 | 4,30 |
| Сравнительный пример 3 | PC-1 | 0,300 | TEA | 0,100 | 18,1 | 1,9 | 14,0 | 58,1 | 3,82 |
| Сравнительный пример 4 | PC-1 | 0,300 | Серная кислота | 0,100 | 18 | 1,4 | 11,8 | 62,5 | 4,19 |
| Сравнительный пример 5 | PC-1 | 0,300 | MSA | 0,150 | 17,8 | 1,5 | 12,0 | 62,9 | 4,26 |
| Сравнительный пример 6 | PC-1 | 0,300 | DEG | 2,000 | 18,2 | 1,5 | 14,0 | 54,7 | 4,54 |
[0059] В Таблице 3 следующие термины указывают на следующие значения: описание таких же терминов, как показано в Таблице 1, будет опущено. В Сравнительных примерах 2-6 каждая добавка используется в качестве реагента.
Доля добавления: Доля добавления (%), как она есть, по отношению к цементу.
NA: Конденсат нафталинсульфоната и формальдегида (Polefine 510-AN (торговое наименование), производится Takemoto Oil & Fat Co., Ltd. концентрация 40%).
[0060]
(Результаты)
В Примерах 15-28 подтверждается, что использование добавки, содержащей диалканоламин и диэтиленгликоль, показывает более высокое значение всех параметров, 24-часовой прочности, 14-дневной прочности и 5-часовой прочности, чем в Сравнительных примерах 1-6.
Промышленное применение
[0061] Добавка для гидравлической композиции по настоящему изобретению может использоваться как добавка при приготовлении гидравлической композиции.
1. Добавка для гидравлической композиции для использования в гидравлической композиции, содержащей гидравлическое связующее, где добавка содержит диалканоламин и диэтиленгликоль,
где диалканоламин представляет собой диэтаноламин и/или дииизопропаноламин, и
где массовое отношение указанного диалканоламина к указанному диэтиленгликолю (диалканоламин/ диэтиленгликоль) находится в интервале от 0,2 до 100.
2. Добавка для гидравлической композиции по п.1, дополнительно содержащая серную кислоту и/или соединение сульфоновой кислоты.
3. Добавка для гидравлической композиции по п.2, где соединение сульфоновой кислоты представляет собой толуолсульфоновую кислоту или метансульфоновую кислоту.
4. Добавка для гидравлической композиции по п.2 или 3, где молярное отношение амина диалканоламина к кислоте серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты (амин диалканоламина/(кислота серной кислоты и соединения сульфоновой кислоты)) находится в интервале от 0,1 до 2.
5. Добавка для гидравлической композиции по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая диспергатор.
