JP2592755B2 - 発熱温度抑制用セメント添加剤およびコンクリート構造物 - Google Patents
発熱温度抑制用セメント添加剤およびコンクリート構造物Info
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- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
- C04B24/06—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof containing hydroxy groups
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発熱温度抑制用セメント
添加剤および該添加剤を添加したコンクリート構造物に
関するものである。特にマスコンクリート構造物等の温
度応力による温度ひび割れを防止するための添加剤に関
する。
添加剤および該添加剤を添加したコンクリート構造物に
関するものである。特にマスコンクリート構造物等の温
度応力による温度ひび割れを防止するための添加剤に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、土木建築分野におけるコンクリー
ト構造物の大型化が進み、長大橋梁の橋脚部やアンカー
部、高層建築物の基礎、ＬＮＧタンクや原子力発電所の
底盤など、コンクリートを大量に打設する、いわゆるマ
スコンクリートの工事が多くなっている。これらマスコ
クリートは、セメントの水和により発熱する一方、放熱
が不十分なため、熱がコンクリート構造物の内部に蓄積
され、温度は高くなり、外部との温度差によって温度応
力が発生し、それに基づく温度ひび割れが発生する場合
がある。温度ひび割れを防止する方法としては、コンク
リートの温度上昇量を低く押さえること、放熱条件を良
くすることが考えられる。コンクリートの温度上昇を抑
制するため、セメントの水和反応を遅延させるカルボン
酸塩やグルコン酸塩あるいはケイフッ化物などの超遅延
剤をコンクリート混練物に添加することが行われている
（土木学会第３７回年次学術講演会講演概要集、第５
部、１３７頁、１９８２年）が、この方法では、セメン
トの水和時間を遅延する効果、すなわち凝結時間が伸び
る効果が得られるだけで、最終的な温度上昇量や上昇速
度は何も添加しないコンクリートと同等か若干小さくな
るだけで効果はあまり期待できない。また、混合セメン
トを使用する場合は、主成分がスラグと普通もしくは中
庸熱ポルトランドセメントからなる２成分系混合セメン
ト、またスラグ、普通ポルトランドセメントおよびフラ
イアッシュからなる３成分系混合セメントなどが使用さ
れているが、セメントと混合材とを混合する設備や混合
セメントをストックするための設備などが新たに必要と
なり、初期投資がかさむなどの問題がある。その他、施
工方法では、コンクリート構造物にあらかじめパイプを
埋め込み、その中に水を通してコンクリート構造物を冷
却する方法（パイプクーリング法）や、あらかじめコン
クリート材料を冷却しておく方法（プレクーリング法）
がある。しかしながら、パイプクーリング法では工事が
煩雑になり手間がかかるなど、作業の効率化に問題があ
り、コストも通常施工より高くなり、また、プレクーリ
ングでは冷却に用いる冷却剤（たとえば液体窒素）が高
価であるため、経済的でないなど、施工面での対策でも
問題点がある。
ト構造物の大型化が進み、長大橋梁の橋脚部やアンカー
部、高層建築物の基礎、ＬＮＧタンクや原子力発電所の
底盤など、コンクリートを大量に打設する、いわゆるマ
スコンクリートの工事が多くなっている。これらマスコ
クリートは、セメントの水和により発熱する一方、放熱
が不十分なため、熱がコンクリート構造物の内部に蓄積
され、温度は高くなり、外部との温度差によって温度応
力が発生し、それに基づく温度ひび割れが発生する場合
がある。温度ひび割れを防止する方法としては、コンク
リートの温度上昇量を低く押さえること、放熱条件を良
くすることが考えられる。コンクリートの温度上昇を抑
制するため、セメントの水和反応を遅延させるカルボン
酸塩やグルコン酸塩あるいはケイフッ化物などの超遅延
剤をコンクリート混練物に添加することが行われている
（土木学会第３７回年次学術講演会講演概要集、第５
部、１３７頁、１９８２年）が、この方法では、セメン
トの水和時間を遅延する効果、すなわち凝結時間が伸び
る効果が得られるだけで、最終的な温度上昇量や上昇速
度は何も添加しないコンクリートと同等か若干小さくな
るだけで効果はあまり期待できない。また、混合セメン
トを使用する場合は、主成分がスラグと普通もしくは中
庸熱ポルトランドセメントからなる２成分系混合セメン
ト、またスラグ、普通ポルトランドセメントおよびフラ
イアッシュからなる３成分系混合セメントなどが使用さ
れているが、セメントと混合材とを混合する設備や混合
セメントをストックするための設備などが新たに必要と
なり、初期投資がかさむなどの問題がある。その他、施
工方法では、コンクリート構造物にあらかじめパイプを
埋め込み、その中に水を通してコンクリート構造物を冷
却する方法（パイプクーリング法）や、あらかじめコン
クリート材料を冷却しておく方法（プレクーリング法）
がある。しかしながら、パイプクーリング法では工事が
煩雑になり手間がかかるなど、作業の効率化に問題があ
り、コストも通常施工より高くなり、また、プレクーリ
ングでは冷却に用いる冷却剤（たとえば液体窒素）が高
価であるため、経済的でないなど、施工面での対策でも
問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、温度
応力による温度ひび割れを防止するために行われていた
従来技術では、マスコンクリートの温度上昇量や上昇速
度を抑制し、該温度ひび割れを低減するには不十分であ
る。
応力による温度ひび割れを防止するために行われていた
従来技術では、マスコンクリートの温度上昇量や上昇速
度を抑制し、該温度ひび割れを低減するには不十分であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、マスコン
クリートの温度上昇量や上昇速度を抑制することによ
り、温度ひび割れを低減する手段を鋭意検討を重ねた結
果本発明に到達した。即ち本発明は、下記の一般式 （式中、ｎは２〜４の数である。）で示される多価アル
コール（Ａ）１モルに対し、０．５〜２．０モルの炭素
数６〜２２の高級脂肪酸（Ｂ）をエステル化することに
よって得られる化合物からなる発熱温度抑制用セメント
添加剤、および該セメント添加剤がコンクリート混練物
中の成分としてセメント重量に対して０．１〜５％添加
され、形成されるコンクリート構造物である。
クリートの温度上昇量や上昇速度を抑制することによ
り、温度ひび割れを低減する手段を鋭意検討を重ねた結
果本発明に到達した。即ち本発明は、下記の一般式 （式中、ｎは２〜４の数である。）で示される多価アル
コール（Ａ）１モルに対し、０．５〜２．０モルの炭素
数６〜２２の高級脂肪酸（Ｂ）をエステル化することに
よって得られる化合物からなる発熱温度抑制用セメント
添加剤、および該セメント添加剤がコンクリート混練物
中の成分としてセメント重量に対して０．１〜５％添加
され、形成されるコンクリート構造物である。
【０００５】本発明に用いられる多価アルコール（Ａ）
は、一般式（１）でｎは２〜４の多価アルコールであ
る。ｎが１以下または５以上では実用的でない。具体的
には、エリスリトール、キシリトール、アラビトール、
アドニトール、ソルビトール、マンニトール、イジトー
ル、タリトール、ガラクチトール、アリトールなどが挙
げられる。これらを２種以上併用してもよい。これらの
うち、好ましいのはソルビトールである。
は、一般式（１）でｎは２〜４の多価アルコールであ
る。ｎが１以下または５以上では実用的でない。具体的
には、エリスリトール、キシリトール、アラビトール、
アドニトール、ソルビトール、マンニトール、イジトー
ル、タリトール、ガラクチトール、アリトールなどが挙
げられる。これらを２種以上併用してもよい。これらの
うち、好ましいのはソルビトールである。
【０００６】本発明に用いられる炭素数６〜２２の高級
脂肪酸（Ｂ）としては、具体的には、カプロン酸、エナ
ント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウン
デシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、
ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステ
アリン酸、ノナデカン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エラ
イジン酸、エルシン酸などが挙げられる。これらを２種
以上併用してもよい。これらのうち、好ましいのはステ
アリン酸またはオレイン酸である。
脂肪酸（Ｂ）としては、具体的には、カプロン酸、エナ
ント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウン
デシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、
ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステ
アリン酸、ノナデカン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エラ
イジン酸、エルシン酸などが挙げられる。これらを２種
以上併用してもよい。これらのうち、好ましいのはステ
アリン酸またはオレイン酸である。
【０００７】本発明のエステル化合物は、多価アルコー
ル（Ａ）中の４〜６個の水酸基に結合する高級脂肪酸
（Ｂ）のカルボキシル基の数を特に限定しないが、コン
クリートの温度上昇量や上昇速度を抑制するためにはモ
ノエステルが好ましい。
ル（Ａ）中の４〜６個の水酸基に結合する高級脂肪酸
（Ｂ）のカルボキシル基の数を特に限定しないが、コン
クリートの温度上昇量や上昇速度を抑制するためにはモ
ノエステルが好ましい。
【０００８】本発明のエステル化合物は、触媒存在下常
法によって得られるが、多価アルコール１モルと高級脂
肪酸０．５〜２モルとのエステル化反応によって得られ
る部分化エステル化物が好ましい。通常いくつかの水酸
基は未反応で残っている。多価アルコール１モルに対し
高級脂肪酸が０．５モル未満の場合には、セメントに添
加した場合、凝結が遅延したり強度が低下するなどの問
題がある。また、多価アルコール１モルに対し高級脂肪
酸が２モルを越える場合には、温度上昇抑制効果が充分
でない。
法によって得られるが、多価アルコール１モルと高級脂
肪酸０．５〜２モルとのエステル化反応によって得られ
る部分化エステル化物が好ましい。通常いくつかの水酸
基は未反応で残っている。多価アルコール１モルに対し
高級脂肪酸が０．５モル未満の場合には、セメントに添
加した場合、凝結が遅延したり強度が低下するなどの問
題がある。また、多価アルコール１モルに対し高級脂肪
酸が２モルを越える場合には、温度上昇抑制効果が充分
でない。
【０００９】本発明のセメント添加剤は、他の混和剤た
とえば、リグニンスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸
塩ホルマリン縮合物、アルキルアリルスルホン酸塩、メ
ラニンスルホン酸塩などの減水剤や、たとえばリグニン
スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、ケイフッ化物などの
硬化遅延剤と併用してもよい。
とえば、リグニンスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸
塩ホルマリン縮合物、アルキルアリルスルホン酸塩、メ
ラニンスルホン酸塩などの減水剤や、たとえばリグニン
スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、ケイフッ化物などの
硬化遅延剤と併用してもよい。
【００１０】本発明の添加剤が適用できるセメントは、
普通ポルトランドセメント、特殊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、白色ポルトラン
ドセメント）、シリカセメント、フライアッシュセメン
ト、高炉セメント、ポルトランドセメントにスラグおよ
びフライアッシュを混合した３成分系混合セメント、あ
るいはカルシウムアルミネートを主成分とするアルミナ
セメント、Ｃ12Ａ7 、Ｃ11Ａ7 ・ＣａＦ2 を主成分とす
る超速硬セメントやカルシウムサルフォアルミネートを
用いた特殊セメントなどがある。
普通ポルトランドセメント、特殊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、白色ポルトラン
ドセメント）、シリカセメント、フライアッシュセメン
ト、高炉セメント、ポルトランドセメントにスラグおよ
びフライアッシュを混合した３成分系混合セメント、あ
るいはカルシウムアルミネートを主成分とするアルミナ
セメント、Ｃ12Ａ7 、Ｃ11Ａ7 ・ＣａＦ2 を主成分とす
る超速硬セメントやカルシウムサルフォアルミネートを
用いた特殊セメントなどがある。
【００１１】本発明のセメント用添加剤の添加量は、セ
メントの種類によって若干異なるが、一般的にはセメン
ト重量に対して０．１〜５％である。好ましいのはセメ
ント重量に対して０．２〜４％である。添加量が０．１
％未満ではコンクリートの温度上昇や上昇速度を抑制す
ることができない。また、５％を超えるとコンクリート
の強度が著しく低下し、実用性において充分でない。
メントの種類によって若干異なるが、一般的にはセメン
ト重量に対して０．１〜５％である。好ましいのはセメ
ント重量に対して０．２〜４％である。添加量が０．１
％未満ではコンクリートの温度上昇や上昇速度を抑制す
ることができない。また、５％を超えるとコンクリート
の強度が著しく低下し、実用性において充分でない。
【００１２】本発明のセメント添加剤の添加手段は普通
一般に行われているセメント添加剤と同じように使用で
きる。たとえば混練水に予め適量のセメント添加剤を混
和してもよいし、一度練り上がったコンクリート等に添
加しても良い。また、セメント添加剤が粉末の場合は使
用するセメントに予め混練しておいてもよい。
一般に行われているセメント添加剤と同じように使用で
きる。たとえば混練水に予め適量のセメント添加剤を混
和してもよいし、一度練り上がったコンクリート等に添
加しても良い。また、セメント添加剤が粉末の場合は使
用するセメントに予め混練しておいてもよい。
【００１３】
【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが本
発明はこれに限定されるものではない。断熱温度上昇試
験機（マルイ製）にて断熱状態下でコンクリートの温度
上昇の経時変化を測定した。測定された温度上昇の経時
変化を式（２）（コンクリート工学年次論文集、第１２
巻第２号、９１８頁、１９９０年）を用いて最小二乗法
で近似して、温度上昇の最終値を示すＫ値と上昇速度の
指標となるα値を求めた。 Ｔ＝Ｋ｛１−ｅｘｐ（−αｔ）｝ （２） 式中、Ｔはコンクリート温度（℃）で、ｔは混練後から
の経過時間（日）である。同時に、ＪＩＳ Ａ−１１３
２に従いφ１０×２０cmのコンクリート供試体を作製
し、所定材令まで２０℃で水中養生を行い、ＪＩＳ Ａ
−１１０８により圧縮強度を測定した。
発明はこれに限定されるものではない。断熱温度上昇試
験機（マルイ製）にて断熱状態下でコンクリートの温度
上昇の経時変化を測定した。測定された温度上昇の経時
変化を式（２）（コンクリート工学年次論文集、第１２
巻第２号、９１８頁、１９９０年）を用いて最小二乗法
で近似して、温度上昇の最終値を示すＫ値と上昇速度の
指標となるα値を求めた。 Ｔ＝Ｋ｛１−ｅｘｐ（−αｔ）｝ （２） 式中、Ｔはコンクリート温度（℃）で、ｔは混練後から
の経過時間（日）である。同時に、ＪＩＳ Ａ−１１３
２に従いφ１０×２０cmのコンクリート供試体を作製
し、所定材令まで２０℃で水中養生を行い、ＪＩＳ Ａ
−１１０８により圧縮強度を測定した。
【００１４】また、実施例と比較例で使用したコンクリ
ートの原材料は次の通りである。本発明のセメント用添加剤（ａ） ａ−１；エリスリトールのステアリン酸モノエステル ａ−２；ソルビトールのステアリン酸モノエステル ａ−３；ソルビトールのオレイン酸ジエステル比較品（ｂ） ｂ−１；遅延剤（藤沢薬品製，商品名：パリックＴ）セメント（ｃ） ｃ−１；普通ポルトランドセメント（日本セメント製）水（ｄ） ｄ−１；水道水細骨材（e） ｅ−１；川砂（富士川産，比重：２．６４，Ｆ．Ｍ．＝
２．７５）粗骨材（ｆ） ｆ−１；砕石（青梅産，２００５，比重：２．６５）ＡＥ減水剤（ｇ） ｇ−１；ポゾリスＮｏ．７０（エヌエムビー社製）
ートの原材料は次の通りである。本発明のセメント用添加剤（ａ） ａ−１；エリスリトールのステアリン酸モノエステル ａ−２；ソルビトールのステアリン酸モノエステル ａ−３；ソルビトールのオレイン酸ジエステル比較品（ｂ） ｂ−１；遅延剤（藤沢薬品製，商品名：パリックＴ）セメント（ｃ） ｃ−１；普通ポルトランドセメント（日本セメント製）水（ｄ） ｄ−１；水道水細骨材（e） ｅ−１；川砂（富士川産，比重：２．６４，Ｆ．Ｍ．＝
２．７５）粗骨材（ｆ） ｆ−１；砕石（青梅産，２００５，比重：２．６５）ＡＥ減水剤（ｇ） ｇ−１；ポゾリスＮｏ．７０（エヌエムビー社製）
【００１５】実施例１〜３及び比較例１、２ 表１に示す配合条件及び配合量に従って調合したコンク
リートで性能試験して得られた結果を表１に示した。本
発明品を添加した場合（実施例１〜３）は、無添加（比
較例１）及び遅延剤を添加（比較例２）した場合と比較
して、コンクリートのＫ値及びα値のいずれも小さく、
温度上昇抑制効果に優れている。
リートで性能試験して得られた結果を表１に示した。本
発明品を添加した場合（実施例１〜３）は、無添加（比
較例１）及び遅延剤を添加（比較例２）した場合と比較
して、コンクリートのＫ値及びα値のいずれも小さく、
温度上昇抑制効果に優れている。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】本発明のセメント用添加剤は多価アルコ
ールと高級脂肪酸のエステル化によって容易に得られ
る。本添加剤をコンクリート混練物に添加することによ
り、コンクリートの温度上昇量および上昇速度を簡便に
抑制することができる。その結果、温度応力によるコン
クリートの温度ひび割れを極めて効果的に防止できる。
しかも、その防止効果は従来の方法に比べて格段に優れ
ている。
ールと高級脂肪酸のエステル化によって容易に得られ
る。本添加剤をコンクリート混練物に添加することによ
り、コンクリートの温度上昇量および上昇速度を簡便に
抑制することができる。その結果、温度応力によるコン
クリートの温度ひび割れを極めて効果的に防止できる。
しかも、その防止効果は従来の方法に比べて格段に優れ
ている。
フロントページの続き (72)発明者 清水 倫和 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三 洋化成工業株式会社内 (72)発明者 山田 有香 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三 洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−121143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−22162（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 下記一般式（１） （式中、ｎは２〜４の数である。）で示される多価アル
コール（Ａ）１モルに対し、０．５〜２．０モルの炭素
数６〜２２の高級脂肪酸（Ｂ）をエステル化することに
よって得られる化合物からなる発熱温度抑制用セメント
添加剤。 - 【請求項２】 該多価アルコール（Ａ）がソルビトール
である請求項１記載のセメント添加剤。 - 【請求項３】 コンクリート混練物中の成分として、請
求項１または２記載のセメント添加剤がセメント重量に
対して０．１〜５％添加され、形成されるコンクリート
構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4345628A JP2592755B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 発熱温度抑制用セメント添加剤およびコンクリート構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4345628A JP2592755B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 発熱温度抑制用セメント添加剤およびコンクリート構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06171997A JPH06171997A (ja) | 1994-06-21 |
| JP2592755B2 true JP2592755B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18377893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4345628A Expired - Lifetime JP2592755B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 発熱温度抑制用セメント添加剤およびコンクリート構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592755B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210000061A (ko) * | 2019-06-24 | 2021-01-04 | 주식회사 남평레미콘 | 발열콘크리트용 레미탈 조성물 및 이를 이용한 발열콘크리트 제조방법 |
| KR20210000060A (ko) * | 2019-06-24 | 2021-01-04 | 주식회사 남평레미콘 | 액상형 탄소나노튜브를 이용한 발열콘크리트 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2128110B1 (de) * | 2008-05-29 | 2016-08-17 | Sika Technology AG | Zusatzmittel für hydraulische Bindemittel mit langer Verarbeitungszeit und hoher Frühfestigkeit |
| JP6498657B2 (ja) * | 2016-12-27 | 2019-04-10 | 花王株式会社 | 水硬性粉体の製造方法 |
| CN113105152B (zh) * | 2021-03-04 | 2022-11-15 | 武汉三源特种建材有限责任公司 | 一种温控抗裂防水剂 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849507B2 (ja) * | 1980-07-14 | 1983-11-04 | 東邦化学工業株式会社 | オ−トクレ−ブ養生した防揆水性軽量気泡コンクリ−トの製造法 |
| JPS59121143A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-13 | 住友化学工業株式会社 | 改質されたセメント組成物 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4345628A patent/JP2592755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210000061A (ko) * | 2019-06-24 | 2021-01-04 | 주식회사 남평레미콘 | 발열콘크리트용 레미탈 조성물 및 이를 이용한 발열콘크리트 제조방법 |
| KR20210000060A (ko) * | 2019-06-24 | 2021-01-04 | 주식회사 남평레미콘 | 액상형 탄소나노튜브를 이용한 발열콘크리트 및 이의 제조방법 |
| KR102212288B1 (ko) | 2019-06-24 | 2021-02-05 | 주식회사 남평레미콘 | 액상형 탄소나노튜브를 이용한 발열콘크리트 및 이의 제조방법 |
| KR102212289B1 (ko) | 2019-06-24 | 2021-02-05 | 주식회사 남평레미콘 | 발열콘크리트용 레미탈 조성물 및 이를 이용한 발열콘크리트 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06171997A (ja) | 1994-06-21 |
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