JP2003238222A

JP2003238222A - 水硬性組成物用添加剤

Info

Publication number: JP2003238222A
Application number: JP2002041853A
Authority: JP
Inventors: Hodaka Yamamuro; 穂高山室; Koji Koyanagi; 幸司小柳
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2003-08-27
Anticipated expiration: 2022-02-19
Also published as: JP4056757B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水硬性組成物に優れた流動性と分離抵抗性を
付与できると共に、初期の強度発現にも優れた水硬性組
成物用の添加剤を提供する。【解決手段】（１）両性界面活性剤から選ばれる化合
物及びアニオン性界面活性剤から選ばれる化合物、
（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及びア
ニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物、（３）カチ
オン性界面活性剤から選ばれる化合物及び臭化化合物か
ら選ばれる化合物、の組み合わせから選択される第１、
第２の水溶性低分子化合物を含有する水硬性組成物用添
加剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高流動性を水硬性
組成物に付与できる水硬性組成物用添加剤、この添加剤
を含有する水硬性組成物、及び硬化組成物に関するもの
である。更に詳しくは本発明は、土木・建築材料および
二次製品材料として使用するコンクリート、モルタル及
びセメントペースト等の粘性及び流動性を高め、且つ骨
材、セメント、水の材料分離抵抗性に優れた性状を与え
ることのできる水硬性組成物用添加剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートやモルタル等によって代表
される水硬性組成物は、土木・建築分野を中心として種
々の用途に広く使用されている。一般に水硬性組成物
は、セメント等の水硬性粉体と砂、砂利等の骨材を主成
分とし、水を添加して混練した後に型枠などに打設さ
れ、硬化して、構造要素等として所要の物性を発揮する
ようになる。打設に際しては、内部に空隙が生ずるのを
防止するために、バイブレーター等によって振動を加え
て脱気することも行われている。

【０００３】上記の水硬性組成物は、各々密度が異なる
ため（水１．０ｇ／ｃｍ³、セメント３．１６ｇ／ｃｍ³
程度、骨材２．６ｇ／ｃｍ³程度）、振動や流動性が大
きくなると材料分離が起こりやすい。ところが、近年、
作業性を向上させるために、硬化前の水硬性組成物の流
動性を一般の水硬性組成物よりも増大させると同時に、
材料分離を抑制する目的で増粘剤が添加される、いわゆ
る高流動水硬性組成物の開発が盛んに行われている。そ
の典型的な例として、自己充填性コンクリート及び水中
不分離性コンクリートが挙げられる。これらは、従来の
コンクリートに比べて高い流動性、即ちニュートニアン
流動に近い物性を有し、高粘性で材料の分離抵抗性（以
下、分離抵抗性と略記することがある）に優れ、バイブ
レーター等の振動による締め固め作業等を必要とせず
に、自然に細部まで充填可能なコンクリートである。自
己充填性コンクリートは、一般にＪＩＳＡ１１０１
によるコンクリートのスランプフロー値が５０ｃｍ以
上、好ましくは５０〜７０ｃｍ程度のものとされている
（高流動コンクリート施行指針、土木学会出版）。

【０００４】こうした自己充填性コンクリートにおいて
は従来から、コンクリートの流動性を高めるために高性
能減水剤が用いられ、また分離抵抗性を増加させる手法
として増粘剤、特にメチルセルロース（ＭＣ）やヒドロ
キシエチルセルロース（ＨＥＣ）等のセルロース誘導体
が使用されている。同様に、水中にコンクリートを打設
する場合、水中不分離性コンクリートが使用され、減水
剤と共に骨材とモルタルの分離を抑制する目的で増粘剤
を添加することが知られている（特開２００１−２６１
４１９号）。現在、増粘剤としては、ＭＣ、ＨＥＣ、ヒ
ドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）及びヒド
ロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）等のセル
ロース誘導体が広く用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高流動
水硬性組成物は、未だ十分な実用段階には到っていな
い。即ち端的な例として、再び自己充填性コンクリート
を例に取ると、ＭＣやＨＥＣ等の増粘剤を使用して、高
性能減水剤が添加され、低粘度となっているコンクリー
トに十分な分離抵抗性を付与するためには、これらの増
粘剤を多量に添加する必要があり、コストアップを生ず
ると共に、セメント等の水硬性粉体の水和反応の抑制、
即ち凝結遅延を引き起こすという問題がある。そのた
め、優れた利点を有することが明らかであるにも拘わら
ず、建築や土木、特に二次製品への応用は未だ困難な状
況にある。

