JP4883757B2 - Ａｅコンクリートの製造方法及びａｅコンクリート - Google Patents
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Description
本発明はＡＥコンクリートの製造方法及びＡＥコンクリートに関する。近年、ＡＥコンクリートについても、その高品質化及び高耐久性化が要求されるようになっている。ＡＥコンクリートの高品質化及び高耐久性化を図るためには、該ＡＥコンクリートが相応に優れた流動性を有し、またそれから得られる硬化体が相応に優れた圧縮強度を発現することを前提として、１）該ＡＥコンクリートから得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）該ＡＥコンクリートから得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）該ＡＥコンクリートから得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に備えることが必要である。本発明は、以上のような多機能を同時に備え、よって近年の高品質化及び高耐久性化の要求に応えることができるＡＥコンクリートの製造方法及びＡＥコンクリートに関する。
従来、ＡＥコンクリートに優れた流動性を付与し、得られる硬化体に優れた圧縮強度を発現させる混和剤として、ポリカルボン酸系化合物を主成分とする各種のセメント分散剤が知られている（例えば特許文献１及び２参照）。またＡＥコンクリートから得られる硬化体の乾燥収縮率を低くする混和剤として、各種の乾燥収縮低減剤も知られている（例えば特許文献３及び４参照）。しかし、従来のセメント分散剤を用いたＡＥコンクリートに従来の乾燥収縮低減剤を加えると、得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が弱くなり、この抵抗性は乾燥収縮低減剤を加える量を増せば増すほど弱くなるという問題がある。得られる硬化体について乾燥収縮低減効果を高めることと凍結融解作用に対する抵抗性を強くすることとが相反する現象となっているのである。別に、ＡＥコンクリートに優れた流動性を付与すると共に得られる硬化体の乾燥収縮率を低くする混和剤も提案されている（例えば特許文献５〜７参照）。しかし、これら従来の混和剤を用いても、得られる硬化体の乾燥収縮率を低くし、また凍結融解作用に対する抵抗性を強くする上で、これを同時に充足するには到っていないという問題がある。
特開昭５８−７４５５２号公報
特開平１−２２６７５７号公報
国際公開番号ＷＯ８２／０３０７１号公報
特開平２−３０７８４９号公報
特開平８−２６８７４１号公報
特開２００１−１０８５３号公報
特開２００４−２６２７１５号公報
本発明が解決しようとする課題は、優れた流動性を有し、また得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現することを前提として、更に加えて、１）得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に充足するＡＥコンクリートの製造方法及びＡＥコンクリートを提供する処にある。
しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の４成分がそれぞれ所定割合から成る混和剤を所定量用いて連行空気（ＡＥ）量を所定範囲内に調製するのが正しく好適であることを見出した。
すなわち本発明は、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いてＡＥコンクリートを製造するに際し、セメント１００質量部当たり下記の混和剤を０．１〜３質量部の割合で用いて連行空気（ＡＥ）量を３〜８容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの製造方法に係る。また本発明は、この製造方法によって製造されたＡＥコンクリートに係る。
混和剤：下記のＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分及びＤ成分から成り、該Ａ成分を５８〜８４質量％、該Ｂ成分を１５〜４１質量％、該Ｃ成分を０．３〜３質量％及び該Ｄ成分を０．０５〜２質量％（合計１００質量％）含有して成る混和剤。
Ａ成分：下記のＡ１成分とＡ２成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体又はＡ１成分とＡ２成分とＡ３成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体であって、分子中に該Ａ１成分から形成された構成単位を４５〜８５モル％、該Ａ２成分から形成された構成単位を１５〜５５モル％及び該Ａ３成分から形成された構成単位を０〜２０モル％（合計１００モル％）有する質量平均分子量２０００〜７００００の水溶性ビニル共重合体
Ａ１成分：（メタ）アクリル酸及びその塩から選ばれる一つ又は二つ以上
Ａ２成分：アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
Ａ３成分：（メタ）アリルスルホン酸塩及びメチル（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
Ａ２成分：アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
Ａ３成分：（メタ）アリルスルホン酸塩及びメチル（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
Ｂ成分：下記の化１で示される（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル
Ｃ成分：下記の化２で示される有機リン酸エステル
Ｄ成分：下記の化３で示されるポリエーテル系化合物
化１、化２及び化３において、
Ｒ１：炭素数４のブチル基
Ｒ２：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｒ３：炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基
Ｍ１，Ｍ２：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は有機アミン
Ａ１：分子中に１〜５個のオキシエチレン単位のみ又は合計２〜７個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ２：分子中に合計２３〜７０個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成され且つ該オキシエチレン単位と該オキシプロピレン単位とがブロック状に結合したポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ｒ１：炭素数４のブチル基
Ｒ２：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｒ３：炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基
Ｍ１，Ｍ２：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は有機アミン
Ａ１：分子中に１〜５個のオキシエチレン単位のみ又は合計２〜７個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ２：分子中に合計２３〜７０個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成され且つ該オキシエチレン単位と該オキシプロピレン単位とがブロック状に結合したポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
本発明に係るＡＥコンクリートの製造方法（以下、本発明の製造方法という）で用いる混和剤は、前記したＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分及びＤ成分から成る混和剤である。かかる混和剤の一成分として用いるＡ成分は、Ａ１成分とＡ２成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体又はＡ１成分とＡ２成分とＡ３成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体である。
Ａ１成分は（メタ）アクリル酸及びその塩から選ばれる一つ又は二つ以上である。ここで（メタ）アクリル酸はアクリル酸又はメタクリル酸を意味する。かかる（メタ）アクリル酸の塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン塩が挙げられる。なかでも、Ａ１成分としては、メタクリル酸又はその塩が好ましく、メタクリル酸ナトリウムがより好ましい。
Ａ２成分はアルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上である。ここで（メタ）アクリレートはアクリレート又はメタクリレートを意味する。かかるアルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートとしては、モノメトキシポリエチレングリコール、モノエトキシポリエチレングリコール、モノ（イソ）プロポキシポリエチレングリコール等の炭素数１〜３のアルコキシを有するモノアルコ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が挙げられる。なかでも、Ａ２成分としては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートが好ましく、分子中に５〜１００個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートがより好ましい。
Ａ３成分は（メタ）アリルスルホン酸塩及びメチル（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上である。かかる（メタ）アリルスルホン酸塩としては、アリルスルホン酸塩、メタリルスルホン酸塩が挙げられ、またメチル（メタ）アクリレートとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレートが挙げられる。ここで（メタ）アリルスルホン酸塩の塩の部分はＡ１成分の（メタ）アクリル酸の塩について前記したことと同じである。
Ａ成分は以上説明したようなＡ１成分とＡ２成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体又はＡ１成分とＡ２成分とＡ３成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体であって、分子中にＡ１成分から形成された構成単位を４５〜８５モル％、Ａ２成分から形成された構成単位を１５〜５５モル％及びＡ３成分から形成された構成単位を０〜２０モル％（合計１００モル％）有する水溶性ビニル共重合体である。各構成単位の割合がこれらの範囲から外れると、そのような水溶性ビニル共重合体は流動性能が低下する。なかでも、Ａ成分としては、それがＡ１成分とＡ２成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体である場合、分子中にＡ１成分から形成された構成単位を４５〜８５モル％及びＡ２成分から形成された構成単位を１５〜５５モル％（合計１００モル％）有するものが好ましく、またそれがＡ１成分とＡ２成分とＡ３成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体である場合、分子中にＡ１成分から形成された構成単位を４５〜８０モル％、Ａ２成分から形成された構成単位を１５〜５０モル％及びＡ３成分から形成された構成単位を０．１〜５モル％（合計１００モル％）有するものが好ましい。
Ａ成分としての水溶性ビニル共重合体は公知の方法で合成できる。これには例えば、特開昭５８−７４５５２号公報や特開平５−１１０５７号公報に記載されているような水系ラジカル共重合による方法が適用できる。いずれにしても、これらの方法で合成される水溶性ビニル共重合体の質量平均分子量（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同じ）は、２０００〜７００００の範囲内のものとするが、３０００〜５００００の範囲内のものとするのが好ましい。質量平均分子量がこれらの範囲から外れると、そのような水溶性ビニル共重合体は流動性能が低下する。
本発明の製造方法において混和剤の一成分として用いるＢ成分は、化１で示される（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルである。化１中のＲ１は炭素数４のブチル基である。ブチル基には、ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基等の異性体が含まれるが、なかでもＲ１としてはノルマルブチル基が好ましい。また化１中のＡ１は分子中に１〜５個のオキシエチレン単位のみ又は合計２〜７個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である。したがって、化１で示される（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルには、１）分子中に１〜５個のオキシエチレン単位のみで構成された（ポリ）オキシエチレン基を有する（ポリ）エチレングリコールモノアルキルエーテル、２）分子中に合計２〜７個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルが含まれる。ここでオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の結合様式はランダム状でも又はブロック状でもよい。
本発明の製造方法において混和剤の一成分として用いるＣ成分は、化２で示される有機リン酸エステルである。化２中のＲ２は炭素数８〜１８のアルキル基であり、また化２中のＭ１及びＭ２は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は有機アミンである。したがって、化２で示される有機リン酸エステルには、アルキルリン酸モノエステル、該アルキルリン酸モノエステルの塩が含まれる。
Ｃ成分としての有機リン酸エステルは公知の方法で合成できる。これには例えば、炭素数８〜１８の高級アルコールに無水リン酸を反応させた後、有機溶媒を用いて再結晶することにより、アルキルリン酸モノエステルを合成する方法、更にこのアルキルリン酸モノエステルを水酸化アルカリで中和することにより、アルキルリン酸モノエステルのアルカリ金属塩を合成する方法が挙げられる。
本発明の製造方法において混和剤の一成分として用いるＤ成分は、化３で示されるポリエーテル化合物である。化３中のＲ３は炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基であり、これには飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基が含まれる。また化３中のＡ２は分子中にオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成され且つ該オキシエチレン単位と該オキシプロピレン単位とがブロック状に結合したポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である。Ａ２を構成するオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位との繰り返し数は合計で２３〜７０とするが、２５〜６０とするのが好ましい。
Ｄ成分としてのポリエーテル化合物は公知の方法で合成できる。これには例えば、炭素数８〜２０の脂肪族アルコール１モルに対してエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを合計で２３〜７０モルの割合となるようブロック状に付加させる方法が挙げられる。
本発明の製造方法で用いる混和剤は、以上説明したようなＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分及びＤ成分から成り、該Ａ成分を５８〜８４質量％、該Ｂ成分を１５〜４１質量％、該Ｃ成分を０．３〜３質量％及び該Ｄ成分を０．０５〜２質量％（合計１００質量％）含有して成るものである。各成分の含有割合がこれらの範囲から外れると、そのような混和剤を用いて調製したＡＥコンクリートは前記した所期の多機能を同時に備えるのが難しくなる。
本発明の製造方法では、セメント、水、細骨材、粗骨材及び以上説明したような混和剤を練り混ぜ、ＡＥコンクリートを製造するが、この際に混和剤は、セメント１００質量部当たり０．１〜３質量部、好ましくは０．２〜１．５質量部の割合で用いる。混和剤の使用量がこれより少ないと、調製したＡＥコンクリートはそもそも流動性が悪く、また前記した所期の多機能を同時に備えるのが難しくなる。逆に混和剤の使用量をこれより多くしても、それに見合うだけの効果が得られない。
混和剤を加える手段は特に制限されない。例えば、混和剤として、各成分の所定量を予め混合しておいたものを加えてもよいし、又は各成分の所定量を別々に加えてもよいのである。もっとも、得られる硬化体の気泡間隔係数がより小さくなるＡＥコンクリートを得るためには、先にセメント、細骨材及び粗骨材をミキサーで空練りする一方で、別に混和剤を混り練ぜ水で希釈し、しかる後に双方を練り混ぜる方法が好ましい。
また本発明の製造方法では、製造するＡＥコンクリートの連行空気量を３〜８容量％、好ましくは４〜７容量％に調製する。連行空気量がこれより少ないと、そのようなＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数が大きくなって、凍結融解作用に対する抵抗性が弱くなり、逆に連行空気量がこれより多いと、そのようなＡＥコンクリートから得られる硬化体のそもそも強度が低くなる。
本発明の製造方法では、前記したように、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を結果として練り混ぜ、ＡＥコンクリートを製造する。この際、水／セメント比は特に制限されないが、一般に期待される圧縮強度２０〜５５Ｎ／mm２の硬化体が得られるようなＡＥコンクリートとするためには、水／セメント比を３５〜６５％、好ましくは４０〜５５％とする。
本発明の製造方法において、セメントとしては、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等の各種ポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等の各種混合セメントが使用できる。また細骨材としては、いずれも公知の川砂、山砂、海砂、砕砂等を使用できる。更に粗骨材としては、いずれも公知の川砂利、砕石、軽量骨材等を使用できる。
本発明の製造方法では、以上説明したように、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を結果として練り混ぜ、ＡＥコンクリートを製造するが、この際、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤、防腐剤、防錆剤等の他の添加剤を併用することができる。
本発明に係るＡＥコンクリートは以上説明したような本発明の製造方法によって製造されるＡＥコンクリートである。かかるＡＥコンクリートのなかでも、得られる硬化体の気泡間隔係数が３５０μｍ以下となるものが好ましく、得られる硬化体の気泡間隔係数が１００〜３００μｍの範囲となるものがより好ましい。得られる硬化体の気泡間隔係数が３５０μｍを超えると、凍結融解作用に対する抵抗性が低下する傾向を示す。本発明の製造方法によると、気泡間隔係数の小さい微細な気泡を有するＡＥコンクリートを製造でき、かかる気泡を保持した硬化体を得ることができる。
本発明によると、優れた流動性を有し、また得られる硬化体が優れた強度を発現することを前提として、更に加えて、得られる硬化体の乾燥収縮率が低く、また得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強く、しかも得られる硬化体の中性化速度が遅いという効果がある。
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。
試験区分１（水溶性ビニル共重合体の合成）
・水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の合成
メタクリル酸５７ｇ、メトキシポリ（２３モル）エチレングリコールメタクリレート３１３ｇ及びメタリルスルホン酸ナトリウム６．５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸４．５ｇ及び水５４０ｇを反応容器に仕込んだ後、４８％水酸化ナトリウム水溶液３３ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２６ｇを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体の４０％水溶液を得た。この水溶性ビニル共重合体を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（２３モル）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝６６／３０／４（モル％）で有する質量平均分子量３２６００の水溶性ビニル共重合体（ａ−１）であった。
・水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の合成
メタクリル酸５７ｇ、メトキシポリ（２３モル）エチレングリコールメタクリレート３１３ｇ及びメタリルスルホン酸ナトリウム６．５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸４．５ｇ及び水５４０ｇを反応容器に仕込んだ後、４８％水酸化ナトリウム水溶液３３ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２６ｇを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体の４０％水溶液を得た。この水溶性ビニル共重合体を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（２３モル）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝６６／３０／４（モル％）で有する質量平均分子量３２６００の水溶性ビニル共重合体（ａ−１）であった。
・水溶性ビニル共重合体（ａ−２）〜（ａ−５）及び（ａｒ−１）〜（ａｒ−３）の合成
水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ａ−２）〜（ａ−５）及び（ａｒ−１）〜（ａｒ−３）を合成した。以上で合成した各水溶性ビニル共重合体の内容を表１にまとめて示した。
水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ａ−２）〜（ａ−５）及び（ａｒ−１）〜（ａｒ−３）を合成した。以上で合成した各水溶性ビニル共重合体の内容を表１にまとめて示した。
表１において、
Ｍ１：メタクリル酸ナトリウム
Ｍ２：アクリル酸ナトリウム
Ｍ３：メトキシポリ（２３モル）エチレングリコールメタアクリレート
Ｍ４：メトキシポリ（６８モル）エチレングリコールメタアクリレート
Ｍ５：メタリルスルホン酸ナトリウム
Ｍ６：アリルスルホン酸ナトリウム
Ｍ７：メチルアクリレート
Ｍ１：メタクリル酸ナトリウム
Ｍ２：アクリル酸ナトリウム
Ｍ３：メトキシポリ（２３モル）エチレングリコールメタアクリレート
Ｍ４：メトキシポリ（６８モル）エチレングリコールメタアクリレート
Ｍ５：メタリルスルホン酸ナトリウム
Ｍ６：アリルスルホン酸ナトリウム
Ｍ７：メチルアクリレート
試験区分２（混和剤の調製）
混和剤（Ｐ−１）の調製
Ａ成分として試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の４０％水溶液１５０部（固形分換算で６０部）、Ｂ成分としてジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル（ｂ−１）３９部、Ｃ成分としてオクチルリン酸モノエステルカリウム塩（ｃ−１）０．７部及びＤ成分としてα−オレイル−ω−ヒドロキシ−ポリ（６モル）オキシエチレンポリ（４３モル）オキシプロピレンブロック状結合体（ｄ−１）０．３部を混合して、混和剤（Ｐ−１）を調製した。
混和剤（Ｐ−１）の調製
Ａ成分として試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の４０％水溶液１５０部（固形分換算で６０部）、Ｂ成分としてジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル（ｂ−１）３９部、Ｃ成分としてオクチルリン酸モノエステルカリウム塩（ｃ−１）０．７部及びＤ成分としてα−オレイル−ω−ヒドロキシ−ポリ（６モル）オキシエチレンポリ（４３モル）オキシプロピレンブロック状結合体（ｄ−１）０．３部を混合して、混和剤（Ｐ−１）を調製した。
混和剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−８）及び混和剤（Ｒ−１）〜（Ｒ−１０）の調製
混和剤（Ｐ−１）と同様にして、混和剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−８）及び混和剤（Ｒ−１）〜（Ｒ−１０）を調製した。以上で調製した混和剤の内容を表２にまとめて示した。
混和剤（Ｐ−１）と同様にして、混和剤（Ｐ−２）〜（Ｐ−８）及び混和剤（Ｒ−１）〜（Ｒ−１０）を調製した。以上で調製した混和剤の内容を表２にまとめて示した。
表２において、
Ｐ−１〜Ｐ−８：実施例又は参考例で使用する混和剤
Ｒ−１〜Ｒ−１０：比較例で使用する混和剤
ａ−１〜ａ−５，ａｒ−１〜ａｒ−３：試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体
ｂ−１：ジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル
ｂ−２：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル
ｃ−１：オクチルリン酸モノエステルのカリウム塩
ｃ−２：ラウリルリン酸モノエステル
ｃｒ−１：樹脂酸石鹸系ＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名チューポールＡＥ−３００）
ｄ−１：α−オレイル−ω−ヒドロキシ−ポリ（６モル）オキシエチレンポリ（４３モル）オキシプロピレン（ブロック結合）
ｄ−２：α−ラウリル−ω−ヒドロキシ−ポリ（３モル）オキシエチレンポリ（３２モル）オキシプロピレン（ブロック結合）
Ｐ−１〜Ｐ−８：実施例又は参考例で使用する混和剤
Ｒ−１〜Ｒ−１０：比較例で使用する混和剤
ａ−１〜ａ−５，ａｒ−１〜ａｒ−３：試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体
ｂ−１：ジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル
ｂ−２：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル
ｃ−１：オクチルリン酸モノエステルのカリウム塩
ｃ−２：ラウリルリン酸モノエステル
ｃｒ−１：樹脂酸石鹸系ＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名チューポールＡＥ−３００）
ｄ−１：α−オレイル−ω−ヒドロキシ−ポリ（６モル）オキシエチレンポリ（４３モル）オキシプロピレン（ブロック結合）
ｄ−２：α−ラウリル−ω−ヒドロキシ−ポリ（３モル）オキシエチレンポリ（３２モル）オキシプロピレン（ブロック結合）
試験区分３（ＡＥコンクリートの製造及び評価）
実施例又は参考例１〜１０及び比較例１〜１０
表３に記載した調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに普通ポルトランドセメント（密度＝３．１６ｇ／cｍ３、ブレーン値３３００）、細骨材（大井川水系砂、密度＝２．５８）及び粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８）を順次投入して１５秒間空練りした。別に試験区分２で調製した表２記載の混和剤を練り混ぜ水で希釈し、これを前記の空練りしたものに投入して練り混ぜ、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）とした各例のＡＥコンクリートを製造した。混和剤の添加量は表４にまとめて示した。
実施例又は参考例１〜１０及び比較例１〜１０
表３に記載した調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに普通ポルトランドセメント（密度＝３．１６ｇ／cｍ３、ブレーン値３３００）、細骨材（大井川水系砂、密度＝２．５８）及び粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８）を順次投入して１５秒間空練りした。別に試験区分２で調製した表２記載の混和剤を練り混ぜ水で希釈し、これを前記の空練りしたものに投入して練り混ぜ、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）とした各例のＡＥコンクリートを製造した。混和剤の添加量は表４にまとめて示した。
・ＡＥコンクリートの物性評価
製造した各例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求め、結果を表４にまとめて示した。また各ＡＥコンクリートの硬化体について、乾燥収縮率、気泡間隔係数、凍結融解抵抗性指数、促進中性化深さ及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表５にまとめて示した。
製造した各例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求め、結果を表４にまとめて示した。また各ＡＥコンクリートの硬化体について、乾燥収縮率、気泡間隔係数、凍結融解抵抗性指数、促進中性化深さ及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表５にまとめて示した。
・連行空気量（容量％）：練り混ぜ直後のＡＥコンクリート及び更に９０分間静置後のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（cm）：連行空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（９０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×
１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・気泡間隔係数（μｍ）：各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で２６週間保存し、得られた硬化体の表面を研磨仕上げした供試体について、気泡組織をＡＳＴＭ−Ｃ４５７のリニアトラバース法に準拠して顕微鏡的測定をした。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２９の付属書２に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を求めた。この数値は最大値が１００で、１００に近いほど凍結融解に対する抵抗性が強いことを示す。
・促進中性化深さ（mm）：各例のＡＥコンクリートについて、１０×１０×４０cmの角型供試体の打ち込み面、底面及び両端面をエポキシ樹脂でシールし、２０℃×６０％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％の条件下で促進試験を行なった。材齢１３週に供試体の断面を切断し、１％フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化しない部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm２）：各例のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
・スランプ（cm）：連行空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（９０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×
１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体についてコンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・気泡間隔係数（μｍ）：各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で２６週間保存し、得られた硬化体の表面を研磨仕上げした供試体について、気泡組織をＡＳＴＭ−Ｃ４５７のリニアトラバース法に準拠して顕微鏡的測定をした。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２９の付属書２に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を求めた。この数値は最大値が１００で、１００に近いほど凍結融解に対する抵抗性が強いことを示す。
・促進中性化深さ（mm）：各例のＡＥコンクリートについて、１０×１０×４０cmの角型供試体の打ち込み面、底面及び両端面をエポキシ樹脂でシールし、２０℃×６０％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％の条件下で促進試験を行なった。材齢１３週に供試体の断面を切断し、１％フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化しない部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm２）：各例のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
表４及び５において、
＊１：セメント１００部に対する混和剤（固形分）の添加部
＊２：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。
＊１：セメント１００部に対する混和剤（固形分）の添加部
＊２：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。
Claims (7)
- セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いてＡＥコンクリートを製造するに際し、セメント１００質量部当たり下記の混和剤を０．１〜３質量部の割合で用いて連行空気（ＡＥ）量を３〜８容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの製造方法。
混和剤：下記のＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分及びＤ成分から成り、該Ａ成分を５８〜８４質量％、該Ｂ成分を１５〜４１質量％、該Ｃ成分を０．３〜３質量％及び該Ｄ成分を０．０５〜２質量％（合計１００質量％）含有して成る混和剤
Ａ成分：下記のＡ１成分とＡ２成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体又はＡ１成分とＡ２成分とＡ３成分とを共重合した水溶性ビニル共重合体であって、分子中に該Ａ１成分から形成された構成単位を４５〜８５モル％、該Ａ２成分から形成された構成単位を１５〜５５モル％及び該Ａ３成分から形成された構成単位を０〜２０モル％（合計１００モル％）有する質量平均分子量２０００〜７００００の水溶性ビニル共重合体
Ａ１成分：（メタ）アクリル酸及びその塩から選ばれる一つ又は二つ以上
Ａ２成分：アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
Ａ３成分：（メタ）アリルスルホン酸塩及びメチル（メタ）アクリレートから選ばれる一つ又は二つ以上
Ｂ成分：下記の化１で示される（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル
Ｒ１：炭素数４のブチル基
Ｒ２：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｒ３：炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基
Ｍ１，Ｍ２：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は有機アミン
Ａ１：分子中に１〜５個のオキシエチレン単位のみ又は合計２〜７個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された（ポリ）オキシアルキレン基を有する（ポリ）アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
Ａ２：分子中に合計２３〜７０個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成され且つ該オキシエチレン単位と該オキシプロピレン単位とがブロック状に結合したポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基） - Ａ成分が、分子中にＡ１成分としてのメタクリル酸又はその塩から形成された構成単位を４５〜８５モル％及びＡ２成分としてのメトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから形成された構成単位を１５〜５５モル％（合計１００モル％）有する水溶性ビニル共重合体である請求項１記載のＡＥコンクリートの製造方法。
- Ａ成分が、分子中にＡ１成分としてのメタクリル酸又はその塩から形成された構成単位を４５〜８０モル％及びＡ２成分としてのメトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから形成された構成単位を１５〜５０モル％及びＡ３成分としての（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位を０．１〜５モル％（合計１００モル％）有する水溶性ビニル共重合体である請求項１記載のＡＥコンクリートの製造方法。
- 連行空気量を４〜７容量％に調製する請求項１〜３のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの製造方法。
- 水／セメント比を３５〜６５％に調製する請求項１〜４のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの製造方法。
- 請求項１〜５のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの製造方法によって製造されたＡＥコンクリート。
- 得られる硬化体の気泡間隔係数が１００〜３００μｍの範囲内となるものである請求項６記載のＡＥコンクリート。
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