JP2017036167A - 水硬性材料組成物 - Google Patents
水硬性材料組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017036167A JP2017036167A JP2015156755A JP2015156755A JP2017036167A JP 2017036167 A JP2017036167 A JP 2017036167A JP 2015156755 A JP2015156755 A JP 2015156755A JP 2015156755 A JP2015156755 A JP 2015156755A JP 2017036167 A JP2017036167 A JP 2017036167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- component
- water
- parts
- silica fume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
【解決手段】セメント、骨材、シリカフューム微粒子、水及び重合体添加剤を含有する水硬性材料組成物であって、シリカフューム微粒子の平均粒径が0.01〜0.5μmであり、セメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率が7〜15質量%であり、重合体添加剤が(I)成分、(II)成分及び(III)成分から構成され、(I)成分、(II)成分及び(III)成分の合計質量を100質量部としたとき、(I):(II):(III)=3〜20質量部:20〜45質量部:45〜70質量部を満足する水硬性材料組成物。
【選択図】なし
Description
〔1〕 セメント、骨材、シリカフューム微粒子、水および重合体添加剤を含有する水硬性材料組成物であって、前記シリカフューム微粒子の平均粒径が0.01〜0.5μmであり、前記セメントと前記シリカフューム微粒子の質量の和に対する前記水の質量の比率(水の質量/前記セメントの質量と前記シリカフューム微粒子の質量との和)が7〜15質量%であり、重合体添加剤が下記(I)成分、(II)成分および(III)成分から構成され、(I)成分、(II)成分および(III)成分の合計質量を100質量部としたとき、下記式(1)を満足する水硬性材料組成物。
(I):(II):(III)=3〜20質量部:20〜45質量部:45〜70質量部・・・(1)
(I)成分:
下記の式(2)で示される単量体をT質量部と、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩およびマレイン酸エステルから選ばれる単量体をU質量部とを、下記の式(3)を満足する割合で共重合して得られ、重量平均分子量が5,000〜10,000であるマレイン酸系共重合体。
R1O(A1O)n1R2 ・・・(2)
[式(2)中、R1は炭素数2〜5の不飽和炭化水素基、R2は水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基、A1Oは炭素数2〜3のオキシアルキレン基、n1は炭素数2〜3のオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、n1=10〜30を満たす。]
T+U=100、70≦T≦95、5≦U≦30 ・・・(3)
(II)成分:
下記の式(4)で示される単量体をV質量部と、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩およびマレイン酸エステルから選ばれる単量体をW質量部とを、下記の式(5)を満足する割合で共重合して得られ、重量平均分子量が12,000〜18,000であるマレイン酸系共重合体。
R3O(A2O)n2R4 ・・・(4)
[式(4)中、R3は炭素数2〜5の不飽和炭化水素基、R4は水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基、A2Oは炭素数2〜3のオキシアルキレン基、n2は炭素数2〜3のオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、n2=20〜70を満たす。]
V+W=100、85≦V≦99、1≦W≦15 ・・・(5)
(III)成分:
α,β−不飽和モノカルボン酸をX質量部と、不飽和結合を有するポリオキシアルキレンモノエステル系単量体をY質量部と、(メタ)アリルビスフェノール類をZ質量部とを、下記の式(6)を満足する割合で共重合して得られ、重量平均分子量が5,000〜10,000である(メタ)アクリル酸系共重合体。
X+Y+Z=100、10≦X≦50、40≦Y≦85、1≦Z≦10 ・・・(6)
本発明の水硬性材料組成物に使用するセメントとしては、普通、低熱、中庸熱、早強、超早強、耐硫酸塩等のポルトランドセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメントまたは高炉セメントを用いることができ、1種類または2種類以上の組み合わせについて制限はない。
本発明の水硬性材料組成物に使用されるシリカフューム微粒子は、平均粒径が通常0.01〜0.5μm、好ましくは0.01〜0.1μmの範囲内である。この範囲を外れると、ボールベアリング効果が十分でなかったり水硬性材料組織が緻密でなかったりして、施工性の低下および目標強度を達成できないため好ましくない。
シリカフュームの使用量が5質量部未満の場合、ボールベアリング効果による施工性の向上、アルカリ条件下での水和反応や水硬性材料組織を緻密にすることによる強度向上が不十分となるため好ましくない。使用量が30質量部より多い場合、水硬性材料組成物の粘性が高まり、作業性が低下するため好ましくない。
本発明の水硬性材料組成物に使用される骨材としては、細骨材および粗骨材がある。本発明の水硬性材料組成物に使用される細骨材としては、山砂、川砂、海砂、砕砂、珪砂、重量骨材、軽量骨材、スラグ骨材、コンクリート再生骨材などを用いることができ、1種類または2種類以上の組み合わせについて制限はない。モルタル用途には細骨材が好適に使用でき、コンクリート用途には細骨材と粗骨材を好適に使用できる。また、本発明に使用される粗骨材としては、産地に限定はなく、川砂利、砕石、重量骨材、軽量骨材、スラグ骨材、コンクリート再生骨材などを用いることができ、1種類または2種類以上の組み合わせについて制限はない。骨材は、セメントとシリカフュームの質量の和を100質量部としたとき、好ましくは1〜200質量部の比率で用いられ、より好ましくはモルタル用途には5〜50質量部の比率、コンクリート用途には50〜150質量部で用いられる。
本発明の水硬性材料組成物に使用される水としては、JIS
A 5308付属書9に示される上水道水、上水道水(河川水、湖沼水、井戸水など)を使用することができる。
本発明の水硬性材料組成物に使用される重合体添加剤は、以下に示す(I)〜(III)成分を含有する。
(I)成分はマレイン酸系共重合体であり、式(2)で示されるオキシアルキレン基の平均付加モル数が10〜30である単量体をT質量部、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩およびマレイン酸エステルから選ばれる単量体をU質量部とした場合、T+U=100、70≦T≦95、5≦U≦30を満足する割合で共重合して得られるものである。(I)成分の重量平均分子量(以下、Mwと略記する場合がある)は5,000〜10,000である。
(II)成分は、式(4)で示されるオキシアルキレン基の平均付加モル数が20〜70である単量体をV質量部、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩およびマレイン酸エステルから選ばれる単量体をW質量部とした場合、V+W=100、85≦V≦99、1≦W≦15を満足する割合で共重合して得られる、Mwが12,000〜18,000のマレイン酸系共重合体である。
(III)成分は、α,β−不飽和モノカルボン酸をX質量部、不飽和結合を有するポリオキシアルキレンモノエステル系単量体をY質量部および(メタ)アリルビスフェノール類をZ質量部とした場合、X+Y+Z=100、10≦X≦50、40≦Y≦85、1≦Z≦10を満足する割合で共重合して得られる重量平均分子量が5,000〜10,000の(メタ)アクリル酸系共重合体である。
本発明の水硬性材料組成物には、本発明の効果を損なわない程度に、公知の硬化促進剤、凝結遅延剤、AE剤、防錆剤、防水剤、防腐剤等を併用しても問題ない。また、その他の混和剤の使用量についても通常と同量で問題はなく、特に考慮する必要はない。また、水硬性材料組成物の製造方法、運搬方法、打設方法、養生方法、管理方法などについては通常と同様の方法で問題はなく、特に制限する必要はない。
実施例および比較例において用いたシリカフューム微粒子の平均粒径(D50)は、Particle Sizing Systems社製動的光散乱法粒度分布計(NICOMP 370A)によって測定して得られた値である。
撹拌装置、温度計、窒素ガス導入管を備えた反応容器に、ポリオキシエチレン(n1=23)モノアリルモノメチルエーテル186質量部、無水マレイン酸24質量部を量り取った(式(2)において、T=88、U=12に相当)。窒素ガス雰囲気下、60℃以下で重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2質量部、連鎖移動剤としてN−ドデシルメルカプタン7質量部を添加し、75〜85℃で8時間反応を行い、本発明の(I)成分として用いる共重合体p−1を得た。その後、水を加え、30分撹拌後、目的とする共重合体p−1の20%水溶液を得た。得られた共重合体p−1の分子量をGPCにより測定した結果、重量平均分子量は、9,000であった。
撹拌装置、温度計、窒素ガス導入管を備えた反応容器に、ポリオキシエチレン(n2=34)モノアリルモノメチルエーテル160質量部、無水マレイン酸18質量部、水182質量部を量り取った(式(5)において、V=90、W=10に相当)。窒素ガス雰囲気下、50℃以下で重合開始剤として過硫酸アンモニウム4質量部を添加し、50〜60℃で15時間反応を行い、本発明の(II)成分として用いる共重合体p−2を得た。その後、水を加え、30分撹拌後、目的とする共重合体p−2の20%水溶液を得た。得られた共重合体p−2の分子量をGPCにより測定した結果、重量平均分子量は、15,000であった。
撹拌装置、温度計、窒素ガス導入管、滴下ロート、還流冷却管を備えた反応容器に水を2618質量部仕込み、100℃に昇温した。100℃に保持した反応容器へ、メタクリル酸241質量部、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート(平均付加モル数9)694質量部、30%NaOH水溶液53質量部、4, 4’-ジヒドロキシジフェニルプロパンのジアリル置換体19質量部および水863質量部の混合液(1)と、過硫酸ナトリウム20質量部および水313質量部の混合液(2)を各々3時間で連続滴下した。さらに、温度を100℃に維持し、1時間反応させることにより本発明の(III)成分として用いる共重合体p−3を得た。この溶液を30%NaOH水溶液でpH7に調整し、目的とする共重合体p−3の20%水溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸系共重合体p−3の分子量をGPCにより測定した結果、重量平均分子量は、9,000であった。上記共重合単量体の仕込みモル比から、(メタ)アクリル酸系共重合体p−3について、式(6)において、X=25、Y=73、Z=2と算出される。
撹拌装置、温度計、窒素ガス導入管を備えた反応容器に、ポリオキシエチレン(n=18)モノアリルモノメチルエーテル255質量部、無水マレイン酸31質量部を量り取った(式(2)において、T=89、U=11に相当)。窒素ガス雰囲気下、60℃以下で重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3質量部、連鎖移動剤としてN−ドデシルメルカプタン4質量部を添加し、75〜85℃で8時間反応を行い、本発明の(I)成分の類似体である共重合体q−1を得た。その後、水を加え、30分撹拌後、共重合体q−1の20%水溶液を得た。得られた共重合体q−1の分子量をGPCにより測定した結果、重量平均分子量は、13,000であった。
セメントとして低熱ポルトランドセメント1522g、細骨材として岩瀬産砕砂(密度:2.61g/cm3、粗粒率FM:3.03)394g、シリカフューム微粒子(平均粒径:0.1μm)323g、水として上水道水160.5gおよび重合体添加剤62.5g(共重合体12.5g、水50g)を混練して水硬性材料組成物であるモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。重合体添加剤は、p−1:p−2:p−3=9:36:55の割合で混合したものを使用した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。また、環境温度は20℃である。
重合体添加剤として、p−1:p−2:p−3=3:37:60の割合で混合したものを使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。
水として上水道水156.5g、重合体添加剤としてp−1:p−2:p−3=20:32:48の割合で混合したもの66.5g(共重合体13.3g、水53.2g)を使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。
重合体添加剤として、p−2:p−3=40:60の割合で混合したものを使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。
水として上水道水145g、重合体添加剤としてp−1:p−2=20:80の割合で混合したもの78.0g(共重合体15.6g、水62.4g)を使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。
水として上水道水156g、重合体添加剤としてp−1:p−2:p−3=9:60:31の割合で混合したもの67.0g(共重合体13.4g、水53.6g)を使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。
水として上水道水148g、重合体添加剤としてp−1:p−3=20:80の割合で混合したもの75g(共重合体15.0g、水60.0g)を使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。
水として上水道水157g、重合体添加剤としてp−1:p−2:p−3=9:10:81の割合で混合したもの66.0g(共重合体13.2g、水52.8g)を使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。
水として上水道水140.5g、重合体添加剤としてp−1:p−2:p−3=36:9:55の割合で混合したもの82.5g(共重合体16.5g、水66.3g)を使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。このときのセメントとシリカフューム微粒子の質量の和に対する水の質量の比率は、11質量%であった。
重合体添加剤として、q−1:p−2:p−3=9:36:55の割合で混合したものを使用したこと以外は、実施例1と同様にモルタルを製造し、モルタル試験を実施した。
A 1171準拠)を使用したモルタルフロー値とし、重合体添加剤の使用量を増減して、重合体添加剤添加率とミニスランプフローの関係である流動曲線(図1参照)を確認し、モルタルフロー値が上限限界に達するミニスランプフロー値を確認した。
空気量は、質量法(400mLの鋼製容器使用、JIS
A 1116に準拠)で測定し、空気量は消泡剤を一定量使用して1.0〜2.0%の範囲とした。また、ウレタン製の簡易断熱箱にモルタル試料350gを封入し、注水時間から最高温度に到達するまでの時間を測定した。簡易断熱温度は凝結時間及び初期水和の指標となる。
○:良好
△:やや重い
×:粘りが多い
Claims (1)
- セメント、骨材、シリカフューム微粒子、水および重合体添加剤を含有する水硬性材料組成物であって、前記シリカフューム微粒子の平均粒径が0.01〜0.5μmであり、前記セメントと前記シリカフューム微粒子の質量の和に対する前記水の質量の比率(水の質量/前記セメントの質量と前記シリカフューム微粒子の質量との和)が7〜15質量%であり、前記重合体添加剤が下記(I)成分、(II)成分および(III)成分から構成され、(I)成分、(II)成分および(III)成分の合計質量を100質量部としたとき、下記式(1)を満足する水硬性材料組成物。
(I):(II):(III)=3〜20質量部:20〜45質量部:45〜70質量部・・・(1)
(I)成分:
下記の式(2)で示される単量体をT質量部と、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩およびマレイン酸エステルから選ばれる単量体をU質量部とを、下記の式(3)を満足する割合で共重合して得られ、重量平均分子量が5,000〜10,000であるマレイン酸系共重合体。
R1O(A1O)n1R2 ・・・(2)
[式(2)中、R1は炭素数2〜5の不飽和炭化水素基、R2は水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基、A1Oは炭素数2〜3のオキシアルキレン基、n1は炭素数2〜3のオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、n1=10〜30を満たす。]
T+U=100、70≦T≦95、5≦U≦30 ・・・(3)
(II)成分:
下記の式(4)で示される単量体をV質量部と、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩およびマレイン酸エステルから選ばれる単量体をW質量部とを、下記の式(5)を満足する割合で共重合して得られ、重量平均分子量が12,000〜18,000であるマレイン酸系共重合体。
R3O(A2O)n2R4 ・・・(4)
[式(4)中、R3は炭素数2〜5の不飽和炭化水素基、R4は水素原子または炭素数1〜18の炭化水素基、A2Oは炭素数2〜3のオキシアルキレン基、n2は炭素数2〜3のオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、n2=20〜70を満たす。]
V+W=100、85≦V≦99、1≦W≦15 ・・・(5)
(III)成分:
α,β−不飽和モノカルボン酸をX質量部と、不飽和結合を有するポリオキシアルキレンモノエステル系単量体をY質量部と、(メタ)アリルビスフェノール類をZ質量部とを、下記の式(6)を満足する割合で共重合して得られ、重量平均分子量が5,000〜10,000である(メタ)アクリル酸系共重合体。
X+Y+Z=100、10≦X≦50、40≦Y≦85、1≦Z≦10 ・・・(6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015156755A JP6491569B2 (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | 水硬性材料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015156755A JP6491569B2 (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | 水硬性材料組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017036167A true JP2017036167A (ja) | 2017-02-16 |
JP6491569B2 JP6491569B2 (ja) | 2019-03-27 |
Family
ID=58048249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015156755A Active JP6491569B2 (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | 水硬性材料組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6491569B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008050255A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-03-06 | Nippon Paper Chemicals Co Ltd | 収縮低減機能と減水機能を併せ持つ一液型セメント用添加剤組成物及びセメント組成物 |