【０００６】また、水中不分離性コンクリートの場合、
水中施工時の水中落下や流水暴露によるセメントペース
ト部の流出を抑制するために、多めの増粘剤の添加量が
必要となり、凝結遅延や更には硬化遅延性が大きくなる
傾向にある。

【０００７】水中不分離性コンクリートを製造、打設す
る上で、水溶性高分子と無機塩を分けて添加し、施工直
前で、所定の材料分離性を得る方法も提案されている
が、水溶性高分子を用いても、セルロース誘導体と同様
に凝結遅延は避けられず、施工性の低下は免れない（特
開２０００−１１４５４３号）。

【０００８】また、これらセルロース誘導体の添加は粘
性と同時に高性能減水剤の流動性を阻害するため、これ
ら増粘剤を添加しない普通コンクリートに比べて高性能
減水剤の使用量が多くなる傾向にある。この高性能減水
剤の多量添加も凝結遅延を引き起こす要因となる。

【０００９】このような状況下、水硬性組成物に、凝結
遅延や高性能減水剤の効果の阻害がなく、優れた流動性
と分離抵抗性（あるいは水中での分離抵抗性）、即ち優
れた自己充填性や水中不分離性を付与できると共に、強
度、特に初期の強度発現にも優れた水硬性組成物用添加
剤の開発が望まれている。本発明の課題は、こうした要
請に応えることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の水溶性
低分子化合物（以下、化合物（Ａ）という）と化合物Ａ
とは異なる第２の水溶性低分子化合物（以下、化合物
（Ｂ）という）とを含有する水中不分離性コンクリート
用組成物であって、化合物（Ａ）及び（Ｂ）の組合わせ
が、（１）両性界面活性剤から選ばれる化合物及びアニ
オン性界面活性剤から選ばれる化合物の組合わせ、
（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及びア
ニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせ、
（３）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及び臭
化化合物から選ばれる化合物の組合わせ、から選択され
る化合物を含有する水硬性組成物用添加剤物に関する。
また、本発明は、上記本発明の水硬性組成物用添加剤と
水硬性粉体とを含有する水硬性組成物に関する。本発明
により、該水硬性組成物を硬化させてなる硬化組成物が
得られる。

【発明の実施の形態】

【００１１】本発明の水硬性組成物用添加剤に用いられ
る化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）は、上記（１）〜（３）
の組み合わせから選ばれるが、化合物（Ａ）の水溶液
（２０℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下のもの）と化
合物（Ｂ）の水溶液（２０℃での粘度が１００ｍＰａ・
ｓ以下のもの）とを５０／５０の重量比で混合した水溶
液の２０℃における粘度が、混合前のいずれの水溶液の
粘度よりも高くすることができる、好ましくは少なくと
も２倍、より好ましくは少なくとも５倍、更に好ましく
は少なくとも１０倍、より更に好ましくは少なくとも１
００倍、特に好ましくは少なくとも５００倍高くするこ
とができる化合物の組合せを選定することが好ましい。
ここで、粘度は、２０℃の条件でＢ型粘度計（Ｃロータ
ー、６ｒ．ｐ．ｍから１２ｒ．ｐ．ｍ）で測定されたも
のをいう。以下、特記しない限り、粘度はこの条件で測
定されたものをいう。また、混合はそれぞれの水溶液を
５０／５０の重量比で混合する。

【００１２】本発明の水硬性組成物用添加剤において
は、化合物（Ａ）及び（Ｂ）の水溶液の２０℃における
粘度と両者を混合したときの粘度が上記要件を満たして
いる範囲で、化合物（Ａ）及び（Ｂ）の濃度を決めるこ
とが好ましく、化合物（Ａ）及び（Ｂ）を特定した場合
に好ましい範囲を決めることができるが、コンクリート
に添加する場合の濃度範囲を広く選択できることを考慮
して、それぞれが、０．０１〜５０重量％の範囲で濃度
を決めることができる化合物（Ａ）及び（Ｂ）を選ぶこ
とが好ましい。

