JP2023135188A

JP2023135188A - スラリーの製造方法

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Publication number: JP2023135188A
Application number: JP2022040275A
Authority: JP
Inventors: 康平岡田; Kohei Okada; 久登寺井; Hisato Terai; 和哉齊田; Kazuya Saida
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2023-09-28

Abstract

【課題】均質で適度に増粘され、移送時の配管などへの残留が少なく効率よく移送できるスラリーを製造できる、スラリーの製造方法を提供する。【解決手段】水、無機粉体、及びアミンオキシド型界面活性剤〔以下、（Ａ）成分という〕を混合してスラリーを製造する、スラリーの製造方法であって、水と無機粉体とを、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材と混練槽を含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、前記混練槽内で４秒以上混合して混合物を得ること、及び前記混合物に（Ａ）成分を添加して、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材とを含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４以上での条件で、前記混練槽内で８秒以上混合すること、を行う、スラリーの製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、スラリーの製造方法に関する。

コンクリート、モルタルなどの水硬性組成物は、水硬性粉体などの無機粉体を含有するスラリーであり、土木、建築などの様々な分野で用いられている。例えば、水硬性組成物は、地中の遮水壁、地中杭などの製造に用いられている。

また、一般に、水硬性組成物には、そのワーカビリティ、流動性、強度、凝結時間、硬化時間などを調整するために、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、凝結遅延剤などの、様々な化学混和剤が用いられる。
特許文献１には、セメント及び骨材を空練り後、予め水にヒドロキシプロポキシ基置換度が５～１６質量％であって、かつアスペクト比が４～７である繊維状粒子形態の低置換度ヒドロキシプロピルセルロースを分散させた低置換度ヒドロキシプロピルセルロースの水分散液を添加し、混練するコンクリート組成物の製造方法が開示されている。そして、実施例では、強制二軸練りミキサーに、セメント、細骨材、粗骨材を入れ、空練りを３０秒間行い、その後、添加水全量に低置換度ヒドロキシプロピルセルロースを入れた水分散液、減水剤、ＡＥ剤を加えて９０秒間混練しコンクリートを得たことが開示されている。また、実施例で低置換度ヒドロキシプロピルセルロースを粉末添加する場合は、セメント、骨材と同時期に加え、空練り後に水を投入したことが開示されている。
特許文献２には、構造の異なる特定のアミンオキシドを２種以上含有するレオロジー改質剤が開示されている。そして、実施例では、水とセメントとを混合し、市販のハンドミキサーを用いて３０秒間撹拌し、その後、レオロジー改質剤を添加し、レオロジー改質剤の添加後に３分間撹拌を続けて、水硬性スラリー組成物を調製したことが開示されている。
特許文献３には、アルキル基が炭素数８～２２のアルキルアミンオキシドと高性能減水剤とを含有するコンクリート組成物においてコンクリートのスランプフロー値が５０ｃｍ以上である自己充填性コンクリート組成物が開示されている。そして、実施例では、コンクリート材料を強制二軸ミキサーで１５０秒間混練りしてコンクリートを製造したことが開示されている。

特開２０１８－７６２１９号公報特開２０２０－７６０２２号公報特開平８－１３３８０５号公報

本発明は、均質で適度に増粘され、移送時の配管などへの残留が少なく効率よく移送できるスラリーを製造できる、スラリーの製造方法を提供する。

本発明は、水、無機粉体、及びアミンオキシド型界面活性剤〔以下、（Ａ）成分という〕を混合してスラリーを製造する、スラリーの製造方法であって、
水と無機粉体とを、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材と混練槽を含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、前記混練槽内で４秒以上混合して混合物を得ること、及び
前記混合物に（Ａ）成分を添加して、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材とを含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、前記混練槽内で８秒以上混合すること、
を行う、スラリーの製造方法に関する。

本発明によれば、均質で適度に増粘され、移送時の配管などへの残留が少なく効率よく移送できるスラリーを製造できる、スラリーの製造方法が提供される。
以下、スラリーの移送効率の程度を移送歩留まりとも称することもある。実際に移送できたスラリーの量が、移送すべきスラリーの量に近いほど、移送経路での損失（残留）が小さく、移送歩留まりがよいと判断できる。

本発明では、水と無機粉体と（Ａ）成分とを混合してスラリーを製造する際に、これらの混合条件を子細に規定することで、スラリーの移送歩留まりが格段に向上する。
その理由は、無機粉体と水とを先に所定条件で混合し、次いで（Ａ）成分を添加して所定条件で混合することで、（Ａ）成分がスラリー内に均一に分散され、均質なスラリーが製造可能となり、かつ（Ａ）成分がスラリーに粘弾性を付与することが可能となり、移送歩留まりが向上すると推察される。なお、本発明の効果発現の機構はこれに限定されるものではない。

まず、本発明で用いる成分について説明する。
水は、水道水、河川水、湖水などを使用することができる。

無機粉体としては、特に限定されないが、以下のものが挙げられる
（１）セメント、石膏などの水硬性粉体
（２）石炭灰、高炉スラグ、けい藻土などの潜在水硬性粉体
（３）フライアッシュ、シリカフューム、火山灰、けい酸白土などのポゾラン作用を持つ粉体
（４）カオリン、ケイ酸アルミニウム、クレー、タルク、マイカ、ケイ酸カルシウム、セリサイト、ベントナイトなどのケイ酸塩
（５）炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸鉛などの炭酸塩
（６）硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩
（７）ストロンチウムクロメート、ピグメントイエローなどのクロム酸塩
（８）モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム亜鉛、モリブデン酸マグネシウムなどのモリブデン酸塩
（９）アルミナ、酸化アンチモン、酸化チタニウム、酸化コバルト、四酸化三鉄、三酸化ニ鉄、四酸化三鉛、一酸化鉛、酸化クロムグリーン、三酸化タングステン、酸化イットリウムなどの金属酸化物
（１０）水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化鉄、メタチタン酸などの金属水酸化物
（１１）炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタンなどの金属炭化物
（１２）窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタン酸バリウム、サチンホワイト、カーボンブラック、グラファイト、クロムイエロー、硫化水銀、ウルトラマリン、パリスブルー、チタニウムイエロー、クロムバーミリオン、リトポン、アセト亜ヒ酸銅、ニッケル、銀、パラジウム、チタン酸ジルコン酸鉛などの、上記（１）～（１１）に分類されない他の無機粉体

水硬性粉体のうち、セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、エコセメント（例えばＪＩＳＲ５２１４等）が挙げられる。これらの中でも、早強ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメント、耐硫酸性ポルトランドセメント及び白色ポルトランドセメントから選ばれるセメントが好ましく、早強ポルトランドセメント、及び普通ポルトランドセメントから選ばれるセメントがより好ましい。

無機粉体は２種以上を用いることができる。また、無機粉体、例えば、水硬性粉体は、他の無機粉体、例えば潜在水硬性粉体、ポゾラン作用を持つ粉体などとの混合物であってよい。

無機粉体は、水硬性粉体、潜在水硬性粉体、ポゾラン作用を持つ粉体、及びベントナイトから選ばれる１種類以上の無機粉体が好ましい。本発明は、水硬性粉体を含むスラリー、例えば、水硬性スラリーの製造方法であってよい。

（Ａ）成分のアミンオキシド型界面活性剤は、アミンオキシド基を有する界面活性剤であってよい。アミンオキシド型界面活性剤は、例えば、炭素数８以上、更に１４以上、そして、２２以下の炭化水素基を１つ有するアミンオキシドが挙げられる。（Ａ）成分としては、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。

〔式中、
Ｘは、Ｒ^１ａ又はＲ^１ｂ－［ＣＯＮＨ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２］_ｎ－で表される基である。
Ｒ^１ａは、炭素数１４以上２２以下のアルキル基又は炭素数１４以上２２以下のアルケニル基である。
Ｒ^１ｂは、炭素数１３以上２１以下のアルキル基又は炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である。
ｎは１以上３以下の整数である。
Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、炭素数１以上４以下のアルキル基又は－（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｐＨで表される基である。ｐは、平均付加モル数であり、Ｒ^２及びＲ^３の合計で０以上５以下の数
である。〕

本発明では、（Ａ）成分は、前記一般式（１）で表される化合物〔以下、化合物（１）ともいう〕の２種以上であり、
前記２種以上の化合物は、一般式（１）中のＸが異なっており、
前記２種以上の化合物のうち、少なくとも１つは一般式（１）中のＸのＲ^１ａ又はＲ^１ｂがアルケニル基の化合物である、
ことが好ましい。以下、この態様について説明する。

化合物（１）について、一般式（１）中のＸが異なるとは、化合物（１）が２種である場合を例に考えると、例えば、以下のような態様が挙げられる。なお、以下の態様において、２種の化合物（１）のうち、少なくとも一方の化合物（１）のＲ^１ａ又はＲ^１ｂはアルケニル基である。
（ｉ）一方のＲ^１ａ又はＲ^１ｂがアルキル基であり、他方のＲ^１ａ又はＲ^１ｂがアルケニル基である。
（ii）一方のＲ^１ａ又はＲ^１ｂの炭素数と、他方のＲ^１ａ又はＲ^１ｂの炭素数が異なっている。
（iii）一方のＸがＲ^１ａであり、他方のＸがＲ^１ｂ－［ＣＯＮＨ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２］_ｎ－である。
（iv）Ｘが共にＲ^１ｂ－［ＣＯＮＨ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２］_ｎ－であり、一方のｎと他方のｎが異なっている。
（ｖ）前記（ｉ）～（iv）の組み合わせ。

一般式（１）中、Ｘは、Ｒ^１ａ又はＲ^１ｂ－［ＣＯＮＨ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２］_ｎ－で表される基である。
Ｒ^１ａは、炭素数１４以上２２以下のアルキル基又は炭素数１４以上２２以下のアルケニル基である。
Ｒ^１ａがアルケニル基の場合、炭素数は、好ましくは１８以上、そして、好ましくは２２以下である。
Ｒ^１ａがアルキル基の場合、炭素数は、好ましくは１６以上、そして、好ましくは２２以下である。
Ｒ^１ｂは、炭素数１３以上２１以下のアルキル基又は炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である。
Ｒ^１ｂがアルケニル基の場合、炭素数は、好ましくは１７以上、そして、好ましくは２１以下である。
Ｒ^１ｂがアルキル基の場合、炭素数は、好ましくは１５以上、そして、好ましくは２１以下である。
ｎは１以上３以下の整数である。好ましくは、ｎは、０又は１である。
Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数１以上２以下のアルキル基又は（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｐＨで表される基である。
ｐは、好ましくは０以上３以下の数である。

本発明では、一般式（１）中のＸが異なる化合物（１）を２種以上、好ましくは５種以下、より好ましくは２種用いる。そして、本発明で用いる２種以上の化合物（１）は、少なくとも１つが一般式（１）中のＸのＲ^１ａ又はＲ^１ｂが炭素数１４以上２２以下のアルケニル基の化合物、つまり、一般式（１）中のＸにおけるＲ^１ａとして炭素数１４以上２２以下のアルケニル基又はＲ^１ｂとして炭素数１３以上２１以下のアルケニル基を含む化合物である。

本発明では、化合物（１）が２種であり、上記（ｉ）～（ｖ）を含め、２種の化合物（１）のうち、一方が、一般式（１）中のＸがＲ^１ａで且つ炭素数１４以上２２以下のアルケニル基の化合物であることが好ましい。すなわち、（Ａ）成分は、前記一般式（１）で表される化合物の２種であり、前記２種の化合物は、一般式（１）中のＸが異なっており、前記２種の化合物のうち、一方は、一般式（１）中のＸがＲ^１ａであり且つＲ^１ａがアルケニル基の化合物であることが好ましい。

（Ａ）成分として、一般式（１）中のＸがＲ^１ａ又はＲ^１ｂ－［ＣＯＮＨ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２］_ｎ－で表される基（ただし、Ｒ^１ａは炭素数１４以上２２以下のアルケニル基であり、Ｒ^１ｂは炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である）である化合物（１ａ）と、化合物（１ａ）とは一般式（１）中のＸが異なる化合物（１ｂ）との組み合わせが挙げられる。
（Ａ）成分として、具体的には、下記一般式（１ａ）で表される化合物（１ａ）と、下記一般式（１ｂ）で表される化合物（１ｂ）との組み合わせが挙げられる。

〔式中、
ｎ１、ｎ２は、それぞれ、独立に０以上３以下の整数である。
Ｒ^１１ａは、ｎ１が０のときは炭素数１４以上２２以下のアルケニル基であり、ｎ１が１～３のときは炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である。
Ｒ^１１ｂは、ｎ２が０のときは炭素数１４以上２２以下のアルキル基又は炭素数１４以上２２以下のアルケニル基であり、ｎ２が１～３のときは炭素数１３以上２１以下のアルキル基又は炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である。
ただし、ｎ１とｎ２が同じ数である場合、Ｒ^１１ｂのアルケニル基はＲ^１１ａとは異なるアルケニル基である。
Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、炭素数１以上４以下のアルキル基又は－（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｐＨで表される基である。ｐは、平均付加モル数であり、Ｒ^２及びＲ^３の合計で０以上５以下の数
である。〕

一般式（１ａ）中、Ｒ^１１ａの炭素数は、好ましくは１７以上、そして、好ましくは２２以下である。
一般式（１ａ）中、ｎ１は、好ましくは０又は１、より好ましくは０である。

一般式（１ｂ）中、ｎ２が０でＲ^１１ｂがアルキル基の場合、Ｒ^１１ｂの炭素数は、好ましくは１６以上、そして、好ましくは２２以下である。
一般式（１ｂ）中、ｎ２が０でＲ^１１ｂがアルケニル基の場合、Ｒ^１１ｂの炭素数は、好ましくは１８以上、そして、好ましくは２２以下である。
一般式（１ｂ）中、ｎ２が１～３でＲ^１１ｂがアルキル基の場合、Ｒ^１１ｂの炭素数は、好ましくは１５以上、そして、好ましくは２１以下である。
一般式（１ｂ）中、ｎ２が１～３でＲ^１１ｂがアルケニル基の場合、Ｒ^１１ｂの炭素数は、好ましくは１７以上、そして、好ましくは２１以下である。
一般式（１ｂ）中、Ｒ^１１ｂは、アルキル基が好ましい。
一般式（１ｂ）中、ｎ２は、好ましくは０又は１である。

一般式（１ａ）又は（１ｂ）中、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数１もしくは２のアルキル基又は－（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｐＨで表される基であり、より好ましくは炭素数１又は２のアルキル基である。
一般式（１ａ）又は（１ｂ）中、ｐは、好ましくは０以上３以下の数である。
ｎ１とｎ２が同じ数である場合、Ｒ^１１ｂのアルケニル基はＲ^１１ａとは異なるアルケニル基である。

本発明の（Ａ）成分として、下記一般式（１１ａ）で表される化合物（１１ａ）及び下記一般式（１ｂ）で表される化合物（１ｂ）の組み合わせが挙げられる。

〔式中、
ｎ２は、０以上３以下の整数である。
Ｒ^１１ａは、炭素数１４以上２２以下のアルケニル基である。
Ｒ^１１ｂは、ｎ２が０のときは炭素数１４以上２２以下のアルキル基又は炭素数１４以上２２以下のアルケニル基であり、ｎ２が１～３のときは炭素数１３以上２１以下のアルキル基又は炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である。
ただし、ｎ２が０である場合、Ｒ^１１ｂのアルケニル基はＲ^１１ａとは異なるアルケニル基である。
Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、炭素数１以上４以下のアルキル基又は－（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｐＨで表される基である。ｐは、平均付加モル数であり、Ｒ^２及びＲ^３の合計で０以上５以下の数
である。〕

一般式（１１ａ）で表される化合物（１１ａ）は、前記一般式（１ａ）中、ｎ１が０の化合物に相当する。一般式（１１ａ）中のＲ^１１ａ、Ｒ^２及びＲ^３の好ましい態様は、一般式（１ａ）と同じである。この組み合わせにおいても、化合物（１ｂ）の好ましい態様は前記と同じである。

本発明では、化合物（１ｂ）／化合物（１ａ）の質量比は、好ましくは５／９５以上、より好ましくは２５／７５以上、更に好ましくは３０／７０以上、より更に好ましくは４０／６０以上、そして、好ましくは９５／５以下、より好ましくは９０／１０以下、更に好ましくは８５／１５以下である。

本発明では、水と無機粉体とを、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材と混練槽を含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、４秒以上混合（以下、前混合という）して混合物を得ること、を行う。
前混合では、（１）混合する全量の水に、混合する全量の無機粉体を加える、（２）混合する全量の無機粉体に、混合する全量の水を加える、などの方法で混合物を得ることができる。
本発明では（Ａ）成分が水及び／又は無機粉体と混合される前に水と無機粉体とを混合する。前混合では、混合する全量の水に、混合する全量の無機粉体を加えることが好ましい。

前混合では、水／無機粉体比が３０％以上、更に３５％以上、更に４０％以上、そして、２５０％以下、更に２００％以下、更に１５０％以下であってよい。ここで、水／無機粉体比は、混合に用いる水の全量と無機粉体の全量との質量百分率（質量％）であり、（水の全量）／（無機粉体の全量）×１００で算出される。

前混合では、水の混合量と無機粉体の混合量の合計量が、例えば、０．２ｋｇ以上、更に０．３ｋｇ以上、更に０．４ｋｇ以上、そして、２０００ｋｇ以下、更に１５００ｋｇ以下、更に１２５０ｋｇ以下であってよい。

前混合では、水と無機粉体とを、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材と混練槽を含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度（以下、周速度ともいう）が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、４秒以上混合する。

混練装置の回転軸は、混練槽の底部に対して鉛直方向に設置されたものがよく、回転軸は１軸に限らず複数軸あってもよい。回転軸が複数軸である場合、少なくとも１つの回転軸についての周速度が前記範囲であることが好ましく、全ての回転軸についての周速度が前記範囲であることがより好ましい。
混練装置の回転軸に設けられた撹拌部材は、プロペラ翼、ディスクタービン翼、パドル翼、傾斜パドル翼、アンカー翼、スパイラル翼等の形状のものを使用してよい。また攪拌部材は２段以上に取り付けられていてもよい。
混練装置の混練槽は、特に縛りはないが、耐摩耗性の観点からステンレス製の混練槽が挙げられる。また混練槽は所定のフルード数になるような内径を有するものを使用する。また混練槽のボトム形状は四角でも楕円などでも良いが、流れの停滞を防ぐために楕円形状のものが好ましい。混練装置は、その他に、モータや軸封装置、変速機などが取り付けられていてもよい。

本発明の前混合及び／又は後混合では、混練槽中の混合物の高さＨ（ｃｍ）／混練槽の内径Ｒ（ｃｍ）の比（以下、Ｈ／Ｒ比ともいう）が、効率的な混練が可能となる観点から、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、更に好ましくは１．０以下である。ここで、混練槽中の混合物の高さＨとは、混練槽底部から混合物の上面（液面）までの長さのことを言う。また、混練槽の内径Ｒは、後述の通りである。

本発明で用いる混練装置としては、例えば、強制二軸ミキサー、ホバートミキサー、螺旋アーム式二軸強制練りミキサー（ジクロスミキサー）などが挙げられ、ハンドミキサーを適切な混練槽と組み合わせた装置なども用いることができる。

前混合では、周速度が、スラリーの濃度勾配を低減する観点から、２０ｍ／ｍｉｎ以上、好ましくは５０ｍ／ｍｉｎ以上、より好ましくは７５ｍ／ｍｉｎ以上、そして、混練による振動や騒音を低減する観点から、好ましくは１７２８ｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは５００ｍ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは２５０ｍ／ｍｉｎ以下、より更に好ましくは１００ｍ／ｍｉｎ以下である。
ここで、周速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）は、円周率π、撹拌部材の回転により形成される円の最大径Ｄ（ｍｍ）、回転数Ｎ（ｒｐｍ）を使って、Ｖ＝π×Ｄ×Ｎ／１０００によって定義される。

また、前混合では、フルード数が、スラリーの濃度勾配を低減する観点から、０．４０以上、好ましくは１以上、より好ましくは１．５以上、そして、混練に要するエネルギー削減の観点から、好ましくは３５以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下、より更に好ましくは３以下で混合する。
ここで、フルード数Ｆｒは、周速度Ｖ’（ｍ／ｓ）と混練槽の内径Ｈ（ｍ）、重力加速度ｇ（ｍ／ｓ^２）を使って、

によって定義される。ここで、混練槽の内径は、撹拌部材の回転軸と直交する断面でみた混練槽の最大内径であり、混練槽の形状が円以外である場合は、当該形状における内接円の直径をいう。

前混合での混合時間は、４秒以上、スラリーの濃度勾配を低減する観点から、好ましくは５秒以上、より好ましくは８秒以上、そして、混合時間を短縮する観点から、好ましくは２４０秒以下、より好ましくは１２０秒以下、更に好ましくは７０秒以下、より更に好ましくは２０秒以下である。
前混合での混合時間は、前記混合槽内に水と無機粉体の全量が投入され、所定の周速度及びフルード数に達した時点を始点としてよい。

本発明では、前混合で得られた前記混合物に（Ａ）成分を添加して、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材とを含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、前記混練槽内で８秒以上混合（以下、後混合という）すること、を行う。

後混合で用いる混練装置は、前混合と同じものであってよく、同じものであることが好ましい。すなわち、本発明では、前混合と後混合を、同じ混練装置で、更に同じ混練装置で連続して、行うことができる。

後混合における周速度とフルード数の好ましい数値は、それぞれ、前混合の好ましい数値から選択できる。

後混合での混合時間は、８秒以上、スラリーの濃度勾配を低減する観点から、好ましくは１０秒以上、より好ましくは３０秒以上、更に好ましくは５０秒以上、そして、混合時間を短縮する観点から、好ましくは２４０秒以下、より好ましくは１８０秒以下、より更に好ましくは１２０秒以下、より更に好ましくは８０秒以下である。
後混合での混合時間は、前記混合物に、（Ａ）成分の全量が添加され、所定の周速度及びフルード数に達した時点を始点としてよい。

また、本発明では、特定の周速度及びフルード数で混合を行うことにより、短時間の混合、例えば、前混合での混合時間が２０秒以下、後混合での混合時間が１２０秒以下、という短時間で、均質で適度に増粘され移送時の配管などへの残留が少なく効率よく移送できるスラリーを製造することができる。

本発明では、（Ａ）成分の混合量は、水の混合量に対して、例えば０．０１質量％以上、更に０．０５質量％以上、更に０．１質量％以上、そして、経済性の観点から、１０質量％以下、更に８質量％以下、更に５質量％以下、更に３質量％以下、更に２質量％以下、更に１．５質量％以下、更に１．０質量％以下の割合であってよい。

（Ａ）成分として化合物（１）を用いる場合、化合物（１）の混合量は、水の混合量に対して、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、そして、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下、より更に好ましくは８質量％以下、より更に好ましくは５質量％以下であってよい。

スラリーは、水、無機粉体、及び（Ａ）成分以外の任意成分を含有することができる。任意成分としては、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、凝結遅延剤、消泡剤などの、様々な化学混和剤が挙げられる。これら任意成分は、後混合の以前に添加することが好ましい。なお、本発明では、前混合と後混合以外の混合工程を含んでいてもよい。

本発明により製造されるスラリーは、２０℃での粘度が、例えば、２０００ｍＰａ・ｓ以上、更に３０００ｍＰａ・ｓ以上、更に４０００ｍＰａ・ｓ以上であってよい。この粘度は、Ｂ型粘度計（ＲＩＯＮ株式会社製、ＶＩＳＣＯＴＥＳＴＥＲＶＴ－０４Ｅ、ローターＮｏ．１、回転数：６２．５ｒｐｍ）により測定されたものである。

［用いた成分］
（１）水
水道水
（２）無機粉体
セメント：普通ポルトランドセメント、住友大阪セメント（株）製、比重３．１６
スラグ微粉末：スピリッツ４０００、日鉄セメント(株)製、ブレーン値４０００ｃｍ^２／ｇ
フライアッシュ：中部フライアッシュ、（株）テクノ中部、比重２．２５
（３）（Ａ）成分
オレイルジメチルアミンオキシドとオレイン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシドを、オレイルジメチルアミンオキシド／オレイン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド＝２０／８０の質量比で併用した。
（４）その他の成分
混和剤（表には示さず）：メタクリル酸と、メタクリル酸とポリエチレングリコールモノメチルエーテルのエステル（ポリエチレングリコール部分の平均重合度１２０）との、共重合体のナトリウム塩（重量平均分子量４２０００、共重合体中のメタクリル酸比率が９０ｍｏｌ％）、Ｗ／Ｐが３５％の例で使用し、前混合で用いる水（練り水中）に添加して用いた。添加量は無機粉体に対して１．０質量％とした。
セルロース：アスカクリーン、信越化学工業（株）製

＜実施例１及び比較例１＞
上記の成分を表の通り用いてスラリーを調製した。スラリーの配合は以下の通りとした。Ｗ／Ｐは水／無機粉体比である。
配合１水道水２００ｇ無機粉体２００ｇＷ／Ｐ１００％
配合２水道水２２７．５ｇ無機粉体１１３．７ｇＷ／Ｐ２００％
配合３水道水１３８ｇ無機粉体３９４．２ｇＷ／Ｐ３５％

適切なディスポカップ（内径０．０７ｍ）に、配合１～３に応じて水道水又は無機粉体の全量を加えた。その後、配合１～３に応じて表の前混合の添加順序で各成分の全量を加えた。その後、表の前混合に記載の所定の混練時間、周速度、フルード数で混練を行い混合物を得た。なお混練は、フラット６枚パドル翼（ＦＰ－５０、アズワン（株）製）を設置した攪拌機（ＥＵＲＯＳＴＡＲ２００ｃｏｎｔｒｏｌ、ＩＫＡジャパン（株）製）を使用して行った。周速度は、前記パドル翼の最大径における周速度であった。
得られた混合物に、同じディスポカップ内で、配合１～３に応じて表の後混合の成分（一部の比較例ではセルロース）の全量を加えて、前記のパドル翼と攪拌機を使用して、再度所定の混練時間、周速度、フルード数で混練を行い、スラリーを得た。ただし比較例１－７の後混合は内径０．１２ｍのディスポカップで、また比較例１－８の後混合は内径０．０４５ｍのディスポカップで、それぞれ行った。また、比較例１－９の前混合は内径０．１２ｍのディスポカップで、また比較例１－１０の前混合は内径０．０４５ｍのディスポカップで、それぞれ行った。周速度は、前記パドル翼の最大径における周速度であった。
得られたスラリーを用いて以下の試験を行った。結果を表１に示した。

（１）スラリー粘度
スラリーの粘度を、２０℃で、Ｂ型粘度計（ＲＩＯＮ株式会社製、ＶＩＳＣＯＴＥＳＴＥＲＶＴ－０４Ｅ、ローターＮｏ．１、回転数：６２．５ｒｐｍ）で測定した。

（２）移送歩留まり率
質量が分かっている容量３００ｍＬのディスポカップに、約１００ｇのスラリーを投入し、ディスポカップとスラリーの総質量を計測し、投入したスラリーの量を算出した。その後、ディスポカップを３０秒間逆さにして、３０秒間経った後に再度ディスポカップとディスポカップに付着したスラリーの総質量を計測し、ディスポカップ内に残存したスラリーの質量を算出した。以下の式で移送歩留まり率を算出した。この値が小さいほど、移送歩留まりが高く、移送時の損失が小さいことを意味する。
移送歩留まり率（％）＝（ディスポカップ内に残存したスラリーの質量／投入したスラリーの質量）×１００

（３）スラリー外観
スラリーを、内径５０×高さ１００ｍｍ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）に流し込み、６０分間静置した後、スラリーを型枠の上方から目視観察し、スラリーの状態によって、次のように均質性を評価した。
５：水浮きが無く、かつ表面の気泡浮き数が０～５個である。
４：水浮きが無く、かつ表面の気泡浮き数が６～１０個である。
３：水浮きが無く、かつ表面の気泡浮き数が１１～２０個である。
２：水浮きが無く、かつ表面の気泡浮き数が２１～４０個である
１：水浮きがある、もしくは表面の気泡浮き数が４１個以上である、の少なくとも何れかに該当する。

前混合１０秒で後混合６０秒の実施例１－２は、混合時間がより長い前混合が６０秒で後混合が３００秒の実施例１－６と外観及び粘度が同等であり、実施例１－２の短時間でも十分に混合できることがわかる。更に、前混合及び後混合の混練時間が本発明の範囲を満たすことで、例えば、実施例１－５のように、それぞれの混練時間がより短くても良好な効果が得られることがわかる。
一方、前混合又は後混合のいずれかの混練時間が実施例１－２よりも短い、前混合の混練時間が１秒の比較例１－３、及び後混合の混練時間が５秒の比較例１－４は、外観及び粘度が劣り、混合が不十分であることがわかる。

Claims

水、無機粉体、及びアミンオキシド型界面活性剤〔以下、（Ａ）成分という〕を混合してスラリーを製造する、スラリーの製造方法であって、
水と無機粉体とを、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材と混練槽を含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、前記混練槽内で４秒以上混合して混合物を得ること、及び
前記混合物に（Ａ）成分を添加して、回転軸と該回転軸に設けられた撹拌部材とを含む混練装置を用いて、前記撹拌部材の最大径部分の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ以上、且つフルード数が０．４０以上での条件で、前記混練槽内で８秒以上混合すること、
を行う、スラリーの製造方法。
無機粉体が、水硬性粉体、潜在水硬性粉体、ポゾラン作用を持つ粉体、及びベントナイトから選ばれる１種類以上の無機粉体である、請求項１に記載のスラリーの製造方法。
水／無機粉体比が３０％以上２５０％以下である、請求項１又は２に記載のスラリーの製造方法。
水の混合量と無機粉体の混合量の合計量が０．２ｋｇ以上である、請求項１～３の何れかに記載のスラリーの製造方法。
水と無機粉体とを混合して混合物を得る混合時間が４秒以上２４０秒以下、前記混合物に（Ａ）成分を添加してスラリーを得る混合時間が８秒以上２４０秒以下である、請求項１～４の何れか１項に記載のスラリーの製造方法。
（Ａ）成分が、下記一般式（１）で表される化合物から選ばれる１種以上の化合物である、請求項１～５の何れか１項に記載のスラリーの製造方法。

〔式中、
Ｘは、Ｒ^１ａ又はＲ^１ｂ－［ＣＯＮＨ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２］_ｎ－で表される基である。
Ｒ^１ａは、炭素数１４以上２２以下のアルキル基又は炭素数１４以上２２以下のアルケニル基である。
Ｒ^１ｂは、炭素数１３以上２１以下のアルキル基又は炭素数１３以上２１以下のアルケニル基である。
ｎは１以上３以下の整数である。
Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、炭素数１以上４以下のアルキル基又は－（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｐＨで表される基である。ｐは、平均付加モル数であり、Ｒ^２及びＲ^３の合計で０以上５以下の数
である。〕
（Ａ）成分が、前記一般式（１）で表される化合物の２種以上であり、前記２種以上の化合物は、一般式（１）中のＸが異なっており、前記２種以上の化合物のうち、少なくとも１つは一般式（１）中のＸのＲ^１ａ又はＲ^１ｂがアルケニル基の化合物である、請求項６に記載のスラリーの製造方法。