JP4958030B2 - Cement admixture - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
Description
本発明はモルタル、セメント、コンクリート等の水硬性組成物において空気量調整のために使用されるセメント混和剤に関するものである。 The present invention relates to a cement admixture used for adjusting the amount of air in hydraulic compositions such as mortar, cement and concrete.
これまでコンクリートの品質を向上する目的でＡＥ剤、消泡剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤等のセメント混和剤が使用されてきた。これらの中でＡＥ剤は良好な気泡径の泡をコンクリートに入れることができるため、施工時の作業性の改善、耐凍結融解抵抗性の改善効果を目的に広く使用されてきた。また消泡剤はコンクリートに過剰な空気が持ち込まれた場合に添加され、空気量を調整する目的で当初は使用されていたが、最近ではコンクリートの仕上がり表面の外観を向上させる目的でも使用されることも多い。すなわち、コンクリートに気泡径の泡を最適な状態で導入することはコンクリートの作業性を改善するだけではなく、硬化後のコンクリート外観、耐久性を高めることにもつながる。 So far, cement admixtures such as AE agents, antifoaming agents, water reducing agents, AE water reducing agents, and high performance AE water reducing agents have been used for the purpose of improving the quality of concrete. Among them, the AE agent has been widely used for the purpose of improving workability at the time of construction and improving freeze-thaw resistance because it can put foam having a good cell diameter into concrete. Antifoaming agents are added when excess air is brought into the concrete and were originally used to adjust the air volume, but recently they are also used to improve the appearance of the finished surface of the concrete. There are many things. In other words, introducing bubbles with a bubble diameter into the concrete in an optimal state not only improves the workability of the concrete, but also increases the appearance and durability of the concrete after hardening.
従来のコンクリート消泡剤又は仕上がり表面の美観向上に関する技術としては、消泡剤の機能を有するコンクリート用化学混和剤（特許文献１）、硬化コンクリートの表面美観の向上を目的とした水硬性組成物用混和剤（特許文献２）、あるいは高性能ＡＥ減水剤である重合体と消泡剤を組合せたセメント混和剤（特許文献３）などが開示されている。
しかしながら、ＡＥ剤が広くコンクリート業界に浸透した今日にあっても、最適な空気量の調整には、なお改良すべき余地がある。コンクリート内への空気の巻き込みは、使用する骨材の種類や配合条件、温度、組み合わせる混和剤の種類などに大きく影響される。例えば生コン工場においてレディーミクストコンクリート（以降、生コンクリートと称する）の空気量を既定の範囲で調整したとしても、骨材重量の関係で運搬中に粗大な空気が除かれて空気量が減少すること、逆に、運搬時間が長くなると空気量は増大する傾向にあること、また、単位容積当たりの骨材重量が大きいと空気量の調整が難しいこと、骨材中の微粒分が増えると空気量の調整が難しいこと、さらに、コンクリート温度の変化に伴ってコンクリート中の空気量が変動することなどが問題となっている。そればかりでなく、打設時においてもポンプ圧送の具合、打ち込み速度の大小、製造時と打ち込み時との温度差、打設前のコンクリートと打設後のコンクリートとの重量差、ブリージングなどによりコンクリート中の空気の状態は変わる。したがって、生コンクリートの状態から硬化コンクリートに至るまで、コンクリート中の空気量を最適な状態に維持し続けるのは極めて困難なことであった。 However, even today, when the AE agent has widely penetrated into the concrete industry, there is still room for improvement in the adjustment of the optimal air amount. The entrainment of air into concrete is greatly influenced by the type of aggregate to be used, mixing conditions, temperature, type of admixture to be combined, and the like. For example, even if the air volume of ready-mixed concrete (hereinafter referred to as ready-mixed concrete) is adjusted within a predetermined range in the ready-mixed concrete factory, coarse air is removed during transportation due to the aggregate weight, and the air volume is reduced. On the contrary, the amount of air tends to increase as the transportation time becomes longer, the adjustment of the amount of air is difficult if the aggregate weight per unit volume is large, and the amount of air increases when the amount of fine particles in the aggregate increases. However, it is difficult to adjust the air flow rate, and the amount of air in the concrete fluctuates as the concrete temperature changes. Not only that, but also during pumping, the degree of pumping, the speed of driving, the temperature difference between manufacturing and driving, the weight difference between the concrete before casting and the concrete after casting, and the concrete The air condition inside changes. Therefore, it has been extremely difficult to keep the air amount in the concrete in an optimum state from the state of the ready-mixed concrete to the hardened concrete.
こうした問題に対処すべく為された前出の特許文献に開示された技術であっても、生コンクリート製造から長時間経過後の生コンクリート中の空気量については検討がなされておらず（特許文献１及び特許文献２）、検討が為されたものであってもその効果に改善の余地があり、さらに実際の施工現場における条件を十分加味したものとは言えないもの（特許文献３）であった。
このため、コンクリート中の空気の状態を常に一定に保つように働くセメント混和剤への根強い要求があり、具体的には製造してから長時間経過後も空気量の調整能に優れたセ
メント混和剤、特に、多様化する高性能ＡＥ減水剤に適した空気調整機能が付与されたセメント混和剤の登場が待望されていた。
Even in the technology disclosed in the above-mentioned patent document designed to deal with these problems, the amount of air in the ready-mixed concrete after a long time has not been studied since the ready-mixed concrete was manufactured (patent document) 1 and Patent Document 2), even if it has been studied, there is room for improvement in its effect, and it cannot be said that the conditions at the actual construction site are fully taken into account (Patent Document 3). It was.
For this reason, there is a strong demand for cement admixtures that work to keep the air condition in the concrete constant, and specifically, cement admixture with excellent air volume adjustment ability even after a long time has passed since manufacture. The advent of a cement admixture imparted with an air conditioning function suitable for a high-performance AE water reducing agent, particularly a diversifying high-performance AE water reducing agent, has been awaited.
本発明は上記問題点を鑑みなされたもので、コンクリートの経時的変化においても安定した空気量を維持する空気量調整能力に優れる空気量調整用セメント混和剤を提供することを課題とする。
さらに本発明は、該空気量調整用セメント混和剤に好適な高性能ＡＥ減水剤を組み合わせることによって、空気量調整能力に優れるセメント混和剤を提供することを課題とする。
This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it a subject to provide the cement admixture for air quantity adjustment which is excellent in the air quantity adjustment capability which maintains the stable air quantity also in the time-dependent change of concrete.
Furthermore, this invention makes it a subject to provide the cement admixture which is excellent in air quantity adjustment capability by combining the high performance AE water reducing agent suitable for this cement admixture for air quantity adjustment.
本発明者等は異なる曇点を有する２種又はそれ以上のポリアルキレングリコール系化合物の組合せを種々検討した結果、空気量を調整する能力に優れる最適な組み合わせを見出し、本発明の完成に至った。 As a result of various studies on combinations of two or more polyalkylene glycol compounds having different cloud points, the present inventors have found an optimal combination that is excellent in the ability to adjust the air amount, and have completed the present invention. .
すなわち本発明は２種以上のポリアルキレングリコール系化合物を配合したセメント混和剤であって、曇点が５℃以下である第一のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）と、曇点が１０〜５０℃の範囲にある第二のポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）とを含有する空気量調整用セメント混和剤に関する。
より好ましくは、本発明は、前記第一のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び第二のポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）が各々下記一般式（１）
Ｒ1―（ＡＯ）ｎ―Ｏ―Ｒ2 一般式（１）
（式中Ｒ1及びＲ2は互いに独立して水素、各々炭素数１〜２２のアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアルカノイル基を表す。ＡＯは炭素数２〜４のアルキレンオキサイド基を表す。ｎはアルキレンオキサイド基の平均付加モル数を表し、１〜２００の数を表す。）
で表される異なる種類の化合物であることを特徴とする前記空気量調整用セメント混和剤であって、前記第一のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び第二のポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）の配合比Ａ：Ｂが質量％比で５：９５〜９５：５で配合されたものを必須成分とする空気量調整用セメント混和剤に関する。
また本発明は前記空気量調整用セメント混和剤と、ポリアルキレンポリアミン基又はポリアマイドポリアミン基を有するポリカルボン酸系セメント分散剤との組合せよりなるセメント混和剤に関する。
That is, the present invention is a cement admixture containing two or more polyalkylene glycol compounds, the first polyalkylene glycol compound (A) having a cloud point of 5 ° C. or less, and a cloud point of 10 to 50. The present invention relates to an air amount adjusting cement admixture containing a second polyalkylene glycol compound (B) in the range of ° C.
More preferably, in the present invention, the first polyalkylene glycol compound (A) and the second polyalkylene glycol compound (B) are each represented by the following general formula (1):
R 1 — (AO) n—O—R 2 Formula (1)
(In the formula, R 1 and R 2 independently represent hydrogen, each representing an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group or an alkanoyl group. AO represents an alkylene oxide group having 2 to 4 carbon atoms. n represents the average number of added moles of the alkylene oxide group, and represents a number of 1 to 200.)
Wherein the first polyalkylene glycol compound (A) and the second polyalkylene glycol compound (B) are used. ) Of the blending ratio A: B of 5:95 to 95: 5 in a mass% ratio.
The present invention also relates to a cement admixture comprising a combination of the air amount adjusting cement admixture and a polycarboxylic acid cement dispersant having a polyalkylene polyamine group or a polyamide polyamine group.
本発明の空気量調整用セメント混和剤を使用することにより、生コンクリート中の空気量の経時変化を抑制し、一定量の空気量を有する状態をコンクリート製造から長期間にわたって保つことができる。
また、上記空気量調整用セメント混和剤と高性能ＡＥ減水剤と組み合わせて本発明のセメント混和剤とした場合においても、優れた空気量調整能を発現し、生コンクリート中の空気量を一定量に保つことができる。
したがって、本発明により、空気量が調整された生コンクリートを、コンクリート製造から長時間経過後もその好適な状態を保って施工現場へ供給することができる。
そして、施工現場において空気量が調整された生コンクリートが使用できることにより、コンクリート打設等の作業性が改善されるだけではなく、硬化後のコンクリートの表面美観や耐久性の向上をも可能にする。
なお、本発明において、一定量の空気量とは、空気量が物理的に一定の量である場合は勿論、コンクリートの仕上がり美観あるいは強度等の物性において良好な性能が得られる範囲・程度に実質一定の空気量が含有され続けている（すなわち、空気量の経時変化が上記性能に実質的な悪影響を与えない程度に小さい）場合も含まれる。
By using the cement admixture for adjusting the air amount of the present invention, it is possible to suppress a change with time of the air amount in the ready-mixed concrete and maintain a state having a constant amount of air over a long period from the concrete production.
Moreover, even when the cement admixture of the present invention is combined with the above-mentioned air amount adjusting cement admixture and a high-performance AE water reducing agent, it exhibits excellent air amount adjusting ability, and the amount of air in the ready-mixed concrete is constant. Can be kept in.
Therefore, according to the present invention, the ready-mixed concrete whose air amount is adjusted can be supplied to the construction site while maintaining its suitable state even after a long time has passed since the concrete was manufactured.
And by using ready-mixed concrete with adjusted air volume at the construction site, not only the workability of concrete placement etc. is improved, but also the surface appearance and durability of the concrete after hardening can be improved. .
In the present invention, the constant amount of air is not limited to a physically constant amount of air, but is substantially within a range / degree where good performance can be obtained in terms of physical properties such as the finished appearance or strength of concrete. A case where a constant amount of air continues to be contained (that is, small enough that a change in the amount of air over time does not substantially adversely affect the performance) is also included.
本発明を以下に詳細に説明する。
通常、空気量の調整は、起泡能力に優れるＡＥ剤と曇点が５℃以下になる消泡剤との組み合わせにて行われる。本発明者等は従来のコンクリート消泡剤における前記問題点等を鑑み、曇点の異なる２種又はそれ以上のポリアルキレングリコール系化合物からなるセメント混和剤を用いてコンクリート中の空気量を調整することを試み、本発明を完成した。
The present invention is described in detail below.
Usually, the amount of air is adjusted by a combination of an AE agent having excellent foaming ability and an antifoaming agent having a cloud point of 5 ° C. or lower. In view of the above-mentioned problems in conventional concrete antifoaming agents, the present inventors adjust the amount of air in concrete using a cement admixture composed of two or more polyalkylene glycol compounds having different cloud points. The present invention was completed.
本発明に用いる曇点５℃以下の第一のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）とは、その化学構造の一部にポリアルキレングリコールの構成単位を含むものであり、該ポリアルキレングリコール系化合物の１％水溶液の温度を摂氏５度とした時に白濁不透明する特徴を有するものである。 The first polyalkylene glycol compound (A) having a cloud point of 5 ° C. or lower used in the present invention includes a polyalkylene glycol structural unit in a part of its chemical structure. When the temperature of a 1% aqueous solution is 5 degrees Celsius, it has the characteristic of becoming cloudy and opaque.
本発明に用いる曇点が１０〜５０℃の範囲にある第二のポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）とは、その化学構造の一部にポリアルキレングリコールの構成単位を含むものであり、該ポリアルキレングリコール系化合物の１％水溶液の温度を摂氏１０度にした際に透明であり、５０度にした際に白濁不透明となる特徴を有するものである。 The second polyalkylene glycol compound (B) having a cloud point in the range of 10 to 50 ° C. used in the present invention includes a polyalkylene glycol constituent unit in a part of its chemical structure. It is transparent when the temperature of a 1% aqueous solution of an alkylene glycol compound is 10 degrees Celsius, and becomes opaque when it is 50 degrees.
本発明のセメント混和剤には上記条件を満たす本発明に用いるポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及びポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）を其々１種類ずつ単独で用いてもよいし、其々２種以上を組み合わせて用いてもよい。
２種以上のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）又はポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）を組み合わせて用いる場合、組み合わせる化合物の種類に特に制限はなく、また、配合比率はポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）１部に対してポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）０．０５〜１９部、より好ましくは０．１〜９部を組み合わせて使用することが望ましい。
なおここで、本発明に用いる第一のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び前記第二のポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）以外のその他のポリアルキレングリコール系化合物とは、曇点が５℃より大きく１０℃より小さいポリアルキレングリコール系化合物、又は、曇点が５０℃より大きいポリアルキレングリコール系化合物を指す。
また、その他のポリアルキレングリコール系化合物には、上記式（１）で表されるが曇点の条件を満たさないポリアルキレングリコール系化合物の他、飽和又は不飽和の、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の炭化水素基、あるいは含窒素又は含酸素の官能基、含ヘテロ環状基、含ハロゲン（フッ素、臭素、ヨウ素）置換基などを末端基とする各種の置換又は非置換のポリアルキレングリコール系化合物を含み得る。
In the cement admixture of the present invention, the polyalkylene glycol compound (A) and the polyalkylene glycol compound (B) used in the present invention satisfying the above conditions may be used one by one, or 2 You may use combining more than a seed.
When two or more kinds of polyalkylene glycol compounds (A) or polyalkylene glycol compounds (B) are used in combination, there are no particular restrictions on the type of compounds to be combined, and the blending ratio is polyalkylene glycol compounds (A). It is desirable to use 0.05 to 19 parts, more preferably 0.1 to 9 parts, in combination with 1 part of the polyalkylene glycol compound (B).
Here, the other polyalkylene glycol compounds other than the first polyalkylene glycol compound (A) and the second polyalkylene glycol compound (B) used in the present invention have a cloud point of from 5 ° C. It refers to a polyalkylene glycol compound that is large and less than 10 ° C, or a polyalkylene glycol compound that has a cloud point of more than 50 ° C.
Also, other polyalkylene glycol compound, represented by the above following formula (1) Other polyalkylene glycol compounds do not satisfy the conditions of the cloud point, saturated or unsaturated, linear, branched Various substituted or unsubstituted polyalkylenes having a terminal group such as a cyclic or cyclic hydrocarbon group, or a nitrogen-containing or oxygen-containing functional group, a heterocyclic group, or a halogen-containing (fluorine, bromine, iodine) substituent Glycol-based compounds can be included.
前記ポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び前記ポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）の化学構造は、互いに異なる化学構造を有する。何れの化合物においても特定の曇点要求を満たしていることが重要であり、上記に定められた曇点範囲を外れた使用の場合には起泡性又は消泡性が強くなり空気量の調整が難しくなる。また、生コンクリート中への溶解性、あるいは分散性を損なわない為にはポリアルキレングリコール構成単位を有していることが好ましい。 The chemical structures of the polyalkylene glycol compound (A) and the polyalkylene glycol compound (B) have different chemical structures. It is important for any compound to meet specific cloud point requirements. When used outside the cloud point range specified above, foaming or defoaming becomes stronger and the amount of air is adjusted. Becomes difficult. Moreover, it is preferable to have a polyalkylene glycol structural unit in order not to impair the solubility or dispersibility in the ready-mixed concrete.
前記２種のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び（Ｂ）を具体的に例示すると、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドのアルキレンオキサイドの組合せから構成されるポリアルキレンオキサイド類、炭素数１〜２２の炭化水素基とエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上とからエーテル結合を介して形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有するポリアルキレングリコール（モノ又はジ）アルキルエーテル類、炭素数１〜２２の炭化水素基とエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上とからエス
テル結合を介して形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有するポリアルキレングリコール（モノ又はジ）アルキルエステル類、炭素数１〜２２の炭化水素基とエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上とからエーテル結合及びエステル結合を介して形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有するポリアルキレングリコールアルキルエーテルアルキルエステル類、グリセリン又はソルビトール等の多価アルコールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上とから形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有する多価アルコールポリアルキレングリコールエーテル類、アルキルアミン、ポリアルキレンポリアミン等のアルキルアミンとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上とから形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有するアルキルアミンアルキレングリコール類、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上から形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有するリン酸エステル類及びこの中和塩、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドの１種以上から形成されたポリアルキレングリコール構成単位を有するホウ酸エステル類及びこの中和塩などが挙げられる。これらポリアルキレングリコール化合物のうち、上記特定の曇点を有するものであればいずれでもよい。
Specific examples of the two kinds of polyalkylene glycol compounds (A) and (B) include polyalkylene oxides composed of a combination of ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide alkylene oxides, having 1 to 22 carbon atoms. A polyalkylene glycol (mono or di) alkyl ether having a polyalkylene glycol structural unit formed through an ether bond from at least one of a hydrocarbon group of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, having 1 to 1 carbon atoms Polyalkylene glycol (mono or di) al having a polyalkylene glycol structural unit formed from 22 hydrocarbon groups and one or more of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide via an ester bond Polyesters, polyalkylene glycol alkyl ethers having a polyalkylene glycol structural unit formed from a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms and one or more of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide via an ether bond and an ester bond Alkyl esters, polyhydric alcohol polyalkylene glycol ethers having a polyalkylene glycol structural unit formed from a polyhydric alcohol such as glycerin or sorbitol and one or more of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, alkylamine, poly A polyalkylene glycol structure formed from an alkyl amine such as an alkylene polyamine and one or more of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide. Alkylamine alkylene glycols having units, phosphate esters having polyalkylene glycol structural units formed from one or more of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, and neutralized salts thereof, ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide And boric acid esters having a polyalkylene glycol structural unit formed from one or more of these and neutralized salts thereof. Any of these polyalkylene glycol compounds may be used as long as it has the specific cloud point.
上記ポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び（Ｂ）のうち、より好ましくは下記一般式（１）で示されるポリアルキレングリコール系化合物である。
Ｒ1―（ＡＯ）ｎ―Ｏ―Ｒ2 一般式（１）
式中、Ｒ1及びＲ2は互いに独立して水素、炭素数１〜２２のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルカノイル基であり、例えば炭素数１〜２２の低級アルコール、環状アルコール、直鎖アルコール、分岐アルコール、高級飽和アルコール、高級不飽和アルコール、アルケニルアルコール、アルキルフェノール、脂肪酸、不飽和脂肪酸などから形成される基を表す。これらは単独であっても１種以上の混合物であっても良い。
Of the polyalkylene glycol compounds (A) and (B), more preferred are polyalkylene glycol compounds represented by the following general formula (1).
R 1 — (AO) n—O—R 2 Formula (1)
In the formula, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, or an alkanoyl group. For example, a lower alcohol having 1 to 22 carbon atoms, a cyclic alcohol, or a straight chain A group formed from alcohol, branched alcohol, higher saturated alcohol, higher unsaturated alcohol, alkenyl alcohol, alkylphenol, fatty acid, unsaturated fatty acid and the like. These may be used alone or as a mixture of one or more kinds.
前記一般式（１）中、ＡＯは炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを表し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドのうち少なくとも１種以上より選ばれる。ｎはアルキレンオキサイドの付加モル数を表し、１〜２００の正数がよい。アルキレンオキサイドを２種以上用いる場合、その付加形態はブロック付加又はランダム付加の何れであっても良い。 In the general formula (1), AO represents an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, and is selected from at least one of ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. n represents the number of added moles of alkylene oxide, and is preferably a positive number from 1 to 200. When using 2 or more types of alkylene oxide, the addition form may be either block addition or random addition.
前記ポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）と前記ポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）の配合比率は質量％比で、Ａ：Ｂが５：９５〜９５：５であればよく、より好ましくは１０：９０〜９０：１０である。なお、空気量の調整に関しては、たとえば空気の取り込み量を多くしたい場合には曇点の高いものを多く配合することで、逆に空気の取り込み量を抑えたい場合には曇点の低いものを多く配合することで調整可能とすることができる場合がある点も考慮される。 The blending ratio of the polyalkylene glycol compound (A) and the polyalkylene glycol compound (B) is a mass% ratio, and A: B may be 5:95 to 95: 5, more preferably 10:90. ~ 90: 10. Regarding the adjustment of the air amount, for example, if you want to increase the amount of air taken in, add a high cloud point, and conversely if you want to reduce the amount of air taken in, use a low cloud point. The point which may be able to be adjusted by mix | blending many is also considered.
前記ポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び前記ポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）は、例えば不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを付加させるなどして得られ、また、市販のポリアルキレングリコール系化合物を使用してもよい。 The polyalkylene glycol-based compound (A) and the polyalkylene glycol-based compound (B) are obtained, for example, by adding an alkylene oxide to an unsaturated alcohol, and using a commercially available polyalkylene glycol-based compound. Also good.
本発明のセメント混和剤には、前記２種のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及び（Ｂ）以外にも各種の添加剤が配合可能であり、これら添加剤の種類は特に限定されるものではないが、とりわけＡＥ剤と組合せて使用するとより好適なものとなる。ＡＥ剤を具体的に例示するとロジン石鹸、マレイン化ロジン石鹸等の樹脂酸類、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルコハク酸エステル硫酸塩、アルキルジコハク酸エステル硫酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、蛋白系起泡剤、非イオン系起泡剤などがあり、これらを
適宜組み合わせて用いることもできる。これらＡＥ剤の本発明のセメント混和剤への配合量は、目的とする空気量を得るために適宜調整されるものである。
In the cement admixture of the present invention, various additives can be blended in addition to the two types of polyalkylene glycol compounds (A) and (B), and the types of these additives are not particularly limited. Although it is not present, it is particularly suitable when used in combination with an AE agent. Specific examples of the AE agent include resin acids such as rosin soap and maleated rosin soap, alkyl sulfate esters, alkyl ether sulfates, alkyl succinate sulfates, alkyl disuccinate sulfates, and alpha olefin sulfonates. , Alkyl phosphate ester salts, alkyl ether phosphate ester salts, protein foaming agents, nonionic foaming agents, and the like, which can be used in appropriate combination. The blending amount of these AE agents into the cement admixture of the present invention is appropriately adjusted in order to obtain a target air amount.
また本発明のセメント混和剤は含窒素ポリカルボン酸系セメント分散剤と組み合わせて使用する場合に特に優れた効果を発揮する。この含窒素ポリカルボン酸系セメント分散剤としては特許３２３５００２号、特許第３３３６４５６号、特開２００４−２１０５８７号、特開２００４−２１０５８９号などで開示された公知のポリアマイドポリアミン基を有するポリカルボン酸系セメント分散剤が挙げられる。 The cement admixture of the present invention exhibits particularly excellent effects when used in combination with a nitrogen-containing polycarboxylic acid-based cement dispersant. As this nitrogen-containing polycarboxylic acid-based cement dispersant, there are known polycarboxylic acids having known polyamide polyamine groups disclosed in Japanese Patent No. 3235022, Japanese Patent No. 3336456, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-210589, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-210589, etc. Based cement dispersants.
本発明のセメント混和剤、これに好適なＡＥ剤、及び上記ポリカルボン酸系セメント分散剤は、コンクリートを製造する際の練り水に混ぜて使用することもできるが、コンクリートを製造した後に添加し調整することもできる。また空気量の多少に応じ、ＡＥ剤、本発明のセメント混和剤をさらに足して調整しても良い。取扱いの簡便さからは、上記薬剤全てを練り水に混ぜて用いることが好ましい。 The cement admixture of the present invention, the AE agent suitable for this, and the polycarboxylic acid cement dispersant can be used by mixing with kneading water when producing concrete, but are added after producing concrete. It can also be adjusted. Further, the AE agent and the cement admixture of the present invention may be further adjusted according to the amount of air. From the viewpoint of ease of handling, it is preferable to use all of the above-mentioned drugs mixed in kneaded water.
本発明のセメント混和剤は、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、高ビーライトポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュ−ムセメント等の各種混合セメント、アルミナセメント等に使用される。また昨今の骨材事情により中国産の骨材を使用する場面が増え、この骨材を使用した際には空気量の変動が多いことが問題になっている。この場合、従来のＡＥ剤では空気量を調整できないことがあり、このような場合においても本発明のセメント混和剤は好適に用いることができる。
本発明のセメント混和剤の添加量は一般に水硬性組成物粉体の合計質量に対して０．０００１〜０．５質量％程度添加することが好ましく、更には０．００１〜０．１質量％添加することが好ましい。ただし、空気の混入量はコンクリートの製造目的により異なるため、本発明のセメント混和剤の添加量はこの範囲に特定されるものではない。
The cement admixture of the present invention includes various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, moderately hot portland cement, and high belite light portland cement, various mixed cements such as blast furnace cement, fly ash cement, and silica fume cement, alumina Used for cement etc. In addition, due to the recent aggregate circumstances, the use of Chinese aggregates has increased, and when this aggregate is used, there is a problem that there are many fluctuations in the amount of air. In this case, the conventional AE agent may not be able to adjust the amount of air. Even in such a case, the cement admixture of the present invention can be suitably used.
In general, the amount of the cement admixture of the present invention is preferably about 0.0001 to 0.5% by mass, more preferably 0.001 to 0.1% by mass, based on the total mass of the hydraulic composition powder. It is preferable to add. However, since the amount of air mixed in varies depending on the purpose of manufacturing concrete, the amount of the cement admixture of the present invention is not specified within this range.
