水硬性组合物制造技术

本发明专利技术为一种水硬性组合物，其含有α‑羟基磺酸或其盐、水硬性粉体及水，且于水硬性粉体中熔渣的比率为60质量％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种水硬性组合物。
技术介绍
土木领域、建筑领域等所使用的水硬性组合物包含水硬性粉体及水。作为水硬性粉体，可列举：波特兰水泥(JIS R 5210)、高炉水泥(JIS R5211)、二氧化硅水泥(JIS R 5212)、飞灰水泥(JIS R 5213)、氧化铝水泥等。作为水泥的质量标准，亦有如欧洲或中国般，就强度的观点而言区分强度等级(例如，28天强度为3级，初始强度为2级)的情况，但于任一情形时，均包含水泥作为水硬性粉体的主成分。关于其原因，列举确保硬化后的模框脱模所需的强度、尤其是由初始强度所表示的3天强度的情况作为一原因。于日本专利特开昭61-117142号公报中，作为经硬化促进的水泥组合物，揭示有包含羟基甲磺酸钠及硫氰酸钠的水泥组合物。另一方面，于钢铁产业中，作为来自矿石的铁冶炼时的副产物，产生包含因熔融而自设为冶金对象的金属分离的矿物成分的物质。该物质被称为熔渣。先前，熔渣主要积极地有效用作建材领域的原料、制品的一部分，尤其于水泥领域中，其不仅用作原料，亦用作配合于水泥中而成的制品、混合材料。然而，熔渣虽为具有潜在水硬性的矿物，但几乎未表现出3天左右的初始强度。因此，为了使初始强度表现为较高，藉由水泥的配合量或粉末度提高等加以应对。于日本专利特表2013-517202号公报中，作为不包含水泥的碱活性结合材，揭示有于熔渣中含有包含碱性氢氧化物及碳酸盐的复合活化剂的砂浆或混凝土。
技术实现思路
本专利技术涉及一种水硬性组合物，其含有α-羟基磺酸或其盐、水硬性粉体及水，且于水硬性粉体中熔渣的比率为60质量％以上。具体实施方式为了使用水硬性组合物作为结构物的材料，于现状下需要以某一程度使用如水泥般的水硬性化合物。若可于质量标准的范围内以增加熔渣的混合量的组成而提高水硬性组合物的硬化物的初始强度，则会降低水泥量。而且，就削减制造水泥时产生的温室效应气体的排出的观点而言，降低水泥量较为重要。于日本专利特表2013-517202号公报中，使用作为无机化合物的碱性氢氧化物及碳酸盐作为碱活化剂，但就碱活化剂为粉末或与熔渣等原材料进行混合而制成结合材等的操作性的方面、提高初始强度方面而言，期望进一步的改良。本专利技术提供一种使用熔渣作为水硬性粉体的主成分、且初始强度较高的水硬性组合物。根据本专利技术，提供一种使用熔渣作为水硬性粉体的主成分、且初始强度较高的水硬性组合物。本专利技术的水硬性组合物含有熔渣及α-羟基磺酸或其盐，优选还含有烷醇胺，并且，优选还含有具有羟基的芳香族化合物。藉由此种组成，发挥提高水硬性组合物硬化时的压缩强度、尤其是初始强度的效果。发挥此种效果的原因虽不明确，但认为如下。推断α-羟基磺酸或其盐于包含水及熔渣的水硬性组合物中发生分解，进而被氧化，藉此释放硫酸根离子。进而推测：藉由与系统中存在的钙、铝进行反应而生成水合物、例如摩尔体积较大的钙矾石，有效率地填埋空隙，从而提高强度。另外，推断：α-羟基磺酸或其盐于制备包含水硬性粉体的水硬性组合物时用作添加剂，或者于制造水硬性粉体时在粉碎以熔渣作为主体的化合物时使用，藉此对以熔渣作为主体的水硬性粉体表现出水合率的提高效果，进而表现出硬化物的初始强度提高效果。进而认为：于含有烷醇胺、具有羟基的芳香族化合物的情形时，不仅产生由水合产物的控制所带来的水合率提高效果，亦增进水合速度，进一步提高强度。α-羟基磺酸为亦被称为α-羟基烷磺酸的化合物，且为[化1]所表示的化合物。此处，R1、R2分别独立地为质子或可具有羟基的烃基，例如为可具有羟基的碳数1以上且10以下的烷基。作为α-羟基磺酸，可列举碳数1以上、且优选为10以下、更优选为6以下、进而优选为4以下者。具体而言，可列举：羟基甲磺酸、1,2-二羟基丙烷-2-磺酸。α-羟基磺酸的盐可列举钠盐、钾盐等碱金属盐。就缩短直至水硬性组合物达到所需强度为止的时间的观点而言，优选为α-羟基磺酸盐。更优选为α-羟基磺酸的碱金属盐，进而优选为α-羟基磺酸的钠盐。α-羟基磺酸或其盐优选为选自羟基甲磺酸、1,2-二羟基丙烷-2-磺酸及它们的盐中的1种以上的化合物。α-羟基磺酸或其盐可使用市售品。关于本专利技术的水硬性组合物，就水硬性化合物的初始强度的观点而言，相对于水硬性粉体100质量份，含有α-羟基磺酸或其盐优选为0.0005质量份以上、更优选为0.005质量份以上、进而优选为0.015质量份以上、更进一步优选为0.030质量份以上、更进一步优选为0.050质量份以上，而且，就水硬性化合物的初始强度及添加剂成本的观点而言，含有优选为1.000质量份以下、更优选为0.500质量份以下、进而优选为0.25质量份以下、更进一步优选为0.15质量份以下。本专利技术的水硬性组合物含有水硬性粉体。而且，于水硬性粉体中熔渣的比率为60质量％以上。于本专利技术中，水硬性粉体意指如下两者物质：具有与水进行反应而硬化的性质的物质；及具有单独的情况下不具有硬化性，但若与石灰或水泥等碱物质及水组合，则经由水且藉由相互作用而形成水合物从而硬化的性质的物质。熔渣为包含于冶炼来自矿石的金属时，藉由熔融而自设为冶金对象的金属所分离的矿物成分的物质。熔渣具有于单独的情况下不具有硬化性，但若与石灰或水泥等碱物质及水组合，则经由水且藉由相互作用而形成水合物从而硬化的性质(潜在水硬性)。该潜在水硬性较高的熔渣较理想为玻璃化率较高，且碱度较高。熔渣相较于普通波特兰水泥凝结较慢，初始材龄下的强度亦降低，但长期材龄下的强度成为与普通波特兰水泥同等以上。并且，硬化后的组合物由于成为致密的结构，故而耐化学性提高。进而，与使用普通波特兰水泥的混凝土相比，产生的水合热得以大幅地抑制，故而成为裂纹较少的致密的结构。除使用此种熔渣的情形时的优点以外，于本专利技术中，硬化物的初始强度提高。作为熔渣，就熔渣的质量稳定性的观点而言，可列举于钢铁制造步骤中作为副产物而产生的钢铁熔渣，优选为高炉熔渣，进而优选为高炉水淬熔渣。于本专利技术中，就3天强度中的来自无添加的强度提高率的观点而言，于水硬性粉体中，熔渣的比率优选为80质量％以上，更优选为84质量％以上，进而优选为88质量％以上，而且，优选为99质量％以下，更优选为95质量％以下，进而优选为92质量％以下。熔渣以外的水硬性粉体优选为选自具有与水进行反应而硬化的性质的物质及熔渣以外的具有潜在水硬性的物质中的粉体。具体而言，可列举：水泥、石膏、碱土金属氢氧化物、飞灰、硅粉等。于本专利技术中，就削减制造水泥时产生的温室效应气体的排出的观点而言，于水硬性粉体中，水泥的比率优选为35质量％以下，更优选为25质量％以下，进而优选为10质量％以下，更进一步优选为7质量％以下，更进一步优选为5质量％以下，而且，优选为0质量％以上。更进一步优选为水泥的比率为实质0质量％或0质量％。实质0质量％意味着水泥的比
率未达到作为水硬性粉体发挥作用的量。于本专利技术中，于水硬性粉体的情形时，可指熔渣、水泥、石膏及氢氧化钙。作为本专利技术的水硬性粉体，可列举含有熔渣的熔渣组合物、进而为含有熔渣及任意的其他粉体的熔渣组合物。水硬性粉体优选为含有熔渣、石膏及氢氧化钙的熔渣组合物。熔渣组合物含有熔渣60质量％以上、优选为70质量％以上，而且，含有优选为95质量％以下、更优选为93质量％以下。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水硬性组合物，其中，含有α‑羟基磺酸或其盐、水硬性粉体及水，且于水硬性粉体中熔渣的比率为60质量％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 JP 2014-1809711.一种水硬性组合物，其中，含有α-羟基磺酸或其盐、水硬性粉体及水，且于水硬性粉体中熔渣的比率为60质量％以上。2.如权利要求1所述的水硬性组合物，其中，相对于水硬性粉体100质量份，含有α-羟基磺酸或其盐0.0005质量份以上且1.000质量份以下。3.如权利要求1或2所述的水硬性组合物，其中，于水硬性粉体中水泥的比率为35质量％以下。4.如权利要求1至3中任一项所述的水硬性组合物，其中，还含有烷醇胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐川桂一郎，中村圭介，下田政朗，长泽浩司，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP