JP4056836B2 - Hydraulic composition - Google Patents

Description

【００１１】
〔式中、
R¹、R²：水素原子又は−CH₃
R³：水素原子又は−COO(AO)_nX
A：炭素数２〜４のアルキレン基
X：水素原子又は炭素数１〜18のアルキル基
m：０〜２の数
n：２〜300の数
p：０又は１の数
を示す。〕
【００１２】
【化５】

【００１３】
〔式中、
R⁴、R⁵、R⁶：同一でも異なっていても良く、水素原子、−CH₃又は(CH₂)_rCOOM²であり、(CH₂)_rCOOM²はCOOM¹又は他の(CH₂)_rCOOM²と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のM¹、M²は存在しない。
M¹、M²：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基
ｒ：０〜２の数
を示す。〕
【００１４】
【化６】

【００１５】
〔式中、
R⁷：水素原子又は−CH₃
Z：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基
を示す。〕。
【００１６】
また、本発明は、上記本発明の水硬性組成物からなるモルタル、及び上記本発明の水硬性組成物と粗骨材とを含有するコンクリートに関する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の水硬性組成物は水とセメント等の水硬性粉体とに加え、特定粒径の細骨材と特定構造のセメント分散剤とを含有する。
【００１８】
一定の水量、セメント量、細骨材量及び粗骨材（JIS A0203-2303）量からなるコンクリートを例に詳細に説明する。ここでいう標準粒度分布とはJIS A5308付属書１表１に係る砂の標準粒度のことである。
【００１９】
かかるコンクリートの水セメント比を低減した場合に、標準粒度分布の細骨材と同等の流動性を維持するには、標準粒度分布のうち、ふるい呼び寸法０．３ｍｍにおける通過率（重量百分率）（以下、０．３ｍｍ通過率という）を低減することが有効で、より好ましくは、０．３ｍｍを超えるふるい呼び寸法における通過率は標準粒度分布の範囲内とすることである。
【００２０】
本発明において、０．３ｍｍ通過率は、１０％未満であり、より好ましくは９％以下、さらに好ましくは７％以下である。ただし、あまり０．３ｍｍ通過率が低いと、コンクリートの材料分離抵抗性が低下し、生コンクリートのポンパビリティーが低下したり、製品工場での振動充填下で水路を発生する等の問題が発生する。そこで、０．３ｍｍ通過率は１％以上が必要であり、好ましくは３％以上、さらに好ましくは５％を超えていることである。
【００２１】
従って、流動性維持と材料分離抵抗性の観点から、０．３ｍｍ通過率は１％以上１０％未満であり、好ましくは３％以上９％以下、より好ましくは５％超７％以下である。
【００２２】
以上の要件に加え、粗粒率（JIS A0203-3019）が２．５〜３．５であることが必要で、好ましくは２．６〜３．３で、より好ましくは２．７〜３．１である。
【００２３】
粗粒率が２．５以上では、コンクリートの粘性が低減され、粗粒率が３．５以下では、材料分離抵抗性も良好となる。
【００２４】
さらに、細骨材のＪＩＳ Ａ １１０２で用いられる呼び寸法０．３ｍｍを超えるふるいの通過率が、ＪＩＳ Ａ ５３０８付属書１表１の砂の標準粒度の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、呼び寸法０．１５ｍｍのふるいの通過率が２重量％未満であり、更に好ましくは１．５重量％未満である。ただし、材料分離抵抗性の観点から、０．５重量％以上であることが好ましい。呼び寸法０．３ｍｍを超えるふるいについては、１つ以上の呼び寸法で、通過率が標準粒度の範囲内にあればよいが、好ましくは全部について標準粒度の範囲内にあることである。
【００２５】
細骨材としては、本発明の粒度分布と粗粒率を満たす限り、砂、砕砂、高炉スラグ等、公知のものを適宜組み合わせて使用できる。本発明に使用できる細骨材としては、中国福建省ミン江等、特定地域の川砂が挙げられる。細孔が少なく、吸水性が低く、同じ流動性を付与するのに少量の水でよい点から、海砂よりも川砂、山砂、砕砂が好ましい。
【００２６】
細孔があまり多くないことが好ましいことから、本発明に係る細骨材は、絶乾比重（JIS A 0203：番号3015）が２．５６以上であることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る細骨材は
▲１▼単独で使用してもよいし、
▲２▼従来の標準粒度分布内にある細骨材と混合して使用してもよいし、
▲３▼標準粒度分布のうち、０．３ｍｍ通過率が３５％以上の細骨材と混合して使用してもよいし、
▲４▼上記▲２▼若しくは▲３▼において、混合細骨材の粒度分布が標準粒度分布内であってもよい。
【００２８】
細骨材中の本発明に係る細骨材の重量割合は、２０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましく、５０％以上がさらに好ましく、７０％がさらに好ましい。
【００２９】
本発明に係る細骨材を使用して、▲４▼の混合細骨材にする場合は、本発明に係る細骨材の粒形判定実績率（ＪＩＳ Ａ ５００５）が５８％以上あることが好ましく、６０％以上あることがより好ましい。粒形判定実績率が高いほど、細骨材のパッキング性が良好となり、かかる細骨材により混合細骨材の粒度分布が標準粒度分布内に入れば、従来の標準粒度分布を有する細骨材よりも高い粘性のモルタルであっても良好な流動性を確保できるからである。
【００３０】
本発明に係る細骨材を配合した場合、混合細骨材の粒度分布が標準粒度分布内であっても、本発明に係る細骨材を配合していない標準粒度分布内にある細骨材よりも低い水量で同等のコンクリート流動性を得ることができる。
【００３１】
本発明の水硬性組成物は細骨材と共に、材料分離抵抗性を付与してコンクリートの流動性をより安定にするために、一般式（１）で示されるポリアルキレングリコール付加単量体（ａ）と、一般式（２−１）で示される単量体及び一般式（２−２）で示される単量体から選ばれる単量体（ｂ）とを構成単位として含む共重合体を含有するセメント分散剤を含有する。
【００３２】
セメント分散剤として、ｎが異なる複数の共重合体を使用する場合、全体のｎの平均値ｎ_AVは２以上であり、５以上が好ましく、１０以上がより好ましく、１５以上がさらに好ましい。なお、共重合体を単独で使用する場合、ｎとｎ_AVは一致する。水硬性組成物の粘性を過度に大きくしない観点からｎ_AVは１００以下が好ましく、７５以下がより好ましく、５０以下が更に好ましく、４０以下がより更に好ましく、３５以下が特に好ましい。同様の観点からは、ｎ_AVが上記範囲を満たした上でｎが１００以上のものを含有しないことが好ましく、さらに好ましくは、ｎが７５以上のものを含有しないことであり、特に好ましくはｎが５０以上のものを含有しないことである。
【００３３】
式（１）中のｎ個のアルキレングリコールＡＯは、同一でも異なっていても良く、異なる場合はランダム付加でも、ブロック付加でも良い。
【００３４】
ポリアルキレングリコールの重合効率を考慮すると、その付加モル数ｎは３００以下であることが必要で、１５０以下が好ましく、１３０以下がより好ましい。セメント分散性の観点から２〜３００モルである。
【００３５】
セメント分散性と水硬性組成物の物性の観点から、一般式（１）中のｎの平均値ｎ_AVは２〜５０が好ましく、５〜５０がより好ましく、１０〜３５がより好ましく、１５〜３５がさらに好ましい。
【００３６】
本発明に係るセメント分散剤の単量体（ｂ）は、（ａ）と（ｂ）の合計中の比率（以下、該比率をｘと表記する）（ｂ）／〔（ａ）＋（ｂ）〕×１００が２〜５０重量％であることが好ましい。さらに一般式（１）中のｎに対して、２≦ｎ≦７５の場合、５≦ｘ≦５０が好ましく、７５＜ｎ≦１５０の場合、２≦ｘ≦３０が好ましい。
【００３７】
かかる共重合体は単独で使用してもよく、好ましくはｘの異なる２以上を混合することである。特に、ｘの異なる２つ又は３つの共重合体を用いるのが好ましい。
【００３８】
ｘの異なる２つの共重合体を使用する場合、一方のｘをｘ_i、他方のｘをｘ_iiとすると、両方の共重合体が２≦ｎ≦７５である場合、５≦ｘ_i＜１０且つ１０≦ｘ_ii＜５０であることが好ましく、より好ましくは１０≦ｘ_ii≦３０であり、両方の共重合体が７５＜ｎ≦１５０である場合、２≦ｘ_i＜５、５≦ｘ_ii＜１５であることが好ましく、より好ましくは、５≦ｘ_ii≦１０である。
【００３９】
また、ｘの異なる３つの共重合体を使用する場合、各共重合体のｘをそれぞれ、ｘ_i、ｘ_ii、ｘ_iiiとすると、全ての共重合体が２≦ｎ≦７５である場合、５≦ｘ_i＜１０、１０≦ｘ_ii≦３０、３０＜ｘ_iii≦５０であることが好ましく、全ての共重合体が７５＜ｎ≦１５０である場合、２≦ｘ_i＜５、５≦ｘ_ii≦１０、１０＜ｘ_iii≦３０であることが好ましい。
【００４０】
単量体（ａ）の具体例として、メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピレングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレングリコール等の片末端低級アルキル基封鎖ポリアルキレングリコールと（メタ）アクリル酸、マレイン酸との（ハーフ）エステル化物や、（メタ）アリルアルコールとのエーテル化合物、及び、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、（メタ）アリルアルコールへのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物が好ましく用いられ、一般式（１）中のR³は水素原子が好ましく、p＝１、m＝０が好ましい。アルキレンオキサイド（式（１）中のＡＯ基）はオキシエチレン基が好ましい。より好ましくはアルコキシ、特に好ましくはメトキシポリエチレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物である。
【００４１】
式（２−１）で表される単量体として、（メタ）アクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量体、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体、又はこれらの塩、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、アミン塩等が挙げられ、好ましくは、（メタ）アクリル酸又はこれらのアルカリ金属塩である。
【００４２】
式（２−２）で表される単量体として、（メタ）アリルスルホン酸又はこれらの塩、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、アミン塩等が挙げられる。
【００４３】
単量体（ｂ）は、共重合体の分子量制御の観点より、式（２−１）で表される単量体のみを使用することが更に好ましい。
【００４４】
共重合体を構成する単量体混合物中の単量体（ａ）と単量体（ｂ）の合計量は50重量％以上、特には80重量％以上、更には100重量％が好ましい。単量体（ａ）と単量体（ｂ）以外の共重合可能な単量体として、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリルアミド、スチレンスルホン酸等が挙げられる。
【００４５】
本発明に係る共重合体は、公知の方法で製造することができる。例えば、特開平11-157897号公報の溶液重合法が挙げられ、水や炭素数１〜４の低級アルコール中、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の重合開始剤存在下、要すれば、亜硫酸ナトリウムやメルカプトエタノール等を添加し、５０〜１００℃で0.5〜10時間反応させればよい。
【００４６】
本発明の共重合体は、重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法／標準物質ポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算／水系）が10000〜100000、特に10000〜80000の範囲が好ましい。
【００４７】
本発明の水硬性組成物は、そのまま、あるいは他の成分を混合して、モルタルとして使用することができる。モルタルはJIS A0203-1005で規定される。本発明の水硬性組成物は、粗骨材等を混合してコンクリートとして使用することができる。コンクリートはJIS A0203-1001で規定される。粗骨材としてJIS A0203-2303で規定されるものが使用できる。
【００４８】
本発明の水硬性組成物、モルタル又はコンクリート中の本発明に係るセメント分散剤の添加量は、水硬性粉体に対して固形分で、0.01〜５重量％が好ましく、0.05〜2.5重量％がより好ましく、0.1〜１重量％が特に好ましい。
【００４９】
本発明の水硬性組成物に用いられる水硬性粉体としてはセメントが挙げられ、具体的には、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、高炉セメント、シリカヒュームセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント等が挙げられる。
【００５０】
モルタル又はコンクリートは、上記成分以外に、各種の高炉スラグ、フライアッシュ、ノロ低減材、早強材等の各種混和材料を使用することもできる。更に、公知の添加剤（材）、例えばＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、減水剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、消泡剤、増粘剤、防水剤、防腐剤等を併用することが出来る。
【００５１】
本発明の水硬性組成物は、モルタル又はコンクリートとして使用した時のフレッシュ状態でのワーカビリティーの改善効果が、水／水硬性粉体比（重量比）が４０％以下で顕著で、３５％以下でより顕著で、３０％以下でさらに顕著で、２５％以下で特に顕著となる。水硬性組成物の硬化とワーカビリティーの観点から、水／水硬性粉体比は１０〜４０％が好ましく、１０〜３５％がより好ましく、１０〜３０％さらに好ましく、１０〜２５％が特に好ましい。この比率は、（水／水硬性粉体）×１００により算出される。
【００５２】
【実施例】
＜コンクリート又はモルタルの製造条件＞
セメント分散剤と混合した水と粗骨材以外のコンクリート材料３０リットルを６０リットル強制２軸ミキサーに投入し、１０秒間混練後、セメント分散剤と混合した水を投入し、９０秒間混練し、その後、粗骨材を投入して６０秒間混練した後、排出する。モルタルの場合は、上記の粗骨材の投入工程を省いて製造する。なお、細骨材は表１（数値はＪＩＳに従って測定）に、コンクリート配合は表２に、モルタル配合は表３に、セメント分散剤は表４、５に示す通りである。粗骨材は、和歌山産砕石（表乾比重２．６１）を用いた。コンクリート又はモルタルについて、以下の評価を行った。結果を表６に示す。
【００５３】
＜分散性＞
コンクリートの分散性は、コンクリートの混練直後のスランプフロー値（コンクリートライブラリー９３：高流動コンクリート施工指針、pp160-161、土木学会）が65±1cmとなるときに要した分散剤の粉体重量に対する固形分添加率を尺度とした。数値が小さい程、分散性が良好である。このとき、初期空気量は２％以下になるように起泡連行剤（マイティAE-03：花王（株）製）と消泡剤（アンチフォームE-20：花王（株）製）で調整した。
【００５４】
モルタルの分散性は、混練直後のモルタルのモルタルフロー（フローコーン（JIS R5201にモルタルを充填し投入口上面を擦り切った後、フローコーンを静かに垂直上方に持ち上げ、留出したモルタルの広がりの最大値と最小値の平均値）が220±10mmとなるときに要した分散剤の粉体重量に対する固形分添加率を尺度とした。数値が小さい程、分散性が良好である。このとき、初期空気量は２％以下になるように起泡連行剤（マイティAE-03：花王（株）製）と消泡剤（アンチフォームE-20：花王（株）製）で調整した。これらの評価は２０℃の室温で行った。
【００５５】
＜分散保持性＞
混練直後のスランプフロー値又はモルタルフロー値に対する１５分、３０分後のスランプ値の混練直後のスランプフロー値又はモルタルフロー値に対する百分率を分散保持性の尺度とした。数値が大きいほど分散保持性が良好である。この評価は２０℃の室温で行った。
【００５６】
＜粘性＞
混練後１０分経過後のモルタルを、ステンレス鋼(SUS304)を加工して作製した図１の形状の装置に、下部排出口を閉じた状態で充填し上部投入開口の面で擦り切った後、下部排出開口を開口してモルタルを自然流下させ、叙位部投入開口から目視で観察したときにモルタルの少なくとも一部に孔が確認されるまでの時間（流下時間）を測定し、粘性の尺度とした。流下時間が短いほどモルタルの粘性が低い。コンクリートの場合、目開き５ｍｍの篩でコンクリート中の骨材を分離取り除いたものをモルタルとした。この評価は２０℃の室温で行った。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【表２】

【００５９】
【表３】

【００６０】
表２、３中の記号は以下のものである。
Ｗ：セメント分散剤を混合した水道水
Ｃ：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株））比重３．１６
ＳＦＣ：シリカヒュームセメント（宇部三菱セメント（株））比重３．０８
Ｗ／Ｐ：〔Ｗ／（Ｃ＋ＳＦＣ＋Ｓ）〕×１００（重量％）
ｓ／ａ：〔Ｓ／（Ｓ＋Ｇ）〕×１００（重量％）（Ｇ：粗骨材）
Ｗ／Ｃ：（Ｗ／Ｃ）×１００（重量％）
Ｃ／Ｓ：（Ｃ／Ｓ）×１００（重量％）
また、表２、３中、表乾比重（JIS A 0203：番号3014）は、Ｓ１が２．５９、Ｓ２が２．５６、Ｓ３が２．６１であり、空気量は２．０％とした。
【００６１】
【表４】

【００６２】
表４中、ＭＡＡはメタクリル酸、ＭＡはマレイン酸である。Ｍｗは重量平均分子量である。ＭＡＡ−Ｎａ、ＭＡ−Ｎａは、共重合反応後に中和度６０±１０％に水酸化ナトリウムで中和したことを示す。
【００６３】
【表５】

【００６４】
【表６】

【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、低い水／水硬性粉体比でも、作業性やポンプ圧送性に優れたモルタルやコンクリートが得られる水硬性組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で粘性の評価のための流下時間の測定に用いた装置を示す概略図
【符号の説明】
１…上部投入開口
２…下部排出開口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic composition containing a fine aggregate having a specific particle size distribution and a cement dispersant having a specific structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in hydraulic compositions such as mortar (JIS A0203-1005) and concrete (JIS A0203-1001), the particle size distribution of fine aggregate (JIS A0203-2302) is the workability (workability) of hydraulic compositions and In order to improve the pumpability (pumping ability), a mass percentage passing through a sieve that is said to be appropriate for sand in JIS A5308 Annex 1 Table 1 has been specified (hereinafter, standard particle size distribution).
[0003]
In particular, for concrete workability and pumpability, it is said that a fine particle with a sieve size of 0.3 mm or less is indispensable. The latest concrete construction handbook p24 (Edited by the concrete construction handbook Editorial Committee, Construction Industry Research Committee, issued on March 1, 1996)), emphasis is placed on the fine particle size distribution within the standard particle size distribution I came.
[0004]
In addition, for hydraulic compositions using such fine aggregates, various chemical admixtures (JIS A6204) are used to ensure fresh workability and pumpability when reducing the amount of water to increase the hardening strength. Have been used (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No.59-18338 (Claims)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2774445 (Claims)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, there has been a tendency to further reduce the water / hydraulic powder ratio in order to ensure the durability of concrete buildings more than before, and even if fine aggregates are used according to conventional standards, the workability of concrete There have also been cases in which sufficient security is not secured.
[0007]
An object of the present invention is to provide a hydraulic composition suitable for mortar and concrete having good workability and the like even at a low water / hydraulic powder ratio.
[0008]
The hydraulic powder referred to in the present invention is a cement or polazone powder that reacts with water to form a hydrate, and is a calcium carbonate that does not form a hydrate by reacting with water. Such powder may be included.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a hydraulic composition containing hydraulic powder, water, the following fine aggregate, and the following cement dispersant.
[Fine aggregate]
A fine aggregate having a particle size distribution of a sieve having a nominal size of 0.3 mm used in JIS A 1102 having a passing rate of 1% by weight or more and less than 10% by weight and a coarse rate of 2.5 to 3.5.
[Cement dispersant]
A polyalkylene glycol addition monomer (a) represented by the following general formula (1), a monomer represented by the following general formula (2-1), and a monomer represented by the following general formula (2-2) A cement dispersant containing a copolymer containing as a structural unit a monomer (b) selected from:
[0010]
[Formula 4]

[0011]
[Where,
R ¹ , R ² : hydrogen atom or —CH ₃
R ³ : hydrogen atom or —COO (AO) _n X
A: C2-C4 alkylene group
X: a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
m: number from 0 to 2
n: Number from 2 to 300
p: The number of 0 or 1 is shown. ]
[0012]
[Chemical formula 5]

[0013]
[Where,
R ⁴ , R ⁵ , R ^6, which may be the same or different, are a hydrogen atom, —CH ₃ or (CH ₂ ) _r COOM ² , and (CH ₂ ) _r COOM ² is COOM ¹ or another (CH ₂ ) _r COOM ² and anhydride may be formed, in which case M ¹ and M ² of those groups are not present.
M ¹ and M ² : each represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkyl ammonium group, or a substituted alkyl ammonium group r: 0 to 2. ]
[0014]
[Chemical 6]

[0015]
[Where,
R ⁷ : hydrogen atom or —CH ₃
Z: A hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkylammonium group or a substituted alkylammonium group. ].
[0016]
Moreover, this invention relates to the concrete containing the mortar which consists of the hydraulic composition of the said invention, and the hydraulic composition of the said this invention, and coarse aggregate.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The hydraulic composition of the present invention contains fine aggregate having a specific particle size and a cement dispersant having a specific structure in addition to water and hydraulic powder such as cement.
[0018]
Detailed description will be given by taking concrete as an example of a certain amount of water, cement, fine aggregate and coarse aggregate (JIS A0203-2303). The standard particle size distribution here is the standard particle size of sand according to JIS A5308 Annex 1 Table 1.
[0019]
In order to maintain the fluidity equivalent to the fine aggregate of the standard particle size distribution when the water-cement ratio of the concrete is reduced, the passage rate (weight percentage) at a sieve nominal size of 0.3 mm in the standard particle size distribution ( Hereinafter, it is effective to reduce (the 0.3 mm pass rate), and more preferably, the pass rate at a sieve nominal size exceeding 0.3 mm is within the range of the standard particle size distribution.
[0020]
In the present invention, the 0.3 mm passage rate is less than 10%, more preferably 9% or less, and even more preferably 7% or less. However, if the passage rate is too low, the material separation resistance of the concrete will decrease, and the pumpability of ready-mixed concrete will decrease, and problems such as the generation of water channels under vibration filling in the product factory will occur. To do. Therefore, the 0.3 mm passage rate needs to be 1% or more, preferably 3% or more, more preferably more than 5%.
[0021]
Therefore, from the viewpoint of fluidity maintenance and material separation resistance, the 0.3 mm passage rate is 1% or more and less than 10%, preferably 3% or more and 9% or less, more preferably more than 5% and 7% or less.
[0022]
In addition to the above requirements, the coarse particle ratio (JIS A0203-3019) needs to be 2.5 to 3.5, preferably 2.6 to 3.3, more preferably 2.7 to 3. 1.
[0023]
When the coarse particle ratio is 2.5 or more, the viscosity of the concrete is reduced, and when the coarse particle ratio is 3.5 or less, the material separation resistance is also good.
[0024]
Further, it is preferable that the passing rate of the fine aggregate exceeding the nominal size of 0.3 mm used in JIS A 1102 is within the standard particle size range of sand in JIS A 5308 Annex 1 Table 1. More preferably, the passage rate of a sieve having a nominal size of 0.15 mm is less than 2% by weight, and more preferably less than 1.5% by weight. However, from the viewpoint of material separation resistance, it is preferably 0.5% by weight or more. For a sieve having a nominal size of 0.3 mm or more, it is sufficient that one or more nominal sizes have a passing rate within the range of the standard particle size, but preferably all are within the standard particle size range.
[0025]
As fine aggregate, as long as the particle size distribution and coarse particle ratio of the present invention are satisfied, known aggregates such as sand, crushed sand and blast furnace slag can be used in appropriate combination. Examples of fine aggregates that can be used in the present invention include river sand in specific areas such as Minjiang, Fujian, China. River sand, mountain sand, and crushed sand are preferred to sea sand because they have few pores, low water absorption, and a small amount of water is sufficient to impart the same fluidity.
[0026]
Since it is preferable that there are not so many pores, the fine aggregate according to the present invention preferably has an absolute dry specific gravity (JIS A 0203: No. 3015) of 2.56 or more.
[0027]
The fine aggregate according to the present invention may be used alone (1)
(2) It may be used by mixing with fine aggregate in the conventional standard particle size distribution,
(3) Of the standard particle size distribution, 0.3 mm passage rate may be mixed with fine aggregates of 35% or more.
(4) In the above (2) or (3), the particle size distribution of the mixed fine aggregate may be within the standard particle size distribution.
[0028]
The weight ratio of the fine aggregate according to the present invention in the fine aggregate is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, further preferably 50% or more, and further preferably 70%.
[0029]
When the fine aggregate according to the present invention is used to obtain the mixed fine aggregate of (4), the particle shape determination performance rate (JIS A 5005) of the fine aggregate according to the present invention may be 58% or more. Preferably, it is 60% or more. The higher the particle shape determination result rate, the better the packing properties of the fine aggregate, and if the fine particle size distribution of the mixed fine aggregate falls within the standard particle size distribution by such fine aggregate, the fine aggregate having the conventional standard particle size distribution This is because even if the mortar has a higher viscosity, good fluidity can be secured.
[0030]
When the fine aggregate according to the present invention is blended, even if the particle size distribution of the mixed fine aggregate is within the standard particle size distribution, the fine aggregate is within the standard particle size distribution not blended with the fine aggregate according to the present invention. An equivalent concrete fluidity can be obtained with a lower amount of water.
[0031]
The hydraulic composition of the present invention, together with fine aggregate, imparts material separation resistance and makes the fluidity of concrete more stable, so that the polyalkylene glycol addition monomer (a) represented by the general formula (1) And a monomer comprising the monomer represented by the general formula (2-1) and the monomer (b) selected from the monomer represented by the general formula (2-2) as structural units Containing cement dispersant.
[0032]
When a plurality of copolymers having different n are used as the cement dispersant, the average value n _AV of the whole n is 2 or more, preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and further preferably 15 or more. In addition, when using a copolymer independently, n and _nAV correspond. From the viewpoint of not excessively increasing the viscosity of the hydraulic composition, n _AV is preferably 100 or less, more preferably 75 or less, still more preferably 50 or less, still more preferably 40 or less, and particularly preferably 35 or less. From the same point of view, n _AV preferably satisfies the above range, and n preferably does not contain 100 or more, more preferably n does not contain 75 or more, particularly preferably n Does not contain 50 or more.
[0033]
The n alkylene glycol AOs in the formula (1) may be the same or different, and if they are different, random addition or block addition may be used.
[0034]
Considering the polymerization efficiency of polyalkylene glycol, the number of added moles n needs to be 300 or less, preferably 150 or less, and more preferably 130 or less. From the viewpoint of cement dispersibility, it is 2 to 300 mol.
[0035]
From the viewpoint of the properties of the cement dispersibility and the hydraulic composition, the average value n _AV of n in the general formula (1) is preferably 2 to 50, more preferably 5 to 50, more preferably 10 to 35, and 15 to 15 35 is more preferable.
[0036]
The monomer (b) of the cement dispersant according to the present invention has a ratio in the total of (a) and (b) (hereinafter, this ratio is expressed as x) (b) / [(a) + (b )] × 100 is preferably 2 to 50% by weight. Furthermore, 5 ≦ x ≦ 50 is preferable when 2 ≦ n ≦ 75 with respect to n in the general formula (1), and 2 ≦ x ≦ 30 is preferable when 75 <n ≦ 150.
[0037]
Such a copolymer may be used alone, and is preferably a mixture of two or more different x. In particular, it is preferable to use two or three copolymers having different x.
[0038]
When two copolymers having different x are used, when one x is x _i and the other x is x _ii , when both copolymers are 2 ≦ n ≦ 75, 5 ≦ x _i <10 And preferably 10 ≦ x _ii <50, more preferably 10 ≦ x _ii ≦ 30, and both copolymers satisfy 75 <n ≦ 150, 2 ≦ x _i <5, 5 ≦ x It is preferable that _ii <15, and more preferably 5 ≦ x _ii ≦ 10.
[0039]
Further, when three copolymers having different x are used, when x of each copolymer is x _i , x _ii , and x _iii , respectively, when all copolymers are 2 ≦ n ≦ 75, 5 ≦ x _i <10, 10 ≦ x _ii ≦ 30, 30 <x _iii ≦ 50, and when all copolymers are 75 <n ≦ 150, 2 ≦ x _i <5, 5 ≦ It is preferable that x _ii ≦ 10, 10 <x _iii ≦ 30.
[0040]
Specific examples of the monomer (a) include (half) esterified products of polyalkylene glycols with one-terminal lower alkyl group blocked such as methoxypolyethylene glycol, methoxypolypropylene glycol, ethoxypolyethylenepolypropylene glycol, (meth) acrylic acid and maleic acid. And ether compounds with (meth) allyl alcohol, and (meth) acrylic acid, maleic acid, ethylene oxide and propylene oxide adducts to (meth) allyl alcohol are preferably used, and R ³ in general formula (1) Is preferably a hydrogen atom, preferably p = 1 and m = 0. The alkylene oxide (AO group in the formula (1)) is preferably an oxyethylene group. More preferred is alkoxy, and particularly preferred is an esterified product of methoxypolyethylene glycol and (meth) acrylic acid.
[0041]
As monomers represented by the formula (2-1), unsaturated monocarboxylic acid monomers such as (meth) acrylic acid and crotonic acid, and unsaturated dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid Monomers or salts thereof such as alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, amine salts and the like can be mentioned, and (meth) acrylic acid or alkali metal salts thereof are preferable.
[0042]
Examples of the monomer represented by the formula (2-2) include (meth) allylsulfonic acid or salts thereof such as alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and amine salts.
[0043]
As the monomer (b), it is more preferable to use only the monomer represented by the formula (2-1) from the viewpoint of controlling the molecular weight of the copolymer.
[0044]
The total amount of the monomer (a) and the monomer (b) in the monomer mixture constituting the copolymer is preferably 50% by weight or more, particularly 80% by weight or more, and more preferably 100% by weight. Examples of copolymerizable monomers other than the monomer (a) and the monomer (b) include acrylonitrile, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylamide, and styrene sulfonic acid.
[0045]
The copolymer according to the present invention can be produced by a known method. For example, the solution polymerization method of JP-A-11-157897 can be mentioned. In the presence of a polymerization initiator such as ammonium persulfate or hydrogen peroxide in water or a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, if necessary, sodium sulfite or What is necessary is just to add mercaptoethanol etc. and to make it react at 50-100 degreeC for 0.5 to 10 hours.
[0046]
The copolymer of the present invention preferably has a weight average molecular weight (gel permeation chromatography method / standard substance sodium polystyrene sulfonate equivalent / water system) in the range of 10,000 to 10,000, particularly 10,000 to 80,000.
[0047]
The hydraulic composition of the present invention can be used as a mortar as it is or by mixing other components. Mortar is defined in JIS A0203-1005. The hydraulic composition of the present invention can be used as concrete by mixing coarse aggregates and the like. Concrete is specified in JIS A0203-1001. As the coarse aggregate, those defined in JIS A0203-2303 can be used.
[0048]
The addition amount of the cement dispersant according to the present invention in the hydraulic composition, mortar or concrete of the present invention is preferably 0.01 to 5% by weight, and 0.05 to 2.5% by weight in terms of solid content with respect to the hydraulic powder. More preferred is 0.1 to 1% by weight.
[0049]
Examples of the hydraulic powder used in the hydraulic composition of the present invention include cement. Specifically, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-high-strength Portland cement, blast furnace cement, silica fume cement, fly ash Examples thereof include cement and alumina cement.
[0050]
In addition to the above components, mortar or concrete can also use various admixtures such as various blast furnace slags, fly ash, noro reducing materials, and early strength materials. Furthermore, known additives (materials), such as AE agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, water reducing agents, retarders, early strengthening agents, accelerators, foaming agents, foaming agents, antifoaming agents, thickening agents , Waterproofing agents, preservatives and the like can be used in combination.
[0051]
In the hydraulic composition of the present invention, the workability improvement effect in a fresh state when used as mortar or concrete is remarkable when the water / hydraulic powder ratio (weight ratio) is 40% or less, and 35% or less. It is more prominent, more prominent at 30% or less, and particularly prominent at 25% or less. From the viewpoints of curing and workability of the hydraulic composition, the water / hydraulic powder ratio is preferably 10 to 40%, more preferably 10 to 35%, further preferably 10 to 30%, and particularly preferably 10 to 25%. This ratio is calculated by (water / hydraulic powder) × 100.
[0052]
【Example】
<Condition or mortar production conditions>
Water mixed with cement dispersant and 30 liters of concrete material other than coarse aggregate are put into a 60 liter forced biaxial mixer, kneaded for 10 seconds, then mixed with cement dispersant, and mixed for 90 seconds, The coarse aggregate is charged, kneaded for 60 seconds, and then discharged. In the case of mortar, the above coarse aggregate charging process is omitted. The fine aggregates are as shown in Table 1 (numerical values are measured according to JIS), the concrete composition is as shown in Table 2, the mortar composition is as shown in Table 3, and the cement dispersant is as shown in Tables 4 and 5. As the coarse aggregate, crushed stone from Wakayama (surface dry specific gravity 2.61) was used. The following evaluation was performed about concrete or mortar. The results are shown in Table 6.
[0053]
<Dispersibility>
The dispersibility of the concrete is based on the powder weight of the dispersant required when the slump flow value (concrete library 93: high fluid concrete construction guidelines, pp160-161, Japan Society of Civil Engineers) immediately after mixing of the concrete is 65 ± 1 cm. The solid content addition rate was taken as a scale. The smaller the value, the better the dispersibility. At this time, the initial air volume was adjusted to 2% or less with a foaming agent (Mighty AE-03: manufactured by Kao Corporation) and an antifoaming agent (Antifoam E-20: manufactured by Kao Corporation). .
[0054]
The dispersibility of the mortar is determined by the flow of the mortar immediately after kneading (flow cone (after filling the mortar into JIS R5201 and scraping the top surface of the inlet) The average addition value of the maximum value and the minimum value) was taken as a measure of the solid content addition ratio with respect to the powder weight of the dispersant required.The smaller the value, the better the dispersibility. The initial air volume was adjusted to 2% or less with a foaming agent (Mighty AE-03: manufactured by Kao Corporation) and an antifoaming agent (Antifoam E-20: manufactured by Kao Corporation). Evaluation was performed at room temperature of 20 ° C.
[0055]
<Dispersion retention>
The percentage of the slump flow value or mortar flow value immediately after kneading 15 minutes or 30 minutes after the slump flow value or mortar flow value immediately after kneading was used as a measure of dispersion retention. The larger the numerical value, the better the dispersion retention. This evaluation was performed at room temperature of 20 ° C.
[0056]
<Viscosity>
The mortar 10 minutes after kneading is filled in the apparatus of the shape shown in FIG. 1 manufactured by processing stainless steel (SUS304) with the lower discharge port closed, and is scraped off on the surface of the upper input opening. The lower discharge opening is opened to allow the mortar to flow down naturally, and the time (flowing time) until a hole is confirmed in at least a part of the mortar when visually observed from the elevation input opening, measures the viscosity. did. The shorter the flow-down time, the lower the viscosity of the mortar. In the case of concrete, mortar was obtained by separating and removing aggregates in the concrete with a sieve having an opening of 5 mm. This evaluation was performed at room temperature of 20 ° C.
[0057]
[Table 1]

[0058]
[Table 2]

[0059]
[Table 3]

[0060]
The symbols in Tables 2 and 3 are as follows.
W: Tap water mixed with cement dispersant C: Normal Portland cement (Pacific Cement Co., Ltd.) specific gravity 3.16
SFC: Silica fume cement (Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd.) specific gravity 3.08
W / P: [W / (C + SFC + S)] × 100 (% by weight)
s / a: [S / (S + G)] × 100 (% by weight) (G: coarse aggregate)
W / C: (W / C) × 100 (% by weight)
C / S: (C / S) × 100 (% by weight)
In Tables 2 and 3, the surface dry specific gravity (JIS A 0203: No. 3014) was S1 2.59, S2 2.56, S3 2.61, and the air amount was 2.0%. .
[0061]
[Table 4]

[0062]
In Table 4, MAA is methacrylic acid and MA is maleic acid. Mw is a weight average molecular weight. MAA-Na and MA-Na indicate neutralization with sodium hydroxide to a degree of neutralization of 60 ± 10% after the copolymerization reaction.
[0063]
[Table 5]

[0064]
[Table 6]

[0065]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hydraulic composition from which mortar and concrete excellent in workability | operativity and pumpability are obtained even with a low water / hydraulic powder ratio is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus used for measuring a flow-down time for viscosity evaluation in an example.
1 ... Upper input opening 2 ... Lower discharge opening

Claims (4)

Concrete containing hydraulic powder, water, fine aggregate containing the following sand A , the following cement dispersant, and coarse aggregate, wherein the weight ratio of sand A in the fine aggregate is Concrete that is 20% or more .
[ Sand A ]
As for the particle size distribution, the passing rate of a sieve having a nominal size of 0.3 mm used in JIS A 1102 is 1 wt% or more and less than 10 wt% , and the passing rate of a sieve having a nominal size of 0.15 mm is 0.5 wt% or more and 2 wt% sand than with, and fineness modulus is 2.5 to 3.5.
[Cement dispersant]
A polyalkylene glycol addition monomer (a) represented by the following general formula (1), a monomer represented by the following general formula (2-1), and a monomer represented by the following general formula (2-2) A cement dispersant containing a copolymer containing as a structural unit a monomer (b) selected from:

[Where,
R ¹ , R ² : hydrogen atom or —CH ₃
R ³ : hydrogen atom or —COO (AO) _n X
A: C2-C4 alkylene group
X: a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
m: number from 0 to 2
n: Number from 2 to 300
p: The number of 0 or 1 is shown. ]

[Where,
R ⁴ , R ⁵ , R ^6, which may be the same or different, are a hydrogen atom, —CH ₃ or (CH ₂ ) _r COOM ² , and (CH ₂ ) _r COOM ² is COOM ¹ or another (CH ₂ ) _r COOM ² and anhydride may be formed, in which case M ¹ and M ² of those groups are not present.
M ¹ and M ² : each represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkyl ammonium group, or a substituted alkyl ammonium group r: 0 to 2. ]

[Where,
R ⁷ : hydrogen atom or —CH ₃
Z: A hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkylammonium group or a substituted alkylammonium group. ] Further, the concrete according to claim 1, wherein the passing rate of the sieve having a nominal size of 0.3 mm used in JIS A 1102 of sand A is within the standard particle size of sand in JIS A 5308 Annex 1 Table 1. 3. The concrete according to claim 1, wherein the weight ratio of water to hydraulic powder is (water / hydraulic powder) × 100 and is 40% or less. The cement dispersant is a solid content with respect to the hydraulic powder, 0.01 The concrete according to any one of claims 1 to 3, which is contained in an amount of -5% by weight.

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