JP2007290897A - 高炉水砕スラグ又はその粒度調整物の固結防止方法及びコンクリート用高炉水砕スラグ細骨材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高炉水砕スラグ等の固結防止方法として、高炉水砕スラグ等100質量部当たり、下記のA成分を30〜99質量%及び下記のB成分を70〜1質量%含有しており且つ双方を合計で100質量%となるよう含有して成る固結防止剤を0.002〜0.5質量部の割合となるよう用いた。
A成分:質量平均分子量1000〜100000のアクリル酸系重合体及びそのアルカリ金属塩から選ばれる少なくとも一つ
B成分:リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、トリポリリン酸及びトリポリリン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一つ
【選択図】なし
Description
・アクリル酸系重合体(a−1)の合成
反応容器にアクリル酸72g、3−メルカプトプロピオン酸3.5g及び水687.5gを仕込んで混合し、雰囲気を窒素置換した後、窒素雰囲気下に、反応系の温度を温水浴にて60℃に保ち、濃度20%の過硫酸ナトリウム水溶液8gを滴下して重合を開始し、4時間重合反応を行なって、アクリル酸系重合体(a−1)の10%水溶液を得た。このアクリル酸系重合体(a−1)の質量平均分子量は7300であった。
アクリル酸系重合体(a−1)と同様にして、表1に記載したアクリル酸系重合体(a−2)の10%水溶液を得た。
反応容器にアクリル酸72g、3−メルカプトプロピオン酸3.5g及び水742gを仕込んで混合し、濃度30%の水酸化ナトリウム水溶液66gをかき混ぜながら加えて中和した。雰囲気を窒素置換した後、窒素雰囲気下に、反応系の温度を温水浴にて60℃に保ち、濃度20%の過硫酸ナトリウム水溶液10gを滴下して重合を開始し、4時間重合反応を行なってアクリル酸系重合体のアルカリ金属塩(a−3)の10%水溶液を得た。このアクリル酸系重合体のアルカリ金属塩(a−3)の中和度は0.5、質量平均分子量は4200であった。
アクリル酸系重合体のアルカリ金属塩(a−3)と同様にして、表1に記載したアクリル酸系重合体のアルカリ金属塩(a−4)〜(a−6)の10%水溶液を得た。
中和度:化学量論的にアルカリ金属水酸化物により中和されているアクリル酸系重合体のカルボキシル基のモル数/アクリル酸系重合体の全カルボキシル基のモル数
・固結防止剤(P−1)の10%水溶液の調製
A成分として試験区分1で合成したアクリル酸系重合体(a−1)の10%水溶液80部、B成分としてトリポリリン酸ナトリウムの10%水溶液20部を混合して固結防止剤(P−1)の10%水溶液を調製した。固結防止剤(P−1)を水で希釈した固形分濃度1%の水溶液のpHを測定したところ、4.3であった。
固結防止剤(P−1)と同様にして、固結防止剤(P−2)〜(P−13)及び(R−1)〜(R−19)の10%水溶液を調製した。以上で調製した各固結防止剤の内容を表2にまとめて示した。
pH:固形分濃度1%の水溶液のpH
a−1〜a−6:表1記載のアクリル酸系重合体又はそのアルカリ金属塩
b−1:トリポリリン酸ナトリウム
b−2:リン酸
b−3:リン酸ナトリウム
b−4:トリポリリン酸
b−5:リン酸二水素ナトリウム
b−6:リン酸一水素ナトリウム
c−1:硫酸ナトリウム
c−2:塩化ナトリウム
c−3:硝酸ナトリウム
d−1:硫酸
実施例1〜15及び比較例1〜24(固結防止方法及びその評価)
バットに高炉水砕スラグ細骨材{JFEミネラル社製の福山産高炉水砕スラグをJIS−A5011(コンクリート用スラグ骨材)に準じて5mm高炉水砕スラグ細骨材の粒度分布に調整したもので、間隙水のpH値が標準(pH値9.5〜11未満のもの)よりも高いもの(pH値11.7のもの)}を広げ、試験区分2で調製した固結防止剤の10%水溶液を表3記載の添加量となるようスプレーし、ハンドスコップで混合した。更に可傾式ミキサーで5分間混合した後、含水率10%となるように水を加え、再び可傾式ミキサーで5分間混合して、高炉水砕スラグ細骨材に固結防止剤を付着させた。このようにして固結防止剤を付着させた高炉水砕スラグ細骨材を内径100mmの円筒状容器に高さ125mmまで充填し、これに高炉水砕スラグの貯蔵高さ10mに相当する0.15MPaの圧力を載荷して供試体とした。供試体は、水分の蒸発を防ぐため容器を密封し、80℃の恒温室で最長16週間まで促進養生した。所定期間養生後、供試体を脱枠し、粒度測定を行なった。粒度測定は、目開き5mm篩を用いて行ない、篩を通過しないで篩上に残存したものの質量を測定し、供試体中におけるその割合を求めた(表3中の5mm篩上割合)。結果を表3にまとめて示した。表3において、5mm篩上割合(%)の数値が低いほど、高炉水砕スラグ細骨材の固結が防止されていることを意味する。
添加量:高炉水砕スラグ細骨材100質量部当たりの固結防止剤(固形分)の添加質量部
R−20:グルコン酸ナトリウム
実施例16〜28及び比較例25〜36(コンクリート用高炉水砕スラグ細骨材の製造及びその評価)
表4に記載の配合番号1の条件で、各例のコンクリートを次のように調製した。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3.16、ブレーン値3300)、細骨材として大井川水系砂(密度2.63)及び試験区分3と同様に固結防止剤をその添加量が0.03となるようにスプレーして混合した高炉水砕スラグ(JFEミネラル社製の福山産高炉水砕スラグ、密度2.74)の2種類並びに粗骨材(岡崎産砕石、密度2.68)を順次投入して15秒間空練りした。次いで各例いずれも目標スランプが18±1cmの範囲内となるよう、セメントに対し0.8%量の高性能AE減水剤(竹本油脂社製の商品名チューポールHP−11)を練り混ぜ水と共に投入して2分間練り混ぜた。この際、目標空気量が4〜5%となるようにAE剤(竹本油脂社製の商品名AE−300)を加えた。かくして調製した各例のコンクリートについて次の方法で評価した。結果を表5にまとめて示した。
空気量:JIS−A1128に準拠して測定した。
圧縮強度:JIS−A1108に準拠して測定した。
凝結時間:JIS−A6204に準拠して測定した。
*1:固結防止剤をスプレーして混合したコンクリート用高炉水砕スラグ細骨材
固結防止剤の種類:表2に記載の固結防止剤
*2:固結防止剤を添加しないもの
*3:表4の配合番号2で練り混ぜたコンクリートであって、高炉水砕スラグを混入していないコンクリート
Claims (9)
- 高炉水砕スラグ又はその粒度調整物の固結防止方法であって、高炉水砕スラグ又はその粒度調整物100質量部当たり、下記のA成分を30〜99質量%及び下記のB成分を70〜1質量%含有しており且つ双方を合計で100質量%となるよう含有して成る固結防止剤を0.002〜0.5質量部の割合となるよう用いることを特徴とする固結防止方法。
A成分:質量平均分子量1000〜100000のアクリル酸系重合体及びそのアルカリ金属塩から選ばれる少なくとも一つ
B成分:リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、トリポリリン酸及びトリポリリン酸ナトリウムから選ばれる少なくとも一つ - 固結防止剤を水で希釈して水溶液となし、この水溶液を、高炉水砕スラグ又はその粒度調整物100質量部当たり、固結防止剤として0.005〜0.1質量部の割合となるようスプレーする請求項1記載の固結防止方法。
- 固結防止剤が濃度1質量%の水溶液のpHが4〜10となるものである請求項1又は2記載の固結防止方法。
- A成分が質量平均分子量3000〜50000のアクリル酸系重合体及びそのアルカリ金属塩から選ばれる少なくとも一つである請求項1〜3のいずれか一つの項記載の固結防止方法。
- A成分がアクリル酸系重合体のアルカリ金属塩であり、B成分がリン酸である請求項1〜4のいずれか一つの項記載の固結防止方法。
- アクリル酸系重合体のアルカリ金属塩がアクリル酸系重合体のナトリウム塩である請求項1〜5のいずれか一つの項記載の固結防止方法。
- A成分がアクリル酸系重合体であり、B成分がトリポリリン酸ナトリウムである請求項1〜4のいずれか一つの項記載の固結防止方法。
- 高炉水砕スラグ又はその粒度調整物が間隙水のpHが11以上のものである請求項1〜7のいずれか一つの項記載の固結防止方法。
- 請求項1〜8のいずれか一つの項記載の固結防止方法によって得られるコンクリート用高炉水砕スラグ細骨材。
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JP2018017022A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Jfeミネラル株式会社 | 膨張性鉱物を含有する路盤材の膨張抑制剤 |
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JP2018017022A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Jfeミネラル株式会社 | 膨張性鉱物を含有する路盤材の膨張抑制剤 |
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