JP6144500B2 - Thickener for hydraulic composition - Google Patents

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本発明は、水硬性組成物用増粘剤に関し、詳細には、建築・土木工事に使用するコンクリートにおいて、打設時に好適な流動性を保持するだけでなく、使用温度によらず材料分離を抑制できる、水硬性組成物用増粘剤に関する。   The present invention relates to a thickener for a hydraulic composition, and more specifically, in concrete used for construction and civil engineering, not only maintains suitable fluidity at the time of placing, but also material separation regardless of operating temperature. The present invention relates to a thickener for hydraulic compositions that can be suppressed.

自己充填性コンクリートとも呼ばれる流動性の高いコンクリートは、細骨材の表面水率の変動や、温度変化によって、コンクリートの流動性に変動が生じやすいという性質を有する。こうした問題を解決するために、ウェランガム等の増粘剤を添加する方法が提案されている(特許文献等)。
またフレッシュコンクリートは、硬化の過程においてブリーディングや材料分離の発生を防止するために、増粘剤を添加し、コンクリートの粘性を増加させて材料分離抵抗性を向上させる方法が提案されている(特許文献2等)。
Concrete with high fluidity, also called self-compacting concrete, has the property that the fluidity of the concrete tends to fluctuate due to fluctuations in the surface water content of the fine aggregate and temperature changes. In order to solve such a problem, a method of adding a thickener such as welan gum has been proposed (patent documents, etc.).
In addition, in order to prevent bleeding and material separation during the curing process of fresh concrete, a method has been proposed in which a thickener is added to increase the viscosity of the concrete and improve material separation resistance (patent) Literature 2 etc.).

特開平5−139806号公報JP-A-5-139806 特開2000−95552号公報JP 2000-95552 A

これまでに提案された増粘剤にあっては、流動性や材料分離抵抗性が温度によって変動することが指摘されており、温度に依存することなくコンクリートの施工時の流動性と硬化時の材料分離抵抗性の双方を向上できる増粘剤の提案はなされていない。
また一般に分離抵抗性を確保しブリーディング水の発生を抑制するには、セメントや混和材などの粉体の単位量を増加することとなるが、これはコンクリートの設計基準強度を考慮すると非常に高い(高すぎる)強度をもたらし、非常に高コストとなってしまうという問題を有し、またコンクリートのポンプ施工の際に圧力損失が大きくなるため、施工の管理が難しいなどの問題もある。
さらに、増粘剤と減水剤を併用することも提案されているものの、これらは増粘剤成分と減水剤成分を減水剤として一液化することは難しいことがいわれている。
In the thickeners proposed so far, it has been pointed out that the fluidity and material separation resistance fluctuate depending on the temperature. There has been no proposal of a thickener that can improve both the material separation resistance.
In general, in order to ensure separation resistance and suppress the generation of bleeding water, it is necessary to increase the unit amount of powder such as cement and admixture, but this is extremely high considering the design standard strength of concrete. There is a problem that the strength is too high and the cost becomes very high, and there is also a problem that it is difficult to manage the construction because the pressure loss becomes large when the concrete is pumped.
Furthermore, although it has been proposed to use a thickener and a water reducing agent in combination, it is said that it is difficult to make one component of the thickener component and the water reducing agent as a water reducing agent.

本発明者等は上記課題について検討し、研究を進めた結果、デュータンガムと曳糸性を有するポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーとを組み合わせて増粘剤として用いることにより、使用温度に依存することなく、コンクリート打設時に好適な流動性を保持するとともに、コンクリート硬化時の材料分離抵抗性に優れブリーディングを抑制できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of studying the above problems and carrying out researches, the present inventors have used dutan gum and a polyalkylene oxide water-soluble polymer having spinnability as a thickener, without depending on the use temperature. The present inventors have found that the fluidity suitable for placing the concrete is maintained and the material separation resistance is excellent when the concrete is cured, and that bleeding can be suppressed.

すなわち本発明は、(A)デュータンガム、及び(B)ポリアルキレンオキサイド鎖を有する水溶性ポリマーであって、該ポリマーの20℃における0.5質量%水溶液の曳糸長Lが5〜200mmである水溶性ポリマーを含有する、水硬性組成物用増粘剤に関する。
また本発明は、上記水硬性組成物用増粘剤と減水剤とを含有するコンクリート用減水剤にも関する。
That is, the present invention is (A) a water-soluble polymer having a dutan gum and (B) a polyalkylene oxide chain, and the string length L of a 0.5 mass% aqueous solution of the polymer at 20 ° C. is 5 to 200 mm. The present invention relates to a thickener for a hydraulic composition containing a water-soluble polymer.
Moreover, this invention relates also to the water reducing agent for concrete containing the said thickener for hydraulic compositions, and a water reducing agent.

