JP2004284951A - Centrifugal forming aid and cement composition using it - Google Patents

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JP2004284951A JP2004206708A JP2004206708A JP2004284951A JP 2004284951 A JP2004284951 A JP 2004284951A JP 2004206708 A JP2004206708 A JP 2004206708A JP 2004206708 A JP2004206708 A JP 2004206708A JP 2004284951 A JP2004284951 A JP 2004284951A
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Yoshiharu Watanabe
芳春 渡辺
Nobuyuki Tanno
信幸 丹野
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal forming aid comprising a high-performance water reducer composition used for mortar and concrete used for civil engineering constructions, buildings, structures, and concrete products, which increases a water-reducing ratio, decreases a slump loss with time, improves dehydrating and compaction, and gives high-strength concrete and high-strength centrifugally formed products having a good workability, and to provide a cement composition using it. <P>SOLUTION: The centrifugal forming aid comprises a high-performance water reducer composition comprising a high-performance water reducer and an alkali metal sulfate, where 2-100 pts.wt. of the alkali metal sulfate is mixed with 100 pts.wt. of the solid part of the high-performance water reducer. The cement composition is formed by containing cement and the centrifugal forming aid, where 0.6-4.0 pts.wt. of the centrifugal forming aid on the basis of the high-performance water reducer is added to 100 pts.wt. of cement. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、土木建築構造物やコンクリート二次製品に使用されるモルタル、コンクリート用の高性能減水剤組成物からなる遠心力成形助剤およびそれを使用したセメント組成物に関し、詳しくは、減水率を高め、モルタルフローの経時変化量(すなわち経時低下量)やコンクリートのスランプの経時変化量を低減し、遠心力成形性を向上させた高性能減水剤組成物からなる遠心力成形助剤およびそれを使用したセメント組成物に関する。   The present invention relates to a mortar used for civil engineering construction structures and concrete secondary products, a centrifugal force forming aid comprising a high-performance water reducing agent composition for concrete, and a cement composition using the same. Centrifugal molding aid comprising a high-performance water-reducing agent composition having improved mortar flow over time (i.e., the amount of aging decrease) and concrete slump over time, and improved centrifugal formability, and And a cement composition using the same.

ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、及び芳香族アミノスルホン酸塩系の高性能減水剤は、リグニンスルホン酸塩系減水剤やポリオール系減水剤、オキシカルボン酸塩系減水剤等の一般減水剤と比較して、減水率が大きく、かつ、比較的多量に配合してもセメントの異常凝結や過遅延を生じさせなく、空気連行性も少ないので土木建築構造物の高強度コンクリートや高強度コンクリート製品の製造に利用される。   Polyalkyl allyl sulfonate type, melamine formalin resin sulfonate type, and aromatic amino sulfonate type high performance water reducing agent are lignin sulfonate type water reducing agent, polyol type water reducing agent, oxycarboxylate type water reducing agent Compared with general water reducing agents such as water repellents, the water reduction rate is large, and even if blended in a relatively large amount, it does not cause abnormal setting or excessive delay of cement and has low air entrainment. Used for the production of high-strength concrete and high-strength concrete products.

しかしながら、これら高性能減水剤は、スランプの経時変化量(すなわち経時低下量)が大きく、現場打ちなどで生コンプラントで練混ぜてアジテーター車やトラックで運搬して打設する場合では、安定したスランプのコンクリートを提供することはできなく、はなはだしい場合は、スランプの経時変化量が大きすぎてアジテーター車からの打設時の排出も不能となるなどの課題を有していた。   However, these high-performance water reducing agents have a large amount of slump change over time (that is, a decrease with time). Therefore, when the slump is kneaded in a ready-mixed plant and transported by an agitator truck or truck, the slump is stable. Cannot be provided, and in extreme cases, the amount of slump changes with time is so large that it is impossible to discharge the slump from the agitator when casting.

さらに、高性能減水剤の減水率は、セメント100重量部に対して固形分で2重量部程度で頭打ちとなり、限界が示されていた。   Furthermore, the water reduction rate of the high-performance water reducing agent reached a peak at about 2 parts by weight of solids relative to 100 parts by weight of cement, indicating a limit.

また、これら高性能減水剤は、分散力は大きいが、水の表面張力を低下させないので遠心力成形時の脱水性を阻害し、コンクリートの締まりを悪くする。そして、遠心力成形体内面に軟らかいペースト層を生成させて、それが波打ったり、ダレたりして滑らかな中空断面が得られない。このような現象はパイルなどの場合では、中堀工法によりパイルを施工する際にオーガーが入らなかったり、途中で引っかかるのなどの問題が生じ、ヒューム管等では仕上げができない結果となるなどの課題を有することになる。   In addition, although these high-performance water reducing agents have a large dispersing force, they do not lower the surface tension of water, so that they inhibit the dehydration during centrifugal force forming and deteriorate concrete tightness. Then, a soft paste layer is formed on the inner surface of the centrifugal force molding, and the paste layer undulates or sags, so that a smooth hollow section cannot be obtained. In the case of piles, such a phenomenon causes problems such as the auger not being able to enter or being caught in the middle when the pile is constructed by the Nakahori method, resulting in the problem that it is impossible to finish with a fume pipe etc. Will have.

特に、これら高性能減水剤とシリカフュームなどの微粉を高強度を得る目的等で併用配合したモルタルやコンクリートでは、スランプなどの経時変化量(すなわち経時低下量)は著しく大きくなり、遠心力成形性に関しても水セメント比が25重量%以下の場合では全くコンクリートが締まらない場合もあるという課題も示される。   In particular, in the case of mortar or concrete in which these high performance water reducing agents and fine powders such as silica fume are used in combination for the purpose of obtaining high strength, the amount of change over time (that is, the amount of decrease over time) of slump and the like becomes extremely large, and the However, when the water-cement ratio is 25% by weight or less, there is also a problem that concrete may not be compacted at all.

これら高性能減水剤のスランプの経時変化量の低減や遠心力成形性の改善に関しては、本発明者は、遅延剤の中でも多価オキシカルボン酸塩を併用することを提案した(特許文献1参照)。
しかしながら、この場合は、同一スランプを得るのに単位水量が増大し、結果的に高性能減水剤の減水率を低下させるなどの課題や、低温時の硬化速度が著しく遅延させるなどの課題があった。
Regarding the reduction of the amount of slump change with time and the improvement of centrifugal force formability of these high-performance water reducing agents, the present inventors have proposed to use a polyvalent oxycarboxylate salt among retarders (see Patent Document 1). ).
However, in this case, there are problems such as an increase in the unit water amount to obtain the same slump, resulting in a reduction in the water reduction rate of the high-performance water reducing agent, and a problem such as a marked delay in the curing speed at low temperatures. Was.

特公平01−037343号公報Japanese Patent Publication No. 01-037343

本発明者は、前記課題を解決するために、鋭意研究した結果、従来から、セメントの凝結促進剤として知られている特定成分を特定量、高性能減水剤に配合することにより、凝結速度に影響を与えない(高性能減水剤が同一配合量の場合は、むしろ1日強度は促進され高い強度を示す)で、減水率を向上させると共に、スランプの経時変化量の低減や遠心力成形における脱水性を向上させることなどを知見し、本発明を完成させるに至った。   The present inventor, in order to solve the above problems, as a result of intensive research, as a result, by mixing a specific amount of a specific component conventionally known as a setting accelerator of cement with a high-performance water reducing agent, the setting speed is reduced. It has no effect (when the same amount of high-performance water reducing agent is used, the strength per day is accelerated and the strength is high). The inventors have found that the dehydration property is improved, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、高性能減水剤とアルカリ金属の硫酸塩とを配合してなる高性能減水剤組成物からなる遠心力成形助剤であり、アルカリ金属の硫酸塩が、高性能減水剤の固形分100重量部に対して、2〜100重量部である該遠心力成形助剤であり、セメントと、該遠心力成形助剤とを含有してなるセメント組成物であり、該遠心力成形助剤が、セメント100重量部に対して、高性能減水剤を基準として、0.6〜4.0重量部である該セメント組成物である。   That is, the present invention is a centrifugal force forming aid comprising a high-performance water reducing agent composition comprising a high-performance water reducing agent and an alkali metal sulfate, wherein the alkali metal sulfate is a high-performance water reducing agent. A centrifugal molding aid that is 2 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of solids, a cement composition comprising cement and the centrifugal molding aid; The cement composition wherein the auxiliary agent is 0.6 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of cement, based on the high-performance water reducing agent.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、高性能減水剤と、アルカリ金属の硫酸塩(以下、硫酸アルカリという)を配合するものであり、アルカリ金属とはナトリウム、カリウム、又はリチウムを示す。   In the present invention, a high-performance water reducing agent and a sulfate of an alkali metal (hereinafter, referred to as alkali sulfate) are blended, and the alkali metal indicates sodium, potassium, or lithium.

