JP2007153652A - Aeコンクリートの製造方法及びaeコンクリート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いてAEコンクリートを製造するに際し、セメント100質量部当たり、いずれも特定の水溶性ビニル共重合体、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル、有機リン酸エステル及びポリエーテル化合物が所定割合から成る混和剤を0.1〜3質量部の割合で用いて、連行空気(AE)量を3〜8容量%に調製した。
【選択図】なし
Description
A2成分:アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
A3成分:(メタ)アリルスルホン酸塩及びメチル(メタ)アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
R1:炭素数3〜5のアルキル基
R2:炭素数8〜18のアルキル基
R3:炭素数8〜20の脂肪族炭化水素基
M1,M2:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は有機アミン
A1:分子中に1〜5個のオキシエチレン単位のみ又は合計2〜7個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された(ポリ)オキシアルキレン基を有する(ポリ)アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
A2:分子中に合計23〜70個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成され且つ該オキシエチレン単位と該オキシプロピレン単位とがブロック状に結合したポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
・水溶性ビニル共重合体(a−1)の合成
メタクリル酸57g、メトキシポリ(23モル)エチレングリコールメタクリレート313g及びメタリルスルホン酸ナトリウム6.5g、3−メルカプトプロピオン酸4.5g及び水540gを反応容器に仕込んだ後、48%水酸化ナトリウム水溶液33gを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて60℃に保ち、過硫酸ナトリウムの20%水溶液25gを加えてラジカル重合反応を開始し、5時間反応を継続して反応を終了した。その後、48%水酸化ナトリウム水溶液26gを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体の40%水溶液を得た。この水溶性ビニル共重合体を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位/メトキシポリ(23モル)エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位/メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位=66/30/4(モル%)で有する質量平均分子量32600の水溶性ビニル共重合体(a−1)であった。
水溶性ビニル共重合体(a−1)の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体(a−2)〜(a−5)及び(ar−1)〜(ar−3)を合成した。以上で合成した各水溶性ビニル共重合体の内容を表1にまとめて示した。
M1:メタクリル酸ナトリウム
M2:アクリル酸ナトリウム
M3:メトキシポリ(23モル)エチレングリコールメタアクリレート
M4:メトキシポリ(68モル)エチレングリコールメタアクリレート
M5:メタリルスルホン酸ナトリウム
M6:アリルスルホン酸ナトリウム
M7:メチルアクリレート
混和剤(P−1)の調製
A成分として試験区分1で合成した水溶性ビニル共重合体(a−1)の40%水溶液150部(固形分換算で60部)、B成分としてジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル(b−1)39部、C成分としてオクチルリン酸モノエステルカリウム塩(c−1)0.7部及びD成分としてα−オレイル−ω−ヒドロキシ−ポリ(6モル)オキシエチレンポリ(43モル)オキシプロピレンブロック状結合体(d−1)0.3部を混合して、混和剤(P−1)を調製した。
混和剤(P−1)と同様にして、混和剤(P−2)〜(P−8)及び混和剤(R−1)〜(R−10)を調製した。以上で調製した混和剤の内容を表2にまとめて示した。
P−1〜P−8:実施例で使用する混和剤
R−1〜R−10:比較例で使用する混和剤
a−1〜a−5,ar−1〜ar−3:試験区分1で合成した水溶性ビニル共重合体
b−1:ジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル
b−2:ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル
c−1:オクチルリン酸モノエステルのカリウム塩
c−2:ラウリルリン酸モノエステル
cr−1:樹脂酸石鹸系AE剤(竹本油脂社製の商品名チューポールAE−300)
d−1:α−オレイル−ω−ヒドロキシ−ポリ(6モル)オキシエチレンポリ(43モル)オキシプロピレン(ブロック結合)
d−2:α−ラウリル−ω−ヒドロキシ−ポリ(3モル)オキシエチレンポリ(32モル)オキシプロピレン(ブロック結合)
実施例1〜10及び比較例1〜10
表3に記載した調合条件で、50Lのパン型強制練りミキサーに普通ポルトランドセメント(密度=3.16g/cm3、ブレーン値3300)、細骨材(大井川水系砂、密度=2.58)及び粗骨材(岡崎産砕石、密度=2.68)を順次投入して15秒間空練りした。別に試験区分2で調製した表2記載の混和剤を練り混ぜ水で希釈し、これを前記の空練りしたものに投入して練り混ぜ、目標スランプが18±1cm、目標空気量が5.5±1.5%(4〜7%)とした各例のAEコンクリートを製造した。混和剤の添加量は表4にまとめて示した。
製造した各例のAEコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求め、結果を表4にまとめて示した。また各AEコンクリートの硬化体について、乾燥収縮率、気泡間隔係数、凍結融解抵抗性指数、促進中性化深さ及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表5にまとめて示した。