本発明の水硬性組成物用増粘剤及びコンクリート用減水剤は、使用環境の温度変化に影響されることなく、コンクリートの流動性の変化を抑制して好適な流動性の付与を維持でき、且つ、材料分離抵抗性を向上させ、ブリーディングによる硬化コンクリートの不具合を低減できる。
そのため本発明の水硬性組成物用増粘剤及びコンクリート用減水剤を使用することにより、高品質の流動性の高いコンクリートを安定して製造することができる。
The thickening agent for hydraulic composition and the water reducing agent for concrete of the present invention can maintain a suitable fluidity by suppressing the change of the fluidity of the concrete without being affected by the temperature change of the use environment, Moreover, the material separation resistance can be improved, and defects in the hardened concrete due to bleeding can be reduced.
Therefore, high-quality concrete with high fluidity can be stably produced by using the thickener for hydraulic composition and the water reducing agent for concrete of the present invention.

図1は試験1(レオロジー試験)における比較例1及び比較例2のずり速度に対するずり応力の測定結果を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a measurement result of shear stress with respect to shear rate in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in Test 1 (rheology test). 図2は試験1(レオロジー試験)における実施例1及び比較例3のずり速度に対するずり応力の測定結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the measurement results of shear stress with respect to shear rate in Example 1 and Comparative Example 3 in Test 1 (rheology test).

本発明の上記水硬性組成物用増粘剤は、(A)デュータンガムと(B)曳糸性を有する水溶性ポリマーとを含有する。   The thickener for hydraulic compositions of the present invention contains (A) detan gum and (B) a water-soluble polymer having spinnability.

上記(A)デュータンガムは、微生物キサントモナスカムペストリス、ATCC53159より産生された微生物ポリサッカライドである。その構造は、[D−グルコース]−[D−グルクロン酸]−[D−グルコース]−[Lラムノース]の線状テトラサッカライドの反復単位からなり、側鎖に2個のLラムノースが結合した構造を有する。
デュータンガムの粘度は、25℃、0.25%水溶液で2,000mPa・s以上が好ましく、3,000mPa・s以上がより好ましい。なおデュータンガムの粘度は、より好ましくは、25℃、0.25%水溶液で4,000乃至5,000mPa・sである。またデュータンガムの粉体の粒度は、80メッシュ通過率80%以上が好ましく、95%以上がより好ましい。
The above (A) dutan gum is a microbial polysaccharide produced from the microorganism Xanthomonas campestris, ATCC 53159. The structure consists of a repeating unit of a linear tetrasaccharide of [D-glucose]-[D-glucuronic acid]-[D-glucose]-[L rhamnose], wherein two L rhamnoses are bound to the side chain. Have
The viscosity of the dutan gum is preferably 2,000 mPa · s or more, more preferably 3,000 mPa · s or more in a 0.25% aqueous solution at 25 ° C. The viscosity of the dutan gum is more preferably 4,000 to 5,000 mPa · s in a 0.25% aqueous solution at 25 ° C. Further, the particle size of the powder of the dutan gum is preferably 80% or more and 80% or more, more preferably 95% or more.

上記(B)水溶性ポリマーは、ポリアルキレンオキサイド鎖を有するポリマーであって、該ポリマーの20℃における0.5質量%水溶液の曳糸長Lが5〜200mmである水溶性ポリマー(以下、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーとも称する)である。本明細書において、水溶性ポリマーとは、中和後に25℃の水100gに対する溶解度が1g以上であるポリマーを称する。
上記ポリアルキレンオキサイド鎖は、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基等のアルキレンオキシ基により構成され、これらの基は一種単独で鎖を構成していてもよく、或いは二種以上を組み合わせて鎖を構成していてもよい。また二種以上のアルキレンオキシ基で鎖を構成する場合には、種類の異なるアルキレンオキシ基の結合がランダム結合、ブロック結合の何れであってもよい。
好ましくは、上記曳糸長Lは10〜150mmであり、より好ましくは30〜100mmである。
上記ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーの中でも、ポリアルキレンオキサイド鎖を分子中に90質量%以上有するものが好ましく、特にポリアルキレンオキサイドのみから構成されるポリアルキレンオキサイドがより好ましく、例えばポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等が挙げられる。
The (B) water-soluble polymer is a polymer having a polyalkylene oxide chain, and the water-soluble polymer (hereinafter referred to as poly-polymer) having a string length L of 5-0.5% by weight aqueous solution at 20 ° C. of 5 to 200 mm. Also referred to as an alkylene oxide water-soluble polymer). In this specification, the water-soluble polymer refers to a polymer having a solubility in 100 g of water at 25 ° C. of 1 g or more after neutralization.
The polyalkylene oxide chain is constituted by an alkyleneoxy group such as an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, or a butyleneoxy group, and these groups may constitute a single chain or a combination of two or more. You may comprise the chain | strand. When a chain is composed of two or more types of alkyleneoxy groups, the bond between different types of alkyleneoxy groups may be either a random bond or a block bond.
Preferably, the said thread length L is 10-150 mm, More preferably, it is 30-100 mm.
Among the above polyalkylene oxide water-soluble polymers, those having a polyalkylene oxide chain in the molecule of 90% by mass or more are preferable, and polyalkylene oxides composed only of polyalkylene oxides are more preferable, for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide. Etc.

本発明の水硬性組成物用増粘剤において、(A)デュータンガムと(B)ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーとの配合割合は、質量比で0.1〜2.0:0.1〜10であり、より好ましくは0.5〜1.0:0.5〜6.0である。
また本発明の水硬性組成物用増粘剤は、セメント質量に対して0.00015〜0.20質量%で使用することが好ましい。
In the thickener for hydraulic composition of the present invention, the blending ratio of (A) detan gum and (B) polyalkylene oxide water-soluble polymer is 0.1 to 2.0: 0.1 to 10 in terms of mass ratio. More preferably, it is 0.5-1.0: 0.5-6.0.
Moreover, it is preferable to use the thickener for hydraulic compositions of this invention at 0.00015-0.20 mass% with respect to cement mass.

[コンクリート用減水剤]
本発明は、前述の水硬性組成物用増粘剤と、(C)減水剤とを含有するコンクリート用減水剤も対象とする。
上記(C)減水剤は、モルタルやコンクリートに使用できるものであって、減水作用を有するものであれば、分散剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤又は流動化剤などと称されているものの何れでもよく、成分も特に限定されない。例えばポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸系、リグニンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系等の減水剤類が挙げられる。中でも、ポリカルボン酸系が好ましい。
なお本発明のコンクリート用減水剤は、コンクリート用流動化剤として用いることができる。
[Water reducing agent for concrete]
The present invention is also directed to a concrete water reducing agent containing the above-described hydraulic composition thickener and (C) a water reducing agent.
The (C) water reducing agent can be used for mortar and concrete and has a water reducing action, as long as it has a water reducing action, a dispersant, a high performance water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, a fluidizing agent, etc. Any of what is called may be sufficient, and a component is not specifically limited. For example, water reducing agents such as polycarboxylic acid, naphthalene sulfonic acid, lignin sulfonic acid, and melamine sulfonic acid are listed. Among these, a polycarboxylic acid type is preferable.
The water reducing agent for concrete of the present invention can be used as a fluidizing agent for concrete.

本発明のコンクリート用減水剤において、(C)減水剤の配合量は、コンクリート用減水剤の全質量に対して70.0〜99.9質量%である。
また本発明のコンクリート用減水剤は、セメント質量に対して0.5〜5質量%で使用することが好ましい。
In the concrete water reducing agent of the present invention, the blending amount of the (C) water reducing agent is 70.0 to 99.9% by mass with respect to the total mass of the water reducing agent for concrete.
Moreover, it is preferable to use the water reducing agent for concrete of this invention at 0.5-5 mass% with respect to cement mass.

なお、上記本発明のコンクリート用減水剤における(A)デュータンガム、(B)ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー及び(C)減水剤の好ましい割合は、質量比で0.1〜2.0:0.1〜10:10〜30であり、より好ましくは0.5〜1.0:0.5〜6.0:20〜25である。
また本発明のコンクリート用減水剤においてデュータンガム、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー及び減水剤は、それぞれ、セメント質量に対して0.000075〜0.0015質量%:0.000075〜0.0090質量%:0.025〜2.0質量%にて使用することが好ましい。
上記より好ましい割合にてこれらの成分を使用することにより、コンクリート用減水剤としての保存安定性が優れたものとなり、また増粘剤成分が減水剤成分に均一溶解した状態を保つことができる。加えて、コンクリートに対して上記好ましい割合にて配合したコンクリート用減水剤を用いることにより、製造後のコンクリートの表面脆弱性が改善され、またCFT工法で行われるコンクリート圧送時に、ポンプへの負荷が低減される効果が期待される。
In addition, the preferable ratio of (A) detan gum, (B) polyalkylene oxide water-soluble polymer and (C) water reducing agent in the water reducing agent for concrete of the present invention is 0.1 to 2.0: 0. It is 1-10: 10-30, More preferably, it is 0.5-1.0: 0.5-6.0: 20-25.
Moreover, in the water reducing agent for concrete of the present invention, the dutan gum, the polyalkylene oxide water-soluble polymer and the water reducing agent are each 0.000075 to 0.0015% by mass: 0.000075 to 0.0090% by mass with respect to the cement mass: It is preferable to use at 0.025-2.0 mass%.
By using these components in a more preferable ratio, the storage stability as a water reducing agent for concrete is excellent, and the thickener component can be kept in a uniformly dissolved state in the water reducing agent component. In addition, by using the water reducing agent for concrete blended in the above-mentioned preferred ratio with respect to concrete, the surface brittleness of the concrete after manufacture is improved, and the load on the pump is reduced during concrete pumping performed by the CFT method. A reduced effect is expected.

なお、本発明のコンクリート用減水剤において、種々のコンクリート製造条件に応じ、好適な公知公用の添加剤を配合することができる。配合され得る添加剤として具体的には、空気連行剤、硬化促進剤、分離低減剤、養生剤、離型剤、消泡剤、収縮低減剤、表面美観向上剤、撥水剤、凝結遅延剤、コンクリート用塗料、表面補修材等が挙げられる。これらのほか、上述の増粘剤成分以外の増粘剤、膨張材、防錆剤、有機繊維、無機繊維、有機ポリマー、顔料など、セメント組成物に通常用いる種々の混和材料を配合できる。   In addition, in the water reducing agent for concrete of the present invention, a suitable publicly known additive can be blended according to various concrete production conditions. Specifically, additives that can be blended include air entraining agents, curing accelerators, separation reducing agents, curing agents, mold release agents, antifoaming agents, shrinkage reducing agents, surface aesthetics improving agents, water repellents, setting retarders. Concrete paints, surface repair materials and the like. In addition to these, various admixtures commonly used in cement compositions such as thickeners other than the above-described thickener components, expansion agents, rust inhibitors, organic fibers, inorganic fibers, organic polymers, and pigments can be blended.

本発明の水硬性組成物用増粘剤並びにコンクリート用減水剤は、コンクリート又はモルタル混練時に原液添加するか、予め混練水に希釈し、添加して使用することができる。また、水、セメント、細骨材及び粗骨材を練り混ぜてフレッシュコンクリートとした後、或いは、水と、セメント及び細骨材を練り混ぜてモルタルとした後、このフレッシュコンクリート又はモルタルに水硬性組成物用増粘剤又はコンクリート用減水剤を添加し、再度均一に混練して使用することもできる。
ここで、水硬性組成物用増粘剤並びに減水剤以外の成分は従来慣用の水硬性組成物成分であり、セメント(例えば普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低熱・中庸熱ポルトランドセメント又は高炉セメント等)、骨材(すなわち細骨材及び粗骨材)、混和材(例えばフライアッシュ、シリカフューム、炭酸カルシウム粉末、高炉スラグ粉末)、石膏(例えば二水石膏、半石膏および無水石膏)、膨張材及び水を挙げることができる。そして本発明の水硬性組成物用増粘剤並びにコンクリート用減水剤は、一般的な
配合処方によるコンクリート(普通コンクリート)の製造のみならず、フライアッシュや石灰石微粉末などの混和材を配合した中・高流動コンクリートの製造にも適用可能である。
また本発明の水硬性組成物用増粘剤並びにコンクリート用減水剤以外に、調合時に別に添加できるコンクリート用混和剤としては、前記の公知公用の空気連行剤、凝結遅延剤、促進剤、分離低減剤、増粘剤、消泡剤、収縮低減剤等があり、これらも適宜配合し得る。それら各成分の配合割合は選択された成分の種類や使用目的に応じて適宜決定され得る。
The thickening agent for hydraulic composition and the water reducing agent for concrete according to the present invention can be used by adding a stock solution at the time of kneading concrete or mortar, or by diluting in advance to kneading water. Also, after mixing water, cement, fine aggregate and coarse aggregate to make fresh concrete, or after mixing water, cement and fine aggregate to make mortar, this fresh concrete or mortar is hydraulic. It is also possible to add a thickener for the composition or a water reducing agent for the concrete and knead it again uniformly.
Here, the components other than the thickener and the water reducing agent for the hydraulic composition are conventionally used hydraulic composition components, and cement (for example, ordinary Portland cement, early strong Portland cement, low heat / moderate heat Portland cement or blast furnace cement). Etc.), aggregate (ie fine aggregate and coarse aggregate), admixture (eg fly ash, silica fume, calcium carbonate powder, blast furnace slag powder), gypsum (eg dihydrate gypsum, hemi-gypsum and anhydrous gypsum), expansion material And water. And the thickener for hydraulic composition and the water reducing agent for concrete of the present invention include not only the production of concrete (ordinary concrete) by a general blending formula, but also blending admixtures such as fly ash and fine limestone powder.・ Applicable to the production of high fluidity concrete.
In addition to the thickener for hydraulic composition and the water reducing agent for concrete of the present invention, the admixture for concrete that can be added separately at the time of preparation includes the above-mentioned publicly known air entraining agent, setting retarder, accelerator, separation reduction There are agents, thickeners, antifoaming agents, shrinkage reducing agents, and the like, and these can be appropriately blended. The blending ratio of these components can be appropriately determined according to the type of the selected component and the purpose of use.

本発明の水硬性組成物用増粘剤が好適な流動性を実現し且つ材料分離抵抗性に優れる理由の一つとして、デュータンガムと曳糸性を有する水溶性ポリマーとを組み合わせたことによる相乗効果にあると推察される。通常、増粘剤として使用される多糖類は、水溶液中の濃度及び温度の変化により、1分子もしくは2分子以上の会合体として存在するが、いずれの会合体の場合においても増粘効果を発現するために必要な官能基が会合体内部に取り込まれるため、期待される増粘効果は得られない。一方、本発明においては増粘剤成分としてデュータンガムと曳糸性を有する水溶性ポリマーとを組み合わせて用いることで、構造の異なるこれら増粘剤成分同士が、コンクリート余剰水中で2分子会合体を形成すると考えられる。このとき、これら異なる増粘剤成分に存在する増粘性に関与する官能基は、会合体内部に取り込まれることなく存在し、効果的に作用できる配置(構造)を取っているとみられる。そしてそのため、水溶液中の濃度や温度の変化に依存することなく、安定した増粘効果を得ることができると考えられる。   One of the reasons why the thickener for hydraulic composition of the present invention realizes suitable fluidity and is excellent in material separation resistance is a synergistic effect by combining dutan gum and a water-soluble polymer having spinnability. It is inferred that Normally, polysaccharides used as thickeners exist as aggregates of one molecule or two or more molecules due to changes in concentration and temperature in an aqueous solution, but in any case of aggregates, a thickening effect is exhibited. The functional group necessary for this is taken into the aggregate, so that the expected thickening effect cannot be obtained. On the other hand, in the present invention, by using a combination of dutan gum and a water-soluble polymer having spinnability as a thickener component, these thickener components having different structures form a bimolecular aggregate in the concrete surplus water. I think that. At this time, the functional groups involved in the thickening present in these different thickening agent components are present without being taken into the aggregate and are considered to have an arrangement (structure) that can act effectively. Therefore, it is considered that a stable thickening effect can be obtained without depending on changes in concentration or temperature in the aqueous solution.

次に、実施例に基づいて本発明をより詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。   Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[曳糸長の測定方法]
水溶性ポリマーの曳糸長を以下のとおり測定した。
本実施例においては水溶性ポリマーとして各種ポリエチレンオキサイドを使用し、この0.5質量%水溶液を200ml調製した。次に、調製した水溶液の液温を20℃に調節した。直径10mmのガラス球を水溶液液面に浸し、ガラス球を14mm/秒の速度で引き上げた。糸が切れた時点の液面からの高さを曳糸長Lとした。
[Measurement method of thread length]
The string length of the water-soluble polymer was measured as follows.
In this example, various polyethylene oxides were used as the water-soluble polymer, and 200 ml of this 0.5% by mass aqueous solution was prepared. Next, the liquid temperature of the prepared aqueous solution was adjusted to 20 ° C. A glass sphere having a diameter of 10 mm was immersed in the liquid surface of the aqueous solution, and the glass sphere was pulled up at a speed of 14 mm / second. The height from the liquid surface at the time when the yarn was broken was defined as the kite length L.

[試験1:セメントペースト レオロジー試験]
セメントペーストの練混ぜは、減水剤(シーカメント1100NT(日本シーカ(株)製))のみ(比較例1)、又は減水剤(同上)と増粘剤成分(デュータンガム及び/又はポリエチレンオキサイド)(実施例1、比較例2及び比較例3)を予め加えて調整した水(練り混ぜ水)をセメントに加え、ステンレス製のへらを用いて手練りで180秒間行った。ここで、減水剤及び増粘剤成分は水量の一部として使用した。
前記手順にて作製したセメントペースト(4種)をそれぞれ2つに分け、それぞれのセメントペースト温度を25℃又は35℃に調節し、それらの粘性を、共軸二重円筒式粘度計(Rheotec社製、RC20、使用ローター:CC−45)を用いて粘性挙動(ずり応力を変化させた際に生じるずり応力の変化量)を測定した。
試験用セメントペーストの配合を表1に示す。得られた結果を図1及び図2、並びに、25℃及び35℃におけるずり速度D:10s−1及び30s−1の際のずり応力(Pa)を表2に示す。
[Test 1: Cement paste rheology test]
Mixing of the cement paste is performed only with a water reducing agent (SEICAMENT 1100NT (manufactured by Nippon Sika Co., Ltd.)) (Comparative Example 1), or a water reducing agent (same as above) and a thickener component (Dutan gum and / or polyethylene oxide) (Example) 1, Comparative Example 2 and Comparative Example 3) were added in advance and adjusted water (mixed water) was added to the cement, and hand-kneaded for 180 seconds using a stainless steel spatula. Here, the water reducing agent and the thickener component were used as part of the amount of water.
The cement paste (4 types) prepared in the above procedure was divided into two parts, and the temperature of each cement paste was adjusted to 25 ° C. or 35 ° C., and their viscosities were measured using a coaxial double cylinder viscometer (Rhetec) Viscosity behavior (change amount of shear stress generated when shear stress was changed) was measured using RC20 manufactured by RC20.
The composition of the test cement paste is shown in Table 1. The obtained results are shown in FIG. 1 and FIG. 2, and the shear stress (Pa) at shear rates D: 10 s −1 and 30 s −1 at 25 ° C. and 35 ° C. are shown in Table 2.

図1及び図2並びに表2に示すように、増粘剤成分としてデュータンガムのみを添加した比較例2のセメントペーストにあっては、25℃及び35℃の何れにおいても低速度におけるずり応力の特異的な上昇が確認されたが、増粘剤成分としてデュータンガムと曳糸性を有するポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー(ポリエチレンオキサイド)(すなわち本発明の水硬性組成物用増粘剤)を添加した実施例1のセメントペーストでは、こうしたずり応力の上昇は見られなかった。このように、本発明の水硬性組成物用増粘剤は、コンクリート製造が想定される温度範囲において、フレッシュコンクリートの流動性に影響を与え得る増粘剤の粘度変化が少ないとすることが示唆される結果が得られた。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2 and Table 2, in the cement paste of Comparative Example 2 in which only the dutan gum was added as a thickener component, the peculiarity of shear stress at low speeds at both 25 ° C. and 35 ° C. The increase was confirmed by the addition of detan gum and polyalkylene oxide water-soluble polymer (polyethylene oxide) having spinnability as a thickener component (that is, the thickener for hydraulic composition of the present invention). In the cement paste of Example 1, such an increase in shear stress was not observed. Thus, the thickener for hydraulic compositions of the present invention suggests that the viscosity change of the thickener that can affect the fluidity of fresh concrete is small in the temperature range where concrete production is assumed. Results were obtained.

[試験2:モルタル試験]
セメントおよび細骨材に、減水剤(シーカメント1100NT、シーカメント1100NTR(日本シーカ(株)製))のみ(比較例4)、又は減水剤(同上)と増粘剤成分(デュータンガム及び/又はポリエチレンオキサイド)(実施例2乃至実施例6、比較例5乃至比較例7)を予め加えて調製した練り混ぜ水を加え、ハイパワーミキサー((株)丸東製作所製)を用い、低速で60秒間、次いで高速で30秒間練り混ぜ、練り上がり温度が20℃および30℃のモルタルを作製した。
これら練り上がり直後のモルタルについて、JIS A 1171「ポリマーセメントモルタルの試験方法」に準拠したミニスランプコーン(上端内径50mm、下端内径100mm、高さ150mm)を用い、モルタルの広がり(ミニフロー)を測定した。ミニフロー測定後、モルタルの状態を目視にて確認した。また、土木学会コンクリート標準示方
書に記載のJ14ロートに作製したモルタルを充填し、モルタルの流下時間を測定した。
表3に使用した各材料の単位量を、表4に試験結果を示す。
[Test 2: Mortar test]
For cement and fine aggregate, only water reducing agent (Seakament 1100NT, Seakament 1100NTR (manufactured by Nippon Seika Co., Ltd.)) (Comparative Example 4), or water reducing agent (same as above) and thickener component (Dutan gum and / or polyethylene oxide) (Examples 2 to 6 and Comparative Examples 5 to 7) were added in advance and added with kneading water, and a high power mixer (manufactured by Maruto Seisakusho) was used for 60 seconds at low speed, and then Kneading was carried out at a high speed for 30 seconds to prepare mortars with kneading temperatures of 20 ° C. and 30 ° C.
For these mortars just after kneading, the spread of the mortar (miniflow) is measured using a mini slump cone (top inner diameter 50 mm, lower end inner diameter 100 mm, height 150 mm) according to JIS A 1171 “Test method for polymer cement mortar”. did. After the miniflow measurement, the state of the mortar was visually confirmed. Moreover, the mortar produced in the J14 funnel described in the Japan Society of Civil Engineers concrete standard specification was filled, and the flow time of the mortar was measured.
Table 3 shows the unit amount of each material used, and Table 4 shows the test results.

表4に示すように、実施例2乃至実施例6においては、20℃及び30℃のいずれにおいても、セメントペーストと砂が一体となっており、モルタル表面にほぼ水浮きがなく、モルタルの状態が良好であった。また施工性の指標となるJ14ロート流下時間は何れの比較例よりも短時間であった。
このように、本発明の水硬性組成物用増粘剤そしてコンクリート用減水剤は、異なる温度域でも安定してモルタルに施工に適した粘性を付与できるとする結果が得られた。
As shown in Table 4, in Examples 2 to 6, the cement paste and sand are integrated at 20 ° C. and 30 ° C., and there is almost no water floating on the mortar surface. Was good. Moreover, the J14 funnel flow time used as a parameter | index of workability was shorter than any comparative example.
Thus, the result that the thickener for hydraulic compositions and the water reducing agent for concrete of the present invention can stably give viscosity suitable for construction to mortar even in different temperature ranges was obtained.

[試験3:コンクリート試験 流動化コンクリート]
表5に示す配合に基づき、JIS A 1138に準拠してフレッシュコンクリートを作製した。練り混ぜ方法は、公称容量100リットルの二軸強制練りミキサを用いて、各バッチのコンクリート製造量を40リットル×1バッチとした。
まずはじめにセメント、細骨材、練り混ぜ水、粗骨材及び減水剤(シーカメント1100NT:セメントに対して0.70質量%)を投入して90秒間練り混ぜを行い、基準コンクリート(表6中、比較例8)を作製した。基準コンクリートは、練り混ぜ直後を経時0分、30分後を経時30分とした。
[Test 3: Concrete test Fluidized concrete]
Based on the formulation shown in Table 5, fresh concrete was prepared according to JIS A 1138. As the mixing method, a biaxial forced mixing mixer having a nominal capacity of 100 liters was used, and the concrete production amount of each batch was set to 40 liters × 1 batch.
First, cement, fine aggregate, mixed water, coarse aggregate and water reducing agent (Seakament 1100NT: 0.70% by mass with respect to cement) were added and mixed for 90 seconds, and the standard concrete (in Table 6, Comparative Example 8) was produced. The reference concrete was set to 0 minutes with lapse of time immediately after mixing and 30 minutes after 30 minutes.

上記と同じ手順にして作製した基準コンクリートの練上がりから15分後に、基準コンクリートをミキサに戻し、そこへ減水剤(シーカメント1100NT:セメントに対し0.50質量%)と増粘剤成分(デュータンガム(同0.0010質量%)、ポリエチレンオキサイド(同0.0050質量%))を含む混和剤を添加して30秒間練り混ぜを行い、流動化コンクリート(表6中、実施例7、比較例9)を作製した。流動化コンクリートでは、流動化直後を経時0分、30分後を経時30分とした。
After 15 minutes from the mixing of the reference concrete prepared by the same procedure as described above, the reference concrete is returned to the mixer, where a water reducing agent (Seakament 1100NT: 0.50% by mass with respect to cement) and a thickener component (Dutantham ( Admixture containing 0.0010% by mass) and polyethylene oxide (0.0050% by mass)) and kneading for 30 seconds to produce fluidized concrete (Example 7, Comparative Example 9 in Table 6). Was made. In the fluidized concrete, the time immediately after fluidization was 0 minute, and the time after 30 minutes was 30 minutes.

前記の手順にて作製した各種コンクリート(基準コンクリート、流動化コンクリート)を、経時0分又は経時30分において、JIS A 1101およびJIS A 1150に準拠し、スランプ、スランプフロー、50cmフロー到達時間、フローの流動停止時間を測定した。スランプフローの測定後、目視にてコンクリートの状態を確認した。同じ試料を用いて、JSCE−F 512−2011に準拠し、Oロート流下時間を測定した。加えて、JIS A 1128に準拠し空気量を測定した。
また、JIS A 1123に準拠しブリーディング量を、並びにJIS A 1147に準拠してコンクリートの凝結時間を測定した。更に、JIS A 1132に準拠し圧縮強度試験用供試体を作製し、JIS A 1108に準拠して圧縮強度を測定した。
上記試験に用いたフレッシュコンクリートの温度は、全て20±3℃であった。
得られた結果を表6に示す。
In accordance with JIS A 1101 and JIS A 1150, slump, slump flow, 50 cm flow arrival time, flow of various concretes (reference concrete, fluidized concrete) produced by the above procedure in accordance with JIS A 1101 and JIS A 1150. The flow stop time of was measured. After measuring the slump flow, the condition of the concrete was visually confirmed. Using the same sample, the O funnel flow time was measured in accordance with JSCE-F 512-2011. In addition, the amount of air was measured according to JIS A 1128.
Further, the amount of bleeding was measured according to JIS A 1123, and the setting time of concrete was measured according to JIS A 1147. Furthermore, a specimen for compressive strength test was prepared according to JIS A 1132, and the compressive strength was measured according to JIS A 1108.
The temperature of the fresh concrete used in the above test was 20 ± 3 ° C.
The results obtained are shown in Table 6.

表6に示すように、減水剤のみを添加した基準コンクリート(比較例8)に比べ、本発明のコンクリート用減水剤を添加した実施例7では、ブリーディング量が大幅に低減され、且つ、粗骨材及び細骨材がコンクリート全体に均一分散されてコンクリートの状態も良
好なものとなっており、材料分離抵抗性が向上したとする結果となった。
また本発明のコンクリート用減水剤を添加したコンクリート(実施例7)は、本発明で規定する増粘剤以外の増粘剤成分を添加して製造したコンクリート(比較例9)と比較すると、施工性の指標となるOロート流下時間が短縮される以外にも、スランプフローの保持性が向上し、ブリーディング量が低減されるとする結果となった。また、凝結の始発および終結時間が短縮され、圧縮強度も増進する効果が確認された。
このように本実施例により、本発明のコンクリート用減水剤が、施工性と材料分離抵抗性において優れたコンクリートを製造できることを示唆する結果が得られた。
As shown in Table 6, compared to the reference concrete to which only the water reducing agent was added (Comparative Example 8), in Example 7 to which the water reducing agent for concrete of the present invention was added, the amount of bleeding was greatly reduced, and coarse bone The material and fine aggregate were uniformly dispersed throughout the concrete, and the condition of the concrete was also good, resulting in improved material separation resistance.
Moreover, the concrete (Example 7) to which the water reducing agent for concrete of the present invention was added was compared with the concrete (Comparative Example 9) produced by adding a thickener component other than the thickener specified in the present invention. In addition to shortening the flow time of the O funnel, which is an index of the performance, the retention of the slump flow is improved and the bleeding amount is reduced. In addition, the effects of shortening the initial and final setting times and increasing the compressive strength were confirmed.
Thus, the result which suggests that the water reducing agent for concrete of this invention can manufacture the concrete excellent in workability and material-separation resistance was obtained by the present Example.

[試験4:コンクリート試験 中流動コンクリートへの適用]
表7に示す配合に基づき、[試験3]の基準コンクリートの作製方法と同様の手順にて、但し、実施例8乃至実施例10並びに比較例10及び比較例11のフレッシュコンクリートを作製した。練り混ぜ時間は、90秒とした。なお、実施例8乃至実施例10及び比較例11では、減水剤(シーカメント1100NT)とともに増粘剤成分(デュータンガム及びポリエチレンオキサイド)を加えた。また試験に用いたフレッシュコンクリートの温度は、全て20±3℃であった。
[Test 4: Application to concrete fluidized concrete]
Based on the formulation shown in Table 7, fresh concretes of Examples 8 to 10 and Comparative Examples 10 and 11 were prepared in the same procedure as the method for preparing the reference concrete of [Test 3]. The kneading time was 90 seconds. In Examples 8 to 10 and Comparative Example 11, a thickener component (Dutan gum and polyethylene oxide) was added together with a water reducing agent (Seakament 1100NT). Moreover, all the temperatures of the fresh concrete used for the test were 20 ± 3 ° C.

作製したコンクリートにつき、上記試験3と同様の手順にて、経時0分のスランプフロー、フローの流動停止時間、空気量を測定し、目視にてコンクリートの分離状態を確認した。また同様にブリーディング量、凝結時間、圧縮強度を測定した。
更に、振動下におけるコンクリートの変形性を確認する目的で、コンクリート工学年次論文集,Vol.32,No.1,2010;「増粘剤を用いた中流動コンクリートのトンネル覆工への適用性に関する検討」に記載の試験手順及び評価方法に基づき、スランプフロー測定を行った後のコンクリートに対して加振試験を実施した。これは、フロー板の下面に棒状バイブレータを設置し、コンクリートに10秒間の振動を与え、加振前後のスランプフロー変化量(cm)を測定するものである。加振フロー変化量が10±3cm以内であるものは、中流動コンクリートとして所要の流動性および材料分離抵抗性を満足すると評価できる。
更にJSCE−F 511記載の試験により、コンクリートの充填性試験を行った。これは、U形容器から流動障害鉄筋がない場合(ランク3)の試験である。ここで充填高さB(mm)は容器の幅方向において両端部および中央部の3か所の平均値とした。充填高さBが28cm以上の場合に、中流動コンクリートとして所要の充填性を満足すると評価できる。
得られた結果を表8に示す。
About the produced concrete, in the same procedure as the said test 3, the slump flow of 0-minute passage time, the flow stop time of the flow, and the air quantity were measured, and the separation state of concrete was confirmed visually. Similarly, bleeding amount, setting time, and compressive strength were measured.
In addition, for the purpose of confirming the deformability of concrete under vibration, Vol. 32, no. 1, 2010; Excitation of concrete after slump flow measurement based on the test procedure and evaluation method described in "Examination of applicability of medium-fluidity concrete using thickener to tunnel lining" The test was conducted. In this method, a rod-like vibrator is installed on the lower surface of the flow plate, the concrete is subjected to vibration for 10 seconds, and the amount of change in slump flow (cm) before and after vibration is measured. It can be evaluated that the amount of change in the vibration flow is within 10 ± 3 cm satisfies the required fluidity and material separation resistance as medium fluidity concrete.
Further, a concrete filling property test was performed by the test described in JSCE-F511. This is a test when there is no flow obstruction reinforcing bar from the U-shaped container (rank 3). Here, the filling height B h (mm) was an average value at three locations at both ends and the center in the width direction of the container. When filling height B h is more than 28cm, it can be evaluated that satisfies the required filling of the medium-fluidity concrete.
Table 8 shows the obtained results.

表8に示すように、本発明のコンクリート用減水剤を添加した実施例8乃至実施例10のコンクリートは、加振フローの変化量が10±3cmとなり、また充填高さBは29cm以上の結果を示した。また粗骨材及び細骨材がコンクリート全体に均一分散されてコ
ンクリートの状態は良好であり、ブリーディング量も少ない結果となり、これらのコンクリートが中流動コンクリートとして必要な施工性および材料分離抵抗性を有するといえる結果を得た。また、凝結時間が短縮されたことにより、実構造体へ適用した際、型枠への側圧作用時間が短くなることも期待できるとする結果となった。
As shown in Table 8, Example 8 to Example 10 was added for concrete water-reducing agent of the present invention concrete, the amount of change in vibration flow 10 ± 3 cm, and the addition fill height B h is more than 29cm Results are shown. In addition, coarse and fine aggregates are uniformly dispersed throughout the concrete, resulting in a good condition of the concrete and a small amount of bleeding. These concretes have the workability and material separation resistance necessary for medium-fluidity concrete. I got the result. In addition, as a result of the shortening of the setting time, it was expected that the side pressure acting time on the formwork could be shortened when applied to an actual structure.

Claims (3)

(A)デュータンガム、及び(B)ポリアルキレンオキサイド鎖を有する水溶性ポリマーであって、該ポリマーの20℃における0.5質量%水溶液の曳糸長Lが5〜200mmである水溶性ポリマーを、(A)デュータンガムと(B)水溶性ポリマーの配合割合が質量比で0.1〜2.0:0.1〜10の割合にて含有する、水硬性組成物用増粘剤。 A water-soluble polymer having (A) dutan gum and (B) a polyalkylene oxide chain, wherein the string length L of a 0.5 mass% aqueous solution of the polymer at 20 ° C is 5 to 200 mm , (A) Thickener for hydraulic composition which the mixing ratio of a dutan gum and (B) water-soluble polymer contains in the ratio of 0.1-2.0: 0.1-10 by mass ratio . 前記(B)水溶性ポリマーが、ポリアルキレンオキサイドである請求項1に記載の水硬性組成物用増粘剤。 The thickener for hydraulic composition according to claim 1, wherein the water-soluble polymer (B) is a polyalkylene oxide. 請求項1又は請求項2に記載の水硬性組成物用増粘剤と(C)減水剤とを含有するコンクリート用減水剤。 A water reducing agent for concrete containing the thickener for hydraulic composition according to claim 1 or 2, and (C) a water reducing agent.
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