TW272182B - Method for manufacturing composite layer of semi-finished products using powders with different sizes - Google Patents

Description

272182 A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央搮準爲負工消费合作社印装 發明背晷 發明铕城 本發明係關於水泥組成物其含有收缩減少S之脂族多 羥基化合物如甘油之烷基醚衍生物，較佳二烷基醚衍生物 ，及最佳為甘油之二-第三丁基醚。 先前抟擗：> 銳昍 水泥砂漿及混凝土之一大缺點為當一凝固及乾燥時容 易收縮裂縫。 美國第4,547,223號專利案解決此棰問題並提示使用 下式化合物： RO(AO)„H 式中R表示Ct-T烷基或Ce-6環烷基，A表示一或多値Ca-伸烷基，及η為1-10作爲水泥之添加劑 美國第5, 174,820號專利案提示經由添加含-C8Ha〇-及 /或-C3Hs〇-作爲重複單位之聚合物之端末烷基K化或端 末烷基酯化化合物來減少水泥之乾缩。 日本第58-60293號專利申請案提示藉著添加下式化合 物來減少乾縮： Ri 0X〇iYnR2 式中IU及Re表示含1至10傾硪原子之脂族，脂環族或芳族 基圄，X 表示-CHaCHa〇-，Y表示-CH(CH3)CHa〇-，m及 η為 0 或Μ上，及m+n爲1至15。 Ostrikov, et al., Kolloidnyi Zhumal, Vol. 27, PP 82-86 (1965)提示添加無水甘油至水泥。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4规格（210 X 297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 272182 A7 B7 _ 五、發明説明（） 雖有先前工作者的努力，但水泥組成物於乾燥凝固時 收縮與生成裂縫的問題仍然駸重。 發明之簡單説明 根據本發明發現水泥組成物之乾缩及裂缝可藉著於水 泥組成物内摻混有效量之具下式之脂族多羥基化合物之烷 基K衍生物而顯著減少：

Q- [ ( A) n-〇R] X 式中Q為（：3-(：18脂族烴基，各R爲氫或（Μ16烷基，但至少 一痼卩為匕^“烷基，Α為Ca-C«氧伸烷基，η為0-10，及X 為 3-5。 根據本發明使用收縮減少劑之範例為具上式者衍生自 :C3-Cia脂族三醇如甘油，1,2,4-丁三醇，2,3.4-成三醇 ，2-乙基-2-(羥甲基）-1,3-丙三醇（三羥甲基丙烷），1,1, 1-叁（羥甲基〉乙烷，1,2,6-三羥己烷，1,2,3-庚三醇等， (：«-(：18脂族四醇（例如2,3,4,5-己四醇，聚山梨糖醇酯， 赤絲醇，季戊四醇），Ce-Ce糖醇類〔含對應於式 H0CHe(CH0HUCHe0H之該等化合物其中η為3至6，如木糖醇 ，山梨糖醇，***糖醇，甘露糖醇等〕，單醣類（例如 紅絲糖（erythrose)，酥糖（threose)，核糖，***糖， 木糖，來蘇糖，阿耳糖（allose)，阿佐糖（altrose)，葡 萄糖，甘露糖，古羅糖（gulose)，艾杜糖（idose)，半乳 糖，果糖，半乳糖等），雙醣類（例如蔗糖，乳糖*麥芽糖 )，及烷基耱苷類（例如甲基耱苷類，乙基糖苷類，丙基糖 苷類，及其它耱苷分子，其中烷基糖苷為經由（^-(：8。酵與 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐) _ m- I i^n nn ! -I- ^^^1 n -ί-τ-ej (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印*. A7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 272182 B7 五、發明説明（） 單醣或雙醣如葡萄糖之羰基交互作用生成的縮醛）。也適 合用作多元酵者有多醣類如織維素，羥继維素，幾丁質， 瓜爾膠Uuar)及澱粉類以及含羥基物質如四氫呋喃寡聚物 ，環氧乙烷寡聚物，山梨糖醇寡聚物，甘油寡聚物等。 若有一個Μ上如上R表示之烷基，則較佳多個R爲相同 烷基。例如R爲甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，異 丁基，第三丁基，戊基，笫三戊基，己基，庚基，辛基， 2,4, 4-三甲基戊基，壬基，癸基等。R較佳為U-C,第三烷 基。 用於本發明實務之特佳添加劑具下式 CH2- (AJ^ORi

I ch-(A)„-or2 CH2- (A)n-OR3 式中Rt，Re&R3各自為氬或G-Cu烷基，但h , 118或113之 至少一者為G-Ch烷基，A^ca-C«氧伸烷基，及n為0-10 之整數。較佳1及113爲柑同烷基，如甲基，乙基，丙基， 異丙基，正丁基，異丁基，第三丁基，戊基，正戊基，己 基，庚基，辛基，壬基，癸基等。更佳1及113為相同C4-Ce 第三烷基。可使用之混合物包含具不同烷基及/或不同氧 伸烷基之添加劑混合物；以1,2-二醚，1,3-二醚及1,2,3-三醚之混合物爲佳。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

272182 A7 __B7 _ 五、發明説明（） A可為--o-ch2-ch2--, --o-ch2-ch--,

I ch3 -~o-ch2-ch2 -ch2- -,--o-ch2-ch_ch2--, - o-ch2-ch2· ch2-ch: ch3 ch3 ch3 --o-ch-ch2· •CH广 1 -/ --〇-C-CH2~"* t —0-CH2 1 -C_CH2—, ch3 1 ch3 1 ch3 等； A也可包括不同氣伸烷基，例如氧伸乙基及氧伸丙基二者 0 甘油之氧伸烷基衍生物之例中，較佳添加劑爲具下式 者： CH2- (A)n-OR1 ch-or2 CH2-(A)n-OR3 式中垸基，較佳第三丁基或第三戊基，Ra 爲氫，η爲4至10，及A爲 -0-CH2-CH- 。此等物料之

I CHj 製備例如示於美國第2,932,670 ; 2,932.616及4,241.224 號專利第。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 --------ΛA I I - I - ~—訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

待佳實務中，甘油經由與異丁烯或第三丁醇或對應Ce 或Cs物料反應而醚化，俾生產主要由甘油之1,3-二-第三-烷基_及較小置之1,2-二-第三-烷基醚及1,2,3-三-第三-烷基醚組成的產物混合物。此棰反應之特殊優點為使用高 度交聯磺酸樹脂催化劑，如安伯來斯特<Anberlyst)XN1010 ，具異烷對甘油比為2: 1或K上，反應溫度係在40-150TC 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 272182 五、發明説明（） ，較佳55-75C之範圍。 n I— I - . n m 心——....... - m .-IT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之含有此種收縮減少劑之水泥可使用包含尋常 速硬與中熱卜特蘭水泥，礬土水泥，高爐碴水泥及瞬凝水 泥。其中Μ尋常速硬型卜特蘭水泥為特佳。 添加劑用量將隨多棰因素而異，如添加化合物之烷基 之硪數。但根據本發明之收縮減少劑用量其於水泥重量通 常係在0.卜10%較佳0.5-4%之範圍。若用壘低於0.1%重 量比，則化合物僅能產生小量收縮減少效果。若用量超過 10wt%，則添加劑成本過高。水泥凝固之水用fi並無待殊 限制；通常水對水泥重量比在0.25: 1至0.7: 1，較佳0.3 :1至0.5: 1之範圍可得滿意效果。若有所需*可Μ習知 數量使用骨材，如石礫，粒石，砂，浮石或燒製珍珠石。 牧縮減少劑用量通常Μ水泥重量為準為0. 1-10%，或以水 泥、收缩減少劑、水及骨材總重為準，通常為0.02-3%。 較佳本發明之收縮減少劑係與其它已知收缩減少劑Μ 及其它水泥添加劑合併使用。 列舉於美國第5, 181,961號專利案之醇類如第三丁醇 可用作本發明之添加劑。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 1994年2月3日提出申請之審理中之申請案第 08/191, 563號中列舉的添加劑可用於本發明之添加劑。此 等添加劑有某些二羥基化合物之一醚衍生物以及一及二-羥基化合物如第三丁醇及二丙二醇。也參考國際公告案第 82/03071，歐洲308,950及歐洲第573,036號。特別有用者 為聚氧伸烷基二醇如分子量約200至1000之聚丙二醇。 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 272182 A7 ___B7 __ 五、發明説明（） 具有上式之美國第4,547,223號專利案之商用一醚配 方可優異地用於本發明添加劑。槪略而言，本發明之收縮 減少劑可優異地與業界先前已知之任何其它收縮減少劑併 用。 脂肪酸之酯類可用於本發明配方。特別適合者為C4-Ca。 脂肪酸之-c4烷基酯類例如大豆酸甲酯》硬脂酸乙酯， 油酸甲酯等。 也可使用多棰其它習知成分。可灌擇性使用之成分包 括：習知硬化加速剤，例如金屬氯化物如氣化鈣及氯化納 ，金羼硫酸馥如硫酸納，及有機胺類如三乙醇胺；尋常硬 化滯延劑例如醇類，糖類，澱粉及鑛維素；補強網防蝕劑 如硝酸納及亞硝酸鈣；水減少剤如木質素磺酸鹽Μ及氣羧 酸鹽類及祭磺酸之福馬林縮合物；氣泡夾帶劑；超级增塑 劑等\此等逸擇性成分用量通常占水泥之0.1-6%重置比 〇 本發明之收缩滅少剤添加至水泥之方式可與尋常水泥 混合物柑同。例如收縮減少劑與適當比例水混合，然後組 成物與水泥及费材混合。至於替代之道，可於水泥、骨材 與水混合時加入適量收縮減少劑。 依據本發明摻混有收縮減少劑之混凝土等可Κ尋常方 式應用。例如可用抹刀抹*缜充成型，噴獮施用，或利用 «隙槍注射。混凝土等之硬化或固化可藉風乾，猫氣，水 及熱輔助（水蒸氣*高壓蒸氣等）固化技術進行。若有所裔 可併用兩種或多種技術。個別固化條件可與過去使用者相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4洗格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 9 272182 A7 B7 _ 五、發明説明（） 同0 本發明之收縮減少劑添加至水泥比較純混凝土可顯箸 減少所生成之混凝土的乾縮。根據本發明之混合物當Μ較 大比例（例如若干百分點）時大致不會降低產物強度。 下列將示例說明本發明。 奮例1 根據ASTM C-305對含多棰添加削之水泥測定自由收縮 率。於含0.4份水/份重量比之水泥/水糊中加入2wt%添 加劑，所得糊成型爲l”x Γχ 1Γ捍，桿於73T及100%濃 度由化24小時，脫模並儲存於73°F及50%濕度。經6週時 間測量1" χΓ XII”桿之收縮率，並與未使用添加劑情況 之收编率比較收縮之減少。下表顯示所得结果。

轰_L * %收縮滅少

添加麵 vt.% 隹隹42R DTBG- 2% 45 46 經濟部中央橾準局員工消费合作社印装 ----------^参----~ 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •10% 1,2-二-第三-丁基甘油，76% 1,3-二-第三-丁基甘油，與14% 1,2,3-三-第三-丁基甘油（重置 比）之混合物。 相反地當使用2%重量比甘油時，第21日收縮率比較 未使用添加劑之例確實增加77%，捍於第28日斷裂。 富俐2 重後賁例1之程序但使用2份重量比砂相對於每份水 泥之砂/水泥混合物，水對水泥重貴比為0.49/1，並使用 本紙尺度適用中國困家橾準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 2Ϊ2182 A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央揉準局員工消费合作社印裝 基於水泥為1%重置比之如實例1所用之相同添加劑混合 物。 10日後，比較未含添加劑之相同配方收縮減少38%。 28日後，比較未含添加劑之相同配方收縮減少34%。 審例3 葙Shah等開發之琛試驗方法（ACI材料期刊，Vol. 89, PP 289-295，1992)測量水泥漿與砂漿混合物之乾縮裂縫 。由直徑12英吋之活動硪鋼外環及内徑8a/e”x 3”x ^八” 厚碳鋼内瓖架在直徑12”碩鋼底板組成的模用於試驗。試 驗樣品置於模上並於73°F及100% RH固化6小時然後移開外 環，樣品頂塗上以聚矽氧為主的填料，環維持於73T及50 %RH並監視裂缝之生成。 2 %添加劑混合物之典型砂漿混合物係使用1750g I 型卜特蘭水泥，2500g砂（飽和，表面乾燥）及840g水而水 對水泥比為0.48,及35g添加劑（基於水泥添加劑為2%重 量比）製造。至於其它添加劑濃度，水與添加劑總重維持 於875g。由於固化時間短，環之箱應力與乾燥條件故，束 缚收縮試驗乃乾縮的駸苛測量。 使用2wt.% DTBG樣品於26日後裂縫，此與未含添加 劑樣品於10日後裂缝比較，前者較有利。 謇俐4· 使用1% DTBG與1%二丙二醇第三丁醚（基於水泥重量 >之添加劑摻合物重複實例2之程序。28日後收縮減少為 43%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4洗格（210X297公釐） 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 272182 Α7 Β7 五、發明説明（）

管锎FS 使用0.4% DTBG與1.6%大豆酸甲酯（基於水泥重量） 添加劑摻合物重複實例3之程序。42日後樣品未裂缝。 僅使用1.6%大豆酸甲酯未見自由收縮之任何減少。 啻剜fi 使用多種添加劑Μ及未含添加劑之對照重複實例3之 程序。對照於6日後裂缝。使用2%第三丁醇（93%重量 比於水）於13日後裂縫。使用1% DTBG與1%之93%第三丁 酵之摻合物，23日後出現裂缝。 nn 1^1 —^^1« ^^^^1 —βϋ· km ^ a—·—— i^n ^ J 《 i (請先閱请背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局男工消费合作社印裝 12 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS)M规格（210x297公釐）

Claims (1)

1. 272182

   A8 B8 C8 D8 |丨修泛84. 9. 23 :禰充*年"a 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印装 々、申請專利範圍 第84 100763號申請案申請專利範園修正本 修正日期：84年9月 1. 一棰水泥組成物，包栝水泥及由0.1至10%之下式脂 族多羥基化合物之烷基醚衍生物： Q-[ (A)n-〇R]X 式中•脂族烴基，各値R爲氫或h-Cu烷基， 但其中至少一者爲Ci-C16烷基，A5|Ca-C«氧伸烷基， η爲 0-10，及 X爲 3-5。 2. —棰水泥組成物，包括水泥及由0·1至10%之下式甘 油之烷基醚衍生物： |H2'(A)n-ORl CH-(A)n-OR2 CH2-(A)n-OR3 式中1^及11»及R3各自為氳或Ci-Cu烷基，但, Ra或 fu之至少一者爲C,-cie烷基，A爲c,-c*氧伸烷基，及 η為 〇-1〇 〇 3. 如申請專利範圍第2項之組成物，其中1^及113為Ce 第三烷基。 4. 如申請専利範園第2項之組成物，其中Ri及R3為第三 丁基。 5. 如申請專利範園第2項之組成物，其中η為0, R·為簏 而1^及1^為C4-Ce第三烷基。 6. 如申請專利範画第2項之組成物，其中該_衍生物具 有下式： 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) ( 21()><297公着） (請先聞讀背面之注$項再瑱寫本頁) 訂 -13 2，^21Β2 Α8 Β8 C8 D8 鲤濟部中央榡率局貝工消費合作社印裝 申請專利範圍 CH2-(A)n-〇R! CH-OR, I CH2-(A)n-〇R3 式中R*為氫，n為4-10，A爲-〇-CH2_cy_ 及Ri及R3 ch3 爲c*-c*第三烷基。 7. 如申諳專利範圍第2項之組成物，含有習知量之水泥 添加薄!係選自硬化加速劑，硬化滯延劑，補強辆防蝕 劑，水減少劑，氣泡夾帶劑及超级增塑劑。 8. 如申請專利範圍第2項之組成物*亦含水作硬化薄|。 9. 如申請專利範園第2項之組成物，含有骨材。 iO.如申請専利範園第2項之組成物，含有水作硬化劑及 脅材。 如申請專利範圍第2項之組成物，也含有C4-Cs脂族-醇0 n 一種水泥組成物，包括水泥及由0.1至10%之下式甘 油之烷基Ιί衍生物： 严2_(A)rT0Rl CH-(A)n-OR2 CH2-(A)n-OR3 式中1及1^及113各自為氫或Ci-Cu烷基，但Ri，R«或 R3之至少一者爲Ci-C^烷基，A為Ca-C«氧伸烷基，及 η為0-10,及〇.1至6%分子量於200-1000範圍之聚氧 伸烷基二醇。 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS〉Α4说格（210Χ：297公釐） 14 (請先Μ讀背面之注項再填寫本頁) %- -訂 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 13. —種水泥組成物，包括水泥及由0.1至1〇%之下式甘 油之烷基_衍生物： CH2-(A)n-〇Ri CH- (A)n-〇R2 CH2- (A)n-〇R3 式中1?1及11!1及1?3各自為氫或Ci-Ce烷基，但Rt , [?8或 R3之至少一者為Ci-Cu烷基，A^Ca-C«氧伸烷基，及 η為0-10，及下式添加劑： R0(A0)„H 式中R爲Ct-T烷基或U-^琛烷基，A爲(：》-3伸烷基及η 為 1-10。 14. 如申請專利範圍第2項之組成物，亦含脂肪酸酯添加 劑。 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 袈· 訂 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNs ) Α4洗格（210X 297公釐） 15