JP3600283B2 - セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法 - Google Patents

セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3600283B2
JP3600283B2 JP31024894A JP31024894A JP3600283B2 JP 3600283 B2 JP3600283 B2 JP 3600283B2 JP 31024894 A JP31024894 A JP 31024894A JP 31024894 A JP31024894 A JP 31024894A JP 3600283 B2 JP3600283 B2 JP 3600283B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
agent
air
fly ash
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31024894A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08165158A (ja
Inventor
孝一 副田
真人 松久
知 芦谷原
宣夫 大島
明 田中
治義 宮内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Toho Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Toho Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp, Toho Chemical Industry Co Ltd filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP31024894A priority Critical patent/JP3600283B2/ja
Publication of JPH08165158A publication Critical patent/JPH08165158A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3600283B2 publication Critical patent/JP3600283B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304Air-entrainers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、結合剤としてフライアッシュを配合したセメント水性組成物に添加してモルタル、コンクリート等に空気を連行するための空気連行剤(air entraining agent, 以下「AE剤」と略称する)に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
土木建築用セメントモルタル又はセメントコンクリートには、その作業性の改善、ブリージングの軽減、凍結融解性に対する抵抗性の向上などの目的で、混練時に所要の空気量を連行させるAE剤としてロジン石鹸、アルキルサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートなどのアニオン界面活性剤が使用されてきた。
【0003】
しかし、近年資源の有効利用の点から、発電所で石炭を燃焼した後に残る灰分、いわゆるフライアッシュを結合剤としてセメントに配合するケースが多く見られるようになり、フライアッシュが混入されたコンクリートではフライアッシュ中に存在する未燃カーボンがAE剤を吸着するため、その効果が著しく低減され、コンクリートの品質管理が極めて困難になる等の問題が起こっている。さらに、フライアッシュ中の未燃カーボン量は、発電所を運転する際の使用炭種や運転条件により変動するため、コンクリートに所定量の空気を入れるには大変労力がかかり、極めて困難であった。つまり、AE剤を同一添加量で使用した場合、未燃カーボン量の少ないフライアッシュを使用すると空気が多く入り、一方未燃カーボン量が多いフライアッシュを使用すると空気がまったく入らないといった現象が起こる。そこで、一定量を添加するだけで未燃カーボン残留量にかかわらず安定な連行空気量が得られるAE剤の出現が望まれていた。
【0004】
かかる問題を解決すべく、従来、AE剤として例えば特開昭58−55353号公報にはポリオキシエチレンソルビタンオレイン酸エステルが、特開昭59−174555号公報にはソルビトール、グリセリン等の多価アルコールにエチレンオキサイドを付加し、次いで脂肪酸でエステル化した非イオン界面活性剤が提案されている。しかし、これらの非イオン界面活性剤は、ある程度の効果は発揮するものの、フライアッシュの混入率が高く未燃カーボン量が大きく変動する場合には、比較的多量にAE剤を使用する必要があり、連行空気量もフライアッシュ混入率が少ない場合に比較して安定しないという欠点があった。
【0005】
今後、資源の有効利用の点からもフライアッシュを多量に使用したコンクリートの出現が予想されるとともに、コンクリートの空気量管理の容易化も期待されている。そこで、フライアッシュの混入率が高い場合でも少ない使用量で未燃カーボンの残留量にかかわらず安定な空気量が得られるAE剤の開発が強く望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルをAE剤として用いれば、驚くべきことに従来公知のポリオキシエチレンソルビタンオレイン酸エステル等と比較してフライアッシュの混入率が高い場合でも、従来品に比較し少量で、しかも未燃カーボン量が変動しても一定添加量で安定して空気が入り、優れたAE効果を発揮することを見出し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち本発明は、少なくとも水、セメント及びフライアッシュを含むセメント水性組成物に使用する空気連行剤であって、ポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルを含有することを特徴とするセメント水性組成物用空気連行剤、並びにこれを用いたモルタル又はコンクリートへの空気連行方法に係るものである。
【0008】
ここでフライアッシュとは、石炭燃焼後に残る灰分をいい、例えば発電所の微粉炭燃焼ボイラーの節炭器ホッパーや空気予熱器ホッパーに集まるシンダアッシュ、さらには電気集塵器で補収されたフライアッシュ、セパレータにて分級した細粉及び粗粉などが挙げられる。
【0009】
本発明に用いられるポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルは、例えばソルビット又はソルビタンとリノール酸とを公知のエステル化反応で反応せしめ、次いでエチレンオキシドを付加せしめることによって容易に製造することができる。ポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルのエチレンオキシド付加モル数は5〜100モル、特に15〜40モルが好ましく、またエステル化度(リノール酸/ソルビタン)は1〜3が好ましい。
【0010】
本発明のAE剤は、その使用に際しては、少なくとも水、セメント及びフライアッシュを含有するセメント水性組成物に、当該セメント及びフライアッシュの合計量に対してポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルとして0.003〜0.3重量%の範囲で添加される。この添加量は、フライアッシュの配合量及び目的とする連行空気量によって変動する。例えばフライアッシュを多く混入した場合はAE剤は0.1〜0.3重量%の範囲で添加するのが効果的であり、フライアッシュの混入量が少ない場合はAE剤は0.003〜0.1重量%程度の添加量でも所期の効果が得られる。AE剤の添加量がセメントとフライアッシュの合計量に対してポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルとして0.3重量%を超えても効果の向上はあまりなく、経済的に好ましくなく、0.003重量%に満たないと所期の効果を得ることが困難となる。本発明のAE剤の配合量は、フライアッシュの配合量及び目的とする連行空気量に応じて試し練りにより上記範囲内で定めるのが好ましい。
【0011】
また、本発明のAE剤とともに、従来コンクリートの性質や性能を改善するために用いられている、セメント分散剤、コンクリート減水剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤などの各種混和剤を必要に応じて併用することができる。
【0012】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0013】
実施例1 本発明AE剤の合成
工業用ソルビトール182g(1モル)、工業用リノール酸(非共役リノール酸:32%、共役リノール酸:62%、オレイン酸その他:6%)417g〔1.5モル(酸価より)〕及び苛性カリ0.5gをコルベンに採り、窒素ガスを導入しながら180〜190℃にて8時間脱水反応を行った。ほぼ3モル脱水し、酸価1.5、黄褐色油状のソルビタンリノール酸エステル545gを得た。次にこのエステル273g(0.5モル)をオートクレーブに採り、4〜5kg/cm、160〜165℃にてエチレンオキシド440g(10モル)を4時間を要し付加し、赤褐色油状のポリオキシエチレン(20)ソルビタンリノール酸エステルを得た。これをAE剤1とした。
【0014】
実施例2及び3 本発明AE剤の合成
実施例1とほぼ同様にして、以下のAE剤2及び3を得た。
AE剤2:ポリオキシエチレン(30)ソルビタンリノール酸エステル(エステル化度1:2モル)
AE剤3:ポリオキシエチレン(40)ソルビタンリノール酸エステル(エステル化度1:2.5モル)
【0015】
比較例1 比較AE剤の合成
実施例1においてリノール酸に代えオレイン酸(オレイン酸92%含有)を使用する以外はほぼ同様に操作して赤褐色油状のポリオキシエチレン(20)ソルビタンオレイン酸エステルを得、AE剤4とした。
【0016】
試験例
以下の試験例において使用した材料、コンクリートの組成及び測定方法は次の通りである。
【0017】
(使用材料)
AE剤:実施例1〜3及び比較例1で得られたAE剤並びに市販AE剤2種を用いた。これらのAE剤を表1に示す。
【0018】
【表1】
Figure 0003600283
【0019】
フライアッシュ:メチレンブルー吸着量の変動と未燃カーボン量の変動は相関的であるため、メチレンブルー吸着量の多少により未燃カーボン量の多少を予測できる。使用したフライアッシュは、表2に示す通りメチレンブルー吸着量の異なる3種とした。
【0020】
【表2】
Figure 0003600283
【0021】
セメント:小野田セメント社製普通ポルトランドセメント
細骨材:陸砂、最大寸法5mm、比重2.59、粗粒率2.75
粗骨材:砕石、最大寸法20mm、比重2.64、粗粒率6.66
高性能AE減水剤:エム・エム・ビー社製 レオビルド SP−8S
【0022】
(コンクリートの配合組成)
コンクリートの目標空気量を4.5±1%、目標スランプを18±2cmとし、試し練りにより表3に示す配合を定めた。ここでWは水、FAはフライアッシュ、Cはセメント、Sは細骨材、Gは粗骨材、SPは高性能AE減水剤、AEはAE剤、W/Cは水セメント比、S/aは細骨材率、FA/Cはフライアッシュ混入率を示す。混練は各材料の所定量を50リッターの強制ミキサーに投入し、全量投入した後3分間練り混ぜる方法により行った。
【0023】
【表3】
Figure 0003600283
【0024】
(測定方法)
まだ固まらないフレッシュコンクリートについては、スランプの測定はJISA1101により、空気量の測定はJIS A1128により行った。また、硬化コンクリートについてはJIS A1108の圧縮強度の試験を行った。
【0025】
〈試験1〉
各AE剤のそれぞれについて、AE剤を一定量使用した場合におけるフライアッシュ中の未燃カーボン量の変化に対するコンクリートの空気量の変動を比較検討した。
コンクリートの配合組成は、AE剤以外については表3に示すフライアッシュ混入率75%の配合(配合No.1)とし、AE剤の使用量は、フライアッシュとしてメチレンブルー吸着量の大きいFA−3を使用した配合で空気量が4.5±1%になるように使用量を予め決定し、これを一定にしてFA−1、FA−2を使用した配合のコンクリートも混練して空気量を測定した。この試験結果を表4に示す。
この試験結果より、本発明AE剤は、ポリオキシエチレンソルビタンオレイン酸エステル(AE剤4)や市販AE剤(AE剤5及び6)に比べ、フライアッシュの種類によらず極めて安定した空気量が得られることがわかる。また、本発明AE剤はポリオキシエチレンソルビタンオレイン酸エステル(AE剤4)に比べ、少ない添加量で所期の効果を発揮することがわかる。
【0026】
【表4】
Figure 0003600283
【0027】
〈試験2〉
コンクリートの配合組成は表3に示すフライアッシュ混入率75%の配合(配合No.1)又は25%の配合(配合No.2)とし、AE剤として本発明のAE剤1〜3及び試験1で空気量の変動が比較的小さかった比較AE剤4を使用して空気量が4.5±1%となるような量を配合した。また目標スランプ18±2cmに合わせるように、各フライアッシュごとに流動化剤の使用量を表5のように決め、コンクリートを混練した。そして、空気量、スランプ並びに7日後及び28日後における圧縮強度を測定した。この試験では、本発明のAE剤の使用による圧縮強度の変化の有無を確認することを目的とした。試験結果を表6に示す。表6から本発明のAE剤は比較AE剤と比べてもいずれも圧縮強度の差は認められず、また圧縮強度の低下はないことが確認された。よって本発明のAE剤は、フライアッシュを多量に使用したコンクリートに何ら問題なく使用できる。
【0028】
【表5】
Figure 0003600283
【0029】
【表6】
Figure 0003600283
【0030】
【発明の効果】
本発明の空気連行剤は、フライアッシュの混入率が高い場合でもフライアッシュ中の未燃カーボン残留量にかかわらず、一定の少ない使用量で安定した連行空気量が得られるものである。
従って、本発明によりフライアッシュ混入コンクリートを製造する際の空気量の管理が容易になり、リサイクル資源の有効利用という観点からも、本発明は極めて有用である。

Claims (2)

  1. 少なくとも水、セメント及びフライアッシュを含むセメント水性組成物に使用する空気連行剤であって、ポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルを含有することを特徴とするセメント水性組成物用空気連行剤。
  2. 少なくとも水、セメント及びフライアッシュを含むセメント水性組成物に、請求項1記載のセメント水性組成物用空気連行剤を、当該セメント及びフライアッシュの合計量に対してポリオキシエチレンソルビタンリノール酸エステルとして0.003〜0.3重量%添加することを特徴とするモルタル又はコンクリートへの空気連行方法。
JP31024894A 1994-12-14 1994-12-14 セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法 Expired - Fee Related JP3600283B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31024894A JP3600283B2 (ja) 1994-12-14 1994-12-14 セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31024894A JP3600283B2 (ja) 1994-12-14 1994-12-14 セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08165158A JPH08165158A (ja) 1996-06-25
JP3600283B2 true JP3600283B2 (ja) 2004-12-15

Family

ID=18002966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31024894A Expired - Fee Related JP3600283B2 (ja) 1994-12-14 1994-12-14 セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3600283B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4615669B2 (ja) * 2000-04-14 2011-01-19 電気化学工業株式会社 重量グラウトモルタル用混和材及び結合材、並びに重量グラウトモルタル
GB0329178D0 (en) 2003-12-17 2004-01-21 Ici Plc Surfactant
US7976625B2 (en) * 2006-01-20 2011-07-12 Cognis Ip Management Gmbh Compounds and methods for treating fly ash
CN113121147B (zh) * 2019-12-30 2022-05-31 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种具有长效引气功能的混凝土引气剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08165158A (ja) 1996-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4999188B2 (ja) 超低収縮aeコンクリート組成物
CN110818294A (zh) 含垃圾焚烧飞灰和钢渣矿渣的胶凝材料及制备方法和应用
CA2637985C (en) Compounds and methods for treating fly ash
JP5008202B2 (ja) 超低収縮aeコンクリートの調製方法及び超低収縮aeコンクリート
JP3600283B2 (ja) セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法
JP3624008B2 (ja) フライアッシュ含有セメント組成物用空気連行剤
JP4489855B2 (ja) セメント混和材及びこれを含有するセメント組成物
JP6573435B2 (ja) セメント水性組成物用混和剤とそれを用いたモルタル又はコンクリートへの空気連行方法及び製造方法
JP2684399B2 (ja) Aeフライアッシュコンクリート用混和剤組成物
CN1477072A (zh) 一种高强度水泥的生产方法
JPH11147747A (ja) コンクリート組成物
JP2896964B2 (ja) セメント水性組成物用空気連行剤及び空気連行方法
JP3936776B2 (ja) 混和材及びコンクリート組成物
JP2007119291A (ja) セメント組成物
JP4994289B2 (ja) 超低収縮aeコンクリート組成物
JP2001097759A (ja) 速硬型グラウト組成物
JPH10167790A (ja) 吹付材料及びそれを用いた吹付工法
JP4520600B2 (ja) 空気連行剤
JP2016132578A (ja) 水和固化体の製造方法
JP2007031215A (ja) コンクリート組成物用微粉末およびフレッシュコンクリート
JP2001031453A (ja) フライアッシュ含有コンクリート用混和剤組成物
JP4453097B2 (ja) リン高含有低発熱型セメントの製造方法
JP6656990B2 (ja) 黒ずみ抑制用添加剤
RU2746338C1 (ru) Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций (варианты)
JP2619265B2 (ja) Aeフライアッシュコンクリート用混和剤組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees