JP2001270750A - セメント混和剤及びそれを用いたセメント硬化体の製造法 - Google Patents

セメント混和剤及びそれを用いたセメント硬化体の製造法

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JP2001270750A JP2000085959A JP2000085959A JP2001270750A JP 2001270750 A JP2001270750 A JP 2001270750A JP 2000085959 A JP2000085959 A JP 2000085959A JP 2000085959 A JP2000085959 A JP 2000085959A JP 2001270750 A JP2001270750 A JP 2001270750A
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succinic acid
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Yoshio Adachi
善男 足立
Kunio Takeuchi
邦雄 竹内
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Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd
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Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/65Water proofers or repellants

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はセメント混和剤に関し、強度を低下さ
せることなく、優れた防水性を有するセメント硬化体の
製造法を提供するものである。 【解決手段】置換コハク酸の多価金属塩を有効成分とす
るセメント混和剤であり、好ましくは炭素数6〜36の
アルキル基又はアルケニル基を有する置換コハク酸の多
価金属塩、更に好ましくは該置換コハク酸のカルシウム
塩である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント混和剤に関
し、強度を低下させることなく、優れた防水性を有する
セメント硬化体の製造法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、土木や建築分野の多岐にわた
って使用されているセメント硬化体としては、防水セメ
ント(ペースト、モルタル)、セメントパテ、セメント
系下地調整モルタル、磁器タイル用モルタル、セルフレ
ベリングモルタル、セメント成形品(木材セメントボー
ド、繊維補強セメント板、軽量無機板、石綿スレート
板、石綿バーライド板等)、軽量コンクリート、コンク
リートなどがあり、特に地下内外壁、貯水槽、プール、
廃水処理施設、ベランダ、建屋外壁、台所、風呂場等の
雨水、水にさらされる構造体には優れた防水性が要求さ
れる。
【0003】セメント硬化体に防水性(耐吸水性)を付
与する混和剤としては、高級脂肪酸(オレイン酸、ステ
アリン酸等)石鹸、パラフィン、アスベスト、合成高分
子化合物、塩化カルシウム、ケイ酸ナトリウム等の無機
質ケイなどの防水剤が多数知られている。例えば、特公
昭46−39120号公報には珪酸塩類と尿素及び界面
活性剤を用いた液状コンクリート、コンクリートブロッ
ク混和剤が提案されている。また特公昭48−2317
4号公報にはアルケニルコハク酸またはその水溶性塩も
しくは無水物が開示され、同号明細書第5頁第31〜3
3行にはステアリン酸カルシウムからなる添加剤が記載
されている。更に特公昭61−24356号公報にはア
ルケニル又はアルキルコハク酸エステルの水溶性塩を含
有する混和剤を開示している。
【0004】しかしながら、前記セメント混和剤は防水
性が不充分であったり、物性に好ましくない影響を与え
たりあるいは比較的多量に添加する必要があるためコス
トがかかるなど、いまだ十分に性能や経済面で満足する
に至っていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状を鑑み、本
発明者らはセメント硬化体の強度を低下させることな
く、優れた防水性を付与するセメント混和剤及びそれを
用いたセメント硬化体の製造法を提供することを技術的
課題として鋭意研究の結果、本発明を完成するに至った
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は下記
の構成を有するセメント混和剤及びそれを用いたセメン
ト硬化体の製造法に関するものである。
【0007】請求項1の発明は、置換コハク酸の多価金
属塩を有効成分としてなるセメント混和剤という構成か
らなる。
【0008】請求項2の発明は、請求項1において、置
換コハク酸の多価金属塩が炭素数6〜36のアルキル基
またはアルケニル基を有する置換コハク酸の多価金属塩
であるセメント混和剤といういう構成からなる。
【0009】請求項3の発明は、請求項1又は2におい
て、置換コハク酸の多価金属塩が、置換コハク酸のカル
シウム塩であるセメント混和剤という構成からなる。
【0010】請求項4の発明は、請求項1乃至3のいず
れかに記載のセメント混和剤をセメントに対して0.1
〜5重量%含有するセメント硬化体の製造法という構成
からなる。
【0011】本発明の構成により、セメント硬化体の強
度を低下させることなく、優れた防水性を付与するもの
である。
【0012】本発明における置換コハク酸の多価金属塩
は、炭素数6〜36のアルキル基、アルケニル基、アラ
ルキル基又はアラルケニル基を有する置換コハク酸ある
いは該置換コハク酸無水物(以下、「置換コハク酸(無
水物)」と記載する)と多価金属化合物とを加熱反応さ
せて調製するか、または前記置換コハク酸のナトリウム
塩あるいはカリウム塩の水溶液に多価金属塩を加えて複
分解することにより調製される。
【0013】本発明におけるセメント混和剤である置換
コハク酸の多価金属塩は、有効成分100%の樹脂ある
いはその微粉体、または水に分散した水分散液の形態で
使用される。特にセメント混和剤の有効成分100%の
樹脂またはその樹脂を粉砕した微粉体が流通コストの削
減等の点で好ましい。
【0014】本発明におけるセメント混和剤を使用する
方法は特に限定されず、例えばセメントに予め混合する
方法、セメント配合物の混練時に同時に添加する方法、
更に一旦練り上がったセメント配合物へ添加する方法な
どがある。
【0015】本発明における置換コハク酸(無水物)と
しては、炭素数6〜36のアルキル基、アルケニル基、
アラルキル基またはアラルケニル基を有する置換コハク
酸(無水物)である。例えば、α−オレフィン、内部オ
レフィンまたはプロピレンやブタジエン等のオリゴマー
とマレイン酸あるいは無水マレイン酸との付加反応物で
あるアルケニル置換コハク酸、または該アルケニル置換
コハク酸を水素化して得られるアルキル置換コハク酸、
芳香環を有するオレフィン化合物から誘導されるアラル
キル置換コハク酸あるいはアラルケニル置換コハク酸等
あるいはこれらの無水物である。具体的には、ヘキセニ
ルコハク酸、ヘキシルコハク酸、オクチルコハク酸、オ
クテニルコハク酸、ノネニルコハク酸、ノニルコハク
酸、デセニルコハク酸、デシルコハク酸、ドデシルコハ
ク酸、ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、
ペンタデシルコハク酸、ヘキサデセニルコハク酸、ヘキ
サデシルコハク酸、オクタデセニルコハク酸、オクタデ
シルコハク酸、(1−オクチル−2−デセニル)コハク
酸、(1−ヘキシル−2−オクテニル)コハク酸等ある
いはこれらの無水物が挙げられ、これらのなかでも、炭
素数10〜16のアルキル基またはアルケニル基を有す
る置換コハク酸(無水物)が防水効果の点でより好まし
い。
【0016】本発明における置換コハク酸(無水物)の
置換基の炭素数が6未満、または36を超えるとセメン
ト硬化組成物の強度及び防水性の点で効果がもうひとつ
である。
【0017】本発明におけるセメント混和剤が適用でき
るセメントの種類としては、特に限定されず、普通、早
強、超早強等の各種ポルトランドセメント、これらポル
トランドセメントに高炉スラグ、シリカ、フライアッシ
ュを混合した混合セメント、超早硬セメント、アルカリ
セメント等、更には、カルシウムアルミネートを主体と
するアルミナセメント等が挙げられる。
【0018】本発明における置換コハク酸の多価金属塩
を形成する金属としては、亜鉛、カルシウム、マグネシ
ウム、アルミニウム等があげられ、これらのなかでも特
に防水効果の点からカルシウムが好ましい。
【0019】本発明におけるセメント混和剤を配合して
用いることのできるセメント用骨材としては、通常モル
タル、コンクリート、セメント成形品等を製造するため
に混和されるものであれば限定されることなく、例え
ば、砂、砂利、破砕、砕石、スラグ骨材、バーライト、
天然軽量骨材、セラミックス、コンクリート廃材、パル
プ、合成及び天然の各種繊維等が挙げられる。
【0020】本発明におけるセメント混和剤の使用量と
しては、セメント硬化体の種類並びに防水性の要求度合
いによって決定されるが、通常はセメントに対して0.