次に実施例に基づいて本発明をより詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated in more detail based on an Example, this invention is not limited to a following example.
［合成例Ａ１〜Ａ５及び合成例Ｂ１〜Ｂ６］
不飽和アルコール又は不飽和脂肪酸等にエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを付加させるなどして以下に示す表１及び表２の組成を有するポリアルキレングリコール系化合物Ａ１〜Ａ５及びポリアルキレン化合物Ｂ１〜Ｂ６を得た。
Polyalkylene glycol compounds A1 to A5 and polyalkylene compounds B1 to B6 having the compositions of Table 1 and Table 2 shown below by adding ethylene oxide and / or propylene oxide to unsaturated alcohol or unsaturated fatty acid, etc. Obtained.
前記ポリアルキレングリコール系化合物Ａ１〜Ａ５及びポリアルキレングリコール系化合物Ｂ１〜Ｂ６を以下に示す表３の割合で配合し、実施例１〜実施例７及び比較例１〜３の空気量調整用セメント混和剤を得た。
［評価試験：コンクリート試験での空気量変化の測定］
本試験例ではセメント、骨材、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ剤の配合処方、材料及び薬剤の種類を固定した時の空気量の変化について、前記実施例及び比較例の空気量調整用セメント混和剤を用いて、比較試験を行った。高性能ＡＥ減水剤には含窒素ポリカルボン酸系化合物を主成分とするシーカメント１１００ＮＴ（日本シーカ（株）製）を、そして細骨材には中国産の川砂を使用し試験を行った。以下の表４に使用材料及び配合処方を示す。
In this test example, regarding the change in the air amount when fixing the cement, aggregate, high-performance AE water reducing agent, AE agent compounding formula, material and chemical type, the admixture for adjusting the air amount in the above examples and comparative examples was used. A comparative test was conducted using the agent. The high performance AE water reducing agent was tested using Seakament 1100NT (manufactured by Nippon Seika Co., Ltd.) containing nitrogen-containing polycarboxylic acid compound as the main component, and Chinese river sand as the fine aggregate. Table 4 below shows the materials used and the formulation.
［コンクリートの練混ぜ及び試験方法］
強制パン型（５５Ｌ容量）ミキサーに、粗骨材、細骨材の一部、セメント、残りの細骨材の順に投入して１０秒間練り混ぜ、これに高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ剤、前記の配合にて得られた空気量調整用セメント混和剤（種類及び添加量を表５に示す）を添加した練り水を加え、９０秒練り混ぜた。コンクリートを排出後、フレッシュコンクリート試験（スランプ ＪＩＳ Ａ１１０１、空気量 ＪＩＳ Ａ１１２８）を行った。その後、得られたコンクリートを可傾式ミキサーに移し、傾斜３０度、回転速度３ｒｐｍでアジテートを行い、空気量の経時変化を測定した。空気量の経時変化は、強制パン型ミキサーから排出された時点を０分とし、そこを基点として１５分、３０分、４５分、及び６０分後の空気量を測定し、また、測定時間毎の空気量の変化を標準偏差の算出により評価した。
さらに、硬化後のコンクリートの表面外観（表面の気泡状態）を目視にて評価した。
[Concrete mixing and testing]
In a forced pan type (55 L capacity) mixer, coarse aggregate, a part of fine aggregate, cement, and the remaining fine aggregate are put in this order and mixed for 10 seconds, and this is mixed with high-performance AE water reducing agent, AE agent, The kneading water added with the cement admixture for adjusting the air amount (type and addition amount is shown in Table 5) obtained by blending was added and kneaded for 90 seconds. After discharging the concrete, a fresh concrete test (slump JIS A1101, air quantity JIS A1128) was performed. Thereafter, the obtained concrete was transferred to a tiltable mixer and agitated at a tilt of 30 degrees and a rotation speed of 3 rpm, and the change in the air amount with time was measured. The change over time of the air amount is determined by measuring the air amount after 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, and 60 minutes from the time when the air is discharged from the forced pan type mixer as the base point, and every measurement time. The change in the air amount was evaluated by calculating the standard deviation.
Furthermore, the surface appearance (surface bubble state) of the concrete after curing was visually evaluated.
コンクリートのスランプ試験結果、空気量の経時変化及び外観評価の結果を表５に示す。
生コン工場から施工現場までアジテーター車で移送されることを想定した本試験に於いて、曇点の異なる２種類のポリアルキレングリコール系化合物（Ａ）及びポリアルキレングリコール系化合物（Ｂ）との配合物である実施例１〜７は、生コンクリート製造直後の空気量と６０分後の空気量が殆ど変動していない結果となった。またその途中経過（１５分〜４５分経過後）も合わせて検討した場合においても、いずれも空気の変動量が少ない結果（標準偏差が０に近い）となったが、特に実施例２のセメント混和剤が途中経過における空気量の変動が殆どなく最も良好な結果を示した。また何れの実施例においても、得られた硬化コンクリートの表面外観は非常に優れたものであった。
一方、曇点が低いポリアルキレングリコール系化合物を単独で用いた比較例１においては、生コンクリート製造直後〜１５分経過後の空気量はほぼ一定に抑えられたが、３０分経過後からは空気量が大きく増加する結果を示した。また、曇点の高いポリアルキレングリコール系化合物を単独で用いた比較例２においても、比較例１と同様に３０分経過後からは空気量が増加する傾向を示した。
さらに、曇点が５度以下のポリアルキレングリコール系化合物と、曇点が本発明の範囲を超え高いポリアルキレングリコール系化合物との配合である比較例３においては、４５分経過後までの標準偏差をみると０．６５であり、直後の空気量の値から多少変動した程度とみられる結果であったが、６０分経過後には空気量が大きく上昇する結果となった。
そしてこれら比較例１乃至３を用いて得られた硬化コンクリートは表面に気泡跡がみられる結果となった。
In this test that is supposed to be transferred from the ready-con factory to the construction site by an agitator car, a blend of two types of polyalkylene glycol compounds (A) and polyalkylene glycol compounds (B) with different cloud points In Examples 1 to 7, the amount of air immediately after the production of ready-mixed concrete and the amount of air after 60 minutes hardly changed. In addition, even when the progress (after 15 minutes to 45 minutes) was also examined, the results showed that the amount of air fluctuation was small (standard deviation was close to 0). The admixture showed the best results with almost no change in air volume during the course. In any of the examples, the surface appearance of the obtained hardened concrete was very excellent.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which a polyalkylene glycol compound having a low cloud point was used alone, the amount of air immediately after the production of ready-mixed concrete and after 15 minutes was kept almost constant, but after 30 minutes, air was The result showed that the amount increased greatly. Further, in Comparative Example 2 in which a polyalkylene glycol compound having a high cloud point was used alone, the amount of air tended to increase after 30 minutes as in Comparative Example 1.
Furthermore, in Comparative Example 3, which is a blend of a polyalkylene glycol compound having a cloud point of 5 degrees or less and a polyalkylene glycol compound having a cloud point exceeding the range of the present invention, the standard deviation until after 45 minutes has elapsed. As a result, it was 0.65, and it was a result that seemed to be slightly changed from the value of the air amount immediately after that, but after 60 minutes, the air amount increased greatly.
And the hardened concrete obtained using these comparative examples 1 thru | or 3 resulted in a bubble mark being seen on the surface.
以上より、２種類以上の曇点の異なるポリアルキレングリコール系化合物Ａ及びポリアルキレングリコール系化合物Ｂとを配合したセメント混和剤は、生コンクリート中の空気
量の経時変化を一定な状態に抑制することができるだけでなく、表面美観に優れる硬化コンクリートが得られた。
From the above, the cement admixture containing two or more types of polyalkylene glycol compound A and polyalkylene glycol compound B having different cloud points suppresses the time-dependent change in the amount of air in the ready-mixed concrete. As a result, a hardened concrete having excellent surface aesthetics was obtained.
Claims (4)
Ｒ1―（ＡＯ）ｎ―Ｏ―Ｒ2 一般式（１）
（式中Ｒ1及びＲ2は互いに独立して水素、各々炭素数１〜２２のアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアルカノイル基を表す。ＡＯは炭素数２〜４のアルキレンオキサイド基を表す。ｎはアルキレンオキサイド基の平均付加モル数を表し、１〜２００の数を表す。） The first polyalkylene glycol compound (A) and the second polyalkylene glycol compound (B) are different types of compounds represented by the following general formula (1), respectively. The cement admixture for air amount adjustment as described.
R 1 — (AO) n—O—R 2 Formula (1)
(In the formula, R 1 and R 2 independently represent hydrogen, each representing an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group or an alkanoyl group. AO represents an alkylene oxide group having 2 to 4 carbon atoms. n represents the average number of added moles of the alkylene oxide group, and represents a number of 1 to 200.)
A cement admixture comprising a combination of the air amount adjusting cement admixture according to any one of claims 1 to 3 and a polycarboxylic acid cement dispersant having a polyalkylene polyamine group or a polyamide polyamine group.
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