JP2000103661A - セメント混和剤 - Google Patents
セメント混和剤Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
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- C04B24/168—Polysaccharide derivatives, e.g. starch sulfate
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Abstract
の材料分離、強度特性及び長さ変化等の諸性状を改善す
るセメント用混和剤を提供する。 【解決手段】 微生物によって生産されるセルロースを
硫酸化して得られる硫酸基含有セルロース及び/又はそ
の塩を含有することを特徴とするセメント混和剤。
Description
関する。さらに詳しくは、セメント組成物、例えば、セ
メントペースト、グラウト、モルタル及びコンクリート
等のブリーディング、強度、長さ変化等の諸性状を改善
する目的で使用されるセメント混和剤に関する。
来の繊維、鉱物繊維などを利用する技術が知られてい
る。その一例として、植物由来のセルロースを硫酸化し
たセメント添加剤(本願出願人による出願に係る特開平
7−10624号公報)などが挙げられる。一方、近
年、微生物が生産するセルロース(以下、微生物セルロ
ースという)をコンクリート等のセメント添加剤として
用いる試みがなされている。微生物セルロースは、植物
由来の木綿、木材パルプ等の従来のセルロースと一次構
造上の差はないが、結晶性及び一軸配向性が非常に高い
セルロースからなり、非常に細い(幅または直径100
nm以下と言われる)リボン状の繊維が複雑に絡み合っ
たネットワーク状の構造を有する点で、従来のセルロー
スとは全く異なるものである。この構造物は、その中の
空隙に多量の水を含んでおり、その外観はゲル状であ
る。また、微生物セルロースは、ネットワーク状の高次
構造により、従来の植物由来のセルロースには見られな
い強度を持つ等の点で注目されている材料の一つであ
る。
した例として、セメント組成物のブリーディングを抑止
し、骨材の分離を防止する技術(特開平5−33088
8号公報)、成形性および平面平滑性に優れた製品を製
造する技術(特開平5−254905号公報)、あるい
は離解した微生物セルロースを用いてコンクリートの流
動性を改善する技術(特開平6−1647号公報)など
が提案されている。しかしながら、微生物セルロースを
セメント混和剤として用いた場合、セメント組成物の流
動性及び強度を著しく低下させて、微生物セルロースが
持つ優れた強度特性をセメント組成物に付与することが
できないなど、実用に耐える技術は現在までのところ知
られていない。
は、微生物セルロースを用いたセメント混和剤におい
て、微生物セルロースの持つ優れたブリーディング抑制
効果や強度特性をセメント組成物に付与するとともに、
流動性及び強度低下という課題を解決し、実用上優れた
性質を有するセメント混和剤を提供することにある。
を解決するセメント混和剤を開発するべく鋭意研究を重
ねた結果、微生物セルロースを硫酸化して得られた硫酸
基含有セルロース及び/又はその塩が、前記課題を解決
することを見いだし、本発明を完成したものである。す
なわち、本発明は、微生物によって生産されるセルロー
スを硫酸化して得られる硫酸基含有セルロース及び/又
はその塩を含有することを特徴とするセメント混和剤に
関する。本発明は、微生物セルロース含有セメント混和
剤を実用化へ結びつけた点で極めて大きな意義を有する
ばかりでなく、硫酸化微生物セルロース固有の特性を利
用することにより、セメント混和剤としてより広範で効
果的な用途を可能にするものである。
その塩は、分子内に硫酸基を有するものであればいずれ
でもよく、特に制限はないが、硫黄含有率が元素分析値
で1.0〜20%のものが好ましく、また、その分子量
に特に制限はないが、平均分子量が15,000〜1,
000,000のものが好ましく用いられる。さらに、
本発明における微生物セルロースの分子内に導入された
硫酸基は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アン
モニウム塩、有機アミン塩等に中和されているものを例
示することができる。
は、アセトバクター属、シュードモナス属、アグロバク
テリウム属等の微生物によって生産されるセルロースを
用いることができ、具体的には、前記の特開平5−25
4905号公報、特開平5−330888号公報及び特
開平6−1647号公報に記載のものを例示することが
できる。
造方法としては、糖類の硫酸化手段として公知の方法が
用いられる。
粉末状として供給される。液状のものは、原則として、
前記の硫酸基含有セルロースを水に溶解したものであ
り、その濃度は、使用目的や使用方法によって、適宜決
定することができる。また、本発明のセメント混和剤
は、多様性を持たせるために、公知もしくは慣用の減水
剤や他の混和剤を所望により配合させることもできる。
慣用の減水剤の例としては、ナフタレンスルホン酸ホル
マリン縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物
塩、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩、オキシ
カルボン酸塩、ポリサッカライド、ポリアルキルスルホ
ン酸塩、アミノスルホン酸塩誘導体、芳香族スルホン酸
塩誘導体等を例示することができ、また、他の混和剤の
例としては、空気量調整剤、乾燥収縮低減剤、促進剤、
遅延剤、起泡剤、消泡剤、防錆剤、急結剤、水溶性高分
子物質等を例示することができる。
するセメント組成物に応じて適宜定めることが可能であ
るが、基本的にはセメント組成物に所望の作業性を付与
し、ブリーディングや強度を改善せしめる量である。例
えば、通常は、セメント組成物中に含まれているセメン
ト重量に対して、本発明のセメント混和剤に含有してい
る硫酸基含有微生物セルロースを固形分換算で0.00