本発明において使用される高性能減水剤とは、比較的多量に使用しても空気連行や過度の凝結遅延、さらには、異状凝結を生じさせない減水率の大きい減水剤であり、例えば、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、及び芳香族アミノスルホン酸塩系のいずれかを主成分としているものが挙げられる。
そして、一般に市販されているポリアルキルアリルスルホン酸塩系の高性能減水剤としては、メチルナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、アントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びナフタリンスルホン酸とリグニンスルホン酸の共縮合物等の塩が挙げられ、その市販品としては、電気化学工業社製商品名「FT−500」、花王社製商品名「マイティー100」や「マイティー150」、「マイティー2000」シリーズなど、第一工業製薬社製商品名「セルフロー110P」など、竹本油脂社製商品名「ポールファイン510N」など、及びサンフロー社製商品名「サンフローPS」、「サンフローHS700」などが代表的なものであり、芳香族アミノスルホン酸塩系の高性能減水剤としては、藤沢薬品社製商品名「パリック200」シリーズがあり、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系の高性能減水剤としては、デンカグレース社製商品名「FT−3S」、昭和電工社製商品名「モルマスター10」や「モルマスター20」などが挙げられる。
そして、これらを単品で使用してもよく、さらにこれら二種以上を任意に混合しても使用可能である。
特に、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系と、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系又は芳香族アミノスルホン酸塩系等の種類が大きく異なる減水剤同士の混合型はスランプの経時変化量を低減するのに好ましい結果が示される場合もある。
The high-performance water reducing agent used in the present invention is a water reducing agent having a large water reduction rate that does not cause air entrainment or excessive setting delay even when used in a relatively large amount, and also does not cause abnormal setting. Examples include those containing any one of allyl sulfonate, melamine formalin resin sulfonate, and aromatic amino sulfonate as main components.
Examples of commercially available polyalkylallyl sulfonate-based high-performance water reducing agents include methyl naphthalene sulfonic acid formalin condensate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, anthracene sulfonic acid formalin condensate, and naphthalene sulfonic acid and lignin. Salts such as co-condensates of sulfonic acids may be mentioned. Commercially available products include “FT-500” (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and “Mighty 100”, “Mighty 150”, and “Mighty 2000” manufactured by Kao Corporation. Series, such as "Cell Flow 110P" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., "Pole Fine 510N" manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., and "Sunflow PS", "Sunflow HS700" manufactured by Sunflow, etc. Is a representative, aromatic aminosulfonate-based high-performance water reducing agent As a high performance water reducing agent based on melamine formalin resin sulfonate, "FT-3S" manufactured by Denka Grace, product manufactured by Showa Denko KK The names "Mole Master 10" and "Mole Master 20" are exemplified.
These may be used alone, or two or more of them may be arbitrarily mixed and used.
In particular, a melamine formalin resin sulfonate type and a mixed type of water reducing agents having greatly different types such as a polyalkylallyl sulfonate type or an aromatic amino sulfonate type are preferable for reducing the amount of change with time of the slump. In some cases, results are shown.

硫酸アルカリは、工業原料として一般に利用されているものが使用され、高性能減水剤と併用配合することにより、モルタルフローやコンクリートスランプの増大によって減水率の向上やモルタルフローやスランプの経時変化量(すなわち経時低下量)やスランプの経時変化量(すなわち経時低下量)を低減し、初期強度の促進作用を有する。また、遠心力成形性の改善も行う。   Alkali sulfate is commonly used as an industrial raw material, and is used in combination with a high-performance water reducing agent to increase the mortar flow and concrete slump to improve the water reduction rate and to change the mortar flow and slump with time ( That is, it has the effect of reducing the amount of aging (ie, the amount of aging) and the amount of change with time of the slump (ie, the amount of aging) and promoting the initial strength. In addition, the centrifugal force formability is also improved.

硫酸アルカリは、コンクリートのスランプを増大させて減水率を向上させ強度を高め、遠心力成形性の向上に対しても効果を発揮するが、コンクリートのスランプの経時変化量の低減に対しては効果は小さい。
しかしながら、作業時間が30分程度の高強度コンクリート二次製品の製造には適す結果となる。
また、硫酸アルカリは、硫酸アルカリ以外のスランプの経時変化量(すなわち経時低下量)を低減する亜硫酸塩類と併用することによりスランプの経時変化量(すなわち経時低下量)を低減させることができる。
Alkali sulphate increases the slump of concrete, improves water reduction and increases strength, and is also effective in improving the formability of centrifugal force, but is effective in reducing the amount of slump in concrete over time. Is small.
However, the result is suitable for manufacturing a high-strength concrete secondary product in which the working time is about 30 minutes.
Further, the alkali sulfate can reduce the amount of change in the slump with time (that is, the amount of decrease with time) by using in combination with sulfites that reduce the amount of change in the slump with time other than the alkali sulfate (that is, the amount of decrease with time).

高性能減水剤と硫酸アルカリの適切な配合率は、セメントに対する高性能減水剤の配合量によっても変動するが、高性能減水剤の固形分100重量部に対して、硫酸アルカリを2〜100重量部配合するものが好ましい。より好ましくは5〜70重量部、さらにより好ましくは10〜50重量部の範囲である。2重量部未満では減水率の向上やスランプの経時変化量の低減効果は小さくなり、初期強度の促進効果も小さくなる。また、100重量部を超えるようになると凝結硬化促進作用が強過ぎるようになり、減水率の向上やスランプの経時変化量の低減効果も小さくなる。また、長期強度の伸びも低下するようになるので好ましくない。また、この高性能減水剤と硫酸アルカリの適切な配合率は、遠心力成形時の脱水性、コンクリートの締まり具合、及び遠心力成形体内面のペースト層の生成厚さに同様の影響を与える。   The appropriate mixing ratio of the high-performance water reducing agent and the alkali sulfate varies depending on the amount of the high-performance water reducing agent in the cement. Is preferred. It is more preferably in the range of 5 to 70 parts by weight, and even more preferably in the range of 10 to 50 parts by weight. If the amount is less than 2 parts by weight, the effect of increasing the water reduction rate and the effect of reducing the amount of slump change with time are reduced, and the effect of promoting the initial strength is also reduced. On the other hand, when the amount exceeds 100 parts by weight, the effect of accelerating the setting and hardening becomes too strong, and the effect of improving the water reduction rate and reducing the amount of change with time of the slump decreases. Further, the elongation of the long-term strength is also decreased, which is not preferable. Further, the proper mixing ratio of the high-performance water reducing agent and the alkali sulfate has the same effect on the dewatering property at the time of centrifugal molding, the tightness of concrete, and the thickness of the paste layer formed on the inner surface of the centrifugal molding.

本発明の高性能減水剤組成物は、高性能減水剤と硫酸アルカリとを配合したものである。そして、その使用量は、高性能減水剤の固形分100重量部に対して、硫酸アルカリを2〜100重量部配合したものを、セメント100重量部に対して、高性能減水剤を基準として0.6〜4.0重量部であり、好ましくは0.8〜3.0重量部であり、さらに好ましくは1.0〜2.0重量部である。高性能減水剤が0.6重量部未満ではスランプの経時変化量の低減効果が発揮できないので好ましくなく、4.0重量部を超えて配合しても減水率の向上が示されなく、かつ、初期、長期強度の低下を招き、また、不経済となるものである。   The high-performance water reducing agent composition of the present invention comprises a high-performance water reducing agent and an alkali sulfate. The amount used is 100 parts by weight of the solid content of the high-performance water reducing agent, 2 to 100 parts by weight of alkali sulfate is blended, 100 parts by weight of cement, 0.6 parts by weight of the high-performance water reducing agent To 4.0 parts by weight, preferably 0.8 to 3.0 parts by weight, more preferably 1.0 to 2.0 parts by weight. When the amount of the high-performance water reducing agent is less than 0.6 parts by weight, the effect of reducing the amount of change with time of the slump cannot be exerted, so that it is not preferable. And it is uneconomical.

本発明で使用するセメントは普通、早強、超早強、白色、中庸熱、及び低発熱等の各種ポルトランドセメント、さらにこれらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカ粉末を配合した各種混合セメント、並びに、スラグをJIS規格値以上に配合したスラグ主体のセメントなどが挙げられる。   The cement used in the present invention is usually a variety of Portland cements, such as high strength, ultra-high strength, white, moderate heat, and low heat, and various kinds of mixture obtained by blending blast furnace slag, fly ash, or silica powder with these portland cements. Cement, slag-based cement in which slag is blended to a JIS standard value or more, and the like can be given.

さらに、これらのセメントに、無水セッコウや、セッコウ類を主成分とした高強度混和材、フライアッシュフューム、シリカフューム、及び微粉スラグなどの高強度を発現する成分、並びに、セメント膨張材等も使用される。
特に、高性能減水剤とフライアッシュフューム、シリカフュームなどの微粉末を使用する場合は、スランプなどの経時変化量(すなわち経時低下量)が著しく大きくなるが、本発明においては、シリカフュームなどの微粉末の配合量がセメント100重量部に対して、15重量部以下では充分な作業時間を得ることができる(経時変化量が小さい)ものである。
In addition, anhydrous gypsum, high-strength admixture containing gypsum as a main component, components that exhibit high strength such as fly ash fume, silica fume, and fine powder slag, and cement expanding materials are also used in these cements. You.
In particular, when a high-performance water reducing agent and fine powder such as fly ash fume and silica fume are used, the amount of change over time (ie, the amount of decrease over time) of slump and the like becomes extremely large. In the present invention, fine powder such as silica fume is used. When the compounding amount of the compound is 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of cement, a sufficient working time can be obtained (the amount of change with time is small).

本発明の高性能減水剤組成物は、モルタル、コンクリートを練り混ぜるときに配合するものであり、その練り混ぜ方法も通常行われている方法で良く、また、その配合方法も特に限定はさるものではない。
従って、それぞれの成分を固体状、液状を問わず別々に配合しても良く、粉末状の高性能減水剤を使用する場合は、あらかじめ粉末状態で混合して配合しても良く、液体状の高性能減水剤に硫酸アルカリを溶解して配合しても良いし、さらにそれを水で希釈してミキサーに配合しても良いものである。
The high-performance water reducing agent composition of the present invention is compounded when kneading mortar and concrete, and the kneading method may be a commonly used method, and the compounding method is not particularly limited. is not.
Therefore, the respective components may be separately compounded irrespective of whether they are solid or liquid.When a powdery high-performance water reducing agent is used, the components may be mixed in a powder state in advance and mixed. Alkali sulfate may be dissolved and blended in the high-performance water reducing agent, or it may be diluted with water and blended in a mixer.

本発明の高性能減水剤組成物からなる遠心力成形助剤およびそれを使用したセメント組成物を用いることにより、従来の高性能減水剤の課題である、さらなる減水率の向上と、スランプの経時変化量(すなわち経時低下量)を小さくでき、かつ、遠心力成形時の脱水性や締まりを改善でき、良作業性で高強度なコンクリートや高強度な遠心力成形製品の製造が可能となる。   By using the centrifugal molding aid comprising the high-performance water-reducing agent composition of the present invention and the cement composition using the same, further improvement of water reduction rate, which is a problem of the conventional high-performance water-reducing agent, and aging of slump The amount of change (that is, the amount of decrease with time) can be reduced, and the dewatering property and tightness at the time of centrifugal force forming can be improved, so that it is possible to manufacture high-strength concrete and high-strength centrifugal force forming products with good workability.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例には限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

<使用材料>
「セメントの種類」
OPC1 :普通ポルトランドセメント、電気化学工業社製、比重3.16
OPC2 :普通ポルトランドセメントの5重量%を無水セッコウで置換したもの
OPC3 :普通ポルトランドセメントの5重量%をシリカヒュームで置換したもの
OPC3−1:普通ポルトランドセメントの2重量%をシリカヒュームで置換したもの
OPC3−2:普通ポルトランドセメントの8重量%をシリカヒュームで置換したもの
OPC3−3:普通ポルトランドセメントの11重量%をシリカヒュームで置換したもの
OPC3−4:普通ポルトランドセメントの15重量%をシリカヒュームで置換したもの
OPC3−5:普通ポルトランドセメントの18重量%をシリカヒュームで置換したもの
BFS1 :高炉スラグセメント、高炉スラグ配合率50重量%
BFS2 :BFS1の5重量%を、無水セッコウで置換したもの
BFS3 :BFS1の5重量%を、シリカヒュームで置換したもの
無水セッコウ:天然II型無水セッコウ、比表面積6,000cm/g、比重2.90
シリカヒューム:エルケム社製、比重2.14
高炉スラグ:比表面積6,000cm/g
「骨材」
川砂 :新潟県姫川産川砂、比重 2.62
砕石 :新潟県姫川産砕石、比重 2.64
「水」 :地下水、比重 1.00
「高性能減水剤」
高性能減水剤A:第一工業製薬社製 粉末状、主成分ポリアルキルアリルスルホン酸塩系
高性能減水剤B:昭和電工社製 粉末状、主成分メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系
「亜硫酸塩類」
亜硫酸塩類a:亜硫酸カリウム、工業用
亜硫酸塩類b:重亜硫酸ナトリウム、工業用
亜硫酸塩類c:重亜硫酸カリウム、工業用
亜硫酸塩類d:亜硫酸ナトリウム、工業用
亜硫酸塩類e:亜硫酸カルシウム、試薬1級
亜硫酸塩類f:ピロ硫酸ナトリウム、工業用
亜硫酸塩類g:ピロ硫酸カリウム、工業用
亜硫酸塩類h:ピロ亜硫酸ナトリウム、工業用
亜硫酸塩類i:ピロ亜硫酸カリウム、工業用
亜硫酸塩類j:硫酸カリウム、工業用
亜硫酸塩類k:硫酸ナトリウム、工業用
亜硫酸塩類l:重硫酸ナトリウム、工業用
亜硫酸塩類m:重硫酸カリウム、工業用
亜硫酸塩類n:硫酸リチウム、試薬
<Material used>
"Types of cement"
OPC1: Ordinary Portland cement, manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK, specific gravity 3.16
OPC2: 5% by weight of ordinary Portland cement replaced with anhydrous gypsum OPC3: 5% by weight of ordinary Portland cement replaced with silica fume OPC3-1: 2% by weight of ordinary Portland cement replaced with silica fume OPC3-2: 8% by weight of ordinary Portland cement replaced with silica fume OPC3-3: 11% by weight of ordinary Portland cement replaced with silica fume OPC3-4: 15% by weight of ordinary Portland cement with silica fume OPC3-5: 18% by weight of ordinary Portland cement replaced by silica fume BFS1: Blast furnace slag cement, blast furnace slag mixing ratio: 50% by weight
BFS2: 5% by weight of BFS1 substituted with anhydrous gypsum BFS3: 5% by weight of BFS1 substituted with silica fume Anhydrite: Natural type II anhydrous gypsum, specific surface area 6,000 cm 2 / g, specific gravity 2.90
Silica fume: Elchem, specific gravity 2.14
Blast furnace slag: specific surface area 6,000cm 2 / g
"aggregate"
River sand: Himekawa river sand, Niigata prefecture, specific gravity 2.62
Crushed stone: Crushed stone from Himekawa, Niigata Prefecture, specific gravity 2.64
"Water": groundwater, specific gravity 1.00
`` High performance water reducing agent ''
High performance water reducing agent A: powdered, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. powdered, high performance water reducing agent based on polyalkylallyl sulfonate B: Showa Denko Co., Ltd.
Sulfites a: potassium sulfite, industrial sulfite b: sodium bisulfite, industrial sulfite c: potassium bisulfite, industrial sulfite d: sodium sulfite, industrial sulfite e: calcium sulfite, reagent primary sulfite f: sodium pyrosulfate, industrial sulfites g: potassium pyrosulfite, industrial sulfites h: sodium pyrosulfite, industrial sulfites i: potassium pyrosulfite, industrial sulfites j: potassium sulfate, industrial sulfites k : Sodium sulfate, industrial sulfites l: sodium bisulfate, industrial sulfites m: potassium bisulfate, industrial sulfites n: lithium sulfate, reagent

セメントの種類をOPC1とし、OPC1を100重量部、川砂200重量部、水25重量部のモルタル配合を使用して、高性能減水剤の配合量を一定にして亜硫酸塩類の配合量を変えて、静置状態でのモルタルフロー及びその経時変化、材齢1日と28日の圧縮強度を測定した。
なお、高性能減水剤と亜硫酸塩類は、OPC1 100重量部に対する重量部とし、セメントにあらかじめ混合しておいて練り混ぜた。その結果を表1に示す。
モルタルフローは、JIS R 5201により練り混ぜた後、JIS R 5201のフローコーンを使用してガラス板の上でフローコーンを抜き上げた時のフローを、練混ぜ直後と静置60分後と90分後に測定した。また、圧縮強度も、JIS R 5201により4×4×16cmの型枠にモルタルを成形して標準養生条件下で養生して測定した。
The type of cement is OPC1, and 100 parts by weight of OPC1, 200 parts by weight of river sand, and 25 parts by weight of water are used. By changing the amount of sulfites while keeping the amount of the high-performance water reducing agent constant, The mortar flow in a stationary state, its change with time, and the compressive strength of 1 day and 28 days old were measured.
The high-performance water reducing agent and the sulfites were used in parts by weight with respect to 100 parts by weight of OPC1, and were previously mixed with the cement and kneaded. Table 1 shows the results.
Mortar flow, after kneading according to JIS R 5201, the flow when pulling out the flow cone on a glass plate using a flow cone of JIS R 5201, immediately after kneading, 60 minutes after standing still, 90 Measured after minutes. The compressive strength was also measured by molding a mortar in a 4 × 4 × 16 cm mold according to JIS R 5201 and curing under a standard curing condition.

Figure 2004284951
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高性能減水剤と亜硫酸塩類の配合量を一定にして、亜硫酸塩類の種類を変えたこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表2に示す。   The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the amounts of the high-performance water reducing agent and the sulfites were fixed and the types of the sulfites were changed. Table 2 shows the results.

Figure 2004284951
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亜硫酸塩類の種類と配合量を一定にして高性能減水剤の配合量を変えたこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表3に示す。   The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of sulfites were kept constant and the amount of the high-performance water reducing agent was changed. Table 3 shows the results.

Figure 2004284951
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表1の実験No.1- 1と実験No.1- 2〜実験No.1-11の比較において、本実施例では高性能減水剤100重量部に対して、亜硫酸塩類が2〜100重量部の範囲でモルタルフローの向上やフローの経時変化量、特に(練り混ぜ直後のフロー値−90分後のフロー値)が改善されることが示され、特に、モルタルフローの経時変化量から5〜70重量部が好ましく、10〜50重量部がより好ましいことが示される。また、実験No.1-39〜実験No.1-43の本発明例において高性能減水剤が多くなるとモルタルフローの経時変化量が減少し、セメント100重量部に対して、0.6重量部以上必要であり、より好ましくは0.8重量部以上、さらに好ましくは1.0重量部であり、モルタルフローの増大効果、経時変化量、初期、長期強度発現性、経済性の総合的観点から、上限は2.0重量部がより好ましい。   In the comparison between Experiment No. 1-1 and Experiment No. 1-2 to Experiment No. 1-11 in Table 1, in this example, 2 to 100 parts by weight of the sulfite was added to 100 parts by weight of the high-performance water reducing agent. It is shown that the improvement of the mortar flow and the amount of change with time of the flow, particularly the (flow value immediately after kneading—the flow value after 90 minutes) are improved in the range of, and particularly, the mortar flow is 5 to 5 It is shown that 70 parts by weight is preferable and 10 to 50 parts by weight is more preferable. Further, in the examples of the present invention of Experiment No. 1-39 to Experiment No. 1-43, when the amount of the high-performance water reducing agent increases, the amount of mortar flow change with time decreases, and 0.6 parts by weight or more is required for 100 parts by weight of cement. It is more preferably 0.8 part by weight or more, further preferably 1.0 part by weight, the upper limit is 2.0 parts by weight from the comprehensive viewpoint of the effect of increasing the mortar flow, the amount of change with time, initial, long-term strength development, and economy. Is more preferred.

表1中の実験No.1- 1と実験No.1- 2〜実験No.1-11の高性能減水剤組成物を用いて、表4のコンクリート配合によりコンクリート試験を実施し、静置状態でのスランプの経時変化とφ10×20cmの供試体による標準養生における材齢1日と28日の圧縮強度を測定した。なお、本発明の高性能減水剤組成物は、OPC1 100重量部に対する重量部である。その結果を表5に示す。
なお、コンクリートの練混ぜは遊星型の容量100リットルの強制練りミキサーを用いて30リットル分のコンクリートを練り混ぜた。
材料の投入順序は、砕石、砂、OPC1(本発明の高性能減水剤組成物はあらかじめ軽くOPC1に混合しておいた)とし、10秒間空練りしてから水を配合して90秒間練り混ぜた。
この時、亜硫酸塩類によりスランプが大きくなる場合は単位水量を減じないで、そのままスランプの経時変化を測定し、圧縮強度もそのままで型詰めして標準養生した1日と28日強度を測定した。
また、使用材料は実施例1と同様とした。但し、砕石は姫川産、比重2.65の砕石を用いた。
Using the high performance water reducing agent compositions of Experiment No. 1-1 and Experiment No. 1-2 to Experiment No. 1-11 in Table 1, concrete tests were carried out using the concrete mix shown in Table 4 and left standing. And the compressive strength of the specimens of 1 day and 28 days in standard curing with a specimen of φ10 × 20 cm were measured. The high-performance water reducing agent composition of the present invention is a part by weight based on 100 parts by weight of OPC1. Table 5 shows the results.
The concrete was mixed by using a planetary type 100-liter capacity forced mixing mixer and mixing 30 liters of concrete.
The order of charging the materials was crushed stone, sand, and OPC1 (the high-performance water reducing agent composition of the present invention was lightly mixed with OPC1 in advance), kneaded for 10 seconds, then mixed with water and kneaded for 90 seconds. Was.
At this time, when the slump increased due to the sulfites, the change in the slump with time was measured without reducing the unit water amount, and the 1-day and 28-day strengths after the standard curing with the mold packed with the compressive strength as it was were measured.
The materials used were the same as in Example 1. However, as the crushed stone, a crushed stone with a specific gravity of 2.65 from Himekawa was used.

Figure 2004284951
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Figure 2004284951
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表5の試験結果において、本発明のスランプアップおよびスランプの経時変化の傾向は実施例1のモルタルフローと同様の傾向を示し、減水率は実験No.2- 7の場合、実験No.2- 1の比較例と同等のスランプとした場合は約14kg/m3(スランプ1cmに対して、単位水量は1kg/m3の変動である)の単位水量が減少し強度は、7N/mm2の増加となった。 In the test results shown in Table 5, the slump-up and the change with time of the slump of the present invention show the same tendency as the mortar flow of Example 1, and the water reduction rate is the same as in Experiment Nos. In the case of the slump equivalent to the comparative example of 1, the unit water amount of about 14 kg / m 3 (the unit water amount fluctuates by 1 kg / m 3 for 1 cm of slump) is reduced, and the strength is 7 N / mm 2 . Increased.

セメントの種類を変え、それぞれのセメント100重量部に対して、高性能減水剤Aを1.2(100)重量部と亜硫酸類bの重亜硫酸ナトリウムを0.3(25)重量部、亜硫酸類kの硫酸ナトリウムを0.2(16.7)重量部、又は、亜硫酸類nの硫酸リチウム0.2(16.7)重量部を配合して、セメントの種類と混和材の種類を変えた場合のコンクリートについて実施例4と同様にコンクリートを練混ぜ、同様にスランプの経時変化と圧縮強度を測定した。コンクリート配合を表6に示す。()内の数値は、高性能減水剤100重量部に対する亜硫酸塩類の(重量部)である。
なお、比較例については高性能減水剤Aのみを配合し、重亜硫酸ナトリウムなどを併用した本発明のコンクリートスランプに合わせるために減水剤量を任意に増量して水セメント比は変えないようにした。試験結果を表7に示す。
Change the type of cement. For each 100 parts by weight of cement, 1.2 (100) parts by weight of high-performance water reducing agent A, 0.3 (25) parts by weight of sodium bisulfite of sulfite b, and sodium sulfate of sulfite k Was mixed with 0.2 (16.7) parts by weight or 0.2 (16.7) parts by weight of lithium sulfate of sulfites n, and the concrete was changed in the same manner as in Example 4 in the case where the type of cement and the type of admixture were changed. The mixture was kneaded, and similarly, the change with time of the slump and the compressive strength were measured. Table 6 shows the concrete composition. The values in parentheses are (parts by weight) of sulfites based on 100 parts by weight of the high-performance water reducing agent.
For the comparative example, only the high-performance water reducing agent A was blended, and the amount of the water reducing agent was arbitrarily increased so as not to change the water-cement ratio in order to match the concrete slump of the present invention using sodium bisulfite or the like. . Table 7 shows the test results.

Figure 2004284951
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表7において、本願実施例の重亜硫酸ナトリウムを併用した系ではセメントの種類や混和材の種類の違いに拘らず、スランプの経時変化を低減し、初期および長期強度を高める。
また、硫酸ナトリウムや硫酸リチウムは重亜硫酸ナトリウムよりも少ない配合量で同様のスランプが得られ、すなわち減水率が大きい。初期長期強度とも高い値が得られるが、スランプの経時変化を低減する効果は小さい。
In Table 7, in the system using sodium bisulfite in combination with the examples of the present invention, the change with time of the slump is reduced and the initial and long-term strength is increased regardless of the type of the cement and the type of the admixture.
In addition, the same slump can be obtained with sodium sulfate or lithium sulfate in a smaller amount than sodium bisulfite, that is, the water reduction rate is large. Although a high value is obtained for both the initial long-term strength, the effect of reducing the change over time of the slump is small.

実施例5の実験No.3- 1〜実験No.3- 3の比較例と、実験No.3- 7〜実験No.3- 9、実験No.3-13〜実験No.3-15、及び実験No.3-19〜実験No.3-12のコンクリートについて、外径20cm×長さ30cm×厚さ5cmの遠心力成形供試体を作製して、その成形性と、前置き6時間、昇温3時間、75℃で4時間保持した後、養生槽内で自然冷却した材齢1日の圧縮強度を測定した。
なお、遠心力成形供試体はコンクリート仕込量を18kg一定とし、低速3Gで3分間、中速8Gで4分間、高速30Gで3分間回転させた。
成形性の評価は、発生したスラッジ量をメスシリンダーで測定すると共に、成形後の遠心力成形供試体内面の締まらない、軟らかいペースト厚さを測定した。その結果を表8に示す。
なお、遠心力成形は、パイル工場等の作業工程の実状に合わせてコンクリートを練混ぜ後15分以内に成形するようにした。このときの硫酸ナトリウムを配合した、スランプロスの大きいOPC3、BFS3のコンクリートスランプは、概ね4〜6cmであった。
Comparative Examples of Experiment Nos. 3-1 to No. 3-3 of Example 5 and Experiments No. 3-7 to No. 3-9, Experiments No. 3-13 to No. 3-15, For the concretes of Experiment Nos. 3-19 to 3-12, a centrifugal force forming specimen having an outer diameter of 20 cm, a length of 30 cm, and a thickness of 5 cm was prepared. After holding at a temperature of 3 hours and a temperature of 75 ° C. for 4 hours, the compressive strength of one-year-old material naturally cooled in a curing tank was measured.
The centrifugal force forming test specimen was rotated at a low speed of 3 G for 3 minutes, at a medium speed of 8 G for 4 minutes, and at a high speed of 30 G for 3 minutes while the amount of concrete charged was constant at 18 kg.
The evaluation of the moldability was carried out by measuring the amount of generated sludge with a measuring cylinder, and measuring the thickness of a soft paste that does not tighten the inner surface of the centrifugal molding specimen after molding. Table 8 shows the results.
In the centrifugal force forming, the concrete was kneaded and mixed within 15 minutes after the kneading according to the actual conditions of the working process such as a pile factory. At this time, concrete slumps of OPC3 and BFS3 having large slump loss and containing sodium sulfate were approximately 4 to 6 cm.

Figure 2004284951
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表8より、本発明では混和材の配合の有無やその種類に拘らず、遠心力成形性が改善され、脱水量が多くなり、かつ、締まりも向上し、内面に軟らかいペースト層の生成がなくなり、強度の向上することが示される。
そして、硫酸ナトリウムや硫酸リチウムの方が重亜硫酸ナトリウムよりも遠心力成形性に関しては優れた効果を発揮することが示される。
Table 8 shows that, in the present invention, regardless of the presence or absence of the admixture and the type of the admixture, the centrifugal force formability is improved, the amount of dehydration is increased, and the tightening is improved, and the generation of a soft paste layer on the inner surface is eliminated. It is shown that the strength is improved.
Further, it is shown that sodium sulfate and lithium sulfate exert more excellent effects on centrifugal force formability than sodium bisulfite.

実施例6の表6のOPC3のコンクリート配合において、セメントの種類をOPC3、OPC3−1、OPC3−2、OPC3−3、OPC3−4、及びOPC3−5を使用して、セメント100重量部に対して、高性能減水剤Aを1.2(100)重量部、亜硫酸カリウムを0.3(25)重量部配合して、実施例6と同様にコンクリートを練混ぜてスランプの経時変化量を測定した。
なお、この時、シリカフュームの配合量によるスランプの変動は無視して、スランプは合わせなかった。その結果を表9に示す。
In the concrete compounding of OPC3 in Table 6 of Example 6, the cement type was changed to 100 parts by weight of cement using OPC3, OPC3-1, OPC3-2, OPC3-3, OPC3-4, and OPC3-5. Then, 1.2 (100) parts by weight of the high-performance water reducing agent A and 0.3 (25) parts by weight of potassium sulfite were mixed, and concrete was kneaded in the same manner as in Example 6, and the amount of change with time of the slump was measured.
At this time, the slump variation due to the blending amount of silica fume was ignored, and the slump was not adjusted. Table 9 shows the results.

Figure 2004284951
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表7の実験No.3- 1と実験No.3- 3の比較で示されるように、シリカフュームを配合した場合は著しくスランプの経時変化量が大きくなるが、表9に示される本発明の実施例では、それが顕著に改善されることが示され、特に、15重量部以下の配合量での改善効果が大きい。   As shown in a comparison between Experiment No. 3-1 and Experiment No. 3-3 in Table 7, when silica fume was blended, the amount of change with time of the slump was remarkably large. In the examples, it is shown that it is remarkably improved, and the improvement effect is particularly large at a compounding amount of 15 parts by weight or less.

Claims (4)

高性能減水剤とアルカリ金属の硫酸塩とを配合してなる高性能減水剤組成物からなる遠心力成形助剤。   A centrifugal molding aid comprising a high-performance water reducing agent composition obtained by blending a high-performance water reducing agent and an alkali metal sulfate. アルカリ金属の硫酸塩が、高性能減水剤の固形分100重量部に対して、2〜100重量部であることを特徴とする請求項1に記載の遠心力成形助剤。   The centrifugal force forming aid according to claim 1, wherein the alkali metal sulfate is 2 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the high-performance water reducing agent. セメントと、請求項1又は請求項2に記載の遠心力成形助剤とを含有してなるセメント組成物。   A cement composition comprising cement and the centrifugal force forming aid according to claim 1 or 2. 請求項1又は請求項2に記載の遠心力成形助剤が、セメント100重量部に対して、高性能減水剤を基準として、0.6〜4.0重量部であることを特徴とする請求項3に記載のセメント組成物。   The centrifugal force forming aid according to claim 1 or 2 is 0.6 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of cement, based on the high-performance water reducing agent. Cement composition.
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