JP2020200200A - Method for producing additive for cement - Google Patents

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Abstract

To provide a method for producing an additive for cement, in which a start time (setting time) of hydration reaction is substantially the same as when addition is not performed, and maximum arrival temperature after temperature rises due to the hydration reaction can be reduced.SOLUTION: A method for producing an additive for cement includes the following steps (1) to (3): a step (1) of covering a setting retarder for cement with a coating agent that is insoluble or poorly soluble in water at 5 to 50°C, to obtain a covered body; a step (2) of cleansing the covered body with a water-containing cleansing fluid; and a step (3) of drying the cleansed covered body, and then solidifying the dried covered body to obtain the additive for cement.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、セメント用添加剤の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an additive for cement.

ダムや橋脚など大容量のコンクリート(マスコンクリート)を構築する場合、セメントの水和反応による発熱のため、コンクリートの内部と外部とで温度差が生じ、コンクリートにひび割れが発生することがある。 When constructing large-capacity concrete (mass concrete) such as dams and piers, heat generation due to the hydration reaction of cement causes a temperature difference between the inside and outside of the concrete, which may cause cracks in the concrete.

従来、この水和熱の制御方法として、使用材料の冷却、セメントコンクリート打設後のパイプクーリング、フライアッシュ等の混和材の使用、吸熱剤やセメントの水和反応抑制剤等の混和剤の使用が知られている。 Conventionally, as a control method of this heat of hydration, cooling of the material used, pipe cooling after placing cement concrete, use of an admixture such as fly ash, and use of an admixture such as an endothermic agent or a hydration reaction inhibitor of cement. It has been known.

これら水和熱の制御方法のうち、水和反応抑制剤としては、例えば、微小カプセルに液状の凝結遅延剤を含浸して適当な融点を有するワックスでコーティングした水和熱抑制カプセルが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 Among these methods for controlling heat of hydration, as a hydration reaction inhibitor, for example, a heat hydration inhibitor capsule in which microcapsules are impregnated with a liquid condensation retarder and coated with a wax having an appropriate melting point has been proposed. (See, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平10−81552号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-81552 特開2000−327382号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-327382 特開2005−289718号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-289718

特許文献1〜3に開示された水和熱抑制カプセルは、その製造過程からカプセルの外側にも水和熱抑制剤が一部付着している。そのため、水和熱抑制カプセルを用いた場合であっても、水和反応の開始時間を遅らせる場合がある。従って、コンクリート構造物の硬化及び強度発現に時間を要する場合がある。 In the heat hydration suppressing capsules disclosed in Patent Documents 1 to 3, a part of the heat hydration suppressing agent is also attached to the outside of the capsule from the manufacturing process. Therefore, even when the heat hydration suppression capsule is used, the start time of the hydration reaction may be delayed. Therefore, it may take time to harden and develop strength of the concrete structure.

本発明の課題は、水和反応の開始時間(凝結時間)が無添加の場合とほぼ同じであり、水和反応による温度上昇の最高到達温度を低下し得るセメント用添加剤の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing an additive for cement, in which the start time (condensation time) of the hydration reaction is almost the same as that in the case of no addition, and the maximum temperature rise due to the hydration reaction can be lowered. It is to be.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、セメント用凝結遅延剤を被覆化し、洗浄液で洗浄した後、乾燥することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明者らは、下記の〔1〕〜〔4〕を提供する。
〔1〕下記工程(1)〜(3)を有するセメント用添加剤の製造方法。
工程(1):セメント用凝結遅延剤を、5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性の被覆剤で被覆し、被覆体を得る工程。
工程(2):前記被覆体を、水を含む洗浄液にて洗浄する工程。
工程(3):洗浄した前記被覆体を乾燥して固形化し、セメント用添加剤を得る工程。
〔2〕前記セメント用凝結遅延剤が、固形状物である上記〔1〕に記載のセメント用添加剤の製造方法。
〔3〕前記被覆剤が、その溶融温度が60℃以上の有機化合物である上記〔1〕又は〔2〕に記載のセメント用添加剤の製造方法。
〔4〕前記工程(2)において、洗浄時間が1〜30分である上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のセメント用添加剤の製造方法。
As a result of diligent studies on the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by coating the cement setting retarder, washing with a cleaning liquid, and then drying, and have completed the present invention. It was.
That is, the present inventors provide the following [1] to [4].
[1] A method for producing an additive for cement, which comprises the following steps (1) to (3).
Step (1): A step of coating a cement setting retarder with an insoluble or sparingly soluble coating agent in water at 5 to 50 ° C. to obtain a coating material.
Step (2): A step of cleaning the covering body with a cleaning liquid containing water.
Step (3): A step of drying and solidifying the washed coating body to obtain an additive for cement.
[2] The method for producing a cement additive according to the above [1], wherein the cement setting retarder is a solid substance.
[3] The method for producing an additive for cement according to the above [1] or [2], wherein the coating agent is an organic compound having a melting temperature of 60 ° C. or higher.
[4] The method for producing an additive for cement according to any one of the above [1] to [3], wherein the cleaning time is 1 to 30 minutes in the step (2).

本発明によれば、水和反応の開始時間(凝結時間)が無添加の場合とほぼ同じであり、水和反応による温度上昇の最高到達温度を低下し得るセメント用添加剤の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a method for producing an additive for cement, in which the start time (condensation time) of the hydration reaction is almost the same as that in the case of no addition, and the maximum temperature rise due to the hydration reaction can be lowered. can do.

図1は、注水からの経過時間と温度上昇の関係を示すチャートである。FIG. 1 is a chart showing the relationship between the elapsed time from water injection and the temperature rise.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、本明細書中、「AA〜BB」との表記は、AA以上BB以下を示すものとする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail according to its preferred embodiment. In this specification, the notation "AA to BB" shall indicate AA or more and BB or less.

[1.セメント用添加剤の製造方法]
本発明のセメント用添加剤の製造方法は、下記工程(1)〜(3)を有する。
工程(1):セメント用凝結遅延剤を、5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性の被覆剤で被覆し、被覆体を得る工程。
工程(2):被覆体を、水を含む洗浄液にて洗浄する工程。
工程(3):洗浄した被覆体を乾燥して固形化し、セメント用添加剤を得る工程。
以下、各工程の詳細を説明する。
[1. Manufacturing method of additives for cement]
The method for producing an additive for cement of the present invention has the following steps (1) to (3).
Step (1): A step of coating a cement setting retarder with an insoluble or sparingly soluble coating agent in water at 5 to 50 ° C. to obtain a coating material.
Step (2): A step of cleaning the covering body with a cleaning liquid containing water.
Step (3): A step of drying and solidifying the washed coating material to obtain an additive for cement.
The details of each step will be described below.

[1−1.工程(1)]
工程(1)は、セメント用凝結遅延剤を、5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性の被覆剤で被覆し、被覆体を得る工程である。セメント用凝結遅延剤を、被覆剤で被覆し、被覆体を得ることで、セメント調製時の水和反応の開始時間(凝結時間)の遅延を抑制し得る。
[1-1. Process (1)]
The step (1) is a step of coating the cement setting retarder with an insoluble or sparingly soluble coating agent in water at 5 to 50 ° C. to obtain a coating material. By coating the cement setting retarder with a coating agent to obtain a coating, it is possible to suppress the delay in the start time (condensing time) of the hydration reaction during cement preparation.

(セメント用凝結遅延剤)
セメント用凝結遅延剤としては、例えば、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カルシウム等のグルコン酸塩;リグニンスルホン酸塩、セルロース系誘導体、ポリビニルアルコール、デキストリン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;クエン酸、2ケトグルタル酸等の水酸基、カルボキシ基、カルボニル基を有する有機酸;グルコース、ソルビトール等の糖類;ケイフッ化物、リン酸塩が挙げられる。
セメント用凝結遅延剤は、固形状物、液状物があり、被覆剤で被覆する観点から固形状物が好ましく、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カルシウム、セルロース系誘導体、ポリアクリル酸ナトリウムがより好ましく、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カルシウムがさらに好ましい。
(Cement setting retarder)
Examples of the setting retarder for cement include gluconates such as sodium gluconate and calcium gluconate; water-soluble polymers such as lignin sulfonate, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, dextrin, and sodium polyacrylate; citric acid. Organic acids having hydroxyl groups such as diketoglutaric acid, carboxy groups, and carbonyl groups; saccharides such as glucose and sorbitol; silica fluorides and phosphates.
The setting retarder for cement includes a solid substance and a liquid substance, and the solid substance is preferable from the viewpoint of coating with a coating agent, sodium gluconate, calcium gluconate, a cellulose derivative, and sodium polyacrylate are more preferable, and glucon. Sodium acid and calcium gluconate are more preferable.

(被覆剤)
被覆剤は、5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性の化合物であり、溶融温度が60℃以上の有機化合物が好ましい。5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性の化合物であると、セメントに投入直後は、セメント用凝結遅延剤を内包したままであり、水和反応の開始時間(凝結時間)の遅延を抑制し得る。また、溶融温度が60℃以上の有機化合物であると、水和反応が進行して水和熱によりセメント温度が上昇した際、被覆剤が溶融してセメント用凝結遅延剤を放出し、セメントの温度を低減し得る。なお、溶融温度の上限は、水和反応の最高到達温度以下であればよく、通常80℃以下である。
ここで、「5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性」とは、5〜50℃の水100mLに対して、1gの被覆剤を浸漬し、1日静置した後、回収して乾燥した被覆剤の質量が、水に浸漬する前の被覆剤の質量と比較して90%以上であることをいう。
(Dressing agent)
The coating agent is a compound that is insoluble or sparingly soluble in water at 5 to 50 ° C., and an organic compound having a melting temperature of 60 ° C. or higher is preferable. If the compound is insoluble or sparingly soluble in water at 5 to 50 ° C., the cement setting retarder remains contained immediately after being added to the cement, delaying the start time (condensing time) of the hydration reaction. Can be suppressed. Further, when the melting temperature is 60 ° C. or higher, when the hydration reaction proceeds and the cement temperature rises due to the heat of hydration, the coating agent melts and releases the cement setting retarder, and the cement becomes The temperature can be reduced. The upper limit of the melting temperature may be not more than the maximum temperature reached by the hydration reaction, and is usually 80 ° C. or less.
Here, "insoluble or sparingly soluble in water at 5 to 50 ° C." means that 1 g of the dressing is immersed in 100 mL of water at 5 to 50 ° C., allowed to stand for 1 day, and then recovered. It means that the mass of the dried dressing is 90% or more of the mass of the dressing before being immersed in water.

被覆剤として、より詳細には、ロウ、パラフィンワックス、マイクロワックス、油脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、金属石鹸、高級アルコール、熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、融点の制御が容易な、ロウやパラフィンワックスが好ましい。 More specifically, the coating agent includes wax, paraffin wax, microwax, fat and oil, fatty acid, fatty acid ester, metal soap, higher alcohol, and thermoplastic resin. Among these, wax and paraffin wax, which have an easy melting point control, are preferable.

(被覆方法)
被覆剤で被覆する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法で行い得る。例えば、界面重合法、In−Situ法、不溶化反応法、コアセルベーション法、液中乾燥法、噴霧乾燥法、流動床法、超音波法が挙げられる。より詳細には、予め加温したセメント用凝結遅延剤を、溶融した被覆剤に添加し、ホバートミキサー等で混練しながら徐冷することで行い得る。徐冷後、篩分けにより過大な粒子を除外してもよい。
(Coating method)
The method of coating with a coating agent is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Examples thereof include an interfacial polymerization method, an In-Situ method, an insolubilization reaction method, a core selvation method, a submerged drying method, a spray drying method, a fluidized bed method, and an ultrasonic method. More specifically, it can be carried out by adding a preheated cement setting retarder to the molten coating agent and slowly cooling the mixture while kneading with a hovert mixer or the like. After slow cooling, excessive particles may be removed by sieving.

セメント用凝結遅延剤と被覆剤の使用量比(セメント用凝結遅延剤:被覆剤)は、70〜95:30〜5が好ましい。斯かる範囲であると、セメント用凝結遅延剤を被覆剤に内包した被覆体を調製し得る。 The ratio of the amount of the cement setting retarder to the coating agent used (cement setting delay agent: coating agent) is preferably 70 to 95:30 to 5. Within such a range, a coating material containing a cement setting retarder in a coating agent can be prepared.

[1−2.工程(2)]
工程(2)は、工程(1)で得た被覆体を、水を含む洗浄液にて洗浄する工程である。被覆体を洗浄液にて洗浄することで、被覆体の外部に付着したセメント用凝結遅延剤を洗浄し得る。そのため、被覆体の外部に付着したセメント用凝結遅延剤による水和反応の開始時間(凝結時間)の遅延を抑制し、無添加の場合とほぼ同じ水和反応の開始時間(凝結時間)とし得る。加えて、無添加の場合や従来の水和熱抑制カプセルを配合した場合と比較して、水和反応によるセメント中の最高温度を低減し得る。これは、被覆体の外部にセメント用凝結遅延剤が付着していない場合、被覆体近傍と他の箇所で、水和反応による温度ムラが生じることを抑制し、その結果、セメント全体で均一な温度上昇の抑制を期待し得るからと推察される。さらに、被覆体外部にセメント用凝結遅延剤が付着していない場合、初期の水和反応による凝結遅延が起こらないため、全体が均一に温度上昇して被覆材の溶融温度に達する。そのため、遅延剤の効果が均一に発現し、その結果、水和反応温度を抑制し得ることが期待できる。
一方、従来の水和熱抑制カプセルでは、カプセル表面に付着又はカプセルから一部露出している水和熱抑制剤が、添加直後に水和反応に影響を及ぼし始め、凝結遅延を誘発する懸念がある。また、カプセル近傍と比較して、他の箇所では水和熱により温度が上昇しており、水和熱抑制カプセルが溶解して水和熱抑制剤を放出しても、カプセル近傍ではない箇所の水和熱を抑制するのには不十分である懸念がある。そのため、均一な温度上昇の抑制が得られにくく、硬化後の初期強度が低下する懸念がある。さらに、従来の水和熱抑制カプセルでは、カプセルの付着又は表面に露出している遅延剤が、初期の水和反応に影響して凝結遅延を生じる可能性がある。そのため、硬化体の初期強度低下に影響するため望ましくない。
従って、本発明のセメント用添加剤の製造方法により製造したセメント用添加剤は、被覆体の外部に付着したセメント用凝結抑制剤の作用による水和反応の開始時間(凝結時間)の低下を抑制するとともに、水和反応による温度上昇の最高到達温度を低下し得るという予想し得ない有利な効果を奏する。
[1-2. Process (2)]
The step (2) is a step of cleaning the covering body obtained in the step (1) with a cleaning liquid containing water. By cleaning the covering body with a cleaning liquid, the cement setting retarder adhering to the outside of the covering body can be washed. Therefore, the delay in the start time (condensation time) of the hydration reaction due to the cement setting retarder adhering to the outside of the coating can be suppressed, and the start time (condensation time) of the hydration reaction can be almost the same as in the case of no addition. .. In addition, the maximum temperature in the cement due to the hydration reaction can be reduced as compared with the case of no addition or the case of blending the conventional heat hydration suppressing capsule. This suppresses temperature unevenness due to the hydration reaction in the vicinity of the coating and other parts when the cement setting retarder is not attached to the outside of the coating, and as a result, it is uniform throughout the cement. It is presumed that this is because it can be expected to suppress the temperature rise. Further, when the cement setting retarder is not attached to the outside of the covering, the setting delay due to the initial hydration reaction does not occur, so that the temperature of the whole is uniformly raised to reach the melting temperature of the covering material. Therefore, it can be expected that the effect of the retarding agent is uniformly exhibited, and as a result, the hydration reaction temperature can be suppressed.
On the other hand, in the conventional heat hydration suppression capsule, there is a concern that the heat hydration inhibitor attached to the capsule surface or partially exposed from the capsule begins to affect the hydration reaction immediately after the addition and induces a delay in coagulation. is there. In addition, compared to the vicinity of the capsule, the temperature rises due to the heat of hydration in other places, and even if the heat of hydration suppression capsule dissolves and releases the heat of hydration inhibitor, the part not near the capsule There is a concern that it is insufficient to suppress the heat of hydration. Therefore, it is difficult to obtain a uniform suppression of temperature rise, and there is a concern that the initial strength after curing may decrease. Furthermore, in conventional heat hydration-suppressing capsules, the retarder that adheres to or is exposed to the surface of the capsule can affect the initial hydration reaction and cause a delay in coagulation. Therefore, it is not desirable because it affects the initial strength reduction of the cured product.
Therefore, the cement additive produced by the method for producing a cement additive of the present invention suppresses a decrease in the start time (condensation time) of the hydration reaction due to the action of the cement condensation inhibitor adhering to the outside of the coating. At the same time, it has an unexpected and advantageous effect that the maximum temperature reached by the temperature rise due to the hydration reaction can be lowered.

(洗浄液)
洗浄液は、水を含む洗浄液であればよく、水を主成分とする洗浄液が好ましく、水がより好ましい。水は、水道水、工業用水、イオン交換水等のいずれを用いてもよい。但し、コストや被覆体の外部に付着したセメント用凝結抑制剤を洗浄するという目的に鑑み、工業用水が好ましい。
洗浄液は、被覆剤を溶解しない限り、水以外にも、メタノール、エタノール等の低級アルコール、アセトン等を含んでもよい。この場合、洗浄液中の水の含有量は、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
(Cleaning liquid)
The cleaning liquid may be any cleaning liquid containing water, and a cleaning liquid containing water as a main component is preferable, and water is more preferable. As the water, tap water, industrial water, ion-exchanged water or the like may be used. However, industrial water is preferable in view of cost and the purpose of cleaning the cement coagulation inhibitor adhering to the outside of the coating.
The cleaning liquid may contain lower alcohols such as methanol and ethanol, acetone and the like in addition to water as long as the coating agent is not dissolved. In this case, the content of water in the cleaning liquid is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.

(洗浄方法)
洗浄方法は、被覆体の外部に付着したセメント用凝結抑制剤を洗浄することができる限り特に限定されるものではない。例えば、洗浄液を充填した容器の中に被覆体を浸漬して洗浄してもよく、洗浄液をシャワーにして被覆体にかけることで洗浄してもよい。洗浄方法は、工業的に再現性よく被覆体の外部に付着したセメント用凝結抑制剤を洗浄するという点に鑑み、洗浄液を充填した容器の中に被覆体を浸漬する方法が好ましい。この際、洗浄液を撹拌するとともに、洗浄液を流水(給水とともに排水する)してもよい。但し、このような方法で洗浄を行う場合、撹拌のスターラーバーとの接触による被覆体の破損や、被覆体が流水とともに放出されることを防止する観点で、被覆体を網かごの中に入れておくことが好ましい。
(Washing method)
The cleaning method is not particularly limited as long as it can clean the cement setting inhibitor adhering to the outside of the covering. For example, the covering body may be immersed in a container filled with a cleaning liquid for cleaning, or the cleaning liquid may be showered and applied to the covering body for cleaning. As a cleaning method, a method of immersing the coating material in a container filled with a cleaning liquid is preferable from the viewpoint of cleaning the cement coagulation inhibitor adhering to the outside of the coating material with good industrial reproducibility. At this time, the cleaning liquid may be agitated and the cleaning liquid may be run water (drained together with the water supply). However, when cleaning is performed by such a method, the covering is placed in a net cage from the viewpoint of preventing the covering from being damaged due to contact with the stir bar of stirring and the covering from being released together with running water. It is preferable to keep it.

洗浄時間は、被覆体の外部に付着したセメント用凝結抑制剤を洗浄することができる限り特に限定されるものではない。例えば、洗浄液を充填した容器の中に被覆体を浸漬する方法であれば、10秒〜30分が好ましく、1〜30分がより好ましい。洗浄時間が10秒〜30分であると、被覆体の外部に付着したセメント用凝結抑制剤の洗浄をし得るとともに、過剰量の水の使用によるコスト増加を抑制し得る。
洗浄液の温度は、被覆剤を溶融しない温度であればよく、常温が好ましい。
The cleaning time is not particularly limited as long as the cement setting inhibitor adhering to the outside of the coating can be cleaned. For example, in the case of a method of immersing the covering body in a container filled with a cleaning liquid, 10 seconds to 30 minutes is preferable, and 1 to 30 minutes is more preferable. When the washing time is 10 seconds to 30 minutes, the cement setting inhibitor adhering to the outside of the covering can be washed, and the cost increase due to the use of an excessive amount of water can be suppressed.
The temperature of the cleaning liquid may be any temperature as long as it does not melt the coating agent, and is preferably normal temperature.

[1−3.工程(3)]
工程(3)は、洗浄した被覆体を乾燥して固形化し、セメント用添加剤を得る工程である。工程(3)で得られたセメント用添加剤は、被覆体の外部にセメント用凝結剤が付着しておらず、本発明の効果を奏する。
[1-3. Process (3)]
The step (3) is a step of drying and solidifying the washed covering body to obtain an additive for cement. The cement additive obtained in the step (3) has the effect of the present invention because the cement coagulant does not adhere to the outside of the coating body.

乾燥方法は、被覆剤が溶解しない限り特に限定されるものではない。例えば、減圧下で乾燥してもよく、空気中で自然乾燥してもよい。 The drying method is not particularly limited as long as the coating agent is not dissolved. For example, it may be dried under reduced pressure or naturally dried in air.

[2.水和熱抑制方法]
以下、本発明のセメント用添加剤の製造方法を用いた水和熱抑制方法を説明する。水和熱抑制方法は、少なくともセメントと、水と、を含むセメント材料に、[1.セメント用添加剤]に記載のセメント用添加剤を添加する方法である。水和熱抑制方法は、上記のセメント用添加剤を用いるので、通常のコンクリート配合に適用でき、水和反応の開始時間(凝結時間)が無添加の場合とほぼ同じであり、水和反応による温度上昇の最高到達温度を低下し得、高強度なコンクリートを製造し得る。
[2. Method of suppressing heat of hydration]
Hereinafter, a method for suppressing heat of hydration using the method for producing an additive for cement of the present invention will be described. The method for suppressing heat of hydration can be applied to a cement material containing at least cement and water [1. It is a method of adding the cement additive described in [Cement Additive]. Since the above-mentioned cement additive is used in the method for suppressing heat of hydration, it can be applied to ordinary concrete compounding, and the start time (condensation time) of the hydration reaction is almost the same as that in the case of no addition, and it depends on the hydration reaction. The maximum temperature reached for temperature rise can be lowered, and high-strength concrete can be produced.

[2−1.セメント材料]
セメント材料は、少なくともセメントと、水と、を含むものであり、骨材を含むものであってもよい。また、[1.セメント用添加剤]に記載のセメント用添加剤を除く他のセメント用添加剤(以下、「他の混和剤」ともいう)を含むものであってもよい。
セメントとしては、特に限定はない。例えば、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及びそれぞれの低アルカリ形)、各種混合セメント(高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント)、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速硬セメント(1クリンカー速硬性セメント、2クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント)、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメント(低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント)、超高強度セメント、セメント系固化材、エコセメント(都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の1種以上を原料として製造されたセメント)が挙げられる。セメントには、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体、石膏等が添加されていてもよい。
[2-1. Cement material]
The cement material contains at least cement, water, and may include aggregate. In addition, [1. It may contain other cement additives (hereinafter, also referred to as “other admixtures”) other than the cement additives described in [Cement Additives].
The cement is not particularly limited. For example, Portoland cement (normal, early-strength, ultra-fast-strength, moderate heat, sulfate-resistant and each low-alkali form), various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement), white Portorand cement, alumina cement, Ultra-fast-hardening cement (1 clinker fast-hardening cement, 2 clinker fast-hardening cement, magnesium phosphate cement), grout cement, oil well cement, low heat-generating cement (low-heat-generating blast furnace cement, fly ash mixed low-heat-generating blast furnace cement, belite High-content cement), ultra-high-strength cement, cement-based solidifying material, and eco-cement (cement manufactured from one or more of municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash). Fine powders such as blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, and limestone powder, gypsum, and the like may be added to the cement.

セメント材料に使用できる水は特に限定されず、例えば、上水道水、上水道水以外の水(河川水、湖沼水、井戸水等)、回収水が挙げられる。 The water that can be used as the cement material is not particularly limited, and examples thereof include tap water, water other than tap water (river water, lake water, well water, etc.), and recovered water.

骨材としては、例えば、砂、砂利、砕石;水砕スラグ;再生骨材等;珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材が挙げられる。 Aggregates include, for example, sand, gravel, crushed stone; granulated slag; recycled aggregate, etc .; silica stone, clayey, zirconite, high alumina, silicon carbide, graphite, chromium, chromog, magnesia And other refractory aggregates.

水和熱抑制方法において、水とセメントの比(水/セメント)(質量比)は特に限定されず、貧配合から富配合まで幅広く使用可能である。単位水量は、好ましくは135〜195kg/mであり、より好ましくは145〜185kg/mである。使用セメント量は、好ましくは220〜1200kg/mであり、より好ましくは270〜700kg/mである。水/セメント比(質量比)は、好ましくは0.15〜0.7であり、より好ましくは0.25〜0.65である。 In the method for suppressing heat of hydration, the ratio of water to cement (water / cement) (mass ratio) is not particularly limited, and it can be widely used from poor to rich compounds. The unit water amount is preferably 135 to 195 kg / m 3 , and more preferably 145 to 185 kg / m 3 . The amount of cement used is preferably 220 to 1200 kg / m 3 , and more preferably 270 to 700 kg / m 3 . The water / cement ratio (mass ratio) is preferably 0.15 to 0.7, more preferably 0.25 to 0.65.

セメント用添加剤の含有割合は、セメントの全量に対して、通常は0.01〜0.50質量%であり、好ましくは0.02〜0.30質量%であり、より好ましくは0.04〜0.20質量%である。この添加量とすることにより、水和反応による温度上昇の最高到達温度を低下し得、高強度なコンクリートを製造し得る。
なお、本明細書中、「セメント全量」とは、セメント(結合材を含む)の質量のみを指し、水、骨材等結合材以外の質量は含まれない。
The content ratio of the cement additive is usually 0.01 to 0.50% by mass, preferably 0.02 to 0.30% by mass, and more preferably 0.04 with respect to the total amount of cement. ~ 0.20% by mass. By setting this amount, the maximum temperature reached by the temperature rise due to the hydration reaction can be lowered, and high-strength concrete can be produced.
In the present specification, the "total amount of cement" refers only to the mass of cement (including the binder), and does not include the mass other than the binder such as water and aggregate.

セメント材料の製造方法、運搬方法、打設方法、養生方法、管理方法等について特に制限はなく、通常の方法を採用することができる。 There are no particular restrictions on the method of manufacturing, transporting, placing, curing, managing, etc. the cement material, and ordinary methods can be adopted.

他の混和剤としては、例えば、セメント分散剤、水溶性高分子、高分子エマルジョン、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、硬化促進剤、消泡剤、AE剤、界面活性剤、減水剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤、圧送助剤、低チキソトロピー性助剤等の公知のセメント用添加剤が挙げられる。
なお、他の混和剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上の他の混和剤を任意の比率で組み合わせて用いもよい。
Other admixtures include, for example, cement dispersants, water-soluble polymers, polymer emulsions, cement wetting agents, swelling agents, waterproofing agents, thickeners, flocculants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancers, curing accelerators. For known cements such as agents, defoamers, AE agents, surfactants, water reducing agents, high-performance water reducing agents, AE water reducing agents, high-performance AE water reducing agents, fluidizing agents, pumping aids, low thixotropy aids, etc. Additives can be mentioned.
The other admixture may be used alone or in combination of two or more other admixtures at an arbitrary ratio.

セメント分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の分散剤が挙げられる。 Examples of the cement dispersant include dispersants such as naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate and melamine sulfonic acid formaldehyde condensate.

水溶性高分子としては、例えば、ポリアルキレングリコールが挙げられる。より詳細には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリブチレングリコール等が挙げられる。 Examples of the water-soluble polymer include polyalkylene glycol. More specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene polypropylene glycol, polyethylene polybutylene glycol and the like can be mentioned.

硬化促進剤としては、例えば、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の可溶性カルシウム塩類;塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物類;チオ硫酸塩;ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩類が挙げられる。 Examples of the curing accelerator include soluble calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrite and calcium nitrate; chlorides such as iron chloride and magnesium chloride; thiosulfates; and formates such as formic acid and calcium formate.

増粘剤としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、公知のセルロースナノファイバー、公知のセルロースナノクリスタルが挙げられる。 Examples of the thickener include methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, known cellulose nanofibers, and known cellulose nanocrystals.

消泡剤としては、市販品を用いてもよい。例えば、フローリック社製の「フローリックDF753」が挙げられる。 As the defoaming agent, a commercially available product may be used. For example, "Floric DF753" manufactured by Floric Co., Ltd. can be mentioned.

低チキソトロピー性助剤としては、フローリック社製の「フローリックFBL−200」が挙げられる。 Examples of the low thixotropy aid include "Floric FBL-200" manufactured by Floric.

高性能AE減水剤としては、フローリック社製の「フローリックSF500S」が挙げられる。 Examples of the high-performance AE water reducing agent include "Floric SF500S" manufactured by Floric.

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を好適に説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。なお、物性値等の測定方法は、別途記載がない限り、上記に記載した測定方法である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. The following examples are for the purpose of preferably explaining the present invention, and do not limit the present invention. Unless otherwise specified, the method for measuring the physical property value or the like is the measurement method described above.

[融解温度(℃)]:MP−80(METTLER TOLEDO社製)を用いて融解温度を測定した。 [Melting temperature (° C.)]: The melting temperature was measured using MP-80 (manufactured by METTLER TOLEDO).

(実施例1)
予め70℃程度に加温したグルコン酸ナトリウムに、100℃に加温して液状にしたパラフィン(融解温度70℃)を添加(グルコン酸ナトリウム:パラフィン=86:14)し、ホバートミキサーにて混練しながら室温まで徐冷して被覆体を得た。徐冷後、篩(佐藤式振動ふるい機、晃栄産業社製)により約1mm以上の粗大な被覆体を除外した。
(Example 1)
Paraffin (melting temperature 70 ° C) liquefied by heating to 100 ° C is added to sodium gluconate that has been preheated to about 70 ° C (sodium gluconate: paraffin = 86: 14) and kneaded with a hovert mixer. While slowly cooling to room temperature, a coating was obtained. After slow cooling, a coarse covering of about 1 mm or more was excluded by a sieve (Sato type vibrating sieve, manufactured by Koei Sangyo Co., Ltd.).

約1mm以上の粗大な被覆体を除外した後、常温の工業用水を充填した容器の中に、被覆体を入れた網かごを15分間浸漬した。この際、マグネチックスターラーを用いて容器中の工業用水を撹拌するとともに、工業用水を流水(給水とともに排水)し続けた。
15分後、網かごを容器から取り出し、風通しの良いところに放置して乾燥し、セメント用添加剤(1)を製造した。
After excluding the coarse covering of about 1 mm or more, the net cage containing the covering was immersed in a container filled with industrial water at room temperature for 15 minutes. At this time, the industrial water in the container was agitated using a magnetic stirrer, and the industrial water was continuously run (drained together with the water supply).
After 15 minutes, the net cage was taken out of the container and left in a well-ventilated place to dry to produce the cement additive (1).

(比較例1)
予め70℃程度に加温したグルコン酸ナトリウムに、100℃に加温して液状にしたパラフィン(融解温度70℃)を添加(グルコン酸ナトリウム:パラフィン=86:14)し、ホバートミキサーにて混練しながら室温まで徐冷して被覆体を得た。徐冷後、篩(佐藤式振動ふるい機、晃栄産業社製)により約1mm以上の粗大な被覆体を除外した。このようにして、セメント用添加剤(2)を製造した。
(Comparative Example 1)
Paraffin (melting temperature 70 ° C) liquefied by heating to 100 ° C is added to sodium gluconate that has been preheated to about 70 ° C (sodium gluconate: paraffin = 86: 14) and kneaded with a hovert mixer. While slowly cooling to room temperature, a coating was obtained. After slow cooling, a coarse covering of about 1 mm or more was excluded by a sieve (Sato type vibrating sieve, manufactured by Koei Sangyo Co., Ltd.). In this way, the cement additive (2) was produced.

なお、実施例及び比較例に用いたパラフィンは、パラフィン(融点68〜70℃)(富士フィルム和光純薬社製)であり、5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性である。 The paraffin used in Examples and Comparative Examples is paraffin (melting point 68 to 70 ° C.) (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and is insoluble or sparingly soluble in water at 5 to 50 ° C.

(性能検証)
環境温度(20℃)において、表1記載の各処方となるようにセメント(結合材)、水、及び骨材を混合し、高性能AE減水剤を投入した。その後、モルタルミキサによる機械練りにより、低速60秒間、高速90秒間練り混ぜて、セメント組成物を得た。比較例2は当該セメント組成物を用いて温度上昇を測定した。実施例1及び比較例1については、セメント組成物に対して別途、セメント用添加剤(1)又は(2)を添加して温度上昇を測定した。
なお、温度上昇は、セメント組成物を1辺40cmの立方体試料とし、試料中心の温度で測定した。この際、試料の周りは断熱材にて被覆した。
(Performance verification)
At the environmental temperature (20 ° C.), cement (bonding material), water, and aggregate were mixed so as to be in each formulation shown in Table 1, and a high-performance AE water reducing agent was added. Then, it was mechanically kneaded with a mortar mixer for 60 seconds at low speed and 90 seconds at high speed to obtain a cement composition. In Comparative Example 2, the temperature rise was measured using the cement composition. For Example 1 and Comparative Example 1, the temperature rise was measured by separately adding the cement additive (1) or (2) to the cement composition.
The temperature rise was measured at the temperature at the center of the sample, using the cement composition as a cubic sample having a side of 40 cm. At this time, the circumference of the sample was covered with a heat insulating material.

Figure 2020200200
Figure 2020200200

なお、表1中、セメント用添加剤の量は、セメント重量に対する割合を示す。また、略号を下記の通り示す。
C:早強ポルトランドセメント 太平洋セメント社製(d=3.14g/cm
骨材:S 高質砂岩砕砂 (d=2.61g/cm
G 高質砂岩砕石 (d=2.62g/cm
Ad:高性能AE減水剤 「フローリックSF500S」フローリック社製
s/a:全骨材中の細骨材の割合を示す。
In Table 1, the amount of the cement additive is shown as a ratio to the cement weight. The abbreviations are shown below.
C: Early-strength Portland cement Taiheiyo Cement (d = 3.14 g / cm 3 )
Aggregate: S High-quality sandstone crushed sand (d = 2.61 g / cm 3 )
G High-quality sandstone crushed stone (d = 2.62 g / cm 3 )
Ad: High-performance AE water reducing agent "Floric SF500S" Floric s / a: Indicates the ratio of fine aggregate to total aggregate.

実施例1及び比較例1,2の測定結果を図1に示す。
図1から、本発明のセメント用添加剤(1)を添加した場合、水和反応の開始時間(凝結時間)が無添加の場合とほぼ同じであり、水和反応による温度上昇の最高到達温度を低下し得ることがわかる。一方、従来のセメント用添加剤(2)を添加した場合、水和反応の開始時間(凝結時間)が遅れることに加え、水和反応による温度上昇の最高到達温度を無添加の場合と比較して低下し得ないことがわかる。
The measurement results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIG.
From FIG. 1, when the cement additive (1) of the present invention is added, the start time (condensation time) of the hydration reaction is almost the same as that without the addition, and the maximum temperature of the temperature rise due to the hydration reaction is reached. It turns out that can be reduced. On the other hand, when the conventional cement additive (2) is added, the start time (condensation time) of the hydration reaction is delayed, and the maximum temperature at which the temperature rise due to the hydration reaction is reached is compared with that without the addition. It turns out that it cannot be lowered.

Claims (4)

下記工程(1)〜(3)を有するセメント用添加剤の製造方法。
工程(1):セメント用凝結遅延剤を、5〜50℃の水に対して不溶性又は難溶性の被覆剤で被覆し、被覆体を得る工程。
工程(2):前記被覆体を、水を含む洗浄液にて洗浄する工程。
工程(3):洗浄した前記被覆体を乾燥して固形化し、セメント用添加剤を得る工程。
A method for producing an additive for cement, which comprises the following steps (1) to (3).
Step (1): A step of coating a cement setting retarder with an insoluble or sparingly soluble coating agent in water at 5 to 50 ° C. to obtain a coating material.
Step (2): A step of cleaning the covering body with a cleaning liquid containing water.
Step (3): A step of drying and solidifying the washed coating body to obtain an additive for cement.
前記セメント用凝結遅延剤が、固形状物である請求項1に記載のセメント用添加剤の製造方法。 The method for producing a cement additive according to claim 1, wherein the cement setting retarder is a solid substance. 前記被覆剤が、その溶融温度が60℃以上の有機化合物である請求項1又は2に記載のセメント用添加剤の製造方法。 The method for producing an additive for cement according to claim 1 or 2, wherein the coating agent is an organic compound having a melting temperature of 60 ° C. or higher. 前記工程(2)において、洗浄時間が1〜30分である請求項1〜3のいずれか1項に記載のセメント用添加剤の製造方法。 The method for producing an additive for cement according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step (2), the cleaning time is 1 to 30 minutes.
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