JP2011207625A - Method for preventing wash-out of cementitious composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for imparting anti-washout property to a cementitious composition for concrete, cement masonry or the like to be exposed to water.SOLUTION: At least one polycationic polymer selected from the group consisting of quaternary amine and tertiary amine of 0.01 to 1.00 wt.%, at least one organic viscosity-modifying agent of 0.0005 to 0.5 wt.% and an inorganic viscosity-modifying agent of 0 to 5.0 wt.% working so as to swell upon exposure to water are added to a hydratable cementitious binder.

Description

本発明は、水に暴露されるコンクリートおよびセメントメーソンリーなどのセメント質組成物にウオッシュアウト防止性をもたらすための方法に関する。特に、本発明は、水中もしくは地中の施設などの苛酷な状況におけるウオッシュアウトを防止するために少なくとも1つのポリカチオン性ポリマー、少なくとも1つの有機粘度変成剤、および場合によっては少なくとも1つの無機粘度変成剤を使用することに関する。   The present invention relates to a method for providing washout prevention to cementitious compositions such as concrete and cement masonry exposed to water. In particular, the present invention relates to at least one polycationic polymer, at least one organic viscosity modifier, and optionally at least one inorganic viscosity to prevent washout in harsh situations such as underwater or underground facilities. It relates to the use of denaturing agents.

「ウオッシュアウト」の概念は、この明細書中では水に暴露される環境に置かれた場合に水和型セメントまたはコンクリートが失われることを指すのに使用され、これは、セメントからの鉱物分の化学的浸出、ならびに混合物からの粒子の物理的除去を含む。   The concept of “washout” is used herein to refer to the loss of hydrated cement or concrete when placed in an environment exposed to water, which is the mineral content from the cement. Chemical leaching as well as physical removal of particles from the mixture.

新しいセメントもしくはコンクリート組成物からウオッシュアウトを受ける可能のある材料は、水和型セメント質結合剤系、すなわちポルトランドセメントと、フライアッシュ、粒状高炉スラグ、シリカ、またはポルトランドセメントの補完に普通に使用される他のポゾランなどの任意のポゾラン粉末を含む。ウオッシュアウトされる材料は、水に暴露されるモルタルおよびコンクリートの場合には細骨材材料(例えば、砂)も含み得る。   Materials that can receive washout from new cement or concrete compositions are commonly used to supplement hydrated cementitious binder systems, ie Portland cement, fly ash, granular blast furnace slag, silica, or Portland cement. Any pozzolanic powder, such as other pozzolans. The materials to be washed out can also include fine aggregate materials (eg, sand) in the case of mortar and concrete exposed to water.

ウオッシュアウトは、例えば水中もしくは地中の施工における苛酷な水の流れにセメント質組成物をさらす場合に起り得る。このような施工状況においては、コンクリートは、通常、セメント質組成物をスラリーの形で施工地点までポンプ送液することにより施工される。苛酷な用途に対しては、セルロースエーテル、天然ガムまたは合成増粘剤などの粘度変成剤を使用することができる。さほど苛酷でない条件に対しては、ウオッシュアウトの防止には有機粘度変成剤を使用することができる。しかしながら、水中施設などの苛酷な施工に対しては、粘度変成用ポリマーは易ポンプ送液能がなくなるか、もしくはポンプ送液能が全くなくなる点までコンクリートの粘度を増大させるために、このような材料を使用することはできない。このように、水和型セメント質組成物のウオッシュアウト防止をもたらすための新規な方法が必要とされる。   Washout can occur, for example, when the cementitious composition is exposed to severe water streams in underwater or underground construction. Under such construction conditions, concrete is usually constructed by pumping a cementitious composition in the form of a slurry to the construction point. For harsh applications, viscosity modifiers such as cellulose ethers, natural gums or synthetic thickeners can be used. For less severe conditions, organic viscosity modifiers can be used to prevent washout. However, for severe construction such as underwater facilities, the viscosity-modifying polymer can be used to increase the viscosity of concrete to the point where it does not have the ability to pump easily or does not have any pumping capacity. The material cannot be used. Thus, there is a need for a new method for providing washout prevention of hydrated cementitious compositions.

先行技術の困難性を克服することにおいて、本発明者らは、少なくとも1つのポリカチオン性ポリマーと、ヘテロポリサッカライドガムなどの少なくとも1つの有機粘度変成剤の使用がポンプ送液の困難を生じることなく水和型セメント質組成物において優れたウオッシュアウト防止性をもたらすということを見出した。水暴露が苛酷である環境においてセメント質組成物を施工する場合には、このような性質は望ましい。そうでないと、このような苛酷な施工は、セメント/コンクリート成分をウオッシュアウトさせ、セメント成分および粒子微粉の水中への洗脱を生じる傾向がある。   In overcoming the difficulties of the prior art, the inventors have found that the use of at least one polycationic polymer and at least one organic viscosity modifier such as a heteropolysaccharide gum does not cause pumping difficulties. It has been found that a hydrated cementitious composition provides excellent washout prevention. Such properties are desirable when applying cementitious compositions in environments where water exposure is severe. Otherwise, such harsh construction tends to wash out the cement / concrete component and cause the cement component and particulate fines to be washed away into the water.

本発明の好ましい態様においては、上述の成分のウオッシュアウト防止性を更に増進するために、ベントナイト粘土などの無機粘度変成剤が使用され得る。   In a preferred embodiment of the present invention, an inorganic viscosity modifier such as bentonite clay can be used to further enhance the washout prevention properties of the above components.

水和型セメント質組成物にウオッシュアウト防止性をもたらして、水への暴露時にセメント質組成物中の材料を実質的に失わせないための本発明の例示の方法は、水和型セメント質結合剤と、(a)前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0.01から1.00パーセントの量で存在する、四級アミンと三級アミンからなる群から選択される複数の窒素含
有部分を含有する少なくとも1つのポリカチオン性ポリマー;(b)量が前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0.05から0.5パーセントである、(i)ポリサッカライド(例えば、セルロースエーテル、でんぷんエーテル);(ii)ヘテロポリサッカライドガム(例えば、ジウタン、ウエラン);(iii)合成水溶性ポリマー(例えば、ポリアクリルアミドおよびその誘導体、ポリエチレンオキシドおよびそのコポリマー、水溶性ポリウレタン、および疎水的に変成された会合性増粘剤)からなる群から選択される少なくとも1つの有機粘度変成剤;および(c)量が前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0から5.0%パーセントである、水への暴露時に膨潤するように働く無機粘度変成剤を含んでなる。
An exemplary method of the present invention for providing washout prevention to a hydrated cementitious composition so that the material in the cementitious composition is not substantially lost upon exposure to water is A plurality of nitrogen-containing moieties selected from the group consisting of quaternary amines and tertiary amines present in an amount of 0.01 to 1.00 percent based on the dry weight of the cementitious binder; At least one polycationic polymer containing: (b) an amount of 0.05 to 0.5 percent based on the dry weight of the cementitious binder, (i) a polysaccharide (eg, cellulose ether, starch ether) ); (Ii) heteropolysaccharide gums (eg, diutane, welan); (iii) synthetic water soluble polymers (eg, polyacrylamide and derivatives thereof) At least one organic viscosity modifier selected from the group consisting of polyethylene oxide and copolymers thereof, water soluble polyurethanes, and hydrophobically modified associative thickeners; and (c) an amount of said cementitious binder It comprises an inorganic viscosity modifier that acts to swell upon exposure to water, from 0 to 5.0 percent by weight on a dry weight basis.

更に好ましい態様においては、「ポリカルボキシレート」ポリマー、好ましくはセメント粒子を分散するように働くポリオキシアルキレン側鎖を有するポリマーは、セメントまたはコンクリートの流動性を更に増強することができる。   In a further preferred embodiment, a “polycarboxylate” polymer, preferably a polymer having polyoxyalkylene side chains that serve to disperse cement particles, can further enhance the fluidity of cement or concrete.

以前にはコンクリートにおいてはポリヘテロサッカライドガムが使用されてきたが、これらは単独では苛酷な用途(例えば、水中)においては充分なウオッシュアウト防止性をもたらさないことが判明した。もしくは、ポリヘテロサッカライドガムをセメントまたはコンクリート組成物の混合に必要とされる水の量を低減させるために使用可能なポリカルボキシレートセメント分散剤と混合した場合には、ウオッシュアウト防止性が充分に増強されない。   In the past, polyheterosaccharide gums have been used in concrete, but it has been found that these alone do not provide sufficient washout prevention in harsh applications (eg, in water). Alternatively, when the polyheterosaccharide gum is mixed with a polycarboxylate cement dispersant that can be used to reduce the amount of water required to mix the cement or concrete composition, the washout resistance is sufficient. Not enhanced.

しかしながら、驚くべきことには、本発明者らは、ポリカチオン性ポリマー、窒素を含有するポリカチオン性ポリマーの添加が単独使用されるヘテロポリサッカライドガムと比較してウオッシュアウト防止性の顕著な改善をもたらすということを見出した。   Surprisingly, however, the inventors have found that the addition of a polycationic polymer, a nitrogen-containing polycationic polymer, provides a significant improvement in washout prevention compared to a heteropolysaccharide gum used alone. I found out that it brings.

更には、本発明者らは、ベントナイト粘土(無機粘度変成剤)の添加がウオッシュアウト防止性を更に増強するということを見出した。   Furthermore, the present inventors have found that addition of bentonite clay (inorganic viscosity modifier) further enhances washout prevention.

前述の成分は、処理対象の水和型セメント質組成物の中に別々もしくは一緒に合体され得る。好ましくは、ヘテロポリサッカライドとベントナイト形粘土は乾燥粉末添加物として添加可能であり;ポリカチオン性ポリマーとポリカルボキシレートポリマーは液体の形で添加可能である。別々でないと、ベントナイト形粘土は液体成分(例えば、ポリカルボキシレートポリマー)の1つ以上を吸収するという理由で別々の添加が好ましい。   The aforementioned components may be combined separately or together in the hydrated cementitious composition to be treated. Preferably, the heteropolysaccharide and bentonite clay can be added as dry powder additives; the polycationic polymer and the polycarboxylate polymer can be added in liquid form. If not separate, separate addition is preferred because the bentonite-type clay absorbs one or more of the liquid components (eg, polycarboxylate polymer).

本発明は、成分(a)および(b)を、好ましくは成分(c)も水和型セメント質組成物と合体する、前述の方法を用いて形成されるセメント質構造物を提供する。好ましくは、この構造物は水中で形成され、水により取り囲まれ、化学的浸出または粒子ウオッシュアウトにより材料を実質的に失うことなく硬化する。   The present invention provides a cementitious structure formed using the method described above, wherein components (a) and (b), preferably component (c), are also combined with the hydrated cementitious composition. Preferably, the structure is formed in water, surrounded by water and cured without substantial loss of material due to chemical leaching or particle washout.

本発明は、(a)前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0.01から1.00パーセントの量で存在する、四級アミンと三級アミンからなる群から選択される複数の窒素含有部分を含有する少なくとも1つのポリカチオン性ポリマー;(b)量が前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0.005から0.5パーセントである、(i)ポリサッカライド(例えば、セルロースエーテル、でんぷんエーテル);(ii)ヘテロポリサッカライドガム(例えば、ジウタン、ウエラン);(iii)合成水溶性ポリマー(例えば、ポリアクリルアミドおよびその誘導体、ポリエチレンオキシドおよびそのコポリマー、水溶性ポリウレタン、および疎水的に変成された会合性増粘剤)からなる群から選択される少なくとも1つの有機粘度変成剤;および(c)量が前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0から5.0%パーセントである、水への暴露時に膨潤するように働く無機粘度変成剤を含む、水和型セメント質組成物に添加するための新規な混和物も提供する。   The present invention provides: (a) a plurality of nitrogen-containing moieties selected from the group consisting of quaternary amines and tertiary amines present in an amount of 0.01 to 1.00 percent based on the dry weight of the cementitious binder. At least one polycationic polymer containing: (b) an amount of 0.005 to 0.5 percent based on the dry weight of the cementitious binder, (i) a polysaccharide (eg, cellulose ether, starch ether) ); (Ii) heteropolysaccharide gums (eg, diutane, welan); (iii) synthetic water-soluble polymers (eg, polyacrylamide and its derivatives, polyethylene oxide and its copolymers, water-soluble polyurethanes, and hydrophobically modified associations) At least one organic viscosity modifier selected from the group consisting of: And (c) a hydrated cementitious composition comprising an inorganic viscosity modifier that acts to swell upon exposure to water, the amount of which is 0 to 5.0% by weight based on the dry weight of the cementitious binder A novel blend for addition to is also provided.

本発明の更なる利点および特徴をこの明細書中以降に更に詳細に説明する。   Further advantages and features of the present invention are described in further detail later in this specification.

この明細書中で使用されるとき用語「水和型セメント質組成物」は、水の添加時に硬化もしくはキュアする組成物を指す。このような組成物は、ポルトランドセメントを含み、石灰石、水和石灰、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカヒュームまたは他の材料(前出の一部は普通「ポゾラン」と呼ばれる)、および水により補完され得る、水和型セメント質結合剤からなる(通常、しかし排他的でなく)混合物である。セメントモルタルは、細骨材(例えば、砂)を追加的に含むペーストであり;コンクリートは粗骨材(例えば、砕石砂利、石)を追加的に含むモルタルである。したがって、本発明の「セメント質」組成物は前出のもののすべてに言及し、すべてを含む。例えば、セメント質組成物は、必要量のしかるべき材料、所望によって、例えば水和型セメント質結合剤(ポゾラン添加もしくは無添加のセメント)、水、および微粉および/または粗骨材を場合によっては収縮クラックの防止および/またはコンクリートの補強のために時に使用される繊維(例えば、スチール、合成ポリマーまたはこのような繊維材料の組み合わせ)と共に混合することにより形成され得る。   As used herein, the term “hydrated cementitious composition” refers to a composition that cures or cures upon addition of water. Such compositions include Portland cement and are supplemented with limestone, hydrated lime, fly ash, blast furnace slag, silica fume or other materials (some of which are commonly referred to as “Pozzolans”), and water To obtain (usually but not exclusively) a mixture of hydrated cementitious binders. Cement mortar is a paste that additionally contains fine aggregate (eg, sand); concrete is a mortar that additionally contains coarse aggregate (eg, crushed gravel, stone). Accordingly, the “cementaceous” composition of the present invention refers to and includes all of the foregoing. For example, the cementitious composition may optionally contain the required amount of the appropriate material, optionally, for example, hydrated cementitious binder (cement with or without pozzolans), water, and fines and / or coarse aggregate. It can be formed by mixing with fibers (eg steel, synthetic polymers or combinations of such fiber materials) that are sometimes used to prevent shrinkage cracking and / or to reinforce concrete.

本発明は、特に、セメント質結合剤、ポゾラン、および微粉が環境中の水によるウオッシュアウトおよび/または洗脱を受け易い苛酷な用途(例えば、水中、地下)において、水和型セメント質材料に卓越したウオッシュアウト防止性をもたらす。   The present invention provides a hydrated cementitious material, particularly in harsh applications where cementitious binders, pozzolans, and fines are susceptible to washout and / or washout with water in the environment (eg, underwater, underground). Provides excellent washout prevention.

本発明の要約において説明したように、本発明は、(a)少なくとも1つのポリカチオン性ポリマー、好ましくは多数個のカチオン性官能基を有する窒素含有ポリマー;および(b)少なくとも1つの有機粘度変成剤、好ましくはポリサッカライドの使用を伴う。   As explained in the summary of the present invention, the present invention provides: (a) at least one polycationic polymer, preferably a nitrogen-containing polymer having multiple cationic functional groups; and (b) at least one organic viscosity modification. With the use of an agent, preferably a polysaccharide.

成分(a)のポリカチオン性ポリマーは、ポリアミン、更に好ましくは高カチオン密度を有する、ポリ四級アミンまたはポリ三級アミンから選択される。有利なこととしては、例えばこの目的にはエピクロロヒドリンとジメチルアミンの縮合ポリマー(EPI−DMA)、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド(DADMAC)、グアニジン、シアノアンモニウムクロリド、ホルムアルデヒドの縮合生成物(DICY)、および上述のポリマーの変形品が使用され得る。カチオン性ポリマーのタイプの記述は米国特許出願2007/0287794に見出される。好ましいポリカチオン性ポリマー、EPI−DMAの化学構造を下記に示す。   The polycationic polymer of component (a) is selected from polyamines, more preferably polyquaternary amines or polytertiary amines having a high cation density. Advantageously, for this purpose, for example, a condensation polymer of epichlorohydrin and dimethylamine (EPI-DMA), polydiallyldimethylammonium chloride (DADMAC), guanidine, cyanoammonium chloride, formaldehyde condensation product (DICY) , And variants of the polymers described above can be used. A description of the type of cationic polymer is found in US patent application 2007/0287794. The chemical structure of a preferred polycationic polymer, EPI-DMA, is shown below.

成分(b)の有機粘度変成剤は、天然もしくは合成で、高分子量もしくは会合性のポリマーであり得る。これは、セルロースエーテル、ポリアクリルアミドまたは変成ポリアクリルアミド、HEUR増粘剤、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリサッカライドガム、および水の粘度を増加させる任意の他の有機ポリマーから選択可能である。好ましくは、この有機粘度変成剤は、ウエランガム、ジウタンガム、グアーガム、アラビアガム、ジュランガム、ジウタンガム、ランザンガム、およびキサンタンガムなどのポリサッカライドガムから選択される。これらのヘテロポリサッカライドは米国特許出願
2006/0166837に述べられている。ヘテロポリサッカライドの構造を下記に示す。
The organic viscosity modifier of component (b) can be a natural or synthetic, high molecular weight or associative polymer. This can be selected from cellulose ether, polyacrylamide or modified polyacrylamide, HEUR thickener, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polysaccharide gum, and any other organic polymer that increases the viscosity of water. Preferably, the organic viscosity modifier is selected from polysaccharide gums such as welan gum, diutan gum, guar gum, gum arabic, duran gum, diutan gum, lanthanum gum, and xanthan gum. These heteropolysaccharides are described in US Patent Application 2006/0166837. The structure of the heteropolysaccharide is shown below.

好ましい例として、ジウタンガムの構造も示す。 As a preferred example, the structure of diutan gum is also shown.

上記の(a)ポリカチオン性ポリマーおよび(b)有機粘度変成剤に加えて、本発明の更なる例示の方法および組成物は、成分(c)として無機粘度変成剤を更に含み得る。この追加の成分の包含は、ウオッシュアウト防止性を増強することができるために好ましい。それゆえ、本発明の例示の無機粘度変成剤(成分(c))は、成分(a)および(b)と共に、水への暴露時に膨潤する能力を有する任意の粘土を含む。ベントナイトなどのモンモリロナイト型粘土が好ましくは本発明における追加の成分(c)として使用可能である。   In addition to the above (a) polycationic polymer and (b) organic viscosity modifier, further exemplary methods and compositions of the present invention may further comprise an inorganic viscosity modifier as component (c). Inclusion of this additional component is preferred because it can enhance washout prevention. Thus, exemplary inorganic viscosity modifiers (component (c)) of the present invention include any clay having the ability to swell upon exposure to water, along with components (a) and (b). Montmorillonite type clays such as bentonite can preferably be used as the additional component (c) in the present invention.

好ましいベントナイト粘土は、構造中にナトリウムイオンとカルシウムイオンを含有する。日本特許出願公開平−6−183799は、コンクリート製品の製造からのスラッジを低減するために、このようなベントナイトベントナイト粘土を開示している。特許出願公開平−6−183799に述べられている粘土鉱物は、この明細書で開示されているウオッシュアウト防止増強目的に本発明にも適用可能である。   A preferred bentonite clay contains sodium ions and calcium ions in the structure. Japanese Patent Application No. 6-183799 discloses such bentonite bentonite clay to reduce sludge from the manufacture of concrete products. The clay mineral described in JP-A-6-183799 is also applicable to the present invention for the purpose of enhancing the washout prevention disclosed in this specification.

本発明のなお更なる例示の態様においては、セメントを分散するように働くポリカルボキシレートポリマーが使用可能である。セメントの分散にポリカルボキシレートポリマーを使用することは周知である。好ましいポリカルボキシレートポリマーは、ペンダントポリオキシアルキレン基とアニオン性骨格を持つクシ型構造を有する。このアニオン性基は、通常、カルボン酸であるが、他のイオン性基または潜伏性酸性基もポリマー骨格上に見出され得る。このポリオキシアルキレンペンダント基は、通常、400から5,000の分子量範囲のポリエチレングリコールである。ポリプロピレングリコール基もある程度使用され得、ポリカルボキシレートポリマーは所望により長鎖もしくは短鎖のペンダント基を有し得る。骨格とペンダント基の間の化学結合は、この目的にアミド、イミド、および/または他の結合基を使用することも既知であるが、通常、アルキルエーテルもしくはエ
ステル結合を用いて行われる。
In still further exemplary embodiments of the invention, polycarboxylate polymers that serve to disperse the cement can be used. The use of polycarboxylate polymers for cement dispersion is well known. Preferred polycarboxylate polymers have a comb structure with pendant polyoxyalkylene groups and an anionic skeleton. This anionic group is usually a carboxylic acid, but other ionic or latent acidic groups can also be found on the polymer backbone. The polyoxyalkylene pendant group is usually a polyethylene glycol with a molecular weight range of 400 to 5,000. Polypropylene glycol groups can also be used to some extent and the polycarboxylate polymer can have long or short chain pendant groups as desired. The chemical bond between the backbone and the pendant group is usually done using alkyl ether or ester bonds, although it is also known to use amide, imide, and / or other linking groups for this purpose.

短鎖アルキル(すなわち、8個未満の炭素−Cを有する)などのポリオキシアルキレンペンダント基のほかに、吸着能、表面活性、および流体力学的半径などの属性をポリマーに付与するために、アルカノールおよび/またはアルキルアリール基が場合によってはポリマー構造の中に組み込まれ得る。 In addition to polyoxyalkylene pendant groups such as short chain alkyls (ie, having less than 8 carbon-C 8 ), in order to confer attributes such as adsorption capacity, surface activity, and hydrodynamic radius to the polymer, Alkanol and / or alkylaryl groups can optionally be incorporated into the polymer structure.

セメントの分散目的での随意のポリカルボキシレートポリマーの使用は、増強された流動性ならびに増強されたウオッシュアウト防止性をコンクリートにもたらすことができる。   The use of an optional polycarboxylate polymer for cement dispersion purposes can provide enhanced fluidity as well as enhanced washout resistance to the concrete.

本発明のウオッシュアウト防止混和物の好ましい量は、(a)ポリカチオン性ポリマーに対しては0.01−1重量%;(b)有機粘度変成剤に対しては0.005−0.5重量%;および(c)無機粘度変成剤に対しては0−5重量%である。無機粘度変成剤を使用すると、最低量はセメント質結合剤の重量基準で0.05−5重量%である。   Preferred amounts of the washout-preventive admixture of the present invention are (a) 0.01-1% by weight for polycationic polymers; (b) 0.005-0.5 for organic viscosity modifiers. And (c) 0-5% by weight relative to the inorganic viscosity modifier. If an inorganic viscosity modifier is used, the minimum amount is 0.05-5% by weight based on the weight of the cementitious binder.

単一のコンクリート混和物を提供するのに、上述の成分を一緒に合体するか、もしくは更に好ましくは、処理対象のセメント質組成物に別々に添加することができる。例えば、ポリカチオン性ポリマーと随意の(しかし好ましい)ポリカルボキシレートポリマー(セメント分散剤)が液体の形で、好ましくは一緒に添加可能であり、おそらく他の既知のコンクリート混和物成分と合体可能である。このような混和物成分は、促進剤、遅延剤、強度増強剤、空気同伴剤、空気脱泡剤または空気コントロール剤、またはこれらの組み合わせを含み得;一方、有機粘度変成剤と無機粘度変成剤は、シリカヒューム、フライアッシュ、石灰石粉末、繊維、その他などの乾燥した形のセメントまたはコンクリートミックスの中に通常組み込まれる他の添加物と共に乾燥粉末添加物の形で組み合わせで添加可能である。   To provide a single concrete blend, the above ingredients can be combined together or more preferably added separately to the cementitious composition to be treated. For example, a polycationic polymer and an optional (but preferred) polycarboxylate polymer (cement dispersant) can be added in liquid form, preferably together, and possibly combined with other known concrete admixture components. is there. Such admixture components may include accelerators, retarders, strength enhancers, air entrainers, air defoamers or air control agents, or combinations thereof; whereas organic viscosity modifiers and inorganic viscosity modifiers Can be added in combination in the form of dry powder additives along with other additives normally incorporated into dry form cement or concrete mixes such as silica fume, fly ash, limestone powder, fibers, etc.

本発明は限定された数の態様を用いてこの明細書中で述べられているが、これらの具体的な態様は、この明細書中で述べられ、請求されている本発明の範囲を制限するように意図されたものでない。述べられている態様からの改変および変形が存在する。具体的には、請求の発明の態様の具体的な例示として次の実施例を示す。本発明が実施例中に説明されている具体的な詳細に限定されないということは理解されるべきである。実施例ならびにこの明細書の残りにおける部およびパーセントは、特記しない限り重量パーセントによるものである。   While this invention has been described in this specification using a limited number of embodiments, these specific embodiments limit the scope of this invention described and claimed in this specification. Is not intended to be. There are modifications and variations from the described embodiments. Specifically, the following examples are given as specific illustrations of aspects of the claimed invention. It should be understood that the invention is not limited to the specific details set forth in the examples. Parts and percentages in the examples and the rest of this specification are by weight unless otherwise stated.

更に、性質、測定単位、条件、物理的状態またはパーセントの特定の組を表わすものなど、この明細書またはクレーム中に述べられている任意の数の範囲は、このように述べられている任意の範囲内の数の任意の下位組を含む、このような範囲内に入る任意の数を参照によりもしくは別の方法によりこの明細書中に文字通りに明白に組み込むように意図されている。例えば、下限RLおよび上限RUを持つ数値範囲が開示される場合にはいつでも、この範囲内に入る任意の数Rが具体的に開示される。特に、R=RL+k*(RU−RL)なる、範囲内の数Rが具体的に開示される。ここで、kは1%増分の1%から100%の範囲の変数であり、例えば、kは1%、2%、3%、4%、5%、…50%、51%、52%、…95%、96%、97%、98%、99%または100%である。更には、上記に計算されるRの任意の2つの値により表わされる任意の数値範囲も具体的に開示される。   Further, any number range recited in this specification or in the claims, such as those representing a particular set of properties, units of measure, conditions, physical states or percentages, is any Any number that falls within such a range, including any subset of the numbers in the range, is intended to be explicitly incorporated herein by reference or otherwise. For example, whenever a numerical range with a lower limit RL and an upper limit RU is disclosed, any number R falling within this range is specifically disclosed. In particular, a number R in the range R = RL + k * (RU−RL) is specifically disclosed. Where k is a variable ranging from 1% to 100% in 1% increments, for example, k is 1%, 2%, 3%, 4%, 5%,... 50%, 51%, 52%, ... 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100%. Furthermore, any numerical range represented by any two values of R calculated above is also specifically disclosed.

実施例1
日本土木学会標準(JSCE−D104−2007)にしたがった水に沈める試料のコ
ンクリートミックスの設計と、ウオッシュアウト防止性の試験手順を用いて、コンクリートミックスを作製した。
Example 1
A concrete mix was prepared by using a concrete mix design of a sample submerged in water according to the Japanese Society of Civil Engineers standard (JSCE-D104-2007) and a test procedure for preventing washout.

下記に示すように、セメント質結合剤の重量基準の重量パーセント(%)にしたがって混和物成分を添加した。スランプフロー、空気含量、懸濁固体量、pH、固化時間、および24時間圧縮強度に関して、JSCE−D104−2007にしたがった測定を行った。下記の表1は、使用されるコンクリートミックスの設計を示す。   As shown below, the admixture ingredients were added according to the weight percent (%) based on the weight of the cementitious binder. Measurements according to JSCE-D104-2007 were made for slump flow, air content, suspended solids, pH, setting time, and 24-hour compressive strength. Table 1 below shows the concrete mix design used.

表2は、コンクリートの実施例で使用される混和物組成物を示す。 Table 2 shows the blend composition used in the concrete examples.

次に、この混和物を含有するコンクリート試料をウオッシュアウト防止性について試験
し、結果を下記の表3に示す。
Next, concrete samples containing this admixture were tested for washout prevention, and the results are shown in Table 3 below.

表3に示すように、本発明の混和物および方法により得られる試験結果は、セメント質組成物中の懸濁固体の著しい低下が得られるということを示した。本発明の混和物が水のpH値を低下させるということも注目に値する。これは、水中コンクリート材料が水中に少量の材料成分しか放出しないということを示す。この実施例は、本発明が固化時間、強度、および耐久性などのコンクリート性能に対していかなるマイナスの影響も及ぼさないということも確実なものとする。   As shown in Table 3, the test results obtained with the blends and methods of the present invention showed that a significant reduction in suspended solids in the cementitious composition was obtained. It is also noteworthy that the blends of the present invention lower the pH value of water. This indicates that the underwater concrete material releases only a small amount of material components into the water. This example also ensures that the present invention does not have any negative impact on concrete performance such as setting time, strength, and durability.

本発明の原理、好ましい態様、および操作方式を前出の明細書中で説明した。しかしながら、この明細書で保護されるように意図されている本発明は、特定の形が制限的ではなく例示的と見なされるべきなので、開示されているもの限定されるようには解釈されない。当業者によれば本発明の精神から逸脱することなく変形、および変更がなされ得る。   The principles, preferred embodiments, and modes of operation of the present invention have been described in the foregoing specification. However, the invention, which is intended to be protected in this specification, should not be construed as limited to what has been disclosed, since the specific forms are to be regarded as illustrative rather than restrictive. Variations and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims (7)

水和型セメント質結合剤と、
(a)前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0.01から1.00パーセントの量で存在する、四級アミンと三級アミンからなる群から選択される複数の窒素含有部分を含有する少なくとも1つのポリカチオン性ポリマー;
(b)量が前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0.005から0.5パーセントである、(i)ポリサッカライド;(ii)ヘテロポリサッカライドガム;(iii)合成水溶性ポリマーからなる群から選択される少なくとも1つの有機粘度変成剤;および
(c)量が前記セメント質結合剤の乾燥重量基準で0から5.0%パーセントである、水への暴露時に膨潤するように働く無機粘度変成剤
を合体することを含んでなる、水和型セメント質組成物においてウオッシュアウト防止性をもたらして、水への暴露時にセメント質組成物中の材料を実質的に失わせないための方法。
A hydrated cementitious binder;
(A) at least containing a plurality of nitrogen-containing moieties selected from the group consisting of quaternary amines and tertiary amines present in an amount of 0.01 to 1.00 percent based on the dry weight of the cementitious binder. One polycationic polymer;
(B) from the group consisting of (i) a polysaccharide; (ii) a heteropolysaccharide gum; (iii) a synthetic water-soluble polymer, wherein the amount is 0.005 to 0.5 percent based on the dry weight of the cementitious binder. At least one organic viscosity modifier selected; and (c) an inorganic viscosity modifier that acts to swell upon exposure to water, wherein the amount is from 0 to 5.0% based on the dry weight of the cementitious binder. A method for providing washout prevention in a hydrated cementitious composition comprising coalescing an agent so that the material in the cementitious composition is not substantially lost upon exposure to water.
前記導入段階において、前記ポリカチオン性ポリマーがポリ四級アンモニウムポリマーである、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein in the introducing step, the polycationic polymer is a polyquaternary ammonium polymer. 前記導入段階において、前記有機粘度変成剤がウエランガム、ジウタンガム、グアーガム、アラビアガム、ジュランガム、ランザンガム、およびキサンタンガムからなる群から選択されるヘテロポリサッカライドである、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein, in the introducing step, the organic viscosity modifier is a heteropolysaccharide selected from the group consisting of welan gum, diutan gum, guar gum, gum arabic, dulan gum, lanthanum gum, and xanthan gum. 前記導入段階において、前記無機粘度変成剤がベントナイト粘土であり、前記ベントナイトの量がセメント質結合剤の乾燥重量基準で少なくとも0.05から5.0%である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein, in the introducing step, the inorganic viscosity modifier is bentonite clay and the amount of bentonite is at least 0.05 to 5.0% based on the dry weight of the cementitious binder. 前記セメント粒子を分散するように働くポリオキシアルキレンペンダント基を有することを特徴とするポリカルボキシレートポリマーを前記水和型セメント質結合剤に導入することを更に含んでなる、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising introducing a polycarboxylate polymer having polyoxyalkylene pendant groups that serve to disperse the cement particles into the hydrated cementitious binder. Method. 前記導入段階において、前記成分(a)のポリカチオン性ポリマーと前記ポリカルボキシレートポリマーが前記水和型セメント結合剤に液体の形で導入され;ならびに前記成分(b)の少なくとも1つの有機粘度変成剤と前記成分(c)の無機粘度変成剤が前記水和型セメント結合剤に粉末として導入される、請求項5に記載の方法。   In the introduction step, the polycationic polymer of component (a) and the polycarboxylate polymer are introduced into the hydrated cement binder in liquid form; and at least one organic viscosity modification of component (b) 6. The method of claim 5, wherein the agent and the inorganic viscosity modifier of component (c) are introduced as a powder into the hydrated cement binder. 請求項1に記載の方法により得られるセメント質構造物。   A cementitious structure obtained by the method according to claim 1.
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