【００１３】化合物（Ａ）及び（Ｂ）は、（１）〜
（３）の何れの場合も、作業性及びスラリー系の分散性
の安定性の観点から、それぞれ分子量が１０００以下、
好ましくは７００以下、更に好ましくは５００以下、ま
た重合体の場合は重量平均分子量が５００未満、好まし
くは４００以下、更に好ましくは３００以下であること
が好ましく、下限としては４０以上、特に６０以上が好
ましい。また、化合物（Ａ）の水溶液と化合物（Ｂ）の
水溶液との混合液も室温において、水中に、単分子又は
会合体・ミセル・液晶等の構造体を形成した状態及びそ
れらの混在した状態で、水と相分離しないことが好まし
い。

【００１４】本発明の水硬性組成物用添加剤は、化合物
（Ａ）及び（Ｂ）の組合わせが、（１）両性界面活性剤
から選ばれる化合物及びアニオン性界面活性剤から選ば
れる化合物の組合わせ、（２）カチオン性界面活性剤か
ら選ばれる化合物及びアニオン性芳香族化合物から選ば
れる化合物の組合わせ、（３）カチオン性界面活性剤か
ら選ばれる化合物及び臭化化合物から選ばれる化合物の
組合わせ、から選ばれる。

【００１５】両性界面活性剤から選ばれるものとして、
ベタイン型両性界面活性剤が好ましく、ドデカン酸アミ
ドプロピルベタイン、オクタデカン酸アミドプロピルベ
タイン、ドデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げ
られ、粘度発現の観点からドデカン酸アミドプロピルベ
タインが好ましい。

【００１６】アニオン性界面活性剤から選ばれるものと
して、エチレンオキサイド付加型アルキル硫酸エステル
塩型界面活性剤が好ましく、ＰＯＥ（３）ドデシルエー
テル硫酸エステル塩、ＰＯＥ（２）ドデシルエーテル硫
酸エステル塩、ＰＯＥ（４）ドデシルエーテル硫酸エス
テル塩等が挙げられ、塩はナトリウム塩等の金属塩、ト
リエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩等が挙
げられる。なお、ＰＯＥはポリオキシエチレンの略であ
り、（）内はエチレンオキサイド平均付加モル数であ
る（以下同様）。

【００１７】これらの中でも、スラリーの水相中の固形
分濃度が２０重量％以下でも効果を発現するドデカン酸
アミドプロピルベタインとＰＯＥ（３）ドデシルエーテ
ル硫酸エステルトリエタノールアミンもしくはＰＯＥ
（３）ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウムの組合
わせが好ましい。

【００１８】カチオン性界面活性剤から選ばれるものと
して、４級塩型カチオン性界面活性剤が好ましく、４級
塩型のカチオン性界面活性剤としては、構造中に、１０
から２６個の炭素原子を含む飽和又は不飽和の直鎖又は
分岐鎖アルキル基を、少なくとも１つ有しているものが
好ましい。例えば、アルキル（炭素数１０〜２６）トリ
メチルアンモニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）
ピリジニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）イミダ
ゾリニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）ジメチル
ベンジルアンモニウム塩等が挙げられ、具体的には、ヘ
キサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサ
デシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシ
ルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、オクタデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシル
トリメチルアンモニウムブロマイド、タロートリメチル
アンモニウムクロライド、タロートリメチルアンモニウ
ムブロマイド、水素化タロートリメチルアンモニウムク
ロライド、水素化タロートリメチルアンモニウムブロマ
イド、ヘキサデシルエチルジメチルアンモニウムクロラ
イド、オクタデシルエチルジメチルアンモニウムクロラ
イド、ヘキサデシルプロピルジメチルアンモニウムクロ
ライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、１，１
−ジメチル−２−ヘキサデシルイミダゾリニウムクロラ
イド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロ
ライド等が挙げられ、これらを２種以上併用してもよ
い。水溶性と増粘効果の観点から、具体的には、ヘキサ
デシルトリメチルアンモニウムクロライド（例えば花王
（株）製コータミン６０Ｗ）、オクタデシルトリメチル
アンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムク
ロライド等が好ましい。また、増粘性能の温度安定性の
観点から上記のアルキル鎖長の異なるカチオン界面活性
剤を２種以上併用して用いてもよい。

【００１９】アニオン性芳香族化合物から選ばれるもの
として、芳香環を有するカルボン酸及びその塩、ホスホ
ン酸及びその塩、スルホン酸及びその塩が挙げられ、具
体的には、サリチル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スル
ホサリチル酸、安息香酸、ｍ−スルホ安息香酸、ｐ−ス
ルホ安息香酸、４−スルホフタル酸、５−スルホイソフ
タル酸、ｐ−フェノールスルホン酸、ｍ−キシレン−４
−スルホン酸、クメンスルホン酸、メチルサリチル酸、
スチレンスルホン酸、クロロ安息香酸等であり、これら
は塩を形成していていも良く、これらを２種以上併用し
てもよい。ただし、重合体である場合は、重量平均分子
量５００未満であることが好ましい。

【００２０】臭化化合物から選ばれるものとして、無機
塩が好ましく、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＨＢｒ等が挙げられ
る。

【００２１】本発明においては、化合物（Ａ）と化合物
（Ｂ）とが会合体を形成し易いという観点から、化合物
（Ａ）が４級塩型カチオン性界面活性剤から選ばれるも
のであり、化合物（Ｂ）がアニオン性芳香族化合物から
選ばれるものである組合わせが特に好ましい。この組合
わせでは、それぞれが濃厚な水溶液でも粘性が低く、ま
た、コンクリート中の増粘剤有効分濃度が１０重量％以
下でも優れた粘性を発現し、また、それぞれが濃厚な水
溶液でも粘性が低く、添加時の作業性からも好ましい。
この組み合わせでは、低い添加量でコンクリートの材料
分離抵抗性を達成することができる。

【００２２】また、化合物（Ａ）がアルキル（炭素数１
０〜２６）トリメチルアンモニウム塩であり、化合物
（Ｂ）が芳香環を有するスルホン酸塩である組み合わせ
が特に好ましく、コンクリートの水相中の有効分濃度が
５重量％以下でも効果を発現する。特に、これらの中で
も硬化遅延を起こさない観点から、化合物（Ｂ）として
はトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、クメンス
ルホン酸、スチレンスルホン酸又はこれらの塩が好まし
く、特に、ｐ−トルエンスルホン酸又はその塩が好まし
い。

【００２３】本発明に係る水硬性組成物用添加剤とし
て、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）とを併用することで優
れた材料分離抵抗性が得られると同時に凝結遅延性が小
さいのは、以下の理由によると考えられる。すなわち、
本発明の化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）との組み合わせで
は、両者を混合した時に、水相中に短時間で巨大なミセ
ル会合体を均一に形成し、このミセル会合体により、高
い粘弾性がバインダーとしての役割を担うペーストに付
与されるため、優れた材料分離抵抗性を有するコンクリ
ートが製造できると考えられる。また、一般のセルロー
ス誘導体は極性の高い水酸基を多数有しているためセメ
ントの水和に必要なカルシウムイオンと結合し、セメン
ト粒子の水和反応を抑制する。これに対し、本発明の化
合物（Ａ）と化合物（Ｂ）との組み合わせによって形成
されるミセル会合体は、電荷的にはほぼ中和されている
ため極性の高い官能基を分子中に含まない。そのため、
カルシウムイオンを捕捉することがなく、セメント粒子
の水和反応を抑制しないと考えられる。

【００２４】化合物（Ａ）として両性界面活性剤から選
ばれるものを、化合物（Ｂ）としてアニオン性界面活性
剤から選ばれるものを使用する場合や、化合物（Ａ）と
してカチオン性界面活性剤から選ばれるものを、化合物
（Ｂ）としてアニオン性芳香族化合物から選ばれるもの
又は臭化化合物から選ばれるものを使用する場合は、各
化合物単独の濃厚な水溶液でも粘性が低いので、コンク
リート系への添加前の水溶液の濃度を好ましくは１０重
量％以上、より好ましくは２０重量％以上、更に好まし
くは３０重量％以上、最も好ましくは４０重量％以上に
しておくことにより、貯蔵タンクを小型化できる等の生
産性を向上することができる。水への溶解性の観点か
ら、濃度の上限は５０重量％以下が好ましい。

【００２５】本発明の水硬性組成物用添加剤は、減水剤
を含有することが好ましく、一般の減水剤のほか、高性
能減水剤、高性能ＡＥ減水剤が好ましい。高性能減水剤
および高性能ＡＥ減水剤（以下、高性能減水剤等とい
う）として、ナフタレン系(花王株製：マイテイ１５
０)、メラミン系（花王製：マイテイ１５０Ｖ−２）、
ポリカルボン酸系（花王製：マイテイ３０００、ＮＭＢ
製：レオビルドＳＰ、日本触媒社製：アクアロックＦＣ
６００、アクアロックＦＣ９００）が挙げられる。これ
ら高性能減水剤等としては、化合物（Ａ）および化合物
（Ｂ）と共存した時に、コンクリートの粘性および分散
性に及ぼす影響が小さいという観点から、ポリカルボン
酸系が望ましい。

【００２６】高性能減水剤等の使用量としては、水硬性
粉体に対して合計で０．１〜５重量％、更に１〜３．０
重量％が好ましい。

【００２７】上述した化合物と高性能減水剤等とを含有
する水硬性組成物用添加剤が添加される水硬性粉体と
は、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことで
あり、セメント、石膏等が挙げられる。好ましくは普通
ポルトランドセメント、高ビーライトセメント、中庸熱
セメント、早強セメント、超早強セメント等のセメント
であり、またこれらに高炉スラグ、フライアッシュ、シ
リカフューム、石粉(炭酸カルシウム粉末)等が添加され
たものでもよい。なお、これらの粉体に骨材として、
砂、砂及び砂利が添加されて最終的に得られる水硬性組
成物が、一般にそれぞれモルタル、コンクリートなどと
呼ばれている。

【００２８】また前述のように、これらの水硬性組成物
の中で高い流動性を有し、しかも分離抵抗性に優れた物
性を有するものを自己充填性のあるものと呼ぶが、骨材
として分離しやすい砂利などを添加するコンクリーとで
は、特にこの物性が重要な意味を持つ。こうした物性を
備えるコンクリートは自己充填性コンクリートと称され
ているが、本発明は種々の水硬性組成物の中でも、特に
この自己充填性コンクリートにおいてその効果が発揮さ
れる。そして、このような本発明の効果は、水中不分離
性コンクリートにおいては、材料分離抵抗や水中での強
度を著しく向上させる。

【００２９】本発明に係る水硬性組成物用添加剤には、
本発明の性能に支障がなければ他の成分、例えば、ＡＥ
剤、遅延剤、流動化剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡
剤、保水剤、セルフレベリング剤、消泡剤、防錆剤、着
色剤、防黴剤、ひび割れ低減剤、膨張剤（材）、高分子
エマルション、染料、顔料、その他界面活性剤、グラス
ファイバー、鋼繊維、などの１種又は２種以上を併用す
ることも可能である。

【００３０】本発明の水硬性組成物用添加剤は、化合物
（Ａ）および化合物（Ｂ）の合計（有効分）が、水硬性
粉体に対して、０．０１〜２０重量％、更に０．１〜１
０重量％、特に０．４〜５重量％となるように用いるの
が好ましい。

【００３１】本発明の水硬性組成物用添加剤は、化合物
（Ａ）および化合物（Ｂ）の重量比（有効分比）が、
（Ａ）／（Ｂ）＝９０／１０〜１０／９０、更に６０／
４０〜４０／６０であることが増粘性の面から好まし
い。

【００３２】本発明の水硬性組成物用添加剤には、セル
ロース誘導体、ポリアクリル系ポリマー、ポリエチレン
オキシド、ポリビニールアルコール、ガム系多糖類、微
生物発酵多糖類等の他の増粘剤を併用することもでき
る。

【００３３】更に、本発明における水硬性組成物用添加
剤の水硬性組成物への添加は、水溶液または粉末のどち
らの状態でも可能であり、又その添加時期は、水硬性粉
体とのドライブレンド、混練水への溶解など水硬性組成
物の混練り前であってもよく、また水硬性組成物の混練
り時、即ち水硬性粉体への注水と同時もしくは注水直後
から水硬性組成物の混練終了までの間に添加することも
可能である。さらには、一旦練り上がった水硬性組成物
に後から添加することも可能である。また、一時に全量
添加する方法、あるいは数回に分割して添加する方法の
どちらを採用することもできる。

【００３４】特に、化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）に
ついては、コンクリート製造時の材料添加順序におい
て、化合物（Ａ）又は（Ｂ）は任意の順番で混合でき
る。

【００３５】本発明の水硬性組成物は、更に骨材を含有
することができる。骨材は、粗骨材および細骨材共に普
通コンクリートで使用されるものであれば使用できる。
骨材の配合量は特に限定はないが、水硬性組成物１００
０Ｌ中に粗骨材２５０〜４００Ｌ、細骨材２５０〜４５
０Ｌが好適である。

【００３６】本発明の化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）
の組み合せを、カチオン性界面活性剤から選ばれるもの
とアニオン性芳香族化合物又は臭化化合物から選ばれる
ものの組み合せとしてコンクリートを製造する場合に
は、その添加時期は同時又は別々のいずれでも可能だ
が、セメント粒子の水和反応を制御でき、攪拌時の巻き
込み気泡を抑制する観点から、アニオン性芳香族化合物
又は臭化化合物を先に添加し、後からカチオン性界面活
性剤を添加するのが好適である。

【００３７】本発明の水硬性組成物を硬化させて得られ
る硬化組成物は、例えば以下のように用いられる。自己
充填性コンクリートは、一般に大型で複雑な形状の構造
物や過密鉄筋が施された部材等に使用される外に、通常
の屋外の施工現場と比較して、コンクリート施工の作業
空間が狭い場合や労働環境の劣悪な場合にも適用され
る。自己充填性コンクリートとして用いられる水硬性組
成物を硬化させてなる硬化組成物について、具体的な適
用部材としての例を挙げると、上述の条件に該当する
壁、バルコニー、柱、はり、スラブ等のＳＲＣ造やＲＣ
造部材、アンカレイジ躯体、主塔や床等の橋梁構造物、
ケーソン、立杭、トンネルの二次覆工と管路充填および
二次製品の場合、ボックスカルバート等の振動製品に応
用し、微振動や無振動での製造が可能となる。また、水
中不分離コンクリートでは、凝結遅延がなく水中不分離
性が得られるので、水中における橋の主塔基礎や橋脚下
部への応用が挙げられる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、水硬性組成物に優れた
流動性と分離抵抗性を付与でき、強度を向上させる添加
剤が得られる。本発明の添加剤により、従来にない高流
動水硬性組成物が得られ、特に本発明の添加剤は、自己
充填性コンクリートや水中不分離性コンクリートに好適
に使用される。

【００３９】

【実施例】下記表１に示される化合物（Ａ）、（Ｂ）及
び比較品を用いて、以下の実施例を行った。

【００４０】

【表１】

【００４１】実施例１−１〜１−４及び比較例１−１表２に示す配合条件で、１００Ｌの強制二軸ミキサーを
用いて、セメント（Ｃ）、細骨材（Ｓ）、粗骨材（Ｇ）
を投入し空練りを１０秒行い、化合物（Ｂ）を含む練り
水（Ｗ）を加え３０秒間攪拌した後、化合物（Ａ）を添
加し４０Ｌのコンクリートを９０秒間混練りした。製造
したコンクリートを練板に排出し、以下に示す試験法に
したがってスランプ値、振動分離抵抗性試験、１日強
度、及び硬化時間について測定した。なお、比較例１−
１では化合物の添加を行わなかった。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２中の使用材料は以下の通りである。水（Ｗ）：水道水セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント、市販品、
密度３．１６ｇ／ｃｍ³ 細骨材（Ｓ）：紀ノ川産川砂：君津産山砂＝１：１、表
乾密度２．５７ｇ／ｃｍ³、粗粒率２．５７粗骨材（Ｇ）：高知県鳥形山産石灰砕石、表乾密度２．
７１ｇ／ｃｍ³、粗粒率７．０３、最大寸法２０ｍｍ

【００４４】１．スランプ：ＪＩＳＡ１１０１によ
るスランプ値（ｃｍ）

【００４５】２．振動分離抵抗性試験：直径１５ｃｍ×
高さ３０ｃｍの円柱型枠に、表１に示す配合条件で上記
の通り製造したコンクリートを投入した後、テーブルバ
イブレータ上に設置し固定する。振動条件６０Ｈｚ(横
１．５Ｇ、縦０．２２Ｇ)で、３０秒間振動をかけた
後、型枠の上面に分離したペースト層（骨材が沈降して
存在していない層）の厚みを測定した。評価基準は下記
の通りである。 ◎：１ｃｍ以下 ○：１ｃｍ超２ｃｍ以下 △：２ｃｍ超３ｃｍ以下 ×：３ｃｍ超

【００４６】３．硬化時間：ＪＩＳＡ６２０４のプ
ロクター貫入抵抗試験による凝結時間の測定を行った。
評価基準（始発時間）は下記の通り。 ○：７時間未満 △：７時間以上９時間未満 ×：９時間以上

【００４７】

【表３】

【００４８】実施例２−１〜２−１５表１の化合物を用いて、自己充填性コンクリートについ
て試験した。すなわち、表４に示す配合条件で、１００
Ｌの強制二軸ミキサーを用いて、セメント（Ｃ）、細骨
材（Ｓ）、粗骨材（Ｇ）を投入し空練りを１０秒行い、
高性能減水剤（表５）及び化合物（Ｂ）を含む練り水
（Ｗ）を加え３０秒間攪拌した後、化合物（Ａ）を添加
し４０Ｌのコンクリートを９０秒間混練りした。製造し
たコンクリートをミキサー中で５分間静置した後、１５
秒間攪拌を行い、練板に排出し、以下に示す試験法にし
たがってスランプフロー値、分離抵抗性、自己充填性、
１日強度、及び硬化時間について測定した。結果を表６
に示す。

【００４９】尚、高性能減水剤及び化合物（Ａ）は、製
品中に水が含まれる為に、製品中に含まれる水の量を計
算し、水道水と合計して表４の配合量（１７０Ｌ）とな
るように配合した。高性能減水剤の添加量はスランプフ
ロー値が６０〜６５ｃｍになるように調整した。

【００５０】比較例２−１〜２−７表６の組み合わせで化合物を添加又は添加せずにコンク
リートを製造し、実施例２−１等と同様の評価を行っ
た。なお、比較例２−１〜２−４では、セメントに比較
品の化合物を予めドライブレンドした後、実施例と同様
の条件でコンクリートを製造し、同様の評価を行った。
結果を表６に示す。

【００５１】

【表４】

【００５２】表４中の使用材料は以下の通りである。水（Ｗ）：水道水セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント、市販品、
密度３．１６ｇ／ｃｍ³ 細骨材（Ｓ）：紀ノ川産川砂：君津産山砂＝１：１、表
乾密度２．５７ｇ／ｃｍ³、粗粒率２．５７粗骨材（Ｇ）：高知県鳥形山産石灰砕石、表乾密度２．
７１ｇ／ｃｍ³、粗粒率７．０３、最大寸法２０ｍｍ

【００５３】１．スランプフロー値：ＪＩＳＡ１１
０１によるスランプフロー値（ｃｍ）に準じる。

【００５４】２．自己充填性：高流動コンクリート施行
指針(土木学会基準)、IV試験方法（充填装置を用いた間
隙通過性試験方法）に基づいて評価した。ボックス形容
器を充填装置として用い、流動障害は障害Ｒ２を使用し
た。評価基準は下記の通り。 ◎：充填高さが３２０ｍｍ以上 ○：充填高さが３００ｍｍ以上３２０未満 △：充填高さが２５０ｍｍ以上３００ｍｍ未満 ×：充填高さが２５０ｍｍ未満

【００５５】３．１日強度：ＪＩＳＡ１１０８の圧
縮強度試験による１日強度の測定を行った。評価基準は
下記の通りである。 ○：５Ｎ／ｍｍ²以上 △：３Ｎ／ｍｍ²以上５Ｎ／ｍｍ²未満 ×：３Ｎ／ｍｍ²未満

【００５６】４．硬化時間：ＪＩＳＡ６２０４のプ
ロクター貫入抵抗試験による凝結時間の測定を行った。
評価基準（始発時間）は下記の通りである。 ○：５時間以上７時間未満 △：７時間以上９時間未満 ×：９時間未満

【００５７】

【表５】

【００５８】

【表６】

【００５９】実施例３−１〜３−１２表１の化合物を用いて水中不分離性コンクリートについ
て試験を行った。すなわち、表７に示す配合条件で、１
００Ｌの強制二軸ミキサーを用いて、セメント（Ｃ）、
細骨材（Ｓ）、粗骨材（Ｇ）を投入し空練りを１０秒行
い、高性能減水剤及び化合物（Ｂ）を含む練り水（Ｗ）
を加え３０秒間攪拌した後、化合物（Ａ）を添加し２分
間混練りした。この４０Ｌのコンクリートについて、以
下に示す試験法にしたがって、懸濁物質量（ＳＳ）およ
び圧縮強度（７日強度）の測定を行った。その結果を表
８に示す。

【００６０】但し、実施例３−８では、メラミン系分散
剤（マイテイ１５０Ｖ−２、花王（株）製）重量％
（対セメント重量）を併用した。また、実施例３−１１
では、比較品１をセメントに予めドライブレンドした。

【００６１】なお、高性能減水剤は「マイテイ３０００
Ｓ」（ポリカルボン酸系ポリエーテル、花王（株）製）
を用い、「土木学会、水中不分離性コンクリート設計施
行指針（案）、コンクリートのスランプフロー試験方法
(案)」によるスランプフロー値が５５〜６０ｃｍとなる
量で添加した。

【００６２】比較例３−１〜３−８表８の組み合わせで化合物を添加又は添加せずにコンク
リートを製造し、実施例３−１等と同様の評価を行っ
た。結果を表８に示す。なお、比較例３−１〜３−４で
は、セメントに比較品の化合物を予めドライブレンドし
た後、実施例と同様の条件でコンクリートを製造し、同
様の評価を行った。

【００６３】

【表７】

【００６４】表７中の使用材料は以下の通りである。水（Ｗ）：水道水セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント、市販品、
密度３．１６ｇ／ｃｍ³ 細骨材（Ｓ）：千葉県君津産山砂、表乾密度２．６２ｇ
／ｃｍ³、粗粒率２．５７粗骨材（Ｇ）：高知県鳥形山産石灰砕石、表乾密度
２．７１ｇ／ｃｍ³、粗粒率７．０３、最大寸法２０ｍ
ｍ

【００６５】１．懸濁物質量（ＳＳ）：「土木学会、水
中不分離性コンクリート設計施行指針（案）、水中不分
離性コンクリートの水中分離度試験方法(案)」に基づい
て評価した。評価基準は以下の通りである。 ◎：１５％以下 ○：１５％超３０％以下 △：３０％超６０％以下 ×：６０％超

【００６６】２．圧縮強度：水中作製および気中作製
（材齢７日）「土木学会、水中不分離性コンクリート設
計施行指針（案）、水中不分離性コンクリートの圧縮強
度試験用水中作製供試体の作り方(案)」に基づいて評価
した。

【００６７】

【表８】

【００６８】表８から明らかなように、実施例３−１〜
３−１２は、水中での材料分離抵抗性に優れると同時
に、７日後の水中作製供試体の強度発現も同時に優れた
結果が得られている。これに対し比較例３−１では、材
料分離抵抗性を得るために所定の添加量を加えると、凝
結遅延を引き起こし十分な強度が得られない。また、比
較例３−２では凝結遅延性を回避するために添加量を減
らしてしまうと材料分離抵抗性は得られず、これが原因
で均一なコンクリートが詰まった供試体が得られずに強
度測定不可となった。比較品の強度低下の原因として高
性能減水剤の多量添加も一因として挙げられる。

【００６９】上記から明らかなように、本発明によれ
ば、水中での高い材料不分離性を示し、且つ凝結遅延性
が小さく、高性能減水剤の流動性が阻害されない水中不
分離性コンクリート用組成物が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── 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 24/20 Ｃ０４Ｂ 24/20 24/22 24/22 Ｂ 24/26 24/26 Ｅ 24/30 24/30 Ｃ 28/02 28/02 // Ｃ０４Ｂ 111:74 111:74 Ｆターム(参考） 4G012 MB08 PB09 PB14 PB16 PB20 PB21 PB22 PB24 PB25 PB31 PB35 PC03 PC08 PC11 PC12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の水溶性低分子化合物（以下、化合
物（Ａ）という）と化合物（Ａ）とは異なる第２の水溶
性低分子化合物（以下、化合物（Ｂ）という）とを含有
し、化合物（Ａ）及び（Ｂ）の組合わせが、（１）両性
界面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性界面活性
剤から選ばれる化合物の組合わせ、（２）カチオン性界
面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性芳香族化合
物から選ばれる化合物の組合わせ、（３）カチオン性界
面活性剤から選ばれる化合物及び臭化化合物から選ばれ
る化合物の組合わせ、から選択される化合物を含有する
水硬性組成物用添加剤。
【請求項２】さらに高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水
剤を含有する請求項１記載の水硬性組成物用添加剤。
【請求項３】請求項１又は２記載の水硬性組成物用添
加剤と水硬性粉体とを含有する水硬性組成物。
【請求項４】さらに骨材を含有する請求項３記載の水
硬性組成物。
【請求項５】水硬性粉体に対し、化合物（Ａ）と化合
物（Ｂ）の合計が０．０１〜２０重量％である請求項３
又は４記載の水硬性組成物。
【請求項６】自己充填性コンクリートとして用いられ
る請求項３〜５何れか記載の水硬性組成物。
【請求項７】水中不分離コンクリートとして用いられ
る請求項３〜５何れか記載の水硬性組成物。