JP2020128308A - Dispersant for pc grout, composition for pc grout, and pc grout material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土木分野、建築分野等で使用される、ＰＣグラウト用分散剤、このＰＣグラウト用分散剤を用いるＰＣグラウト組成物及びこのＰＣグラウト組成物を用いるＰＣグラウト材に関する。更に詳細には、プレストレストコンクリート構造物（ＰＣ構造物）に使用される、優れた流動性と長い可使時間を有し、低温環境下においても硬化不良を抑制し、優れた強度を発現するＰＣグラウト用分散剤、ＰＣグラウト組成物及びＰＣグラウト材に関する。 The present invention relates to a dispersant for PC grout, a PC grout composition using the dispersant for PC grout, and a PC grout material using the PC grout composition, which are used in the fields of civil engineering, construction and the like. More specifically, PC used for a prestressed concrete structure (PC structure), which has excellent fluidity and long pot life, suppresses curing failure even in a low temperature environment, and exhibits excellent strength. The present invention relates to a grout dispersant, a PC grout composition, and a PC grout material.
道路や鉄道の橋梁等にプレストレストコンクリート（ＰＣ）が使用されている。プレストレストコンクリート（ＰＣ）は、高張力に耐えうるＰＣ鋼材を使用して、コンクリートに圧縮応力を与え、鉄筋コンクリートと比べても優れた曲げ耐力を有するものである。このようなプレストレストコンクリート（ＰＣ）の製造方法には、予めＰＣ鋼材を緊張したままコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後に緊張を解放してコンクリートに圧縮応力を導入するプレテンション方式と、パイプ状のシース管を配置した後、コンクリートを打設し、コンクリートの硬化後にシース管内にＰＣ鋼材を配置し、ＰＣ鋼材を緊張させてコンクリートに圧縮応力を導入するポストテンション方式がある。 Prestressed concrete (PC) is used for roads and railway bridges. Prestressed concrete (PC) uses a PC steel material capable of withstanding high tension to give a compressive stress to the concrete and has a bending strength superior to that of reinforced concrete. Such a prestressed concrete (PC) manufacturing method includes a pretensioning method of placing concrete while tensioning a PC steel material in advance, releasing tension after hardening of the concrete and introducing compressive stress into the concrete, and a pipe. There is a post-tension system in which concrete-shaped sheath pipe is placed, concrete is poured, PC steel is placed in the sheath pipe after hardening of the concrete, and the PC steel is tensioned to introduce compressive stress into the concrete.
高架道路や橋梁等にプレストレストコンクリート（ＰＣ）を使用する場合、施工現場でＰＣ鋼材を自由な形に配置することができるので、通常、ポストテンション方式が採用される。ポストテンション方式のプレストレストコンクリート（ＰＣ）では、ＰＣ鋼材とコンクリートとの一体化を図る目的、及びＰＣ鋼材が腐食等により損傷することを防止するためにシース管内にグラウト材が注入される。しかしながら、従来の技術や施工方法では、グラウト材の注入時に空気が抜けなかったり、シース管が閉塞していたりするなど様々な原因によりＰＣ鋼材の周囲にグラウト材が注入されていない未充填部分が発生することがあった。 When prestressed concrete (PC) is used for elevated roads, bridges, etc., the post-tension method is usually adopted because the PC steel material can be arranged freely in the construction site. In post-tensioning prestressed concrete (PC), a grout material is injected into the sheath pipe for the purpose of integrating the PC steel material and the concrete and for preventing the PC steel material from being damaged by corrosion or the like. However, in the conventional techniques and construction methods, unfilled parts where the grout material is not injected around the PC steel material are caused by various reasons such as air not being released when the grout material is injected and the sheath tube being blocked. It happened.
特に、高架道路のＰＣ桁では、引張応力が作用する箇所が端部と中央部で相異するので、シース管が上下に蛇行し、一度に、未充填部のないようにグラウト材を注入することが困難であった。 In particular, in PC girders on elevated roads, the places where tensile stress acts are different between the end and the center, so the sheath tube meanders up and down, and grout material is injected at once so that there are no unfilled parts. Was difficult.
高架道路では、冬季に凍結防止剤として、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等が散布されるため、これらが雨水とともに、シース管内のグラウト材の未充填部分に進入し、ＰＣ鋼材が腐食し、破断するおそれがあり、高架道路等のプレストレストコンクリート構造物の耐荷性能、耐久性の低下が懸念されている。 On elevated roads, sodium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, etc. are sprayed as antifreezing agents in winter, so these enter the unfilled portion of grout material in the sheath tube along with rainwater, corroding PC steel material, There is a risk of breakage, and there is concern that the load-bearing performance and durability of prestressed concrete structures such as elevated roads may deteriorate.
このようなプレストレストコンクリート（ＰＣ）におけるＰＣ鋼材の腐食を防止し、ＰＣ鋼材の耐久性を向上させるために、既設のプレストレストコンクリート構造物のＰＣ鋼材の腐食が進行していない状態のうちに、シース管内にグラウトを再注入することが行われてきた。 In order to prevent the corrosion of the PC steel material in such a prestressed concrete (PC) and improve the durability of the PC steel material, the sheath of the existing prestressed concrete structure is in a state where the corrosion of the PC steel material is not progressing. Reinjection of grout into the tube has been performed.
プレストレストコンクリート構造物のグラウトの未充填部分にグラウトを再注入する際、ＰＣ鋼材の腐食を防止するために、腐食防止剤として、亜硝酸塩を含有するグラウトを使用することが提案されている（特許文献１、特許文献２）。また、腐食防止剤として、亜硝酸塩を含有し、塩化物イオン固定化剤としてポルトランドセメント中にＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３を含有する粉末が混和されたグラウトを使用することが提案されている（特許文献３）。 It has been proposed to use a nitrite-containing grout as a corrosion inhibitor in order to prevent corrosion of the PC steel when the grout is re-injected into the unfilled part of the grout of the prestressed concrete structure (patent). Reference 1, Patent Reference 2). Further, it has been proposed to use a grout containing a nitrite as a corrosion inhibitor and a powder containing CaO·2Al 2 O 3 in Portland cement as a chloride ion fixing agent (Patent Reference 3).
既設プレストレストコンクリート構造物におけるシース管内のグラウトの未充填部分にグラウト材を再注入するに当たり、狭い隙間に充填するため、グラウト材は流動性に優れることが必要である。また、近年、プレストレストコンクリート構造物が長大化し、１日におけるグラウトの再注入作業は、多箇所の未充填部分に少量づつグラウトを再注入するため、長い可使時間（流動性が保持される時間）が必要となっている。 When the grout material is re-injected into the unfilled part of the grout in the sheath pipe in the existing prestressed concrete structure, the grout material is filled in a narrow gap, so that the grout material needs to have excellent fluidity. In addition, in recent years, prestressed concrete structures have become large, and the re-injection work of grout in one day re-injects the grout little by little into many unfilled parts, so that a long pot life (time during which fluidity is maintained) ) Is required.
優れた流動性と長い可使時間を得るために、分散剤を含有するグラウト組成物が検討されている。しかしながら、長い可使時間が得られるポリカルボン酸系分散剤を使用しても、強度のバラツキが大きかったり、初期分散性が不足し、低温環境下において、水和反応が遅延するため硬化不良が発生し、十分な圧縮強度が確保できないという問題がある。 Grout compositions containing dispersants have been investigated in order to obtain good flowability and long pot life. However, even when a polycarboxylic acid-based dispersant capable of obtaining a long pot life is used, there is a large variation in strength, the initial dispersibility is insufficient, and the hydration reaction is delayed in a low temperature environment, resulting in poor curing. However, there is a problem that sufficient compression strength cannot be secured.
本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、強度のバラツキが少なく、初期分散性に優れ、長い可使時間が得られ、低温環境下でも硬化不良が発生せず、十分な圧縮強度を確保することのできる、ＰＣグラウト用分散剤、ＰＣグラウト組成物及びＰＣグラウト材を提供することである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to reduce variations in strength, to provide excellent initial dispersibility, to obtain a long pot life, to prevent curing defects even in a low temperature environment, and to provide sufficient compressive strength. Disclosed is a dispersant for PC grout, a PC grout composition and a PC grout material which can be secured.
本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の成分を有するＰＣグラウト用分散剤が好適であることを見出した。本発明によれば、以下のＰＣグラウト用分散剤、ＰＣグラウト組成物及びＰＣグラウト材が提供される。 As a result of research to solve the above problems, the present inventors have found that a dispersant for PC grout having a specific component is suitable. According to the present invention, the following PC grout dispersant, PC grout composition and PC grout material are provided.
［１］ 下記共重合体（Ａ）を含有するＰＣグラウト用分散剤。
共重合体（Ａ）：構成単位（１）及び構成単位（２）を含むポリカルボン酸系共重合体
構成単位（１）：下記の式（１）で示される単量体から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
構成単位（２）：（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
Copolymer (A): Polycarboxylic acid-based copolymer containing structural unit (1) and structural unit (2) Structural unit (1): One selected from monomers represented by the following formula (1) Or a structural unit formed of two or more structural units (2): a structural unit formed of one or more selected from (meth)acrylic acid and/or a salt thereof.
［２］ 前記共重合体（Ａ）は、全構成単位中に、構成単位（１）を７０〜８５質量％、構成単位（２）を１５〜３０質量％の割合で含む前記［１］に記載のＰＣグラウト用分散剤。 [2] The copolymer (A) has the composition unit (1) in an amount of 70 to 85% by mass and the composition unit (2) in a proportion of 15 to 30% by mass in all the constituent units. A dispersant for the described PC grout.
［３］ 前記共重合体（Ａ）は、更に下記の構成単位（３）を含む前記［１］又は［２］に記載のＰＣグラウト用分散剤。
構成単位（３）：アルキル基の炭素数が１〜４である（ヒドロキシ）アルキル（メタ）アクリレートから選ばれる一種または二種以上から形成される構成単位
[3] The dispersant for PC grout according to the above [1] or [2], wherein the copolymer (A) further contains the following structural unit (3).
Structural unit (3): a structural unit formed of one or more selected from (hydroxy)alkyl(meth)acrylates in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms.
［４］ 前記共重合体（Ａ）は、全構成単位中に、構成単位（１）を７５〜８４質量％、構成単位（２）を１５〜２４質量％及び構成単位（３）を０．５〜３質量％の割合で含む前記［３］に記載のＰＣグラウト用分散剤。 [4] The copolymer (A) contains the structural unit (1) in an amount of 75 to 84% by mass, the structural unit (2) in an amount of 15 to 24% by mass, and the structural unit (3) in an amount of 0. The dispersant for PC grout according to the above [3], which is contained in a proportion of 5 to 3 mass %.
［５］ 前記共重合体（Ａ）の質量平均分子量は、２００００〜１０００００である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のＰＣグラウト用分散剤。 [5] The dispersant for PC grout according to any one of the above [1] to [4], wherein the copolymer (A) has a mass average molecular weight of 20,000 to 100,000.
［６］ 前記共重合体（Ａ）の質量平均分子量は、２５０００〜４００００である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のＰＣグラウト用分散剤。 [6] The dispersant for PC grout according to any of [1] to [4], wherein the copolymer (A) has a mass average molecular weight of 25,000 to 40,000.
［７］ 前記構成単位（１）におけるｎは、３５〜１５０である前記［１］〜［６］のいずれかに記載のＰＣグラウト用分散剤。 [7] The dispersant for PC grout according to any one of [1] to [6], wherein n in the structural unit (1) is 35 to 150.
［８］ 前記構成単位（１）におけるｎは、５０〜１００である前記［１］〜［６］のいずれかに記載のＰＣグラウト用分散剤。 [8] The dispersant for PC grout according to any one of [1] to [6], wherein n in the structural unit (1) is 50 to 100.
［９］ 前記構成単位（１）におけるｎは、６０〜９５である前記［１］〜［６］のいずれかに記載のＰＣグラウト用分散剤。 [9] The dispersant for PC grout according to any one of [1] to [6], wherein n in the structural unit (1) is 60 to 95.
［１０］ 前記構成単位（１）における前記オキシアルキレン基全体の９５ｍｏｌ％以上がオキシエチレン基である前記［１］〜［９］のいずれかに記載のＰＣグラウト用分散剤。 [10] The dispersant for PC grout according to any one of the above [1] to [9], wherein 95 mol% or more of all the oxyalkylene groups in the structural unit (1) are oxyethylene groups.
［１１］ 下記の結合材、下記のグラウト用分散剤、有機発泡剤及び増粘剤を含有するＰＣグラウト組成物。
結合材：セメント及び、高炉スラグ微粉末を有する混和材を含有する結合材
グラウト用分散剤：下記共重合体（Ａ）を含有するグラウト用分散剤
共重合体（Ａ）：構成単位（１）及び構成単位（２）を含むポリカルボン酸系共重合体
構成単位（１）：下記の式（１）で示される単量体から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
構成単位（２）：（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
Binder: Binder containing cement and admixture having fine powder of blast furnace slag Dispersant for grout: Dispersant for grout containing the following copolymer (A) Copolymer (A): Structural unit (1) And a polycarboxylic acid-based copolymer containing the structural unit (2) Structural unit (1): structural unit formed from one or more selected from the monomers represented by the following formula (1): structural unit (2): a structural unit formed of one or more selected from (meth)acrylic acid and/or a salt thereof.
［１２］ 前記セメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント及び中庸熱ポルトランドセメントからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む前記［１１］に記載のＰＣグラウト組成物。 [12] The PC grout composition according to [11], wherein the cement contains at least one selected from the group consisting of ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, and moderate heat Portland cement.
［１３］ 前記セメントは、早強ポルトランドセメントを含む前記［１１］又は［１２］のいずれかに記載のＰＣグラウト組成物。 [13] The PC grout composition according to any of [11] or [12], wherein the cement contains early-strength Portland cement.
［１４］ 前記高炉スラグ微粉末のブレーン比表面積は、４０００〜１２０００ｃｍ２／ｇである前記［１１］〜［１３］のいずれかに記載のＰＣグラウト組成物。 [14] The PC grout composition according to any of [11] to [13], wherein the Blaine specific surface area of the blast furnace slag fine powder is 4000 to 12000 cm 2 /g.
［１５］ 前記混和材は、二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、無水石膏（ＣａＳＯ４）、フライアッシュ、シリカフューム及び石灰石微粉末からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む前記［１１］〜［１４］のいずれかに記載のＰＣグラウト組成物。 [15] The admixture contains at least one selected from the group consisting of gypsum dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O), anhydrous gypsum (CaSO 4 ), fly ash, silica fume, and limestone fine powder [11] to The PC grout composition according to any one of [14].
［１６］ 前記セメントを３０〜６０質量％、
前記高炉スラグ微粉末を３５〜６０質量％、
二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）及び無水石膏からなる群から選ばれる１種以上をＣａＳＯ４として１〜６質量％、並びに、
フライアッシュ、シリカフューム及び石灰石微粉末からなる群から選ばれる１種以上を２〜１５質量％、
含有する前記［１５］に記載のＰＣグラウト組成物。
[16] 30-60% by mass of the cement,
35-60 mass% of the blast furnace slag fine powder,
1-6% by mass of CaSO 4 as one or more selected from the group consisting of gypsum dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O) and anhydrous gypsum, and
2 to 15% by mass of one or more selected from the group consisting of fly ash, silica fume and limestone fine powder,
The PC grout composition according to the above [15], which comprises.
［１７］ 前記［１１］〜［１６］のいずれかに記載のＰＣグラウト組成物と水とを含有するＰＣグラウト材。 [17] A PC grout material containing the PC grout composition according to any one of [11] to [16] and water.
［１８］ 水結合材比は、３０〜５０％（質量比）である前記［１７］に記載のＰＣグラウト材。 [18] The PC grout material according to the above [17], wherein the water binder ratio is 30 to 50% (mass ratio).
本発明によれば、初期分散性に優れ、１０時間以上の可使時間が得られ、５℃の低温環境下でも、混練りした後、約２０時間後には硬化完了し、すなわち、硬化不良が発生しない。また、材齢７日後には、ＰＣグラウト材として必要な圧縮強度３０Ｎ／ｍｍ２を上回る圧縮強度を得ることのできるＰＣグラウト材が得られる。 According to the present invention, the initial dispersibility is excellent, a pot life of 10 hours or more is obtained, and even after a kneading at a low temperature environment of 5° C., curing is completed about 20 hours after the kneading, that is, curing failure occurs. Does not occur. Further, after 7 days of age, a PC grout material capable of obtaining a compressive strength exceeding 30 N/mm 2 required for the PC grout material is obtained.
以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられ得ることが理解されるべきである。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. Therefore, it should be understood that modifications and improvements can be appropriately made to the following embodiments based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. In the following examples and the like, unless otherwise stated,% means% by mass, and part means part by mass.
本発明の実施形態のＰＣグラウト用分散剤は、下記共重合体（Ａ）を含有するＰＣグラウト用分散剤である。 The dispersant for PC grout of the embodiment of the present invention is a dispersant for PC grout containing the following copolymer (A).
共重合体（Ａ）は、構成単位（１）と構成単位（２）を含むポリカルボン酸系共重合体である。 The copolymer (A) is a polycarboxylic acid-based copolymer containing the structural unit (1) and the structural unit (2).
先ず、構成単位（１）について説明する。構成単位（１）は、下記の式（１）で示される単量体から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位である。
式（１）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、同一又は異なる、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ４は、同一又は異なる、水素原子又は炭素数１〜２２の炭化水素基を表す。炭素数１〜２２の炭化水素基としては、例えば、炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、ベンゼン環を持つ炭素数６〜２２のアリール基等が挙げられる。本発明の効果をより一層発現する点で、水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基が好ましく、水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基が更に好ましい。 In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 represent the same or different hydrogen atom or methyl group. R 4 represents the same or different, a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 22 carbon atoms having a benzene ring. A hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, from the viewpoint of further exerting the effect of the present invention.
式（１）において、ｐは０〜５の整数であり、好ましくは０〜２の整数である。また、ｑは０又は１の整数である。 In the formula (1), p is an integer of 0 to 5, preferably 0 to 2. Further, q is an integer of 0 or 1.
式（１）において、Ａ１Ｏは炭素数２〜４のオキシアルキレン基であり、例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基などが挙げられる。Ａ１Ｏが２種類以上の場合は、ランダム付加体、ブロック付加体、交互付加体のいずれの形態であってもよい。共重合体の溶解性を考慮し、共重合体の水溶性を保つためには、式（１）において、オキシアルキレン基全体の５０ｍｏｌ％以上がオキシエチレン基であることが好ましく、９０ｍｏｌ％以上がオキシエチレン基であることがより好ましく、９５ｍｏｌ％以上がオキシエチレン基であることが更に好ましい。式（１）において、ｎはＡ１Ｏの平均付加モル数を表し、５〜３００の数であり、好ましくは１０〜２００の数であり、より好ましくは２０〜１８０の数であり、更に好ましくは４０〜１５０、最も好ましくは４０〜８０の数である。なお、ｎが５より小さい場合、分散性が劣るおそれがあり、ｎが３００より大きい場合、製造が困難である。 In formula (1), A 1 O is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and examples thereof include an oxyethylene group, an oxypropylene group, and an oxybutylene group. When there are two or more kinds of A 1 O, they may be in any form of a random adduct, a block adduct, and an alternating adduct. In order to maintain the water solubility of the copolymer in consideration of the solubility of the copolymer, in the formula (1), 50 mol% or more of the entire oxyalkylene group is preferably an oxyethylene group, and 90 mol% or more. An oxyethylene group is more preferable, and 95 mol% or more is further preferably an oxyethylene group. In the formula (1), n represents the average number of moles of A 1 O added, and is a number of 5 to 300, preferably a number of 10 to 200, more preferably a number of 20 to 180, and further preferably Is a number from 40 to 150, most preferably 40 to 80. When n is smaller than 5, dispersibility may be poor, and when n is larger than 300, manufacturing is difficult.
式（１）で示される単量体として、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレン（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ブトキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコール（ポリ）ブチレングリコールビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、（ポリ）エチレングリコールモノ（２−メチル−２−プロペニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（３−メチル−ブテニル）エーテル、ポリエチレン（ポリ）プロピレングリコールモノ（２−メチル−２−プロペニル）エーテル等が好ましい。構成単位（１）を形成する式（１）で示される単量体は１種又は２種以上使用してもよい。 As the monomer represented by the formula (1), polyethylene glycol mono(meth)acrylate, (poly)propylene(poly)ethylene glycol mono(meth)acrylate, methoxy polyethylene glycol(meth)acrylate, methoxy(poly)ethylene(poly) ) Propylene glycol mono(meth)acrylate, butoxy(poly)ethylene glycol mono(meth)acrylate, (poly)ethylene glycol (poly)butylene glycol vinyl ether, polyethylene glycol monoallyl ether, (poly)ethylene glycol mono(2-methyl-) 2-Propenyl) ether, polyethylene glycol mono(3-methyl-butenyl) ether, polyethylene (poly)propylene glycol mono(2-methyl-2-propenyl) ether and the like are preferable. The monomer represented by the formula (1) forming the structural unit (1) may be used alone or in combination of two or more.
次に、構成単位（２）について説明する。構成単位（２）は、不飽和カルボン酸及び／又はその塩から形成される構成単位である。構成単位（２）を形成する不飽和カルボン酸及び／又はその塩としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸、フマル酸及びこれらの塩などが挙げられる。塩としては、特に制限するものではないが、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等のアミン塩などが挙げられる。なかでもナトリウム塩とカルシウム塩が好ましい。 Next, the structural unit (2) will be described. The structural unit (2) is a structural unit formed from an unsaturated carboxylic acid and/or its salt. Examples of the unsaturated carboxylic acid and/or salt thereof forming the structural unit (2) include (meth)acrylic acid, crotonic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid, fumaric acid and salts thereof. Is mentioned. The salt is not particularly limited, but examples thereof include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, ammonium salt, diethanolamine salt, triethanolamine salt and the like. Examples thereof include amine salts. Among them, sodium salt and calcium salt are preferable.
構成単位（２）を形成する不飽和カルボン酸及び／又はその塩としては、全不飽和カルボン酸及び／又はその塩の全体の内８０〜１００モル％が（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上であり、全不飽和カルボン酸及び／又はその塩の全体の内９０〜１００モル％が（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上であるのが好ましく、全不飽和カルボン酸及び／又はその塩の全体の内９５〜１００モル％が（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上であるのが更に好ましい。 As the unsaturated carboxylic acid and/or its salt forming the structural unit (2), 80 to 100 mol% of the total unsaturated carboxylic acid and/or its salt is (meth)acrylic acid and/or its salt. One or more selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and/or a salt thereof, and 90 to 100 mol% of all unsaturated carboxylic acids and/or salts thereof. The above is preferable, and 95 to 100 mol% of all unsaturated carboxylic acids and/or salts thereof is one or more selected from (meth)acrylic acid and/or salts thereof. More preferable.
共重合体（Ａ）は構成単位（３）を含むのが好ましい。構成単位（３）は、アルキル基の炭素数が１〜４である（ヒドロキシ）アルキル（メタ）アクリレートから選ばれる１種または２種以上から形成される構成単位である。（ヒドロキシ）アルキル（メタ）アクリレートとして、アクリル酸メチル、ヒドロキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート等が好ましい。構成単位（３）を形成する単量体は一種又は二種以上使用してもよい。 The copolymer (A) preferably contains the structural unit (3). The structural unit (3) is a structural unit formed of one kind or two or more kinds selected from a (hydroxy)alkyl(meth)acrylate in which an alkyl group has 1 to 4 carbon atoms. As the (hydroxy)alkyl(meth)acrylate, methyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate and the like are preferable. The monomer forming the structural unit (3) may be used alone or in combination of two or more.
かかる共重合体（Ａ）は、構成単位（１）、構成単位（２）、構成単位（３）に加えて、これらの構成単位を形成する単量体と共重合可能な単量体に由来する、構成単位（４）を含んでいてもよい。すなわち、共重合体（Ａ）は、構成単位（１）、構成単位（２）及び構成単位（４）を含むものであつてもよく、また、共重合体（Ａ）は、構成単位（１）、構成単位（２）、構成単位（３）及び構成単位（４）を含むものであつてもよい。このような構成単位（４）を形成する単量体は、構成単位（１）、構成単位（２）、構成単位（３）を形成する単量体のうちの少なくとも一つと共重合可能であれば特に制限はなく、かかる単量体としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和アミド類、（メタ）アクリロニトリル等の不飽和シアン類、マレイン酸やフマル酸等の不飽和ジカルボン酸と（ポリ）アルキレングリコールや炭素数１〜２２のアルキル基やアルケニル基のアルコールとのモノエステルやジエステルとなる不飽和ジカルボン酸エステル類、不飽和カルボン酸や不飽和ジカルボン酸と炭素数が１〜２２であるアミンとのモノアミドやジアミドとなるアミド単量体類、不飽和カルボン酸や不飽和ジカルボン酸と炭素数が１〜２２であるアミンとのモノアミドやジアミドとなるアミド単量体類、アルキルジカルボン酸とポリエチレンポリアミンを縮合させたものの活性水素を持つ窒素原子にエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加させたものと（メタ）アクリル酸との反応物や、不飽和カルボン酸や不飽和ジカルボン酸と炭素数が１〜２２であるアミンとのモノアミドやジアミドとなるアミド単量体類、アルキルジカルボン酸とポリエチレンポリアミンを縮合させたものの活性水素を持つ窒素原子にエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加させたものとグリシジル（メタ）アクリレートと反応させたものである、ポリアミドポリアミン単量体類、（メタ）アリルスルホン酸やビニルスルホン酸及びそれらの塩などからなるスルホン酸系単量体類、リン酸２−（メタクリロイルオキシ）エチルやリン酸−ビス［２―（メタクリロイルオキシ）エチル］およびそれらの塩などからなるリン酸系単量体類等が挙げられる。 The copolymer (A) is derived from, in addition to the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), a monomer that is copolymerizable with a monomer that forms these structural units. The structural unit (4) may be included. That is, the copolymer (A) may include the structural unit (1), the structural unit (2) and the structural unit (4), and the copolymer (A) may include the structural unit (1). ), the structural unit (2), the structural unit (3) and the structural unit (4). The monomer forming the structural unit (4) may be copolymerizable with at least one of the structural unit (1), the structural unit (2) and the monomer forming the structural unit (3). There is no particular limitation, and examples of such a monomer include unsaturated amides such as (meth)acrylamide and N,N-dimethyl(meth)acrylamide, unsaturated cyanides such as (meth)acrylonitrile, maleic acid and fumaric acid. Unsaturated dicarboxylic acids such as monoesters or diesters of unsaturated dicarboxylic acids such as (poly)alkylene glycols and alcohols having 1 to 22 carbon atoms such as alkyl or alkenyl groups, unsaturated carboxylic acids or unsaturated dicarboxylic acids And amide monomers of monoamines and diamides with an amine having 1 to 22 carbon atoms, and monoamides and diamides of unsaturated carboxylic acids and unsaturated dicarboxylic acids with amines having 1 to 22 carbon atoms Reaction products of (meth)acrylic acid with monomers, those obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to nitrogen atoms having active hydrogen of condensation products of alkyl dicarboxylic acid and polyethylene polyamine, and unsaturated carboxylic acids and Addition of ethylene oxide or propylene oxide to nitrogen atom having active hydrogen of monoamide or diamide amide monomer of saturated dicarboxylic acid and amine having 1 to 22 carbon atoms, or nitrogen of active hydrogen of condensation of alkyldicarboxylic acid and polyethylene polyamine Polyamide polyamine monomers, sulfonic acid-based monomers composed of (meth)allyl sulfonic acid, vinyl sulfonic acid and salts thereof, phosphorus, which are reacted with glycidyl (meth)acrylate Examples thereof include phosphoric acid-based monomers such as 2-(methacryloyloxy)ethyl acid salt, phosphoric acid-bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] and salts thereof.
共重合体（Ａ）は、分散性と流動性の保持性の観点から、構成単位（１）を全構成単位中に７０〜８５質量％含むのが好ましく、全構成単位中に７４．５〜８５．５質量％含むのがより好ましく、全構成単位中に７５〜８４質量％含むのが更に好ましい。共重合体（Ａ）は、分散性と流動性の保持性の観点から、構成単位（２）を全構成単位中に１５〜３０質量％含み、全構成単位中に１４．５〜２５．５質量％含むのが好ましく、全構成単位中に１５〜２４質量％含むのが更に好ましい。共重合体（Ａ）は、分散性と流動性の保持性の観点から、構成単位（３）を全構成単位中に０．５〜５質量％の割合で含むのが好ましく、全構成単位中に０．５〜３質量％の割合で含むのが更に好ましい。共重合体（Ａ）は、構成単位（４）を全構成単位中に０〜２０質量％の割合で含むのが好ましく、全構成単位中に０〜５質量％の割合で含むのが更に好ましい。また、構成単位（１）、構成単位（２）及び構成単位（３）の合計が９６〜１００質量％であることが好ましい。 From the viewpoint of dispersibility and fluidity retention, the copolymer (A) preferably contains the structural unit (1) in an amount of 70 to 85% by mass in all structural units, and 74.5 to The content is more preferably 85.5% by mass, and further preferably 75 to 84% by mass in all the constituent units. From the viewpoint of dispersibility and fluidity retention, the copolymer (A) contains the structural unit (2) in an amount of 15 to 30% by mass in all structural units, and 14.5 to 25.5 in all structural units. It is preferably contained by mass%, more preferably 15 to 24 mass% in all the constituent units. From the viewpoint of dispersibility and fluidity retention, the copolymer (A) preferably contains the structural unit (3) in a proportion of 0.5 to 5 mass% in all structural units. It is more preferable that the content is 0.5 to 3% by mass. The copolymer (A) preferably contains the structural unit (4) in a proportion of 0 to 20 mass% in all structural units, and more preferably in a proportion of 0 to 5 mass% in all structural units. .. Further, the total of the structural unit (1), the structural unit (2) and the structural unit (3) is preferably 96 to 100% by mass.
共重合体（Ａ）は、添加率の増加を抑制する観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリエチレングリコール換算の質量平均分子量が２００００〜１０００００であるのが好ましく、２５０００〜４００００であるのがより好ましい。 From the viewpoint of suppressing an increase in the addition rate, the copolymer (A) preferably has a polyethylene glycol-equivalent weight average molecular weight of 20,000 to 100,000, preferably 25,000 to 40,000, as measured by gel permeation chromatography. More preferable.
共重合体（Ａ）は、各種方法で製造することができる。これには、溶媒に水を使用したラジカル重合、溶媒に有機溶媒を使用したラジカル重合、無溶媒のラジカル重合による方法が挙げられる。ラジカル重合における反応温度は、反応時間等の観点から、好ましくは０〜１２０℃であり、より好ましくは２０〜１００℃であり、更に好ましくは５０〜９０℃である。ラジカル重合に使用するラジカル重合開始剤は、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過酸化物や、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２−アゾビス（イソブチロニトリル）等のアゾ系化合物が挙げられ、重合反応温度下において分解し、ラジカル発生するものであれば、その種類は特に制限されない。これらは、亜硫酸塩やＬ−アスコルビン酸等の還元性物質、更にはアミン等と組み合わせ、レドックス開始剤として使用することもできる。得られる共重合体（Ａ）の質量平均分子量を所望の範囲とするため、２−メルカプトエタノール、２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオグリセリン、チオリンゴ酸等の連鎖移動剤を使用することもできる。これらのラジカル重合開始剤や還元性物質、連鎖移動剤は、それぞれ単独で使用しても２種類以上を併用してもよい。本発明のグラウト用分散剤に供する共重合体（Ａ）は、水や有機溶媒を含んだまま使用してもよく、乾燥させて粉末として使用してもよく、水や有機溶媒を含んだままで無機多孔質粉体に担持させて使用してもよく、水や有機溶媒を含んだままで無機多孔質粉体に担持させ、かつ乾燥させて使用してもよい。 The copolymer (A) can be produced by various methods. Examples of the method include radical polymerization using water as a solvent, radical polymerization using an organic solvent as a solvent, and solvent-free radical polymerization. The reaction temperature in radical polymerization is preferably 0 to 120° C., more preferably 20 to 100° C., and further preferably 50 to 90° C. from the viewpoint of reaction time and the like. Radical polymerization initiators used for radical polymerization include peroxides such as hydrogen peroxide, ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate, 2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, and 2,2. -Azo-based compounds such as azobis(isobutyronitrile) are mentioned, and the kind thereof is not particularly limited as long as it decomposes at the polymerization reaction temperature and generates radicals. These can be used as a redox initiator in combination with a reducing substance such as sulfite or L-ascorbic acid, and further with an amine. Chain transfer of 2-mercaptoethanol, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid, thioglycerin, thiomalic acid and the like in order to adjust the mass average molecular weight of the resulting copolymer (A) to a desired range. Agents can also be used. These radical polymerization initiators, reducing substances and chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more kinds. The copolymer (A) to be used for the dispersant for grout of the present invention may be used while containing water or an organic solvent, may be dried and used as a powder, or may be used while containing water or an organic solvent. It may be used by supporting it on the inorganic porous powder, or may be used by supporting it on the inorganic porous powder while containing water or an organic solvent and drying it.
次に、本発明の実施形態のＰＣグラウト組成物について説明する。本実施形態のＰＣグラウト組成物は、以上説明したような本実施形態のＰＣグラウト用分散剤と、結合材と、有機発泡剤と、増粘剤とを含有するものである。本実施形態のＰＣグラウト組成物は、結合材として、セメント及び、高炉スラグ微粉末を有する混和材を含有するものである。本実施形態のＰＣグラウト組成物は、結合材として、セメントを含有するものであるが、このようなセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント等の各種混合セメントからなる群から選ばれる少なくとも一種を含むものが使用可能である。本実施形態のＰＣグラウト組成物中のセメントの含有量は、３０〜６０質量％であるのが好ましく、ブリーディングを抑え、強度の安定化を図るため、４０〜６０質量％であるのがより好ましく、４５〜６０質量％であるのが更に好ましい。 Next, the PC grout composition of the embodiment of the present invention will be described. The PC grout composition of the present embodiment contains the PC grout dispersant of the present embodiment as described above, a binder, an organic foaming agent, and a thickener. The PC grout composition of the present embodiment contains cement and an admixture containing blast furnace slag fine powder as a binder. The PC grout composition of the present embodiment contains cement as a binder. Examples of such cement include ordinary Portland cement, early strength Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement and the like. It is possible to use one containing at least one selected from the group consisting of various mixed cements such as Portland cement. The content of cement in the PC grout composition of the present embodiment is preferably 30 to 60% by mass, and more preferably 40 to 60% by mass in order to suppress bleeding and stabilize the strength. More preferably, it is 45 to 60 mass %.
また、結合材は、混和材を含有するものであるが、このような混和材は、高炉スラグ微粉末を含有するものである。高炉スラグ微粉末は、ブレーン比表面積が、４０００〜１２０００ｃｍ２／ｇであるのが好ましく、６０００〜１２０００ｃｍ２／ｇであるのがより好ましく、８０００〜１２０００ｃｍ２／ｇであるのが更に好ましい。本実施形態のＰＣグラウト組成物中の高炉スラグ微粉末の含有量は、強度のバラツキを防止する観点から、３５〜６０質量％であるのが好ましく、３５〜５０質量％であるのがより好ましく、３５〜４５質量％であるのが更に好ましい。 Further, the binder contains an admixture, and such an admixture contains blast furnace slag fine powder. Blast furnace slag is a Blaine specific surface area is preferably from 4000~12000cm 2 / g, more preferably from 6000~12000cm 2 / g, and even more preferably 8000~12000cm 2 / g. The content of the blast furnace slag fine powder in the PC grout composition of the present embodiment is preferably 35 to 60% by mass, and more preferably 35 to 50% by mass, from the viewpoint of preventing variation in strength. More preferably, it is 35 to 45 mass %.
また、混和剤としては、高炉スラグ微粉末に加えて、二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、無水石膏（ＣａＳＯ４）、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石微粉末からなる群から選ばれる少なくとも一種を含むものが使用可能である。本実施形態のグラウト組成物中の二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）及び無水石膏（ＣａＳＯ４）からなる群から選ばれる１種以上の含有量は、ブリーディングの抑制、膨張の防止、初期強度の低下を防止する観点および塩化物イオンを固定する観点から、ＣａＳＯ４として、１〜６質量％であるのが好ましく、２〜５質量％であるのがより好ましい。本実施形態のＰＣグラウト組成物中のフライアッシュ、シリカフューム及び石灰石微粉末からなる群から選ばれる１種以上の含有量は、良好な流動性を得る観点及び強度低下や凝結遅延を防止する観点から、２〜１５質量％であるのが好ましく、５〜１５質量％であるのがより好ましく、単位水量を抑えることができ、耐久性を向上させる観点から、５〜１０質量％であるのが更に好ましい。 Further, at least one as the admixture, in addition to the ground granulated blast furnace slag, the gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O) , anhydrous gypsum (CaSO 4), fly ash, silica fume, selected from the group consisting of powder limestone fines It is possible to use those including. Gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O) and the content of one or more members selected from the group consisting of anhydrous gypsum (CaSO 4) of grout composition of the present embodiment, suppression of bleeding, prevention of inflation, initial From the viewpoint of preventing a decrease in strength and fixing chloride ions, CaSO 4 is preferably 1 to 6% by mass, and more preferably 2 to 5% by mass. The content of at least one selected from the group consisting of fly ash, silica fume, and fine limestone powder in the PC grout composition of the present embodiment is from the viewpoint of obtaining good fluidity and preventing strength reduction and setting delay. , 2 to 15 mass% is preferable, 5 to 15 mass% is more preferable, and the unit water amount can be suppressed, and from the viewpoint of improving durability, 5 to 10 mass% is further preferable. preferable.
本実施形態のＰＣグラウト組成物は、有機発泡剤を含有する。本実施形態においては、このような有機発泡剤として、窒素ガス発生物質を使用することが、ＰＣ鋼材の劣化防止、可使時間の確保の観点から好ましい。ここで窒素ガス発生物質として、アゾ化合物、ニトロソ化合物、及びヒドラジン誘導体からなる群から選ばれた少なくとも１種が使用可能である。アゾ化合物としては、アゾジカルボンアミドやアゾビスイソブチルニトリルなどが挙げられ、ニトロソ化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジニトロペンタメチレンテトラミンなどが挙げられ、ヒドラジン誘導体としては、４，４’−オキシビスやヒドラジンカルボンアミドなどが挙げられ、これらの一種又は二種以上が使用可能である。なかでも、このような有機発泡剤として、アゾジカルボンアミドが好ましい。本実施形態のＰＣグラウト組成物中の有機発泡剤の含有量は、過大な膨張を抑制し、また、収縮が大きくなることを防止する観点から、結合材に対し、０．００３〜０．００７質量％であるのが好ましく、０．００３５〜０．００６質量％であるのがより好ましい。 The PC grout composition of this embodiment contains an organic foaming agent. In the present embodiment, it is preferable to use a nitrogen gas generating substance as such an organic foaming agent from the viewpoints of preventing the deterioration of the PC steel material and ensuring the pot life. Here, at least one selected from the group consisting of azo compounds, nitroso compounds, and hydrazine derivatives can be used as the nitrogen gas generating substance. Examples of the azo compound include azodicarbonamide and azobisisobutylnitrile, examples of the nitroso compound include N,N′-dinitropentamethylenetetramine, and examples of the hydrazine derivative include 4,4′-oxybis and hydrazine. Examples thereof include carbonamide, and one or more of these can be used. Of these, azodicarbonamide is preferable as such an organic foaming agent. The content of the organic foaming agent in the PC grout composition of the present embodiment is 0.003 to 0.007 with respect to the binder from the viewpoint of suppressing excessive expansion and preventing the contraction from becoming large. It is preferably mass%, and more preferably 0.0035 to 0.006 mass%.
本実施形態のＰＣグラウト組成物は、増粘剤を含有する。このような増粘剤として、増粘多糖類の増粘剤、アクリル系増粘剤、セルロース系増粘剤、ミセル形成型増粘剤等を使用できる。増粘多糖類としては、例えば、グアガム、キサンタンガム、デュータンガム、ウェランガム、カラギナン、ローカストビーンガム、タラガム、ペクチン、ジェランガム、アルギン酸塩（例えば、アルギン酸ナトリウム）及びこれらの誘導体等が挙げられる。アクリル系増粘剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、スルホン化ポリアクリルアミド等が挙げられる。セルロース系増粘剤としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース等のセルロースエーテル系増粘剤が挙げられる。本実施形態のＰＣグラウト組成物中の増粘剤の含有量は、材種間の分離防止及び流動性悪化を防止する観点から、水に対し、０．５〜４．５質量％であるのが好ましく、１．０〜４．０質量％であるのがより好ましく、１．５〜３．５質量％であるのが更に好ましい。なお、本実施形態のＰＣグラウト組成物においては、これらの増粘剤の一種又は二種以上が使用可能である。 The PC grout composition of the present embodiment contains a thickener. As such a thickener, thickeners for thickening polysaccharides, acrylic thickeners, cellulosic thickeners, micelle-forming thickeners and the like can be used. Examples of the thickening polysaccharide include guar gum, xanthan gum, deutan gum, welan gum, carrageenan, locust bean gum, tara gum, pectin, gellan gum, alginates (for example, sodium alginate), and derivatives thereof. Examples of the acrylic thickener include sodium polyacrylate, polyacrylamide, sulfonated polyacrylamide and the like. Examples of the cellulose-based thickener include cellulose ether-based thickeners such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and hydroxyethyl ethyl cellulose. The content of the thickener in the PC grout composition of the present embodiment is 0.5 to 4.5 mass% with respect to water from the viewpoint of preventing separation between materials and preventing deterioration of fluidity. Is preferable, 1.0 to 4.0 mass% is more preferable, and 1.5 to 3.5 mass% is further preferable. In addition, in the PC grout composition of this embodiment, 1 type, or 2 or more types of these thickeners can be used.
本実施形態のＰＣグラウト組成物は、プレミックス材として使用され得る。従って、所定量の水を計量し、混練するだけですぐに使用できるように、配合成分の全てが予め混合され、粉末状であるプレミックス製品とする。本実施形態のＰＣグラウト組成物において、配合成分をプレミックス化させる方法は、特に限定されず、Ｖ型混合機や可傾式コンクリートミキサー等の重力式ミキサー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー、パドルミキサー等で混合される。また、容器に、各配合成分を計量し、直接投入する方法によりプレミックス化することもできる。 The PC grout composition of this embodiment can be used as a premix material. Therefore, all of the compounding ingredients are premixed to give a premixed product in powder form so that it can be used immediately by measuring a predetermined amount of water and kneading. In the PC grout composition of the present embodiment, the method of premixing the blended components is not particularly limited, and is a gravity mixer such as a V-type mixer or a tilting concrete mixer, a Henschel mixer, a ribbon mixer, a paddle mixer, or the like. Mixed in. Further, it is also possible to prepare a premix by a method of measuring each compounding component in a container and directly adding it.
本実施形態のＰＣグラウト材は、上記のとおり、本実施形態のＰＣグラウト組成物と水を混練して、ＰＣグラウト組成物と水とを含有するものである。本実施形態のＰＣグラウト組成物を使用してＰＣグラウト材を製造するには、可使時間を長くする観点、ブリーディングや材種間の分離が大きくなることを防止する観点から、水結合材比３０〜５０％（質量比）で混練するのが好ましく、３５〜４５％（質量比）で混練するのがより好ましく、３５〜４０％（質量比）で混練するのが更に好ましい。 As described above, the PC grout material of this embodiment contains the PC grout composition and water by kneading the PC grout composition of this embodiment and water. In order to produce a PC grout material using the PC grout composition of the present embodiment, from the viewpoint of prolonging the pot life and preventing bleeding and separation between materials from becoming large, the water binder ratio Kneading is preferably performed at 30 to 50% (mass ratio), more preferably at 35 to 45% (mass ratio), still more preferably at 35 to 40% (mass ratio).
ここで、水結合材比とは、結合材となるセメント，高炉スラグ微粉末，二水石膏，無水石膏，フライアッシュ，シリカフューム，石灰石粉などを有する混和材の合計質量に対する水の質量比である。また、水の質量は、使用する混和材等に含まれる水をも合わせた質量である。 Here, the water binder ratio is the mass ratio of water to the total mass of the admixture having cement, blast furnace slag fine powder, gypsum dihydrate, gypsum anhydrate, fly ash, silica fume, limestone powder, etc., which is the binder. .. In addition, the mass of water is the total mass of the water contained in the admixture used.
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、部は質量部を、また％は質量％を意味する。 Examples will be given below to make the constitution and effects of the present invention more specific, but the present invention is not limited to these examples. In the following Examples and the like, “part” means “part by mass” and “%” means “% by mass”.
［使用材料］
・ＰＣグラウト用分散剤
（分散剤ＰＣ−１の調製）
蒸留水１６０ｇを温度計、撹拌機、窒素導入管を備えた反応容器（以下、同様のものを使用した）に仕込み、雰囲気を窒素置換し、窒素雰囲気下にて反応系の温度を６５℃に保持した。次に蒸留水２００ｇ、メタクリル酸８０ｇ、α−メタクリロイル−ω−メトキシ−ポリ（ｎ＝６８)オキシエチレン３１６ｇ、アクリル酸メチル４ｇ、及び３−メルカプトプロピオン酸５ｇを均一混合し、単量体混合物水溶液を調整した。この単量体混合物水溶液と１０％過硫酸ナトリウム水溶液３２ｇとを４時間かけて撹拌を行っている反応容器に同時に滴下してラジカル共重合反応を行い、更に、１０％過硫酸ナトリウム水溶液８ｇを１時間かけて滴下して反応を行った。その後、反応系の温度を６５℃に保持して１時間、ラジカル共重合反応を行った。次いで、反応系を室温まで冷却した後、３０％水酸化ナトリウム水溶液を加えて、ｐＨ６に調整し、蒸留水にて濃度を４０％に調整して反応混合物を得た。ここの反応混合物を共重合体（Ａ−１）とした。共重合体（Ａ−１）の４０％水溶液を分散剤ＰＣ−１とした。
[Materials used]
・Dispersant for PC grout (preparation of dispersant PC-1)
160 g of distilled water was charged into a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen inlet tube (hereinafter, the same one was used), and the atmosphere was replaced with nitrogen. Held Next, 200 g of distilled water, 80 g of methacrylic acid, 316 g of α-methacryloyl-ω-methoxy-poly(n=68)oxyethylene, 4 g of methyl acrylate, and 5 g of 3-mercaptopropionic acid were uniformly mixed to prepare an aqueous monomer mixture solution. Was adjusted. This monomer mixture aqueous solution and 10% sodium persulfate aqueous solution 32 g are simultaneously dropped into a reaction vessel which is being stirred for 4 hours to perform a radical copolymerization reaction, and further 10% sodium persulfate aqueous solution 8 g is added to 1 g. The reaction was carried out by dropping over time. Then, the temperature of the reaction system was maintained at 65° C., and radical copolymerization reaction was carried out for 1 hour. Then, the reaction system was cooled to room temperature, 30% aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 6, and the concentration was adjusted to 40% with distilled water to obtain a reaction mixture. The reaction mixture here was made into the copolymer (A-1). A 40% aqueous solution of the copolymer (A-1) was used as a dispersant PC-1.
