JP2003146725A - 水硬性組成物 - Google Patents

水硬性組成物

Info

Publication number
JP2003146725A
JP2003146725A JP2001348552A JP2001348552A JP2003146725A JP 2003146725 A JP2003146725 A JP 2003146725A JP 2001348552 A JP2001348552 A JP 2001348552A JP 2001348552 A JP2001348552 A JP 2001348552A JP 2003146725 A JP2003146725 A JP 2003146725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydraulic composition
cement
polycarboxylic acid
polymer compound
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001348552A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakanishi
博 中西
Masaki Ishimori
正樹 石森
Kazuhisa Tsukada
和久 塚田
Kazuo Yamada
一夫 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2001348552A priority Critical patent/JP2003146725A/ja
Publication of JP2003146725A publication Critical patent/JP2003146725A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/10Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • C04B2111/1075Chromium-free or very low chromium-content materials
    • C04B2111/1081Chromium VI, e.g. for avoiding chromium eczema

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 硫酸鉄、セメント及びポリカルボン酸系
高分子化合物を含有する水硬性組成物。 【効果】 本発明の水硬性組成物は、六価クロム溶出防
止効果に優れ、かつ水添加後の混練物において適度な流
動性を一定期間維持することができ、施工性や型枠充填
性など現場作業性に優れ、過度の凝結遅延を起こすこと
もなく、極めて優れた強度発現性、流動保持性を兼ね備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は六価クロムの溶出が
なく、かつ分散性の良好な水硬性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からセメントには、硫酸塩として硫
酸ナトリウムや硫酸カリウムなどの硫酸アルカリが約1
%程度、また硫酸カルシウム(石膏類)が約1〜3%程
度含まれている。これらは、セメント原料に由来した
り、セメント構成鉱物のC3Aの水和活性調整のため、添
加されている。しかし、今後セメント原料には、地球環
境保全や資源の有効利用といった観点から多種、多様の
廃棄物等が利用されることが予想され、セメント中に硫
酸アルカリやC3Aの含有量増加(セメントの低SM化)が
予想され、しいては添加石膏量の増加にもつながる。ま
た、懸念材料として、重金属類の含有量の増加が考えら
れる。大部分の重金属類は、セメントを使用した際に、
セメント水和物中に固定化され、環境への負荷の増大は
ないとされているが、クロムについては、溶液中に六価
クロムとして一部溶け出し、環境基準を超える溶出量を
示す場合がある。このクロム(六価)の溶出低減方法と
しては、硫酸鉄による有害な六価クロムから三価クロム
への還元による方法等が示されている。しかし、これら
硫酸アルカリ、石膏類の増加、環境対策としての硫酸鉄
類の添加は、液相中の硫酸イオン濃度の増加が懸念さ
れ、これによりポリカルボン酸系減水剤添加時の分散性
の低下を招く恐れがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
硫酸鉄を含有するセメント組成物においては、液相中の
硫酸イオン濃度の増加により従来の減水剤を添加すると
分散性が低下するという問題が生じることが明らかとな
った。従って、本発明の目的は硫酸鉄を含有しながら、
分散性の良好なセメント組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者は種々検
討した結果、硫酸鉄とポリカルボン酸系高分子化合物と
を組み合せてセメントに配合すれば、硫酸鉄の還元作用
による六価クロムの溶出防止効果及び優れた分散性が両
立した水硬性組成物が得られることを見出し、本発明を
完成するに至った。
【0005】すなわち、本発明は、硫酸鉄、セメント及
びポリカルボン酸系高分子化合物を含有する水硬性組成
物を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の水硬性組成物に用いられ
る硫酸鉄は六価クロムの還元剤として作用するものであ
り、例えば硫酸第一鉄の無水塩、一水塩、四水塩、五水
塩、七水塩が挙げられる。当該硫酸鉄は、本発明組成物
中に還元効果の点からセメント100重量部に対して
0.05〜5重量部、特に0.1〜2重量部、さらに
0.2〜1.5重量部含有するのが好ましい。硫酸鉄は
0.05重量部未満では、六価クロムの還元剤としては
効果が乏しく、また、5重量部を超えるとポリカルボン
酸系減水剤の分散性を低下させ、さらには過剰添加によ
り水硬性組成物の凝結への影響、高コスト化が考えら
れ、好ましくない。
【0007】セメントとしては、CaO・3Al2O3(C3A)、Ca
O・3SiO2(C3S)、CaO・2SiO2(C2S)、CaO・4Al2O3・Fe2O3
(C4AF)のいずれかの鉱物成分を1種又は2種以上含むも
のであればよい。また、C3A、C3S、C2S、C4AFの各成分
を供するための原料としては、石灰石、粘土鉱物、フラ
イアッシュなど公知のセメント製造用原料が用いること
ができ、また、各種焼却灰、下水汚泥乾粉など様々な廃
棄物をも原料として用いることができる。
【0008】また、本発明の水硬性組成物には、他の硫
酸塩、例えば硫酸アルカリ、石膏類を、原料事情や水和
活性の調整として適宜含んでいてもよい。
【0009】これらの硫酸鉄とセメント成分とは、硫酸
鉄含有セメントとして調製するのが好ましい。例えば、
前記セメント原料をロータリーキルンなどで1000〜
1500℃で焼成してクリンカーを作製し、これを粉砕
して得たクリンカー粉砕物に石膏類、硫酸鉄類を加え、
水硬性物質を作製する。クリンカー粉砕方法や粉砕粒度
は特に限定されず、一般のセメント製造で行われるのと
概ね同様で良く、例えばクリンカー粉砕物に石膏類、硫
酸鉄類を添加するが、本発明で使用する石膏類として
は、特に限定されず、例えば、無水石膏、半水石膏、二
水石膏を挙げることができ、その含有量は水和活性の調
整として適宜、適当量添加できる範囲であり、C3Aの水
和活性調整に必要な量が好ましい。また、セメントを製
造する際、クリンカー粉砕物に石膏類、硫酸鉄類を添加
しても、クリンカー粉砕時に石膏類、硫酸鉄類を同時添
加してセメントを作製しても良い。
【0010】ポリカルボン酸系高分子化合物としては、
分子内に次の(1)式と(2)式で表される構造単位を
