JP2018177618A - Foaming agent for cellular mortar and method for producing cellular mortar - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気泡モルタル用起泡剤、および気泡モルタルの製造方法に関する。 The present invention relates to a foaming agent for aerated mortar, and a method of manufacturing the aerated mortar.
地下構造物の埋め戻し、軽量盛土、またはトンネルやシールドの裏込め等の工法として、起泡剤を用いて発泡させた空気(気泡)を、セメントスラリー中に含有させて気泡モルタルスラリーとし、これを現場に打設して硬化させる方法が知られている。
例えば特許文献１、２は気泡モルタルの製造に用いられる起泡剤に関するもので、特許文献１には、ポリオキシエチレンラウリルサルフェートトリエタノールアミン塩と、ラウリルサルフェートトリエタノールアミン塩とを含む起泡剤が記載されている。特許文献２には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムと、高級アルコールのエチレンオキシド付加物とを含む起泡剤が記載されている。
As a method of backfilling underground structures, lightweight filling, or backfilling of tunnels and shields, air (bubbles) foamed using a foaming agent is included in cement slurry to form aerated mortar slurry, There is known a method of placing and curing on the site.
For example, Patent Documents 1 and 2 relate to a foaming agent used for producing aerated mortar, and Patent Document 1 discloses a foaming agent containing polyoxyethylene lauryl sulfate triethanolamine salt and lauryl sulfate triethanolamine salt. Is described. Patent Document 2 describes a foaming agent containing sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate and an ethylene oxide adduct of a higher alcohol.
気泡モルタルは軽量・断熱性・衝撃吸収性といった特性を有しており、例えばガス管の中詰め工法に用いる充填材など、種々の用途への適用が期待されている。ガス管中詰め工法は、埋設したガス管とこれを覆う外管との空間に注入管を挿入し、充填材スラリーを注入して硬化させる工法である。
しかしながら、従来の気泡モルタルスラリーは流動性が充分ではないため作業性が良くない。例えばガス管中詰め工法では、気泡モルタルスラリーの注入箇所の数を多くする必要があり、材料費および人件費等のコストアップに繋がるという問題がある。
本発明は、気泡モルタルスラリーの流動性を向上させる気泡モルタル用起泡剤、および気泡モルタルの製造方法の提供を目的とする。
The aerated mortar has properties such as light weight, heat insulation and impact absorption, and is expected to be applied to various applications such as, for example, a filler used for a gas pipe packing method. The gas pipe filling method is a method in which an injection pipe is inserted into a space between a buried gas pipe and an outer pipe covering the gas pipe, and a filler slurry is injected and hardened.
However, since the conventional aerated mortar slurry has insufficient fluidity, its workability is not good. For example, in the gas pipe filling method, it is necessary to increase the number of injection points of the aerated mortar slurry, which leads to the problem of increased costs such as material cost and labor cost.
An object of the present invention is to provide a foaming agent for aerated mortar which improves the flowability of aerated mortar slurry, and a method for producing the aerated mortar.
本発明は以下の態様を有する。
［１］下式（Ｉ）で表される高級第二級アルコールアルコキシレート硫酸エステル塩（Ａ）を含有することを特徴とする気泡モルタル用起泡剤。
The present invention has the following aspects.
[1] A foaming agent for cellular mortar comprising the higher secondary alcohol alkoxylate sulfate ester salt (A) represented by the following formula (I).
（式中、Ｒ１は炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖のアルキル基、Ｒ２は炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖のアルキル基を表し、Ｒ１の炭素数とＲ２の炭素数の合計は７〜２１であり、Ｒ３Ｏは炭素数２〜５のオキシアルキレン基を表し、ｎはＲ３Ｏの平均繰り返し数を表す１〜２０の数であり、Ｍは対イオンを表す。）
［２］さらに、前記（Ａ）以外のアニオン界面活性剤（Ｂ）を含有する、［１］の気泡モルタル用起泡剤。
(Wherein, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the number of carbon atoms in R 1 and R 2 The total number of carbon atoms is 7 to 21, R 3 O is an oxyalkylene group having 2 to 5 carbon atoms, n is a number of 1 to 20 representing the average number of repetitions of R 3 O, and M is a pair Represents an ion.)
[2] The foaming agent for cellular mortar according to [1], further comprising an anionic surfactant (B) other than the above (A).
［３］前記気泡モルタル用起泡剤が、さらに炭素数８〜２０の脂肪族アルコールを含有してもよい。
［４］前記気泡モルタル用起泡剤が、さらにメチルグリコール、エチルグリコール、ｎ−プロピルグリコール、ｎ−ブチルグリコール、イソブチルグリコール、フェニルグリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、およびブチルジグリコールからなる群から選ばれる１種以上の溶剤を含有してもよい。
[3] The foaming agent for aerated mortar may further contain an aliphatic alcohol having 8 to 20 carbon atoms.
[4] The foaming agent for aerated mortar is further selected from the group consisting of methyl glycol, ethyl glycol, n-propyl glycol, n-butyl glycol, isobutyl glycol, phenyl glycol, diethylene glycol monoethyl ether, and butyl diglycol It may contain one or more solvents.
［５］上式（Ｉ）で表される高級第二級アルコールアルコキシレート硫酸エステル塩（Ａ）と水を含有する発泡液を泡立てて気泡群を得る工程と、
前記気泡群と水硬性スラリーとを混合して気泡モルタルスラリーを得る工程と、
前記気泡モルタルスラリーを硬化する工程を有する、気泡モルタルの製造方法。
［６］前記発泡液が、さらに、前記（Ａ）以外のアニオン界面活性剤（Ｂ）を含有する、［５］の気泡モルタルの製造方法。
[5] A step of bubbling a foaming solution containing water and a higher secondary alcohol alkoxylate sulfate ester salt (A) represented by the above formula (I) to obtain a cell group,
Mixing the cells with the hydraulic slurry to obtain a foam mortar slurry;
A method for producing a foam mortar, comprising the step of curing the foam mortar slurry.
[6] The method for producing aerated mortar according to [5], wherein the foaming liquid further contains an anionic surfactant (B) other than the above (A).
［７］前記発泡液が、さらに炭素数８〜２０の脂肪族アルコールを含有してもよい。
［８］前記発泡液が、さらに（メチルグリコール、エチルグリコール、ｎ−プロピルグリコール、ｎ−ブチルグリコール、イソブチルグリコール、フェニルグリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、およびブチルジグリコールからなる群から選ばれる１種以上の）グリコール系溶剤を含有してもよい。
[7] The foaming liquid may further contain an aliphatic alcohol having 8 to 20 carbon atoms.
[8] At least one member selected from the group consisting of (methyl glycol, ethyl glycol, n-propyl glycol, n-butyl glycol, isobutyl glycol, phenyl glycol, diethylene glycol monoethyl ether, and butyl diglycol) ) Glycol solvents may be included.
本発明の気泡モルタル用起泡剤を用いることにより、流動性に優れた気泡モルタルスラリーが得られる。
本発明の気泡モルタルの製造方法は、気泡モルタルスラリーの流動性に優れ、作業性に優れる。
By using the foaming agent for aerated mortar of the present invention, aerated mortar slurry having excellent fluidity can be obtained.
The method for producing aerated mortar of the present invention is excellent in fluidity of aerated mortar slurry and excellent in workability.
≪気泡モルタルの製造方法≫
一般に、気泡モルタルの製造方法には、起泡剤を、セメントスラリー等の水硬性スラリー中に含有させた後に撹拌して泡立てるミックスフォーム法と、水硬性スラリーとは別に、起泡剤と水を泡立てて気泡を形成するプレフォーム法とがある。
本発明の起泡剤はプレフォーム法に用いられるものであり、概略、以下の手順で気泡モルタルを製造する方法に用いられる。
まず起泡剤と水とからなる発泡液を泡立てて空気を含有させて気泡群を得る。気泡群は発泡液と空気とからなる。次いで、得られた気泡群（発泡液と空気）と、セメントスラリー等の水硬性スラリーとを混合して気泡モルタルスラリーを得る。気泡モルタルスラリーが硬化したものが気泡モルタルである。
気泡モルタルスラリーの硬化方法は公知の方法を用いることができる。例えば、気泡モルタルスラリーを、所定の型枠内に打設または所定の空間部に充填した後、気乾養生、湿空養生、水中養生、加熱促進養生（蒸気養生、オートクレーブ養生）等の方法で養生、硬化することができる。
水硬性スラリーについては後述する。
«Method for producing aerated mortar»
In general, in the method of producing the aerated mortar, a foaming agent is contained in a hydraulic slurry such as cement slurry and then mixed foam method of stirring and foaming, a foaming agent and water separately from the hydraulic slurry. There is a preform method of bubbling to form air bubbles.
The foaming agent of the present invention is used in a preform method, and is generally used in a method for producing aerated mortar according to the following procedure.
First, a foaming liquid composed of a foaming agent and water is bubbled to contain air to obtain bubbles. A bubble group consists of a foaming liquid and air. Next, the obtained foam group (foaming liquid and air) and a hydraulic slurry such as cement slurry are mixed to obtain a foam mortar slurry. It is the aerated mortar that the aerated mortar slurry has hardened.
A known method can be used to harden the aerated mortar slurry. For example, after aeration mortar slurry is cast in a predetermined mold or filled in a predetermined space, air-dried curing, wet-air curing, water curing, heat-promoted curing (steam curing, autoclave curing) etc. It can be cured and cured.
The hydraulic slurry will be described later.
本発明において、気泡モルタルスラリーとは空気量が３０体積％以上であるものを意味する。
気泡モルタルスラリーの空気量（比重）が予め設定された設計値となるように、水硬性スラリーの比重に応じて、気泡群の比重（空気量）、および気泡群と水硬性スラリーとの混合比が設計される。
気泡群と水硬性スラリーとを混合したときに、気泡安定性が悪いと気泡モルタルスラリーの比重（空気量）が設計値から外れてしまう。例えば、気泡の破壊が生じると気泡モルタルスラリーの比重は設計値よりも大きくなる。一方、気泡の合一が生じると気泡モルタルスラリーの表面に浮いてくるため、表面部分の比重が設計値よりも小さくなる。
本明細書において「気泡安定性」とは、気泡モルタルスラリー調製時の気泡の安定性を意味し、気泡安定性が良いほど気泡モルタルスラリーの比重が設計値に近くなる。
In the present invention, the aerated mortar slurry means one having an air content of 30% by volume or more.
Depending on the specific gravity of the hydraulic slurry, the specific gravity (air content) of the air bubbles, and the mixing ratio of the air bubbles and the hydraulic slurry so that the air amount (specific gravity) of the air bubble mortar slurry becomes a preset design value. Is designed.
When the cells are mixed with the hydraulic slurry and the cell stability is poor, the specific gravity (air amount) of the cell mortar slurry deviates from the design value. For example, when bubble breakage occurs, the specific gravity of the bubble mortar slurry becomes larger than the designed value. On the other hand, when bubbles coalesce, they float on the surface of the aerated mortar slurry, so the specific gravity of the surface portion becomes smaller than the designed value.
In the present specification, "foam stability" means the stability of the foam at the time of preparation of the foam mortar slurry, and the specific gravity of the foam mortar slurry becomes closer to the design value as the foam stability is better.
≪気泡モルタル用起泡剤≫
本発明の気泡モルタル用起泡剤（以下、単に起泡剤ともいう。）は、特定の高級第二級アルコールアルコキシレート硫酸エステル塩（Ａ）（以下、（Ａ）成分ともいう。）を含有する組成物である。
起泡剤は（Ａ）成分以外の構成成分（後述の（Ｂ）成分、高級アルコール、溶剤、および他の任意成分）を含んでもよい。（Ａ）成分以外の構成成分は、予め（Ａ）成分と混合されていてもよく、発泡液を調製する際に添加してもよい。
起泡剤は水溶液の形態であってもよく、水を含まなくてもよい。
«Foaming agent for foam mortar»
The foaming agent for aerated mortar of the present invention (hereinafter, also referred to simply as a foaming agent) contains a specific higher secondary alcohol alkoxylate sulfate ester salt (A) (hereinafter also referred to as a component (A)). Composition.
The foaming agent may contain components other than the component (A) (component (B) described later, higher alcohol, solvent, and other optional components). Components other than the component (A) may be previously mixed with the component (A), and may be added when preparing the foaming liquid.
The foaming agent may be in the form of an aqueous solution and may not contain water.
＜（Ａ）成分＞
（Ａ）成分は、下式（Ｉ）で表される化合物であり、起泡成分である。
（Ａ）成分として式（Ｉ）で表される化合物の１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
<(A) component>
The component (A) is a compound represented by the following formula (I) and is a foaming component.
As the component (A), one type of the compound represented by formula (I) may be used, or two or more types may be used in combination.
式（Ｉ）において、Ｒ１は炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖のアルキル基、Ｒ２は炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖のアルキル基を表し、Ｒ１の炭素数とＲ２の炭素数の合計は７〜２１である。Ｒ１、Ｒ２は直鎖のアルキル基が好ましい。
式（Ｉ）における（Ｒ１）（Ｒ２）ＣＨ−は高級第二級アルコールに由来する疎水基である。起泡成分である（Ａ）成分が、このような第二級炭素を含む疎水基を有することが、気泡モルタルスラリーの流動性の向上に寄与すると考えられる。また、起泡剤が水溶液である場合の液安定性の向上にも寄与すると考えられる。
好ましい炭素数は、Ｒ１が１〜１６、Ｒ２が１〜１６、Ｒ１とＲ２の合計が９〜１７である。より好ましい炭素数は、Ｒ１が１〜１２、Ｒ２が１〜１２、Ｒ１とＲ２の合計が１１〜１３である。
In formula (I), R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the carbon number of R 1 is The total carbon number of R 2 is 7 to 21. R 1 and R 2 are preferably linear alkyl groups.
(R 1 ) (R 2 ) CH— in formula (I) is a hydrophobic group derived from a higher secondary alcohol. It is thought that the component (A) which is a foaming component having such a hydrophobic group containing secondary carbon contributes to the improvement of the fluidity of the foam mortar slurry. Moreover, it is thought that it contributes also to the liquid stability improvement in case a foaming agent is aqueous solution.
The preferable carbon number is 1 to 16 for R 1 , 1 to 16 for R 2 , and 9 to 17 in total of R 1 and R 2 . More preferably, the carbon number of R 1 is 1 to 12, R 2 is 1 to 12, and the total of R 1 and R 2 is 11 to 13.
式（Ｉ）において、Ｒ３Ｏは炭素数２〜５のオキシアルキレン基であり、ｎはＲ３Ｏの平均繰り返し数を表す。
ｎが２以上であるとき、複数の（Ｒ３Ｏ）は互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
Ｒ３Ｏは、オキシエチレン基（以下、ＥＯともいう。）またはオキシプロピレン基（以下、ＰＯともいう。）が好ましい。ｎが２以上であるとき、（Ｒ３Ｏ）ｎで表されるオキシアルキレン鎖は、ＥＯのみからなるＥＯ鎖、またはＥＯとＰＯとからなるブロック鎖もしくはランダム鎖が好ましい。
ｎは１〜２０であり、２〜１５が好ましく、３〜１２がさらに好ましい。ｎが大きい方が気泡モルタルスラリーの流動性に優れる傾向にあり、ｎが小さい方が気泡安定性に優れる傾向がある。ｎが上記の範囲であると、流動性と気泡安定性の両方に優れる。
特に、ｎが１〜５である（Ａ１）成分と、ｎが６以上である（Ａ２）成分を併用すると、流動性と気泡安定性の両方をバランス良く向上させることができる点で特に好ましい。（Ａ１）成分のｎは２〜４がより好ましい。（Ａ２）成分のｎは６〜２０がより好ましい。（Ａ１）成分と（Ａ２）成分とを併用する場合、両者の合計に対して、（Ａ１）成分が１〜５０質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。
In the formula (I), R 3 O is an oxyalkylene group having 2 to 5 carbon atoms, n represents represents an average repeating number of R 3 O.
When n is 2 or more, the plurality of (R 3 O) may be the same as or different from each other.
R 3 O is preferably an oxyethylene group (hereinafter also referred to as EO) or an oxypropylene group (hereinafter also referred to as PO). When n is 2 or more, the oxyalkylene chain represented by (R 3 O) n is preferably an EO chain consisting only of EO, or a block chain or a random chain consisting of EO and PO.
n is 1 to 20, preferably 2 to 15, and more preferably 3 to 12. A larger n tends to be excellent in the fluidity of the aerated mortar slurry, and a smaller n tends to be excellent in the bubble stability. When n is in the above range, both fluidity and cell stability are excellent.
In particular, the combination of the component (A1) in which n is 1 to 5 and the component (A2) in which n is 6 or more is particularly preferable in that both fluidity and cell stability can be improved in a well-balanced manner. The n of the component (A1) is more preferably 2 to 4. As for n of a component (A2), 6-20 are more preferable. When using (A1) component and (A2) component together, it is preferable that a (A1) component is 1-50 mass% with respect to the sum total of both, and 10-30 mass% is more preferable.
式（Ｉ）において、Ｍは対イオンである。対イオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウム、プロトン化したアミン等が挙げられる。特に、アルカリ金属イオンが好ましい。
前記対イオンとなり得るアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
前記対イオンになり得るアミンとしては、第一級〜第三級アミン（モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミンなど）、アルカノールアミン（モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなど）が挙げられる。
In formula (I), M is a counter ion. As the counter ion, alkali metal ions, ammonium, protonated amines and the like can be mentioned. In particular, alkali metal ions are preferred.
Examples of the alkali metal which can be the counter ion include sodium and potassium.
Examples of the amine which can be the counter ion include primary to tertiary amines (monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine and the like) and alkanolamines (monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and the like).
（Ａ）成分は、炭素数が８〜２２である第二級アルコールにアルキレンオキシドを付加したアルコールアルコキシレートを、硫酸エステル化したのち中和して得られる化合物である。（Ａ）成分は、常法により製造してもよいし、市販品を用いてもよい。 The component (A) is a compound obtained by sulfuric acid esterification and neutralization of an alcohol alkoxylate obtained by adding an alkylene oxide to a secondary alcohol having 8 to 22 carbon atoms. Component (A) may be produced by a conventional method, or a commercially available product may be used.
（Ａ）成分は、下記の数式（Ｓ）で求められるナロー率が４０〜８０質量％であることが好ましく、５０〜７０質量％がより好ましい。ナロー率が高いほど、オキシアルキレン基（Ｒ３Ｏ）の繰り返し数（ｎ）の分布が狭いことを意味する。
（Ａ）成分のナロー率が、上記範囲内であると流動性と気泡安定性の両方をバランス良く向上させる効果に優れる。
The component (A) preferably has a narrow ratio of 40 to 80% by mass, more preferably 50 to 70% by mass, as determined by the following formula (S). The higher the narrow ratio, the narrower the distribution of the number (n) of repeating oxyalkylene groups (R 3 O).
When the narrow ratio of the component (A) is in the above range, the effect of improving both the fluidity and the cell stability in a well-balanced manner is excellent.
式（Ｓ）において、ｉはオキシアルキレン基（Ｒ３Ｏ）の繰り返し数（ｎ）を表す。Ｓｍａｘは、（Ａ）成分中に最も多く存在する化合物におけるオキシアルキレン基の繰り返し数を表す。Ｙｉは（Ａ）成分中に存在する、オキシアルキレン基の付加モル数がｉである化合物の（Ａ）成分全体に対する割合（単位：質量％）を表す。
（Ａ）成分のナロー率は公知の方法で制御できる。例えば（Ａ）成分の製造方法によって制御できる。
（Ａ）成分として、上式（Ｉ）で表される化合物の２種以上の混合物を用いる場合、（Ａ）成分のナロー率は混合物における値である。
In formula (S), i represents the number (n) of repeating of the oxyalkylene group (R 3 O). Smax represents the number of repetitions of the oxyalkylene group in the compound most frequently present in the component (A). Yi represents the ratio (unit: mass%) to the whole (A) component of the compound in which the addition mole number of the oxyalkylene group present in the (A) component is i.
The narrowing ratio of the component (A) can be controlled by a known method. For example, it can control by the manufacturing method of (A) component.
When a mixture of two or more of the compounds represented by the above formula (I) is used as the component (A), the narrowing ratio of the component (A) is a value in the mixture.
発泡液中の（Ａ）成分の含有量は０．１〜０．７質量％であることが好ましく、０.２〜０．５質量％がより好ましく、０．３５〜０．４５質量％がさらに好ましい。（Ａ）成分の含有量が上記範囲の上限値以下であると泡立ち性に優れ、気泡が充分に形成される。上記範囲の下限値以上であると流動性および気泡安定性に優れる。
起泡剤が水溶液である場合、起泡剤の液安定性に優れ、保存中に白濁や固化が生じ難い点で、起泡剤中の（Ａ）成分の含有量は５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましい。下限値は特に限定されないが、起泡剤の保管や輸送のコストを低減するうえで、３質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましく、１０質量％以上がさらに好ましい。
It is preferable that content of (A) component in a foaming liquid is 0.1-0.7 mass%, 0.2-0.5 mass% is more preferable, 0.35-0.45 mass% More preferable. When the content of the component (A) is less than or equal to the upper limit of the above range, the foamability is excellent, and air bubbles are sufficiently formed. It is excellent in flowability and bubble stability as it is more than the lower limit of the above-mentioned range.
When the foaming agent is an aqueous solution, the content of the component (A) in the foaming agent is preferably 50% by mass or less, because the solution stability of the foaming agent is excellent and it is difficult for white turbidity or solidification during storage. 40 mass% or less is more preferable, and 35 mass% or less is more preferable. Although a lower limit is not specifically limited, In order to reduce the cost of storage and transport of a foaming agent, 3 mass% or more is preferable, 5 mass% or more is more preferable, and 10 mass% or more is more preferable.
＜（Ｂ）成分＞
起泡剤は、（Ａ）成分以外のアニオン界面活性剤（Ｂ）（（Ｂ）成分）を含有してもよい。（Ｂ）成分は、公知のアニオン界面活性剤を用いることができる。具体例としては以下の化合物が挙げられる。
（Ｂ１）成分：高級アルコール硫酸エステル塩（ＡＳ）。
（Ｂ２）成分：高級第一級アルコールアルコキシレート硫酸エステル塩（一級ＡＥＳ）。
（Ｂ３）成分：アルカンスルホン酸塩（ＳＡＳ）。
（Ｂ４）成分：α−オレフィンスルホン酸塩（ＡＯＳ）。
塩を形成する対イオンとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウム、プロトン化したアミン等が挙げられる。対イオンとなり得るアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。対イオンになり得るアミンとしては、第一級〜第３級アミン（モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミンなど）、アルカノールアミン（モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなど）が挙げられる。
<(B) component>
The foaming agent may contain an anionic surfactant (B) (component (B)) other than the component (A). A well-known anionic surfactant can be used for (B) component. Specific examples include the following compounds.
(B1) component: higher alcohol sulfuric acid ester salt (AS).
(B2) component: Higher primary alcohol alkoxylate sulfuric ester salt (primary AES).
(B3) component: alkane sulfonate (SAS).
Component (B4): α-olefin sulfonate (AOS).
As a counter ion which forms a salt, an alkali metal ion, ammonium, a protonated amine etc. are mentioned. Examples of alkali metals that can be counterions include sodium and potassium. Examples of amines which can be counterions include primary to tertiary amines (monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine and the like) and alkanolamines (monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and the like).
（Ｂ１）成分の炭素数は８〜２０であり、１０〜１６が好ましい。
（Ｂ２）成分において、高級第一級アルコールの炭素数は８〜２０であり、１０〜１６が好ましい。オキシアルキレン基の平均繰り返し数は１〜１０が好ましく、１〜５が好ましい。オキシアルキレン基の炭素数２〜５であり、少なくともオキシエチレン基を含むことが好ましい。
（Ｂ３）成分の炭素数は８〜２０が好ましく、１０〜１６がより好ましい。二級アルカンスルホン酸塩がより好ましい。
（Ｂ４）成分の炭素数は８〜２０が好ましく、１０〜１６がより好ましい。
Carbon number of a component (B1) is 8-20, and 10-16 are preferable.
In the component (B2), the carbon number of the higher primary alcohol is 8 to 20, preferably 10 to 16. 1-10 are preferable and, as for the average repeating number of an oxyalkylene group, 1-5 are preferable. It is preferable that it is C2-C5 of an oxyalkylene group, and it contains an oxyethylene group at least.
8-20 are preferable and, as for carbon number of a component (B3), 10-16 are more preferable. Secondary alkane sulfonates are more preferred.
8-20 are preferable and, as for carbon number of (B4) component, 10-16 are more preferable.
（Ｂ）成分は、常法により製造してもよいし、市販品を用いてもよい。
（Ｂ）成分は、１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
起泡剤または発泡液における（Ｂ）成分の含有量は、（Ｂ）／（Ａ）の質量比が０〜１．５の範囲が好ましく、０〜１がより好ましく、０．２〜０．５がさらに好ましい。
（Ｂ）成分の含有量が上記範囲の下限値以上であると気泡安定性に優れる。上記範囲の上限値以下であると気泡モルタルスラリーの流動性に優れる。
Component (B) may be produced by a conventional method, or a commercially available product may be used.
As the component (B), one type may be used, or two or more types may be used in combination.
The mass ratio of (B) / (A) of the content of the component (B) in the foaming agent or the foaming liquid is preferably in the range of 0 to 1.5, more preferably 0 to 1, and 0.2 to 0. 5 is more preferred.
When the content of the component (B) is at least the lower limit value of the above range, the cell stability is excellent. It is excellent in the fluidity of aerated mortar slurry as it is below the upper limit of the above-mentioned range.
＜高級アルコール＞
起泡剤は、高級アルコールを含有してもよい。高級アルコールは炭素数８〜２０の脂肪族アルコールであり、炭素数１２〜１６の脂肪族アルコールが好ましい。脂肪族アルコールは直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよいが、直鎖状が好ましい。
具体例としては、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、オクテニルアルコール、デセニルアルコール、ドデセニルアルコール、トリデセニルアルコール、ペンタデセニルアルコール、オレイルアルコール、ガドレイルアルコール、リノレイルアルコール、エチルシクロヘキシルアルコール、プロピルシクロヘキシルアルコール、オクチルシクロヘキシルアルコール及びノニルシクロヘキシルアルコール等が挙げられる。特に、気泡安定性に優れる点でラウリルアルコールがより好ましい。
<Higher alcohol>
The foaming agent may contain higher alcohol. The higher alcohol is a C 8-20 aliphatic alcohol, preferably a C 12-16 aliphatic alcohol. The aliphatic alcohol may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear.
Specific examples include octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, nonadecyl alcohol, octenyl alcohol, decenyl alcohol And dodecenyl alcohol, tridecenyl alcohol, pentadecenyl alcohol, oleyl alcohol, gadoleyl alcohol, linoleyl alcohol, ethylcyclohexyl alcohol, propylcyclohexyl alcohol, octylcyclohexyl alcohol, nonylcyclohexyl alcohol and the like. In particular, lauryl alcohol is more preferable in terms of excellent cell stability.
高級アルコールは、１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
起泡剤または発泡液における高級アルコールの含有量は、高級アルコール／（Ａ）の質量比が０〜０．１の範囲が好ましく、０．０２〜０．０７がより好ましく、０．０３〜０．０５がさらに好ましい。
高級アルコールの含有量が上記範囲の下限値以上であると気泡安定性に優れる。上記範囲の上限値以下であると、発泡液の泡立ち性に優れ、気泡モルタルスラリーの流動性にも優れる。
The higher alcohol may be used alone or in combination of two or more.
The mass ratio of the higher alcohol / (A) is preferably in the range of 0 to 0.1, more preferably 0.02 to 0.07, and the content of the higher alcohol in the foaming agent or the foaming liquid is more preferably 0.03 to 0. .05 is more preferred.
When the content of the higher alcohol is at least the lower limit value of the above range, the foam stability is excellent. It is excellent in the foaming property of a foaming liquid as it is below the upper limit of the said range, and excellent also in the fluidity | liquidity of aeration mortar slurry.
＜溶剤＞
起泡剤は、溶剤（炭素数８〜２０の脂肪族アルコールを除く。）を含有してもよい。溶剤は起泡性を阻害しないものであって水に溶解しやすい有機溶剤であれば制限なく使用できる。
例えばエチレングリコールエーテル（メチルグリコール、エチルグリコール、ｎ−プロピルグリコール、ｎ−ブチルグリコール、イソブチルグリコール及びフェニルグリコール等）、ジエチレングリコールエーテル（ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びブチルジグリコール等）、オキシエチレン基の平均繰り返し数が３〜１０のポリオキシエチレン低級アルキルモノエーテル（ポリオキシエチレン（３モル）モノメチルエーテル等）、分子量が５００以下のジオール（エチレングリコール、ジエチレングリコール及びポリエチレングリコール等）等のグリコール系溶剤が挙げられる。
特に起泡性の点で、エチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールエーテルが好ましく、ブチルジグリコールがより好ましい。
<Solvent>
The foaming agent may contain a solvent (except for aliphatic alcohols having 8 to 20 carbon atoms). The solvent can be used without limitation as long as it is an organic solvent which does not inhibit the foamability and is easily dissolved in water.
For example, average repetition number of ethylene glycol ether (methyl glycol, ethyl glycol, n-propyl glycol, n-butyl glycol, isobutyl glycol and phenyl glycol etc.), diethylene glycol ether (diethylene glycol monoethyl ether and butyl diglycol etc.), oxyethylene group And glycol-based solvents such as polyoxyethylene lower alkyl monoethers (polyoxyethylene (3 mol) monomethyl ether etc.) of 3 to 10 and diols with a molecular weight of 500 or less (ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol etc.).
In particular, ethylene glycol ether and diethylene glycol ether are preferred, and butyl diglycol is more preferred, from the viewpoint of foamability.
溶剤は１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
起泡剤または発泡液における溶剤の含有量は、溶剤／（Ａ）の質量比が０〜３．０の範囲が好ましく、１〜２．０がより好ましく、１．２〜１．５がさらに好ましい。
溶剤の含有量が上記範囲の下限値以上であると、発泡液の泡立ち性に優れる。また起泡剤の液安定の向上効果に優れる。上記範囲の上限値以下であるとコスト抑制の点で好ましい。
The solvent may be used alone or in combination of two or more.
The solvent / (A) mass ratio is preferably in the range of 0 to 3.0, more preferably 1 to 2.0, and still more preferably 1.2 to 1.5. preferable.
When the content of the solvent is at least the lower limit value of the above range, the foaming property of the foaming liquid is excellent. Moreover, it is excellent in the improvement effect of the liquid stability of a foaming agent. It is preferable in the point of cost suppression as it is below the upper limit of the said range.
＜他の任意成分＞
起泡剤は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、高級アルコール、溶剤および水以外に、必要に応じて他の任意成分を含んでもよい。
他の任意成分は起泡性を阻害しないものであって水に溶解しやすい成分が用いられる。例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等が挙げられる。
起泡剤または発泡液における他の任意成分の含有量は、（他の任意成分の合計）／（Ａ）の質量比が０〜０．１の範囲が好ましく、０〜０．０７がより好ましく、０〜０．０５がさらに好ましい。
<Other optional components>
The foaming agent may contain other optional components as required, in addition to the component (A), the component (B), the higher alcohol, the solvent and water.
Another optional ingredient is one which does not inhibit the foamability and which is easily dissolved in water. For example, polyethylene glycol (PEG) and the like can be mentioned.
The mass ratio of (total of other optional components) / (A) is preferably in the range of 0 to 0.1, more preferably 0 to 0.07, as the content of the other optional components in the foaming agent or the foaming liquid And 0 to 0.05 are more preferable.
＜水硬性スラリー＞
気泡モルタルの製造に用いられる水硬性スラリーは、公知のものを使用できる。
水硬性スラリーは、水硬性粉体と水を含有する。水硬性粉体は、水和反応により硬化する粉体であり、例えばセメント、石膏等が挙げられる。セメントとしては、普通ポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸セメント等が挙げられる。
水硬性スラリーは、水硬性粉体および水のほかに、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、石粉（炭酸カルシウム粉末）等の混和材；ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等の減水剤等、公知の添加剤を含むことができる。
<Hydraulic slurry>
The hydraulic slurry used for manufacture of foam | bubble mortar can use a well-known thing.
The hydraulic slurry contains hydraulic powder and water. The hydraulic powder is a powder that hardens by hydration reaction, and examples thereof include cement and gypsum. Examples of cement include ordinary Portland cement, belite cement, medium heat cement, early strength cement, ultra early strength cement, sulfuric acid resistant cement and the like.
Hydraulic slurry includes hydraulic powder and water, as well as admixtures such as blast furnace slag, fly ash, silica fume, stone powder (calcium carbonate powder); AE water reducing agent, high performance water reducing agent, high performance AE water reducing agent, etc. A known additive such as a water reducing agent can be included.
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited by the following description.
（使用原料）
＜（Ａ）成分＞
二級ＡＥＳ（３ＥＯ）：タイポールＳＦＥＳ−３２６（商品名）、泰光油脂化学工業株式会社製、第二級アルコール（ＥＯ平均３モル付加）硫酸エステルナトリウム、第二級アルコールの炭素数は１２〜１４、ナロー率７８．５％。
二級ＡＥＳ（７ＥＯ）：タイポールＳＦＥＳ−７３３（商品名）、泰光油脂化学工業株式会社製、第二級アルコール（ＥＯ平均７モル付加）硫酸エステルナトリウム、第二級アルコールの炭素数は１２〜１４、ナロー率６７．８％。
二級ＡＥＳ（１２ＥＯ）：タイポールＳＦＥＳ−１２３３（商品名）、泰光油脂化学工業株式会社製、第二級アルコール（ＥＯ平均１２モル付加）硫酸エステルナトリウム、第二級アルコールの炭素数は１２〜１４、ナロー率５３．７％。
＜（Ｂ）成分＞
ＡＳ−ＴＥＡ：ラウリル硫酸トリエタノールアミン(泰光油脂化学工業株式会社製、商品名：タイポールＮＬＴ−４２)。
ＳＡＳ：二級アルカンスルホン酸ナトリウム（クラリアントジャパン株式会社製、商品名：ＨＯＳＴＡＰＵＲ）。
ＡＯＳ：α−オレフィンスルホン酸ナトリウム（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名：リポランＬＢ−４４０）。
一級ＡＥＳ（３ＥＯ）：シノリンＳＰＥ−１３５０（商品名）、新日本理化株式会社製、第一級アルコール（ＥＯ平均３モル付加）硫酸エステルナトリウム、第一級アルコールの炭素数は１２〜１４、ナロー率４０％。
＜その他の成分＞
［高級アルコール］
Ｃ１２ＯＨ：ラウリルアルコール（新日本理化株式会社製、商品名：コノール２０Ｐ）。
［溶剤］
Ｃ４Ｅ２：ブチルジグリコール（日本乳化剤株式会社製、商品名：ブチルジグリコール）。
(Raw material used)
<(A) component>
Secondary AES (3EO): Typol SFES-326 (trade name), manufactured by Taiko Yushi Chemical Co., Ltd., secondary alcohol (EO average 3 mol addition) sulfate ester sodium, carbon number of secondary alcohol is 12- 14, narrow rate 78.5%.
Secondary AES (7EO): Typol SFES-733 (trade name), manufactured by Taiko Yushi Chemical Industry Co., Ltd., secondary alcohol (EO average 7 mol addition) sulfate ester sodium, carbon number of secondary alcohol is 12- 14, narrow rate 67.8%.
Secondary AES (12 EO): Typol SFES-1233 (trade name), manufactured by Taiko Yushi Chemical Industry Co., Ltd., secondary alcohol (EO average 12 mol addition) sulfate ester sodium, carbon number of secondary alcohol is 12- 14, narrow rate 53.7%.
<(B) component>
AS-TEA: lauryl sulfate triethanolamine (manufactured by Taiko Yushi Chemical Co., Ltd., trade name: Taipol NLT-42).
SAS: secondary alkanesulfonic acid sodium (manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., trade name: HOSTAPUR).
AOS: sodium α-olefin sulfonate (manufactured by Lion Specialty Chemicals Inc., trade name: Liporan LB-440).
Primary AES (3EO): Sinoline SPE-1350 (trade name), Shin Nippon Rika Co., Ltd. Primary alcohol (EO average 3 mol addition) sodium sulfate ester, primary alcohol having 12 to 14 carbon atoms, narrow Rate 40%.
<Other ingredients>
[Higher alcohol]
C12 OH: lauryl alcohol (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., trade name: Konol 20P).
[solvent]
C4E2: butyl diglycol (manufactured by Japan Emulsifier Co., Ltd., trade name: butyl diglycol).
（実施例１〜１３、比較例１〜４）
＜起泡剤の調製＞
表１、２に示す組成に従い、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、高級アルコール、および溶剤を水に加え、混合して各例の起泡剤を調製した。（Ａ）成分のナロー率を表中に示す。
なお、表中の配合量は純分換算値である。また、表中に配合量が記載されていない成分は、配合されていない。水の含有量「バランス」は全成分の含有量の合計が１００質量％となるように加えられる残部を意味する。
各例で得られた起泡剤の液安定性を下記の方法で評価した。その結果を表中に示す。
(Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4)
<Preparation of a foaming agent>
According to the composition shown in Tables 1 and 2, the component (A), the component (B), the higher alcohol, and the solvent were added to water and mixed to prepare a foaming agent of each example. The narrowing ratio of the component (A) is shown in the table.
In addition, the compounding quantity in a table | surface is a pure part conversion value. Moreover, the component in which the compounding quantity is not described in the table is not mix | blended. The water content "balance" means the balance added so that the total content of all components is 100% by mass.
The liquid stability of the foaming agent obtained in each example was evaluated by the following method. The results are shown in the table.
＜起泡剤の液安定性の評価＞
起泡剤を−５℃の恒温槽内に静置して３日経過したときの状態変化を目視で観察した。
液状態に変化が見られない場合を〇、白濁または固化等の変化が生じた場合を×とした。
<Evaluation of liquid stability of foaming agent>
The foaming agent was allowed to stand in a thermostat at -5 [deg.] C., and the state change when 3 days passed was visually observed.
The case where no change was observed in the liquid state was evaluated as 場合, and the case where a change such as cloudiness or solidification occurred was evaluated as x.
＜気泡モルタルスラリーの調製＞
セメントペーストの材料は以下の通りである。
セメント：高炉セメントＢ種（住友大阪セメント株式会社製、密度３．０４ｇ／ｃｍ３）。
微粉末混和材：炭酸カルシウム微粉末（吉澤石灰工業株式会社製、密度２．６２ｇ／ｃｍ３、ブレーン値４，１１０ｃｍ２／ｇ）。
高性能減水剤：ポリティＸＹ−３００Ｍ（商品名、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）。
<Preparation of aerated mortar slurry>
The material of the cement paste is as follows.
Cement: Blast furnace cement type B (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., density 3.04 g / cm 3 ).
Fine powder admixture: Calcium carbonate fine powder (manufactured by Yoshizawa Lime Industry Co., Ltd., density 2.62 g / cm 3 , brane value 4,110 cm 2 / g).
High-performance water reducing agent: POLARIY XY-300M (trade name, manufactured by Lion Specialty Chemicals Inc.).
プレフォーム法により気泡モルタルスラリーを調製した。
練混ぜ水（水道水）２５０ｇ、高性能減水剤０．７７ｇ、セメント２４０ｇ、微粉末混和材２３５ｇを混合してセメントペースト０．４２Ｌを調製した。
これとは別に、各例で得た起泡剤を、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計の濃度が０．５質量％となるように水で希釈して発泡液とした。希釈倍率および発泡液の組成を表３、４に示す。
発泡装置として市販のフォーマーポンプを用い、発泡液を発泡倍率２０倍で発泡させて気泡群を得た。
セメントペースト０．４２Ｌに、気泡群０．５８Ｌを投入して混練することにより、気泡モルタルスラリーを得た。気泡モルタルスラリーの設計値は空気量５５体積％、比重０．７６である。
An aerated mortar slurry was prepared by a preform method.
250 g of the mixed water (tap water), 0.77 g of the high-performance water reducing agent, 240 g of cement, and 235 g of a fine powder admixture were mixed to prepare 0.42 L of cement paste.
Separately from this, the foaming agent obtained in each Example was diluted with water so that the total concentration of the (A) component and the (B) component would be 0.5% by mass, to obtain a foaming liquid. The dilution ratio and the composition of the foaming liquid are shown in Tables 3 and 4.
Using a commercially available foamer pump as a foaming apparatus, the foaming liquid was foamed at a foaming ratio of 20 times to obtain cells.
A bubble mortar slurry was obtained by adding 0.58 L of air bubbles to 0.42 L of cement paste and kneading. The design values of the aerated mortar slurry are an air volume of 55% by volume and a specific gravity of 0.76.
＜気泡モルタルスラリーの評価＞
［流動性の評価（フロー試験）］
水平に置いたアクリル板の上に、内径８０ｍｍ、高さ８０ｍｍのシリンダーを置く。このシリンダー内を混練直後の気泡モルタルスラリーで満たし、シリンダーを真上へ引き抜くと、気泡モルタルスラリーがアクリル板上に広がる。引き抜いてから１分後に、アクリル板上の気泡モルタルスラリーの直径を測定しフロー値とする。フロー値が大きいほど、気泡モルタルスラリーの流動性が高いことを示す。
ガス管中詰め工法での打設を想定し、下記の基準で評価した。結果を表中に示す。
（評価基準）
◎（流動性が非常に良好）：フロー値が３００ｍｍ以上。
○（流動性が良好）：フロー値が２６０ｍｍ以上、３００ｍｍ未満。
×（流動性が不良）：フロー値が２６０ｍｍ未満。
<Evaluation of aerated mortar slurry>
[Evaluation of liquidity (flow test)]
Place a cylinder with an inner diameter of 80 mm and a height of 80 mm on an acrylic plate placed horizontally. When the inside of the cylinder is filled with the aerated mortar slurry immediately after kneading, and the cylinder is pulled straight up, the aerated mortar slurry spreads on the acrylic plate. One minute after the extraction, the diameter of the aerated mortar slurry on the acrylic plate is measured to obtain a flow value. The larger the flow value, the higher the fluidity of the aerated mortar slurry.
Assuming the placement by gas pipe filling method, it was evaluated according to the following criteria. The results are shown in the table.
(Evaluation criteria)
◎ (very good flowability): the flow value is 300 mm or more.
○ (good flowability): The flow value is 260 mm or more and less than 300 mm.
X (poor flow): The flow value is less than 260 mm.
［気泡安定性の評価（生比重の測定）］
混練直後の気泡モルタルスラリーの表面部分を、内容量１００ｍＬの容器に充填して質量を測定する。下記式より生比重を算出する。生比重の値が、気泡モルタルスラリーの比重の設計値に近いほど気泡安定性が高いことを意味する。
生比重＝（測定した質量（ｇ））／（容器の容量（ｍＬ））
本例において、気泡モルタルスラリーの比重の設計値は０．７６であるため、下記の基準で評価した。結果を表中に示す。
（評価基準）
◎（気泡安定性が非常に良好）：生比重が０．７１以上、０．８１以下。
○（気泡安定性が良好）：生比重が０．８１超、０．８６以下、または０．６６以上、０．７１未満。
×（気泡安定性が不良）：生比重が０．６６未満、または０．８６超。
[Evaluation of bubble stability (measurement of raw specific gravity)]
The surface portion of the aerated mortar slurry immediately after kneading is filled in a container having an inner volume of 100 mL and the mass is measured. The raw specific gravity is calculated from the following equation. As the value of the green specific gravity is closer to the design value of the specific gravity of the aerated mortar slurry, it means that the cell stability is higher.
Raw specific gravity = (measured mass (g)) / (container volume (mL))
In this example, since the design value of the specific gravity of the aerated mortar slurry is 0.76, it was evaluated based on the following criteria. The results are shown in the table.
(Evaluation criteria)
◎ (very good bubble stability): Raw specific gravity is 0.71 or more and 0.81 or less.
○ (good bubble stability): Raw specific gravity is more than 0.81, 0.86 or less, or 0.66 or more, less than 0.71.
X (poor cell stability): Raw specific gravity is less than 0.66 or more than 0.86.
表３、４の結果に示されるように、起泡剤が（Ａ）成分を含有する実施例１〜１３は、気泡モルタルスラリーの流動性に優れ、気泡安定性も良好である。
一方、起泡剤が（Ａ）成分を含有しない比較例１〜４は、気泡モルタルスラリーの流動性が劣っていた。
また、表１、２の結果より、起泡剤が水溶液である場合、（Ａ）成分を含有する実施例１〜１３は、（Ａ）成分を含有しない比較例１〜４と比較して、液安定性が良好であった。
As shown in the results of Tables 3 and 4, in Examples 1 to 13 in which the foaming agent contains the component (A), the fluidity of the foam mortar slurry is excellent and the foam stability is also good.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4 in which the foaming agent does not contain the component (A), the fluidity of the aerated mortar slurry was inferior.
Further, from the results of Tables 1 and 2, when the foaming agent is an aqueous solution, Examples 1 to 13 containing the component (A) are compared with Comparative Examples 1 to 4 not containing the component (A), The solution stability was good.
Claims (4)
前記気泡群と水硬性スラリーとを混合して気泡モルタルスラリーを得る工程と、
前記気泡モルタルスラリーを硬化する工程を有する、気泡モルタルの製造方法。
Mixing the cells with the hydraulic slurry to obtain a foam mortar slurry;
A method for producing a foam mortar, comprising the step of curing the foam mortar slurry.
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