[发明专利]水泥组合物以及外加剂

说明书

用于水泥组合物的外加剂为各种不同的制剂，并且用于实现许多不同的目的。外加剂通常包括纳入至水泥组合物以使水泥组合物具有特定物理特性的材料，所述物理特性例如（但不限于）一旦组合物开始凝固后提高其强度、降低对于组合物充分的可加工性所需的水量，或改变组合物凝固所需的时间。

水泥组合物行业不断寻求新的外加剂，所述外加剂使得制备组合物的方法更有效并且改进了所得的水泥组合物。

图1为不含外加剂的水泥浆与含有甜菜糖浆和脱糖的甜菜糖浆的水泥浆相比放热速率的图示。

图2为含有甜菜糖浆的水泥组合物与含有脱糖的甜菜糖浆的水泥组合物相比凝固时间的图示。

图3为含有飞灰的样品水泥组合物的坍落度数据的图示。

图4为含有和不含有飞灰的样品水泥组合物的凝固时间数据的图示。

图5为含有矿渣的样品水泥组合物的抗压强度数据的图示。

图6为含有和不含有飞灰的样品水泥组合物的抗压强度数据的图示。

图7为含有和不含有矿渣的样品水泥组合物的抗压强度数据的图示。

图8为含有和不含有矿渣的样品水泥组合物的抗压强度数据的图示。

本发明提供了一种含有至少一种脱糖糖浆的外加剂和/或水泥组合物。本发明还提供了一种制备水泥组合物的方法，所述方法包括形成水、至少一种水泥材料和/或凝硬性(pozzolanic)材料，以及至少一种脱糖糖浆的混合物。

如本发明所使用，术语“脱糖糖浆”定义为下述至少之一：(i)已通过一种方法从糖浆移除糖的糖浆；或(ii)总糖含量小于或等于约45重量%糖浆的糖浆，基于糖浆的干重计。在某些实施方案中，“脱糖糖浆”可以具有小于或等于约40重量%糖浆的蔗糖含量，基于糖浆的干重计。在某些实施方案中，“脱糖糖浆”可以具有小于或等于约35重量%糖浆的蔗糖含量，基于糖浆的干重计。在某些实施方案中，“脱糖糖浆”可以具有小于或等于约30重量%糖浆的蔗糖含量，基于糖浆的干重计。在某些实施方案中，“脱糖糖浆”在制造后可以具有小于约40重量%的总的水含量（不包括制造后加入至脱糖糖浆产物中的任何水），基于脱糖糖浆的总重量计。在某些实施方案中，“脱糖糖浆”可以排除糖浆发酵过程的副产物。

脱糖糖浆可以由多种来源市售可得，如MidWest Agri-Commodities,San Rafael,California,American Crystal Sugar Company,Hillsboro,North Dakota和Western Sugar Cooperative,Denver,Colorado。如本发明所使用，术语“脱糖”——当没有用在精确的术语“脱糖糖浆”中时——是指从材料移除糖过程的结果。术语“干重”是指材料或混合物的总重量，不包括在材料或混合物中存在的任何水的重量。

糖浆为许多糖精炼过程的副产物，并且包括从原料（例如甜菜或甘蔗）提取糖之后所留下的材料。糖浆可以含有高含量的残留糖，并且为此可以加工糖浆以由其提取另外的糖以使糖精炼过程的糖产量最大化。在糖浆被加工后留下的材料有时通常称为脱糖糖浆。然而，以上提供的术语“脱糖糖浆”的定义扩展超出了用于从糖浆提取糖的方法的副产物。

从甜菜糖浆移除糖的方法的一个非限制性的实例为Mosen Asaid,PhD在Beet Sugar Handbook的第8章所述的molasses desugaring by chromatography(“MDC”)(Wiley Interscience,2007,第517-545页)。MDC方法可以基于离子排斥色谱法技术。MDC方法基于离子化合物的排除或排斥(exclusion or rejection)和非离子化合物的内含或吸附(inclusion or adsorption)而工作。MDC方法是多组分方法，其不仅从非蔗糖部分（萃余液）分离蔗糖部分（或萃取液），也从糖浆回收其它有价值的组分（如甜菜碱）。

简单概述，MDC方法的步骤包括：(1)用水稀释糖浆至60%-70%干重；(2)过滤经稀释的糖浆以移除悬浮的固体；(3)加热经过滤的稀释糖浆；(4)使稀释的糖浆除去气泡；(5)使脱去气泡的稀释糖浆通过分配器而进料至含有钠或钾形式的填充树脂的分离器；并且(6)洗脱所述分离器以移除由树脂截留的产物。随着进料穿过树脂，非离子物质（主要为蔗糖）附着至树脂，并且离子型物质（主要为非蔗糖）继续穿过树脂床。首先收集离子化合物部分（萃余液），并且另外加工后成为脱糖糖浆。然后洗脱水从树脂移除蔗糖和其它非离子组分以制备另外的糖。