JP6294331B2 - 自己緊結性コンクリート用ヒドロキシエチルメチルセルロース含有モルタル - Google Patents
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Description
本発明は自己緊結性コンクリート配合物の使用に適したモルタルに関し、具体的には、ヒドロキシエチルメチルセルロースを含むこのようなモルタルに関する。
自己緊結性コンクリート(SCC)として知られている、また自己圧密性コンクリート(self−consolidating concrete)としても知られている特殊コンクリートは、比較的新しい特殊材料である。SCCの開発は、現在SCCとして知られているコンクリート配合物を発見した日本の研究者によるものとされている。SCC組成物は他のコンクリート配合物とは異なる。SCCは型内にコンクリートを分布させるために振動を必要とせずに、その自重だけで型内の障害の周囲を流動し、型の隅部へと流動することができる。SCCは空気を捕捉せずに流動する傾向があり、それによって材料を分布させて空気を除去するために打設時に構造物を振動させるという複雑化を招くことなく複雑な形状の耐久性のあるコンクリート構造物の打設が可能となる。
[式1]
ブリーディング(%)=100×[除去された水の合計質量(g)]/[(W)×(モルタル質量)]
(式中、モルタル質量は初めにカップ内に投入されたモルタルの質量(グラム単位)であり、Wはモルタル中の水の質量(グラム単位)をモルタルの質量(グラム単位)で割ることによって求められる初期のモルタル中の水の質量比である。本発明のモルタルはブリーディング値が3パーセント未満であることが望ましい。
セメントと、フライアッシュと、安定剤とを組み合わせることによってドライミックス1をまず調製することによって表1の成分を用いて実施例および比較例のためのモルタルを調製する。次いで、骨材1〜3を組み合わせることによってドライミックス2を調製する。それから、ToniMIX mixer(Toni Technikから入手可能)用のミキシングボウル内で水と高流動化剤とを組み合わせる。混合レベル1で混合しながらドライミックス1およびドライミックス2をミキシングボウルへ添加する。得られた成分をレベル1で30秒間、次いで、レベル2で30秒間混合する。可溶性添加剤を溶解するために混合物を90秒間放置し、次いで、レベル2で60秒間再混合する。得られた混合物はモルタルとしての機能を果たす。
例えば、欧州特許出願第EP1180526B1号および同第EP1589035A1号に記載される標準2段階圧力反応を用いてHEMCを調製する。次の論述が本実施例のHEMCに関するより具体的なガイダンスを提供する。
約800ミリリットル/グラム(mL/g)の固有粘度を有する小さく砕いたセルロースパルプをジャケット付き、攪拌反応器内へ装入する。反応器を排気して、窒素でパージし、次いで、再び排気して酸素を除去する。温度を25℃に調節する。第1段階において、セルロースの1モル当たり4.7モルのジメチルエーテル、および3.2モルの塩化メチルをセルロースパルプ上に吹き付ける。次にセルロースの1モル当たり1.19モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を迅速に添加する。得られた混合物を25℃において30分間攪拌し、次いで、セルロースの1モル当たり0.5モルの酸化エチレンを反応器へ添加する。30分にわたって温度を上昇させることによって反応器の内容物を80℃まで連続して加熱する。混合物を80℃において30分間反応させる。
第2段階においてセルロースの1モル当たり1.0モルの水酸化ナトリウムを使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様な方法で調製する。
小さく粉砕された木材セルロースパルプ(固有粘度約800mL/g)をジャケット付き攪拌反応器内へ装入する。反応器を排気して、窒素でパージして、次いで、再び排気して酸素を除去する。温度を45℃に調節する。第1段階において、セルロース1モル当たり5.8モルジメチルエーテルおよびセルロース1モル当たり2.7モルの塩化メチルをセルロースパルプ上に吹き付ける。次にセルロース1モル当たり2.3モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を18分にわたって連続的に添加する。得られた混合物を45℃において2分間攪拌し、次いで、セルロース1モル当たり0.48モルの酸化エチレンを反応器へ添加する。反応器の内容物を45分の期間にわたって70℃まで連続的に加熱する。セルロース1モル当たり1.9モル塩化メチルを添加することによって第2反応段階を開始する。塩化メチルを添加した直後に、31分にわたってセルロース1モル当たり1.2モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を均一に添加する。70℃の温度を10分間維持する。次に、反応器の内容物を15分間80℃まで加熱し、55分間この温度において反応させて反応を完了させる。得られた湿潤HEMCを、当該技術において既知であるいずれかの方法によって乾燥および粉砕する。
約1300mL/gの固有粘度を有する木材パルプを使用し、そして第1反応工程においてセルロースの1モル当たり0.48の代わりに0.32モルの酸化エチレンを使用することを除いて、実施例3に関するHEMC同様の方法で調製する。
約600mL/gの固有粘度を有する木材パルプの使用を除いて実施例3に関するHEMCと同様な方法で調製する。
約1300mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応工程においてセルロースの1モル当たり0.85モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロースの1モル当たり1.6モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様な方法で調製する。
約600mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1の反応段階においてセルロース1モル当たり5.5モルのジメチルエーテルおよびセルロース1モル当たり2.3モルの塩化メチル、セルロース1モル当たり2.2モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)、およびセルロースの1モル当たり0.28モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり2.3モルの塩化メチルおよびセルロース1モル当たり1.9モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1300mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロース1モル当たり4.5モルのジメチルエーテルおよびセルロース1モル当たり1.8モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)、およびセルロースの1モル当たり0.14モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり0.8モルの塩化メチルおよびセルロース1モル当たり0モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様な方法で調製する。
約1300mL/の固有粘度を有するセルロースパルプの使用し、第1反応段階においてセルロースの1モル当たり0.14モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり0.2モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1300mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロースの1モル当たり0.75モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり0.3モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1300mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1500mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロース1モル当たり5.6モルのジメチルエーテル、セルロース1モル当たり3.1モルの塩化メチル、セルロース1モル当たり2.4モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)、セルロース1モル当たり0.35モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロースの1モル当たり1.5モルの塩化メチルおよびセルロース1モル当たり0.8モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例3に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1500mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロース1モル当たり4.5モルのジメチルエーテル、セルロース1モル当たり0.13モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり1.5モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1800mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1500mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用することを除いて、実施例3に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1500mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロース1モル当たり0.13モルの酸化エチレンを使用し、そして第2段階においてセルロース1モル当たり0.7モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1800mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
約1300mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロース1モル当たり3.5モルのジメチルエーテル、セルロース1モル当たり2.5モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)、およびセルロース1モル当たり1.7モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり2.8モルの塩化メチルおよびセルロース1モル当たり3.0モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法
で調製する。
約1300mL/gの固有粘度を有するセルロースパルプを使用し、第1反応段階においてセルロース1モル当たり1.1モルの酸化エチレンを使用し、そして第2反応段階においてセルロース1モル当たり0.4モルの水酸化ナトリウム(50重量%水溶液)を使用することを除いて、実施例1に関するHEMCと同様の方法で調製する。
表2は、MS、DS、および粘度の異なる値とともに本発明のモルタルの特徴づけを提供する。スランプ、V型漏斗時間、およびブリーディング値については本明細書において先に説明されたように求める。DIN EN12350−7の方法に従って調製した直後に生モルタルの密度を求める。
Claims (4)
- セメント、1種または2種以上の鉱物添加剤、高流動化剤、骨材、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、および水を含むモルタルであって、前記ヒドロキシエチルメチルセルロースが、そのヒドロキシエチル分子置換およびメチル置換度の総和が1.95以上かつ2.30以下であることおよび2重量パーセント水溶液中のその粘度(ロトビスコ・レオメーターで2.55秒 −1 の一定剪断速度における20℃における)が30,000ミリパスカル*秒未満であることを特徴とし、ここで前記のヒドロキシエチル分子置換(MS)およびメチル置換度(DS)は、ヨウ化水素および赤燐で前記ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)を処理するツァイゼル方法によって決定される、モルタル。
- 前記ヒドロキシエチルメチルセルロースが、0.01超かつ0.5以下であるヒドロキシエチル分子置換、および1.65超かつ2.2未満であるメチル置換度を有することをさらに特徴とする、請求項1に記載のモルタル。
- 前記ヒドロキシエチルメチルセルロースが、セメントの合計重量に基づいて0.01重量パーセント以上かつ1.0重量パーセント以下の濃度で存在することをさらに特徴とする、請求項1または請求項2に記載のモルタル。
- コンクリートを形成するように粗骨材を含むことをさらに特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のモルタル。
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