有するものが好ましい。
【0011】
【化2】
【0012】(式中、R1〜R4は同一又は異なって、水
素原子又はメチル基又はエチル基を示し、X1は水素原
子又はメチル基又は-(CH2)mCOOM1を示し、X2は、-COOM
1を示す。M1は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、mは0〜2
の整数を示す。R5は炭素数1〜3のアルキル基を示
し、Yは-CH2O-又は-COO-を示し、nは5〜300の整
数を示す。)
【0013】また、ポリカルボン酸系高分子化合物を構
成する構造単位の含有量が単量体モル比換算で(1)式
/(2)式=10〜1であることが好ましい。これは、
(1)式/(2)式=10より大であると流動性の低下
が大きくなり、1未満であると泡沫安定性や分散性が低
下するためである。
【0014】また、該ポリカルボン酸系高分子化合物の
重量平均分子量はポリエチレングリコール換算で200
0〜200000であることが好ましい。重量平均分子
量が2000未満や200000を超えると何れも分散
性が低下するため好ましくない。
【0015】該ポリカルボン酸系高分子化合物は、水硬
性組成物中のC3A等のセメント成分100重量部に対
し、固形分換算で好ましくは0.01〜5重量部、より
好ましくは0.05〜3重量部を含むものが良い。0.
01重量部未満の配合量では効果が充分でなく、また5
重量部を超える配合では凝結遅延や硬化後の強度発現性
に悪影響を及ぼす可能性があるため、好ましくない。
【0016】さらに、本発明には、一般的にセメント組
成物に用いている公知の遅延剤を使用することができ、
例えばオキシカルボン酸やその塩、ケト酸とその塩、ア
ミノカルボン酸とその塩、糖類、糖アルコール類など公
知の有機系遅延剤とケイフッ化物、ホウ酸類、リン酸
類、亜鉛化合物、鉛化合物、銅化合物など公知の無機系
遅延剤が挙げられる。また、該遅延剤は、ポリカルボン
酸系高分子化合物に混合して用いても良いし、別々に添
加しても良いが、作業性を考慮するとポリカルボン酸系
高分子化合物に混合して添加することがより好ましい。
【0017】さらに、本発明の水硬性組成物は、前記ポ
リカルボン酸系高分子化合物に加えて公知のセメント用
やコンクリート用の混和剤及び/又は石灰石、スラグ、
フライアッシュ等のセメント混和材を適宜含むことがで
きる。
【0018】さらに、本発明の水硬性組成物には骨材と
して、通常のコンクリートやモルタル等に使用されてい
る公知の骨材であれば何れのものでも含むことができ
る。このような公知の骨材としては例えば、川砂、陸
砂、砕砂、砕石、珪砂等、天然骨材、軽量骨材が特に好
ましいが、他にフライアッシュ、スラグ、水洗した海
砂、炭酸カルシウムなどを用いることもできる。骨材の
配合量は水硬性成分(硫酸鉄及びセメント)100重量
部に対して30〜1000重量部、コンクリートの場合
では、好ましくは100〜700重量部である。30重
量部未満では、硬化組成物の収縮量が増大し、ひび割れ
等の発生の懸念があり好ましくない。1000重量部を
超えると水添加時の流動性と硬化体強度の低下を招き好
ましくない。
【0019】本発明の水硬性組成物は水を配合した概ね
含水状態の混合物も含むものである。水の配合量は、水
硬性組成物に含有されるC3A等のセメント形成成分10
0重量部に対して、20〜100重量部とするのが好ま
しい。水添加の際は混練を行うのが望ましいが、本水硬
性組成物は混練停止後も直ぐに硬化せず、暫くの間、良
好な流動状態を維持するので、その間に施工等を行うこ
とができる。
【0020】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0021】実施例1〜6及び比較例1、2 石灰石粉、粘土、アルミ灰、鉄粉等の混合物を約140
0℃で焼成した後、粉砕し、ブレーン比表面積を380
0cm2/gにした表1の鉱物成分を含むクリンカー粉砕物
に半水石膏、硫酸第一鉄無水塩を添加し、これを再粉砕
してブレーン比表面積を4300cm2/gの表2に示した
化学組成の2種類のセメント組成物(A,B)を製造し
た。このセメント組成物に細骨材として最大粒径5mmの
陸砂、さらに表3に示したモル組成比(配合割合はモル
%である)の単量体を共重合させて得た高分子化合物
(1〜3)の固形分濃度約25%溶液と比較用として市
販分散剤(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;
N)及び水を表4に示した配合でホバートミキサにて3
分間混練し、水硬性組成物を作製した。作製した水硬性
組成物の混練直後から60分後のモルタルフロー値、該
水硬性組成物を用いたモルタル供試体の圧縮強さをJIS
5201に準拠した方法にて測定した。その結果を表7に
示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】
【表5】
【0027】また、前記セメント組成物に細骨材として
陸砂、粗骨材として最大粒径約200mmの砕石、前記表
3に示したモル組成比(配合割合はモル%である)の単
量体を共重合させて得た高分子化合物(1〜3)の固形
分濃度約25%溶液と比較用として市販分散剤(N)並
びに水を表6記載の配合量となるよう強制2軸型ミキサ
ーにて混合、混練した後、JIS A1101に準じた方法で混
練直後及び60分経過後のスランプを測定した。さら
に、混練物を直径10cm高さ20cmの円柱型枠に充填
し、24時間で脱型して得た成形物の圧縮強度を測定し
た。結果を表7に示す。
【0028】
【表6】
【0029】
【表7】
【0030】表5及び表7から明らかなように、硫酸鉄
を多量に含有する水硬性組成物では、ナフタレンスルホ
ン酸ホルマリン縮合物を減水剤として用いた場合、分散
性が低下することからモルタルフロー値及びスランプ値
が低下し、適度な流動性を一定時間維持できず、施工性
や型枠充填性などの現場作業性が悪いことがわかる。こ
れに対し、硫酸鉄を多量に含む水硬性組成物にポリカル
ボン酸系高分子化合物を減水剤として用いた場合には、
分散性が良好であり、モルタルフロー値及びスランプ値
が低下せず、一定時間流動性を維持することから、施工
性や型枠充填性などの現場作業性に優れていることがわ
かる。
【0031】
【発明の効果】本発明の水硬性組成物は、六価クロム溶
出防止効果に優れ、かつ水添加後の混練物において適度
な流動性を一定期間維持することができ、施工性や型枠
充填性など現場作業性に優れ、過度の凝結遅延を起こす
こともなく、極めて優れた強度発現性、流動保持性を兼
ね備える。
───────────────────────────────────────────────────── 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 24:26 C04B 24:26 E H B ) F (C08F 220/06 C08F 220:26 220:26) (72)発明者 塚田 和久 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社中央研究所内 (72)発明者 山田 一夫 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 4G012 PB10 PB31 PB32 PB33 PB36 PC01 PC02 PC03 4J027 AC03 AC06 AC07 AJ01 AJ02 BA02 BA04 BA06 BA07 CD01 4J100 AE09Q AJ02P AJ08P AK03P AK08P AK19P AK20P AK21P AK32P AL03P AL03S AL08Q AL08R BA04Q BA08Q BA56R CA04 CA05 CA06 DA01 DA36 DA51 JA67

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸鉄、セメント及びポリカルボン酸系
    高分子化合物を含有する水硬性組成物。
  2. 【請求項2】 硫酸鉄を、セメント100重量部に対し
    て0.05〜5重量部含むものである請求項1記載の水
    硬性組成物。
  3. 【請求項3】 硫酸鉄が、硫酸第一鉄無水塩、硫酸第一
    鉄一水塩、硫酸第一鉄四水塩、硫酸第一鉄五水塩又は硫
    酸第一鉄七水塩である請求項1又は2記載の水硬性組成
    物。
  4. 【請求項4】 ポリカルボン酸系高分子化合物が、分子
    内に下記(1)式と(2)式で表される構造単位を有す
    るものである請求項1〜3のいずれか1項記載の水硬性
    組成物。 【化1】 (式中、R1〜R4は同一又は異なって、水素原子又はメ
    チル基又はエチル基を示し、X1は水素原子又はメチル
    基又は-(CH2)mCOOM1を示し、X2は、-COOM1を示す。M1
    は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモ
    ニウム又は有機アミンを示し、mは0〜2の整数を示
    す。R5は炭素数1〜3のアルキル基を示し、Yは、-CH
    2O-又は-COO-を示し、nは5〜300の整数を示す。)
  5. 【請求項5】 ポリカルボン酸系高分子化合物を構成す
    る構造単位の含有量が単量体モル換算で(1)式/
    (2)式=10〜1である請求項4記載の水硬性組成
    物。
  6. 【請求項6】 ポリカルボン酸系高分子化合物の重量平
    均分子量がポリエチレングリコール換算で2000〜2
    00000である請求項1〜5のいずれか1項記載の水
    硬性組成物。
JP2001348552A 2001-11-14 2001-11-14 水硬性組成物 Pending JP2003146725A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001348552A JP2003146725A (ja) 2001-11-14 2001-11-14 水硬性組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001348552A JP2003146725A (ja) 2001-11-14 2001-11-14 水硬性組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003146725A true JP2003146725A (ja) 2003-05-21

