[发明专利]水泥组合物

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及一种水泥组合物，它含有数量足以使水泥收缩率减少的脂肪族多羟基化合物如丙三醇的烷基醚衍生物，其优选地为二烷基醚衍生物，而最优选地为丙三醇的二-叔丁基醚。

现有技术的描述

水泥砂浆和混凝土一个最重要的缺点是：其凝固和干燥时趋向于收缩和开裂。

US4547223曾致力于解决此问题，并且建议将以下通式的化合物用作使水泥收缩率减少的外加剂：

RO(AO)_nH

式中，R代表C_1-7烷基或C_5-6环烷基，A代表一个或多个C_2-3亚烷基，而n为1-10。

US5174820建议通过向水泥中加入重复单元为-C₂H₅O-和/或-C₃H₆O-的聚合物的终端烷醚化或终端烷酯化的化合物来减少水泥的干缩。JP58-60293(申请)建议通过向水泥中加入以下通式的化合物来减少水泥的干缩：

R_iOX_mY_nR₂

式中，R₁和R₂代表具有1-10个碳原子的脂肪族基、脂环族基或芳香族基，X代表-CH₂CH₂O-,Y代表-CH(CH₃)CH₂O-。m和n是0或更大，而m+n是1-15。

Ostrikov等人(Kolloidnyi Zhumal、Vol.27/pp 82-86(1965))建议向水泥中加入无水丙三醇。尽管熟悉现有技术的工作人员做了许多努力，但水泥组合物在干燥和凝固期间产生收缩和形成裂缝仍存在一系列问题。

发明简述

本发明发现向水泥组合物中加入有效数量的具有以下通式的脂肪族多羟基化合物的烷基醚衍生物，可明显减少水泥组合物的干缩和开裂：

Q-[(A)_n-OR]_x

式中，Q是C₃-C₁₂脂肪族烃基，R是氢或C₁-C₁₆烷基，但条件是至少一个R是C₁-C₁₆烷基，A是C₂-C₄氧化烯基，n是0-10，而x是3-5。

本发明所使用的示范性的使水泥收缩率减少的外加剂，是那些具有以上通式并从下列物质中衍生得到的外加剂：C₃-C₁₂脂肪族三醇如丙三醇、1,2,4-丁三醇、2,3,4-戊三醇、2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙三醇(三羟甲基丙烷)、1,1,1-三(羟甲基)乙烷、1,2,6-三羟基己烷、1,2,3-庚三醇等；C₄-C₁₂脂族呋喃(如2,3,4,5-己呋喃、脱水山梨醇、赤藓醇、季戊四醇)；C₅-C₈糖醇(包括那些对应于通式HOCH₂(CHOH)_nCH₂OH中，n是3-6的化合物，如木糖醇、山梨醇、阿糖醇、甘露糖醇等)；单糖(如赤藓糖、苏糖、核糖、阿糖、木糖、来苏糖、阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、果糖等)；二糖(如蔗糖、乳糖、麦芽糖)；烷基苷(如甲苷、乙苷、丙苷和其中烷基苷是一种通过C₁-C₂₀醇与单糖或双糖如葡萄糖的羰基反应而形成的乙缩醛的其它苷分子)。适合用作多元醇的物质还有多糖如纤维素、羟基纤维素、壳多糖、瓜耳胶、和淀粉以及含羟基的物质如四氢呋喃低聚物、氧杂环丁烷低聚物、山梨醇低聚物、丙三醇低聚物等。

当用以上R代表的烷基多于一个时，各R优选地是相同的烷基，示范性地，R是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、叔-戊基、己基、庚基、辛基、2,4,4-三甲基戊基、壬基、癸基等。R优选地是C₄-C₅叔烷基。

本发明所用的特别优选的外加剂具有以下通式：