JP6362531B2 - Hydraulic composition - Google Patents

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Description

本発明は、水硬性組成物、水硬性組成物用早強剤、及び水硬性組成物の硬化体の製造方法に関する。   The present invention relates to a hydraulic composition, an early strengthening agent for a hydraulic composition, and a method for producing a cured body of the hydraulic composition.

コンクリートは、セメント等の水硬性粉体と水と混練後、1日程度である程度の強度を発現することが要求される場合がある。例えば、コンクリート二次製品は、セメント、骨材、水、及び分散剤等の材料を混練し、様々な型枠に打設し、養生(硬化)工程を経て製品化される。型枠は同じものを何度も使用するので、初期材齢に高い強度を発現することは、生産性、即ち型枠の回転率の向上の観点から重要である。そのために、(1)セメントとして早強セメントを使用する、(2)混和剤として各種ポリカルボン酸系化合物を使用してセメント組成物中の水量を減少させる、(3)養生方法として蒸気養生を行う、などの対策が講じられている。   Concrete may be required to exhibit a certain degree of strength within about one day after being kneaded with hydraulic powder such as cement and water. For example, a concrete secondary product is kneaded with materials such as cement, aggregate, water, and a dispersant, placed in various molds, and commercialized through a curing (hardening) process. Since the same formwork is used many times, it is important to develop a high strength in the initial age from the viewpoint of improving the productivity, that is, the rotation rate of the formwork. Therefore, (1) Use early-strength cement as cement, (2) Use various polycarboxylic acid compounds as admixtures to reduce the amount of water in the cement composition, (3) Steam curing as a curing method Measures such as performing are taken.

今日では、より高い生産性の要求等から、養生工程の更なる短縮化が望まれる場合がある。例えば、コンクリート製品の製造において脱型するまでの時間を短縮化するために、水硬性粉体と水と混練後24時間以内に高い強度を発現することが望まれる。   Today, there is a case where further shortening of the curing process is desired due to a demand for higher productivity. For example, in order to shorten the time until demolding in the production of concrete products, it is desired to develop a high strength within 24 hours after mixing with the hydraulic powder and water.

また、蒸気養生等の加熱養生により養生時間の短縮化が図られているが、加熱養生に伴うエネルギーコストの削減、即ち加熱養生時間の短縮及び養生温度の低減の観点からも加熱養生を行わない方法が切望されている。   In addition, although the curing time is shortened by heat curing such as steam curing, heat curing is not performed from the viewpoint of reducing energy costs associated with heat curing, that is, shortening the heating curing time and reducing the curing temperature. The method is anxious.

特許文献1には、水硬結合剤、水、及び水硬結合剤に対して0.1〜5質量%の微粉二酸化チタンを、撹拌しながら、及びあらゆる所望の順序で混合する、水硬結合剤を含有する高い初期強度の製品の製造方法が開示されている。   In Patent Document 1, a hydraulic binder, water, and 0.1-5% by mass of finely divided titanium dioxide based on the hydraulic binder are mixed with stirring and in any desired order. A method for producing a high initial strength product containing an agent is disclosed.

特許文献2には、水硬性結合剤を含み、且つ高い初期強度を有する自己充填組成物の製造への熱分解法金属酸化物の使用であり、前記組成物は、少なくとも1つの水硬性結合剤およびさらなる構成要素としての水を含み、且つ熱分解法金属酸化物のBET比表面積[m/g]と、水硬性結合剤に対する熱分解法金属酸化物の質量割合との積が、水硬性結合剤100gに対して20〜200mである使用が開示されている。 Patent document 2 discloses the use of pyrogenic metal oxides for the production of self-filling compositions comprising a hydraulic binder and having a high initial strength, said composition comprising at least one hydraulic binder And water as a further component, and the product of the BET specific surface area [m 2 / g] of the pyrogenic metal oxide and the mass ratio of the pyrogenic metal oxide to the hydraulic binder is hydraulic The use of 20 to 200 m 2 per 100 g of binder is disclosed.

特許文献3には、耐熱性が良好で、耐火性能が要求されるコンクリート構造物の鉄筋等の建築物に適用可能なグラウト材組成物が開示されている。   Patent Document 3 discloses a grout material composition that can be applied to a building such as a rebar of a concrete structure that has good heat resistance and fire resistance.

特表2009−536142号公報Special table 2009-536142 特表2009−536140号公報Special table 2009-536140 特開2005−162551号公報JP 2005-162551 A

本発明は、調製後、水硬性組成物の硬化体を型枠から脱型するための指標となる8時間程度及び16時間程度の硬化体の強度が向上する水硬性組成物、そのような硬化体が得られる水硬性組成物の硬化体の製造方法及び水硬性組成物用早強剤を提供する。以下、8時間後の強度(8時間後の圧縮強度等を含む)を、8時間強度と、16時間後の強度(16時間後の圧縮強度等を含む)を、16時間強度と記述する。   The present invention relates to a hydraulic composition in which the strength of the cured body is improved for about 8 hours and 16 hours, which serves as an index for demolding the cured body of the hydraulic composition from the mold after preparation, and such curing. The manufacturing method of the hardening body of the hydraulic composition from which a body is obtained, and the early strengthening agent for hydraulic compositions are provided. Hereinafter, the strength after 8 hours (including compressive strength after 8 hours) is described as 8 hour strength and the strength after 16 hours (including compressive strength after 16 hours) is described as 16 hour strength.

本発明は、水硬性粉体と水と骨材と分散剤と無機微粒子を含む水硬性組成物であって、
無機微粒子が、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子であって、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子の一種以上であり、
無機微粒子の含有量が水硬性粉体100質量部に対して0.4質量部以上10質量部以下である、
水硬性組成物に関する。
The present invention is a hydraulic composition comprising hydraulic powder, water, aggregate, dispersant and inorganic fine particles,
The inorganic fine particles are inorganic fine particles of a compound selected from iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and yttrium oxide, and the specific surface area measured by the BET method is 20 m 2. 1 type or more of inorganic fine particles of / g or more,
The content of the inorganic fine particles is 0.4 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hydraulic powder.
It relates to a hydraulic composition.

また、本発明は、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子の一種以上を含む水硬性組成物用早強剤であって、無機微粒子が、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子である、水硬性組成物用早強剤に関する。 The present invention also relates to an early strengthening agent for a hydraulic composition comprising one or more inorganic fine particles of a compound selected from iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and yttrium oxide. In this regard, the present invention relates to an early strengthening agent for a hydraulic composition, wherein the inorganic fine particles are inorganic fine particles having a specific surface area measured by the BET method of 20 m 2 / g or more.

また、本発明は、次の工程1〜工程5を含む水硬性組成物の硬化体の製造方法に関する。
工程1:水と分散剤と無機微粒子とを混合して混合物を得る工程であって、無機微粒子が、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子であって、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子の一種以上である、工程。
工程2:工程1で得られた混合物と水硬性粉体と骨材とを混練して水硬性組成物を得る工程であって、前記混合物中の無機微粒子が水硬性粉体100質量部に対し0.4質量部以上10質量部以下となるように前記混合物を用いる工程。
工程3:工程2で得られた水硬性組成物を型枠に充填する工程。
工程4:工程3で得られた型枠に充填された水硬性組成物を、50℃以上に保持される時間が1時間以下の条件で蒸気養生し、硬化させる工程。
工程5:工程4で得られた硬化体を型枠から脱型する工程。
Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the hardening body of the hydraulic composition including the following process 1-process 5.
Step 1: Mixing water, a dispersant and inorganic fine particles to obtain a mixture, wherein the inorganic fine particles are iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and oxidation A process comprising inorganic fine particles of a compound selected from yttrium, which is one or more inorganic fine particles having a specific surface area measured by a BET method of 20 m 2 / g or more.
Step 2: A step of kneading the mixture obtained in Step 1, the hydraulic powder and the aggregate to obtain a hydraulic composition, wherein the inorganic fine particles in the mixture are contained in 100 parts by mass of the hydraulic powder. The process of using the said mixture so that it may become 0.4 to 10 mass parts.
Step 3: A step of filling the formwork with the hydraulic composition obtained in Step 2.
Step 4: A step of steam curing and curing the hydraulic composition filled in the mold obtained in Step 3 under the condition that the time for holding at 50 ° C. or higher is 1 hour or shorter.
Process 5: The process of demolding the hardening body obtained at the process 4 from a formwork.

本発明によれば、8時間強度および16時間強度を向上することができる水硬性組成物、水硬性組成物の硬化体の製造方法及び水硬性組成物用早強剤が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the hardening composition which can improve intensity | strength for 8 hours and 16 hours, the hardening body of a hydraulic composition, and the early strengthening agent for hydraulic compositions are provided.

本発明の効果を発現する機構は不明であるが、以下のように推定される。
本発明に用いられる無機微粒子は、セメントと水との混練時には、セメントに含まれる鉱物の1つであるCS(3CaO・SiO、エーライト)の水和を促進し、水和反応速度が高められ早期に強度を向上させると推定される。
Sの水和は、次の過程で進行するとされている。
(1)CSからSiに対してCaが多量に溶出。
(2)CSの表面から、Caが抜けて水が入り込んだSiリッチなゲル層(C−S−H I)を形成。
(3)CSの表面近傍で、Ca が過飽和となり表面にCa(OH)とC−S−H IIの結晶核が生成。
(4)C−S−H IIの成長によりSiの消費が促進されてC−S−H Iが溶解、溶解した面からさらにCa、Siが溶出。
本発明に係る無機微粒子は(3)の過程で、結晶核となる物を増やすことで、Ca(OH)とC−S−H IIの結晶成長を促進することで、早期に強度が発現するものと推定される。
The mechanism for producing the effect of the present invention is unknown, but is estimated as follows.
The inorganic fine particles used in the present invention promote hydration of C 3 S (3CaO.SiO 2 , alite), which is one of the minerals contained in the cement, when kneading the cement and water, and the hydration reaction rate It is estimated that the strength is increased and the strength is improved early.
Hydration of C 3 S is supposed to proceed in the following process.
(1) A large amount of Ca is eluted from C 3 S to Si.
(2) From the surface of C 3 S, a Si-rich gel layer (C—S—H I) in which Ca is released and water enters is formed.
(3) C 3 near the surface of S, Ca 2 + crystal nuclei generated on the surface becomes supersaturated Ca (OH) 2 and C-S-H II.
(4) The consumption of Si is promoted by the growth of C—S—H II, and C—S—H I is dissolved, and Ca and Si are further eluted from the dissolved surface.
In the process of (3), the inorganic fine particles according to the present invention increase the number of crystal nuclei, thereby promoting the crystal growth of Ca (OH) 2 and C—S—H II, so that the strength is developed at an early stage. Presumed to be.

<無機微粒子>
本発明に係る無機微粒子は、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる粒子である。無機微粒子は一種以上を用いることができる。
<Inorganic fine particles>
The inorganic fine particles according to the present invention are particles selected from iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and yttrium oxide. One or more inorganic fine particles can be used.

8時間強度の観点から、
窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化セリウム、ストロンチウムフェライト、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子が好ましく、
窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化セリウム、及びストロンチウムフェライトから選ばれる化合物の無機微粒子がより好ましく、
窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化鉄、及び酸化セリウムから選ばれる化合物の無機微粒子が更に好ましく、
窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び酸化セリウムから選ばれる化合物の無機微粒子がより更に好ましく、
窒化ケイ素、及び水酸化マグネシウムから選ばれる化合物の無機微粒子がより更に好ましく、
窒化ケイ素微粒子がより更に好ましい。
From the viewpoint of 8 hour strength,
Inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, iron oxide, cerium oxide, strontium ferrite, and yttrium oxide are preferable,
More preferred are inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, iron oxide, cerium oxide, and strontium ferrite,
More preferably, inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, iron oxide, and cerium oxide,
More preferably, inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, and cerium oxide,
More preferably inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride and magnesium hydroxide,
Silicon nitride fine particles are even more preferable.

16時間強度の観点から、
窒化ケイ素、酸化セリウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、酸化イットリウム、及び酸化鉄から選ばれる化合物の無機微粒子であり、
窒化ケイ素、酸化セリウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子が好ましく、
窒化ケイ素、酸化セリウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、から選ばれる化合物の無機微粒子がより好ましく、
窒化ケイ素、酸化セリウム、水酸化酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムから選ばれる化合物の無機微粒子が更に好ましく、
窒化ケイ素、酸化セリウム、及び水酸化酸化アルミニウムから選ばれる化合物の無機微粒子がより更に好ましく、
窒化ケイ素、及び酸化セリウムから選ばれる化合物の無機微粒子がより更に好ましく、
窒化ケイ素微粒子がより更に好ましい。
From the point of view of 16 hour strength,
Inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, cerium oxide, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, yttrium oxide, and iron oxide,
Inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, cerium oxide, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, and yttrium oxide are preferable,
More preferred are inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, cerium oxide, aluminum hydroxide oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite,
More preferably, inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, cerium oxide, aluminum hydroxide oxide, and magnesium hydroxide,
More preferably, inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride, cerium oxide, and aluminum hydroxide oxide,
More preferably, inorganic fine particles of a compound selected from silicon nitride and cerium oxide,
Silicon nitride fine particles are even more preferable.

本発明に係る無機微粒子のBET比表面積は、20m/g以上であり、8時間強度と16時間強度の観点から、25m/g以上が好ましく、27m/g以上がより好ましく、30m/g以上が更に好ましい。また、初期分散性と強度向上の観点から600m/g以下が好ましく、200m/g以下がより好ましく、150m/g以下が更に好ましく、100m/g以下がより更に好ましい。
本発明において、BET比表面積は、全自動比表面積測定装置「Macsorb HM−model 1201」(株式会社マウンテック製)を用いて以下の条件で測定したものをいう。
・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る。
また、混合ガス濃度は30.4%、流量は25ml/min.とする。
The BET specific surface area of the inorganic fine particles according to the present invention is 20 m 2 / g or more, and is preferably 25 m 2 / g or more, more preferably 27 m 2 / g or more, from the viewpoint of 8 hour strength and 16 hour strength, 30 m 2. / G or more is more preferable. Moreover, 600 m < 2 > / g or less is preferable from a viewpoint of initial dispersibility and intensity | strength improvement, 200 m < 2 > / g or less is more preferable, 150 m < 2 > / g or less is further more preferable, and 100 m < 2 > / g or less is still more preferable.
In the present invention, the BET specific surface area is measured under the following conditions using a fully automatic specific surface area measuring device “Macsorb HM-model 1201” (manufactured by Mountec Co., Ltd.).
Degassing: 100 ° C. × 30 minutes, cooling × 4 minutes Measurement gas: using helium as a carrier gas and nitrogen as a coolant and adsorbate.
Further, the mixed gas concentration was 30.4%, and the flow rate was 25 ml / min. And

8時間強度と16時間強度の観点から、本発明に係る無機微粒子の平均粒子径は、100nm以下が好ましく、90nm以下がより好ましく、70nm以下が更に好ましく、65nm以下がより更に好ましく、60nm以下がより更に好ましい。また、初期分散性と強度向上の観点から、本発明に係る無機微粒子の平均粒子径は3nm以上が好ましく、8nm以上がより好ましく、10nm以上が更に好ましく、15nm以上がより更に好ましい。
平均粒子径は、多孔質でない粒子を真球であると仮定し、BET比表面積よりその粒子の直径と定義されたものである。
すなわち、平均粒子径は、電子顕微鏡より粒子が多孔質でないことを確認し、真球であると仮定してBET比表面積より以下の式で算出されたものである。
式 D=6000/ρS
単位質量当たりの比表面積をS(m/g)、粒子の密度をρ(g/cm)、粒子の直径をD(nm)とする。
From the viewpoint of 8 hour strength and 16 hour strength, the average particle size of the inorganic fine particles according to the present invention is preferably 100 nm or less, more preferably 90 nm or less, still more preferably 70 nm or less, still more preferably 65 nm or less, and even more preferably 60 nm or less. Even more preferred. Further, from the viewpoint of improving initial dispersibility and strength, the average particle size of the inorganic fine particles according to the present invention is preferably 3 nm or more, more preferably 8 nm or more, further preferably 10 nm or more, and further preferably 15 nm or more.
The average particle diameter is defined as the diameter of the particle based on the BET specific surface area assuming that the non-porous particle is a true sphere.
That is, the average particle diameter is calculated from the BET specific surface area according to the following formula on the assumption that the particle is not a sphere by an electron microscope and assuming a true sphere.
Formula D = 6000 / ρS m
The specific surface area per unit mass is S m (m 2 / g), the particle density is ρ (g / cm 3 ), and the particle diameter is D (nm).

本発明に係る無機微粒子は、粉末や分散液の形態で用いることができる。例えば、酸化セリウムは、酸化セリウム粉末や酸化セリウム分散液として用いることができる。   The inorganic fine particles according to the present invention can be used in the form of powder or dispersion. For example, cerium oxide can be used as a cerium oxide powder or a cerium oxide dispersion.

<水硬性組成物>
本発明の水硬性組成物は、水硬性粉体と、水と、骨材と、分散剤と、所定量の前記無機微粒子とを含有する。
<Hydraulic composition>
The hydraulic composition of the present invention contains hydraulic powder, water, aggregate, a dispersant, and a predetermined amount of the inorganic fine particles.

本発明の水硬性組成物は、本発明に係る無機微粒子の含有量が、水硬性粉体100質量部に対して、0.4質量部以上10質量部以下である。この含有量は、8時間強度と16時間強度の観点から0.5質量部以上が好ましく、0.7質量部以上がより好ましく、0.9質量部以上が更に好ましく、1.0質量部以上がより更に好ましく、3質量部以上がより更に好ましく、4.5質量部以上がより更に好ましい。また、この含有量は、経済性の観点から10質量部以下が好ましく、7質量部以下がより好ましく、6質量部以下が更に好ましい。   In the hydraulic composition of the present invention, the content of the inorganic fine particles according to the present invention is 0.4 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hydraulic powder. This content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.7 parts by mass or more, still more preferably 0.9 parts by mass or more, and 1.0 parts by mass or more from the viewpoint of 8 hour strength and 16 hour strength. Is more preferable, 3 mass parts or more is further more preferable, and 4.5 mass parts or more is still more preferable. Moreover, this content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and still more preferably 6 parts by mass or less from the viewpoint of economy.

水硬性粉体は、セメントが挙げられる。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、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、エコセメント(例えばJISR5214等)が挙げられる。これらの中でも、得られる硬化体の8時間強度向上、16時間強度向上及び経済性の観点から、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントから選ばれるセメントが好ましく、普通ポルトランドセメントがより好ましい。   The hydraulic powder includes cement. Examples of the cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, low heat Portland cement, white Portland cement, and eco-cement (for example, JIS R5214). Among these, a cement selected from ordinary Portland cement and early-strength Portland cement is preferable, and ordinary Portland cement is more preferable from the viewpoints of improvement in strength for 8 hours, improvement in strength for 16 hours, and economic efficiency.

また、セメントには、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム等が含まれてよく、また、非水硬性の石灰石微粉末等が含まれていてよい。セメントと混合されたシリカヒュームセメントや高炉セメントを用いてもよい。   The cement may include blast furnace slag, fly ash, silica fume, and the like, and may include non-hydraulic limestone fine powder and the like. Silica fume cement or blast furnace cement mixed with cement may be used.

本発明の水硬性組成物は、流動性を向上させる観点から、分散剤を含有する。分散剤としては、リン酸エステル系重合体、ポリカルボン酸系共重合体、スルホン酸系共重合体、ナフタレン系重合体、メラミン系重合体、フェノール系重合体、リグニン系重合体等の分散剤が挙げられる。分散剤は他の成分を配合した混和剤であっても良い。   The hydraulic composition of the present invention contains a dispersant from the viewpoint of improving fluidity. Dispersants such as phosphate ester polymers, polycarboxylic acid copolymers, sulfonic acid copolymers, naphthalene polymers, melamine polymers, phenol polymers, lignin polymers, etc. Is mentioned. The dispersant may be an admixture containing other components.

本発明の水硬性組成物は、分散剤の含有量が、水硬性組成物の流動性の向上と硬化遅延を抑制する観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、水硬性粉体、好ましくはセメント100質量部に対して、0.005質量部以上、更に0.01質量部以上、更に0.05質量部以上、そして、2.5質量部以下、更に、2.0質量部以下、更に1.5質量部以下であることが好ましい。   The hydraulic composition of the present invention is a hydraulic powder in which the content of the dispersant is from the viewpoint of improving the fluidity of the hydraulic composition and suppressing the delay in curing, and improving the strength for 8 hours and 16 hours. Preferably, 0.005 parts by mass or more, further 0.01 parts by mass or more, 0.05 parts by mass or more, and 2.5 parts by mass or less, and further 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Hereinafter, it is further preferably 1.5 parts by mass or less.

分散剤としては、8時間強度の観点から、ナフタレン系重合体が好ましい。ナフタレン系重合体は、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物が好ましい。
ナフタレン系重合体を分散剤とする場合、本発明の水硬性組成物中のナフタレン系重合体の含有量は、流動性を向上させる観点及び強度低下を抑える観点から、水硬性粉体100質量部に対し、0.2質量部が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、そして、2.0質量部以下が好ましく、1.5質量部以下がより好ましい。
The dispersant is preferably a naphthalene polymer from the viewpoint of strength for 8 hours. The naphthalene polymer is preferably a naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate.
When a naphthalene polymer is used as a dispersant, the content of the naphthalene polymer in the hydraulic composition of the present invention is 100 parts by mass of hydraulic powder from the viewpoint of improving fluidity and suppressing strength reduction. On the other hand, 0.2 mass part is preferable, 0.5 mass part or more is more preferable, and 2.0 mass part or less is preferable, and 1.5 mass part or less is more preferable.

ナフタレン系重合体の重量平均分子量は、好ましくは1000以上、より好ましくは3000以上、更に好ましくは4000以上、より更に好ましくは5000、そして、好ましくは200000以下、より好ましくは100000以下、更に好ましくは80000以下、より更に好ましくは50000以下である。この重量平均分子量は、次に示すゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により測定されたものである。   The weight average molecular weight of the naphthalene polymer is preferably 1000 or more, more preferably 3000 or more, still more preferably 4000 or more, still more preferably 5000, and preferably 200000 or less, more preferably 100000 or less, still more preferably 80000. Hereinafter, it is more preferably 50000 or less. This weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC) shown below.

GPC条件
カラム:G4000SWXL+G200SWXL(東ソー株式会社製)
溶離液:30mM−CHCOONa/CHCN=6/4(pH=6.9)
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出:UV(280nm)
サンプルサイズ:2mg/mL,0.01mL
標準物質:ポリスチレンスルホン酸換算
GPC conditions Column: G4000SWXL + G200SWXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: 30 mM-CH 3 COONa / CH 3 CN = 6/4 (pH = 6.9)
Flow rate: 1.0 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detection: UV (280 nm)
Sample size: 2 mg / mL, 0.01 mL
Standard substance: Polystyrene sulfonic acid equivalent

ナフタレン系重合体は液状及び粉末状のものを用いることができる。また、ナフタレン系重合体は市販品を用いることができ、例えば、花王(株)製マイテイ150が挙げられる。   Naphthalene polymers can be used in liquid and powder form. Moreover, a commercial item can be used for a naphthalene type polymer, for example, Kao Co., Ltd. Mighty 150 is mentioned.

ナフタレン系重合体の製造方法は、例えば、ナフタレンスルホン酸とホルムアルデヒドとを縮合反応により縮合物を得る方法が挙げられる。前記縮合物の中和を行っても良い。また、中和で副生する水不溶解物を除去しても良い。例えば、ナフタレンスルホン酸を得るために、ナフタレン1モルに対して、硫酸1.2〜1.4モルを用い、150〜165℃で2〜5時間反応させてスルホン化物を得る。次いで、該スルホン化物1モルに対して、ホルムアルデヒドとして0.95〜0.99モルとなるようにホルマリンを85〜95℃で、3〜6時間かけて滴下し、滴下後95〜105℃で縮合反応を行う。要すれば縮合物に、水と中和剤を加え、80〜95℃で中和工程を行う。中和剤は、ナフタレンスルホン酸と未反応硫酸に対してそれぞれ1.0〜1.1モル倍添加することが好ましい。また中和により生じる水不溶解物を除去、好ましくは濾過により分離しても良い。これらの工程によって、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物水溶性塩の水溶液が得られる。この水溶液をナフタレン系分散剤としてそのまま使用することができる。更に必要に応じて該水溶液を乾燥、粉末化して粉末状のナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物水溶性塩を得ることができ、これを粉末状のナフタレン系分散剤として用いてもよい。乾燥、粉末化は、噴霧乾燥、ドラム乾燥、凍結乾燥等により行うことができる。上記方法により、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を得る事ができるが、その他の条件や方法にて目的物を得る事ができる。   Examples of the method for producing a naphthalene polymer include a method of obtaining a condensate by a condensation reaction of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde. You may neutralize the said condensate. Moreover, you may remove the water insoluble matter byproduced by neutralization. For example, in order to obtain naphthalenesulfonic acid, 1.2 to 1.4 mol of sulfuric acid is used with respect to 1 mol of naphthalene and reacted at 150 to 165 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a sulfonated product. Next, formalin is added dropwise at 85 to 95 ° C. over 3 to 6 hours to form 0.95 to 0.99 mol as formaldehyde with respect to 1 mol of the sulfonated product, and condensed at 95 to 105 ° C. after the addition. Perform the reaction. If necessary, water and a neutralizing agent are added to the condensate, and a neutralization step is performed at 80 to 95 ° C. The neutralizing agent is preferably added in an amount of 1.0 to 1.1 moles per each of naphthalenesulfonic acid and unreacted sulfuric acid. Further, water-insoluble matter generated by neutralization may be removed, preferably separated by filtration. By these steps, an aqueous solution of a naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate water-soluble salt is obtained. This aqueous solution can be used as it is as a naphthalene dispersant. Further, if necessary, the aqueous solution can be dried and pulverized to obtain a powdery naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate water-soluble salt, which may be used as a powdery naphthalene dispersant. Drying and powdering can be performed by spray drying, drum drying, freeze drying, or the like. Although the naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate can be obtained by the above method, the desired product can be obtained under other conditions and methods.

また、分散剤としては、16時間強度の観点から、ポリカルボン酸系重合体が好ましい。   The dispersant is preferably a polycarboxylic acid polymer from the viewpoint of strength for 16 hours.

ポリカルボン酸系共重合体としては、ポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸とのモノエステルと(メタ)アクリル酸等のカルボン酸との共重合体(特開平8−12397号公報に記載の化合物等)、ポリアルキレングリコールを有する不飽和アルコールと(メタ)アクリル酸等のカルボン酸との共重合体、ポリアルキレングリコールを有する不飽和アルコールとマレイン酸等のジカルボン酸との共重合体等を用いることができる。ここで、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸である。   As the polycarboxylic acid copolymer, a copolymer of a monoester of polyalkylene glycol and (meth) acrylic acid and a carboxylic acid such as (meth) acrylic acid (compound described in JP-A-8-12397) Etc.), a copolymer of an unsaturated alcohol having a polyalkylene glycol and a carboxylic acid such as (meth) acrylic acid, a copolymer of an unsaturated alcohol having a polyalkylene glycol and a dicarboxylic acid such as maleic acid, etc. be able to. Here, (meth) acrylic acid is acrylic acid and / or methacrylic acid.

ポリカルボン酸系共重合体は、下記一般式(A1)で表される単量体(A1)と下記一般式(A2)で表される単量体(A2)とを含む単量体を重合して得られる共重合体〔以下、共重合体(A)という〕が好ましい。   The polycarboxylic acid copolymer is a polymerization of a monomer including a monomer (A1) represented by the following general formula (A1) and a monomer (A2) represented by the following general formula (A2). The copolymer obtained in this manner [hereinafter referred to as copolymer (A)] is preferred.

Figure 0006362531
Figure 0006362531

〔式中、
、R:それぞれ独立に、水素原子又はメチル基
m1:0以上2以下の整数
AO:炭素数2又は3のアルキレンオキシ基
n1:AOの平均付加モル数であって、4以上300以下の数
X:水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基
を示す。〕
[Where,
R 1 and R 2 : each independently a hydrogen atom or a methyl group m1: an integer of 0 or more and 2 or less AO: an alkyleneoxy group having 2 or 3 carbon atoms n1: an average added mole number of AO, 4 or more and 300 or less X: A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]

Figure 0006362531
Figure 0006362531

〔式中、
、R、R:それぞれ独立に、水素原子、メチル基、又は(CHm2COOM
M1、M2:それぞれ独立に、対イオンを示し、水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン(1/2イオン)、有機アンモニウムイオン、又はアンモニウムイオン、
m2:0以上2以下の整数
を示す。〕
[Where,
R 3 , R 4 , R 5 : each independently a hydrogen atom, a methyl group, or (CH 2 ) m2 COOM 2
M1, M2: each independently represents a counter ion, hydrogen ion, alkali metal ion, alkaline earth metal ion (1/2 ion), organic ammonium ion, or ammonium ion,
m2: An integer of 0 or more and 2 or less. ]

共重合体(A)は、前記一般式(A1)で表される単量体(A1)と前記一般式(A2)で表される単量体(A2)とを含む単量体を重合して得られる共重合体である。   The copolymer (A) polymerizes a monomer containing the monomer (A1) represented by the general formula (A1) and the monomer (A2) represented by the general formula (A2). It is a copolymer obtained.

一般式(A1)中、R、Rは、それぞれ、水素原子又はメチル基である。Rは水素原子が好ましい。Rは8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、メチル基が好ましい。
m1は、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、0以上2以下の整数であり、0が好ましい。
AOは、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、炭素数2のアルキレンオキシ基及び炭素数3のアルキレンオキシ基から選ばれるアルキレンオキシ基であり、炭素数2のアルキレンオキシ基が好ましい。
nは、AOの平均付加モル数であり、4以上300以下の数である。nは、凝結遅延を抑制する観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、100以上が好ましく、105以上がより好ましく、110以上が更に好ましく、共重合の容易性の観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、200以下が好ましく、150以下がより好ましい。nは、水硬性組成物の粘性を低減する観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、4以上が好ましく、8以上がより好ましく、そして、50以下が好ましく、30以下がより好ましい。
Xは、水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基であり、水硬性組成物の流動保持性の観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、水素原子又はメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
In general formula (A1), R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or a methyl group. R 1 is preferably a hydrogen atom. R 2 is preferably a methyl group from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 16 hours.
m1 is an integer of 0 or more and 2 or less, and 0 is preferable from the viewpoint of improvement of 8 hour strength and 16 hour strength.
AO is an alkyleneoxy group selected from an alkyleneoxy group having 2 carbon atoms and an alkyleneoxy group having 3 carbon atoms, and is preferably an alkyleneoxy group having 2 carbon atoms, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours.
n is an average added mole number of AO, and is a number of 4 or more and 300 or less. n is preferably 100 or more, more preferably 105 or more, further preferably 110 or more, and 8 hours from the viewpoint of ease of copolymerization, from the viewpoint of suppressing the setting delay and improving the strength of 8 hours and 16 hours. From the viewpoint of improving strength and strength for 16 hours, 200 or less is preferable, and 150 or less is more preferable. n is preferably 4 or more, more preferably 8 or more, and preferably 50 or less, more preferably 30 or less, from the viewpoint of reducing the viscosity of the hydraulic composition and from the viewpoint of improving the 8-hour strength and 16-hour strength. .
X is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a hydrogen atom or a methyl group is preferable from the viewpoint of fluidity retention of the hydraulic composition and from the viewpoint of improvement of 8 hour strength and 16 hour strength, A methyl group is more preferred.

単量体(A1)としては、(1)メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピレングリコール、メトキシポリブチレングリコール、メトキシポリスチレングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレングリコールと、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸から選ばれるカルボン酸とのエステル化物、(2)アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸から選ばれるカルボン酸へのエチレンオキサイド(以下、EOと表記する場合もある)及び/又はプロピレンオキサイド(以下、POと表記する場合もある)付加物が挙げられる。単量体(A1)は8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、メトキシポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタリル酸とのエステル化物が好ましく、メトキシポリエチレングリコールとメタクリル酸とのエステル化物がより好ましい。   As the monomer (A1), (1) one-end alkyl-blocked polyalkylene glycol such as methoxypolyethylene glycol, methoxypolypropylene glycol, methoxypolybutylene glycol, methoxypolystyrene glycol, ethoxypolyethylenepolypropyleneglycol, acrylic acid, methacrylic acid, And (2) ethylene oxide (hereinafter sometimes referred to as EO) and / or propylene oxide to a carboxylic acid selected from acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid Additives (hereinafter also referred to as PO) may be mentioned. The monomer (A1) is preferably an esterified product of methoxypolyethylene glycol and acrylic acid or methacrylic acid, more preferably an esterified product of methoxypolyethylene glycol and methacrylic acid, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours.

一般式(A2)中、R、R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、又は(CHm2COOMである。R、Rは、それぞれ、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、水素原子が好ましい。Rは、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、メチル基が好ましい。M、Mは、それぞれ、対イオンを示し、水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン(1/2イオン)、アンモニウムイオン、有機アンモニウムイオンであり、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、ナトリウムイオンが好ましい。 In General Formula (A2), R 3 , R 4 , and R 5 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or (CH 2 ) m2 COOM 2 . R 3 and R 5 are each preferably a hydrogen atom from the viewpoint of improving the 8-hour intensity and the 16-hour intensity. R 4 is preferably a methyl group from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 16 hours. M 1 and M 2 each represent a counter ion, which is a hydrogen ion, an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion (1/2 ion), an ammonium ion, or an organic ammonium ion, and has an intensity of 8 hours and an intensity of 16 hours. From the viewpoint of improvement, sodium ion is preferred.

単量体(A2)としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸系単量体、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等のジカルボン酸系単量体、及びこれらの無水物もしくは塩、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアルキル(炭素数2以上8以下)アンモニウム塩が挙げられる。8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、及びこれらのアルカリ金属塩、並びに無水マレイン酸から選ばれる単量体であり、より好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、及びこれらのアルカリ金属塩から選ばれる単量体である。メタクリル酸及びメタクリル酸のアルカリ金属塩から選ばれる単量体が更に好ましい。   As the monomer (A2), monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid, dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, and their anhydrides or Examples of the salt include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and mono, di, and trialkyl (2 to 8 carbon atoms) ammonium salts in which a hydroxyl group may be substituted. From the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours, it is preferably a monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and alkali metal salts thereof, and maleic anhydride, more preferably acrylic acid, It is a monomer selected from methacrylic acid and alkali metal salts thereof. More preferred are monomers selected from methacrylic acid and alkali metal salts of methacrylic acid.

共重合体(A)は、単量体(A1)と単量体(A2)のモル比(A1)/(A2)は、水硬性組成物の流動保持性の観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、5/95以上が好ましく、8/92以上がより好ましく、そして、50/50以下が好ましく、40/60以下がより好ましく、38/62以下が更に好ましい。   The copolymer (A) has a molar ratio (A1) / (A2) of the monomer (A1) to the monomer (A2) of 8 hours strength and 16 hours from the viewpoint of fluidity retention of the hydraulic composition. From the viewpoint of improving strength, 5/95 or more is preferable, 8/92 or more is more preferable, 50/50 or less is preferable, 40/60 or less is more preferable, and 38/62 or less is still more preferable.

共重合体(A)の全構成単量体中、単量体(A1)と単量体(A2)の合計量は、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上が更に好ましく、100質量部以下が好ましく、実質100質量%がより更に好ましく、100質量%がより更に好ましい。   Of all the constituent monomers of the copolymer (A), the total amount of the monomer (A1) and the monomer (A2) is 90% by mass or more from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 16 hours. Preferably, 95 mass% or more is more preferable, 98 mass% or more is further preferable, 100 mass parts or less are preferable, substantially 100 mass% is further more preferable, and 100 mass% is still more preferable.

単量体(A1)と単量体(A2)の合計質量に対する単量体(A2)の質量の割合は、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、4質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、そして、25質量%以下が好まし、16質量%以下がより好ましい。   The ratio of the mass of the monomer (A2) to the total mass of the monomer (A1) and the monomer (A2) is preferably 4% by mass or more from the viewpoint of improving the 8-hour strength and the 16-hour strength. More preferably, it is more preferably 25% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less.

共重合体(A)の重量平均分子量は、水硬性組成物の流動保持性の観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、20000以上が好ましく、30000以上がより好ましく、40000以上が更に好ましく、そして、150000以下が好ましく、100000以下がより好ましい。なお、共重合体(A)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(ポリエチレングリコール換算)によるものであり、具体的な条件は下記の通りである。
*ゲルパーミエーションクロマトグラフィー条件
装置:GPC(HLC−8320GPC)東ソー株式会社製
カラム:G4000PWXL+G2500PWXL(東ソー株式会社製)
溶離液:0.2Mリン酸バッファー/CHCN=9/1
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出:RI
サンプルサイズ:0.2mg/mL
標準物質:ポリエチレングリコール換算(分子量87500、250000、145000、46000、24000の単分散ポリエチレングリコール)
The weight average molecular weight of the copolymer (A) is preferably 20000 or more, more preferably 30000 or more, and more preferably 40000 or more from the viewpoint of fluidity retention of the hydraulic composition and the improvement of 8 hour strength and 16 hour strength. Furthermore, 150,000 or less is preferable and 100,000 or less is more preferable. In addition, the weight average molecular weight of a copolymer (A) is based on the gel permeation chromatography method (polyethylene glycol conversion), and specific conditions are as follows.
* Gel permeation chromatography conditions Apparatus: GPC (HLC-8320GPC) manufactured by Tosoh Corporation Column: G4000PWXL + G2500PWXL (made by Tosoh Corporation)
Eluent: 0.2M phosphate buffer / CH 3 CN = 9/1
Flow rate: 1.0 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detection: RI
Sample size: 0.2 mg / mL
Standard substance: Polyethylene glycol equivalent (monodispersed polyethylene glycol with molecular weights 87500, 250,000, 145000, 46000, 24000)

共重合体(A)は、例えば反応容器に水を仕込み昇温し、その中で単量体(A1)と単量体(A2)とを連鎖移動剤等の存在下、所定のモル比(A1)/(A2)で反応させ、熟成後、中和することにより製造することができる。   For example, the copolymer (A) is charged with water in a reaction vessel and heated, and the monomer (A1) and the monomer (A2) are mixed in a predetermined molar ratio ( It can be produced by reacting with A1) / (A2) and neutralizing after aging.

ポリカルボン酸系重合体、更に共重合体(A)を分散剤とする場合、本発明の水硬性組成物中のポリカルボン酸系重合体、更に共重合体(A)の含有量は、水硬性組成物の流動性の向上と硬化遅延を抑制する観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、水硬性粉体、好ましくはセメント100質量部に対して、0.005質量部以上、更に0.01質量部以上、更に0.05質量部以上、そして、2.5質量部以下、更に、1.5質量部以下、更に1.0質量部以下であることが好ましい。   When the polycarboxylic acid polymer and the copolymer (A) are used as a dispersant, the content of the polycarboxylic acid polymer and the copolymer (A) in the hydraulic composition of the present invention is water. From the viewpoint of improving the fluidity of the hard composition and suppressing the curing delay and from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 16 hours, 0.005 parts by mass or more with respect to hydraulic powder, preferably 100 parts by mass of cement. Further, it is preferably 0.01 parts by mass or more, further 0.05 parts by mass or more, and 2.5 parts by mass or less, further 1.5 parts by mass or less, and further 1.0 parts by mass or less.

水硬性組成物は、得られる硬化体の8時間強度及び16時間強度を向上する観点から、水/セメント比〔スラリー中の水とセメントの質量比(水の質量/セメントの質量×100)、通常W/Cと略記される。〕が50%以下、更に45%以下、更に40%以下であることが好ましい。また、水硬性組成物の混練のしやすさ、打設時の型枠への充填性の向上等の作業性を向上する観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、20%以上、更に30%以上が好ましい。   From the viewpoint of improving the 8-hour strength and 16-hour strength of the obtained cured product, the hydraulic composition has a water / cement ratio [the mass ratio of water and cement in the slurry (the mass of water / the mass of cement × 100), Usually abbreviated as W / C. ] Is preferably 50% or less, more preferably 45% or less, and further preferably 40% or less. Further, from the viewpoint of improving workability such as ease of kneading of the hydraulic composition, improvement of filling property to the mold at the time of casting, and improvement of 8 hour strength and 16 hour strength, 20% or more Further, 30% or more is preferable.

本発明の水硬性組成物は、骨材を含有する。骨材として細骨材や粗骨材等が挙げられ、細骨材は山砂、陸砂、川砂、砕砂が好ましく、粗骨材は山砂利、陸砂利、川砂利、砕石が好ましい。用途によっては、軽量骨材を使用してもよい。なお、骨材の用語は、「コンクリート総覧」(1998年6月10日、技術書院発行)による。   The hydraulic composition of the present invention contains an aggregate. Examples of the aggregate include fine aggregate and coarse aggregate. The fine aggregate is preferably mountain sand, land sand, river sand and crushed sand, and the coarse aggregate is preferably mountain gravel, land gravel, river gravel and crushed stone. Depending on the application, lightweight aggregates may be used. The term “aggregate” is based on “Concrete Overview” (published on June 10, 1998, published by Technical Shoin).

骨材は、コンクリートやモルタルなどの調製に用いられる通常の範囲で用いることができる。水硬性組成物がコンクリートの場合、粗骨材の使用量は、水硬性組成物の強度の発現とセメント等の水硬性粉体の使用量を低減し、型枠等への充填性を向上する観点から、嵩容積50%以上が好ましく、55%以上がより好ましく、60%以上が更に好ましく、そして、100%以下が好ましく、90%以下がより好ましく、80%以下が更に好ましい。
また、水硬性組成物がコンクリートの場合、細骨材の使用量は、型枠等への充填性を向上する観点から、500kg/m以上が好ましく、600kg/m以上がより好ましく、700kg/m以上が更に好ましく、そして、1000kg/m以下が好ましく、900kg/m以下がより好ましい。
また、水硬性組成物がモルタルの場合、細骨材の使用量は、800kg/m以上が好ましく、900kg/m以上がより好ましく、1000kg/m以上が更に好ましく、そして、2000kg/m以下が好ましく、1800kg/m以下がより好ましく、1700kg/m以下が更に好ましい。
Aggregates can be used in the usual ranges used for the preparation of concrete, mortar and the like. When the hydraulic composition is concrete, the amount of coarse aggregate used reduces the expression of the strength of the hydraulic composition and the amount of hydraulic powder such as cement, and improves the filling properties of the formwork and the like. From the viewpoint, the bulk volume is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, further preferably 60% or more, more preferably 100% or less, more preferably 90% or less, and still more preferably 80% or less.
Further, when the hydraulic composition is concrete, the amount of fine aggregate used is preferably 500 kg / m 3 or more, more preferably 600 kg / m 3 or more, and 700 kg from the viewpoint of improving the filling property to the formwork or the like. / M 3 or more is more preferable, 1000 kg / m 3 or less is preferable, and 900 kg / m 3 or less is more preferable.
Also, if the hydraulic composition is mortar, the amount of fine aggregate is preferably from 800 kg / m 3 or more, more preferably 900 kg / m 3 or more, more preferably 1000 kg / m 3 or more, and, 2000 kg / m 3 or less is preferable, 1800 kg / m 3 or less is more preferable, and 1700 kg / m 3 or less is more preferable.

本発明の水硬性組成物は、更にその他の成分を含有することもできる。例えば、AE剤、遅延剤、起泡剤、増粘剤、発泡剤、防水剤、流動化剤、消泡剤等が挙げられる。   The hydraulic composition of the present invention can further contain other components. For example, AE agent, retarder, foaming agent, thickener, foaming agent, waterproofing agent, fluidizing agent, antifoaming agent and the like can be mentioned.

本発明の水硬性組成物は、コンクリート、モルタルであってよい。本発明の水硬性組成物は、セルフレベリング用、耐火物用、プラスター用、軽量又は質量コンクリート用、AE用、補修用、プレパックド用、トレーミー用、地盤改良用、グラウト用、寒中用等の何れの分野においても有用である。水硬性組成物調製後24時間までに強度を発現し、早期に型枠から脱型が可能になる観点から、コンクリート振動製品や遠心成形品等のコンクリート製品に用いることが好ましい。   The hydraulic composition of the present invention may be concrete or mortar. The hydraulic composition of the present invention can be used for self-leveling, for refractories, for plaster, for lightweight or mass concrete, for AE, for repair, for prepacked, for tramy, for ground improvement, for grout, for cold, etc. It is also useful in the field. From the viewpoint of developing strength by 24 hours after the preparation of the hydraulic composition and enabling early demolding from the mold, it is preferably used for concrete products such as concrete vibration products and centrifugal molded products.

<水硬性組成物用早強剤>
本発明の水硬性組成物用早強剤は、前記無機微粒子を含有する。前記無機微粒子の好ましい態様は、前記した本発明の水硬性組成物と同じである。
<Early strength agent for hydraulic composition>
The early strengthening agent for hydraulic composition of the present invention contains the inorganic fine particles. A preferred embodiment of the inorganic fine particles is the same as the hydraulic composition of the present invention described above.

本発明の水硬性組成物用早強剤は、前記無機微粒子を、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上、また、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下含有する。また、本発明の水硬性組成物用早強剤は、前記無機微粒子からなるものであってもよい。   The early strengthening agent for a hydraulic composition of the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of improving the strength of 8 hours and 16 hours of the inorganic fine particles. Is 5% by mass or more, preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less. Moreover, the early strengthening agent for hydraulic composition of the present invention may be composed of the inorganic fine particles.

本発明の水硬性組成物用早強剤は、セメント等の水硬性粉体と水とを混合する水硬性組成物の調製時に添加して用いることができる。本発明の水硬性組成物用早強剤は、水硬性粉体との混合性を向上する観点から、水硬性粉体と水とを混合する際に、予め水と混合することが好ましい。また、本発明の水硬性組成物用早強剤は、早強剤の添加等との作業性の観点から、予め水と混合して水溶液として用いることもできる。すなわち、水と本発明の水硬性組成物用早強剤とを含有する混合物を、水硬性粉体と混合することが好ましい。   The early strengthening agent for a hydraulic composition of the present invention can be added and used at the time of preparing a hydraulic composition in which hydraulic powder such as cement and water are mixed. The early strengthening agent for hydraulic composition of the present invention is preferably mixed with water in advance when mixing the hydraulic powder and water from the viewpoint of improving the mixing property with the hydraulic powder. Moreover, the early strengthening agent for hydraulic compositions of the present invention can be mixed with water in advance and used as an aqueous solution from the viewpoint of workability such as addition of the early strengthening agent. That is, it is preferable to mix the mixture containing water and the early strengthening agent for hydraulic composition of the present invention with the hydraulic powder.

また、本発明の水硬性組成物用早強剤は、得られる硬化体の8時間強度及び16時間強度向上の観点から、水硬性組成物の調製の際、水硬性粉体、好ましくはセメント100質量部に対して、該早強剤中の前記無機微粒子が、0.1質量部以上10.0質量部以下となるように添加されることが好ましい。当該添加量は、0.2質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.8質量部以上が更に好ましく、1質量部以上がより更に好ましく、2質量部以上がより更に好ましく、3質量部以上がより更に好ましく、3.5質量部以上がより更に好ましい。また、初期流動性低下を抑える観点から8.0質量部以下がより好ましく、5.0質量部以下がさらに好ましい。   In addition, the early strengthening agent for a hydraulic composition of the present invention is a hydraulic powder, preferably cement 100, at the time of preparing the hydraulic composition from the viewpoint of improving the strength of the obtained cured product for 8 hours and 16 hours. It is preferable that the inorganic fine particles in the early strengthening agent are added in an amount of 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to parts by mass. The added amount is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, still more preferably 0.8 parts by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more, and even more preferably 2 parts by mass or more. Preferably, 3 parts by mass or more is more preferable, and 3.5 parts by mass or more is more preferable. Moreover, 8.0 mass parts or less are more preferable from a viewpoint of suppressing an initial fluid fall, and 5.0 mass parts or less are still more preferable.

本発明の水硬性組成物用早強剤を用いて、室温(例えば10〜30℃)での気中養生で水硬性組成物の硬化体を得ることができる。本発明では、40℃以上の加熱下での養生、すなわち、いわゆる加熱養生を行わなくても24時間までの硬化体の強度を向上させることができる。   Using the early strengthening agent for a hydraulic composition of the present invention, a cured product of the hydraulic composition can be obtained by air curing at room temperature (for example, 10 to 30 ° C.). In this invention, the intensity | strength of the hardening body to 24 hours can be improved even if it does not perform the curing under the heating of 40 degreeC or more, ie, what is called heat curing.

本発明により、本発明の水硬性組成物用早強剤と、分散剤とを含有する水硬性組成物用添加剤組成物が提供される。
分散剤は、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、リン酸エステル系重合体、ポリカルボン酸系共重合体、スルホン酸系共重合体、ナフタレン系重合体、メラミン系重合体、フェノール系重合体及びリグニン系重合体から選ばれる一種以上の分散剤が好ましく、ナフタレン系重合体及びポリカルボン酸系共重合体から選ばれる一種以上の分散剤がより好ましい。
この水硬性組成物用添加剤組成物における水硬性組成物用早強剤の好ましい態様は、前記した本発明の水硬性組成物用早強剤と同じである。また、この水硬性組成物用添加剤組成物における分散剤の好ましい態様は、前記した本発明の水硬性組成物と同じである。
According to the present invention, there is provided an additive composition for hydraulic composition containing the early strengthening agent for hydraulic composition of the present invention and a dispersant.
The dispersant is a phosphate ester polymer, polycarboxylic acid copolymer, sulfonic acid copolymer, naphthalene polymer, melamine polymer, phenol from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours. One or more dispersants selected from a base polymer and a lignin polymer are preferable, and one or more dispersants selected from a naphthalene polymer and a polycarboxylic acid copolymer are more preferable.
The preferable aspect of the early strengthening agent for a hydraulic composition in this additive composition for a hydraulic composition is the same as the early strengthening agent for a hydraulic composition of the present invention described above. Moreover, the preferable aspect of the dispersing agent in this additive composition for hydraulic compositions is the same as the hydraulic composition of the above-mentioned this invention.

また、本発明により、前記無機微粒子と、分散剤とを含有する水硬性組成物用添加剤組成物であって、
分散剤は、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、リン酸エステル系重合体、ポリカルボン酸系共重合体、スルホン酸系共重合体、ナフタレン系重合体、メラミン系重合体、フェノール系重合体及びリグニン系重合体から選ばれる一種以上の分散剤が好ましく、更にナフタレン系重合体、ポリカルボン酸系共重合体がより好ましい、水硬性組成物用添加剤組成物が提供される。
この水硬性組成物用添加剤組成物における無機微粒子及び分散剤の好ましい態様は、それぞれ、前記した本発明の水硬性組成物と同じである。
Further, according to the present invention, there is provided an additive composition for a hydraulic composition containing the inorganic fine particles and a dispersant,
The dispersant is a phosphate ester polymer, polycarboxylic acid copolymer, sulfonic acid copolymer, naphthalene polymer, melamine polymer, phenol from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours. One or more dispersants selected from a base polymer and a lignin polymer are preferred, and an additive composition for a hydraulic composition, more preferably a naphthalene polymer and a polycarboxylic acid copolymer, is provided.
The preferable aspect of the inorganic fine particles and the dispersant in the additive composition for hydraulic composition is the same as that of the hydraulic composition of the present invention described above.

本発明の水硬性組成物用添加剤組成物は、前記無機微粒子を、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、また、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下含有する。
本発明の水硬性組成物用添加剤組成物は、分散剤を、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、また、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下含有する。
なお、本発明の水硬性組成物用添加剤組成物は、前記無機微粒子及び分散剤以外の成分として、水を含有することができる。また、本発明の硬性組成物用添加剤組成物は、更にその他の成分を含有することもできる。例えば、AE剤、遅延剤、起泡剤、増粘剤、発泡剤、防水剤、流動化剤、消泡剤等が挙げられる。
The additive composition for hydraulic composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, preferably from the viewpoint of improving the strength of 8 hours and 16 hours of the inorganic fine particles. Is contained in an amount of 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less.
In the additive composition for hydraulic composition of the present invention, the dispersant is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and preferably from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours. 90 mass% or less, More preferably, it contains 70 mass% or less.
In addition, the additive composition for hydraulic compositions of the present invention can contain water as a component other than the inorganic fine particles and the dispersant. Moreover, the additive composition for hard compositions of the present invention may further contain other components. For example, AE agent, retarder, foaming agent, thickener, foaming agent, waterproofing agent, fluidizing agent, antifoaming agent and the like can be mentioned.

分散剤は、水硬性組成物の流動性の向上と硬化遅延を抑制する観点と8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、水硬性粉体、好ましくはセメント100質量部に対して、0.005質量部以上、更に0.01質量部以上、更に0.05質量部以上、そして、2.5質量部以下、更に、2.0質量部以下、更に1.5質量部以下となるように添加されることが好ましい。   From the viewpoint of improving the fluidity of the hydraulic composition and suppressing the delay in curing, and the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours, the dispersant is 0% relative to hydraulic powder, preferably 100 parts by weight of cement. 0.005 parts by mass or more, 0.01 parts by mass or more, 0.05 parts by mass or more, 2.5 parts by mass or less, 2.0 parts by mass or less, and 1.5 parts by mass or less. It is preferable to be added to.

<硬化体の製造方法>
本発明の硬化体の製造方法は、本発明の水硬性組成物を型枠に充填し養生し硬化させる工程と、硬化した前記水硬性組成物を脱型する工程、とを有する。
より具体的には、次の工程1〜工程5を含む水硬性組成物の硬化体の製造方法が挙げられる。
工程1:水と分散剤と無機微粒子とを混合して混合物を得る工程であって、無機微粒子が、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、から選ばれる化合物の無機微粒子であって、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子の一種以上である、工程。
工程2:工程1で得られた混合物と水硬性粉体と骨材とを混練して水硬性組成物を得る工程であって、前記混合物中の無機微粒子が水硬性粉体100質量部に対し0.4質量部以上10質量部以下となるように前記混合物を用いる工程。
工程3:工程2で得られた水硬性組成物を型枠に充填する工程。
工程4:工程3で得られた型枠に充填された水硬性組成物を硬化させる工程。
工程5:工程4で得られた硬化体を型枠から脱型する工程。
<Method for producing cured body>
The manufacturing method of the hardening body of this invention has the process of filling the hydraulic composition of this invention in a mold, curing and hardening, and the process of demolding the hardened said hydraulic composition.
More specifically, the manufacturing method of the hardening body of the hydraulic composition containing the following process 1-process 5 is mentioned.
Step 1: Mixing water, a dispersant and inorganic fine particles to obtain a mixture, wherein the inorganic fine particles are iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, yttrium oxide A process comprising: inorganic fine particles of a compound selected from the group consisting of inorganic fine particles having a specific surface area measured by a BET method of 20 m 2 / g or more.
Step 2: A step of kneading the mixture obtained in Step 1, the hydraulic powder and the aggregate to obtain a hydraulic composition, wherein the inorganic fine particles in the mixture are contained in 100 parts by mass of the hydraulic powder. The process of using the said mixture so that it may become 0.4 to 10 mass parts.
Step 3: A step of filling the formwork with the hydraulic composition obtained in Step 2.
Process 4: The process of hardening the hydraulic composition with which the formwork obtained at the process 3 was filled.
Process 5: The process of demolding the hardening body obtained at the process 4 from a formwork.

本発明の硬化体の製造方法で用いる無機微粒子、分散剤、水硬性粉体、骨材は、それぞれ、本発明の水硬性組成物及び水硬性組成物用早強剤で挙げたものと同じであり、好ましい態様も同じである。また、水硬性組成物における含有量を配合量に置き換えて適用することができる。   The inorganic fine particles, the dispersant, the hydraulic powder, and the aggregate used in the method for producing a cured product of the present invention are the same as those mentioned in the hydraulic composition and the early strengthening agent for the hydraulic composition of the present invention, respectively. There are also preferred embodiments. Moreover, it can replace and apply the content in a hydraulic composition to a compounding quantity.

工程1では、水と分散剤と前記無機微粒子で表される化合物を混合する。その混合割合は、最終的に得られる水硬性組成物の組成に応じて調整する。   In step 1, water, a dispersant, and a compound represented by the inorganic fine particles are mixed. The mixing ratio is adjusted according to the composition of the hydraulic composition finally obtained.

工程2では、工程1で得られた混合物と水硬性粉体と骨材とを混練して水硬性組成物を得る。前記混合物は、該混合物中の前記無機微粒子が、水硬性粉体、好ましくはセメント100質量部に対して、0.4質量部以上10質量部以下となるように用いられる。この量は、8時間強度及び16時間強度向上の観点から、0.5質量部以上が好ましく、0.7質量部以上がより好ましく、0.9質量部以上が更に好ましく、1質量部以上がより更に好ましく、3質量部以上がより更に好ましく、4.5質量部以上がより更に好ましい。また、8質量部以下がより好ましく、6質量部以下が更に好ましく、5質量部以下がより更に好ましい。   In step 2, the mixture obtained in step 1, the hydraulic powder and the aggregate are kneaded to obtain a hydraulic composition. The mixture is used so that the inorganic fine particles in the mixture are 0.4 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of hydraulic powder, preferably cement. This amount is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.7 parts by mass or more, further preferably 0.9 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours. Even more preferred is 3 parts by weight or more, still more preferred is 4.5 parts by weight or more. Moreover, 8 mass parts or less are more preferable, 6 mass parts or less are still more preferable, and 5 mass parts or less are still more preferable.

工程1で得られた混合物と水硬性粉体と骨材との混合は、モルタルミキサー、強制二軸ミキサー等のミキサーを用いて行うことができる。また、8時間強度及び16時間強度の向上の観点から、好ましくは1分間以上、より好ましくは2分間以上、そして、好ましくは5分間以下、より好ましくは3分間以下、混合する。   Mixing of the mixture obtained in step 1, the hydraulic powder, and the aggregate can be performed using a mixer such as a mortar mixer or a forced biaxial mixer. Further, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 16 hours, the mixing is preferably performed for 1 minute or more, more preferably 2 minutes or more, and preferably 5 minutes or less, more preferably 3 minutes or less.

工程3では、工程2で得られた水硬性組成物を型枠に充填する。型枠として、建築物の型枠、コンクリート製品用の型枠等が挙げられる。型枠への充填方法として、ミキサーから直接投入する方法、水硬性組成物をポンプで圧送して型枠に導入する方法等が挙げられる。   In step 3, the hydraulic composition obtained in step 2 is filled into a mold. As a formwork, a formwork for a building, a formwork for a concrete product, and the like can be given. Examples of the method of filling the mold include a method of directly feeding from a mixer, a method of pumping the hydraulic composition with a pump and introducing it into the mold.

工程4では、工程3で得られた型枠に充填された水硬性組成物を硬化させる。工程4は、工程3で得られた型枠に充填された水硬性組成物を、50℃以上に保持される時間が1時間以下の条件で硬化させる工程であることが好ましい。本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法では、水硬性組成物の養生の際、硬化を促進するために蒸気加熱等の追加的なエネルギーを必要とせず、加熱養生をしないでコンクリート製品等の水硬性組成物の硬化体を製造することも可能となる。工程4では、例えば、養生条件として水硬性組成物が養生温度50℃以上に保持される時間を1時間以下、好ましくは0.5時間以下、より好ましくは0時間以上とする。また、0時間であってもよい。工程4では、蒸気養生をせずに、水硬性組成物を硬化させることができる。蒸気養生をしないでコンクリート製品を製造する場合の水硬性組成物の調製でセメントに水を接触させてから脱型するまでの時間は、脱型に必要な強度を得る観点と製造サイクルを向上する観点から、4時間以上48時間以下が好ましい。この場合、温度は0℃以上、更に10℃以上が好ましく、そして、40℃以下、更に30℃以下が好ましい。この温度範囲での加熱及び/又は冷却は適宜行うことができる。
なお、型枠に充填された水硬性組成物を50℃以上に保持して養生を行う場合、オートクレーブ養生、蒸気等の加熱養生を行うことができる。
In step 4, the hydraulic composition filled in the mold obtained in step 3 is cured. Step 4 is preferably a step in which the hydraulic composition filled in the mold obtained in Step 3 is cured under the condition that the time for holding at 50 ° C. or higher is 1 hour or shorter. In the method for producing a cured body of the hydraulic composition of the present invention, when curing the hydraulic composition, no additional energy such as steam heating is required to accelerate curing, and the concrete product is not cured by heating. It is also possible to produce a cured body of a hydraulic composition such as. In step 4, for example, the time during which the hydraulic composition is maintained at a curing temperature of 50 ° C. or higher as curing conditions is 1 hour or less, preferably 0.5 hours or less, more preferably 0 hours or more. Also, it may be 0 hours. In step 4, the hydraulic composition can be cured without steam curing. The time from contact of water with cement in the preparation of a hydraulic composition when producing concrete products without steam curing until the time of demolding improves the viewpoint of obtaining the strength necessary for demolding and the production cycle. From a viewpoint, 4 hours or more and 48 hours or less are preferable. In this case, the temperature is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower. Heating and / or cooling in this temperature range can be appropriately performed.
When the hydraulic composition filled in the mold is cured at a temperature of 50 ° C. or higher, autoclaving and heat curing such as steam can be performed.

工程5では、工程4で得られた硬化体を型枠から脱型する。工程4と工程5は一連の温度制御のもとに連続して行うことができる。硬化体の脱型は、公知の方法に準ずることができる。   In step 5, the cured body obtained in step 4 is removed from the mold. Steps 4 and 5 can be performed continuously under a series of temperature controls. Demolding of the cured body can be performed according to a known method.

本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、加熱養生を行わなくても24時間までの硬化体強度を向上させることができるので、コンクリート製品の製造に好適に用いることができる。コンクリート製品の製造等、本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法では、本発明の水硬性組成物用添加剤を添加した水硬性組成物を型枠に充填して養生して硬化させる工程と、硬化した水硬性組成物を型枠から脱型する工程を有することができる。本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、水硬性組成物の硬化が促進されるため、水硬性組成物の調製から脱型するまでの時間を短縮することが可能である。本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、セメント等の水硬性組成物に水を接触させて前記水硬性組成物を調製する工程2を有する。本発明では、水硬性組成物の調製を開始してから脱型するまでの時間、すなわち、セメントに水を接触させてから脱型を開始するまでの時間は、脱型に必要な強度を得る観点と製造サイクルを向上する観点とから、4時間以上、更に6時間以上が好ましく、そして、48時間以下、更に30時間以下が好ましい。   The method for producing a cured body of the hydraulic composition of the present invention can improve the strength of the cured body up to 24 hours without performing heat curing, and therefore can be suitably used for the production of concrete products. In the method for producing a cured product of the hydraulic composition of the present invention, such as the production of a concrete product, the hydraulic composition to which the additive for the hydraulic composition of the present invention is added is filled in a mold and cured and cured. And a step of removing the cured hydraulic composition from the mold. In the method for producing a cured body of the hydraulic composition of the present invention, since the curing of the hydraulic composition is accelerated, the time from preparation of the hydraulic composition to demolding can be shortened. The manufacturing method of the hardening body of the hydraulic composition of this invention has the process 2 which prepares the said hydraulic composition by making water contact a hydraulic composition, such as cement. In the present invention, the time from the start of the preparation of the hydraulic composition to the demolding, that is, the time from the contact of water with the cement to the start of demolding, obtains the strength necessary for demolding. From a viewpoint and a viewpoint which improves a manufacturing cycle, 4 hours or more, 6 hours or more are preferable, and 48 hours or less, and also 30 hours or less are preferable.

本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、加熱養生を行なわなくてもコンクリート製品等の水硬性組成物の硬化体の生産性を向上できることから、環境に対する負荷軽減の点でも優れたものである。コンクリート製品である型枠を用いる水硬性組成物の硬化体としては、土木用製品では、護岸用の各種ブロック製品、ボックスカルバート製品、トンネル工事等に使用されるセグメント製品、橋脚の桁製品等が挙げられ、建築用製品では、カーテンウォール製品、柱、梁、床板に使用される建築部材製品等が挙げられる。   The method for producing a cured body of the hydraulic composition of the present invention can improve the productivity of a cured body of a hydraulic composition such as a concrete product without performing heat curing, and thus is excellent in terms of reducing the burden on the environment. Is. As a hardened body of a hydraulic composition using a formwork that is a concrete product, as a civil engineering product, there are various block products for revetment, box culvert products, segment products used for tunnel construction, pier girder products, etc. Examples of building products include curtain wall products, pillars, beams, building member products used for floor boards, and the like.

モルタル配合を表1に、また、評価結果を表2〜4に示した。また、無機微粒子、分散剤は、以下のものである。   The mortar formulation is shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Tables 2-4. The inorganic fine particles and the dispersant are as follows.

〔無機微粒子:本発明品〕
・窒化ケイ素:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・酸化鉄:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・水酸化マグネシウム:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・ストロンチウムフェライト:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・酸化セリウム粉末:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・酸化セリウム分散液:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・水酸化酸化アルミニウム:和光純薬工業株式会社製
・酸化イットリウム:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
[Inorganic fine particles: product of the present invention]
・ Silicon nitride: Sigma Aldrich Japan GK ・ Iron oxide: Sigma Aldrich Japan GK ・ Magnesium hydroxide: Sigma Aldrich Japan GK ・ Strontium ferrite: Sigma Aldrich Japan GK ・ Cerium oxide powder: Sigma Aldrich Japan GK Company-made cerium oxide dispersion: Sigma Aldrich Japan G.K. Aluminum hydroxide: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Yttrium oxide: Sigma Aldrich Japan G.K.

〔無機微粒子:比較品〕
・四酸化二鉄銅:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・酸化亜鉛:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・酸化ジルコニウム分散液:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製
・水酸化マグネシウム:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製、BET比表面積8.00m/g
・ニッケル−亜鉛−鉄−酸化物:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製、“Nickelzinc iron oxide”(NiZnFe4O4
・酸化鉄:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製、BET比表面積3.72m/g
・窒化ケイ素:シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製、BET比表面積10.74m/g
[Inorganic fine particles: Comparative product]
・ Copper tetroxide: Sigma Aldrich Japan GK ・ Zinc oxide: Sigma Aldrich Japan GK ・ Zirconium oxide dispersion: Sigma Aldrich Japan GK ・ Magnesium hydroxide: Sigma Aldrich Japan GK, BET specific surface area 8.00 m 2 / g
Nickel-zinc-iron-oxide: Sigma Aldrich Japan GK, “Nickelzinc iron oxide” (NiZnFe 4 O 4 )
Iron oxide: Sigma Aldrich Japan GK, BET specific surface area 3.72 m 2 / g
・ Silicon nitride: Sigma Aldrich Japan GK, BET specific surface area 10.74 m 2 / g

〔分散剤〕
・ポリカルボン酸系分散剤:以下の方法で製造した共重合体を使用した。表2〜4ではPCEと表記した。
(共重合体の製造方法)
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水114gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。60質量%のω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数120:エステル純度100%)水溶液300g、メタクリル酸(試薬:和光純薬工業(株))11.5g、及びメルカプトプロピオン酸0.98gを混合溶解した溶液と、過硫酸アンモニウム1.9gを水45gに溶解した溶液の2者を、それぞれ1.5時間かけて上記反応容器中に滴下した。その後、1時間熟成し、さらに過硫酸アンモニウム0.8gを水15gに溶解した溶液を30分かけて滴下し、引き続き1.5時間熟成した。この一連の間の反応系の温度は80℃に保たれた。熟成終了後に40℃以下に冷却した後、48質量%水酸化ナトリウム溶液9.6gで中和し、重量平均分子量53000の共重合体を得た。
[Dispersant]
Polycarboxylic acid dispersant: A copolymer produced by the following method was used. In Tables 2-4, it described as PCE.
(Method for producing copolymer)
Into a glass reaction vessel (four-necked flask) equipped with a stirrer, 114 g of water was charged, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 60% by mass of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (average addition mole number of ethylene oxide 120: ester purity 100%) aqueous solution 300 g, methacrylic acid (reagent: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 11.5 g, and mercaptopropionic acid 0 Two solutions, a solution in which .98 g was mixed and dissolved, and a solution in which 1.9 g of ammonium persulfate was dissolved in 45 g of water were dropped into the reaction vessel over 1.5 hours. Thereafter, aging was performed for 1 hour, and a solution obtained by dissolving 0.8 g of ammonium persulfate in 15 g of water was added dropwise over 30 minutes, followed by aging for 1.5 hours. The temperature of the reaction system during this series was kept at 80 ° C. After completion of the aging, the mixture was cooled to 40 ° C. or lower and then neutralized with 9.6 g of a 48 mass% sodium hydroxide solution to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 53,000.