（分散剤ＰＣ−２の調製）
蒸留水２５０ｇ、α−（３−メチル−３−ブテニル）−ω−ヒドロキシ−ポリ（ｎ＝５０）オキシエチレン３２４ｇを反応容器に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した後、雰囲気を窒素置換し、反応系の温度を温水浴にて７０℃に保持した。次に、３．５％過酸化水素水２０ｇを３時間かけて滴下し、それと同時にイオン交換水７６ｇにアクリル酸６８ｇおよびヒドロキシエチルアクリレート８ｇを均一に溶解させた水溶液を３時間かけて滴下し、それと同時にイオン交換水１４ｇにＬ−アスコルビン酸３．２ｇとチオグリコール酸３．２ｇを溶解させた水溶液を４時間かけて滴下した。その後、２時間、反応系の温度を６５℃に維持し、重合反応を終了した。その後、反応系に３０％水酸化ナトリウム水溶液を加えて、ｐＨ５に調整し、イオン交換水にて濃度を４０％に調整して反応混合物を得た。この反応物を共重合体（Ａ−２）とした。共重合体（Ａ−２）の４０％水溶液を分散剤ＰＣ−２とした。
(Preparation of dispersant PC-2)
250 g of distilled water and 324 g of α-(3-methyl-3-butenyl)-ω-hydroxy-poly(n=50)oxyethylene were charged into a reaction vessel and uniformly dissolved with stirring, and then the atmosphere was replaced with nitrogen, The temperature of the reaction system was kept at 70° C. in a warm water bath. Next, 20 g of 3.5% hydrogen peroxide water was added dropwise over 3 hours, and at the same time, an aqueous solution in which 68 g of acrylic acid and 8 g of hydroxyethyl acrylate were uniformly dissolved in 76 g of ion-exchanged water was added dropwise over 3 hours. At the same time, an aqueous solution in which 3.2 g of L-ascorbic acid and 3.2 g of thioglycolic acid were dissolved in 14 g of ion-exchanged water was added dropwise over 4 hours. Then, the temperature of the reaction system was maintained at 65° C. for 2 hours to complete the polymerization reaction. Then, 30% aqueous sodium hydroxide solution was added to the reaction system to adjust the pH to 5 and the concentration to 40% with ion-exchanged water to obtain a reaction mixture. This reaction product was designated as a copolymer (A-2). A 40% aqueous solution of the copolymer (A-2) was used as a dispersant PC-2.
（分散剤ＰＣ−３の調製）
蒸留水１６０ｇを反応容器に仕込み、雰囲気を窒素置換し、窒素雰囲気下にて反応系の温度を６５℃に保持した。次に蒸留水２００ｇ、メタクリル酸９６ｇ、α−メタクリロイル−ω−メトキシ−ポリ（ｎ＝２３)オキシエチレン３０４ｇ、及び３−メルカプトプロピオン酸６ｇを均一混合し、単量体混合物水溶液を調整した。この単量体混合物水溶液と１０％過硫酸ナトリウム水溶液３２ｇとを４時間かけて撹拌を行っている反応容器に同時に滴下してラジカル共重合反応を行い、更に、１０％過硫酸ナトリウム水溶液８ｇを１時間かけて滴下して反応を行った。その後、反応系の温度を６５℃に保持して１時間、ラジカル共重合反応を行った。次いで、反応系を室温まで冷却した後、３０％水酸化ナトリウム水溶液を加えて、ｐＨ６に調整し、蒸留水にて濃度を４０％に調整して反応混合物を得た。ここの反応混合物を共重合体（Ａ−３）とした。共重合体（Ａ−３）の４０％水溶液を分散剤ＰＣ−３とした。
(Preparation of dispersant PC-3)
160 g of distilled water was charged into the reaction vessel, the atmosphere was replaced with nitrogen, and the temperature of the reaction system was maintained at 65° C. under a nitrogen atmosphere. Next, 200 g of distilled water, 96 g of methacrylic acid, 304 g of α-methacryloyl-ω-methoxy-poly(n=23)oxyethylene, and 6 g of 3-mercaptopropionic acid were uniformly mixed to prepare an aqueous monomer mixture solution. This monomer mixture aqueous solution and 10% sodium persulfate aqueous solution 32 g are simultaneously dropped into a reaction vessel which is being stirred for 4 hours to perform a radical copolymerization reaction, and further 10% sodium persulfate aqueous solution 8 g is added to 1 g. The reaction was carried out by dropping over time. Then, the temperature of the reaction system was maintained at 65° C., and radical copolymerization reaction was carried out for 1 hour. Then, the reaction system was cooled to room temperature, 30% aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 6, and the concentration was adjusted to 40% with distilled water to obtain a reaction mixture. The reaction mixture here was used as a copolymer (A-3). A 40% aqueous solution of the copolymer (A-3) was used as a dispersant PC-3.
合成した各共重合体（Ａ−１）〜（Ａ−３）の質量平均分子量を下記測定条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィーにて測定した。 The mass average molecular weight of each of the synthesized copolymers (A-1) to (A-3) was measured by gel permeation chromatography under the following measurement conditions.
［測定条件］
装置：昭和電工株式会社製 Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１
カラム：昭和電工株式会社製 ＯＨｐａｋ ＳＢ−Ｇ＋ＳＢ−８０６Ｍ ＨＱ＋ＳＢ−８０６Ｍ ＨＱ
検出器：示差屈折計（ＲＩ）
溶離液：５０ｍＭ硝酸ナトリウム水溶液
流量：０．７ｍＬ／分
カラム温度：４０℃
試料濃度：０．５質量％の溶離液溶液
標準物質：ポリエチレングリコール
[Measurement condition]
Apparatus: Showa Denko KK Shodex GPC-101
Column: Showa Denko OHpak SB-G+SB-806M HQ+SB-806M HQ
Detector: Differential refractometer (RI)
Eluent: 50 mM sodium nitrate aqueous solution Flow rate: 0.7 mL/min Column temperature: 40°C
Sample concentration: 0.5 mass% eluent solution Standard substance: Polyethylene glycol
各共重合体の内容及び測定結果を表１にまとめて示した。 Table 1 shows the contents of each copolymer and the measurement results.
表１において、
Ｍ−１：α−メタクリロイル−ω−メトキシ−ポリ（ｎ＝６８）オキシエチレン
Ｍ−２：α−（３−メチル−３−ブテニル）−ω−ヒドロキシ−ポリ（ｎ＝５０）オキシエチレン
Ｍ−３：α−メタクリロイル−ω−メトキシ−ポリ（ｎ＝２３）オキシエチレン
Ｃ−１：メタクリル酸
Ｃ−２：アクリル酸
Ｅ−１：アクリル酸メチル
Ｅ−２：ヒドロキシエチルアクリレート
In Table 1,
M-1: α-methacryloyl-ω-methoxy-poly(n=68)oxyethylene M-2: α-(3-methyl-3-butenyl)-ω-hydroxy-poly(n=50)oxyethylene M- 3: α-methacryloyl-ω-methoxy-poly(n=23)oxyethylene C-1: methacrylic acid C-2: acrylic acid E-1: methyl acrylate E-2: hydroxyethyl acrylate
・結合材（Ｓ−１〜Ｓ−３）
表２に記載の配合条件で、早強ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、二水石膏とフライアッシュを混合して結合材を調製した。
.Binding material (S-1 to S-3)
A binder was prepared by mixing early-strength Portland cement, blast furnace slag fine powder, gypsum dihydrate and fly ash under the compounding conditions shown in Table 2.
表２において、
Ｎ：早強ポルトランドセメント
ｓｇ−１：粉末度が６０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末
ｇｐ−１：二水石膏
ＦＡ：フライアッシュ
In Table 2,
N: early strength Portland cement sg-1: ground granulated blast furnace slag with a fineness of 6000 cm 2 /g gp-1: gypsum dihydrate FA: fly ash
・有機発泡剤
有機発泡剤として、三協化成株式会社製のアゾジカルボンアミド（略号：ＡＤＣＡ）を使用した。
Organic Foaming Agent As an organic foaming agent, azodicarbonamide (abbreviation: ADCA) manufactured by Sankyo Kasei Co., Ltd. was used.
・増粘剤
増粘剤として、花王株式会社製の商品名ビスコトップ３００（略号：ＢＩＳ）を使用した。
・水
水として水道水を使用した。
-Thickener As a thickener, the product name Viscotop 300 (abbreviation: BIS) manufactured by Kao Corporation was used.
・Water Tap water was used as water.
［ＰＣグラウト材の製造］
水を除く各材料を、表３に示す配合量となるようにあらかじめプレミックスし、さらにセメント１００重量部に対して水を所定量加え、グラウトミキサ（ＧＭ５０、回転数１０００ｒｐｍ）で３分間混練して、実施例１〜２９のＰＣグラウト材を製造した。
[Production of PC grout material]
Preliminarily mix each material except water so as to have the blending amount shown in Table 3, further add a predetermined amount of water to 100 parts by weight of cement, and knead with a grout mixer (GM50, rotation speed 1000 rpm) for 3 minutes. Thus, the PC grout materials of Examples 1 to 29 were manufactured.
表３において、
※１ ＰＣグラウト用分散剤の粉体は、水溶液である分散剤をスプレードライヤーにて粉末としたものである。
※２ ＢＮＳＦ：β‐ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩４０％水溶液（竹本油脂株式会社製ポールファイン５１０−ＡＮ）
In Table 3,
*1 The dispersant powder for PC grout is a dispersant that is an aqueous solution and is powdered with a spray dryer.
*2 BNSF: β-naphthalene sulfonic acid formalin condensate sodium salt 40% aqueous solution (Takemoto Yushi Co., Ltd. Pole Fine 510-AN)
［試験方法］
得られたＰＣグラウト材について以下の試験を実施した。その結果を表４〜８に示す。
（１）流動性
ＪＰ漏斗流下時間測定方法
土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１−１９９９）」に準じてＪＰ漏斗流下時間を混練から、０．３３時間後、１時間後、２時間後、３時間後、４時間後、５時間後、６時間後、７時間後、８時間後、９時間後、１０時間後に測定した。漏斗の排出口の内径は１４ｍｍのものを使用した。
[Test method]
The following test was implemented about the obtained PC grout material. The results are shown in Tables 4-8.
(1) Fluidity JP funnel flow time measurement method According to the Japan Society of Civil Engineers standard "PC grout test method (JSCE-F531-1999)", the JP funnel flow time was 0.33 hours, 1 hour, and 2 hours after kneading. After 3 hours, after 4 hours, after 5 hours, after 6 hours, after 7 hours, after 8 hours, after 9 hours, after 10 hours, it measured. The inner diameter of the discharge port of the funnel was 14 mm.
（２）ブリーディング率
実施例１、４、７のＰＣグラウト材について、日本道路公団規格「ＰＣグラウトのブリーディング率および体積変化率試験方法（鉛直管法）（ＪＨＳ ４２０−２００４）」に準じてブリーディング率および沈下量を求めた。
(2) Bleeding rate Regarding the PC grout materials of Examples 1, 4, and 7, the bleeding was carried out in accordance with the Japan Highway Public Corporation standard "PC grout bleeding rate and volume change rate test method (vertical pipe method) (JHS 420-2004)". The rate and the amount of subsidence were calculated.
（３）圧縮強度
実施例１０、１１、１２、１６、１７、１８、２２、２３、２４のＰＣグラウト材については、土木学会基準「ＰＣグラウトの圧縮強度試験方法（ＪＳＣＥ−Ｇ ５３１）」に準じて、２０℃、５℃の圧縮強度を求めた。実施例１３、１４、１５、１９、２０、２１、２５、２６、２７のＰＣグラウト材については、５℃の圧縮強度を求めた。
(3) Compressive strength For the PC grout materials of Examples 10, 11, 12, 16, 17, 18, 22, 23, and 24, the Japanese Society of Civil Engineers standard "Compressive strength test method of PC grout (JSCE-G 531)" is specified. Similarly, the compressive strength at 20° C. and 5° C. was obtained. With respect to the PC grout materials of Examples 13, 14, 15, 19, 20, 21, 25, 26, 27, the compressive strength at 5° C. was obtained.
※ 比較例２および比較例３は、水結合材の質量比を４０％から５０％に増加させたが、下記の流動性（ＪＰ漏斗）試験において流動化しなかった。 * In Comparative Examples 2 and 3, the mass ratio of the water binder was increased from 40% to 50%, but it did not fluidize in the following fluidity (JP funnel) test.
（結果）
実施例１〜２９においては、共重合体（Ａ）を含むＰＣグラウト用分散剤を使用することにより、比較例１〜３に比して、流動性、ブリーディング率、圧縮強度のいずれにおいても優れた値を示すことが確認された。
(result)
In Examples 1 to 29, by using the dispersant for PC grout containing the copolymer (A), the fluidity, the bleeding rate, and the compressive strength were superior to those of Comparative Examples 1 to 3. It was confirmed that the value showed
本発明のＰＣグラウト用分散剤は、ＰＣグラウト組成物を調製する際の添加剤として利用することができる。 The dispersant for PC grout of the present invention can be used as an additive when preparing a PC grout composition.
Claims (18)
共重合体（Ａ）：構成単位（１）及び構成単位（２）を含むポリカルボン酸系共重合体
構成単位（１）：下記の式（１）で示される単量体から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
構成単位（２）：（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
Copolymer (A): Polycarboxylic acid-based copolymer containing structural unit (1) and structural unit (2) Structural unit (1): One selected from monomers represented by the following formula (1) Or a structural unit formed of two or more structural units (2): a structural unit formed of one or more selected from (meth)acrylic acid and/or a salt thereof.
構成単位（３）：アルキル基の炭素数が１〜４である（ヒドロキシ）アルキル（メタ）アクリレートから選ばれる一種または二種以上から形成される構成単位 The dispersant for PC grout according to claim 1 or 2, wherein the copolymer (A) further contains the following structural unit (3).
Structural unit (3): a structural unit formed of one or more selected from (hydroxy)alkyl(meth)acrylates in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms.
結合材：セメント及び、高炉スラグ微粉末を有する混和材を含有する結合材
グラウト用分散剤：下記共重合体（Ａ）を含有するグラウト用分散剤
共重合体（Ａ）：構成単位（１）及び構成単位（２）を含むポリカルボン酸系共重合体
構成単位（１）：下記の式（１）で示される単量体から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
構成単位（２）：（メタ）アクリル酸及び／又はその塩から選ばれる一つ又は二つ以上から形成される構成単位
Binder: Binder containing cement and admixture having fine powder of blast furnace slag Dispersant for grout: Dispersant for grout containing the following copolymer (A) Copolymer (A): Structural unit (1) And a polycarboxylic acid-based copolymer containing the structural unit (2) Structural unit (1): structural unit formed from one or more selected from the monomers represented by the following formula (1): structural unit (2): a structural unit formed of one or more selected from (meth)acrylic acid and/or a salt thereof.
前記高炉スラグ微粉末を３５〜６０質量％、
二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）及び無水石膏からなる群から選ばれる１種以上をＣａＳＯ４として１〜６質量％、並びに、
フライアッシュ、シリカフューム及び石灰石微粉末からなる群から選ばれる１種以上を２〜１５質量％、
含有する請求項１５に記載のＰＣグラウト組成物。 30-60 mass% of the cement,
35-60 mass% of the blast furnace slag fine powder,
1-6% by mass of CaSO 4 as one or more selected from the group consisting of gypsum dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O) and anhydrous gypsum, and
2 to 15% by mass of one or more selected from the group consisting of fly ash, silica fume and limestone fine powder,
The PC grout composition according to claim 15, which comprises.
The PC grout material according to claim 17, wherein the water binder ratio is 30 to 50% (mass ratio).
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