JP2009263181A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Takemoto Oil & Fat Co Ltd | セメント分散剤及びセメント組成物 |
JP2009298624A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超高強度コンクリート組成物およびその製造方法 |
-
2015
- 2015-08-07 JP JP2015156755A patent/JP6491569B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008050255A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-03-06 | Nippon Paper Chemicals Co Ltd | 収縮低減機能と減水機能を併せ持つ一液型セメント用添加剤組成物及びセメント組成物 |
JP2009263181A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Takemoto Oil & Fat Co Ltd | セメント分散剤及びセメント組成物 |
JP2009298624A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超高強度コンクリート組成物およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6491569B2 (ja) | 2019-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8076396B2 (en) | Ultrarapid hardening cement composition and dispersant for ultrarapid hardening cement composition | |
JP6234285B2 (ja) | セメント混和剤およびこれを用いたセメント組成物 | |
JP6243655B2 (ja) | セメント混和剤およびこれを用いたセメント組成物 | |
JP6553883B2 (ja) | セメント混和剤およびこれを含有するセメント組成物 | |
JP6386281B2 (ja) | セメント分散剤およびセメント組成物 | |
JP7475519B2 (ja) | 水硬性組成物用分散剤 | |
JP7103691B2 (ja) | 水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物 | |
JP6537860B2 (ja) | セメント混和剤およびセメント組成物 | |
JP6263404B2 (ja) | 高炉スラグ含有コンクリートの調製方法 | |
JP6119210B2 (ja) | 水硬性組成物用混和剤およびこれを用いた水硬性組成物 | |
JP6145997B2 (ja) | 水硬性組成物用混和剤およびこれを用いた水硬性組成物 | |
JP2019085280A (ja) | 高炉スラグ含有セメントスラリー組成物及びこれを用いたソイルセメントスラリーの調製方法 | |
JP6491569B2 (ja) | 水硬性材料組成物 | |
JP2015214453A (ja) | 超高強度セメント組成物 | |
JP6234284B2 (ja) | セメント混和剤およびこれを用いたセメント組成物 | |
JP6837824B2 (ja) | 水硬性組成物 | |
JP6781591B2 (ja) | 水硬性組成物用レオロジー改質剤 | |
JP6263901B2 (ja) | セメント混和剤およびこれを用いたセメント組成物 | |
JPWO2020100212A1 (ja) | 水硬性組成物用添加剤の製造方法 | |
JP7148170B2 (ja) | 水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物 | |
KR20150015991A (ko) | 폴리카르본산계 공중합체를 포함하는 시멘트 조성물의 첨가제 및 이를 포함하는 시멘트 조성물 | |
JP2019123648A (ja) | セメント用添加剤、およびセメント組成物 | |
JP7075683B2 (ja) | 水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物 | |
JP5870878B2 (ja) | セメント混和剤およびこれを用いたセメント組成物の製造方法 | |
JP6180923B2 (ja) | 水硬性組成物用混和剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180427 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6491569 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |