JP2011136844A - コンクリートにおける粘土活性を改善するためのスランプ保持混和剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、粘土含有骨材が入っているセメントおよびコンクリートが示すスランプ保持を向上させる目的でポリカチオン性化合物をヒドロキシカルボン酸もしくはこれの塩と組み合わせて用いることに関し、そのようにしないと、前記粘土はポリカルボキシレート系超可塑剤を吸収するか或はそれが示す用量効率を低下させる。
【選択図】 なし
Description
本発明者らは、驚くべきことに、ポリ−カチオン性化合物をポリ−ヒドロキシもしくはヒドロキシルカルボン酸化合物と組み合わせて配合すると各成分が示す粘土不活性化効果(clay−inerting effectiveness)がポリカルボキシレート系分散剤がセメントモルタルもしくはコンクリート中で示す用量効率を維持することに関して劇的に改善されることを見いだした。
アンモニウムクロライド)でありそして好適なポリ−ヒドロキシルもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩化合物はアルドヘキソン酸もしくはこれの塩(例えばグルコンナトリウム)、アルドヘプトン酸もしくはこれの塩、アルドペントン酸もしくはこれの塩またはこれらの混合物である。グルコン酸塩が好適である。
ある化合物を酸形態(例えば「ポリカルボン酸」、「グルコン酸」など)として特定して記述する場合、状況が許せば、それに塩形態(例えば「ポリカルボン酸塩」、「グルコン酸塩」)を包含させると理解されるべきであり、逆に、ある化合物を塩形態として記述する場合、そのような用語を用いる文脈において許容され得るならば、それに酸形態も包含させると理解されるべきである。
クボーンおよび/またはペンダント基の中に存在する「櫛形」重合体が含まれる。EO/PO重合体は、最も頻繁に、米国特許第5,393,343号に教示されている如きアクリル系重合体またはイミド化されたそれの共重合体である。ポリカルボキシレート系分散剤を粘土含有骨材と一緒に用いることは以前に米国特許第6,352,952 B1および6,670,415 B2の中で考察された。
粘土を含有していて前記粘土がポリカルボキシレート系分散剤を吸収するか或は他の様式でそれの用量効率および/または分散保持能力を低下させるように作用する骨材(例えば砂)と一緒に、
少なくとも1種のポリ−カチオン性化合物(例えばポリ−第四級アンモニウム酸もしくはこれの塩)[好適には、本セメント系組成物で用いる微細骨材(砂)の総重量を基準にして0.1ppmから1000ppmの量、より好適には1ppmから200ppmの量]、および
少なくとも1種のポリ−ヒドロキシもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩[好適には、本セメント系組成物で用いる微細骨材(砂)の総重量を基準にして0.1ppmから1000ppmの量、より好適には1ppmから500ppmの量]を組み合わせる。前記成分の量は使用する微細骨材に存在する有害な粘土の量の度合に応じて調整可能である。
ロロヒドリン−ジメチルアミンの縮合重合体およびポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドが好適である。
モルタル流動試験をJIS A 5201に従って実施した。通常のポートランドセメント(3種類の日本セメントの混合物)を用いた。問題になる砂骨材を模擬する目的で大井川砂にナトリウムモントモリロナイト粘土を0.20重量パーセント添加した。この混合物のデザインをグラム重量で測定してセメント/砂/水/粘土が700/1750/287/3.5の比率で構成させた。モルタルが示すスランプおよび流動性の両方を測定し、そして作業性の計算を式:[作業性]=[スランプ]+[流動性]−100を用いて実施した。
作成することを含めた。この場合のカチオン性重合体は、四日市合成(日本)からCatioMaster(商標)PD−7として入手可能な製品であり、これはジメチルアミンとエピクロロヒドリンの重縮合生成物(EPI−DMA)であると考えている。
カチオン性重合体の選択の点で配合に驚くべきほどの柔軟性があることを実証する目的でいろいろなカチオン性重合体を用いた。以下のカチオン性重合体を配合で用いた:エピクロロヒドリンとジメチルアミンの縮合重合体(「EPI−DMA」);ポリ−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド(「DADMAC」)およびグアニジンとシアノアンモニウムクロライドとホルムアルデヒドの縮合生成物(「DICY」)。この配合の成分およびセメント重量を基準にした重量パーセントを表2に要約する。
比較の目的で、第四級アンモニウム重合体(EPI−DMA、FL2250)を含有させたがグルコン酸塩は含有させていないモルタルの試験を実施した。成分の量を重量パーセントで表して表4に示す。
JIS A 5201標準を基にしたさらなるモルタル流動試験を実施した。通常のポートランドセメント(シンガポールの現地で入手可能)を用いた。シンガポールで生産された砂2500グラムにナトリウムモントモリロナイト粘土を5グラム添加した。この混合デザインはグラム重量に換算してセメント/砂/水/粘土=1000/2500/410/5の比率であった。モルタルが示す流動値を2時間に渡って測定した。混合物中の空気含有量を制御する目的で全ての混合物に消泡剤を少量添加した。これらの配合の成分およびそれらの個々の量をグラム重量で表して表5に要約する。
JIS A 5201標準を基にしたモルタル流動試験を実施した。通常のポートランドセメント(シンガポールの現地で入手可能)を用いた。シンガポールで生産された砂2500グラムにナトリウムモントモリロナイト粘土を5グラム添加した。この混合デザインは[セメント/砂/水/粘土]=[1000/2500/410/5(グラム)]である。モルタルが示す流動値を30分間に渡って測定した。空気を制御する目的で全ての混合物に消泡剤を少量添加した。これらの配合の成分およびそれらの個々の量をグラム重量で表して表6に要約する。
SS 320標準を基にしたコンクリート流動試験を実施した。このコンクリートを50%のスラグと50%の通常ポートランドセメント混合物(シンガポールの現地で入手可能)で構成させた。シンガポールで生産された砂および5〜25mmの花崗岩を用いた。この混合デザインは[セメント/砂/石/水]=[360/869/941/195(kg)]であった。モルタルが示す流動値を2時間に渡って測定した。
JIS A 5201標準を修飾した方法を基にしたモルタル流動試験を実施した。通常のポートランドセメント(シンガポールの現地で入手可能)を用いた。そのシンガポールで生産された砂(2500グラム)にモントモリロナイト粘土を砂の0.72重量%を構成する量である18グラム添加した。この混合デザインは[セメント/砂/水/粘土]=[1000/2500/650/18(グラム)]である。モルタルが示す流動値を2時間に渡って測定した。
Claims (9)
- 粘土含有骨材を含有する水和性セメント系組成物が示す粘土活性およびスランプ保持を改善する方法であって、粘土を含有していて前記粘土がポリカルボキシレート系分散剤を吸収するか或は他の様式でそれの用量効率を低下させるように作用する骨材と一緒に少なくとも1種のカチオン性化合物および少なくとも1種のポリ−ヒドロキシルもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩を組み合わせることを含んで成る方法。
- 更に前記粘土含有骨材をセメントと一緒にして水和性セメント系組成物を生じさせる前、生じさせている間または生じさせた後にそれを少なくとも1種のポリカルボキシレート系分散剤と一緒にすることも含んで成る請求項1記載の方法。
- 前記少なくとも1種のポリ−カチオン性化合物がポリ−第四級アンモニウム酸もしくはこれの塩でありそして前記少なくとも1種のポリ−ヒドロキシルもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩がアルドン酸もしくはこれの塩(例えばグルコン酸もしくはグルコン酸ナトリウム)、有機酸もしくはこれの塩(例えばクエン酸もしくはクエン酸ナトリウム)またはポリオール(例えばソルビトールもしくはグリセロール)またはこれらの混合物である請求項1記載の方法。
- 前記ポリ−第四級アンモニウム化合物がエピハロヒドリンとアルキルアミンの縮合物(例えばエピクロロヒドリンとジメチルアミンの縮合物)またはポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドである請求項3記載の方法。
- 前記少なくとも1種のポリ−ヒドロキシルもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩がグルコン酸もしくはこれの塩である請求項3記載の方法。
- 前記少なくとも1種のポリ−カチオン性化合物と少なくとも1種のポリ−ヒドロキシルもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩と少なくとも1種のポリカルボキシレート系分散剤を予備混合組成物として一緒にする請求項1記載の方法。
- 請求項1記載の方法で作られたセメント組成物。
- 混和剤組成物であって、少なくとも1種のポリ−カチオン性化合物、少なくとも1種のポリ−ヒドロキシもしくはヒドロキシルカルボン酸もしくはこれの塩を含有して成る混和剤組成物。
- 更に少なくとも1種のポリカルボキシレート系分散剤も含有して成る請求項8記載の混和剤組成物。
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