JP5802815B2 - 水硬性粉体の製造方法 - Google Patents
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Description
化合物Cは、2種以上を用いることができ、例えば、2種又は3種を用いることができる。化合物Cを2種以上用いる場合、化合物Cに、少なくともグリセリンが含まれていることが好ましい。また、化合物Cを2種用いる場合、化合物Cに、グリセリンが含まれており、化合物Cの全量中、グリセリンの割合が50質量%以上、更に55質量%以上、そして、95質量%以下、更に80質量%以下であることが好ましい。化合物Cを3種用いる場合、化合物Cに、グリセリンが含まれており、化合物Cの全量中、グリセリンの割合が30質量%以上、更に40質量%以上、そして、95質量%以下、更に80質量%以下であることが好ましい。化合物Cを4種以上用いる場合、化合物Cに、グリセリンが含まれており、化合物Cの全量中、グリセリンの割合が20質量%以上、更に30質量%以上、そして、95質量%以下、更に80質量%以下であることが好ましい。
<1> トリエタノールアミンと、ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩との存在下で、水硬性化合物を粉砕する工程を有する、水硬性粉体の製造方法。
前記水と反応して硬化する性質をもつ物質の含有量が、前記水硬性化合物中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、そして、好ましくは92質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは60質量%であり、
前記混合材の含有量が、前記水硬性化合物中、好ましくは8質量%以上、より好ましくは25質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である、
前記<1>〜<5>の何れか記載の水硬性粉体の製造方法。
前記水と反応して硬化する性質をもつ物質の含有量が、前記水硬性化合物中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、そして、好ましくは92質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは60質量%であり、
前記混合材の含有量が、前記水硬性化合物中、好ましくは8質量%以上、より好ましくは25質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である、
前記<21>に記載の水硬性化合物の粉砕への使用。
クリンカー、二水石膏、混合材を混合した、混合材含有量の異なる下記の水硬性化合物を用いた。
・混合材含有量0質量%の水硬性化合物:クリンカー95質量%、二水石膏5質量%を混合した。
・混合材含有量5質量%の水硬性化合物:クリンカー90質量%、二水石膏5質量%、高炉水砕スラグ5質量%を混合した。
・混合材含有量10質量%の水硬性化合物:クリンカー86質量%、二水石膏4質量%、高炉水砕スラグ5質量%、フライアッシュ5質量%を混合した。
・混合材含有量30質量%の水硬性化合物:クリンカー67質量%、二水石膏3質量%、高炉水砕スラグ15質量%、フライアッシュ15質量%を混合した。
・混合材含有量47質量%の水硬性化合物:クリンカー50質量%、二水石膏3質量%、高炉水砕スラグ25質量%、フライアッシュ22質量%を混合した。
・混合材含有量70質量%の水硬性化合物:クリンカー28質量%、二水石膏2質量%、高炉水砕スラグ35質量%、フライアッシュ35質量%を混合した。
・クリンカー:成分が、CaO:約65%、SiO2:約22%、Al2O3:約5%、Fe2O3:約3%、MgO他:約3%(質量基準)となるように、石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料等を組み合わせて焼成したものを、クラッシャー及びグラインダーにより一次粉砕して得た、普通ポルトランドセメント用クリンカー(3.5mmふるい通過物)
・二水石膏:試薬特級、和光純薬工業株式会社製
・高炉水砕スラグ:高炉水砕スラグをクラッシャー及びグラインダーにより一次粉砕して得たもの(3.5mmふるい通過物)、表中、「Slag」と表記した。
・フライアッシュ:市販品、中部電力株式会社製、表中、「FA」と表記した。
表1〜5に示した混合比率でトリエタノールアミン及びヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウムを混合し、固形分濃度(有効分濃度)が50質量%水溶液になるよう水を加えて濃度を調製した。いずれの粉砕用添加剤組成物も濁り等はなく、均一な水溶液が得られた。なお、トリエタノールアミン、ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウムは以下のものである。
・トリエタノールアミン:和光純薬工業株式会社製
・ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム:東京化成工業株式会社製
BET比表面積の測定は、Macsorb HM−model 1201(Mountech社製)を用い、以下の条件で行った。
・脱気:100℃×30分、冷却×4分
・測定ガス:キャリアガスとしてヘリウムを用い、冷却剤および吸着質として窒素を用いた。また、混合ガス濃度は30.4%、流量は25ml/min.とした。
セメントの物理試験方法(JIS R 5201)附属書2(セメントの試験方法−強さの測定)に従って水硬性組成物を調製した。得られた水硬性組成物の圧縮強度を、セメントの物理試験方法(JIS R 5201)附属書2(セメントの試験方法−強さの測定)に従って評価した。
混合材含有量47質量%の水硬性化合物600gに、表1で示した添加剤を、粉砕用添加剤組成物の形態で表1に示した量で添加し、添加剤の存在下で、ボールミルで粉砕して水硬性粉体を製造した。
実施例1−1において、トリエタノールアミンとヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウムの合計量が、水硬性化合物100質量部に対して0.080質量部となるように添加した以外は、実施例1−1と同様に実験を行った。また比較例1−2と同様に、比較例2−1、比較例2−2も粉砕後に表に示す所定量の添加剤を粉砕用添加剤組成物の形態でモルタル調製時の練り水に添加した。結果を表2に示した。
実施例1−1において、混合材の含有量が異なる水硬性化合物を用いた以外は、実施例1−1と同様に実験を行った。また比較例も同様に、粉砕後に粉砕用添加剤組成物の形態でモルタル調製時の練り水に添加した。結果を表3に示した。表3には、実施例1−1、比較例1−1、1−2の結果も併記した。
実施例1−1において、トリエタノールアミンとヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウムの質量比を変えた以外は、実施例1−1と同様に実験を行った。結果を表4に示した。表4には、実施例1−1、比較例1−1の結果も併記した。
実施例1−1において、トリエタノールアミンとヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウムの合計添加量を変えた以外は、実施例1−1と同様に実験を行った。結果を表5に示した。表5には、実施例1−1、比較例1−1の結果も併記した。
(1)水硬性化合物
クリンカー、二水石膏、混合材(フライアッシュ及びライムストーン)を混合し、組成がクリンカー65質量%、二水石膏6質量%、フライアッシュ17質量%、ライムストーン12質量%の水硬性化合物を得た。
・クリンカー:成分が、CaO:約65%、SiO2:約22%、Al2O3:約5%、Fe2O3:約3%、MgO他:約3%(質量基準)となるように、石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料等を組み合わせて焼成したものを、クラッシャー及びグラインダーにより一次粉砕して得た、普通ポルトランドセメント用クリンカー(3.5mmふるい通過物)
・二水石膏:普通ポルトランドセメント用二水石膏を、クラッシャー及びグラインダーにより一次粉砕して得た、二水石膏(3.5mmふるい通過物)
・フライアッシュ:市販品、中部電力株式会社製
・ライムストーン:クリンカー原料となる石灰石を、クラッシャー及びグラインダーにより一次粉砕して得たライムストーン(3.5mmふるい通過物)
表6〜9に示した混合比率でトリエタノールアミン、ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム、及び化合物Cを混合し、固形分濃度(有効分濃度)が50質量%水溶液になるよう水を加えて濃度を調製した。いずれの粉砕用添加剤組成物も濁り等はなく、均一な水溶液が得られた。なお、トリエタノールアミン、ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム、グリセリン、スクロース、フルクトース、マルトース、グルコン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムは以下のものである。
・トリエタノールアミン:和光純薬工業株式会社製
・ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム:東京化成工業株式会社製
・グリセリン:花王株式会社製「精製グリセリン」
・スクロース:和光純薬工業株式会社製
・フルクトース:和光純薬工業株式会社製
・マルトース:和光純薬工業株式会社製
・グルコン酸ナトリウム:和光純薬工業株式会社製
・クエン酸三ナトリウム(結晶物):和光純薬工業株式会社製
・ヘキサメタリン酸ナトリウム:和光純薬工業株式会社製
・トリポリリン酸ナトリウム:和光純薬工業株式会社製
上記の水硬性化合物600gに、表6〜9で示した添加剤を、粉砕用添加剤組成物の形態で表1に示した量で添加し、添加剤の存在下で、ボールミルで粉砕して水硬性粉体を製造した。ボールミルは実施例1と同じものを用い、その使用条件も実施例1と同じとした。ただし、BET比表面積は、100分粉砕後に測定した。100分粉砕後に得られた水硬性粉体を用いて、水硬性組成物調製後、3日後及び28日後の圧縮強度を測定した。結果を表6〜9に示した。
Claims (6)
- トリエタノールアミンと、ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩との存在下で、水硬性化合物を粉砕する工程を有する、水硬性粉体の製造方法であって、
前記トリエタノールアミンと前記ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩の合計の存在量が、前記水硬性化合物100質量部に対して、0.001質量部以上0.100質量部以下であり、
前記トリエタノールアミンと前記ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩の質量比が、トリエタノールアミン/ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩で、5/95以上55/45以下である、
水硬性粉体の製造方法。 - 前記水硬性化合物が、水と反応して硬化する性質をもつ物質と、高炉スラグ、フライアッシュ及びシリカフュームからなる群から選ばれる1種以上の混合材とを含有し、前記水と反応して硬化する性質をもつ物質の含有量が、前記水硬性化合物中、20質量%以上92質量%以下であり、前記混合材の含有量が、前記水硬性化合物中、8質量%以上80質量%以下である、請求項1に記載の水硬性粉体の製造方法。
- 前記トリエタノールアミンと前記ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩と共に、グリセリン、単糖類もしくは二糖類、オキシカルボン酸又はその塩、及び縮合リン酸又はその塩から選ばれる1種以上の化合物Cを存在させて、水硬性化合物を粉砕する、請求項1又は2に記載の水硬性粉体の製造方法。
- 前記トリエタノールアミンと、前記ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩と前記化合物Cの合計、との質量比が、トリエタノールアミン/(ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩+化合物C)で、5/95以上55/45以下である、請求項3に記載の水硬性粉体の製造方法。
- 前記化合物Cの存在量が、前記水硬性化合物100質量部に対して、0.0005質量部以上0.04質量部以下である、請求項3又は4に記載の水硬性粉体の製造方法。
- トリエタノールアミンと、ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩とを含有し、トリエタノールアミンとヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩の質量比が、トリエタノールアミン/ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩で、5/95以上55/45以下であり、トリエタノールアミンとヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩との合計量が、10質量%以上80質量%以下である、水硬性化合物の粉砕用添加剤組成物。
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