Family

ID=19161355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001348552A Pending JP2003146725A (ja) 2001-11-14 2001-11-14 水硬性組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003146725A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056860A3 (en) * 2003-11-21 2005-08-11 Grace W R & Co Sulfate dispersion chromate reducer
JP2009500268A (ja) * 2003-07-17 2009-01-08 カー−マックギー・ピグメンツ・ゲーエムベーハー セメントの可溶性クロム酸塩含有物用還元剤およびその製造方法
JP2009173494A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Ube Ind Ltd 水硬性組成物
CN106082802A (zh) * 2016-06-08 2016-11-09 江苏中技新型建材有限公司 保温、防渗加气混凝土砌块
JP2019085434A (ja) * 2017-11-01 2019-06-06 株式会社日本触媒 ポリカルボン酸系共重合体、コンクリート混和剤、およびコンクリート組成物

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009500268A (ja) * 2003-07-17 2009-01-08 カー−マックギー・ピグメンツ・ゲーエムベーハー セメントの可溶性クロム酸塩含有物用還元剤およびその製造方法
WO2005056860A3 (en) * 2003-11-21 2005-08-11 Grace W R & Co Sulfate dispersion chromate reducer
US7128782B2 (en) * 2003-11-21 2006-10-31 W.R. Grace & Co.-Conn. Sulfate dispersion chromate reducer
JP2009173494A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Ube Ind Ltd 水硬性組成物
CN106082802A (zh) * 2016-06-08 2016-11-09 江苏中技新型建材有限公司 保温、防渗加气混凝土砌块
JP2019085434A (ja) * 2017-11-01 2019-06-06 株式会社日本触媒 ポリカルボン酸系共重合体、コンクリート混和剤、およびコンクリート組成物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5703526B2 (ja) セメント組成物、セメントボード及び混合物セメントの製造方法
CN107257778B (zh) 具有磷酸盐活化剂的富含碱土金属氧化物的固体无机化合物的粘结剂
CN101258115A (zh) 灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料
CN110167901A (zh) 土工聚合物组合物以及使用其的砂浆及混凝土
JP2003171162A (ja) セメント系グラウト組成物
JP2008222503A (ja) コンクリート組成物及びコンクリート硬化体、並びに膨張性混和材
JP4428590B2 (ja) 超早強セメント混和材及びセメント組成物
JPWO2007097435A1 (ja) コンクリート硬化体及びコンクリート組成物
JP2003277111A (ja) 硬化促進剤及びセメント組成物
JP6985177B2 (ja) 水硬性組成物及びコンクリート
JP2003146725A (ja) 水硬性組成物
EP4563544A1 (en) Hardening accelerator for hydraulic materials, cement composition and hardened body
JP4617073B2 (ja) 急硬性材料及び急硬性セメント組成物
JP4709359B2 (ja) 水硬性組成物
JP6300365B2 (ja) 水中不分離性速硬コンクリートおよびその製造方法
JP6896578B2 (ja) 水硬性粉末組成物
JPH11116306A (ja) セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物
JP2018171833A (ja) 高耐久速硬性モルタルまたはコンクリートの製造方法
JPS63129052A (ja) セメント系セルフレベリング材組成物
JP7083637B2 (ja) コンクリートおよびその製造方法
JP2010083726A (ja) セメント系材料
JP2006062888A (ja) 急硬性混和材及び急硬性セメント組成物
WO2020058210A1 (en) Accelerator for mineral binder compositions
JP3844411B2 (ja) セメント混和材及びセメント組成物
JP5383045B2 (ja) グラウト用セメント組成物およびそれを用いたグラウト材料

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040519

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061107

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080219