JP2762231B2 - コンクリート用分散剤 - Google Patents

コンクリート用分散剤

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    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート組成物に
関するものであり、特にスランプロスを低減し施工性の
改善されたコンクリート用分散剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】首都圏をはじめ大都市部においてはコン
クリート工事が数多くなされているが、自動車車両数の
増加に伴う慢性化した交通渋滞により生コンクリートプ
ラントからコンクリートを打設する工事現場までのアジ
テータ車によるコンクリート運搬所要時間が年々延長し
ている。現在ではこの運搬所要時間が2時間を越えるケ
ースも少なくない。このコンクリート運搬所要時間の延
長は生コンクリートの流動性低下を招き、施工を困難に
するため、流動性を長時間保持可能ないわゆるスランプ
ロスの少ないコンクリートが強く要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、スランプロスの
少ないコンクリートを得るためには、スランプロス低減
タイプのコンクリート用分散剤が使用されており、これ
らにはナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、
メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メトキシ
ポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル−メ
タクリル酸共重合物、スルファニル酸・フェノール類ホ
ルムアルデヒド共縮合物が主成分で、これに還元糖を減
少させた亜硫酸パルプ排液、オキシカルボン酸塩、ポリ
カルボン酸塩またはその無水物を配合したものが数多く
ある。しかし、これらは運搬所要時間2時間以上のコン
クリートの流動性を確保するには至っていない。
【0004】本発明者らはこの問題点に対し、特開平3
−141142号公報開示の発明品により運搬所要時間
2時間程度のコンクリートの流動性確保を可能とした
が、コンクリート運搬所要時間がさらに延長するにつれ
その流動性の保持が不十分なものとなっており、さらに
2時間を越える長時間のコンクリートの流動性保持が望
まれている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは重量平均分
子量が5000以上の亜硫酸パルプ排液が練り混ぜ初期のコ
ンクリートのスランプロス低減に効果を示し、またフェ
ニルプロパン単位当たり0.10〜0.50モルのカルボキシル
基を含有するリグニンスルホン酸またはその塩は練り混
ぜ後数十分して後、コンクリートのスランプロス低減に
効果を示すことを見い出した結果、本発明に到達したも
のである。
【0006】本発明は、(1) 4−アミノベンゼンスル
ホン酸またはその塩及びビスフェノール類化合物または
その塩とのホルムアルデヒド縮合物(以下A成分と略)
と重量平均分子量が5000以上の亜硫酸パルプ排液(以下
B成分と略)とフェニルプロパン単位当たり0.10〜0.50
モルのカルボキシル基を含有するリグニンスルホン酸ま
たはその塩(以下C成分と略)とを主成分とするコンク
リート用分散剤、(2) A成分中のビスフェノール類化
合物が2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,
4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジ
ヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−ジヒドロキ
シビフェニル、4,4′−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)甘草酸のうち1種もしくは2種以上である (1)記載
のコンクリート用分散剤、(3) A成分と、B成分及び
C成分との組成比(A:B+C)が3:97〜95:5(重
量部)である (1)及び (2)記載のコンクリート用分散
剤、(4) B成分とC成分との組成比(B:C)が10:9
0〜90:10(重量部)である(1)、 (2)及び (3)記載のコ
ンクリート用分散剤、である。
【0007】A成分は例えば特開平3−187960号
公報に記載されている方法で製造される。例えば4−ア
ミノベンゼンスルホン酸またはその塩 100重量部とビス
フェノール類化合物またはその塩20〜150 重量部及びホ
ルムアルデヒド20〜65重量部を縮合させて製造されるビ
スフェノール類化合物・4−アミノベンゼンスルホン酸
縮合物である。この縮合物は重量平均分子量が 10000〜
50000 であればさらに望ましい。10000 未満であっても
50000を越えてもコンクリートの流動性を得るのに要す
る添加量が多くなり経済的でない。
【0008】本発明で用いられるビスフェノール類化合
物は2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,
4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジ
ヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−ジヒドロキ
シビフェニル、4,4′−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)甘草酸が望ましく、またこれらの2種以上の混合物
でも良い。
【0009】B成分は、例えば亜硫酸パルプ排液を分画
分子量1000〜200000の分画膜で限外ろ過等の処理によっ
て得られる。重量平均分子量が5000未満では、コンクリ
ートの練り上がり初期の流動性保持及びコンクリートの
硬化に悪影響を及ぼし、また分散性が低下することで所
定のコンクリートの流動性を得るのに必要な添加量が増
加し経済的でない。
【0010】C成分を得る方法は特に限定されないが、
例えば通常フェニルプロパン単位当たり0.10モル未
満のカルボキシル基しか含有していない亜硫酸パルプ排
液をアルカリ性下で酸化反応処理し、その後酸性下で沈
澱ろ別する方法、塩析、膜処理等で無機塩を除去して容
易に得られる。無機塩を多く含むと有効成分量が低下し
所要添加量多くなったり、低温時に無機塩が析出し貯
蔵タンク配管等の閉塞あるいは攪拌機の損傷の原因とな
り好ましくない。
【0011】官能基はフェニルプロパン1モル当たり0.
10〜0.50モルのカルボキシル基を含有するものが望まし
く、さらに望ましくは0.20〜0.45モルである。0.10モル
未満ではスランプロスに対して効果的でなく、0.50モル
を越えるとコンクリートの硬化を著しく遅延させる等の
悪影響を及ぼす。
【0012】また、分子量は重量平均分子量で1000以上
が望ましく、1000未満ではコンクリートの硬化に悪影響
を及ぼし、また分散性が低下することで所定のコンクリ
ートの流動性を得るのに必要な添加量が増加し経済的で
ない。官能基量、分子量が異なるリグニンスルホン酸ま
たはその塩を任意の割合に混合しても良い。
【0013】本発明におけるA成分と、B成分及びC成
分との組成比(A:B+C)が3:97〜95:5が望まし
く、さらに望ましくは5:95〜80:20である。A成分が
3部未満では充分な分散性が得られず、また95部を越
え、B成分及びC成分の総和が5部未満となるとコンク
リートのスランプロスが大きくなる。また、B成分とC
成分との組成比は10:90〜90:10が望ましく、さらに望
ましくは20:80〜80:20である。
【0014】B成分は練り混ぜ初期のコンクリートのス
ランプロス低減に効果を示し、またC成分は練り混ぜ後
数十分して後、コンクリートのスランプロス低減に効果
を示すためそのいずれかが欠けても長時間流動性を保持
するには不十分である。また、副成分としてオキシカル
ボン酸またはその塩を配合することにより、さらにスラ
ンプロスは低減できる。しかしながら、オキシカルボン
酸塩はコンクリートの硬化を遅延させる性能が大きいた
め、コンクリート運搬時間が特に長時間で、コンクリー
ト工事に支障のない程度、すなわちA成分とB成分とC
成分とを主成分とするコンクリート用分散剤 100重量部
に対し 100重量部未満でその使用が可能である。
【0015】本発明のコンクリート用分散剤はセメント
に対し、重量比で0.05〜1%、望ましくは 0.2〜0.6 %
使用される。セメントは普通ポルトランドセメント、早
強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメン
ト、耐硫酸塩ポルトランドセメント、高炉セメント、フ
ライアッシュセメント、シリカセメント、低発熱セメン
トが用いられる。また、これらはシリカヒューム、石粉
等の混和材料や他のセメント添加剤、例えば減水剤、空
気連行剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤、膨張剤と
も併用できる。
【0016】
【実施例】以下実施例により本発明を説明する。まず、
使用したコンクリート用分散剤の組成比を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】A成分 A−a:4−アミノベンゼンスルホン酸塩及び2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンとのホルムア
ルデヒド縮合物、重量平均分子量 25000[特開平3−1
87960号公報実施例1記載方法で製造した縮合物で
4−アミノベンゼンスルホン酸(1モル)、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(0.5モル)、95
%NaOH(1モル)と水(768.4g)からなる固液懸濁
液に35%ホルムアルデヒド水溶液(2モル)を反応させ
て得られたもの] A−b:4−アミノベンゼンスルホン酸塩及び4,4′
−ジヒドロキシジフェニルスルホンとのホルムアルデヒ
ド縮合物、重量平均分子量 40000[特開平3−1879
60号公報実施例8記載方法で製造した縮合物で、4−
アミノベンゼンスルホン酸(1モル)、4,4′−ジヒ
ドロキシジフェニルメタン(0.5モル)、95%NaOH
(1モル)と水(736.00g)からなる固液懸濁液に35%
ホルムアルデヒド水溶液(2モル)を反応させて得られ
たもの]
【0019】B成分 B−a:亜硫酸パルプ排液を限外ろ過膜(バイオエンジ
ニアリング社製、商品名G05T)で濃縮精製した重量
平均分子量 15000の亜硫酸パルプ排液 B−b:亜硫酸パルプ排液を限外ろ過膜(東洋濾紙社
製、商品名P0200)で濃縮精製した重量平均分子量
21000の亜硫酸パルプ排液
【0020】C成分 C−a:亜硫酸パルプ排液に対しNaOHを25%(対固
形分)添加し、酸素を添加しながら 150℃で3時間酸化
反応をして得た反応液を酸性下で沈澱精製したフェニル
プロパン1モル当たりカルボキシル基0.25モル有するリ
グニンスルホン酸Na C−b:同じくNaOH添加率が30%で処理したフェニ
ルプロパン1モル当たりカルボキシル基0.30モル有する
リグニンスルホン酸Na
【0021】コンクリートの使用材料及び配合は次の通
りである。 水 (W):水道水 セメント(C):アサノ普通ポルトランドセメント 比
重3.16 細骨材 (S):君津産陸砂 比重2.60 FM2.69 粗骨材 (G):秩父産砕石 比重2.70 FM6.90
【0022】
【表2】
【0023】100 リットルミキサにて表1の配合で混練
量80リットル分の材料及びそれぞれの分散剤を投入し、
3分間混練して目標スランプ20cm、目標空気量 4.5%の
コンクリートを得た。その後30,60,90, 120分経過時
のスランプを測定した。尚、コンクリートのスランプは
JIS A1101、及び空気量はJIS A1128
に準拠して測定した。得られたコンクリート試験結果は
表3の通りである。
【0024】
【表3】
【0025】実施例1〜4は本発明品が運搬時間2時間
以上要したコンクリートの流動性を充分確保できている
ことを示している。比較例1、2はB成分、C成分のい
ずれかが欠けているため長時間流動性を保持するには不
十分であることを示している。また、比較例3はA成分
が3部未満であるため充分な分散性が得られないことを
示している。比較例4はB成分及びC成分との総和が5
部未満となるとコンクリートのスランプロスが大きくな
ることを示している。
【0026】
【発明の効果】本発明品を用いることにより、従来のコ
ンクリート用分散剤より流動性の保持性に優れたコンク
リート組成物を製造できる。
フロントページの続き (72)発明者 小川 勝正 埼玉県東松山市東平1551 日本製紙株式 会社内 (72)発明者 高橋 仁 埼玉県東松山市東平1551 日本製紙株式 会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 24/22 C04B 24:22 C04B 24/18 C04B 24:18 C04B 103:32 C04B 103:40

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4−アミノベンゼンスルホン酸またはそ
    の塩及びビスフェノール類化合物またはその塩とのホル
    ムアルデヒド縮合物(A)と重量平均分子量が5000以上
    の亜硫酸パルプ排液(B)とフェニルプロパン単位当た
    り0.10〜0.50モルのカルボキシル基を含有するリグニン
    スルホン酸またはその塩(C)とを主成分とするコンク
    リート用分散剤。
  2. 【請求項2】 ビスフェノール類化合物が2,2−ビス
    (4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4′−ジヒ
    ドロキシジフェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシジ
    フェニルスルホン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル
    エーテル、4,4′−ジヒドロキシビフェニル、4,
    4′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)甘草酸のうち1
    種もしくは2種以上である請求項1記載のコンクリート
    用分散剤。
  3. 【請求項3】 4−アミノベンゼンスルホン酸またはそ
    の塩及びビスフェノール類化合物またはその塩とのホル
    ムアルデヒド縮合物(A)と、重量平均分子量が5000以
    上の亜硫酸パルプ排液(B)及びフェニルプロパン単位
    当たり0.10〜0.50モルのカルボキシル基を含有するリグ
    ニンスルホン酸またはその塩(C)との組成比(A:B
    +C)が3:97〜95:5(重量部)である請求項1また
    は2記載のコンクリート用分散剤。
  4. 【請求項4】 重量平均分子量が5000以上の亜硫酸
    パルプ排液(B)とフェニルプロパン単位当たり0.1
    0〜0.50モルのカルボキシル基を含有するリグニン
    スルホン酸またはその塩(C)との組成比(B:C)が
    10:90〜90:10(重量部)である請求項1〜3
    のいずれか1項記載のコンクリート用分散剤。
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