JP4335986B2 - セメント混和剤 - Google Patents
セメント混和剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4335986B2 JP4335986B2 JP29009698A JP29009698A JP4335986B2 JP 4335986 B2 JP4335986 B2 JP 4335986B2 JP 29009698 A JP29009698 A JP 29009698A JP 29009698 A JP29009698 A JP 29009698A JP 4335986 B2 JP4335986 B2 JP 4335986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement admixture
- cellulose
- cement
- present
- sulfate group
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
- C04B24/161—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups
- C04B24/168—Polysaccharide derivatives, e.g. starch sulfate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント混和剤に関する。さらに詳しくは、セメント組成物、例えば、セメントペースト、グラウト、モルタル及びコンクリート等のブリーディング、強度、長さ変化等の諸性状を改善する目的で使用されるセメント混和剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、セメント添加剤として植物由来の繊維、鉱物繊維などを利用する技術が知られている。その一例として、植物由来のセルロースを硫酸化したセメント添加剤(本願出願人による出願に係る特開平7−10624号公報)などが挙げられる。一方、近年、微生物が生産するセルロース(以下、微生物セルロースという)をコンクリート等のセメント添加剤として用いる試みがなされている。微生物セルロースは、植物由来の木綿、木材パルプ等の従来のセルロースと一次構造上の差はないが、結晶性及び一軸配向性が非常に高いセルロースからなり、非常に細い(幅または直径100nm以下と言われる)リボン状の繊維が複雑に絡み合ったネットワーク状の構造を有する点で、従来のセルロースとは全く異なるものである。この構造物は、その中の空隙に多量の水を含んでおり、その外観はゲル状である。また、微生物セルロースは、ネットワーク状の高次構造により、従来の植物由来のセルロースには見られない強度を持つ等の点で注目されている材料の一つである。
【0003】
該微生物セルロースを当該技術分野に利用した例として、セメント組成物のブリーディングを抑止し、骨材の分離を防止する技術(特開平5−330888号公報)、成形性および平面平滑性に優れた製品を製造する技術(特開平5−254905号公報)、あるいは離解した微生物セルロースを用いてコンクリートの流動性を改善する技術(特開平6−1647号公報)などが提案されている。
しかしながら、微生物セルロースをセメント混和剤として用いた場合、セメント組成物の流動性及び強度を著しく低下させて、微生物セルロースが持つ優れた強度特性をセメント組成物に付与することができないなど、実用に耐える技術は現在までのところ知られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、微生物セルロースを用いたセメント混和剤において、微生物セルロースの持つ優れたブリーディング抑制効果や強度特性をセメント組成物に付与するとともに、流動性及び強度低下という課題を解決し、実用上優れた性質を有するセメント混和剤を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するセメント混和剤を開発するべく鋭意研究を重ねた結果、微生物セルロースを硫酸化して得られた硫酸基含有セルロース及び/又はその塩が、前記課題を解決することを見いだし、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、微生物によって生産されるセルロースを硫酸化して得られる硫酸基含有セルロース及び/又はその塩を含有することを特徴とするセメント混和剤に関する。本発明は、微生物セルロース含有セメント混和剤を実用化へ結びつけた点で極めて大きな意義を有するばかりでなく、硫酸化微生物セルロース固有の特性を利用することにより、セメント混和剤としてより広範で効果的な用途を可能にするものである。
【0006】
本発明の硫酸基含有セルロース及び/又はその塩は、分子内に硫酸基を有するものであればいずれでもよく、特に制限はないが、硫黄含有率が元素分析値で1.0〜20%のものが好ましく、また、その分子量に特に制限はないが、平均分子量が15,000〜1,000,000のものが好ましく用いられる。さらに、本発明における微生物セルロースの分子内に導入された硫酸基は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等に中和されているものを例示することができる。
【0007】
本発明における微生物セルロースとしては、アセトバクター属、シュードモナス属、アグロバクテリウム属等の微生物によって生産されるセルロースを用いることができ、具体的には、前記の特開平5−254905号公報、特開平5−330888号公報及び特開平6−1647号公報に記載のものを例示することができる。
【0008】
本発明における硫酸基含有セルロースの製造方法としては、糖類の硫酸化手段として公知の方法が用いられる。
【0009】
本発明のセメント混和剤は、液状もしくは粉末状として供給される。液状のものは、原則として、前記の硫酸基含有セルロースを水に溶解したものであり、その濃度は、使用目的や使用方法によって、適宜決定することができる。また、本発明のセメント混和剤は、多様性を持たせるために、公知もしくは慣用の減水剤や他の混和剤を所望により配合させることもできる。慣用の減水剤の例としては、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリサッカライド、ポリアルキルスルホン酸塩、アミノスルホン酸塩誘導体、芳香族スルホン酸塩誘導体等を例示することができ、また、他の混和剤の例としては、空気量調整剤、乾燥収縮低減剤、促進剤、遅延剤、起泡剤、消泡剤、防錆剤、急結剤、水溶性高分子物質等を例示することができる。
【0010】
本発明のセメント混和剤の使用量は、使用するセメント組成物に応じて適宜定めることが可能であるが、基本的にはセメント組成物に所望の作業性を付与し、ブリーディングや強度を改善せしめる量である。例えば、通常は、セメント組成物中に含まれているセメント重量に対して、本発明のセメント混和剤に含有している硫酸基含有微生物セルロースを固形分換算で0.001〜10.0重量%添加するのが適量ではあるが、この範囲に限られるものではない。
【0011】
以下に本発明のセメント混和剤に使用される硫酸基含有微生物セルロースの製造例および硫黄含有量を示して例示するが、本発明のセメント混和剤はこれらの製造態様例によって限定されるものではない。
【0012】
製造例1
バイオセルロース(味の素(株)製)1.00部を脱水乾燥したジメチルスルホキシド(DMSO)20.0部に添加し、60分間室温で撹拌を行う。撹拌後さらに三酸化硫黄ピリジン錯体2.00部加えた後、室温に保ちながら60分間反応させる。次に、飽和NaHCO3水を用いて中和させ、アセトンを加えた後遠心分離によって沈殿部を回収する。回収した沈殿を蒸留水に溶解し、得られた水溶液を透析膜により透析を行う。透析後得られた溶液を濃縮処理後、試料を乾燥させ硫酸基含有セルロースが得られる。以下、このものをSBC1と記す。
【0013】
製造例2
バイオセルロース(味の素(株)製)1.00部を脱水乾燥したジメチルスルホキシド(DMSO)20.0部に添加し、60分間室温で撹拌を行う。撹拌後さらに三酸化硫黄ピリジン錯体2.00部加えた後、80℃に保ちながら180分間反応させる。次に、飽和NaHCO3水を用いて中和させ、アセトンを加えた後遠心分離によって沈殿部を回収する。回収した沈殿を蒸留水に溶解し、得られた水溶液を透析膜により透析を行う。透析後得られた溶液を濃縮処理後、試料を乾燥させ硫酸基含有セルロースが得られる。以下、このものをSBC2と記す。
【0014】
製造例3
バイオセルロース(味の素(株)製)1.00部を脱水乾燥したジメチルスルホキシド(DMSO)20.0部に添加し、60分間室温で撹拌を行う。撹拌後さらに三酸化硫黄ピリジン錯体3.00部加えた後、室温に保ちながら180分間反応させる。次に、飽和NaHCO3水を用いて中和させ、アセトンを加えた後遠心分離によって沈殿部を回収する。回収した沈殿を蒸留水に溶解し、得られた水溶液を透析膜により透析を行う。透析後得られた溶液を濃縮処理、後試料を乾燥させ硫酸基含有セルロースが得られる。以下、このものをSBC3と記す。
【0015】
上記の微生物セルロースおよび各製造例で得られた硫酸基含有セルロースの硫黄含有量及び平均分子量(GPCによる測定結果)を表1に示す。
【0016】
【表1】
表1
【0017】
【実施例】
以下に、本発明のセメント混和剤をモルタルに使用した場合の具体例を示すが、本発明はこれらの実施態様例によって限定されるものではない。
【0018】
1.使用材料
1)セメント
普通ポルトランドセメント(密度=3.15,日本セメント社製)を使用した。
2)細骨材
大井川水系陸砂(密度=2.59,粗粒率=2.74)を使用した。
3)水
水道水を使用した。
【0019】
2.試験方法
水セメント比が50.0%、S/Cが3.0のモルタルに、2.50%水溶液に調整したBC、SBC1、SBC2、SBC3を加え、モルタルフロー及び空気量を測定した。また、ブリーディング発生の有無を目視によって確認した。28日養生を行った試験体の圧縮強度を測定した。さらに、モルタル組成物の硬化後の長さ変化率を測定した。
【0020】
3.試験結果
表2にモルタルのフロー、空気量及びブリーディング試験結果を、表3にモルタル硬化体の圧縮強度及び長さ変化試験結果を示す。
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
表2及び表3の試験結果より、下記の知見が得られた。
1)モルタルフロー
セメント混和剤を使用しない比較例1に対して、微生物セルロース(BC)を用いた比較例2、3は、モルタルフローが著しく低下したが、本発明のセメント混和剤(SBC1〜3)を用いた実施例1〜7は、モルタルフローの低下が抑制され、その傾向は硫酸化の大きいものほど顕著である。
2)空気量
セメント混和剤を使用しない比較例4に対して、微生物セルロース(BC)を用いた比較例2、3は、空気量を低下させたが、本発明のセメント混和剤(SBC1〜3)を用いた実施例1〜7は、いずれも比較例1と同等であり、空気連行性が認められない。
3)ブリーディング
セメント混和剤を使用しない比較例1に対して、微生物セルロース(BC)を用いた比較例2、3及び本発明のセメント混和剤(SBC1〜3)を用いた実施例1〜7は、いずれもブリーディングが抑制された。
4)圧縮強度
セメント混和剤を使用しない比較例4に対して、微生物セルロース(BC)を用いた比較例5、6は、圧縮強度が低下したが、本発明のセメント混和剤(SBC1〜3)を用いた実施例8〜14は、圧縮強度の低下が抑制され、その傾向は硫酸化の大きいものほど顕著であり、硫黄含有量が10.0重量%の実施例12〜14(SBC3)では、圧縮強度が増加した。
5)長さ変化
セメント混和剤を使用しない比較例4に対して、微生物セルロース(BC)を用いた比較例5、6及び本発明のセメント混和剤(SBC3)を用いた実施例13,14は、いずれも長さ変化が抑制された。
【0024】
【発明の効果】
本発明のセメント混和剤は、セメント組成物の流動性、ブリーディング等の材料分離、強度特性及び長さ変化等の諸性状を改善する効果を有する。
Claims (2)
- 微生物によって生産されるセルロースを硫酸化して得られる硫酸基含有セルロース及び/又はその塩を含むセメント混和剤であって、硫酸基含有セルロース及び/又はその塩の硫黄含有量が10〜20重量%である、前記セメント混和剤。
- 硫酸基含有セルロース又はその塩の平均分子量が15,000〜1,000,000であることを特徴とする、請求項1に記載のセメント混和剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29009698A JP4335986B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | セメント混和剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29009698A JP4335986B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | セメント混和剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000103661A JP2000103661A (ja) | 2000-04-11 |
JP4335986B2 true JP4335986B2 (ja) | 2009-09-30 |
Family
ID=17751753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29009698A Expired - Fee Related JP4335986B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | セメント混和剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4335986B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102099312B (zh) * | 2008-07-18 | 2014-05-07 | 花王株式会社 | 水硬性组合物用早强剂 |
EP2301901B1 (en) * | 2008-07-18 | 2014-03-26 | Kao Corporation | Method for producing hydraulic powder |
JP2023004974A (ja) * | 2021-06-25 | 2023-01-17 | 王子ホールディングス株式会社 | セメント組成物用添加剤、セメントスラリー、セメント組成物及びセメント硬化体 |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP29009698A patent/JP4335986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000103661A (ja) | 2000-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Plank | Applications of biopolymers and other biotechnological products in building materials | |
Fu et al. | Cellulose nanomaterials as additives for cementitious materials | |
US8871021B2 (en) | Concrete mixtures including carbon encapsulating admixture | |
JPH0328147A (ja) | コンクリート組成物中の空気連行を調節する方法 | |
JPS6018615B2 (ja) | 水硬性セメント組成物 | |
JPS6246946A (ja) | 水溶性のナフタリンスルホン酸―ホルムアルデヒド縮合生成物の塩を無機結合剤の混和剤として使用する方法 | |
US5573589A (en) | Cement compositions containing a sulfated polysaccharide and method | |
CN111960718A (zh) | 一种超缓凝高效泵送剂及其应用 | |
JP4335986B2 (ja) | セメント混和剤 | |
WO1997013733A1 (en) | Lignin-based concrete admixtures | |
US6616754B1 (en) | Segregation reducing agent consisting of curdlan and alkaline solution and hydraulic composition containing the segregation reducing agent | |
CH687077A5 (de) | Verfluessiger fuer Zementmischungen. | |
CN108285286B (zh) | 一种适用于砂浆的聚羧酸减水剂的制备方法 | |
CA1300650C (en) | Hydraulic cement | |
JP6144500B2 (ja) | 水硬性組成物用増粘剤 | |
JP2017109901A (ja) | 吹付コンクリート組成物およびその製造方法 | |
US7612150B2 (en) | Polyamide-based water-soluble biodegradable copolymers and the use thereof | |
JP2002356363A (ja) | モルタル | |
JPS6041631B2 (ja) | コンクリ−トのワ−カビリテイ改良法 | |
DE2630799B2 (de) | Zusatzmittel für Mörtel und Beton | |
CZ284621B6 (cs) | Způsob zmenšení účinku ve vodě rozpustného CrVI, obsaženého v cementech a/nebo přípravků, obsahujících cement, vyvolávajícího alergie | |
Zhang et al. | Preparation and characterization of silicate wood adhesive modified with ammonium stearate | |
JPS6018616B2 (ja) | 水硬性セメント組成物 | |
CN110372253B (zh) | 一种含有菊粉的湿拌砂浆外加剂及应用 | |
KR102110294B1 (ko) | 콘크리트용 화학 혼화제 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081030 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090410 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090601 |
|
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: 20090623 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090626 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
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: 20130703 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130703 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130703 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |