ДИСПЕРГИРУЮЩИЙ АГЕНТ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ Российский патент 2015 года по МПК C04B24/12 C04B24/22 C04B28/02 C08G10/02 C04B103/32 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к диспергирующему агенту для гидравлической композиции.

Уровень техники, предшествующий данному изобретению

Диспергирующие агенты для гидравлической композиции представляют собой химические добавки и используются для диспергирования цементных частиц, посредством чего уменьшается удельное количество воды, необходимое для достижения требуемой осадки и улучшается удобоукладываемость и т.п. свойства гидравлической композиции. Имеются общеизвестные диспергирующие агенты, включающие нафталиновые диспергирующие агенты, такие как конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, диспергирующие агенты на базе поликарбоновой кислоты, такие как сополимер карбоновой кислоты и мономера, имеющего алкиленгликолевую цепь, и меламиновые диспергирующие агенты, такие как конденсат меламинсульфоновой кислоты и формальдегида.

Нафталиновый диспергирующий агент, с одной стороны, обычно имеет лучшие свойства, чем диспергирующие агенты на базе поликарбоновой кислоты и меламиновые диспергирующие агенты, поскольку он проявляет меньшее изменение в эффекте придания подвижности при различиях, например, в материале и температуре, делает возможным получение гидравлической композиции, обладающей сравнительно низкой вязкостью, и является более удобным в применении при приготовлении гидравлической композиции. С другой стороны, нафталиновый диспергирующий агент склонен к образованию гидравлической композиции, ухудшенной в отношении сохранения подвижности и прочности затвердевшего изделия через 24 часа или 7 дней по сравнению с диспергирующими агентами на базе поликарбоновой кислоты. Хотя применение замедлителя схватывания, такого как глюконовая кислота, вместе с нафталиновым диспергирующим агентом может улучшить сохранение подвижности гидравлической композиции, замедлитель схватывания задерживает инициирование затвердевания, и гидравлическая композиция имеет пониженную прочность после затвердевания в течение 24 часов.

Применение аминового соединения является одним из известных способов увеличения прочности затвердевшего изделия из гидравлической композиции после затвердевания в течение 24 часов или 7 дней. Например, JP-A 2007-31166 описывает способ добавления кислого жидкого ускорителя схватывания, содержащего алюминий, серу и алканоламин, порошковый сульфат алюминия и одно или несколько неорганических соединений, выбранных из группы, содержащей сульфаты, алюминаты и гидроксиды, к цементному бетону для того, чтобы получить материал, наносимый набрызгом, обладающий низким содержанием щелочи и проявляющий высокое нарастание начальной прочности. В примерах этого патента диэтаноламин и пластифицирующая добавка на базе нафталинсульфоновой кислоты используются в качестве алканоламина и диспергирующего агента для цемента, соответственно.

JP-B 2000-511151 (WO-A 97/019032) описывает многофункциональную добавку для гидравлической цементной композиции, содержащую ускоритель схватывания, который является солью щелочного или щелочноземельного металла и органической или неорганической кислоты, и поверхностно-активное вещество на базе жирной кислоты и аминосульфоновой кислоты для того, чтобы предоставить многофункциональную добавку, обладающую свойством ускорения схватывания гидравлической композиции и вовлечения воздуха. Этот патент также описывает добавку к композиции, дополнительно содержащую пластифицирующую добавку, содержащую соль щелочного или щелочноземельного металла и лигносульфоновой кислоты, поликарбоновой кислоты, конденсата нафталинсульфоновой кислоты, конденсата меламинсульфоновой кислоты, гидроксилированной карбоновой кислоты, или углеводород, и добавку к композиции, дополнительно содержащую агент для повышения начальной прочности, содержащий алканоламин.

Этот патент описывает предпочтительные примеры добавки, включающие триэтаноламин или триизопропаноламин в качестве алканоламина и лигносульфат кальция в качестве пластифицирующей добавки.

JP-A 2002-145651 описывает гидравлическую композицию, образованную из материалов, полученных из отходов, таких как зола от сжигания коммунально-бытовых твердых отходов или осадка сточных вод, и цементную композицию, содержащую данную гидравлическую композицию и агент для повышения прочности, такой как алканоламин. JP-B 2011-515323 описывает цементную композицию на базе белита-сульфоалюмината кальция-феррита (BCSAF), содержащую клинкер BCSAF и алканоламин.

Сущность изобретения

Данное изобретение относится к диспергирующему агенту для гидравлической композиции, содержащему алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, в котором массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0.

Данное изобретение относится к водному раствору диспергирующего агента для гидравлической композиции, содержащему диспергирующий агент для гидравлической композиции по п.1 или 2 и воду, где в данном водном растворе содержание алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, составляет от 0,1 до 30% по массе и содержание конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет от 0,3 до 50% по массе.

Данное изобретение относится к гидравлической композиции, содержащей алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду, в которой гидравлический порошковый материал содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 6,0% по массе, и массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0.

Данное изобретение относится к применению алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида для добавления их к гидравлической композиции при массовом отношении алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) от 0,01 до 2,0 для улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции.

Данное изобретение относится к способу улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции, включающему добавление алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида к гидравлической композиции при массовом отношении алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) от 0,01 до 2,0.

Подробное описание изобретения

Было найдено, что применение диэтаноламина или триизопропаноламина в качестве аминового соединения для повышения начальной прочности в комбинации с нафталиновым диспергирующим агентом, как описано в примерах в JP-A 2007-31166 и композиционных примерах в JP-B 2000-511151, уменьшает сохранение подвижности гидравлической композиции по сравнению с гидравлической композицией, полученной при применении лишь нафталинового диспергирующего агента. Ни JP-A2002-145651, ни JP-B 2011-515323 не описывает снижение в сохранении подвижности гидравлической композиции.

Данное изобретение предоставляет диспергирующий агент для гидравлической композиции, улучшающий как сохранение подвижности, так и начальную прочность при затвердевании гидравлической композиции, содержащей конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида в качестве диспергирующего агента.

Авторы данного изобретения нашли, что комбинация конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида и определенного алкилдиэтаноламина при заданном массовом отношении улучшает сохранение подвижности гидравлической композиции в большей степени, чем применение лишь нафталинового диспергирующего агента.

Механизм действия комбинации конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида и определенного алкилдиэтаноламина при заданном массовом отношении, улучшающий сохранение подвижности, неизвестен, однако предполагается следующим.

Известно, что аминовые соединения, такие как триэтаноламин, увеличивают прочность гидравлической композиции при затвердевании. Это может быть обусловлено действием этих соединений, промотирующих гидратацию минералов в гидравлическом порошковом материале, что ускоряет рост кристаллов, посредством чего увеличивается прочность при затвердевании. Ускорение роста кристаллов делает гидравлический порошковый материал быстроотверждаемым. Гидравлическая композиция, соответственно, проявляет пониженную подвижность уже через 15 минут после перемешивания. Однако определенный алкилдиэтаноламин в соответствии с данным изобретением может способствовать уплотнению кристаллов, образованных гидратацией минералов в гидравлическом порошковом материале и увеличивать прочность гидравлической композиции при затвердевании независимо от скорости схватывания гидравлического порошкового материала на начальной стадии. В дополнение к этому, определенный алкилдиэтаноламин может хелатировать ионы кальция в гидравлической композиции, вызывая соответствующее увеличение сульфатных ионов в гидравлической композиции, регулируя, тем самым, адекватным образом скорость адсорбции конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида на гидравлическом порошковом материале, что приводит к улучшенному сохранению подвижности.

В соответствии с данным изобретением, диспергирующий агент для гидравлической композиции, улучшающий как сохранение подвижности, так и начальную прочность при затвердевании гидравлической композиции, содержит конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида.

<Алкилдиэтаноламин>

Примеры алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, или N-алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, в соответствии с данным изобретением включают N-метилдиэтаноламин, N-этилдиэтаноламин и N-н-пропилдиэтаноламин. Применение комбинации алкилдиэтаноламина и конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида при заданном массовом отношении может улучшить сохранение подвижности гидравлической композиции, наряду с увеличением величин прочности гидравлической композиции после затвердевания в течение 24 часов и 7 дней. Алкилдиэтаноламины, имеющие 4 атома углерода или более, склонны быть менее эффективными для увеличения прочности гидравлической композиции при затвердевании. С точки зрения улучшения сохранения подвижности и прочности гидравлической композиции при затвердевании, предпочтительными являются N-метилдиэтаноламин и N-этилдиэтаноламин, и более предпочтительным является N-метилдиэтаноламин.

Алкилдиэтаноламин в соответствии с данным изобретением может быть коммерческим продуктом. Для увеличения растворимости в воде алкилдиэтаноламин может быть использован в форме соли. Примеры соли включают сульфат, ацетат, лактат, хлорид, формиат, карбонат, силикат и их смеси. С увеличением растворимости в воде алкилдиэтаноламин становится удобным в обращении. Когда алкилдиэтаноламин в соответствии с данным изобретением используют в форме соли, ссылки в данном документе ниже на массу, например, на величины содержания, означают не массу самой соли алкилдиэтаноламина, а величину, рассчитанную на амин.

<Конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида>

С точки зрения улучшения подвижности гидравлической композиции, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида в соответствии с данным изобретением предпочтительно имеет среднемассовую молекулярную массу не более чем 200000, более предпочтительно не более чем 100000, еще более предпочтительно не более чем 80000, еще более предпочтительно не более чем 50000 и даже еще более предпочтительно не более чем 20000. С той же самой точки зрения, среднемассовая молекулярная масса также составляет предпочтительно не менее чем 1000, более предпочтительно не менее чем 3000, еще более предпочтительно не менее чем 4000 и даже еще более предпочтительно не менее чем 5000. Суммируя вышеуказанное, среднемассовая молекулярная масса составляет предпочтительно от 1000 до 200000, более предпочтительно от 3000 до 100000, еще более предпочтительно от 4000 до 80000, еще более предпочтительно от 5000 до 50000 и даже еще более предпочтительно от 5000 до 20000. Конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида может быть использован в кислой форме или в нейтрализованной форме.

Например, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида получают конденсацией нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида. Полученный конденсат может быть нейтрализован. Нерастворимые в воде побочные продукты, образованные вследствие нейтрализации, могут быть удалены. Конкретный процесс является таким как изложено ниже. Для получения нафталинсульфоновой кислоты, 1 моль нафталина приводят в реакционное взаимодействие с 1,2 до 1,4 моля серной кислоты в течение от 2 до 5 часов при температуре от 150 до 165°C, чтобы получить сульфированный продукт. Результирующий сульфированный продукт конденсируют с формальдегидом посредством добавления по каплям формалина в таком количестве, которое соответствует от 0,95 до 0,99 моля формальдегида на моль сульфированного продукта, в течение от 3 до 6 часов при температуре от 85 до 95°C и, после добавления по каплям, реакционного взаимодействия при температуре от 95 до 105°C. Результирующий водный раствор конденсированного продукта является высококислым и может быть подвергнут стадии нейтрализации с добавлением воды и нейтрализатора при температуре от 80 до 95°C для того, чтобы предотвратить коррозию металла резервуара для хранения или т.п. Нейтрализатор предпочтительно добавляют в молярном количестве от 1,0 до 1,1 раза по отношению к нафталинсульфоновой кислоте и непрореагировавшей серной кислоте. Нерастворимые в воде побочные продукты, образованные вследствие нейтрализации, удаляют, предпочтительно фильтрацией. Посредством этих стадий получают водный раствор водорастворимой соли конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида. Данный водный раствор может быть использован в качестве раствора диспергирующего агента сам по себе или в комбинации с алкилдиэтаноламином, чтобы быть использованным в качестве водного раствора диспергирующего агента по данному изобретению. Концентрация конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида в данном водном растворе, которая может варьироваться в соответствии с видом применения, с точки зрения баланса между способностью к диспергированию гидравлического порошкового материала и удобством в обращении в зависимости от вязкости водного раствора, составляет предпочтительно от 0,3 до 50% по массе, более предпочтительно от 5 до 45% по массе и еще более предпочтительно от 30 до 45% по массе. Водный раствор может быть высушен и измельчен, чтобы получить порошок соли конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, если это необходимо. Данный порошок может быть использован в качестве порошка диспергирующего агента сам по себе или в комбинации с алкилдиэтаноламином, чтобы быть использованным в качестве диспергирующего агента по данному изобретению. Сушка и измельчение могут быть выполнены посредством сушки распылением, сушки в барабане или сушки сублимацией или т.п.

<Диспергирующий агент для гидравлической композиции>

Диспергирующий агент для гидравлической композиции по данному изобретению содержит алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида. Массовое отношение алкилдиэтаноламина [далее в данном документе также называемого компонентом (A)] к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида [далее в данном документе также называемого компонентом (B)], компонент (A)/компонент (B), составляет от 0,01 до 2,0, более предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2, более предпочтительно от 0,03 до 0,5, более предпочтительно от 0,03 до 0,3, более предпочтительно от 0,08 до 0,3 и даже еще более предпочтительно от 0,15 до 0,3. С точки зрения улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции, массовое отношение предпочтительно находится в этом интервале. С точки зрения прочности после затвердевания гидравлической композиции в течение 24 часов, массовое отношение компонент (A)/компонент (B) составляет предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2 и еще более предпочтительно от 0,20 до 1,2.

Диспергирующий агент для гидравлической композиции по данному изобретению может быть использован в твердой форме, такой как порошок или гранулы, или в виде жидкости или пасты, полученной растворением или диспергированием в растворителе. Среди этих форм предпочтительной является жидкая форма в виде однородного раствора, и более предпочтительной является форма водного раствора, поскольку водный раствор является однородной жидкостью, обладающей регулируемой вязкостью. Диспергирующий агент в форме однородного водного раствора, обладающего низкой вязкостью, может быть использован в качестве однокомпонентного материала, который является удобным в обращении. В случаях использования диспергирующего агента в форме водного раствора, водный раствор содержит компонент (A) в количестве от 0,1 до 30% по массе, предпочтительно от 0,5 до 30% по массе, более предпочтительно от 0,8 до 25% по массе и еще более предпочтительно от 0,8 до 10% по массе. Водный раствор содержит компонент (B) в количестве от 0,3 до 50% по массе, предпочтительно от 3 до 45% по массе, более предпочтительно от 6 до 45% по массе и еще более предпочтительно от 7 до 40% по массе. В случаях водного раствора, содержание воды составляет предпочтительно от 20 до 99,6% по массе, более предпочтительно от 25 до 96,5% по массе, более предпочтительно от 30 до 93,2% по массе, более предпочтительно от 40 до 93,2% по массе, более предпочтительно от 50 до 92,2% по массе и еще более предпочтительно от 60 до 90% по массе. Общее содержание компонентов (A) и (B) составляет предпочтительно от 0,4 до 80% по массе, более предпочтительно от 3,5 до 75% по массе, еще более предпочтительно от 6,8 до 70% по массе, еще более предпочтительно от 7,8 до 50% по массе и даже еще более предпочтительно от 10 до 40% по массе. В случаях использования диспергирующего агента в жидкой форме, используемым растворителем может быть вода или органический растворитель.

Диспергирующий агент для гидравлической композиции может дополнительно содержать другие химические агенты, такие как диспергирующую добавку, воздухововлекающий агент (AE агент), противовспенивающий агент, загуститель, агент, ускоряющий затвердевание, замедлитель схватывания, и т.п., в дополнение к компонентам (A) и (B), если это необходимо.

<Гидравлическая композиция>

Гидравлическая композиция по данному изобретению содержит алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода [компонент (A)], конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида [компонент (B)], гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду. Массовое отношение воды к гидравлическому порошковому материалу [массовое отношение воды к гидравлическому порошковому материалу в гидравлической композиции, обычно представляемое как W/P и также как W/C, когда порошковым материалом является цемент] составляет предпочтительно от 0,20 до 0,50. С точки зрения начальной подвижности и прочности гидравлической композиции при затвердевании, массовое отношение составляет более предпочтительно от 0,25 до 0,48 и еще более предпочтительно от 0,30 до 0,46. Могут быть использованы алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида в диспергирующем агенте, которые являются такими же, что и в вышеприведенном описании.

Добавление компонентов (A) и (B) в соответствии с данным изобретением к композиции, содержащей гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду, может улучшить сохранение подвижности композиции, что приводит к гидравлической композиции, которая обладает малой степенью ухудшения качества дисперсии со временем и является удобной в обращении. Компоненты (A) и (B) могут быть добавлены посредством предварительного смешивания их одного с другим и последующего их добавления к композиции, содержащей гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду. Они могут быть в качестве альтернативы добавлены отдельно один от другого. Они могут быть добавлены в качестве содержащего их диспергирующего агента.

Гидравлический порошковый материал, используемый в гидравлической композиции по данному изобретению, представляет собой порошковый материал, обладающий способностью к затвердеванию посредством гидратации, включая цементы и гипсы. Предпочтительно используемым являются цементы, такие как обыкновенный портландцемент, белитовый цемент, портландцемент с умеренной экзотермией, быстротвердеющий портландцемент, сверхбыстротвердеющий портландцемент, сульфатоустойчивый портландцемент и кладочный цемент. Эти цементы могут быть смешаны с доменным шлаком, золой-уносом, кремнеземной пылью, каменной мукой (порошком карбоната кальция) и т.п.

Алкилдиэтаноламин в соответствии с данным изобретением, как предполагается, действует на SO₃ и алюминатные фазы (C₃A и C₄A), которые являются минералами, в гидравлическом порошковом материале. Поэтому, для повышения прочности после затвердевания гидравлической композиции по данному изобретению в течение 24 часов гидравлический порошковый материал, используемый в гидравлической композиции, предпочтительно содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 6,0% по массе, более предпочтительно от 0,8 до 4,5% по массе и еще более предпочтительно от 1,0 до 4,0% по массе. С той же самой точки зрения, отношение количества SO₃ в гидравлическом порошковом материале к общему количеству C₃A и C₄AF в гидравлическом порошковом материале составляет, как представлено в виде SO₃/(общее количество C₃A и C₄AF)×100, предпочтительно от 3,5 до 46, более предпочтительно от 6,0 до 35 и еще более предпочтительно от 8,0 до 32. Данная величина представляет собой отношение количества SO₃ к общему количеству алюминатных фаз в гидравлическом порошковом материале.

С точки зрения сохранения подвижности гидравлической композиции по данному изобретению, гидравлический порошковый материал, используемый в гидравлической композиции, предпочтительно содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 4,5% по массе и более предпочтительно от 2,0 до 3,8% по массе. С той же самой точки зрения, отношение количества SO₃ в гидравлическом порошковом материале к общему количеству C₃A и C₄AF в гидравлическом порошковом материале составляет, как представлено в виде (SO₃)/(общее количество C₃A и C₄AF)×100, предпочтительно от 3,5 до 35 и более предпочтительно от 15 до 28. Данное отношение представляет собой отношение количества SO₃ к общему количеству алюминатных фаз в гидравлическом порошковом материале.

Гидравлическая композиция по данному изобретению содержит заполнитель. Примеры заполнителя включают мелкие заполнители, такие как песок, и крупные заполнители, такие как гравий. Гидравлическую композицию получают добавлением песка или песка и гравия в качестве заполнителя или заполнителей к гидравлическому порошковому материалу. Полученный посредством этого конечный продукт обычно называют строительным раствором или бетоном. Гидравлическая композиция по данному изобретению применима для бетонных продуктов, используемых в любых областях, включая строительный раствор, товарный бетон и вибростойкий бетон, а также наливной бетон, огнестойкий бетон, штукатурный раствор, гипсовый раствор, легкий и тяжелый бетоны, воздухововлекающий агент, бетон для ремонта, бетон раздельной укладки, бетон для подводной укладки, цементный раствор, бетон для улучшения грунта и холодный бетон.

В гидравлической композиции по данному изобретению общее количество компонентов (A) и (B) составляет предпочтительно от 0,001 до 10 частей по массе, более предпочтительно от 0,01 до 5,0 частей по массе, еще более предпочтительно от 0,05 до 2,0 частей по массе, еще более предпочтительно от 0,2 до 1,0 части по массе и даже еще более предпочтительно от 0,3 до 0,6 части по массе на 100 частей по массе гидравлического порошкового материала. Для повышения прочности после затвердевания в течение 24 часов количество компонента (A) составляет предпочтительно от 0,0005 до 4,5 части по массе, более предпочтительно от 0,005 до 2,25 части по массе, более предпочтительно от 0,008 до 1,0, более предпочтительно от 0,015 до 0,8, более предпочтительно от 0,03 до 0,5 и еще более предпочтительно от 0,05 до 0,3 части по массе на 100 частей по массе гидравлического порошкового материала. С точки зрения сохранения подвижности гидравлической композиции данное количество составляет предпочтительно от 0,005 до 1,0 части по массе, более предпочтительно от 0,015 до 0,5 части по массе, еще более предпочтительно от 0,03 до 0,2 части по массе, и даже еще более предпочтительно от 0,08 до 0,15 части по массе на 100 частей по массе гидравлического порошкового материала. С точки зрения подвижности гидравлической композиции количество компонента (B) составляет предпочтительно от 0,005 до 9 частей по массе, более предпочтительно от 0,05 до 4,5 части по массе, еще более предпочтительно от 0,1 до 3 частей по массе, и даже еще более предпочтительно от 0,3 до 0,5 части по массе на 100 частей по массе гидравлического порошкового материала.

В гидравлической композиции по данному изобретению для улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции, массовое отношение компонентов (A) к (B), компонент (A)/компонент (B), составляет от 0,01 до 2,0, предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2, более предпочтительно от 0,03 до 0,5, более предпочтительно от 0,03 до 0,3, более предпочтительно от 0,08 до 0,3 и еще более предпочтительно от 0,15 до 0,3. Для улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции массовое отношение предпочтительно находится в данном интервале. С точки зрения прочности после затвердевания в течение 24 часов, массовое отношение составляет предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2 и еще более предпочтительно от 0,20 до 1,2.

В гидравлической композиции по данному изобретению содержание заполнителей (общее количество мелких и крупных заполнителей) составляет предпочтительно от 1600 до 2000 кг и более предпочтительно от 1650 до 1950 кг на кубический метр гидравлической композиции. Содержание гидравлического порошкового материала составляет предпочтительно от 250 до 800 кг, и более предпочтительно от 280 до 700 кг на кубический метр гидравлической композиции. Содержание воды составляет предпочтительно от 100 до 200 кг и более предпочтительно от 110 до 195 кг на кубический метр гидравлической композиции.

В случаях гидравлической композиции по данному изобретению, содержащей лишь мелкий заполнитель в качестве заполнителя, количество мелкого заполнителя составляет предпочтительно от 100 до 350 частей по массе, более предпочтительно от 100 до 300 частей по массе и еще более предпочтительно от 150 до 300 частей по массе на 100 частей по массе гидравлического порошкового материала.

Гидравлическая композиция по данному изобретению может быть использована в качестве материала для бетонных конструкций и бетонных изделий. Гидравлическая композиция по данному изобретению имеет увеличенную прочность на сжатие после затвердевания в течение 24 часов и 7 дней после контактирования с водой, и, даже когда она смешана с гидравлическим порошковым материалом, имеющим низкую прочность при затвердевании на ранней стадии его твердения после контактирования с водой, (например, доменным шлаком, золой-уносом, или известняком), может иметь прочность на сжатие после затвердевания в течение 24 часов и 7 дней после контактирования с водой, эквивалентную или выше прочности гидравлической композиции без компонента (A) и/или компонента (B).

Гидравлическая композиция по данному изобретению имеет более высокое сохранение подвижности, чем гидравлическая композиция, полученная лишь из конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, наряду с тем, что сохраняется удобное обращение с применением конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида. Поэтому она может быть избавлена от ограничений по времени для литья в форму. Кроме того, гидравлическая композиция по данному изобретению делает возможным получение затвердевшего изделия, обладающего увеличенной прочностью на сжатие после затвердевания в течение 24 часов и 7 дней после контактирования с водой.

Аспекты данного изобретения будут теперь описаны ниже:

<1> диспергирующий агент для гидравлической композиции, содержащий алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, в котором массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0;

<2> диспергирующий агент для гидравлической композиции в соответствии с <1>, в котором алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, представляет собой соединение, выбранное из N-метилдиэтаноламина и N-этилдиэтаноламина;

<3> диспергирующий агент для гидравлической композиции в соответствии с <1>, в котором алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, является N-метилдиэтаноламином;

<4> диспергирующий агент для гидравлической композиции в соответствии с любым пунктом с <1> по <3>, в котором массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2, более предпочтительно от 0,03 до 0,5, более предпочтительно от 0,03 до 0,3, более предпочтительно от 0,08 до 0,3 и еще более предпочтительно от 0,15 до 0,3;

<5> диспергирующий агент для гидравлической композиции в соответствии с любым пунктом с <1> по <3>, в котором массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2 и еще более предпочтительно от 0,20 до 1,2;

<6> водный раствор диспергирующего агента для гидравлической композиции в соответствии с любым пунктом с <1> по <5>, содержащий диспергирующий агент и воду, в котором содержание алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, составляет от 0,1 до 30% по массе, и содержание конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет от 0,3 до 50% по массе в расчете на массу раствора;

<7> водный раствор в соответствии с <6>, в котором содержание алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, составляет предпочтительно от 0,5 до 30% по массе, более предпочтительно от 0,8 до 25% по массе и еще более предпочтительно от 0,8 до 10% по массе в расчете на массу раствора;

<8> водный раствор в соответствии с <6> или <7>, в котором содержание конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет предпочтительно от 3 до 45% по массе, более предпочтительно от 6 до 45% по массе и еще более предпочтительно от 7 до 40% по массе в расчете на массу раствора;

<9> водный раствор в соответствии с любым пунктом с <6> по <8>, в котором содержание воды составляет от 20 до 99,6% по массе, предпочтительно от 25 до 96,5% по массе, более предпочтительно от 30 до 93,2% по массе, еще более предпочтительно от 40 до 93,2% по массе, еще более предпочтительно от 50 до 92,2% по массе и даже еще более предпочтительно от 60 до 90% по массе в расчете на массу раствора;

<10> гидравлическая композиция, содержащая алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду, в которой содержание SO₃ составляет от 0,5 до 6,0% по массе, и массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0;

<11> гидравлическая композиция в соответствии с <10>, в которой алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, является N-метилдиэтаноламином;

<12> гидравлическая композиция в соответствии с <10> или <11>, в которой отношение количества SO₃ в гидравлическом порошковом материале к общему количеству C₃A и C₄AF в гидравлическом порошковом материале составляет, как представлено SO₃/(общее количество C₃A и C₄AF)×100, от 3,5 до 46;

<13> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <12>, в которой отношение количества SO₃ в гидравлическом порошковом материале к общему количеству C₃A и C₄AF в гидравлическом порошковом материале составляет, как представлено SO₃/(общее количество C₃A и C₄AF)×100, предпочтительно от 6,0 до 35 и более предпочтительно от 8,0 до 32;

<14> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <13>, в которой гидравлический порошковый материал предпочтительно содержит SO₃ в количестве предпочтительно от 0,5 до 6,0% по массе, более предпочтительно от 0,8 до 4,5% по массе и еще более предпочтительно от 1,0 до 4,0% по массе;

<15> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <14>, в которой массовое отношение воды к гидравлическому порошковому материалу, вода/гидравлический порошковый материал, составляет от 0,20 до 0,50;

<16> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <14>, в которой массовое отношение воды к гидравлическому порошковому материалу, вода/гидравлический порошковый материал, составляет предпочтительно от 0,25 до 0,48 и более предпочтительно от 0,30 до 0,46;

<17> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <16>, в которой массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2, более предпочтительно от 0,03 до 0,5, более предпочтительно от 0,03 до 0,3, более предпочтительно от 0,08 до 0,3 и еще более предпочтительно от 0,15 до 0,3;

<18> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <16>, в которой массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет предпочтительно от 0,02 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2 и еще более предпочтительно от 0,20 до 1,2;

<19> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <18>, в которой содержание SO₃ в гидравлическом порошковом материале составляет предпочтительно от 0,8 до 4,5% по массе и более предпочтительно от 1,0 до 4,0% по массе; и

<20> гидравлическая композиция в соответствии с любым пунктом с <10> по <19>, в которой общее количество компонентов (A) и (B) составляет от 0,001 до 10 частей по массе, предпочтительно от 0,01 до 5,0 частей по массе, более предпочтительно от 0,05 до 2,0 частей по массе, еще более предпочтительно от 0,2 до 1,0 частей по массе, и даже еще более предпочтительно от 0,3 до 0,6 частей по массе на 100 частей по массе гидравлического порошкового материала.

Примеры

Представленные ниже примеры демонстрируют данное изобретение. Примеры предназначены для иллюстрирования данного изобретения и не ограничивают данное изобретение.

[Пример 1 и Сравнительный пример 1]

<Пример приготовления 1: Приготовление конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида>

В реактор, снабженный мешалкой, помещали 1 моль нафталина и нагревали до 120°C. 1,28 моля 98%-ной серной кислоты добавляли туда с помощью капельной воронки на протяжении 1 часа, при перемешивании. Смесь затем нагревали до 160°C и перемешивали в течение 3 часов, чтобы получить требуемый продукт, нафталинсульфоновую кислоту. Кислотное число продукта составляло 340±10 мг KOH/г.

В реакторе, снабженном мешалкой, 1 моль нафталинсульфоновой кислоты и 2,2 моля воды нагревали до 90°C. Затем добавляли 37%-ной формалин (в количестве, соответствующем 0,97 моля формальдегида) по каплям на протяжении 4 часов. Смесь затем нагревали до 105°C и проводили реакционное взаимодействие в течение 10 часов. Конденсацию останавливали добавлением 8 молей теплой воды к реакционной смеси, чтобы растворить образованный гелеобразный конденсат. Смесь нейтрализовали способом обработки известью и содой (способом, включающим добавление карбоната кальция, чтобы преобразовать весь избыток серной кислоты в соль кальция и отделить эту соль в виде гипса, а затем образовать соль натрия с помощью карбоната натрия и отделить карбонат кальция, образованный в качестве побочного продукта) и регулировали таким образом, чтобы иметь содержание твердого вещества 40% по массе, для получения водного раствора конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, имеющего среднемассовую молекулярную массу 8600.

В Примере приготовления 1 среднемассовую молекулярную массу конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида определяли гель-проникающей хроматографией (ГПХ) при указанных ниже условиях.

[Условия ГПХ]

колонка: G4000SWXL+G2000SWXL (Tosoh Corporation)

элюент: 30 ммоль CH₃COONa/CH₃CN=6/4

расход: 0,7 мл/мин

обнаружение: УФ 280 нм

количество образца: 0,2 мг/мл

стандартное вещество: преобразовано в натриевую соль полистиролсульфоновой кислоты (среднемассовая молекулярная масса: 206, 1800, 4000, 8000, 18000, 35000, 88000 и 780000), доступную от Nishio Kogyo Kabushiki Kaisya

детектор: UV-8020 (Tosoh Corporation)

обработка данных: GPC-8020 Multi Station 8020 (Tosoh Corporation)

система сбора и обработки данных GPC, версия 2.01

Авторское право (C) Tosoh Corporation 1997-1999

<Приготовление и оценка строительного раствора>

(1) Приготовление строительного раствора

В растворосмеситель (универсальную мешалку, модель: 5DM-03-γ, Dalton Corporation), вводили цемент (C) и мелкие заполнители (S) в количествах, указанных в Таблице 1, и перемешивали без воды в течение 10 секунд. К смеси добавляли воду для затворения (W), содержащую водный раствор диспергирующего агента для гидравлической композиции, имеющий состав, указанный в Таблице 2 [водный раствор, приготовленный добавлением водного 10%-ного по массе раствора компонента (A) к водному раствору компонента (B)] в таком количестве, чтобы получить целевую текучесть строительного раствора 210±7 мм. К смеси также добавляли противовспенивающий агент, таким образом, что вовлечение воздуха составляло не более чем 2%. Смесь подвергали процессу основного перемешивания в течение 60 секунд при низкой скорости вращения (63 об/мин) и затем в течение 120 секунд при высокой скорости вращения (126 об/мин). При приготовлении водного раствора компонента (B), конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида использовали в форме 40%-ного по массе водного раствора, и лигнинсульфоновую кислоту использовали в форме 20%-ного по массе водного раствора. Следует заметить, что количество диспергирующего агента в воде для затворения было очень небольшим, и W в Таблице 1, представляющее количество воды для затворения, включает данное количество диспергирующего агента. Сохранение подвижности и прочность в затвердевшем состоянии строительного раствора представлены в Таблице 2.

Любой водный раствор, приготовленный добавлением водного раствора, 10%-ного по массе раствора, компонента (A) к водному раствору компонента (B) являлся гомогенным и прозрачным водным раствором, имеющим низкую вязкость, не вызывающую каких-либо затруднений при операции добавления.

