JP2023028708A - Dispersant composition for hydraulic composition - Google Patents

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慶彰 指原
Yoshiaki Sashihara
圭介 中村
Keisuke Nakamura
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Abstract

To provide a dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition having excellent uniformity of strength of a cured body of a hydraulic composition even when a hydraulic powder containing fly ash is used and to provide a fly ash-containing hydraulic composition.SOLUTION: There is provided a dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition which comprises cement and fly ash as a hydraulic powder in which the content of fly ash in the hydraulic powder is 5 mass% or more and 40 mass% or less, wherein the dispersant composition comprises a component (A) and a component (B) composed of specific copolymers which differ from each other and the ratio of the content of the component (B) to the total content of the component (A) and the component (B) is 30 mass% or more and 70 mass% or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物に関する。 The present invention relates to dispersant compositions for fly ash-containing hydraulic compositions.

コンクリート等の水硬性組成物に対して、流動性を付与するためにナフタレン系、メラミン系、アミノスルホン酸系、ポリカルボン酸系等の混和剤が用いられている。分散剤等の混和剤については、水硬性組成物に対する流動性の付与、流動性の保持性(流動保持性)、硬化遅延の防止など、種々の性能が求められ、ポリカルボン酸系混和剤(分散剤)についてもこうした観点から改善が提案されている。 Admixtures such as naphthalene-based, melamine-based, aminosulfonic acid-based and polycarboxylic acid-based admixtures are used to impart fluidity to hydraulic compositions such as concrete. Admixtures such as dispersants are required to have various performances such as imparting fluidity to hydraulic compositions, fluidity retention (fluidity retention), prevention of curing delay, etc. Polycarboxylic acid-based admixtures ( Dispersants) have also been proposed to be improved from this point of view.

例えば、流動性や流動保持性などを考慮して、ポリカルボン酸系重合体を複数組み合わせて用いることが提案されている。
特許文献1には、(メタ)アクリル酸等の特定の単量体(A)とポリオキシアルキレン基を有するエチレン系不飽和カルボン酸誘導体等の特定の単量体(B)とを特定の重量比及び特定のモル比の両方を満たすように共重合させて得られた共重合体からなるセメント分散剤用効力増強剤、並びに、当該セメント分散剤用効力増強剤とセメント分散剤とを所定の重量比で含有するセメント分散剤組成物が開示されている。
For example, it has been proposed to use a combination of a plurality of polycarboxylic acid-based polymers in consideration of fluidity, fluid retention, and the like.
In Patent Document 1, a specific monomer (A) such as (meth)acrylic acid and a specific monomer (B) such as an ethylenically unsaturated carboxylic acid derivative having a polyoxyalkylene group are mixed in a specific weight A cement dispersant efficacy enhancer comprising a copolymer obtained by copolymerizing so as to satisfy both the ratio and a specific molar ratio, and the cement dispersant efficacy enhancer and the cement dispersant are combined into a predetermined Disclosed are cement dispersant compositions containing on a weight basis.

また高炉スラグやフライアッシュは、かつては産業廃棄物として捨てられてきたが、高炉スラグやフライアッシュを配合したセメントから作られたモルタルやコンクリートが普通ポルトランドセメントから作られたモルタルやコンクリートより、6か月以上の長期強度において勝っていたり、耐久性に優れていたりするので、セメントの一部代替として多くの量が年々使われるようになってきている。
セメントからの年間CO発生量(エネルギー起源)は、わが国全体の年間CO発生量(13億トン)の約3%に相当する膨大な量である。
ポルトランドセメントに高炉スラグやフライアッシュを混合したセメントを用いることにより、ポルトランドセメントの製造に要するCO原単位を削減することができる。高炉スラグ微粉末やフライアッシュ微粉末でポルトランドセメントに置き換えた分だけセメントのCO削減に貢献することになる。これにより、ポルトランドセメントを製造するためのCO原単位が削減可能となり、さらにコンクリート組成物やその硬化体である建築物、土木構造物のCO原単位を小さくすることが可能となる。
Blast-furnace slag and fly ash used to be discarded as industrial waste, but mortar and concrete made from cement containing blast-furnace slag and fly ash are generally more expensive than mortar and concrete made from Portland cement. Since it excels in long-term strength for months or more and has excellent durability, it has been used in large quantities year by year as a partial substitute for cement.
The annual amount of CO2 generated from cement (from energy sources) is a huge amount equivalent to approximately 3% of the annual amount of CO2 generated in Japan (1.3 billion tons).
By using cement obtained by mixing blast furnace slag or fly ash with Portland cement, it is possible to reduce the CO 2 intensity required for manufacturing Portland cement. Ground granulated blast furnace slag and ground fly ash will contribute to the reduction of cement CO 2 by the amount that Portland cement is replaced with. As a result, it becomes possible to reduce the CO 2 unit consumption for manufacturing Portland cement, and furthermore it becomes possible to reduce the CO 2 unit consumption of concrete compositions and their hardened bodies such as buildings and civil engineering structures.

特開2001-316151号公報JP-A-2001-316151

水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率(水/水硬性粉体比)が50質量%以下の高強度領域の条件で、更にセメントの代替粉体としてフライアッシュを含有する調合では、ポリカルボン酸系分散剤組成物の組成によっては、水硬性組成物の粘性が増大し練上がり性が遅いため、混錬が不十分となり、結果、水硬性組成物の硬化体の各箇所の強度が不均一になる傾向があることを本発明者は見出した。 A formulation containing fly ash as a substitute powder for cement under high strength conditions where the mass percentage of water and hydraulic powder in the hydraulic composition (water/hydraulic powder ratio) is 50% by mass or less. However, depending on the composition of the polycarboxylic acid-based dispersant composition, the viscosity of the hydraulic composition increases and the kneading property is slow, so kneading becomes insufficient. The inventors have found that the intensity of .

本発明は、フライアッシュを含む水硬性粉体を用いた場合でも、水硬性組成物の硬化体強度の均一性に優れる、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物、及びフライアッシュ含有水硬性組成物を提供する。 The present invention provides a dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition, and a fly ash-containing dispersant composition, which exhibits excellent uniformity in the strength of the cured product of the hydraulic composition even when hydraulic powder containing fly ash is used. A hydraulic composition is provided.

本発明は、水硬性粉体として、セメントとフライアッシュを含み、水硬性粉体中のフライアッシュの含有量が5質量%以上40質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物であって、
下記の(A)成分、(B)成分を含有し、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が30質量%以上70質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物に関する。
<(A)成分>
下記式(A1)で表される構成単位(A1)、下記式(A2)で表される構成単位(A2)、及び任意に下記式(A3)で表される構成単位(A3)を有する共重合体であって、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A1)の割合が5質量%以上9質量%未満である、共重合体
The present invention provides a dispersion for a fly ash-containing hydraulic composition, which contains cement and fly ash as hydraulic powder, and the content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more and 40% by mass or less. agent composition,
It contains the following components (A) and (B), and the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is 30% by mass or more and 70% by mass or less. Dispersant compositions for fly ash-containing hydraulic compositions.
<(A) Component>
A structural unit (A1) represented by the following formula (A1), a structural unit (A2) represented by the following formula (A2), and optionally a structural unit (A3) represented by the following formula (A3) A copolymer in which the ratio of the structural unit (A1) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3) is 5% by mass or more and less than 9% by mass.

Figure 2023028708000001
Figure 2023028708000001

〔式中、R1a、R2a、及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3aは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、naは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、20以上130以下の数であり、R5aは、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は炭素数1以上4以下のヒドロキシアルキル基を示す。〕
<(B)成分>
下記式(B1)で表される構成単位(B1)及び下記式(B2)で表される構成単位(B2)を有する共重合体であって、構成単位(B1)と構成単位(B2)の合計に対する構成単位(B1)の割合が20質量%以上28質量%以下であり、重量平均分子量が30,000以上60,000以下である、共重合体
[Wherein, R 1a , R 2a and R 4a are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group; R 3a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; represents a hydrogen atom or a salt counterion, X 1 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, and na represents the average number of moles of ethylene oxide added. is a number of 20 or more and 130 or less, and R 5a represents an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. ]
<(B) Component>
A copolymer having a structural unit (B1) represented by the following formula (B1) and a structural unit (B2) represented by the following formula (B2), wherein the structural unit (B1) and the structural unit (B2) A copolymer having a ratio of the structural unit (B1) to the total of 20% by mass or more and 28% by mass or less and a weight average molecular weight of 30,000 or more and 60,000 or less

Figure 2023028708000002
Figure 2023028708000002

〔式中、R1b、及びR2bは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3bは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、nbは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、70以上170以下の数である。〕 [Wherein, R 1b and R 2b are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group, R 3b represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and M 2 represents a hydrogen represents an atom or a counter ion to be a salt, X 2 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, nb represents the average number of added moles of ethylene oxide, 70 The number is greater than or equal to 170 and less than or equal to 170. ]

また、本発明は、セメント及びフライアッシュを含む水硬性粉体と、水と、前記(A)成分と、前記(B)成分とを含有する、フライアッシュ含有水硬性組成物であって、
水硬性粉体中のフライアッシュの含有量が5質量%以上40質量%以下であり、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が30質量%以上70質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物に関する。
The present invention also provides a fly ash-containing hydraulic composition containing hydraulic powder containing cement and fly ash, water, the component (A), and the component (B),
The content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more and 40% by mass or less, and the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is 30% by mass. The present invention relates to a fly ash-containing hydraulic composition having a content of 70% by mass or less.

本発明によれば、フライアッシュを含む水硬性粉体を用いた場合でも、水硬性組成物の硬化体強度の均一性に優れる、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物、及びフライアッシュ含有水硬性組成物が提供される。 According to the present invention, a dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition, which exhibits excellent uniformity in the strength of the cured product of the hydraulic composition even when hydraulic powder containing fly ash is used, and a fly An ash-containing hydraulic composition is provided.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物、及びフライアッシュ含有水硬性組成物が、フライアッシュを含む水硬性組成物の硬化体強度の均一性に優れる理由は必ずしも定かではないが以下のように推定される。フライアッシュを含有する場合、水硬性組成物のスラリー増粘が高くなり、混練時間が短い場合、練りあがり性が不十分となり材料であるセメント、フライアッシュ、砂が不均一な状態となり、供試体に詰めた際の充填性に不均一さが生じ、結果、強度の均一性に差が生じるのではないかと推察している。しかしながら、本発明では、それぞれ特定の共重合体である(A)成分、(B)成分を特定の質量比で用いることで、フライアッシュを含む水硬性組成物であっても、(B)成分の共重合体がセメントやフライアッシュに吸着してスラリー増粘が起こる凝集状態を解除して、(A)成分の分散成分が効率的に作用することにより、均一に練りあがることができ、結果、水硬性組成物の硬化体強度を均一に仕上げることができたものと推定される。 The reason why the dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition and the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention is excellent in the uniformity of the strength of the hardened body of the hydraulic composition containing fly ash is not necessarily clear. is estimated as follows. When fly ash is contained, the viscosity of the slurry of the hydraulic composition increases, and when the kneading time is short, the kneading property becomes insufficient and the cement, fly ash, and sand that are the materials become uneven, and the test piece It is surmised that unevenness occurs in the filling property when packed into a container, and as a result, a difference in the uniformity of strength occurs. However, in the present invention, component (A) and component (B), which are specific copolymers, are used in a specific mass ratio, so that even a hydraulic composition containing fly ash has component (B) The copolymer of is adsorbed on cement and fly ash to release the aggregated state in which the slurry thickens, and the dispersion component of component (A) acts efficiently, so that it can be kneaded uniformly. , it is presumed that the strength of the hardened body of the hydraulic composition could be finished uniformly.

<フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物>
本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、(A)成分、(B)成分を含有し、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が30質量%以上70質量%以下である。
<Dispersant Composition for Fly Ash-Containing Hydraulic Composition>
The dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition of the present invention contains components (A) and (B), and the ratio of component (B) to the total content of components (A) and (B) is The content ratio is 30% by mass or more and 70% by mass or less.

(A)成分は、下記式(A1)で表される構成単位(A1)、下記式(A2)で表される構成単位(A2)、及び任意に下記式(A3)で表される構成単位(A3)を有する共重合体であって、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A1)の割合が5質量%以上9質量%未満である、共重合体である。 Component (A) includes a structural unit (A1) represented by the following formula (A1), a structural unit (A2) represented by the following formula (A2), and optionally a structural unit represented by the following formula (A3). A copolymer having (A3), wherein the ratio of the structural unit (A1) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2) and the structural unit (A3) is 5% by mass or more and less than 9% by mass. , is a copolymer.

Figure 2023028708000003
Figure 2023028708000003

〔式中、R1a、R2a、及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3aは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、naは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、20以上130以下の数であり、R5aは、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は炭素数1以上4以下のヒドロキシアルキル基を示す。〕 [Wherein, R 1a , R 2a and R 4a are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group; R 3a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; represents a hydrogen atom or a salt counterion, X 1 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, and na represents the average number of moles of ethylene oxide added. is a number of 20 or more and 130 or less, and R 5a represents an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. ]

式(A1)中、R1aは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(A1)中、Mは、水素原子またはナトリウムが好ましい。
In formula (A1), R 1a is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (A1), M 1 is preferably a hydrogen atom or sodium.

構成単位(A1)は、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの塩から選ばれる単量体を用いて得ることができる。塩は、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアルキル(例えば炭素数2以上8以下)アンモニウム塩などが挙げられる。 The structural unit (A1) can be obtained using a monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, and salts thereof. Salts include, for example, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, mono-, di-, and trialkyl (for example, having 2 or more and 8 or less carbon atoms) ammonium salts in which a hydroxyl group may be substituted.

式(A2)中、R2aは、メチル基が好ましい。
式(A2)中、R3aは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(A2)中、Xは、直接結合手又はカルボニル基が好ましい。
式(A2)中、naは、エチレンオキサイドの平均付加モル数であり、分散性と強度発現性の観点から、20以上、好ましくは30以上、より好ましくは40以上、そして、130以下、好ましくは130以下、より好ましくは125以下である。
In formula (A2), R 2a is preferably a methyl group.
In formula (A2), R 3a is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (A2), X 1 is preferably a direct bond or a carbonyl group.
In formula (A2), na is the average number of added moles of ethylene oxide, and from the viewpoint of dispersibility and strength development, na is 20 or more, preferably 30 or more, more preferably 40 or more, and 130 or less, preferably It is 130 or less, more preferably 125 or less.

構成単位(A2)は、対応する単量体、例えば、(1)ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル、(2)メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステル、(3)ポリエチレングリコールと、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、又はイソプレニルアルコールとのモノエーテル、(4)メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアリルアルコール又はメタリルアルコールとのエーテル、及び(5)アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アリルアルコール又はメタリルアルコールへのエチレンオキシド付加物から選ばれる単量体を用いて得ることができる。 Structural unit (A2) is a corresponding monomer, for example, (1) monoester of polyethylene glycol and acrylic acid or methacrylic acid, (2) one-terminal alkyl-blocked polyethylene glycol such as methoxypolyethylene glycol and acrylic acid or methacrylic acid (3) monoethers of polyethylene glycol with vinyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, or isoprenyl alcohol; It can be obtained using a monomer selected from ethers with allyl alcohol and (5) ethylene oxide adducts with acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, allyl alcohol or methallyl alcohol.

式(A3)中、R4aは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(A3)中、R5aは、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、及びヒドロキシメチル基から選ばれる1種以上が好ましい。
In formula (A3), R 4a is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (A3), R 5a is preferably one or more selected from a methyl group, an ethyl group, a hydroxyethyl group and a hydroxymethyl group.

構成単位(A3)は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、ヒドロキシエチルアクリル酸、ヒドロキシメチルアクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリル酸、及びヒドロキシメチルメタクリル酸から選ばれる1種以上の単量体を用いて得ることができる。 The structural unit (A3) is one or more selected from methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylic acid, hydroxymethyl acrylic acid, hydroxyethyl methacrylic acid, and hydroxymethyl methacrylic acid. It can be obtained using a monomer.

(A)成分の重合体は、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A1)の割合が、(B)成分の共重合体がセメントやフライアッシュに吸着してスラリー増粘が起こる凝集状態を解除して、(A)成分の分散成分が効率的に作用出来る環境にする観点から、5質量%以上、好ましくは6質量%以上、そして、9質量%未満、好ましくは8質量%以下である。この割合は、〔構成単位(A1)の質量%/[構成単位(A1)の質量%+構成単位(A2)の質量%+構成単位(A3)の質量%]〕×100で求められる。 The polymer of component (A) has a ratio of the structural unit (A1) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2) and the structural unit (A3), and the copolymer of the component (B) is cement or fly 5% by mass or more, preferably 6% by mass or more, and It is less than 9% by mass, preferably 8% by mass or less. This ratio is obtained by [% by mass of structural unit (A1)/[% by mass of structural unit (A1)+% by mass of structural unit (A2)+% by mass of structural unit (A3)]]×100.

(A)成分の重合体は、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A2)の割合が、水硬性組成物における低添加量での分散性の観点から、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、そして、好ましくは98質量%未満、より好ましくは96質量%以下、更に好ましくは94質量%以下、より更に好ましくは92質量%以下である。この割合は、〔構成単位(A2)の質量%/[構成単位(A1)の質量%+構成単位(A2)の質量%+構成単位(A3)の質量%]〕×100で求められる。 In the polymer of component (A), the ratio of the structural unit (A2) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3) is dispersibility at a low addition amount in the hydraulic composition. From the viewpoint of, preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, and preferably less than 98% by mass, more preferably 96% by mass or less, still more preferably 94% by mass 92% by mass or less, and more preferably 92% by mass or less. This ratio is obtained by [% by mass of structural unit (A2)/[% by mass of structural unit (A1)+% by mass of structural unit (A2)+% by mass of structural unit (A3)]]×100.

(A)成分の重合体は、構成単位(A3)を含む場合、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A3)の割合が、水硬性組成物における低添加量での分散性と凝結遅延性と流動保持性の観点から、好ましくは2質量%以上、より好ましくは3質量%以上、そして、好ましくは15質量%未満、好ましくは12質量%以下である。この割合は、〔構成単位(A3)の質量%/[構成単位(A1)の質量%+構成単位(A2)の質量%+構成単位(A3)の質量%]〕×100で求められる。 When the polymer of component (A) contains the structural unit (A3), the ratio of the structural unit (A3) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2) and the structural unit (A3) is the hydraulic composition From the viewpoint of dispersibility, setting retardation, and flow retention at low addition amounts in products, it is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and preferably less than 15% by mass, preferably 12% by mass. It is below. This ratio is obtained by [% by mass of structural unit (A3)/[% by mass of structural unit (A1)+% by mass of structural unit (A2)+% by mass of structural unit (A3)]]×100.

(A)成分の共重合体は、構成単位(A1)、構成単位(A2)、構成単位(A3)以外の構成単位〔以下、構成単位(A4)ともいう〕を有していてもよい。構成単位(A4)としては、例えば、リン酸2-(メタクリロイルオキシ)エチル(HEMA-P)、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、及びこれらの塩、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩を挙げることができる。更に、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-(メタ)アクリルアミド-2-メタスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-エタンスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などの単量体を用いた構成単位が挙げられる。(メタ)アクリルは、アクリル又はメタクリルの意味である。 The copolymer of component (A) may have a structural unit other than the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3) (hereinafter also referred to as the structural unit (A4)). Examples of the structural unit (A4) include 2-(methacryloyloxy)ethyl phosphate (HEMA-P), allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, and salts thereof such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts. , ammonium salts, or amine salts. Further, (meth)acrylamide, N-methyl(meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, 2-(meth)acrylamide-2-methasulfonic acid, 2-(meth)acrylamide-2-ethanesulfonic acid, Structural units using monomers such as 2-(meth)acrylamido-2-propanesulfonic acid, styrene, and styrenesulfonic acid are included. (Meth)acrylic means acrylic or methacrylic.

(A)成分の共重合体は、構成単位(A3)を含まない場合、全構成単位中、構成単位(A1)及び構成単位(A2)の割合が、分散性向上の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、そして、好ましくは100質量%以下である。
また(A)成分の共重合体は、構成単位(A3)を含む場合、全構成単位中、構成単位(A1)、構成単位(A2)、及び構成単位(A3)の割合が、水硬性組成物における低添加量での分散性と凝結遅延性と流動保持性の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、そして、好ましくは100質量%以下である。
When the copolymer of component (A) does not contain the structural unit (A3), the proportion of the structural unit (A1) and the structural unit (A2) in all structural units is preferably 80 from the viewpoint of improving dispersibility. % by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.
Further, when the copolymer of the component (A) contains the structural unit (A3), the ratio of the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3) in the total structural units is the hydraulic composition From the viewpoint of dispersibility, setting retardation, and fluidity retention at a low addition amount in a product, the content is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.

(A)成分の共重合体は、分散性の観点から、重量平均分子量が、好ましくは20000以上、より好ましくは30000以上、更に好ましくは40000以上、そして、好ましくは100000以下、より好ましくは80000以下、更に好ましくは70000以下である。この重量平均分子量は、高速GPC(HLC-8320GPC) 東ソー株式会社、検出器:RI、カラム:G4000PWXL+G2500PWXL(アニオン)、移動相:0.2Mリン酸バッファー/アセトニトリル=9/1、流量:1.0ml/min.、カラム温度:40℃、標準物質:ポリエチレングリコール)で測定されたものである。 From the viewpoint of dispersibility, the copolymer of component (A) has a weight average molecular weight of preferably 20,000 or more, more preferably 30,000 or more, still more preferably 40,000 or more, and preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less. , and more preferably 70,000 or less. This weight average molecular weight is determined by high-speed GPC (HLC-8320GPC) Tosoh Corporation, detector: RI, column: G4000PWXL+G2500PWXL (anion), mobile phase: 0.2M phosphate buffer/acetonitrile = 9/1, flow rate: 1. 0 ml/min, column temperature: 40°C, standard substance: polyethylene glycol).

(B)成分は、下記式(B1)で表される構成単位(B1)及び下記式(B2)で表される構成単位(B2)を有する共重合体であって、構成単位(B1)と構成単位(B2)の合計に対する構成単位(B1)の割合が20質量%以上28質量%以下であり、重量平均分子量が30,000以上60,000以下である、共重合体である。 Component (B) is a copolymer having a structural unit (B1) represented by the following formula (B1) and a structural unit (B2) represented by the following formula (B2), wherein the structural unit (B1) and It is a copolymer in which the ratio of the structural unit (B1) to the total of the structural units (B2) is 20% by mass or more and 28% by mass or less, and the weight average molecular weight is 30,000 or more and 60,000 or less.

Figure 2023028708000004
Figure 2023028708000004

〔式中、R1b、及びR2bは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3bは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、nbは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、70以上170以下の数である。〕 [Wherein, R 1b and R 2b are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group, R 3b represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and M 2 represents a hydrogen represents an atom or a counter ion to be a salt, X 2 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, nb represents the average number of added moles of ethylene oxide, 70 The number is greater than or equal to 170 and less than or equal to 170. ]

式(B1)中、R1bは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(B1)中、Mは、水素原子またはナトリウムが好ましい。
In formula (B1), R 1b is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (B1), M2 is preferably a hydrogen atom or sodium.

構成単位(B1)は、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの塩から選ばれる単量体を用いて得ることができる。塩は、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアルキル(例えば炭素数2以上8以下)アンモニウム塩などが挙げられる。 The structural unit (B1) can be obtained using a monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, and salts thereof. Salts include, for example, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, mono-, di-, and trialkyl (for example, having 2 or more and 8 or less carbon atoms) ammonium salts in which a hydroxyl group may be substituted.

式(B2)中、R2bは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(B2)中、R3bは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(B2)中、Xは、直接結合手又はカルボニル基が好ましい。
式(B2)中、nbは、エチレンオキサイドの平均付加モル数であり、低添加量での分散性付与の観点から、70以上、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは105以上、そして、170以下、好ましくは160以下、より好ましくは150以下、更に好ましくは140以下、より更に好ましくは130以下、より更に好ましくは125以下である。
In formula (B2), R 2b is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (B2), R 3b is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (B2), X 2 is preferably a direct bond or a carbonyl group.
In formula (B2), nb is the average number of added moles of ethylene oxide, and from the viewpoint of imparting dispersibility at a low addition amount, nb is 70 or more, preferably 80 or more, more preferably 90 or more, and still more preferably 100 or more. , more preferably 105 or more, and 170 or less, preferably 160 or less, more preferably 150 or less, still more preferably 140 or less, still more preferably 130 or less, still more preferably 125 or less.

構成単位(B2)は、対応する単量体、例えば、(1)ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル、(2)メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステル、(3)ポリエチレングリコールと、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、又はイソプレニルアルコールとのモノエーテル、(4)メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアリルアルコール又はメタリルアルコールとのエーテル、及び(5)アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アリルアルコール又はメタリルアルコールへのエチレンオキシド付加物から選ばれる単量体を用いて得ることができる。 Structural unit (B2) is a corresponding monomer, for example, (1) monoester of polyethylene glycol and acrylic acid or methacrylic acid, (2) one-end alkyl-blocked polyethylene glycol such as methoxypolyethylene glycol and acrylic acid or methacrylic acid (3) monoethers of polyethylene glycol with vinyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, or isoprenyl alcohol; It can be obtained using a monomer selected from ethers with allyl alcohol and (5) ethylene oxide adducts with acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, allyl alcohol or methallyl alcohol.

(B)成分の共重合体は、構成単位(B1)と構成単位(B2)の合計に対する構成単位(B1)の割合が、水硬性組成物の練り上がり性付与の観点から、質量基準で、20質量%以上、好ましくは22質量%以上、そして、28質量%以下、好ましくは26質量%以下である。この割合は、〔構成単位(B1)の質量%/[構成単位(B1)の質量%+構成単位(B2)の質量%]〕×100で求められる。 In the copolymer of component (B), the ratio of the structural unit (B1) to the total of the structural unit (B1) and the structural unit (B2) is, from the viewpoint of imparting kneading properties to the hydraulic composition, on a mass basis: 20% by mass or more, preferably 22% by mass or more, and 28% by mass or less, preferably 26% by mass or less. This ratio is determined by [% by mass of structural unit (B1)/[% by mass of structural unit (B1)+% by mass of structural unit (B2)]]×100.

(B)成分の共重合体は、構成単位(B1)と構成単位(B2)の合計に対する構成単位(B2)の割合が、分散性向上の観点から、質量基準で、好ましくは70質量%以上、より好ましくは72質量%以上、更に好ましくは74質量%以上、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは78質量%以下である。この割合は、〔構成単位(B2)の質量%/[構成単位(B1)の質量%+構成単位(B2)の質量%]〕×100で求められる。 In the copolymer of component (B), the ratio of the structural unit (B2) to the total of the structural unit (B1) and the structural unit (B2) is preferably 70% by mass or more on a mass basis from the viewpoint of improving dispersibility. , more preferably 72% by mass or more, still more preferably 74% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 78% by mass or less. This ratio is determined by [% by mass of structural unit (B2)/[% by mass of structural unit (B1)+% by mass of structural unit (B2)]]×100.

(B)成分の共重合体は、構成単位(B1)、構成単位(B2)以外の構成単位〔以下、構成単位(B3)ともいう〕を有していてもよい。構成単位(B3)としては、例えば、リン酸2-(メタクリロイルオキシ)エチル(HEMA-P)、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、及びこれらの塩、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩を挙げることができる。更に、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-(メタ)アクリルアミド-2-メタスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-エタンスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などの単量体を用いた構成単位が挙げられる。(メタ)アクリルは、アクリル又はメタクリルの意味である。 The copolymer of component (B) may have a structural unit other than the structural unit (B1) and the structural unit (B2) [hereinafter also referred to as structural unit (B3)]. Examples of the structural unit (B3) include 2-(methacryloyloxy)ethyl phosphate (HEMA-P), 2-hydroxyethyl acrylate (HEA), methyl acrylate, methyl methacrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA). , allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, and salts thereof such as alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, or amine salts. Further, (meth)acrylamide, N-methyl(meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, 2-(meth)acrylamide-2-methasulfonic acid, 2-(meth)acrylamide-2-ethanesulfonic acid, Structural units using monomers such as 2-(meth)acrylamido-2-propanesulfonic acid, styrene, and styrenesulfonic acid are included. (Meth)acrylic means acrylic or methacrylic.

(B)成分の共重合体は、全構成単位中、構成単位(B1)及び構成単位(B2)の割合が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、そして、好ましくは100質量%以下である。 In the copolymer of component (B), the ratio of the structural unit (B1) and the structural unit (B2) in all structural units is preferably 80% by mass or more, from the viewpoint of imparting dispersibility to the hydraulic composition. It is preferably 90% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.

(B)成分の共重合体は、重量平均分子量が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、30,000以上、好ましくは35000以上、より好ましくは40000以上、そして、60,000以下、より好ましくは55000以下、更に好ましくは50000以下である。この重量平均分子量は、(A)成分と同様に測定されたものである。 The copolymer of component (B) has a weight average molecular weight of 30,000 or more, preferably 35,000 or more, more preferably 40,000 or more and 60,000 or less, from the viewpoint of imparting dispersibility to the hydraulic composition. It is more preferably 55,000 or less, still more preferably 50,000 or less. This weight average molecular weight is measured in the same manner as for the component (A).

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、(A)成分を、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.04質量%以上、そして、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.3質量%以下、より更に好ましくは0.1質量%以下含有する。 The dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition of the present invention preferably contains component (A) in an amount of 0.01% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, from the viewpoint of imparting dispersibility to the hydraulic composition. 04% by mass or more, preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, even more preferably 0.3% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or less.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、(B)成分を、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、好ましくは0.015質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、そして、好ましくは0.3質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下含有する。 In the dispersant composition for fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the component (B) is preferably 0.015% by mass or more, more preferably 0% by mass, from the viewpoint of improving the kneading property of the hydraulic composition. 0.03% by mass or more, and preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or less.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物において、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、30質量%以上、好ましくは35質量%以上、より好ましくは40質量%以上、そして、70質量%以下、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。この割合は、〔(B)成分の含有量/[(A)成分と(B)成分の合計含有量]〕×100で求められる。 In the dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is determined by kneading the hydraulic composition. From the viewpoint of improving properties, it is 30% by mass or more, preferably 35% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and 70% by mass or less, preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. This ratio is obtained by [content of component (B)/[total content of component (A) and component (B)]]×100.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、任意成分として、遅延剤、硬化促進剤、AE剤、膨張剤、起泡剤、増粘剤、流動化剤、発泡剤、防水剤、消泡剤などの成分〔(A)、(B)成分に該当するものを除く〕を含有することができる。 The dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention contains, as optional components, a retarder, a curing accelerator, an AE agent, a swelling agent, a foaming agent, a thickener, a fluidizing agent, a foaming agent, Components such as a waterproofing agent and an antifoaming agent [excluding those corresponding to components (A) and (B)] can be contained.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、水を含有することができる。本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、液体組成物であってもよい。 The dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention can contain water. The dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention may be a liquid composition.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、水硬性粉体として、セメントとフライアッシュを含み、水硬性粉体中のフライアッシュの含有量が5質量%以上、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、そして、40質量%以下、好ましくは30質量%以下である水硬性組成物に用いられる。 The dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition of the present invention contains cement and fly ash as hydraulic powder, and the content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and 40% by mass or less, preferably 30% by mass or less.

フライアッシュとしては、例えば、石炭火力発電所において微粉炭を燃焼する際、溶融した灰分が冷却されて球状となった微細粒子を電気集塵器等で捕集した副産物を用いることができる。
フライアッシュの主成分はシリカ(SiO)とアルミナ(Al)であり、この2つの無機質成分で例えば全体の70~80質量%を占める。その他、典型的には少量の酸化第二鉄(Fe)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)等を含有している。
フライアッシュの化学成分は、フライアッシュの総質量に対して、好ましくは、SiOが50~70質量%、Alが16~20質量%、Feが5~6質量%、CaOが1~3質量%である。フライアッシュの品質は、例えば、JIS A6201-2008(コンクリート用フライアッシュ)に規定されているフライアッシュI種、II種、III種、IV種のいずれかに該当する品質であってもよい。また、コストの観点から、SiOの割合が50質量%未満のフライアッシュを用いることもできる。
フライアッシュの強熱減量は、特に限定されないが、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下である。フライアッシュの強熱減量は、例えば、強熱減量試験法(JIS A6201(フライアッシュを950~1000℃の高温で加熱し、質量の減少率から強熱減量を、105℃で3時間乾燥し、恒温時の質量減少率から湿分を求め、フライアッシュの強熱減量から湿分を差し引いたものを未燃炭素量として算出)の方法で測定することができる。
フライアッシュの平均粒径は、特に限定されないが、好ましくは15~25μmである。フライアッシュの平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での平均粒径、すなわち、メジアン径(D50)を意味する。
As the fly ash, for example, when pulverized coal is burned in a coal-fired power plant, a by-product obtained by collecting spherical fine particles obtained by cooling molten ash with an electric dust collector or the like can be used.
The main components of fly ash are silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ), and these two inorganic components account for, for example, 70 to 80% by mass of the total. In addition, it typically contains small amounts of ferric oxide (Fe 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), and the like.
The chemical composition of the fly ash is preferably 50-70% by weight of SiO 2 , 16-20% by weight of Al 2 O 3 , 5-6% by weight of Fe 2 O 3 , based on the total weight of the fly ash. CaO is 1 to 3% by mass. The quality of the fly ash may be, for example, a quality corresponding to any of fly ash types I, II, III, and IV defined in JIS A6201-2008 (fly ash for concrete). In addition, from the viewpoint of cost, fly ash with a SiO 2 proportion of less than 50% by mass can also be used.
The ignition loss of fly ash is not particularly limited, but is preferably 5% or less, more preferably 3% or less. The ignition loss of fly ash is determined by, for example, the ignition loss test method (JIS A6201 (heat fly ash at a high temperature of 950 to 1000 ° C., determine the ignition loss from the mass reduction rate, dry at 105 ° C. for 3 hours, Moisture content is obtained from the mass reduction rate at constant temperature, and the amount of unburned carbon is calculated by subtracting the moisture content from the ignition loss of fly ash).
Although the average particle size of fly ash is not particularly limited, it is preferably 15 to 25 μm. The average particle size of fly ash means the average particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction/scattering method, that is, the median diameter (D 50 ).

<フライアッシュ含有水硬性組成物>
本発明は、セメント及びフライアッシュを含む水硬性粉体と、水と、前記(A)成分と、前記(B)成分とを含有する、フライアッシュ含有水硬性組成物であって、
水硬性粉体中のフライアッシュの含有量が5質量%以上40質量%以下であり、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が30質量%以上70質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物を提供する。
<Hydraulic composition containing fly ash>
The present invention provides a fly ash-containing hydraulic composition containing hydraulic powder containing cement and fly ash, water, the component (A), and the component (B),
The content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more and 40% by mass or less, and the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is 30% by mass. Provided is a fly ash-containing hydraulic composition having a content of at least 70% by mass.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物には、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物で述べた事項を適宜適用することができる。例えば、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物における、(A)成分、(B)成分の具体例及び好ましい態様なども、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物と同じである。 To the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the matters described for the dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention can be appropriately applied. For example, specific examples and preferred embodiments of components (A) and (B) in the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention are the same as those of the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention. is.

水硬性粉体とは水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられる。好ましく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、耐硫酸塩セメント等のセメントであり、またこれらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフュームなどのポソラン作用及び/又は潜在水硬性を有する粉体や、石粉(炭酸カルシウム粉末)等が添加された高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等でもよい。ここで、水硬性粉体が、セメントなどの水和反応により硬化する物性を有する粉体の他、ポゾラン作用を有する粉体、潜在水硬性を有する粉体、及び石粉(炭酸カルシウム粉末)から選ばれる粉体を含む場合、本発明では、それらの量も水硬性粉体の量に算入する。また、水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。これは、水硬性粉体の質量が関係する質量部や質量比などにおいても同様である。 Hydraulic powders are powders having physical properties that harden by hydration reaction, and include cement, gypsum, and the like. Cement such as ordinary portland cement, belite cement, moderate heat cement, high-early-strength cement, ultra-high-early-strength cement, and sulfate-resistant cement are preferred, and these are added with posolan action and/or Powder having latent hydraulicity, blast furnace slag cement, fly ash cement, silica fume cement, etc., to which stone powder (calcium carbonate powder) or the like is added may also be used. Here, the hydraulic powder is selected from powder having physical properties such as cement that hardens due to hydration reaction, powder having pozzolanic action, powder having latent hydraulic property, and stone powder (calcium carbonate powder). In the present invention, the amounts thereof are also included in the amount of hydraulic powder. Moreover, when the powder having the property of hardening by hydration contains a high-strength admixture, the amount of the high-strength admixture is also included in the amount of the hydraulic powder. The same applies to parts by mass and mass ratios related to the mass of the hydraulic powder.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物は、水硬性粉体として、セメントとフライアッシュを含有する。本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物において、水硬性粉体中のフライアッシュの含有量は、5質量%以上、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、そして、40質量%以下、好ましくは30質量%以下である。フライアッシュは、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物で記載したものを用いることができる。
フライアッシュのブレーン値は、好ましくは5000cm/g未満、より好ましくは4500cm/g以下である。ブレーン値とは、ブレーン比表面積測定法により測定された比表面積のことである。具体的には、フライアッシュのブレーン値は、セメントの物理試験方法(JIS R5201)に定められるブレーン空気透過装置を用いて測定する。
The fly ash-containing hydraulic composition of the present invention contains cement and fly ash as hydraulic powder. In the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and 40% by mass. Below, preferably 30% by mass or less. As the fly ash, those described in the dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention can be used.
The Blaine value of fly ash is preferably less than 5000 cm 2 /g, more preferably 4500 cm 2 /g or less. The Blaine value is a specific surface area measured by the Blaine specific surface area measurement method. Specifically, the Blaine value of fly ash is measured using a Blaine air permeation apparatus defined in the cement physical test method (JIS R5201).

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物は、骨材を含有することができる。骨材としては、細骨材及び粗骨材から選ばれる骨材が挙げられる。細骨材として、JISA0203-2014中の番号2311で規定されるものが挙げられる。細骨材としては、川砂、陸砂、山砂、海砂、石灰砂、珪砂及びこれらの砕砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、軽量細骨材(人工及び天然)及び再生細骨材等が挙げられる。また、粗骨材として、JISA0203-2014中の番号2312で規定されるものが挙げられる。例えば粗骨材としては、川砂利、陸砂利、山砂利、海砂利、石灰砂利、これらの砕石、高炉スラグ粗骨材、フェロニッケルスラグ粗骨材、軽量粗骨材(人工及び天然)及び再生粗骨材等が挙げられる。細骨材、粗骨材は種類の違うものを混合して使用しても良く、単一の種類のものを使用しても良い。 The fly ash-containing hydraulic composition of the present invention can contain aggregate. The aggregates include aggregates selected from fine aggregates and coarse aggregates. Examples of fine aggregates include those specified by No. 2311 in JISA0203-2014. Fine aggregates include river sand, land sand, mountain sand, sea sand, lime sand, silica sand and their crushed sand, blast furnace slag fine aggregate, ferronickel slag fine aggregate, lightweight fine aggregate (artificial and natural) and recycled Fine aggregate etc. are mentioned. In addition, coarse aggregates include those specified by No. 2312 in JISA0203-2014. For example, coarse aggregates include river gravel, land gravel, mountain gravel, sea gravel, lime gravel, crushed stones thereof, blast furnace slag coarse aggregate, ferronickel slag coarse aggregate, lightweight coarse aggregate (artificial and natural) and recycled. Coarse aggregate etc. are mentioned. Different types of fine aggregates and coarse aggregates may be mixed and used, or a single type may be used.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、水硬性粉体100質量部に対して、(A)成分を、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.04質量部以上、そして、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.3質量部以下、より更に好ましくは0.15質量部以下含有する。 In the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, from the viewpoint of imparting dispersibility to the hydraulic composition, component (A) is preferably added in an amount of 0.01 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the hydraulic powder. More preferably 0.04 parts by mass or more, and preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or less, still more preferably 0.3 parts by mass or less, and even more preferably 0.15 parts by mass or less do.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、水硬性粉体100質量部に対して、(B)成分を、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.02質量部以上、更に好ましくは0.04質量部以上、そして、好ましくは0.2質量部以下、より好ましくは0.15質量部以下、更に好ましくは0.1質量部以下含有する。 In the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, component (B) is preferably added in an amount of 0.01 parts by mass or more per 100 parts by mass of the hydraulic powder, from the viewpoint of improving kneading properties of the hydraulic composition. , more preferably 0.02 parts by mass or more, more preferably 0.04 parts by mass or more, and preferably 0.2 parts by mass or less, more preferably 0.15 parts by mass or less, still more preferably 0.1 parts by mass Contains:

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物において、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、30質量%以上、好ましくは35質量%以上、より好ましくは40質量%以上、そして、70質量%以下、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。この割合は、〔(B)成分の含有量/[(A)成分と(B)成分の合計含有量]〕×100で求められる。 In the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is, from the viewpoint of improving kneading properties of the hydraulic composition, 30% by mass or more, preferably 35% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and 70% by mass or less, preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. This ratio is obtained by [content of component (B)/[total content of component (A) and component (B)]]×100.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物中の、水と水硬性粉体の質量百分率(水/水硬性粉体比)(W/Pと略記される。)は、水硬性組成物の作業性の観点から、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、そして、強度発現性の観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%である。
本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物中の、水とセメントの質量百分率(水/セメント比)(W/Cと略記される。)は、作業性の観点から、好ましくは35質量%以上、より好ましくは45質量%以上、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%である。
The mass percentage of water and hydraulic powder (water/hydraulic powder ratio) (abbreviated as W/P) in the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention is the workability of the hydraulic composition. From the viewpoint of , it is preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and from the viewpoint of strength development, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass.
The mass percentage of water and cement (water/cement ratio) (abbreviated as W/C) in the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention is preferably 35% by mass or more from the viewpoint of workability. More preferably 45% by mass or more, preferably 70% by mass or less, and more preferably 60% by mass.

フライアッシュ含有水硬性組成物がコンクリートの場合、粗骨材の使用量は、水硬性組成物の強度の発現とセメント等の水硬性粉体の使用量を低減し、型枠等への充填性を向上する観点から、嵩容積は、好ましくは50%以上、より好ましくは55%以上、更に好ましくは60%以上であり、そして、好ましくは100%以下、より好ましくは90%以下、更に好ましくは80%以下である。嵩容積は、コンクリート1m中の粗骨材の容積(空隙を含む)の割合である。
また、フライアッシュ含有水硬性組成物がコンクリートの場合、細骨材の使用量は、型枠等への充填性を向上する観点から、好ましくは500kg/m以上、より好ましくは600kg/m以上、更に好ましくは700kg/m以上であり、そして、好ましくは1,000kg/m以下、より好ましくは900kg/m以下である。
フライアッシュ含有水硬性組成物がモルタルの場合、細骨材の使用量は、好ましくは800kg/m以上、より好ましくは900kg/m以上、更に好ましくは1,000kg/m以上であり、そして、好ましくは2,000kg/m以下、より好ましくは1,800kg/m以下、更に好ましくは1,700kg/m以下である。
When the fly ash-containing hydraulic composition is concrete, the amount of coarse aggregate used reduces the strength of the hydraulic composition and the amount of hydraulic powder such as cement used, and improves the filling of the formwork. From the viewpoint of improving the 80% or less. Bulk volume is the ratio of the volume of coarse aggregate (including voids) in 1 m 3 of concrete.
Further, when the fly ash-containing hydraulic composition is concrete, the amount of fine aggregate used is preferably 500 kg/m 3 or more, more preferably 600 kg/m 3 , from the viewpoint of improving the fillability of the formwork or the like. Above, more preferably 700 kg/m 3 or more, preferably 1,000 kg/m 3 or less, more preferably 900 kg/m 3 or less.
When the fly ash-containing hydraulic composition is mortar, the amount of fine aggregate used is preferably 800 kg/m 3 or more, more preferably 900 kg/m 3 or more, and still more preferably 1,000 kg/m 3 or more, And it is preferably 2,000 kg/m 3 or less, more preferably 1,800 kg/m 3 or less, still more preferably 1,700 kg/m 3 or less.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物は、任意成分として、遅延剤、硬化促進剤、AE剤、膨張剤、起泡剤、増粘剤、流動化剤、発泡剤、防水剤、消泡剤などの成分〔(A)、(B)成分に該当するものを除く〕を含有することができる。 The fly ash-containing hydraulic composition of the present invention may contain, as optional components, a retarder, a curing accelerator, an AE agent, an expanding agent, a foaming agent, a thickener, a fluidizing agent, a foaming agent, a waterproofing agent, and an antifoaming agent. [excluding those corresponding to components (A) and (B)] such as.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物を、公知の方法で硬化させることで硬化体を得ることができる。水硬性組成物の硬化は、硬化体の用途、形状などを考慮して実施できる。 A cured body can be obtained by curing the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention by a known method. Curing of the hydraulic composition can be carried out in consideration of the use, shape, etc. of the cured body.

<フライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法>
本発明は、水硬性粉体として、セメントと、フライアッシュと、水と、前記(A)成分と、前記(B)成分とを混合する、フライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法であって、
水硬性粉体中のフライアッシュの混合量が5質量%以上40質量%以下であり、
(A)成分と(B)成分の合計混合量に対する(B)成分の混合量の割合が30質量%以上70質量%以下である、
フライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法を提供する。
<Method for producing hydraulic composition containing fly ash>
The present invention is a method for producing a fly ash-containing hydraulic composition, which comprises mixing cement, fly ash, water, the component (A), and the component (B) as hydraulic powders. ,
The amount of fly ash mixed in the hydraulic powder is 5% by mass or more and 40% by mass or less,
The ratio of the mixed amount of component (B) to the total mixed amount of component (A) and component (B) is 30% by mass or more and 70% by mass or less.
A method for producing a fly ash-containing hydraulic composition is provided.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法には、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物、及びフライアッシュ含有水硬性組成物で記載事項を適宜適用することができる。本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法に用いる水硬性粉体、(A)成分、(B)成分、任意成分の具体例、好ましい態様などは、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物、及びフライアッシュ含有水硬性組成物と同じである。また本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物、及びフライアッシュ含有水硬性組成物における、各成分の含有量は混合量に置き換えて、好ましい範囲を本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法に適用することができる。 To the method for producing the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition and the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention can be appropriately applied. can. Specific examples and preferred embodiments of the hydraulic powder, component (A), component (B), and optional components used in the method for producing the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention are described in the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention. The same is true for dispersant compositions for products, and fly ash-containing hydraulic compositions. In the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the dispersant composition for the fly ash-containing hydraulic composition and the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the content of each component is replaced by the mixing amount, and the preferred range is the fly ash-containing water of the present invention. It can be applied to a method for producing a hard composition.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法では、(A)成分と(B)成分の合計混合量に対する(B)成分の混合量の割合は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、30質量%以上、好ましくは35質量%以上、より好ましくは40質量%以上、そして、70質量%以下、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。この割合は、〔(B)成分の混合量/[(A)成分と(B)成分の合計混合量]〕×100で求められる。 In the method for producing a fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the ratio of the mixing amount of component (B) to the total mixing amount of components (A) and (B) is effective for improving kneading properties of the hydraulic composition. From the viewpoint, it is 30% by mass or more, preferably 35% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and 70% by mass or less, preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. This ratio is obtained by [mixed amount of component (B)/[total mixed amount of component (A) and component (B)]]×100.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法は、成分を混合する順序に縛られるものではないが、より手軽に高い効果を得る方法として、例えば、水硬性粉体として、セメントとフライアッシュと、任意に骨材を混合し、次いで、(A)成分、(B)成分、及び水を含有する混練液を混合する方法が挙げられる。例えば、セメントとフライアッシュと粗骨材と細骨材とを所定時間、例えば5秒以上60秒秒以下、混合し、(A)成分、(B)成分及び水を含む混練液を混合する方法が挙げられる。混合は、公知のミキサーで行うことができる。前記混練液は、水溶液又は水懸濁液であってよい。 The method for producing the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention is not limited to the order in which the components are mixed. and optionally aggregates, and then mixing a kneading liquid containing components (A), (B) and water. For example, cement, fly ash, coarse aggregate, and fine aggregate are mixed for a predetermined time, for example, 5 seconds or more and 60 seconds or less, and a kneading liquid containing (A) component, (B) component, and water is mixed. is mentioned. Mixing can be performed with a known mixer. The kneading liquid may be an aqueous solution or a water suspension.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法では、(A)成分、(B)成分を、水硬性粉体に対して、それぞれ、本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物で述べた範囲となるように混合することができる。 In the method for producing the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, the component (A) and the component (B) are each added to the hydraulic powder in the range described for the fly ash-containing hydraulic composition of the present invention. can be mixed so that

本発明のライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法では、任意成分として、遅延剤、硬化促進剤、AE剤、膨張剤、起泡剤、増粘剤、流動化剤、発泡剤、防水剤、消泡剤などの成分〔(A)、(B)成分に該当するものを除く〕を混合することができる。 In the method for producing a lyash-containing hydraulic composition of the present invention, optional components include a retarder, a curing accelerator, an AE agent, a swelling agent, a foaming agent, a thickener, a fluidizing agent, a foaming agent, a waterproofing agent, Components such as antifoaming agents [excluding those corresponding to components (A) and (B)] can be mixed.

本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法では、水と水硬性粉体とを、水と水硬性粉体の質量百分率(水/水硬性粉体比)(W/Pと略記される。)は、水硬性組成物の作業性の観点から、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%となるように混合する。
本発明のフライアッシュ含有水硬性組成物の製造方法では、水とセメントとを、水とセメントの質量百分率(水/セメント比)(W/Cと略記される。)は、水硬性組成物の作業性の観点から、好ましくは35質量%以上、より好ましくは45質量%以上、そして、強度発現性の観点から、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%となるように混合する。
In the method for producing a fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, water and hydraulic powder are abbreviated as the mass percentage of water and hydraulic powder (water/hydraulic powder ratio) (W/P). ) is preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass, from the viewpoint of workability of the hydraulic composition. do.
In the method for producing a fly ash-containing hydraulic composition of the present invention, water and cement are mixed, and the mass percentage of water and cement (water/cement ratio) (abbreviated as W/C) is From the viewpoint of workability, it is preferably 35 mass % or more, more preferably 45 mass % or more, and from the viewpoint of strength development, it is preferably 70 mass % or less, more preferably 60 mass %.

(A)成分、(B)成分として以下のものを用いた。 The following were used as (A) component and (B) component.

<(A)成分>
・A-1:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル=6.0/94.0(質量%)=80/20(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量53000
・A-2:メタクリル酸/MEPEG(23)エステル=8.8/91.2(質量%)=55.5/44.5(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量53000
・A-3:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル/ME(9)エステル=7.3/37.7/55.0(質量%)=49.5/6.0/44.5(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量70000
・A-4:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル/アクリル酸メチル=6.0/90.4/3.7(質量%)=20/10/70(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量63000
・A-5:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル/アクリル酸メチル=6.0/82.6/11.4(質量%)=32/7/61(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量62000
・A-6:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル/ヒドロキシエチルアクリル酸=6.0/90.4/3.7(質量%)=59/14/27(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量49000
<(A) Component>
A-1: methacrylic acid / MEPEG (120) ester = 6.0/94.0 (mass%) = 80/20 (mol%) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 53000
· A-2: Copolymer of methacrylic acid / MEPEG (23) ester = 8.8/91.2 (mass%) = 55.5/44.5 (mol%), sodium salt, weight average molecular weight 53000
· A-3: methacrylic acid / MEPEG (120) ester / ME (9) ester = 7.3 / 37.7 / 55.0 (mass%) = 49.5 / 6.0 / 44.5 (mol%) ) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 70000
A-4: Copolymer of methacrylic acid/MEPEG (120) ester/methyl acrylate = 6.0/90.4/3.7 (mass%) = 20/10/70 (mol%), sodium salt , weight average molecular weight 63000
A-5: Copolymer of methacrylic acid/MEPEG (120) ester/methyl acrylate = 6.0/82.6/11.4 (mass%) = 32/7/61 (mol%), sodium salt , weight average molecular weight 62000
A-6: Copolymer of methacrylic acid/MEPEG (120) ester/hydroxyethyl acrylic acid = 6.0/90.4/3.7 (mass%) = 59/14/27 (mol%), sodium Salt, weight average molecular weight 49000

<(B)成分>
・B-1:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル=23.1/76.9(質量%)=95/5(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量44000
・B-2:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル=20/80(質量%)=94/6(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量43000
・B-3:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル=28/72(質量%)=96/4(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量49000
<(B’)成分((B)成分の比較成分>
・B’-1:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル=34/66(質量%)=97/3(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量66000
・B’-2:メタクリル酸/MEPEG(120)エステル=12.5/87.5(質量%)=90/10(モル%)の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量53000
<(B) Component>
B-1: methacrylic acid / MEPEG (120) ester = 23.1/76.9 (mass%) = 95/5 (mol%) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 44000
· B-2: methacrylic acid / MEPEG (120) ester = 20/80 (mass%) = 94/6 (mol%) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 43000
B-3: methacrylic acid / MEPEG (120) ester = 28/72 (mass%) = 96/4 (mol%) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 49000
<(B') Component (comparative component of (B) component>
· B'-1: methacrylic acid / MEPEG (120) ester = 34/66 (mass%) = 97/3 (mol%) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 66000
· B'-2: methacrylic acid / MEPEG (120) ester = 12.5/87.5 (mass%) = 90/10 (mol%) copolymer, sodium salt, weight average molecular weight 53000

上記各共重合体の単量体は、以下のものである。
・MEPEG(120)エステル:メトキシポリエチレングリコール(120)モノメタクリレート(かっこ内の数字は、エチレンオキシドの平均付加モル数である。以下同様)
・MEPEG(23)エステル:メトキシポリエチレングリコール(23)モノメタクリレート
・ME(9)エステル:メトキシポリエチレングリコール(9)モノメタクリレート
The monomers of each of the above copolymers are as follows.
- MEPEG (120) ester: methoxypolyethylene glycol (120) monomethacrylate (the number in parentheses is the average number of added moles of ethylene oxide; the same shall apply hereinafter)
- MEPEG (23) ester: methoxypolyethylene glycol (23) monomethacrylate - ME (9) ester: methoxypolyethylene glycol (9) monomethacrylate

<製造例1:共重合体A-1の製造>
共重合体A-1を次のように製造した。
撹拌機付きガラス製反応容器に水301.8gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。その後、メタクリル酸12.74gと2-メルカプトエタノール1.80gと75%リン酸3.48gと25%ディクエスト2066を0.45g、MEPEG(120)エステル(有効分59.35%、メタクリル酸を2.25%含有)を混ぜたもの、過硫酸アンモニウム3.5gを19.85gの水に溶解させたものの2者をそれぞれ1.5時間かけて、前記容器内に滴下した。その後、過硫酸アンモニウム1.4gを7.94gの水に溶解させたものを0.5時間かけて同温度(80℃)で滴下し、その後1時間、同温度で熟成した。熟成終了後に48%水酸化ナトリウム水溶液18.61gで中和し、重量平均分子量53000の共重合体A-1と水とを含む反応生成物を得た。
<Production Example 1: Production of copolymer A-1>
Copolymer A-1 was produced as follows.
A glass reactor equipped with a stirrer was charged with 301.8 g of water, the contents were replaced with nitrogen while stirring, and the temperature was raised to 80° C. in a nitrogen atmosphere. After that, 12.74 g of methacrylic acid, 1.80 g of 2-mercaptoethanol, 3.48 g of 75% phosphoric acid and 0.45 g of 25% Dequest 2066, MEPEG (120) ester (active content 59.35%, methacrylic acid 2.25%) and 3.5 g of ammonium persulfate dissolved in 19.85 g of water were dropped into the container over 1.5 hours. Thereafter, a solution obtained by dissolving 1.4 g of ammonium persulfate in 7.94 g of water was added dropwise at the same temperature (80° C.) over 0.5 hours, and then aged at the same temperature for 1 hour. After completion of aging, the product was neutralized with 18.61 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a reaction product containing copolymer A-1 having a weight average molecular weight of 53,000 and water.

表1中の他の共重合体についても、上記と同様に、ただし、単量体の種類及び使用量を変更して製造した。表1に、(A)、(B)成分の単量体組成と重量平均分子量を示した。 Other copolymers in Table 1 were also produced in the same manner as above, except that the types and amounts of monomers used were changed. Table 1 shows the monomer composition and weight average molecular weight of components (A) and (B).

Figure 2023028708000005
Figure 2023028708000005

(1-1)フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物の調製
(A)、(B)成分を、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が表3~5の通りとなるように混合して、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物を調製した。なお、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物中の(A)成分、(B)成分の合計含有量は0.14質量%である。
(1-1) Preparation of dispersant composition for fly ash-containing hydraulic composition A dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition was prepared by mixing so that the proportions of the amounts were as shown in Tables 3 to 5. The total content of components (A) and (B) in the dispersant composition for fly ash-containing hydraulic composition is 0.14% by mass.

(2-1)モルタルの調製
モルタルミキサー(株式会社ダルトン製 万能混合撹拌機 型式:5DM-03-γ)を用いて、表2の配合量となるように、セメント(C)、フライアッシュ(FA)、細骨材(S)を投入し空練りをモルタルミキサーの低速回転(63rpm)にて10秒行い、調製したフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物を含む練り水(W)を加えた。そして、モルタルミキサーの低速回転(63rpm)にて120秒間本混練りして、モルタルを調製した。モルタルの配合条件は、いずれの温度のモルタルも、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物は、(A)成分、(B)成分の含有量が、水硬性粉体100質量部に対して、表3~5の量となるように練り水に添加した。
(2-1) Preparation of mortar Cement (C), fly ash (FA ), the fine aggregate (S) is charged, and dry kneading is performed for 10 seconds at a low speed rotation (63 rpm) of a mortar mixer, and kneading water (W) containing a dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition is prepared. was added. Then, main kneading was performed for 120 seconds at a low speed rotation (63 rpm) of a mortar mixer to prepare mortar. The mixing conditions of the mortar are as follows. On the other hand, it was added to the kneading water so that the amounts shown in Tables 3 to 5 were obtained.

Figure 2023028708000006
Figure 2023028708000006

モルタルの調製に用いた成分は以下のものである。
・水(W):上水道水を用いた。
・セメント(C):普通ポルトランドセメント(二種混合:太平洋セメント/住友大阪セメント=1/1、質量比) 密度3.16g/cm
・フライアッシュ(FA):フライアッシュ(二種混合:三池産/響灘産=1/1(質量比))、ブレーン値4026cm/g、フライアッシュの化学組成は、SiOが70.3質量%、Alが16.6質量%、Feが6.4質量%、CaOが1.7質量%であり、フライアッシュの強熱減量は4.7%、フライアッシュの平均粒径(メジアン径(D50))は20μmである。
・細骨材(S):城陽産山砂 密度2.55g/cm
The ingredients used for the preparation of the mortar are as follows.
- Water (W): Tap water was used.
・ Cement (C): Ordinary Portland cement (mixed of two types: Taiheiyo cement / Sumitomo Osaka cement = 1/1, mass ratio) Density 3.16 g / cm 3
Fly ash (FA): Fly ash (mixture of two types: Miike/Hibikinada = 1/1 (mass ratio)), Blaine value 4026 cm 2 /g, chemical composition of fly ash, SiO 2 is 70.3 mass %, Al 2 O 3 is 16.6 mass %, Fe 2 O 3 is 6.4 mass %, CaO is 1.7 mass %, the ignition loss of fly ash is 4.7%, the average of fly ash The particle size (median diameter ( D50 )) is 20 μm.
・Fine aggregate (S): mountain sand from Joyo, density 2.55 g/cm 3

(2-2)モルタル硬化体の24時間後の強度評価
調製したモルタルについて、以下に示す試験法にしたがって、モルタル硬化体の24時間後の強度を評価した。結果を表3~5に示した。
JIS A 1132に基づき、3本のプラスチック製のコンクリート供試体成形型枠(商品名プラモールド、株式会社マルイ、円柱型、底面の直径5cm、高さ10cm)の型枠に、それぞれ二層詰め方式によりモルタルを充填し、20℃の室内にて気中(20℃)養生を行い硬化させ3本の供試体を作製した。モルタル調製から24時間後に硬化した3本の供試体を型枠から脱型した。
圧縮強度は、JIS A 1108に基づいて、3本の供試体の強度を測定した。供試体の強度測定値、及びその平均値、並びに測定値の偏差を表3~5に示した。モルタル調製からの時間は、モルタル調製の際に、最初に水とセメントが接した時点を起点とした。
(2-2) Evaluation of strength of hardened mortar after 24 hours The strength of the hardened mortar after 24 hours was evaluated for the prepared mortar according to the test method shown below. The results are shown in Tables 3-5.
Based on JIS A 1132, three plastic concrete specimen molding molds (trade name Plamold, Marui Co., Ltd., cylinder type, bottom diameter 5 cm, height 10 cm), each with a double-layer packing method The mortar was filled with mortar, cured in the air (20°C) in a room at 20°C, and hardened to prepare three specimens. Twenty-four hours after the mortar was prepared, three hardened specimens were demoulded from the formwork.
Compressive strength was measured based on JIS A 1108 for three specimens. Tables 3 to 5 show the measured strength values of the specimens, their average values, and the deviation of the measured values. The time from mortar preparation was based on the time when water and cement first came into contact with each other during mortar preparation.

Figure 2023028708000007
Figure 2023028708000007

Figure 2023028708000008
Figure 2023028708000008

Figure 2023028708000009
Figure 2023028708000009


Claims (8)

水硬性粉体として、セメントとフライアッシュを含み、水硬性粉体中のフライアッシュの含有量が5質量%以上40質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物であって、
下記の(A)成分、(B)成分を含有し、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が30質量%以上70質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物。
<(A)成分>
下記式(A1)で表される構成単位(A1)、下記式(A2)で表される構成単位(A2)、及び任意に下記式(A3)で表される構成単位(A3)を有する共重合体であって、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A1)の割合が5質量%以上9質量%未満である、共重合体
Figure 2023028708000010

〔式中、R1a、R2a、及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3aは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、naは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、20以上130以下の数であり、R5aは、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は炭素数1以上4以下のヒドロキシアルキル基を示す。〕
<(B)成分>
下記式(B1)で表される構成単位(B1)及び下記式(B2)で表される構成単位(B2)を有する共重合体であって、構成単位(B1)と構成単位(B2)の合計に対する構成単位(B1)の割合が20質量%以上28質量%以下であり、重量平均分子量が30,000以上60,000以下である、共重合体
Figure 2023028708000011

〔式中、R1b、及びR2bは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3bは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、nbは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、70以上170以下の数である。〕
A dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition, which contains cement and fly ash as hydraulic powder, and the content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more and 40% by mass or less. There is
It contains the following components (A) and (B), and the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is 30% by mass or more and 70% by mass or less. A dispersant composition for fly ash-containing hydraulic compositions.
<(A) Component>
A structural unit (A1) represented by the following formula (A1), a structural unit (A2) represented by the following formula (A2), and optionally a structural unit (A3) represented by the following formula (A3) A copolymer in which the ratio of the structural unit (A1) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3) is 5% by mass or more and less than 9% by mass.
Figure 2023028708000010

[Wherein, R 1a , R 2a and R 4a are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group; R 3a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; represents a hydrogen atom or a salt counter ion, X 1 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, and na represents the average number of added moles of ethylene oxide. is a number of 20 or more and 130 or less, and R 5a represents an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. ]
<(B) Component>
A copolymer having a structural unit (B1) represented by the following formula (B1) and a structural unit (B2) represented by the following formula (B2), wherein the structural unit (B1) and the structural unit (B2) A copolymer having a ratio of the structural unit (B1) to the total of 20% by mass or more and 28% by mass or less and a weight average molecular weight of 30,000 or more and 60,000 or less
Figure 2023028708000011

[Wherein, R 1b and R 2b are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group, R 3b represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and M 2 represents a hydrogen represents an atom or a counter ion to be a salt, X 2 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, nb represents the average number of added moles of ethylene oxide, 70 The number is greater than or equal to 170 and less than or equal to 170. ]
(A)成分を、0.01質量%以上1質量%以下含有する、請求項1に記載のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物。 The dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition according to claim 1, containing 0.01% by mass or more and 1% by mass or less of component (A). (A)成分の重量平均分子量が、20000以上100000以下である、請求項1又は2に記載のフライアッシュ含有水硬性組成物用の分散剤組成物。 3. The dispersant composition for a fly ash-containing hydraulic composition according to claim 1 or 2, wherein component (A) has a weight average molecular weight of 20,000 or more and 100,000 or less. セメント及びフライアッシュを含む水硬性粉体と、水と、下記の(A)成分と、下記の(B)成分とを含有する、フライアッシュ含有水硬性組成物であって、
水硬性粉体中のフライアッシュの含有量が5質量%以上40質量%以下であり、(A)成分と(B)成分の合計含有量に対する(B)成分の含有量の割合が30質量%以上70質量%以下である、フライアッシュ含有水硬性組成物。
<(A)成分>
下記式(A1)で表される構成単位(A1)、下記式(A2)で表される構成単位(A2)、及び任意に下記式(A3)で表される構成単位(A3)を有する共重合体であって、構成単位(A1)と構成単位(A2)と構成単位(A3)の合計に対する構成単位(A1)の割合が5質量%以上9質量%未満である、共重合体
Figure 2023028708000012

〔式中、R1a、R2a、及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3aは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、naは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、20以上130以下の数であり、R5aは、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は炭素数1以上4以下のヒドロキシアルキル基を示す。〕
<(B)成分>
下記式(B1)で表される構成単位(B1)及び下記式(B2)で表される構成単位(B2)を有する共重合体であって、構成単位(B1)と構成単位(B2)の合計に対する構成単位(B1)の割合が20質量%以上28質量%以下であり、重量平均分子量が30,000以上60,000以下である、共重合体
Figure 2023028708000013

〔式中、R1b、及びR2bは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R3bは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基を示し、Mは、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Xは、炭素数1以上6以下の2価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、nbは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、70以上170以下の数である。〕
A fly ash-containing hydraulic composition containing hydraulic powder containing cement and fly ash, water, the following component (A), and the following component (B),
The content of fly ash in the hydraulic powder is 5% by mass or more and 40% by mass or less, and the ratio of the content of component (B) to the total content of components (A) and (B) is 30% by mass. A fly ash-containing hydraulic composition having a content of 70% by mass or more.
<(A) Component>
A structural unit (A1) represented by the following formula (A1), a structural unit (A2) represented by the following formula (A2), and optionally a structural unit (A3) represented by the following formula (A3) A copolymer in which the ratio of the structural unit (A1) to the total of the structural unit (A1), the structural unit (A2), and the structural unit (A3) is 5% by mass or more and less than 9% by mass.
Figure 2023028708000012

[Wherein, R 1a , R 2a and R 4a are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group; R 3a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; represents a hydrogen atom or a salt counterion, X 1 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, and na represents the average number of moles of ethylene oxide added. is a number of 20 or more and 130 or less, and R 5a represents an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. ]
<(B) Component>
A copolymer having a structural unit (B1) represented by the following formula (B1) and a structural unit (B2) represented by the following formula (B2), wherein the structural unit (B1) and the structural unit (B2) A copolymer having a ratio of the structural unit (B1) to the total of 20% by mass or more and 28% by mass or less and a weight average molecular weight of 30,000 or more and 60,000 or less
Figure 2023028708000013

[Wherein, R 1b and R 2b are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group, R 3b represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and M 2 represents a hydrogen represents an atom or a counter ion to be a salt, X 2 represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a direct bond or a carbonyl group, nb represents the average number of added moles of ethylene oxide, 70 The number is greater than or equal to 170 and less than or equal to 170. ]
(A)成分を、水硬性粉体100質量部に対して0.01質量部以上1質量部以下含有する、請求項4に記載のフライアッシュ含有水硬性組成物。 5. The fly ash-containing hydraulic composition according to claim 4, wherein the component (A) is contained in an amount of 0.01 parts by mass or more and 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the hydraulic powder. (A)成分の重量平均分子量が、20000以上100000以下である、請求項4又は5に記載のフライアッシュ含有水硬性組成物。 The fly ash-containing hydraulic composition according to claim 4 or 5, wherein component (A) has a weight average molecular weight of 20,000 or more and 100,000 or less. フライアッシュ含有水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率(水/水硬性粉体比)が、25質量%以上50質量%以下である、請求項4~6の何れか1項に記載のフライアッシュ含有水硬性組成物。 Any one of claims 4 to 6, wherein the mass percentage of water and hydraulic powder (water/hydraulic powder ratio) in the fly ash-containing hydraulic composition is 25% by mass or more and 50% by mass or less. The fly ash-containing hydraulic composition according to . フライアッシュのブレーン値が、5000cm/g未満である、請求項4~7の何れか1項に記載のフライアッシュ含有水硬性組成物。

The fly ash-containing hydraulic composition according to any one of claims 4 to 7, wherein the fly ash has a Blaine value of less than 5000 cm 2 /g.

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