[发明专利]用于水泥组合物的流变改性添加剂

说明书

相关申请的交叉申请

该申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2006年12月6日提交的专利序列号为60/873,110的美国临时申请的申请日的权益。

技术领域

公开了一种用于水泥组合物的掺加剂、一种水泥组合物和一种制备水泥组合物的方法。水泥组合物包含水泥和显示出对振动改进的响应及由于初始坍落中小的波动导致的差异的掺加剂。

背景技术

低坍落度混凝土或水泥混合料以各种应用用于建筑工业中。滑模铺料是一个实例，其中混凝土在没有使用固定模的情况下现场挤出，并且混凝土在离开铺料机后必须保持其形状。已将坍落度通常小于3英寸的低坍落度混合料用于滑模铺料应用，因为它们为浇筑混合料提供了一定程度的工作性，同时在固化和挤出后保持了它们的形状。低坍落度混合料的其它说明性应用包括现场挤出的路缘和檐槽应用或人行道应用。

这些应用均依赖振动能以利于低坍落度水泥混合料的浇注和固化。当利用振动时，混合料的浆体部分液化，从而使本来工作性低的混合料的工作性临时增加以利于其适当固化。在固化过程中，最初混凝土由于去除了大量气囊而沉陷，随后进一步消除约1英寸或更小的较小气孔。

随着加工的继续，大团聚颗粒自身重新定向使得出现更佳填充。适当固化的结果是得到了确保所设计强度和耐久性的更均匀的无孔材料。不完全或不当固化可能在混凝土内留下大孔或蜂窝状面积，一旦发生凝结和硬化就导致低压缩强度或弯曲强度、与内部钢筋降低的结合力或低强度多孔区域。由于低坍落度混合料的低工作性，通常要求高水平振动能以使混合料适当且完全固化。这些高水平振动可能由于振动过度而导致诸如局部离析或夹带空气损失的问题。

典型的滑模铺料机使铺料机沿着路基移动时而在现场对混凝土进行刮平、固化和初步修整。基本操作包括在铺料机前面沉积过量混凝土，通过水平挤泥机将其展开，确保在铺料机周围的混凝土足够高。然后将它以标准高度砍出并供入一连串使它在其中固化的振动机中。确定板的最终尺寸并通过经位于铺料机后面的水平和垂直模挤出混合料而进行修整。通常需要坍落度非常低(约“1”)的混凝土混合料，因为这些混合料在挤出后倾向于维持方形边缘。然而，这些混合料有时候难以持续生产。导致低于预定的坍落度的批次间振动可能使生产放慢以确保提供足够的振动时间而使混凝土适当固化。坍落度太低也可能导致铺料机上升至铺料机前面的过量混凝土上。这改变了机器高度，导致现场混凝土的下沉和凹陷。

工业中所需要的是改进低坍落度混合料对振动的响应并使由初始坍落中的小波动导致的差异减弱的低坍落度水泥混合料添加剂。改进对振动的响应将允许在较低振动能、生产或挤出速度增加及低坍落度水泥混合料浇筑更持续下实现适当的固化。较低振动水平会降低振动过度或夹带的气孔体系破裂的风险。

发明概要

在此提供了用于水泥组合物的流变改性添加剂(RMA)，其中RMA包含能够对施加于所述水泥组合物的能量响应而在水泥组合物中进行剪切变稀并在不向所述水泥体系施加能量下恢复粘度的添加剂(A)，及当在水泥组合物中单独使用时不对施加于所述水泥组合物的能量响应而进行剪切变稀，但在与添加剂(A)结合使用时与添加剂(A)协同作用而进一步降低添加了添加剂(A)和(B)的所述水泥组合物的屈服应力从而改进所述水泥组合物在剪切条件下的体积流动的添加剂(B)。

根据特定实施方案，用于水泥组合物的RMA包含能够对施加于所述水泥组合物的能量响应而在水泥组合物中进行剪切变稀并在不向所述水泥体系施加能量的情况下恢复粘度的添加剂(A)，当在水泥组合物中单独使用时不对施加于所述水泥组合物的能量响应而进行剪切变稀，但在与添加剂(A)结合使用时与添加剂(A)协同作用而进一步降低添加了添加剂(A)和(B)的所述水泥组合物的屈服应力从而改进所述水泥组合物在剪切条件下的体积流动的添加剂(B)及用于所述水泥组合物的分散剂。

根据另外的实施方案，用于水泥组合物的RMA包含能够对施加于所述水泥组合物的能量响应而在水泥组合物中进行剪切变稀并在不向所述水泥体系施加能量的情况下恢复粘度的添加剂(A)，当在水泥组合物中单独使用时不对施加于所述水泥组合物的能量响应而进行剪切变稀，但在与添加剂(A)结合使用时与添加剂(A)协同作用而进一步降低添加了添加剂(A)和(B)的所述水泥组合物的屈服应力从而改进所述水泥组合物在剪切条件下的体积流动的添加剂(B)及液体载体。