・スランプ(cm):連行空気量の測定と同時に、JIS−A1101に準拠して測定した。
・スランプ残存率(%):(90分間静置後のスランプ/練り混ぜ直後のスランプ)×
100で求めた。
・乾燥収縮率:JIS−A1129に準拠し、各例のAEコンクリートを20℃×60%RHの条件下で保存した材齢26週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・気泡間隔係数(μm):各例のAEコンクリートを20℃×60%RHの条件下で26週間保存し、得られた硬化体の表面を研磨仕上げした供試体について、気泡組織をASTM−C457のリニアトラバース法に準拠して顕微鏡的測定をした。
・凍結融解耐久性指数(300サイクル):各例のAEコンクリートについて、JIS−A1129の付属書2に準拠して測定した値を用い、ASTM−C666−75の耐久性指数で計算した数値を求めた。この数値は最大値が100で、100に近いほど凍結融解に対する抵抗性が強いことを示す。
・促進中性化深さ(mm):各例のAEコンクリートについて、10×10×40cmの角型供試体の打ち込み面、底面及び両端面をエポキシ樹脂でシールし、20℃×60%RH、炭酸ガス濃度5%の条件下で促進試験を行なった。材齢13週に供試体の断面を切断し、1%フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化しない部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・圧縮強度(N/mm2):各例のAEコンクリートについて、JIS−A1108に準拠し、材齢7日と材齢28日で測定した。
*1:セメント100部に対する混和剤(固形分)の添加部
*2:目標とする流動性(スランプ値)が得られなかったので測定しなかった。
Claims (8)
- セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いてAEコンクリートを製造するに際し、セメント100質量部当たり下記の混和剤を0.1〜3質量部の割合で用いて連行空気(AE)量を3〜8容量%に調製することを特徴とするAEコンクリートの製造方法。
混和剤:下記のA成分、B成分、C成分及びD成分から成り、該A成分を10〜94質量%、該B成分を5〜89質量%、該C成分を0.1〜5質量%及び該D成分を0.01〜2質量%(合計100質量%)含有して成る混和剤
A成分:下記のA1成分とA2成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体又はA1成分とA2成分とA3成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体であって、分子中に該A1成分から形成された構成単位を45〜85モル%、該A2成分から形成された構成単位を15〜55モル%及び該A3成分から形成された構成単位を0〜20モル%(合計100モル%)有する質量平均分子量2000〜70000の水溶性ビニル共重合体
A1成分:(メタ)アクリル酸及びその塩から選ばれる一つ又は二つ以上
A2成分:アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
A3成分:(メタ)アリルスルホン酸塩及びメチル(メタ)アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
B成分:下記の化1で示される(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル
R1:炭素数3〜5のアルキル基
R2:炭素数8〜18のアルキル基
R3:炭素数8〜20の脂肪族炭化水素基
M1,M2:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は有機アミン
A1:分子中に1〜5個のオキシエチレン単位のみ又は合計2〜7個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された(ポリ)オキシアルキレン基を有する(ポリ)アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
A2:分子中に合計23〜70個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成され且つ該オキシエチレン単位と該オキシプロピレン単位とがブロック状に結合したポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基) - 混和剤が、A成分を20〜84質量%、B成分を15〜79質量%、C成分を0.5〜3質量%及びD成分を0.05〜2質量%(合計100質量%)含有して成るものである請求項1記載のAEコンクリートの製造方法。
- A成分が、分子中にA1成分としてのメタクリル酸又はその塩から形成された構成単位を45〜85モル%及びA2成分としてのメトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートから形成された構成単位を15〜55モル%(合計100モル%)有する水溶性ビニル共重合体である請求項1又は2記載のAEコンクリートの製造方法。
- A成分が、分子中にA1成分としてのメタクリル酸又はその塩から形成された構成単位を45〜80モル%及びA2成分としてのメトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートから形成された構成単位を15〜50モル%及びA3成分としての(メタ)アリルスルホン酸塩から形成された構成単位を0.1〜5モル%(合計100モル%)有する水溶性ビニル共重合体である請求項1又は2記載のAEコンクリートの製造方法。
- 連行空気量を4〜7容量%に調製する請求項1〜4のいずれか一つの項記載のAEコンクリートの製造方法。
- 水/セメント比を35〜65%に調製する請求項1〜5のいずれか一つの項記載のAEコンクリートの製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか一つの項記載のAEコンクリートの製造方法によって製造されたAEコンクリート。
- 得られる硬化体の気泡間隔係数が100〜300μmの範囲内となるものである請求項7記載のAEコンクリート。
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