JP4514131B2 - 高炉水砕スラグ又はその粒度調整物の固結防止剤及び固結防止方法 - Google Patents
高炉水砕スラグ又はその粒度調整物の固結防止剤及び固結防止方法 Download PDFInfo
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Description
R:水素原子又はメチル基
M:アルカリ金属原子又は有機アンモニウム
1)全構成単位中に、化1で示される構成単位としてアクリルアミドから形成された構成単位を29.8モル%、化2で示される構成単位としてアクリル酸から形成された構成単位を10モル%、化3で示される構成単位としてアクリル酸ナトリウムから形成された構成単位を60モル%及び架橋構造部分の構成単位としてN,N−メチレンビスアクリルアミドから形成された構成単位を0.2モル%(合計100モル%)の割合で有する、0.9質量%食塩水の吸水量が37g/gであり、純水の吸水量が250g/gであって、質量平均粒子径が450μmの粉粒状である水不溶性で高吸水性のアクリル系架橋重合体から成る固結防止剤。
7)前記した1)〜6)のうちでいずれかの固結防止剤を、高炉スラグ100質量部当たり0.03質量部の割合となるよう混合して用いる固結防止方法。
・実施例1
ステンレス製圧力反応容器に、アクリルアミド212部、水2210部、アクリル酸505部、30%水酸化ナトリウム水溶液240部をかき混ぜながら加えてアクリル酸を部分中和した。室温まで冷却した後、N,N−ビスアクリルアミド3部を加え、雰囲気を窒素ガスで置換して混合した。更に10%過硫酸ナトリウム水溶液0.5部及び10%ソルビン酸ナトリウム水溶液0.025部を加え、圧力300kPa及び最高温度90℃で1時間、重合反応を行なった。反応系から生成物を分離し、細断して、120℃の熱風乾燥機中で乾燥した後、粉砕し、篩で分級して、水不溶性で高吸水性のアクリル系架橋重合体(P−1)を得た。
実施例1と同様にして、実施例2〜6及び比較例1〜8のアクリル系架橋重合体を得た。以上の各例で合成したアクリル系架橋重合体の内容を表1及び表2にまとめて示した。
a−1:アクリルアミドから形成された構成単位
a−2:メタアクリルアミドから形成された構成単位
b−1:アクリル酸から形成された構成単位
b−2:アクリル酸ナトリウムから形成された構成単位
c−1:メタアクリル酸から形成された構成単位
d−1:N,N−メチレンビスアクリルアミドから形成された構成単位
d−2:ジエチレングリコールジグリシジルエーテルから形成された構成単位
d−3:ペンタエリスリトールトリアリルエーテルから形成された構成単位
バットに高炉水砕スラグ細骨材{JFEミネラル社製福山産高炉水砕スラグをJIS−A5011(コンクリート用スラグ骨材)に準じて5mm高炉水砕スラグ細骨材の粒度分布に調整したもの}を広げ、試験区分1で合成したアクリル系架橋重合体から成る固結防止剤を表3記載の添加量となるよう加えてハンドスコップで混合した。更に可傾式ミキサーで5分間混合した後、含水率10%となるように水を加え、再び可傾式ミキサーで5分間混合して固結防止剤を付着させた高炉水砕スラグ細骨材を得た。かくして固結防止剤を付着させた高炉水砕スラグ細骨材を内径100mmの円筒状容器に高さ125mmまで充填し、これに高炉水砕スラグの貯蔵高さ10mに相当する0.15MPaの圧力を載荷して供試体とした。水分の蒸発を防ぐため円筒状容器を密封し、80℃の恒温室で最長26週間まで供試体を養生した。所定期間養生後、供試体を脱枠し、粒度測定を行なった。粒度測定は、目開き5mm篩を用いて行ない、篩を通過しないで篩上に残存したものの質量を測定し、供試体中におけるその割合を求めた(表3中の5mm篩上割合)。結果を表3にまとめて示した。表3において、5mm篩上割合(%)の数値が低いほど、高炉水砕スラグ細骨材の固結が防止されていることを意味する。
添加量:高炉水砕スラグ細骨材100質量部当たりの固結防止剤の添加質量部
R−9:ポリアクリル酸ナトリウム(分子量10000の水溶性重合体)
R−10:グルコン酸ナトリウム
R−11:ポリアクリルアミド(分子量10000の水溶性重合体)
R−12:マレイン酸系重合体(分子量5000の水溶性重合体)
R−13:アクリル酸系重合体(分子量10000の水溶性重合体)/脂肪族オキシカルボン酸=70/30(質量比)の混合物
高炉水砕スラグをクラッシャーで破砕し、その破砕物に試験区分1で示した固結防止剤を表4記載の添加量となるよう加えてミキサーで乾式混合した後、スクリーンで篩分け、粒度分布5mmの高炉水砕スラグ細骨材に調整した高炉水砕スラグ細骨材80トンを得た。得られた高炉水砕スラグ細骨材を屋外に高さ3mの小山状にして26週間に亘り野積みし、野積み期間中に表4記載に記載した所定の期間で、下記の方法により貫入抵抗係数を求め、固結防止性を評価した。ここで、貫入抵抗係数が0.45以下の場合、実用上固結による問題なしと判断されている。結果を表4にまとめて示した。
・貫入抵抗係数
高炉スラグ骨材コンクリート施工指針に記載の貫入抵抗測定器を野積みの小山に貫入し、下記の計算式により貫入抵抗係数を算出した。(コンクリートライブラリー第76号 高炉スラグ骨材コンクリート施工指針 P.21 土木学会 1993)
貫入抵抗係数=(1/9.8)×[1m貫入時のばねばかりの荷重(N)/貫入長さ1m]{この貫入抵抗係数は100cm貫入時のばねばかりの荷重(kgf)/貫入長さ100(cm)に相当する}又は、貫入抵抗係数=(100/9.8)×[ばねばかり最大荷重196N/ばねばかり最大荷重196N時の貫入長さ(m)]{この貫入抵抗係数はばねばかり最大荷重20kgf/ばねばかり最大荷重20kgf時の貫入長さ(cm)に相当する}
試験区分3で調製した高炉水砕スラグ細骨材を屋外に高さ3mの小山状にして26週間に亘り野積みし、野積み期間中に表4に記載した所定の期間でサンプリングした。サンプリングした高炉水砕スラグ細骨材を、遠心力19.6km/s2×60分間の条件で遠心脱水し、遠心脱水後の高炉水砕スラグ細骨材の含水比(%)を測定した。結果を表4にまとめて示した。ここで、遠心脱水後の含水比(%)の数値が大きいほど、調製した高炉水砕スラグ細骨材の保水性が高いことを意味する。
添加量:高炉水砕スラグ細骨材100質量部当たりの固結防止剤の添加質量部
Claims (9)
- 化1で示される構成単位が、化1中のRが水素原子である場合のものである請求項1記載の固結防止剤。
- 架橋構造部分の構成単位が、アミド系架橋性単量体又は多価グリシジル化合物系架橋性単量体から形成されたものである請求項1又は2記載の固結防止剤。
- アクリル系架橋重合体が、全構成単位中に、化1で示される構成単位、化2で示される構成単位、化3で示される構成単位及び架橋構造部分の構成単位を合計で90モル%以上有し、且つ化1で示される構成単位を20〜40モル%、化2で示される構成単位を3〜30モル%、化3で示される構成単位を30〜76.5モル%及び架橋構造部分の構成単位を0.1〜0.5モル%の割合で有するものである請求項1〜3のいずれか一つの項記載の固結防止剤。
- アクリル系架橋重合体が、更にメタクリル酸から形成された構成単位を有するものである請求項1〜4のいずれか一つの項記載の固結防止剤。
- アクリル系架橋重合体が、0.9質量%食塩水の吸水量が10〜60g/gのものである請求項1〜5のいずれか一つの項記載の固結防止剤。
- アクリル系架橋重合体が、純水の吸水量が20〜1000g/gのものである請求項1〜6のいずれか一つの項記載の固結防止剤。
- アクリル系架橋重合体が、質量平均粒子径10〜2000μmの粉粒状のものである請求項1〜7のいずれか一つの項記載の固結防止剤。
- 高炉水砕スラグ又はその粒度調整物の固結防止方法であって、高炉水砕スラグ又はその粒度調整物100質量部当たり請求項1〜8のいずれか一つの項記載の固結防止剤を0.002〜0.3質量部の割合となるよう混合することを特徴とする固結防止方法。
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