JP2002326854A - セメント添加剤 - Google Patents

セメント添加剤

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JP2002326854A
JP2002326854A JP2001133099A JP2001133099A JP2002326854A JP 2002326854 A JP2002326854 A JP 2002326854A JP 2001133099 A JP2001133099 A JP 2001133099A JP 2001133099 A JP2001133099 A JP 2001133099A JP 2002326854 A JP2002326854 A JP 2002326854A
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cement
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hardened
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Isao Shinoda
功 篠田
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Adeka Corp
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Asahi Denka Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリートやモルタル等のセメント硬化体
に残存する水分を低下させるとともに、なお残存する水
分の凍結を抑制し、同時にコンクリートやモルタルの硬
化収縮を抑制して、セメント硬化体の凍害を効果的に防
止することのできるセメント添加剤、およびこれを使用
したセメント組成物、セメント硬化性組成物、セメント
硬化体を提供する。 【解決手段】 次の一般式、(R1mSi〔O−(A
O)n24-m (式中、R1は炭素原子数4〜18の直鎖又は分岐のア
ルキル基若しくはフェニル基であり、R2は炭素原子数
1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基であり、Aはエチ
レン基、プロピレン基又はエチレン基とプロピレン基と
のランダム状若しくはブロック状混合基であり、mは1
〜3の数であり、nは1〜30の数である)で表される
アルキルアルコキシシランからなるセメント添加剤であ
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、セメント二次製品
に用いられ、あるいは建築、建設、土木等の施工に用い
られるセメント添加剤、セメント組成物、セメント硬化
性組成物およびセメント硬化体に関するものであり、詳
しくは、セメント硬化物の凍害を防止することのできる
セメント添加剤、およびこれを使用したセメント組成
物、セメント硬化性組成物およびセメント硬化体に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】硬化したコンクリートやモルタルの凍害
は、コンクリートやモルタル中の水分が凍結融解を繰り
返した結果、ひび割れが発生したり、また、コンクリー
トやモルタルの硬化収縮による細かいひび割れから内部
に侵入した水分が凍結融解を繰り返した結果、大きなひ
び割れが発生したりし、このようなことからコンクート
やモルタル表面が剥離したりして、表層部分から破壊
し、次第に劣化する現象をいう。二次的には、漏水(建
造物内部への水浸透)、中性化を伴い、コンクリートや
モルタルの強度低下を招き、最終的には鉄筋腐食やたわ
み等の構造耐力の問題に至ることもあるとされている。
【0003】このため特開平8−119707号公報で
は、セメント、骨材および水にシラン化合物を配合せし
めて、セメント硬化体の含水率の増大を防ぎ、耐凍害性
を高める方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平8
−119707号公報において提案されている方法で
は、セメント硬化体中の水分量を減らすことができるの
である程度凍害を防止することはできるものの、硬化に
伴う体積収縮によるひび割れを防止することができず、
凍害防止に対し十分とはいえなかった。
【0005】そこで本発明の目的は、以上のような問題
点を解消し、コンクリートやモルタル等のセメント硬化
体に残存する水分を低下させるとともに、なお残存する
水分の凍結を抑制し、同時にコンクリートやモルタルの
硬化収縮を抑制して、セメント硬化体の凍害を効果的に
防止することのできるセメント添加剤、およびこれを使
用したセメント組成物、セメント硬化性組成物、セメン
ト硬化体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、特定構造を有するアルキ
ルアルコキシシランをセメント添加剤とすることにより
上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。
【0007】即ち、本発明のセメント添加剤は、次の一
般式、 (R1mSi〔O−(AO)n24-m (式中、R1は炭素原子数4〜18の直鎖又は分岐のア
ルキル基若しくはフェニル基であり、R2は炭素原子数
1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基であり、Aはエチ
レン基、プロピレン基又はエチレン基とプロピレン基と
のランダム状若しくはブロック状混合基であり、mは1
〜3の数であり、nは1〜30の数である)で表される
アルキルアルコキシシランからなることを特徴とするも
のである。
【0008】また、本発明のセメント組成物は、セメン
トと、上記セメント添加剤とを必須の成分とすることを
特徴とするものであり、上記セメント添加剤の量は、好
ましくはセメントに対して1〜20重量%である。
【0009】さらに、本発明のセメント硬化性組成物
は、セメントと、水と、上記セメント添加剤とを必須の
成分とすることを特徴とするものであり、上記セメント
添加剤は、セメント硬化性組成物が硬化したときに該硬
化物中に残存する水分重量に対して10〜200重量%
の量で配合されていることが好ましい。
【0010】さらに、本発明のセメント硬化物は、上記
セメント硬化性組成物を硬化させたことを特徴とするも
のである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて具体的に説明する。本発明のセメント添加剤である
アルキルアルコキシシランは、上記一般式で表されるも
のであればどのような化合物であっても差し支えない
が、R1で表されるアルキル基またはフェニル基の炭素
原子数は4〜18の範囲でなければならない。炭素原子
数が4未満であるとアルコキシ基の加水分解性に影響は
ないものの、揮発性が高くなりセメント硬化体から揮散
しやすく、十分な凍害防止性能を得ることができない。
一方、炭素原子数が18を超えるとセメント組成物の凝
結・硬化性が低下してしまう。かかる観点から、R1
表されるアルキル基またはフェニル基の炭素原子数は、
好ましくは6〜10である。
【0012】また、上記一般式中のmは1〜3の数であ
り、好ましくは1〜2の数である。mがこの範囲外では
十分な凍害防止効果を得ることができない。
【0013】さらに、上記一般式中のR2の炭素原子数
は多いほど長期的な収縮低減効果に優れ、逆に少ないほ
ど初期の収縮低減効果が大きい傾向があり、かかる観点
から、炭素原子数は1〜10、好ましくは2〜6の範囲
内である。炭素原子数がこの範囲内であれば特にその構
造は限定されない。
【0014】さらにまた、上記一般式中のAはエチレン
基、プロピレン基、又はエチレン基とプロピレン基との
混合基である。エチレンオキシド及び/又はプロピレン
オキシドの付加数nは、それぞれ独立に分子内の1つの
−O−(AO)n2基中の平均付加モル数として1〜3
0モルである。
【0015】エチレンオキシド及び/又はプロピレンオ
キシドを付加しないと、即ちnが0だと、アルキルアル
コキシシランによる収縮低減効果が十分発揮されない。
また、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド
の付加モル数が少ないほど初期の収縮低減効果が大き
く、逆に付加モル数が多いほど長期的な収縮低減効果に
優れている傾向がある。かかる観点から、上記一般式に
おいて−O−(AO)n2基は、R2の炭素原子数と、
付加させるエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキ
シドのモル数nとの上記の条件に加え、分子内の−O−
(AO)n2基の平均式量が1200以下となる条件を
満足することが好ましく、より好ましくは650以下、
最も好ましくは370以下である。
【0016】エチレンオキシド及び/又はプロピレンオ
キシドの付加については、それぞれ単独の付加でも、混
合付加でもよく、混合付加の場合、ランダム付加でもブ
ロック付加でもよい。
【0017】次に、本発明のセメント組成物は、セメン
トと、上記一般式で表されるアルキルアルコキシシラン
からなるセメント添加剤とを必須とするものである。本
発明のセメント組成物は、上述の本発明のセメント添加
剤が配合されていることで、これを使用してコンクリー
トやモルタルなどのセメント硬化物としたときに、効果
的に凍害を防止することができる。
【0018】本発明のセメント組成物は、本発明のセメ
ント添加剤の量が、好ましくはセメントに対して1〜2
0重量%であり、この範囲より少ないと本発明のセメン
ト添加剤の効果を顕著に発揮することが難しい場合があ
り、逆に多すぎるとセメントの水和反応が阻害され易
く、硬化遅延しやすくなることがある。なお、セメント
添加剤の、より好ましい使用量は、セメント硬化体が製
造されたときにセメント硬化体に残存する水分の量に応
じて適宜選択されるべきであり、この点に関しては後述
のセメント硬化性組成物に関する説明において詳述す
る。
【0019】本発明のセメント組成物において使用され
るセメントは、特に限定されるものではなく、従来公知
のセメントを全て使用することができ、例えば、ポルト
ランドセメント、高炉セメントやフライアッシュセメン
トのような混合セメントおよびアルミナセメントやマグ
ネシアセメントのような特殊セメントなどを挙げること
ができる。
【0020】なお、本発明のセメント組成物は、セメン
ト及び上記セメント添加剤のほかに砂、ケイ砂、ケイ石
砂など公知の細骨材、及び/又は砂利、石などの公知粗
骨材等の骨材を使用することができる。また、セメント
組成物に使用されることが公知のその他の添加剤を、本
発明の目的を阻害しない範囲内で所望により使用するこ
ともできる。これら骨材あるいはその他の添加剤は、こ
れらが通常使用される範囲内の使用量で使用することが
できる。
【0021】次に、本発明のセメント硬化性組成物は、
セメントと、水と、上記本発明のセメント添加剤とを必
須の成分とするものである。本発明のセメント硬化性組
成物に使用するセメント及びセメント添加剤は上記の通
りのものである。
【0022】本発明のセメント硬化性組成物に使用する
水については、特に限定されず、従来セメント混練物を
得るのに使用することのできることが公知である水であ
ればどのような水であっても何ら支障なく使用すること
ができ、例えば、地下水や水道水、河川水等を使用する
ことができる。
【0023】本発明のセメント硬化性組成物におけるセ
メント及び水の使用量は、セメント硬化性組成物の使用
目的に応じて、即ち、得ようとするセメント硬化物の圧
縮強度、耐久性、作業性などに応じて、従来公知の使用
量の範囲で使用することができる。
【0024】また、本発明のセメント硬化性組成物にお
ける本発明のセメント添加剤の使用量は、好ましくは、
セメント硬化性組成物が硬化したときに該硬化物中に残
存する水分重量に対して10〜200重量%である。こ
の使用量範囲内であると、以下の及びの理由により
効果的に凍害を防止することができる。
【0025】本発明のセメント添加剤であるアルキル
アルコキシシラン化合物はセメント硬化性組成物が硬化
した場合、該硬化物の細孔表面に疎水基を外側に向けて
カップリングし、もしくは細孔内部を充填するため、セ
メントの凝結反応に関与した水或いはゲル中にとりこま
れた水以外の、空孔に存在する水を硬化物外系に移動さ
せることにより、セメント硬化物中の水分を減少させる
ことができる。 また、それでもなお残存する水分によってアルキルア
ルコキシシランの、アルキレンオキシド鎖を有するアル
コキシ基が加水分解を受けると、遊離するポリエーテル
化合物によって水分の凝固点降下を起こすことができ
る。
【0026】即ち、本発明のセメント添加剤の使用量は
水分量に応じて、特には、セメント硬化性組成物が硬化
したときに該硬化物中に残存する水分重量に応じて、適
宜定めることが好ましい。ここで、硬化物中に残存する
水分重量としては、便宜的に以下のようにして求めるこ
とができる。
【0027】まず、セメント硬化性組成物を、上記のよ
うに使用目的等に応じて配合組成を決定する際に、本発
明のセメント添加剤を使用しない配合系を決定し、その
後この配合系でサンプルセメント硬化物を作製する。
【0028】次に、サンプルセメント硬化物を105℃
×24時間の条件下に置いて乾燥させ、乾燥工程前後の
重量を比較して減少した重量を「該硬化物中に残存する
水分重量」とすればよい。
【0029】この値をもとに、上記条件に従って本発明
のセメント添加剤量を決定し、セメント硬化性組成物の
最終的な配合組成を決定すればよい。
【0030】本発明のセメント硬化物は、上述のように
して得られた本発明のセメント硬化性組成物を通常のセ
メント硬化性組成物の硬化と同様にして硬化させること
により得ることができる。また、所望によりさらに養生
を行うことも何ら差し支えない。
【0031】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。な
お、以下の各表で示す配合処方の単位はすべて重量%で
ある。
【0032】〔実施例1〜15、比較例1〜6〕下記の
表1に示す各アルキルアルコキシシランを合成し、本発
明のセメント添加剤、及び比較のためのセメント添加剤
とした。
【0033】〔実施例16〜34、比較例7〜12〕下
記の表2に示す配合処方にて本発明のセメント組成物、
及び比較のためのセメント組成物を得、更に表2の配合
処方にて水と、骨材とを合わせ本発明のセメント硬化性
組成物、及び比較のためのセメント硬化性組成物を得
た。次いで、各セメント硬化性組成物を用いてJIS
R5201に従い、40mm×40mm×160mmの
供試体を作製し、材齢7日の供試体を得、本発明のセメ
ント硬化物及び比較の為のセメント硬化物とした。
【0034】得られた各セメント硬化物に対し、以下の
試験を実施した。 [硬化収縮試験]各セメント硬化物を、20℃、60%
RHの雰囲気下に28日間置き、試験開始前後でのセメ
ント硬化物体長さ減少率をダイヤルゲージにて測定(J
IS A1129)した。得られた結果を表2に示す。
【0035】[熱履歴試験]各セメント硬化物を水に浸
漬させ、セメント硬化物の中心部温度が5℃と−18℃
となるように雰囲気温度を昇降温させてセメント硬化物
に熱履歴を与えた。中心温度は、抵抗測温体を埋設した
別のセメント硬化物を同雰囲気下におき、この温度を供
試体の中心温度とした。熱履歴30サイクル毎にセメン
ト硬化物の重量を測定した。試験開始前の重量と比較し
た、熱履歴300サイクル後の重量の減少率を表2に示
す。なお、凍害により亀裂、表面剥離等を起こしたもの
は重量減少率が大きくなる。
【0036】[圧縮試験]上記熱履歴試験を経たセメン
ト硬化物を、JIS R5201に従い圧縮強度を測定
した。結果を表2に示す。なお、熱履歴によってひびの
入ったものほど強度の低いものとなる。
【0037】
【表1】 (*1)一価アルコールに対して付加したエチレンオキ
サイド及び/又はプロピレンオキサイドの種類を表し、
「EO」はエチレンオキサイドのみを付加、「PO」は
プロピレンオキサイドのみを付加、「ランダム」はエチ
レンオキサイド及びプロピレンオキサイド(モル比1:
1)をランダム付加、「ブロック」はエチレンオキサイ
ド及びプロピレンオキサイド(モル比1:1)を末端エ
チレンオキサイドとなるようにブロック付加した場合を
夫々表す。
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明のセメント添加剤、セメント組成
物、セメント硬化性組成物およびセメント硬化体によれ
ば、コンクリートやモルタル等のセメント硬化体に残存
する水分を低下させ、またそれでも残存する水分の凍結
を抑制し、同時にコンクリートやモルタルの硬化収縮を
抑制して、セメント硬化体の凍害を効果的に防止するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 111:27 C04B 111:27 111:34 111:34 111:76 111:76

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の一般式、 (R1mSi〔O−(AO)n24-m (式中、R1は炭素原子数4〜18の直鎖又は分岐のア
    ルキル基若しくはフェニル基であり、R2は炭素原子数
    1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基であり、Aはエチ
    レン基、プロピレン基又はエチレン基とプロピレン基と
    のランダム状若しくはブロック状混合基であり、mは1
    〜3の数であり、nは1〜30の数である)で表される
    アルキルアルコキシシランからなることを特徴とするセ
    メント添加剤。
  2. 【請求項2】 セメントと、請求項1に記載のセメント
    添加剤とを必須の成分とすることを特徴とするセメント
    組成物。
  3. 【請求項3】 上記セメント添加剤の量が、セメントに
    対して1〜20重量%である請求項2記載のセメント組
    成物。
  4. 【請求項4】 セメントと、水と、請求項1記載のセメ
    ント添加剤とを必須の成分とすることを特徴とするセメ
    ント硬化性組成物。
  5. 【請求項5】 上記セメント添加剤が、セメント硬化性
    組成物が硬化したときに該硬化物中に残存する水分重量
    に対して10〜200重量%の量で配合されている請求
    項4記載のセメント硬化性組成物。
  6. 【請求項6】 請求項4又は請求項5記載のセメント硬
    化性組成物を硬化させたことを特徴とするセメント硬化
    物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7608143B2 (en) * 2004-08-27 2009-10-27 Brown Paul W Methods of reducing hydroxyl ions in concrete pore solutions
JP2010138031A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Ube Ind Ltd 水硬性組成物
US8021477B2 (en) 2004-08-27 2011-09-20 Brown Paul W Methods of limiting hydroxyl ion concentrations or their effects in concrete pore solutions to interfere with alkali silica reaction
JP2012132002A (ja) * 2010-12-01 2012-07-12 Toho Chem Ind Co Ltd アルコキシシラン誘導体及びそれからなるコンクリート改質剤

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7608143B2 (en) * 2004-08-27 2009-10-27 Brown Paul W Methods of reducing hydroxyl ions in concrete pore solutions
US8021477B2 (en) 2004-08-27 2011-09-20 Brown Paul W Methods of limiting hydroxyl ion concentrations or their effects in concrete pore solutions to interfere with alkali silica reaction
JP2010138031A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Ube Ind Ltd 水硬性組成物
JP2012132002A (ja) * 2010-12-01 2012-07-12 Toho Chem Ind Co Ltd アルコキシシラン誘導体及びそれからなるコンクリート改質剤

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