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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（I ) 本發明係有關通式爲Al(0H)a(S04)b之鹼性硫酸鋁的應用， 其中指數a及b滿足下列條件： a = 3 - 2 b & b = 0 . 〇 5 - 0 . 4 以作爲液態凝結之建築材料的凝結添加劑，尤其是用於 水泥。 水泥是混凝土的一種重要成分。由於大部分澆灌混凝土 的工作都在阿爾卑斯山各邦進行，如在溫度極低的月份裏 進行隧道工程，故需借助添加劑以影響凝結，加工及硬化 特間。此種添加劑主要用於F列問題： 1 .需提早取下護套時 2.在低外界溫度下需保護混凝土以防凍時 3 .需縮短混凝土的凝結時間時 4 .需縮短混凝土的後處理時間時 5.需製備一快速凝結噴出式混凝土時。 尤其是製備快速凝結噴出式混凝土時沒有其他添加劑可 取代凝結促進劑》 今日之技術水準已知許多種凝結促進添加劑。 其根據用途而被加以區分，但亦有共通之效果： 1. 縮短凝結時間的添加劑（set accelerating admixtures )。 此種爲用來縮短混凝土混合後到變成凝結狀態所需時 間的添加劑。 2. 縮短硬化時間的添加劑（hardening acclerating admixtures .) 此種爲加速混凝土固化的添加劑，對凝結時間可有或 無影響。 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） ί ί -------.^ 裝------訂-------Μ (#先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

A7 B7 ，*、i〇第83107158號專利申請案 ^ 中文説明書修正頁(85年3、 五、發明説明（ 此處本發明所欲提供的化合物主要在影響第一點所述的 過程，即用來縮短混凝土混合後到變成凝結狀態所需時間 的添加劑。以下亦簡稱促凝劑（As)。 今日技術水準已知的促凝劑爲： 氯化鈣、矽酸鈉、氫碳酸鈉、碳酸氫鈉、鋁酸鈉、硫酸 鋁、甲酸鈣、三乙醇胺（TEA)、可溶的鹼金屬氟化物及酒 石酸鉀鈉。 此外亦有將氫氧化鋁作爲促凝劑，其可單獨或與其他化 合物混合應用》 如專利文件CA96:167570e及ΕΡ-0 026 262 B1皆曾提出過氫氧 化鋁的應用。 專利文件EP-G 076 927 B1提出一種不含鹼及氯化物的促凝 劑，其特徵爲含有至少混合一種水溶性硫酸及/或硝酸及 /或甲酸的無定形氫氧化鋁。由於無定形氫氧化鋁與鹼土 金屬及過渡金屬的水溶性硫酸，硝酸及甲酸混合，故提高 了對水泥的促凝作用。但此種混合物的缺點是其含有水溶 性添加劑，水溶性添加劑已知之缺點爲會對水泥的凝結過 程有不利影響。此外此種添加劑亦易被洗去。 專利文件FR-203 1950同樣單獨使用硫酸鋁或作爲混合成 分，以加速水泥的凝結。 專利文件CS-257 142提出一種水泥混合物，其除了水泥外 尙含有水及/或塡充料及/或鍛燒硫酸鋁附加料，此處稱 作添加劑c、第6欄、第8行。此添加劑c係利用6GG°C燃燒 5小時而得。藉R T G -相分析而斷定添加劑c不是Al2〇3亦不 5 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· --° 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明C;) 是AU0H)3。添加劑c的S/A1莫耳數比爲1.184。 此種方法的缺點是，爲得到該產物需在高溫下燃燒相當 長的時間，故不利於能源的節約。此外，鍛燒得到的產物 爲不均質，作爲促凝劑不能提供可再現之成果。 專利文件DE-05 2122710亦使用一鍛燒硫酸鋁作爲促凝劑成 份，該處之锻燒亦需進行極長的時間，即在4 5 0 - 4 9 0 °C: 下進行2 4小時，以得到一種適當的硫酸鋁。 如上面已述，今日技術水準已知的促凝劑通常具有會限 制其應用的缺點》鹼性促凝劑，如水玻璃或鋁酸鈉（此二 者亦用於濕噴法），的缺點是在工作保護上需相當高的花 費=工地上機器中的上述物質之殘餘會跑到環境中而無經 過事先的中和，故導致破壞環境。添加劑，如矽酸鈉，雖 是有效的促凝劑，但卻會使混凝土的終強度不佳。氯化鈣 或含氯化物的促凝劑在混凝土件中具一高腐蝕性*故不適 合。 故對促凝劑之要求爲：不具上述缺點，弱鹼性*可促進 凝結，同時不會不利於混凝土的抗壓強度。 本發明目標令人驚奇地可藉使用通式爲AKOfO/Sopb的鹼 性硫酸鋁而獲致達成，其指數滿足。 b = 0 . 0 5 - 0 . 4 及 a = 3 - 2 b 的條件 | 製備本發明鹸性硫酸鋁時，溫度最好在6G °C以下，可自 含鋁溶液產生一平行沈澱。雖然沈澱似乎很簡單，但各成 分加入順序，溫度及pH-値的遵守極爲重要，因唯有如此 T能確保生成本發明的適當類型。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 A7 _____B7_ 五、發明説明（4 ) 平行沈澱可利用一工業鋁酸鈉溶液及一酸成分而進行， 但亦可使用一酸性含鋁成分，如硫酸鋁。本發明方法重要 之處爲沈搬產物所需的鋁含量不僅可由酸性，亦可由鹼性 成分攜帶。 殘餘物質的溶液，如來自陽極氧化法，亦可被利用。若 使用此種溶液作爲成分，則所得的沈濺產物可能含些許碳 酸鹽。 沈澱條件的遵守是上述發明的重要特徵。視沈澱條件而 定，相同沈澱條件下生成的沈澱產物，可被視作含相同的 成分，但並非每一沈澱產物都是本發明所述適合用於促進 水泥凝結的無定形鹼性硫酸銀。 故需硏究發展出一測試法，以找出適合的類型。本發明 之特別有利鹼性硫酸鋁的評估標準爲，其在水泥漿中可測 之P Η値範圍（約爲1 3 )的特性。 該測試可將本發明之沈澱物質（範例1 )從其他明顯具 較低促凝作用的鹼性硫酸鋁及氫氧化鋁中區分出來。 本發明之適當化合物可溶於鹼性氫氧化物溶液中’其在 預定的濃度下（溶液的Ο Η -含量，藉加人成分而達到的 Al2〇3 —含量）可使Ρ Η -値快速或慢速下降° 該測試可設計如下： 將相當0.5 g Al2〇3的成份加入150 mi的燒杯中。註入蒸餾 水使達到 50 g。利用-Ultra Turrax ΙΚΑ T50 (1 min, 3000 UpM ;工 具G45F)使該混合物均勻化。將均勻器中的糊狀物以49 g 的蒸餾水沖回原來的燒杯中。使用.一玻瑀棒攪拌如此而得 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、π 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（5 ) 的懸液5分鐘’然後測pH値。接著將1 ml約10 M的Na0H滴入 此已攪拌懸液中，在加入鹸後1分鐘再次測量pH値 ''加入 鹼後⑼分鏟第三次測量pH値。第一次PH値測量顯示本發明 物質非爲或幾乎不是鹼性反應化合物° PH値在9以下’尤 其是 4.5-8.0。 第二及第三次P Η値測量提供本發明之適合或次適合化合 物的決定性評斷標準。適合之化合物爲’懸液的ΡΗ値在第 二次測量前迅速降到至少Π.8者（最好是Π.1至11.4 )。第 二次及第三次測量的差應不高於0.2 pH單位》 不適合的化合物初始P Η値（約13.0，丨ml 10 M NaOH加入 100 ral水）下降緩慢且在1分鐘後仍在12.0以上。第三次測 量顯示，鍛燒硫酸鋁等反應與本發明化合物完全不同。 特別重要的是，本發明之無定形鹸性硫酸鋁可以乾燥及 粉末固體狀，亦可以攙水的糊狀懸液用作促凝劑° 口丨根據以卜’方法製備本發明之化合物，但本發明不受其 限。 範例1 將2 1的水置入-5 1的燒杯中。在室溫下1小時的時間內 利用攢拌同時加入一稀釋的H2S04 ( 8.71重量百分比S04 )及 —稀釋的鋁酸鈉溶液（5.5 % Na20，4.0 % Al2〇；3 )，並使PH 値保持在6.5至7.5之間。 之後繼續攪拌40分鐘，然後利用一壓力吸濾瓶過濾該懸 液，接著以水沖洗。乾燥物質產物含53.0 % Al2〇；3及13.4 % —8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央榡準局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（δ ) S04，S / Α1莫耳數比爲〇. 134。使用水並添加.一普通的液化 劑，如奈甲醒冷凝磺酸- Ca-鹽（Naphtal in Formaldehyde Kondensate Sulfonate-Ca-Salz )而將過濾渣塊的一部分變回一 趨流性，低黏度的液體。過濾渣塊的另一部分則被置入-循環空氣乾燥櫥中，以1 2 0°C乾燥至殘餘濕度約爲1 4 %。 K面兩個範例包含本發明物質，該物質係由陽極氧化法 的殘餘物質溶液製備而成。 範例2 將根據範例1中和沈澱所得的壓榨過濾渣塊置入一乾燥 器內，使乾燥至殘餘濕度爲11 %。 範例3 將根據範例1中和沈澱所得的壓榨過濾渣塊製成含約10 %固體的懸液，在一噴出乾燥器（入口溫度2 8 0 °C，出口 溫度8 0°C )上將懸液加工成殘餘濕度爲1. 〇 . 5 %的略可流 動粉末。 範例4 a (比較範例） 將1.8 kg稀釋的鋁酸鈉溶液(:4.0 %幻203，5.5 % Na2〇 )置 入一5 1的燒杯中。在室溫下加入一稀釋硫酸（4.26 % S04， 0.45 % Al2〇3 )遨強烈攪拌，直至p Η値降至7.0爲止。之後繼 續攪拌1小時，然後過濾並以水沖洗過濾渣塊。乾燥物質 產物含60.9%412〇3,8.4% 804,3/41莫耳數比爲〇.〇73。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁)

3 L ϋ顏3107158號專利申請案 文説明書修正頁(85年3月） Α7 Β7 五、發明説明（）

範例4 b (比較範例） 將0.8 kg稀釋的鋁酸鈉溶液（9.0 % AI2O3，13.95 % Na20 ) 置入一燒杯中。在55-60 °C下加入一稀釋硫酸（8.88 % S04， 1.00%A12〇3)並強烈攪拌，直至pH値降至7.0爲止。之後繼 續攪拌1小時，然後過濾並以水沖洗過濾渣塊。乾燥物質 產物含 68%Al2〇3，1.49%S〇4 , S/A1 莫耳數比爲 0.073。 範例5 將1.6 kg碳酸氫鈉鹼液（濃度1.078 /ml )置入一 10 1的燒 杯中。在室溫下於60分鐘的時間內加入一稀釋的硫酸鋁溶 液（濃度1.051/ml)同時強烈攪拌，直至pH値降至8.6爲 止。之後繼續攪拌4小時，然後將該懸液過濾，並以水沖 洗。過濾渣塊含4.8%Al2〇3，〇.27%S04 , S/A1莫耳數比爲 0.03。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 丄 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 範例6 使S / A1莫耳數比爲1.47的硫酸鋁在80G°C馬弗爐中進行4 小時烺燒。分析產物得到下列成分：w(Al)= 18.2 % ; w(S04 )= 77·5 %。S/A1 莫耳數比爲 1.2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（s ) 表1 對P Η値數變的反應 物質 麵 加入NaOH前 加入NaOH後 (S/A1) 初始値 1分鐘 6盼鐘 範例1懸液 0.134 6.5 11.0 11.1 範例2粉末 0.12 6.9 11.4 11.3 範例3粉末 0.16 7.0 11.7 11.5 範例4a懸液 0.073 6.6 12.3 12.1 範例4b懸液 0.012 7.1 12.7 12.7 範例5懸液 0.03 7.1 13.0 12.B 範例6粉末' 1.2 4.6 13.0 5.2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) U. 装.

-1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本化合物作爲用水泥之促凝添加劑的適用性，係利用 1UN丨164第5部分規定中之一方法而進行測試。 各使用290g Ρ2 35F型水泥（海德堡水泥廠）。水/水泥 比一律爲0.41。 上述發明之促凝劑被加入使成糊狀的水中Μ稍攪拌，其 中濕度部分被視作水。 然後將水泥加入此混合物中，利用一手動攪拌器（600 UpM )攢拌3 0秒，接著直接塗到硬橡膠環（Vicat-nng )上。 下表所示爲使凝結開始時間爲混合開始後2.3+0.25分鐘， 所需促凝劑的量（乾燥物質）。 一 11 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 線----f A7 B7 五 、發明説明（! 赛——2— ilMi乍用的比較 物質 莫耳比(An 2.3+0.25分鐘開始凝結 用於水泥 所需的量(重量百分比) 範例1的過濾渣塊 0.134 0.76 範例2的產物 0.12 0.83 範例3的產物 0.27 0.70 '範例4a的產物 0.073 1.02 範例4b的產物 0.012 沒有促凝作用 範例5的產物 0.03 沒有促凝作用 KP 0076 927 Bl 的混合物 0.11 1.49 EP 0076 927 B1 1)的混合物 0.25 1.72 (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁) .裝·

-1T n該混合物係根據EP 0076 927 B1由無定形的ak〇h)3及 Al2(S〇4)3製備而成，混合比例使得S / AI的莫耳數比爲 0.11 及 0.25 。 強度測試係根據DIN U 64第7部分而進行。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 線---Γ. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明以） 表3 本發明化合物對固化的影響 A7 B7 _劑 型 量 乾燥物質對 水泥的重量百分比 抗壓強度(kpW) 1天後 3天後 28天後 - fyTt m 209 339 497 EP 0026 262 B1 0.33 184 330 511 0.82 129 321 503 範例3 0.39 214 297 476 0.78 177 286 521 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -13 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

申請曰期 83. 08. 04 案 號 83107158 類 別 Τ χ . m6 (以上各棚由本局填柱〉 ΤΓΤΤΤ-ΟΛ 本 303348罚 3348 (86年2月修正頁、’ A4 C4 專利説明書 中 文 顶ΓΤ. ? 年 /1 1.1 發明 名稱 英 文 加速水泥及水泥製成之灰漿及混凝土之液態黏合劑的凝結 及硬化之無定形、鹼性硫酸鋁之組合物 "AMORPHOUS ALKALINE ALUMINUM SULPHATE COMPOSITION FOR ACCELARATING COAGULATION AND MOT7 )HARDENING OF LIQUID BINDER OF CEMENT AND rAR AND CONCRETE MADE FROM CEMENT " 姓 名 國 籍 1.艾斯特凡.波坦希克 3.奥圖·希姆伯迪特 5.迪特利·洛吉坎普 均德國 2.瓊安尼斯·伯瑞克 4.雷霍德，希迪萊斯 裝 人 住、居所 1. 德國曼希姆市史汀格坦區6號 2. 德國勞域沙芬市艾契街23號 3. 德國勞域沙芬市吉尼路17號 4. 德國史克佛史達克市拜恩街8號 5. 德國勞域沙芬市希米威斯街10號 1 丁 姓 名 (名稱） 德商居連理化學有限公司 線 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 國 籍 德國 三、申請人 住、居所 (事務所） 代表人 姓 名 德國萊茵區勞域沙芬市居連理街2號 1. 理查·席伯特 2. 詹斯·彼得·傑森 本紙張尺度遑用中國國家標隼（CNS ) A4洗格（210X297公釐）

Claims (1)

1. λ Ο ία第83107158號專利申請案 Α8 ^中文申請專利簌闭條正太(85年12月）Β8 C8 D8

   經济部中央標準局貝工消費合作社印装 π、申請專利範圍 1. 一種加速水泥及水泥製成之灰漿及混凝土之液態黏合劑 的凝結及硬化之無定形 '驗性硫酸銘的组合物，其特徵 爲：該餘性硫酸鋁具下列通式： Al(0H)a(S04)b 指數a及b符合 a = 3- 2b及b = 0.05-0.4的條件，其中 無定形驗性硫酸鋁與蒸餾水被製成含〇.5重量百分比 Al2〇3的均質懸液，懸液中加入0.4 % NaOH (對懸液比） 後p Η値在60秒内降至11.8以下。， 2. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中無定形，驗性 硫酸鋁可附加含有C032_。 3_根據申請專利範圍第1項之組合物，其中無定形，餘性 ^ 硫酸鋁係由經稀釋，含硫酸之酸性溶液與p Η値範圍在 5.0-8.0的驗性溶液混合，而在溫度6(TC下沈澱出硫酸鋁 而得’且鋁的含量可由酸性及/或鹼性成分攜帶。 4. 根據申請專利範圍第1項之组合物，其中鹼性溶液之p Η 値範圍在6.5-7. 5。 5. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中沈澱懸液的 ΑΙ2〇3 含量 < 6 % Al2〇3。 6. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中利用過濾分離 出沈澱的無定形、鹼性硫酸鋁，並沖洗之。 7. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中利用另一輔助 物質使過濾渣塊均質化並以懸液狀態應用。 8. 根據申請專利範圍第1項之組合物，其中利用一乾燥器 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A -裝------訂-----{線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) SU3348_g六、申請專利範圍將過濾渣塊乾燥至殘餘濕度< 2 5 %。 (_先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,tr 4 4··'· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X 297公釐）