[发明专利]水泥添加剂组合物及其制备方法以及水泥组合物

说明书

本发明涉及一种提高砂浆或混凝土的抗压强度物理性质的新型的水泥添加剂组合物及其制备方法以及水泥组合物。具体而言，提供一种水泥添加剂组合物，包含下述化学式1的化合物及下述化学式2的化合物，化学式1在所述化学式1中，R₁、R₂及R₃相互独立地为氢或羟基‑(C₁‑C₆)烷基，但R₁、R₂及R₃均为氢的情况除外，化学式2在所述化学式2中，R₄及R₅相互独立地为氢或羟基‑(C₁‑C₆)烷基，R₆为羟基‑(C₁‑C₆)烷基，Z为(C₁‑C₆)亚烷基。

技术领域

本发明涉及一种水泥的易磨性优异且提高砂浆或混凝土的抗压强度物理性质的水 泥添加剂组合物。

背景技术

在水泥制备工序中，对含有大量的碳酸钙(CaCO₃)的石灰石、硅石、粘土、铁 矿石或矿渣等矿石原料进行粉碎之后，在约1400度的高温进行热处理，此时通过高温 烧成来生成称作熟料(clinker)的硬化团块。在冷却熟料之后，在粉碎机内添加少量 的石膏(CaSO₄)，通过湿式或干式方法且利用球磨机或辊磨机进行粉碎，则获得已知 为波特兰水泥的均匀粉末状产品。在水泥制备工序中粉碎熟料和石膏的目的在于，不 仅为了通过加大水泥熟料表面积来提高反应性，并且容易制作微粒，而且为了提高与 沙子或石子等的混合效果和结合力，从而在该工序中产品的最终性能会被确定。

在将熟料粉碎成微细粒子时，产生因机械工序所引起的离子键的破坏，从而在新生成的粒子表面上产生正电荷和负电荷，并且因粒子间的静电引力而产生凝集现象。 这会大幅降低粉碎效率且大幅增加消耗能量。

水泥熟料粉碎工序是，消耗水泥生产工序总体能量的60％～70％的重要工序。因此，作为增加粉碎效率以削减能量为目的，使用粉碎助剂作为添加剂，最近不仅具有 粉碎效率而且在砂浆或混凝土的制备时也具有抗压强度增强效果的功能性粉碎助剂受 到瞩目。

关于如上所述的粉碎助剂，在美国格雷斯(W.R Grace)公司的美国授权专利第 4,943,323号及第6,290,772号中记载了包含用于提高生产率、削减能量费用及提高粉 碎性能的三异丙醇胺(TIPA:triisopropanolamine)的粉碎助剂，并且还公开了在TIPA 中混合一部分的三乙醇胺(TEA:triethanolamine)而用作粉碎助剂的方法。在日本公 开专利第1998-324550号及韩国授权专利第10-0596507号中公开了在TEA和TIPA中 包含乙酸或以碳原子数为2～4个的羧基、硫酸盐或酯基取代的化合物的粉碎助剂用添 加剂。在韩国授权专利第10-0650135号中公开了在聚丙烯乙醇胺中混入乙二醇和链烷 醇胺而成的粉碎助剂用添加剂。

但是，近年来为了削减作为环境问题的碳排放量，其趋势为水泥构成成分(熟料、石膏、石灰石、矿渣等)中的熟料比率逐渐被减少，由此产生水泥早期强度的减少问 题，对水泥的易磨性优异而且改善砂浆或混凝土的抗压强度物理性质的功能性水泥添 加剂的要求不断增加。

专利文献1：美国授权专利第4,943,323号(1990年07月24日)

专利文献2：美国授权专利第6,290,772号(2001年09月18日)

专利文献3：日本公开专利第1998-324550号(1998年12月08日)

专利文献4：韩国授权专利第10-0596507号(2006年06月27日)

专利文献5：韩国授权专利第10-0650135号(2006年11月20日)

发明内容