1〜10.0重量%添加するのが適量ではあるが、この
範囲に限られるものではない。
る硫酸基含有微生物セルロースの製造例および硫黄含有
量を示して例示するが、本発明のセメント混和剤はこれ
らの製造態様例によって限定されるものではない。
乾燥したジメチルスルホキシド(DMSO)20.0部
に添加し、60分間室温で撹拌を行う。撹拌後さらに三
酸化硫黄ピリジン錯体2.00部加えた後、室温に保ち
ながら60分間反応させる。次に、飽和NaHCO3水
を用いて中和させ、アセトンを加えた後遠心分離によっ
て沈殿部を回収する。回収した沈殿を蒸留水に溶解し、
得られた水溶液を透析膜により透析を行う。透析後得ら
れた溶液を濃縮処理後、試料を乾燥させ硫酸基含有セル
ロースが得られる。以下、このものをSBC1と記す。
乾燥したジメチルスルホキシド(DMSO)20.0部
に添加し、60分間室温で撹拌を行う。撹拌後さらに三
酸化硫黄ピリジン錯体2.00部加えた後、80℃に保
ちながら180分間反応させる。次に、飽和NaHCO
3水を用いて中和させ、アセトンを加えた後遠心分離に
よって沈殿部を回収する。回収した沈殿を蒸留水に溶解
し、得られた水溶液を透析膜により透析を行う。透析後
得られた溶液を濃縮処理後、試料を乾燥させ硫酸基含有
セルロースが得られる。以下、このものをSBC2と記
す。
乾燥したジメチルスルホキシド(DMSO)20.0部
に添加し、60分間室温で撹拌を行う。撹拌後さらに三
酸化硫黄ピリジン錯体3.00部加えた後、室温に保ち
ながら180分間反応させる。次に、飽和NaHCO3
水を用いて中和させ、アセトンを加えた後遠心分離によ
って沈殿部を回収する。回収した沈殿を蒸留水に溶解
し、得られた水溶液を透析膜により透析を行う。透析後
得られた溶液を濃縮処理、後試料を乾燥させ硫酸基含有
セルロースが得られる。以下、このものをSBC3と記
す。
得られた硫酸基含有セルロースの硫黄含有量及び平均分
子量(GPCによる測定結果)を表1に示す。
に使用した場合の具体例を示すが、本発明はこれらの実
施態様例によって限定されるものではない。
ント社製)を使用した。 2)細骨材 大井川水系陸砂(密度=2.59,粗粒率=2.74)
を使用した。 3)水 水道水を使用した。
に、2.50%水溶液に調整したBC、SBC1、SB
C2、SBC3を加え、モルタルフロー及び空気量を測
定した。また、ブリーディング発生の有無を目視によっ
て確認した。28日養生を行った試験体の圧縮強度を測
定した。さらに、モルタル組成物の硬化後の長さ変化率
を測定した。
験結果を、表3にモルタル硬化体の圧縮強度及び長さ変
化試験結果を示す。
が得られた。 1)モルタルフロー セメント混和剤を使用しない比較例1に対して、微生物
セルロース(BC)を用いた比較例2、3は、モルタル
フローが著しく低下したが、本発明のセメント混和剤
(SBC1〜3)を用いた実施例1〜7は、モルタルフ
ローの低下が抑制され、その傾向は硫酸化の大きいもの
ほど顕著である。 2)空気量 セメント混和剤を使用しない比較例4に対して、微生物
セルロース(BC)を用いた比較例2、3は、空気量を
低下させたが、本発明のセメント混和剤(SBC1〜
3)を用いた実施例1〜7は、いずれも比較例1と同等
であり、空気連行性が認められない。 3)ブリーディング セメント混和剤を使用しない比較例1に対して、微生物
セルロース(BC)を用いた比較例2、3及び本発明の
セメント混和剤(SBC1〜3)を用いた実施例1〜7
は、いずれもブリーディングが抑制された。 4)圧縮強度 セメント混和剤を使用しない比較例4に対して、微生物
セルロース(BC)を用いた比較例5、6は、圧縮強度
が低下したが、本発明のセメント混和剤(SBC1〜
3)を用いた実施例8〜14は、圧縮強度の低下が抑制
され、その傾向は硫酸化の大きいものほど顕著であり、
硫黄含有量が10.0重量%の実施例12〜14(SB
C3)では、圧縮強度が増加した。 5)長さ変化 セメント混和剤を使用しない比較例4に対して、微生物
セルロース(BC)を用いた比較例5、6及び本発明の
セメント混和剤(SBC3)を用いた実施例13,14
は、いずれも長さ変化が抑制された。
成物の流動性、ブリーディング等の材料分離、強度特性
及び長さ変化等の諸性状を改善する効果を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 微生物によって生産されるセルロースを
硫酸化して得られる硫酸基含有セルロース及び/又はそ
の塩を含むセメント混和剤。 - 【請求項2】 硫酸基含有セルロース又はその塩の平均
分子量が15,000〜1,000,000であること
を特徴とする、請求項1に記載のセメント混和剤。 - 【請求項3】 硫酸基含有セルロース及び/又はその塩
の硫黄含有量が1.0〜20%であることを特徴とす
る、請求項1または請求項2に記載のセメント混和剤。
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WO2010008093A1 (ja) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | 花王株式会社 | 水硬性組成物用早強剤 |
WO2022270623A1 (ja) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 王子ホールディングス株式会社 | 繊維状セルロース含有組成物、セメントスラリー、セメント組成物及びセメント硬化体 |
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1998
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JP2010042986A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-25 | Kao Corp | 水硬性粉体の製造方法 |
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