ナフタレン系重合体:ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(重量平均分子量20,000、花王株式会社製、マイテイ150)を使用した。表4ではNSFと表記した。重量平均分子量は、前記条件のGPCにて測定を行なった。   Naphthalene polymer: Naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate (weight average molecular weight 20,000, manufactured by Kao Corporation, Mighty 150) was used. In Table 4, it was described as NSF. The weight average molecular weight was measured by GPC under the above conditions.

<無機微粒子のBET比表面積の測定方法>
全自動比表面積測定装置「Macsorb HM−model 1201」(株式会社マウンテック製)を使用して、前記の条件で無機微粒子のBET比表面積を測定した。なお、電子顕微鏡により無機微粒子は多孔質でないことを確認した。また、BET比表面積から前記の方法で算出された無機微粒子の平均粒子径を表中に示した。
<Method for measuring BET specific surface area of inorganic fine particles>
Using a fully automatic specific surface area measuring device “Macsorb HM-model 1201” (manufactured by Mountec Co., Ltd.), the BET specific surface area of the inorganic fine particles was measured under the above conditions. In addition, it was confirmed by an electron microscope that the inorganic fine particles were not porous. The average particle diameter of the inorganic fine particles calculated by the above method from the BET specific surface area is shown in the table.

<モルタルの調製及び評価>
(1)モルタル調製工程
セメント分散剤と早強剤を表2〜4のように用い、これらを水とを混合した練り水(W)を調製した。練り水中のセメント分散剤と早強剤の量は微量であるため、セメント分散剤と早強剤と水の合計を表1の練り水(W)の量にした。
ポリカルボン酸系分散剤はセメント100質量部に対して、有効分として、0.14質量部添加した。また、ナフタレン系分散剤はセメント100質量部に対して、有効分として、0.56質量部添加した。
なお、表2〜4では、無機微粒子を早強剤とした。
<Preparation and evaluation of mortar>
(1) Mortar preparation process The kneading water (W) which mixed the cement dispersant and the early strengthening agent as shown in Tables 2-4 and mixed these with water was prepared. Since the amounts of the cement dispersant and the early strengthening agent in the kneading water are very small, the total amount of the cement dispersing agent, the early strengthening agent and the water was set to the amount of the kneading water (W) in Table 1.
The polycarboxylic acid-based dispersant was added in an amount of 0.14 parts by mass as an effective component with respect to 100 parts by mass of cement. Further, 0.56 parts by mass of naphthalene-based dispersant was added as an effective component with respect to 100 parts by mass of cement.
In Tables 2 to 4, inorganic fine particles were used as early strengthening agents.

表1に示す配合条件で、モルタルミキサー((株)ダルトン製 万能混合撹拌機 型式:5DM-03-γ)を用いて、セメント(C)、細骨材(S)を投入し空練りを10秒行い、セメント分散剤と早強剤を含む練り水(W)を加えた。この際、空気連行量が2%以下になるよう消泡剤を添加した。そして、モルタルミキサーの低速回転(63rpm)にて60秒間、更に高速回転(128rpm)にて120秒間本混練りしてモルタルを調製した。   Under the blending conditions shown in Table 1, cement (C) and fine aggregate (S) were added using a mortar mixer (universal mixing stirrer model: 5DM-03-γ) manufactured by Dalton Co. The kneading water (W) containing the cement dispersant and the early strengthening agent was added. At this time, an antifoaming agent was added so that the air entrainment amount was 2% or less. Then, mortar was prepared by main kneading for 60 seconds at a low speed rotation (63 rpm) of the mortar mixer and 120 seconds at a high speed rotation (128 rpm).

Figure 0006362531
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水とセメントの質量比(W/C)は0.375(セメント100質量部に対して37.5質量部)である。細骨材はセメント100質量部に対して175質量部である。また、用いた成分は以下のものである。
・W:練り水(セメント分散剤と早強剤とを含む水道水)
・C:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント株式会社製)、密度3.16g/cm
・S:細骨材、城陽産、山砂、FM=2.67、密度2.56g/cm
The mass ratio (W / C) of water and cement is 0.375 (37.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement). The fine aggregate is 175 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. The components used are as follows.
・ W: Kneaded water (tap water containing cement dispersant and early strengthening agent)
C: Normal Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.), density 3.16 g / cm 3
S: Fine aggregate, from Joyo, mountain sand, FM = 2.67, density 2.56 g / cm 3

(2)型枠充填、養生工程
JIS A 1132に基づき、円柱型プラモールド(底面の直径:5cm、高さ10cm)の型枠の複数に、それぞれ二層詰め方式によりモルタルを充填し、20℃の室内にて気中(20℃)養生を行い硬化させた。モルタル調製から8時間後に硬化した供試体の3個を型枠から脱型し供試体を得た。その3個の供試体を8時間後の圧縮強度の測定に用いた。また、モルタル調製から16時間後に硬化した供試体の3個を型枠から脱型し供試体を得た。その3個の供試体を16時間後の圧縮強度の測定に用いた。
(2) Formwork filling and curing process Based on JIS A 1132, mortar is filled in a plurality of molds of cylindrical plastic molds (bottom diameter: 5 cm, height 10 cm) by a two-layer filling method, and 20 ° C. Curing was performed in the air (20 ° C.) and cured. Three specimens cured after 8 hours from the preparation of the mortar were removed from the mold to obtain specimens. The three specimens were used for measurement of compressive strength after 8 hours. Further, three specimens cured after 16 hours from the preparation of the mortar were removed from the mold to obtain specimens. The three specimens were used for measurement of compressive strength after 16 hours.

(3)硬化強度の評価
供試体の8時間強度及び16時間強度をJIS A1108に基づいて測定し、供試体3個の平均値を求めた。結果を表2〜4に示した。
(3) Evaluation of Curing Strength The 8-hour strength and 16-hour strength of the specimens were measured based on JIS A1108, and the average value of three specimens was obtained. The results are shown in Tables 2-4.

表2〜4中、「添加量」は、セメント100質量部に対する無機微粒子の純分換算の質量部である。
また、表2〜4中、「強度向上率」は、セメントに早強剤を添加しない比較例の強度を基準(100%)とした比率である。
In Tables 2 to 4, “addition amount” is a mass part in terms of pure content of inorganic fine particles with respect to 100 parts by mass of cement.
Moreover, in Tables 2-4, "strength improvement rate" is a ratio on the basis of the intensity | strength of the comparative example which does not add an early strengthening agent to cement (100%).

Figure 0006362531
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Claims (5)

水硬性粉体と水と骨材と分散剤と無機微粒子を含む水硬性組成物であって、
無機微粒子が、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子であって、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子の一種以上であり、
無機微粒子の含有量が水硬性粉体100質量部に対して0.4質量部以上10質量部以下である、
水硬性組成物。
A hydraulic composition comprising hydraulic powder, water, aggregate, dispersant and inorganic fine particles,
The inorganic fine particles are inorganic fine particles of a compound selected from iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and yttrium oxide, and the specific surface area measured by the BET method is 20 m 2. 1 type or more of inorganic fine particles of / g or more,
The content of the inorganic fine particles is 0.4 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hydraulic powder.
Hydraulic composition.
酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子の一種以上を含む水硬性組成物用早強剤であって、無機微粒子が、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子である、水硬性組成物用早強剤。 An early strengthening agent for a hydraulic composition comprising one or more inorganic fine particles of a compound selected from iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and yttrium oxide, the inorganic fine particles Is an early strengthening agent for a hydraulic composition, which is inorganic fine particles having a specific surface area of 20 m 2 / g or more measured by the BET method. 次の工程1〜工程5を含む水硬性組成物の硬化体の製造方法。
工程1:水と分散剤と無機微粒子とを混合して混合物を得る工程であって、無機微粒子が、酸化鉄、水酸化マグネシウム、ストロンチウムフェライト、窒化ケイ素、水酸化酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化イットリウムから選ばれる化合物の無機微粒子であって、BET法により測定された比表面積が20m/g以上の無機微粒子の一種以上である、工程。
工程2:工程1で得られた混合物と水硬性粉体と骨材とを混練して水硬性組成物を得る工程であって、前記混合物中の無機微粒子が水硬性粉体100質量部に対し0.4質量部以上10質量部以下となるように前記混合物を用いる工程。
工程3:工程2で得られた水硬性組成物を型枠に充填する工程。
工程4:工程3で得られた型枠に充填された水硬性組成物を硬化させる工程。
工程5:工程4で得られた硬化体を型枠から脱型する工程。
The manufacturing method of the hardening body of the hydraulic composition containing the following process 1-process 5.
Step 1: Mixing water, a dispersant and inorganic fine particles to obtain a mixture, wherein the inorganic fine particles are iron oxide, magnesium hydroxide, strontium ferrite, silicon nitride, aluminum hydroxide oxide, cerium oxide, and oxidation A process comprising inorganic fine particles of a compound selected from yttrium, which is one or more inorganic fine particles having a specific surface area measured by a BET method of 20 m 2 / g or more.
Step 2: A step of kneading the mixture obtained in Step 1, the hydraulic powder and the aggregate to obtain a hydraulic composition, wherein the inorganic fine particles in the mixture are contained in 100 parts by mass of the hydraulic powder. The process of using the said mixture so that it may become 0.4 to 10 mass parts.
Step 3: A step of filling the formwork with the hydraulic composition obtained in Step 2.
Process 4: The process of hardening the hydraulic composition with which the formwork obtained at the process 3 was filled.
Process 5: The process of demolding the hardening body obtained at the process 4 from a formwork.
工程4が、工程3で得られた型枠に充填された水硬性組成物を、50℃以上に保持される時間が1時間以下の条件で蒸気養生し、硬化させる工程である、請求項3に記載の硬化体の製造方法。   The step 4 is a step of curing and curing the hydraulic composition filled in the mold obtained in the step 3 under a condition that the time for maintaining the hydraulic composition at 50 ° C or higher is 1 hour or shorter. The manufacturing method of the hardening body as described in any one of. 工程4で、蒸気養生を実施せずに水硬性組成物を硬化させる、請求項3又は4に記載の硬化体の製造方法。   The manufacturing method of the hardening body of Claim 3 or 4 which hardens a hydraulic composition, without implementing steam curing in process 4.
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