1〜5重量%が用いられ、頻繁に用いられる例として
は、0.2〜1重量%である。
【0021】本発明におけるセメント混和剤は、他の公
知のセメント混和剤あるいは混和材との併用もできる。
例えばAF剤、減水剤、流動化剤、硬化促進剤、凝結遅
延剤、分離低減剤、ポリマー混和剤、着色剤、起泡剤、
保水剤、増粘剤、防錆剤、防微剤、ひび割れ剤、膨張
剤、分散剤、グラスファイバー、高速スラグ微粉末、フ
ライアッシュ、シリカフュ−ム、などの併用も可能であ
る。
【0022】本発明におけるセメント混和剤を使用した
場合には、強度を低下させることなく、優れた防水性を
有するセメント硬化体が得られる。セメント硬化体に優
れた防水性を付与することにより、次のような効果が期
待できる。第1に、水の浸透を防ぐため、水漏れを防止
し、セメント硬化体の劣化を防止する。第2に、水が浸
透しないため、セメント硬化体が冬の時期に水を浸透
し、凍結することによって体積膨張し亀裂を生じるのを
防止する。第3に、防水性が優れているため、セメント
硬化体内部のカルシウムイオンを含んだ水の表面への移
動が減り、表面で空気中の二酸化炭素と水酸化カルシウ
ムが反応して発生するエフロレッセンスを抑制する効果
が期待できる。第4に、水分の移動が減るため、セメン
ト硬化体の中心部の水分が封じ込められ、水和反応が十
分になされ、さらにAE減水剤を用いた場合、水分の蒸
発乾燥が速すぎて水和反応に必要な水分が減ってしまう
というトラブルをなくし、少ない水量での施工が可能と
なり、良好な強度が得られる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に実施例及び比較例を挙げて
本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの各例に限
定されるものではない。なお、以下において特に断らな
い限り、%とあるのは重量%、部とあるのは重量部を表
わす。
【0024】[実施例] ・セメント混和剤の調製:撹拌機、温度計、冷却管を付
した反応容器にドデセニルコハク酸無水物266部を仕
込み、13.4%の水酸化ナトリウム水溶液597部を
添加混合し、温度70℃で1時間ケン化を行い、固形分
40%のドデセニルコハク酸のナトリウム塩を得た。次
に、別の撹拌機、温度計、冷却管を付した反応容器に水
100部、塩化カルシウム 22.2部を仕込み、前記
固形分40%のドデセニルコハク酸のナトリウム塩8
6.3部を撹拌しながら滴下し、ドデセニルコハク酸カ
ルシウムの懸濁液を得た。該懸濁液をブフナー漏斗を用
いて、No3定量濾紙にて減圧濾過し、得られたケーキ状
物を温度60℃で24時間温風乾燥し、ドデセニルコハ
ク酸カルシウムの微粉体であるセメント混和剤を得た。
【0025】[比較例1] セメント混和剤;実施例で得
られたドデセニルコハク酸のナトリウム塩
【0026】[比較例2] セメント混和剤;ステアリン
酸カルシウム(粉末)
【0027】・セメント硬化体の性能評価: 1.防水性の評価方法 <セメント硬化体の調製>ポルトランドセメント100
部、セメント混和剤として、実施例、比較例1は0.5
部、比較例2は0.5部と2部、及び水37部をミキサ
ーを用いて10分間混練を行い、得られた混練物を型枠
(縦11mm×横59mm×奥行き94mm)に入れ
て、24時間養生後型枠から取り出し、3日間室温にて
養生、次に80℃にて2時間乾燥させた後2日間放置
し、セメント硬化体を得た。
【0028】<防水性の試験方法>前記実施例及び比較
例1〜2の各セメント混和剤を添加して調製したセメン
ト硬化体を水中に浸漬させ、2時間後、8時間後、24
時間後、48時間後、120時間後に余分な水を拭き取
って重量を測定し、次式で防水性(吸水率)を算出し
た。その結果を表1に示す。 F:水中に浸漬する前の重量(g) G:水中に浸漬した後の重量(g)
【0029】
【表1】セメント硬化体の防水性評価
【0030】 2.強度の評価方法 試験方法 <セメント硬化体の調製> JIS R−5201 セメントの物理試験方法 9.強さ試験 に準じて調製した。 セメント混和剤の混和率はセメントに対して固形分で0.5% <曲げ強度> JIS R−5201 セメントの物理試験方法 9.強さ試験 に準じてオートグラフ((株)島津製作所 AG−10TE)を使用し 測定した。 <圧縮強度> JIS R−5201 セメントの物理試験方法 9.強さ試験 に準じてオートグラフ((株)島津製作所 AG−10TE)を使用し 測定した。 曲げ強度と圧縮強度の測定結果を表2に示す。
【0031】
【表2】セメント硬化体の強度評価
【0032】
【発明の効果】本発明のセメント混和剤は、セメント硬
化体の強度を低下させることなく、優れた防水性を付与
し、水漏れ、エフロレッセンスの抑制、耐久性などを改
善するものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】置換コハク酸の多価金属塩を有効成分とし
    てなるセメント混和剤。
  2. 【請求項2】炭素数6〜36のアルキル基またはアルケ
    ニル基を有する置換コハク酸の多価金属塩からなる請求
    項1に記載のセメント混和剤。
  3. 【請求項3】置換コハク酸の多価金属塩が、置換コハク
    酸のカルシウム塩である請求項1又は2に記載のセメン
    ト混和剤。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載のセメン
    ト混和剤をセメントに対して0.1〜5重量%含有する
    ことを特徴とするセメント硬化体の製造法。
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