Таблица 1 W/C W С S 0,45 360 г 800 г 1400 г

- Цемент (C): обычный портландцемент (обычный портландцемент Taiheiyo Cement Corporation/обычный портландцемент Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd=1/1, массовое отношение), плотность: 3,16 г/см³, количество SO₃: 2,67% по массе, [SO₃/(C₃A+C₄AF)×100]: 15,8.

- Мелкий заполнитель (S): регион: Дзее, карьерный песок, FM=2,67, плотность: 2,56 г/см³.

- Вода (W): вода для затворения (содержащая диспергирующий агент для гидравлической композиции).

Массовое отношение воды к гидравлическому порошковому материалу, W/C, составляло 0,45 (45% по массе).

Минералы, такие как SO₃, C₃A, и C₄AF в цементе количественно определяли следующим способом (который был также применен к другим Примерам и Сравнительным примерам). Устройство для порошковой рентгеновской дифрактометрии RINT-2500 (Rigaku Corporation) использовали при следующих условиях измерения: мишень: CuKα, ток трубки: 40 мА, напряжение трубки: 200 кВ, и диапазон сканирования: от 5 до 70 град.2θ; и условия сканирования: режим сканирования: шаговое сканирование, минимальный шаг перемещения: 0,02°, и время измерения на шаг: 2 секунды. 2,7 г образца гидравлического порошкового материала и 0,3 г стандартного «α-корунда (Al₂O₃)» смешивали и подвергали измерению порошковой рентгеновской дифрактометрией. Площади пиков использовали для количественного определения минералов, на основании площади пика стандартного вещества с применением программного обеспечения для анализа Ритвельда. Использованным программным обеспечением для анализа Ритвельда являлось PDXL Ver. 1.8 (Rigaku Corporation). На основании анализа были определены следующие величины содержания: 61,9% по массе для C₃S, 15,8% по массе для C₂S, 8,5% по массе для C₃A, 8,4% по массе для C₄AF, и 2,67% по массе для гипса.

(2) Оценка строительного раствора

Строительные растворы оценивали в отношении сохранения подвижности прочности при затвердевании строительного раствора в соответствии с приведенными ниже методами испытаний. Результаты оценки представлены в Таблице 2.

(2-1) Оценка сохранения подвижности строительного раствора

Подвижность строительного раствора измеряли в соответствии с JIS R 5201. В этом испытании оседание, описанное в JIS R 5201, не выполняли. Измерение проводили со строительным раствором сразу же после процесса основного перемешивания и через 15 минут после этого. Сохранение подвижности строительного раствора определяли как (подвижность строительного раствора через 15 минут)/(подвижность строительного раствора непосредственно после перемешивания)×100 (%). Величина, более близкая к 100, относится к меньшему изменению в подвижности строительного раствора по сравнению с величиной сразу же после процесса основного перемешивания.

(2-2) Оценка прочности при затвердевании

В соответствии с JIS A 1132, строительный раствор помещали в виде двух слоев в каждую из пяти цилиндрических пластиковых форм (диаметр основания: 5 см, высота: 10 см) и выдерживали на воздухе (20°C) в помещении при 20°C для затвердевания. Образцы, затвердевшие при выдерживании в течение 24 часов после приготовления строительного раствора, отделяли от формы. Среди пяти образцов, три измеряли на прочность на сжатие после затвердевания в течение 24 часов. Другие два дополнительно выдерживали в воде в течение 7 дней от приготовления и измеряли на прочность на сжатие после затвердевания в течение 7 дней. Прочность на сжатие образца измеряли в соответствии с JIS А 1108. Три измеренные величины (для прочности на сжатие после затвердевания в течение 24 часов) и две измеренные величины (для прочности на сжатие после затвердевания в течение 7 дней) использовали для вычисления соответствующих средних величин.

Таблица 2   Водный раствор диспергирующего агента для гидравлической композиции Гидравлическая композиция Сохранение подвижности строительного раствора Прочность при затвердевании Компонент (A) Компонент (B) Массовое
отношение (A)/(B) Компонент (A)
(частей по массе^*2)) Компонент (B)
(частей по массе^*2)) Массовое отношение (A)/(B) Через 15 минут через 24 часа через 7 дней Вид Содержание
(% по массе) Вид Содержание
(% по массе) (%) (Н/мм²) (Н/мм²) Пример 1-1 M-DEA 0,91 NSF 36,4 0,025 0,01 0,40 0,025 76,2 21,4 54,7 1-2 M-DEA 1,67 NSF 33,3 0,05 0,02 0,40 0,05 78,1 23,2 54,8 1-3 M-DEA 2,86 NSF 28,6 0,10 0,04 0,40 0,10 80,1 24,8 56,3 1-4 M-DEA 5,00 NSF 20,0 0,25 0,10 0,40 0,25 81,6 25,4 54,3 1-5 M-DEA 8,00 NSF 8,00 1,00 0,40 0,40 1,00 78,0 25,2 53,8 1-6 E-DEA 2,86 NSF 28,6 0,10 0,04 0,40 0,10 80,0 24,0 56,2 Сравнительный пример 1-1 - - NSF 40,0 - - 0,40 - 75,2 17,7 52,5 1-2 M-DEA 9,09 NSF 3,64 2,50 1,00 0,40 2,50 72,5 20,4 53,6 1-3 TiPA ^*1) 2,86 NSF 28,6 0,10 0,04 0,40 0,10 73,8 23,8 55,8 1-4 DEA ^*1) 2,86 NSF 28,6 0,10 0,04 0,40 0,10 71,0 23,2 54,5 1-5 TEA ^*1) 2,86 NSF 28,6 0,10 0,04 0,40 0,10 75,5 24,2 51,3 1-6 - - Лигнин-
сульфоновая
кислота ^*1) 20,0 - - 0,60 - 71,8 12,3 52,7 1-7 M-DEA 1,67 Лигнин-
сульфоновая
кислота ^*1) 16,7 0,10 0,06 0,60 0,10 70,9 11,7 53,0 *1) Это не соответствует компоненту (A) или (B), однако представлено в колонке для компонента (A) или (B) для удобства.
*2) содержание на 100 частей по массе цемента.

В Таблицах, аббревиатуры представляют следующее:

- M-DEA: N-метилдиэтаноламин (Nippon Nyukazai Co., Ltd., аминоспирт MDA)(то же самое применимо ниже)

- E-DEA: N-этилдиэтаноламин (Nippon Nyukazai Co., Ltd., аминоспирт MED)

- TiPA: триизопропаноламин (чистый для анализа)

- DEA: диэтаноламин (чистый для анализа)

- TEA: триэтаноламин (чистый для анализа)

- NSF: конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, приготовленный в Примере приготовления 1 (то же самое применимо ниже)

- лигнинсульфоновая кислота: диспергирующий агент на базе лигнинсульфоновой кислоты (Borregaard LignoTech, Ultrazine NAS)

Результаты показали, что: Примеры с 1-1 по 1-6 проявляли лучшее сохранение подвижности строительного раствора, чем Сравнительный пример 1-1 с использованием лишь конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида; Сравнительный пример 1-2 с использованием компонентов (A) и (B) при массовом отношении (A)/(B) за пределами интервала по данному изобретению проявляли худшее сохранение подвижности строительного раствора, чем Сравнительный пример 1-1; и Сравнительные примеры 1-3, 1-4 и 1-5 с использованием одновременно аминового соединения проявляли худшее сохранение подвижности строительного раствора или более низкую прочность после затвердевания в течение 7 дней, чем Сравнительный пример 1-1. Из результатов Сравнительных примеров 1-6 и 1-7 было найдено, что действие компонента (A) по данному изобретению является крайне избирательным по отношению к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида.

Дополнительные оценки были сделаны в отношении сохранения подвижности строительного раствора и прочности при затвердевании таким же образом, что и в Примере 1-1, в случае, когда количество добавленного компонента (B) составляло 0,35 частей по массе или 0,45 частей по массе на 100 частей по массе цемента. Используемый цемент имел показатель качества, представленный ниже. Результирующая подвижность строительного раствора составляла 150±5 мм для строительного раствора, приготовленного с компонентом (B) в количестве 0,35 частей по массе или 180±5 мм для строительного раствора, приготовленного с компонентом (B) в количестве 0,45 частей по массе. Применение цемента другого качества, как полагают, вызывает более низкую результирующую подвижность строительного раствора, чем та, что приведена в Таблице 2, даже если было добавлено большее количество компонента (B). Результаты представлены в Таблице 3.

- Цемент (C): обычный портландцемент (обычный портландцемент Taiheiyo Cement Corporation/обычный портландцемент Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd=1/1, массовое отношение), плотность: 3,16 г/см³, количество SO₃: 1,39% по массе, [SO₃/(C₃A+C₄AF)×100]: 8,34.

Таблица 3   Водный раствор диспергирующего агента для гидравлической композиции Гидравлическая композиция Сохранение подвижности строительного раствора Прочность при затвердевании Компонент (A) Компонент (B) Массовое отношение (А)/(В) Компонент (А) (частей по массе ^*3)) Компонент (В) (частей по массе ^*3)) Массовое отношение (А)/(В) через 15 минут через 24 часа через 7 дней Вид Содержание
(% по массе) Вид Содержание
(% по массе) (%) (Н/мм²) (Н/мм²) Пример 1-7 M-DEA 2,86 NSF 28,6 0,10 0,035 0,35 0,10 78,6 24,3 56,2 1-8 M-DEA 2,86 NSF 28,6 0,10 0,045 0,45 0,10 80,0 24,5 56,0 1-9 M-DEA 3,14 NSF 27,5 0,11 0,04 0,35 0,11 77,7 24,5 55,6 1-10 M-DEA 2,63 NSF 29,5 0,089 0,04 0,45 0,089 78,8 24,6 55,9 Сравнительный пример 1-8 - - NSF 40,0 - - 0,35 - 74,3 17,7 52,0 1-9 - - NSF 40,0 - - 0,45 - 76,0 17,5 52,4 *3) содержание на 100 частей по массе цемента.

Примеры с 1-7 по 1-10, имеющие разное количество компонента (B), проявляли лучшее сохранение подвижности строительного раствора, чем Сравнительные примеры 1-8 и 1-9, содержащие лишь конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, как представлено в Таблице 2.

[Пример 2 и Сравнительный пример 2]

Цементы, имеющие соответствующие алюминатные фазы (C₃A и C₄AF), как показано в Таблице 4, смешивали с дигидратом гипса и бассанитом, с тем, чтобы получить цементы, имеющие соответствующие составы с содержанием SO₃ и величиной, представленной [SO₃/(C₃A+C₄AF)]×100, указанными в Таблице 5. Эти цементы были использованы для приготовления строительных растворов с использованием комбинации компонентов (A) и (B) или лишь компонента (B). Строительные растворы измеряли в отношении сохранения подвижности строительного раствора через 15 минут после приготовления таким же образом, что и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 5. В Таблице 5 также представлена относительная величина сохранения подвижности строительного раствора по сравнению с соответствующим Сравнительным примером (имеющим такой же дополнительный номер), для которого она установлена равной 100. Состав строительного раствора представлен в Таблице 4. W и S в Таблице 4 являлись такими же, что и в Примере 1. В Примере 2 использовали водный раствор, содержащий компоненты (A) и (B) в количествах 2,86% по массе и 28,6% по массе, соответственно. В Сравнительном примере 2 использовали водный раствор, содержащий компонент (B) в количестве 40,0% по массе.

Таблица 4 W/C W С S   Содержание в C 0,45 360 г 800 г 1400 г C₃A C₄AF         4% по массе 9% по массе

Таблица 5   Цемент Гидравлическая композиция Сохранение подвижности строительного раствора Количество SO₃ (% по массе) SO₃/(C₃A+C₄AF)×100 Компонент
(A) Компонент (B) Массовое отношение (A)/(B) через 15 минут Вид части по массе Вид части по массе % Относительная величина Пример 2-1 0,85 6,5 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 71,2 102 Сравнительный пример 2-1 0,85 6,5 - - NSF 0,40 - 70,1 100 Пример 2-2 1,7 13,1 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 82,0 102 Сравнительный пример 2-2 1,7 13,1 - - NSF 0,40 - 80,2 100 Пример 2-3 2,5 19,2 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 79,9 103 Сравнительный пример 2-3 2,5 19,2 - - NSF 0,40 - 77,5 100 Пример 2-4 3,4 26,2 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 80,3 103 Сравнительный пример 2-4 3,4 26,2 - - NSF 0,40 - 78,0 100 Пример 2-5 4,0 30,8 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 75,7 102 Сравнительный пример 2-5 4,0 30,8 - - NSF 0,40 - 74,4 100 Пример 2-6 5,0 38,5 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 77,2 100 Сравнительный пример 2-6 5,0 38,5 - - NSF 0,40 - 76,3 100 Пример 2-7 5,8 44,6 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 71,9 101 Сравнительный пример 2-7 5,8 44,6 - - NSF 0,40 - 71,4 100

Результаты в Таблице 5 показали, что, по сравнению со Сравнительными примерами с 2-1 по 2-7 без использования компонента (A) в комбинации, Примеры с 2-1 по 2-7 с использованием комбинации компонентов (A) и (B) проявляли улучшение в сохранении подвижности строительного раствора после 15 минут, а Примеры 2-3 и 2-4 проявляли гораздо большее улучшение, чем Сравнительные примеры.

[Пример 3 и Сравнительный пример 3]

Цементы, имеющие соответствующие алюминатные фазы (C₃A и C₄AF), как показано в Таблице 6, смешивали с дигидратом гипса и бассанитом, с тем, чтобы получить цементы, имеющие соответствующие составы с содержанием SO₃ и величиной, представленной [SO₃/(C₃A+C₄AF)]×100, указанными в Таблице 7. Эти цементы были использованы для приготовления строительных растворов с использованием комбинации компонентов (A) и (B) или лишь компонента (B). Строительные растворы измеряли в отношении величин прочности после затвердевания в течение 24 дней и 7 дней после приготовления таким же образом, что и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 7. В Таблице 7 также представлена относительная величина прочности после затвердевания строительного раствора по сравнению с соответствующим Сравнительным примером (имеющим такой же дополнительный номер), для которого она установлена равной 100. Состав строительного раствора представлен в Таблице 6. W и S в Таблице 6 являлись такими же, что и в Примере 1. В Примере 3 использовали водный раствор, содержащий компоненты (A) и (B) в количествах 2,86% по массе и 28,6% по массе, соответственно. В Сравнительном примере 3 использовали водный раствор, содержащий компонент (B) в количестве 40,0% по массе.

Таблица 6 W/C W С S   Содержание в C 0,5 225 г 450 г 1350 г   C₃A C₄AF           4% по массе 9% по массе

Таблица 7   Цемент Гидравлическая композиция Прочность при затвердевании SO₃
(% по массе) SO₃/(C₃A+C₄AF)
×100 Компонент (A) Компонент (B) Массовое
отношение (A)/(B) через 24 часа через 7 дней Вид Части по массе Вид Части по массе Н/мм² Относительная величина Н/мм² Относительная величина Пример 3-1 0,85 6,5 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 12,6 105 44,9 100 Сравнительный пример 3-1 0,85 6,5 - - NSF 0,40 - 12,0 100 44,9 100 Пример 3-2 1,7 13,1 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 15,6 111 45,2 103 Сравнительный пример 3-2 1,7 13,1 - - NSF 0,40 - 14,0 100 43,9 100 Пример 3-3 2,5 19,2 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 15,8 112 44,0 102 Сравнительный пример 3-3 2,5 19,2 - - NSF 0,40 - 14,1 100 43,2 100 Пример 3-4 3,4 26,2 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 15,3 110 42,8 100 Сравнительный пример 3-4 3,4 26,2 - - NSF 0,40 - 13,9 100 42,9 100 Пример 3-5 4,0 30,8 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 15,2 111 43,3 100 Сравнительный пример 3-5 4,0 30,8 - - NSF 0,40 - 13,8 100 43,2 100 Пример 3-6 5,0 38,5 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 14,3 103 41,5 100 Сравнительный пример 3-6 5,0 38,5 - - NSF 0,40 - 13,8 100 41,7 100 Пример 3-7 5,8 44,6 M-DEA 0,04 NSF 0,40 0,1 14,1 103 41,0 100 Сравнительный пример 3-7 5,8 44,6 - - NSF 0,40 - 13,7 100 40,8 100

Результаты в Таблице 7 показали, что, по сравнению со Сравнительными примерами с 3-1 по 3-7 без использования компонента (A) в комбинации, Примеры с 3-1 по 3-7 с использованием комбинации компонентов (A) и (B) проявляли улучшение в прочности после затвердевания в течение 24 часов. Примеры 3-2 и 3-5 проявляли гораздо большее улучшение, чем Сравнительные примеры.

Настоящее изобретение относится к составу диспергирующего агента для гидравлической композиции, содержащему алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, в котором массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет от 0,01 до 2,0. Изобретение также относится к водному раствору, содержащему указанный диспергирующий агент, а также к гидравлической композиции, содержащей алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду, где гидравлический порошковый материал содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 6,0% по массе и массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0. Изобретение также относится к применению указанного диспергирующего агента для улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - повышение жизнеспособности гидравлической композиции и увеличение прочности затвердевшей гидравлической композиции. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 табл.

1. Диспергирующий агент для гидравлической композиции, содержащий алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, в котором массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0.

2. Диспергирующий агент для гидравлической композиции по п.1, в котором алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, является N-метилдиэтаноламином.

3. Водный раствор диспергирующего агента для гидравлической композиции, содержащий диспергирующий агент для гидравлической композиции по п.1 или 2 и воду, где в данном водном растворе содержание алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, составляет от 0,1 до 30% по массе и содержание конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида составляет от 0,3 до 50% по массе.

4. Гидравлическая композиция, содержащая алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, гидравлический порошковый материал, заполнитель и воду, в которой гидравлический порошковый материал содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 6,0% по массе и массовое отношение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) составляет от 0,01 до 2,0.

5. Гидравлическая композиция по п.4, в которой алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, является N-метилдиэтаноламином.

6. Гидравлическая композиция по п.4 или 5, в которой отношение количества SO₃ к общему количеству C₃A и C₄A в гидравлическом порошковом материале Х 100 составляет от 3,5 до 46.

7. Гидравлическая композиция по п. 4 или 5, в которой массовое отношение воды к гидравлическому порошковому материалу, вода/гидравлический порошковый материал, составляет от 0,20 до 0,50.

8. Применение алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида для добавления их к гидравлической композиции при массовом отношении алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) от 0,01 до 2,0 для улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции.

9. Применение для улучшения сохранения подвижности по п.8, в котором указанный алкилдиэтаноламин является N-метилдиэтаноламином.

10. Применение для улучшения сохранения подвижности по п.8 или 9, в котором гидравлический порошковый материал содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 6,0% по массе.

11. Применение для улучшения сохранения подвижности по п.8 или 9, в котором количество SO₃ к общему количеству C₃A и C₄AF в гидравлическом порошковом материале Х 100 составляет от 3,5 до 46.

12. Способ улучшения сохранения подвижности гидравлической композиции, включающий добавление алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, и конденсата нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида к гидравлической композиции при массовом отношении алкилдиэтаноламина, имеющего алкильную группу с 1-3 атомами углерода, к конденсату нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида (алкилдиэтаноламин/конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида) от 0,01 до 2,0.

13. Способ улучшения сохранения подвижности по п.12, в котором алкилдиэтаноламин, имеющий алкильную группу с 1-3 атомами углерода, является N-метилдиэтаноламином.

14. Способ улучшения сохранения подвижности по п.12 или 13, в котором гидравлический порошковый материал содержит SO₃ в количестве от 0,5 до 6,0% по массе.

15. Способ улучшения сохранения подвижности по п.12 или 13, в котором количество SO₃ к общему количеству C₃A и C₄AF в гидравлическом порошковом материале Х 100 составляет от 3,5 до 46.