JP2003171155A - セメント類の乾燥収縮低減剤 - Google Patents
セメント類の乾燥収縮低減剤Info
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- JP2003171155A JP2003171155A JP2001368597A JP2001368597A JP2003171155A JP 2003171155 A JP2003171155 A JP 2003171155A JP 2001368597 A JP2001368597 A JP 2001368597A JP 2001368597 A JP2001368597 A JP 2001368597A JP 2003171155 A JP2003171155 A JP 2003171155A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セメントスラリー中に均一に分散、可溶化で
きるとともに、起泡性も低減し得る、硬化物の強度低下
を起こさない乾燥収縮低減性に優れたセメント類の乾燥
収縮低減剤を提供すること。 【解決手段】 下記一般式（１），（２）で示される化
合物を含むセメント類の乾燥収縮低減剤。 ＲＯ−（ＡＯ）n−Ｈ・・・（１） （式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基等を示し、ＡＯ
は１〜３モルのエチレンオキサイドと１〜６モルのプロ
ピレンオキサイドとの共重合により構成されたポリオキ
シアルキレン基を示し、ｎは２〜９の数を示す。） Ｒ′Ｏ−（ＥＯ）m−Ｈ・・・（２） （式中、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基等を示し、Ｅ
Ｏはオキシエチレン基を示し、ｍは１〜５の数を示
す。）
きるとともに、起泡性も低減し得る、硬化物の強度低下
を起こさない乾燥収縮低減性に優れたセメント類の乾燥
収縮低減剤を提供すること。 【解決手段】 下記一般式（１），（２）で示される化
合物を含むセメント類の乾燥収縮低減剤。 ＲＯ−（ＡＯ）n−Ｈ・・・（１） （式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基等を示し、ＡＯ
は１〜３モルのエチレンオキサイドと１〜６モルのプロ
ピレンオキサイドとの共重合により構成されたポリオキ
シアルキレン基を示し、ｎは２〜９の数を示す。） Ｒ′Ｏ−（ＥＯ）m−Ｈ・・・（２） （式中、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基等を示し、Ｅ
Ｏはオキシエチレン基を示し、ｍは１〜５の数を示
す。）
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、モルタ
ル、コンクリート等のセメント型水硬性材料の収縮低減
材料に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、セメント、モルタル、コンクリ
ート等のセメント型水硬性材料は、水和反応による自己
収縮や、凝結後、乾燥時における脱水に伴い、体積の減
少、すなわち、収縮を生じる。このような収縮は、セメ
ント系水硬性材料で建築された構造物等のひび割れの原
因となり、これにより構造物の強度低下を招くだけでな
く、ひび割れ部分から浸透した水や空気が内部の鉄筋等
を腐食させ、構造物の耐久性を著しく低下させる原因と
なる。 【０００３】上記セメント系水硬性材料の収縮を低減さ
せる手法として、セメント膨張剤を配合する、混練時に
使用する水の量を減らす目的で減水剤を使用する、収縮
低減剤を配合する等、が知られている。この場合、収縮
低減剤としては、下記式（３） Ｒ1Ｏ−（ＡＯ）l−Ｒ2・・・（３） （式中、Ｒ1，Ｒ2は水素原子、アルキル基、フェニル
基、シクロアルキル基等を示し、Ａは炭素数２〜３の１
種のアルキレン基、またはランダムもしくはブロック重
合させた２種のアルキレン基を示し、ｌは重合度を示す
整数。）で示される化合物が一般的に用いられている
（特開昭５６−３７２５９号公報、特開昭５９−１８４
７５３号公報、特開昭６０−１６８４４号公報等）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記収
縮低減剤において、アルキレンオキサイド中のプロピレ
ンオキサイドの比率が増加すると、乾燥収縮低減作用は
大きくなるものの、水との親和性が低下することとな
る。このため、プロピレンオキサイド比率の高い収縮低
減剤をセメントスラリーに添加した際、均一に可溶化、
または分散せず、上澄みとして分離を起こしたり、不均
一化を起こしたりする結果、乾燥収縮低減効果が不十分
となり、ひび割れ等を生ずる虞がある。 【０００５】これを解決するため、可溶化剤、分散剤と
して有効な界面活性剤を併用することも考えられるが、
該界面活性剤を配合した場合、溶解性、分散性は向上す
るものの、起泡性が上昇して発泡を起こし易くなるた
め、その結果、セメント硬化物の強度が低下するという
問題を生じる。 【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、セメントスラリー中に均一に、分散、可
溶化させることができるとともに、起泡性も低減し得
る、硬化物の強度低下を起こさない乾燥収縮低減性に優
れたセメント類の乾燥収縮低減剤を提供することを目的
とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段および発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行
った結果、上記一般式（１）で示される化合物と、一般
式（２）で示される化合物とを併用することで、起泡性
を抑制しつつ、セメントスラリー中への均一分散、可溶
化が可能となり、その結果、硬化物の強度低下を起こさ
ず、効率的に乾燥収縮を抑制し得ることを見いだし、本
発明を完成した。 【０００８】すなわち、本発明は、１．下記一般式
（１）および一般式（２）で示される化合物を含むこと
を特徴とするセメント類の乾燥収縮低減剤を提供する。 ＲＯ−（ＡＯ）n−Ｈ・・・（１） （式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基またはアルケニ
ル基を示し、（ＡＯ）nは１〜３モルのエチレンオキサ
イドと１〜６モルのプロピレンオキサイドとの共重合に
より構成されたポリオキシアルキレン基を示し、ｎは２
〜９の数を示す。） Ｒ′Ｏ−（ＥＯ）m−Ｈ・・・（２） （式中、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基、アルケニル
基または水素原子を示し、ＥＯはオキシエチレン基を示
し、ｍは１〜５の数を示す。） 【０００９】以下、本発明についてさらに詳しく説明す
る。上記一般式（１）で示される化合物において、Ｒは
炭素数１〜８のアルキル基またはアルケニル基を示す。
ここで、Ｒの炭素数が８を超えると、水への親和性が低
下してしまうことから、一般式（１）で示される化合物
をセメントスラリー中で可溶化、分散させるのに必要
な、上記一般式（２）で示される化合物の配合量を増加
する必要があるため、乾燥収縮低減効果が低下する可能
性が高い。 【００１０】上記アルキル基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、ｔ
−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ｓ−ペンチル、ネ
オペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキシル、ｓ−ヘキシル、
ヘプチル、ｓ−ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシ
ル、ｓ−オクチル等が挙げられる。一方、上記アルケニ
ル基としては、ビニル、アリル、プロペニル、ブテニ
ル、イソブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキ
セニル、ヘプテニル、オクテニル等が挙げられる。 【００１１】また、上記（ＡＯ）nは、１〜３モルのエ
チレンオキサイドと、１〜６モルのプロピレンオキサイ
ドとの重合により構成されたポリオキシアルキレン基を
示し、ｎは、該オキシアルキレン基の重合数であって、
２〜９の数を表すものである。ここで（ＡＯ）n中のエ
チレンオキサイドが３モルを超えると、起泡性増大に伴
う発泡を生じる虞があり、結果として硬化物の強度低下
を招く可能性が高く、プロピレンオキサイドが６モルを
超えると、疎水性が高くなりすぎるため、乾燥収縮低減
効果が不十分となる。なお、エチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドとの重合形態は特に限定されず、ラン
ダム状共重合体、ブロック状共重合体、またはランダム
／ブロック共重合体のいずれの形態でもよいが、ブロッ
ク状共重合体であることが好ましい。 【００１２】一方、上記一般式（２）で示される化合物
において、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基、アルケニ
ル基または水素原子を示す。ここで、Ｒ′の炭素数が８
を超えると、水への親和性が低下するため、乾燥収縮低
減効果が不十分になる虞がある。上記アルキル基として
は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチ
ル、ｓ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキ
シル、ｓ−ヘキシル、ヘプチル、ｓ−ヘプチル、オクチ
ル、２−エチルヘキシル、ｓ−オクチル等が挙げられ
る。一方、上記アルケニル基としては、ビニル、アリ
ル、プロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニ
ル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテ
ニル等が挙げられる。 【００１３】上記一般式（２）において、エチレンオキ
サイド部分を示す（ＥＯ）mのｍは１〜５の数を示し、
ｍが５を超えると、起泡性増大に伴う発泡を生じる虞が
あるため、硬化物の強度低下を招く可能性が高くなる。 【００１４】本発明において、一般式（１）で示される
化合物と、一般式（２）で示される化合物との配合比率
は、特に限定されないが、両化合物の合計量に対し、一
般式（２）で示される化合物を３〜５０重量％、特に５
〜３０重量％の割合で配合することが好ましい。この配
合割合が５０重量％を超えると、セメント系水硬性材料
中の毛細管張力低減効果が不十分となり、乾燥収縮低減
効果が低下する虞があり、一方、３重量％未満である
と、セメントスラリー中への分散性等が不十分となるた
め、乾燥収縮低減効果が低下する虞がある。 【００１５】本発明の乾燥収縮低減剤は、セメント系水
硬性材料中に配合して、またはセメント系水硬性材料表
面に塗布して使用される。この場合、使用可能なセメン
トとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、
耐硫酸塩ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルトラン
ドセメント、膨張セメント、酸性リン酸塩セメント、自
硬性セメント、石灰スラグセメント、高炉セメント、高
硫酸塩スラグセメント、フライアッシュセメント、キー
ンスセメント、ポゾランセメント、アルミナセメント、
ローマンセメント、白セメント、マグネシアセメント、
水滓セメント、カルシウムアルミネート、シリカセメン
ト、ジェットセメント、石膏等が挙げられる。また、こ
れらのセメントに、砂、小石、石灰等を配合したコンク
リートやモルタルに、本発明の乾燥収縮低減剤を用いる
こともできる。 【００１６】本発明の乾燥収縮低減剤を、上記セメント
系水硬性材料中に配合して使用する場合、その配合量は
特に限定されないが、セメント系水硬性材料、骨材、お
よび水の合計量に対し、０．００１〜１０重量％が好ま
しく、より好ましくは０．００５〜１０重量％、さらに
好ましくは０．０１〜５重量％である。この場合、上記
一般式（１）で示される化合物と一般式（２）で示され
る化合物とを、所定割合で配合した混合物として添加す
ることが好ましい。さらに、両化合物の混合にあたり、
それらの総量に対して１０〜３０重量％の水を配合する
ことで、引火性を低減することができ、より安全性を高
めることができる。 【００１７】セメント系水硬性材料中へ、本発明の乾燥
収縮低減剤を添加する方法としては、特に限定はなく、
従来公知の乾燥収縮低減剤と同様の方法を用いればよ
く、例えば、セメント系水硬性材料の混練用水に予め添
加しておく方法、セメント系水硬性材料を混練している
中に添加する方法、シリカ等の吸油性粉体に吸収させて
固体状とし、それをセメント系水硬性材料に添加する方
法等が挙げられる。 【００１８】一方、本発明の乾燥収縮低減剤を、上記セ
メント系水硬性材料表面に塗布して使用する場合、その
塗布量は特に限定されないが、１００〜５００ｇ／
ｍ2、特に、１５０〜３５０ｇ／ｍ2が好ましい。ここ
で、塗布量が５００ｇ／ｍ2を超えると、鉛直面の構造
物等では、液だれを起こし、表面美観を損なう虞があ
る。また、乾燥収縮低減剤の塗布方法としては、特に限
定されるものではなく、例えば、刷毛塗り、ローラによ
る塗布、霧吹き機による散布、じょうろによる散布等の
方法を用いることができる。 【００１９】なお、本発明の乾燥収縮低減剤を配合した
セメント系水硬性材料には、上述した水の他に、公知の
セメント添加剤を必要に応じて添加することができる。
このようなセメント添加剤としては、例えば、小石，砂
利，木片，パルプ等の骨材、ナフタレンスルホン酸ホル
ムアルデヒド縮合物，メラミンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物，ポリカルボン酸塩，スルホン化メラミン樹
脂，リグニンスルホン酸，スルファニル酸ホルマリン縮
合物等の混和剤、ケトグルコン酸カルシウム，ミルクカ
ゼイン，クエン酸ナトリウム，酒石酸ナトリウムカリウ
ム等の凝結遅延剤、ＡＥ剤、減水剤、空気連行剤、空気
量調節剤、凝結促進剤、流動化剤、起泡剤、発泡剤、保
水剤、増粘剤、防水剤、水溶性高分子、界面活性剤、顔
料、着色料等が挙げられる。 【００２０】 【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に
限定されるものではない。なお、以下の表１中、ＥＯは
オキシエチレン基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基を
示す。 【００２１】［１］セメント−水系への配合 ［実施例１〜５、比較例１，２］一般式（１）および
（２）で示される化合物として、表１に示されるものを
用い、これを表１に示される割合で配合し、乾燥収縮低
減剤を調製した。また、普通ポルトランドセメント（住
友大阪製、比重：３．１６）１，２００重量部、水６０
０重量部（水／セメント比＝５０％）、および上記で調
製した乾燥収縮低減剤７２重量部を、ＪＩＳ Ｒ−５２
０１の項目８．１（２）に示される練混ぜ機にて６０秒
間混練りした後、さじで練り返しを行い、さらに練混ぜ
機で９０秒間混練りしてセメントペーストを調製した。
得られたセメントペーストを漏斗を用いて径５ｃｍ×長
さ５０ｃｍのポリエチレン袋に約２０ｃｍの高さまで充
填し、上部をひもで縛り、そのまま吊して静置した。３
時間経過後、セメントの上部に溜まったブリーディング
水の表面に有機オイルが浮いているか否かを観察した。
結果を表２に示す。 【００２２】 【表１】 【００２３】 【表２】 【００２４】［２］モルタルへの配合 ［実施例６〜１０、比較例３，４］一般式（１）および
（２）で示される化合物として、表１に示されるものを
用い、これを表１に示される割合で配合し、乾燥収縮低
減剤を調製した。上記で調製した乾燥収縮低減剤７２重
量部、普通ポルトランドセメント（住友大阪製、比重：
３．１６）１，２００重量部、水６００重量部、細骨材
（市原産山砂、比重：２．５６、吸水率２．４９％、Ｆ
Ｍ＝２．７６）１，２００重量部を配合して（水／セメ
ント比＝５０％、砂／セメント比＝１００％）モルタル
を調製し、高さ４ｃｍ×縦４ｃｍ×横１６ｃｍの型枠に
充填した。５時間経過後、余剰モルタルをナイフで削除
し、２０℃、湿度８０％の条件下で２４時間養生した
後、脱型して供試体を得た。 【００２５】脱型後、ＪＩＳ Ａ−１１２９記載のコン
パレーター法にて供試体の寸法を測定し、これを基長と
した。その後、供試体を２０℃、湿度６０±５％の条件
下で保存し、材齢２８日および９１日になったときに基
長測定と同様の方法で寸法を測定することで、収縮率を
算出した。この際、収縮率は、成形した各供試体の保存
後の寸法を測定し、基準値からの収縮量から求めた。ま
た、得られた各供試体の曲げ強度および圧縮強度につい
て、上記と同様に作成した４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの
供試体を水中で２７日間養生した後、ＪＩＳＲ−５２０
１に準拠した方法で測定した。これらの結果を表３に示
す。 【００２６】［比較例５］乾燥収縮低減剤を用いないで
モルタルを調製した以外は、実施例６と同様にして供試
体を得、これについて、収縮率、曲げ強度、圧縮強度を
求めた。結果を表３に示す。 【００２７】 【表３】【００２８】［３］セメント系水硬性材料表面への塗布 ［実施例１１〜１５、比較例６，７］一般式（１）およ
び（２）で示される化合物として、表１に示されるもの
を用い、これを表１に示される割合で配合し、乾燥収縮
低減剤を調製した。また、ＪＩＳ Ｒ−５２０１の項目
１０に準拠し、普通ポルトランドセメント（住友大阪
製、比重：３．１６）１，２００重量部、水６００重量
部、細骨材（市原産山砂、比重：２．５６、吸水率２．
４９％、ＦＭ＝２．７６）１，２００重量部を配合して
（水／セメント比＝５０％、砂／セメント比＝１００
％）モルタルを調製し、高さ４ｃｍ×縦４ｃｍ×横１６
ｃｍの型枠に充填した。５時間経過後、余剰モルタルを
ナイフで削除し、２０℃、湿度８０％の条件下で２４時
間養生した後、脱型して供試体を得た。 【００２９】脱型後、上記で調製した乾燥収縮低減剤２
５０ｇ／ｍ2となるように供試体表面に散布した。乾燥
収縮低減剤塗布後、上記実施例６と同様の条件で保存し
た供試体について、収縮率、曲げ強度、圧縮強度を測定
した。結果を表４に示す。 【００３０】［比較例８］脱型後の供試体に乾燥収縮低
減剤を塗布しなかった以外は、実施例１１と同様にし
て、供試体を得、これについて収縮率、曲げ強度、圧縮
強度を測定した。結果を表４に示す。 【００３１】 【表４】 【００３２】表２〜４に示されるように、一般式（１）
および（２）で示される化合物を併用した各実施例と、
一般式（１）で示される化合物のみを用いた比較例１，
３，６を比べると、比較例１，３，６では水との親和性
が悪いため、セメントスラリー中で分離し、その結果、
乾燥収縮低減効果が低下していることがわかる。また、
Ｒ′基としてドデシル基を用いた比較例２，４，７で
は、一般式（２）で示される化合物の水との親和性が低
下するため、乾燥収縮低減効果が低下していることがわ
かる。 【００３３】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
上記一般式（１）で示される化合物と、一般式（２）で
示される化合物とを併用しているから、起泡性を低減し
つつ、セメントスラリー中への均一分散、可溶化が可能
となり、その結果、硬化物の強度低下を起こさず、効率
的に乾燥収縮を抑制することができる。
ル、コンクリート等のセメント型水硬性材料の収縮低減
材料に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、セメント、モルタル、コンクリ
ート等のセメント型水硬性材料は、水和反応による自己
収縮や、凝結後、乾燥時における脱水に伴い、体積の減
少、すなわち、収縮を生じる。このような収縮は、セメ
ント系水硬性材料で建築された構造物等のひび割れの原
因となり、これにより構造物の強度低下を招くだけでな
く、ひび割れ部分から浸透した水や空気が内部の鉄筋等
を腐食させ、構造物の耐久性を著しく低下させる原因と
なる。 【０００３】上記セメント系水硬性材料の収縮を低減さ
せる手法として、セメント膨張剤を配合する、混練時に
使用する水の量を減らす目的で減水剤を使用する、収縮
低減剤を配合する等、が知られている。この場合、収縮
低減剤としては、下記式（３） Ｒ1Ｏ−（ＡＯ）l−Ｒ2・・・（３） （式中、Ｒ1，Ｒ2は水素原子、アルキル基、フェニル
基、シクロアルキル基等を示し、Ａは炭素数２〜３の１
種のアルキレン基、またはランダムもしくはブロック重
合させた２種のアルキレン基を示し、ｌは重合度を示す
整数。）で示される化合物が一般的に用いられている
（特開昭５６−３７２５９号公報、特開昭５９−１８４
７５３号公報、特開昭６０−１６８４４号公報等）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記収
縮低減剤において、アルキレンオキサイド中のプロピレ
ンオキサイドの比率が増加すると、乾燥収縮低減作用は
大きくなるものの、水との親和性が低下することとな
る。このため、プロピレンオキサイド比率の高い収縮低
減剤をセメントスラリーに添加した際、均一に可溶化、
または分散せず、上澄みとして分離を起こしたり、不均
一化を起こしたりする結果、乾燥収縮低減効果が不十分
となり、ひび割れ等を生ずる虞がある。 【０００５】これを解決するため、可溶化剤、分散剤と
して有効な界面活性剤を併用することも考えられるが、
該界面活性剤を配合した場合、溶解性、分散性は向上す
るものの、起泡性が上昇して発泡を起こし易くなるた
め、その結果、セメント硬化物の強度が低下するという
問題を生じる。 【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、セメントスラリー中に均一に、分散、可
溶化させることができるとともに、起泡性も低減し得
る、硬化物の強度低下を起こさない乾燥収縮低減性に優
れたセメント類の乾燥収縮低減剤を提供することを目的
とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段および発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行
った結果、上記一般式（１）で示される化合物と、一般
式（２）で示される化合物とを併用することで、起泡性
を抑制しつつ、セメントスラリー中への均一分散、可溶
化が可能となり、その結果、硬化物の強度低下を起こさ
ず、効率的に乾燥収縮を抑制し得ることを見いだし、本
発明を完成した。 【０００８】すなわち、本発明は、１．下記一般式
（１）および一般式（２）で示される化合物を含むこと
を特徴とするセメント類の乾燥収縮低減剤を提供する。 ＲＯ−（ＡＯ）n−Ｈ・・・（１） （式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基またはアルケニ
ル基を示し、（ＡＯ）nは１〜３モルのエチレンオキサ
イドと１〜６モルのプロピレンオキサイドとの共重合に
より構成されたポリオキシアルキレン基を示し、ｎは２
〜９の数を示す。） Ｒ′Ｏ−（ＥＯ）m−Ｈ・・・（２） （式中、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基、アルケニル
基または水素原子を示し、ＥＯはオキシエチレン基を示
し、ｍは１〜５の数を示す。） 【０００９】以下、本発明についてさらに詳しく説明す
る。上記一般式（１）で示される化合物において、Ｒは
炭素数１〜８のアルキル基またはアルケニル基を示す。
ここで、Ｒの炭素数が８を超えると、水への親和性が低
下してしまうことから、一般式（１）で示される化合物
をセメントスラリー中で可溶化、分散させるのに必要
な、上記一般式（２）で示される化合物の配合量を増加
する必要があるため、乾燥収縮低減効果が低下する可能
性が高い。 【００１０】上記アルキル基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、ｔ
−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ｓ−ペンチル、ネ
オペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキシル、ｓ−ヘキシル、
ヘプチル、ｓ−ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシ
ル、ｓ−オクチル等が挙げられる。一方、上記アルケニ
ル基としては、ビニル、アリル、プロペニル、ブテニ
ル、イソブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキ
セニル、ヘプテニル、オクテニル等が挙げられる。 【００１１】また、上記（ＡＯ）nは、１〜３モルのエ
チレンオキサイドと、１〜６モルのプロピレンオキサイ
ドとの重合により構成されたポリオキシアルキレン基を
示し、ｎは、該オキシアルキレン基の重合数であって、
２〜９の数を表すものである。ここで（ＡＯ）n中のエ
チレンオキサイドが３モルを超えると、起泡性増大に伴
う発泡を生じる虞があり、結果として硬化物の強度低下
を招く可能性が高く、プロピレンオキサイドが６モルを
超えると、疎水性が高くなりすぎるため、乾燥収縮低減
効果が不十分となる。なお、エチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドとの重合形態は特に限定されず、ラン
ダム状共重合体、ブロック状共重合体、またはランダム
／ブロック共重合体のいずれの形態でもよいが、ブロッ
ク状共重合体であることが好ましい。 【００１２】一方、上記一般式（２）で示される化合物
において、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基、アルケニ
ル基または水素原子を示す。ここで、Ｒ′の炭素数が８
を超えると、水への親和性が低下するため、乾燥収縮低
減効果が不十分になる虞がある。上記アルキル基として
は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチ
ル、ｓ−ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキ
シル、ｓ−ヘキシル、ヘプチル、ｓ−ヘプチル、オクチ
ル、２−エチルヘキシル、ｓ−オクチル等が挙げられ
る。一方、上記アルケニル基としては、ビニル、アリ
ル、プロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニ
ル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテ
ニル等が挙げられる。 【００１３】上記一般式（２）において、エチレンオキ
サイド部分を示す（ＥＯ）mのｍは１〜５の数を示し、
ｍが５を超えると、起泡性増大に伴う発泡を生じる虞が
あるため、硬化物の強度低下を招く可能性が高くなる。 【００１４】本発明において、一般式（１）で示される
化合物と、一般式（２）で示される化合物との配合比率
は、特に限定されないが、両化合物の合計量に対し、一
般式（２）で示される化合物を３〜５０重量％、特に５
〜３０重量％の割合で配合することが好ましい。この配
合割合が５０重量％を超えると、セメント系水硬性材料
中の毛細管張力低減効果が不十分となり、乾燥収縮低減
効果が低下する虞があり、一方、３重量％未満である
と、セメントスラリー中への分散性等が不十分となるた
め、乾燥収縮低減効果が低下する虞がある。 【００１５】本発明の乾燥収縮低減剤は、セメント系水
硬性材料中に配合して、またはセメント系水硬性材料表
面に塗布して使用される。この場合、使用可能なセメン
トとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、
耐硫酸塩ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルトラン
ドセメント、膨張セメント、酸性リン酸塩セメント、自
硬性セメント、石灰スラグセメント、高炉セメント、高
硫酸塩スラグセメント、フライアッシュセメント、キー
ンスセメント、ポゾランセメント、アルミナセメント、
ローマンセメント、白セメント、マグネシアセメント、
水滓セメント、カルシウムアルミネート、シリカセメン
ト、ジェットセメント、石膏等が挙げられる。また、こ
れらのセメントに、砂、小石、石灰等を配合したコンク
リートやモルタルに、本発明の乾燥収縮低減剤を用いる
こともできる。 【００１６】本発明の乾燥収縮低減剤を、上記セメント
系水硬性材料中に配合して使用する場合、その配合量は
特に限定されないが、セメント系水硬性材料、骨材、お
よび水の合計量に対し、０．００１〜１０重量％が好ま
しく、より好ましくは０．００５〜１０重量％、さらに
好ましくは０．０１〜５重量％である。この場合、上記
一般式（１）で示される化合物と一般式（２）で示され
る化合物とを、所定割合で配合した混合物として添加す
ることが好ましい。さらに、両化合物の混合にあたり、
それらの総量に対して１０〜３０重量％の水を配合する
ことで、引火性を低減することができ、より安全性を高
めることができる。 【００１７】セメント系水硬性材料中へ、本発明の乾燥
収縮低減剤を添加する方法としては、特に限定はなく、
従来公知の乾燥収縮低減剤と同様の方法を用いればよ
く、例えば、セメント系水硬性材料の混練用水に予め添
加しておく方法、セメント系水硬性材料を混練している
中に添加する方法、シリカ等の吸油性粉体に吸収させて
固体状とし、それをセメント系水硬性材料に添加する方
法等が挙げられる。 【００１８】一方、本発明の乾燥収縮低減剤を、上記セ
メント系水硬性材料表面に塗布して使用する場合、その
塗布量は特に限定されないが、１００〜５００ｇ／
ｍ2、特に、１５０〜３５０ｇ／ｍ2が好ましい。ここ
で、塗布量が５００ｇ／ｍ2を超えると、鉛直面の構造
物等では、液だれを起こし、表面美観を損なう虞があ
る。また、乾燥収縮低減剤の塗布方法としては、特に限
定されるものではなく、例えば、刷毛塗り、ローラによ
る塗布、霧吹き機による散布、じょうろによる散布等の
方法を用いることができる。 【００１９】なお、本発明の乾燥収縮低減剤を配合した
セメント系水硬性材料には、上述した水の他に、公知の
セメント添加剤を必要に応じて添加することができる。
このようなセメント添加剤としては、例えば、小石，砂
利，木片，パルプ等の骨材、ナフタレンスルホン酸ホル
ムアルデヒド縮合物，メラミンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物，ポリカルボン酸塩，スルホン化メラミン樹
脂，リグニンスルホン酸，スルファニル酸ホルマリン縮
合物等の混和剤、ケトグルコン酸カルシウム，ミルクカ
ゼイン，クエン酸ナトリウム，酒石酸ナトリウムカリウ
ム等の凝結遅延剤、ＡＥ剤、減水剤、空気連行剤、空気
量調節剤、凝結促進剤、流動化剤、起泡剤、発泡剤、保
水剤、増粘剤、防水剤、水溶性高分子、界面活性剤、顔
料、着色料等が挙げられる。 【００２０】 【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に
限定されるものではない。なお、以下の表１中、ＥＯは
オキシエチレン基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基を
示す。 【００２１】［１］セメント−水系への配合 ［実施例１〜５、比較例１，２］一般式（１）および
（２）で示される化合物として、表１に示されるものを
用い、これを表１に示される割合で配合し、乾燥収縮低
減剤を調製した。また、普通ポルトランドセメント（住
友大阪製、比重：３．１６）１，２００重量部、水６０
０重量部（水／セメント比＝５０％）、および上記で調
製した乾燥収縮低減剤７２重量部を、ＪＩＳ Ｒ−５２
０１の項目８．１（２）に示される練混ぜ機にて６０秒
間混練りした後、さじで練り返しを行い、さらに練混ぜ
機で９０秒間混練りしてセメントペーストを調製した。
得られたセメントペーストを漏斗を用いて径５ｃｍ×長
さ５０ｃｍのポリエチレン袋に約２０ｃｍの高さまで充
填し、上部をひもで縛り、そのまま吊して静置した。３
時間経過後、セメントの上部に溜まったブリーディング
水の表面に有機オイルが浮いているか否かを観察した。
結果を表２に示す。 【００２２】 【表１】 【００２３】 【表２】 【００２４】［２］モルタルへの配合 ［実施例６〜１０、比較例３，４］一般式（１）および
（２）で示される化合物として、表１に示されるものを
用い、これを表１に示される割合で配合し、乾燥収縮低
減剤を調製した。上記で調製した乾燥収縮低減剤７２重
量部、普通ポルトランドセメント（住友大阪製、比重：
３．１６）１，２００重量部、水６００重量部、細骨材
（市原産山砂、比重：２．５６、吸水率２．４９％、Ｆ
Ｍ＝２．７６）１，２００重量部を配合して（水／セメ
ント比＝５０％、砂／セメント比＝１００％）モルタル
を調製し、高さ４ｃｍ×縦４ｃｍ×横１６ｃｍの型枠に
充填した。５時間経過後、余剰モルタルをナイフで削除
し、２０℃、湿度８０％の条件下で２４時間養生した
後、脱型して供試体を得た。 【００２５】脱型後、ＪＩＳ Ａ−１１２９記載のコン
パレーター法にて供試体の寸法を測定し、これを基長と
した。その後、供試体を２０℃、湿度６０±５％の条件
下で保存し、材齢２８日および９１日になったときに基
長測定と同様の方法で寸法を測定することで、収縮率を
算出した。この際、収縮率は、成形した各供試体の保存
後の寸法を測定し、基準値からの収縮量から求めた。ま
た、得られた各供試体の曲げ強度および圧縮強度につい
て、上記と同様に作成した４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの
供試体を水中で２７日間養生した後、ＪＩＳＲ−５２０
１に準拠した方法で測定した。これらの結果を表３に示
す。 【００２６】［比較例５］乾燥収縮低減剤を用いないで
モルタルを調製した以外は、実施例６と同様にして供試
体を得、これについて、収縮率、曲げ強度、圧縮強度を
求めた。結果を表３に示す。 【００２７】 【表３】【００２８】［３］セメント系水硬性材料表面への塗布 ［実施例１１〜１５、比較例６，７］一般式（１）およ
び（２）で示される化合物として、表１に示されるもの
を用い、これを表１に示される割合で配合し、乾燥収縮
低減剤を調製した。また、ＪＩＳ Ｒ−５２０１の項目
１０に準拠し、普通ポルトランドセメント（住友大阪
製、比重：３．１６）１，２００重量部、水６００重量
部、細骨材（市原産山砂、比重：２．５６、吸水率２．
４９％、ＦＭ＝２．７６）１，２００重量部を配合して
（水／セメント比＝５０％、砂／セメント比＝１００
％）モルタルを調製し、高さ４ｃｍ×縦４ｃｍ×横１６
ｃｍの型枠に充填した。５時間経過後、余剰モルタルを
ナイフで削除し、２０℃、湿度８０％の条件下で２４時
間養生した後、脱型して供試体を得た。 【００２９】脱型後、上記で調製した乾燥収縮低減剤２
５０ｇ／ｍ2となるように供試体表面に散布した。乾燥
収縮低減剤塗布後、上記実施例６と同様の条件で保存し
た供試体について、収縮率、曲げ強度、圧縮強度を測定
した。結果を表４に示す。 【００３０】［比較例８］脱型後の供試体に乾燥収縮低
減剤を塗布しなかった以外は、実施例１１と同様にし
て、供試体を得、これについて収縮率、曲げ強度、圧縮
強度を測定した。結果を表４に示す。 【００３１】 【表４】 【００３２】表２〜４に示されるように、一般式（１）
および（２）で示される化合物を併用した各実施例と、
一般式（１）で示される化合物のみを用いた比較例１，
３，６を比べると、比較例１，３，６では水との親和性
が悪いため、セメントスラリー中で分離し、その結果、
乾燥収縮低減効果が低下していることがわかる。また、
Ｒ′基としてドデシル基を用いた比較例２，４，７で
は、一般式（２）で示される化合物の水との親和性が低
下するため、乾燥収縮低減効果が低下していることがわ
かる。 【００３３】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
上記一般式（１）で示される化合物と、一般式（２）で
示される化合物とを併用しているから、起泡性を低減し
つつ、セメントスラリー中への均一分散、可溶化が可能
となり、その結果、硬化物の強度低下を起こさず、効率
的に乾燥収縮を抑制することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野田 泰史
東京都墨田区本所１丁目３番７号 ライオ
ン株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 下記一般式（１）および一般式（２）で
示される化合物を含むことを特徴とするセメント類の乾
燥収縮低減剤。 ＲＯ−（ＡＯ）n−Ｈ・・・（１） （式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基またはアルケニ
ル基を示し、（ＡＯ）nは１〜３モルのエチレンオキサ
イドと１〜６モルのプロピレンオキサイドとの共重合に
より構成されたポリオキシアルキレン基を示し、ｎは２
〜９の数を示す。） Ｒ′Ｏ−（ＥＯ）m−Ｈ・・・（２） （式中、Ｒ′は炭素数１〜８のアルキル基、アルケニル
基または水素原子を示し、ＥＯはオキシエチレン基を示
し、ｍは１〜５の数を示す。）
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001368597A JP2003171155A (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | セメント類の乾燥収縮低減剤 |
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- 2001-12-03 JP JP2001368597A patent/JP2003171155A/ja active Pending
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