JP6428500B2

JP6428500B2 - 一剤型減水剤用増粘剤、一剤型減水剤及びこれを含む水硬性組成物の製造方法

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Publication number: JP6428500B2
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Inventors: 山川　勉; 勉山川
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Filing date: 2015-06-22
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Description

本発明は、水硬性組成物用増粘剤、一剤型減水剤及びこれを含む水硬性組成物の製造方法に関するものである。

水硬性組成物は、セメント等の水硬性物質、細骨材又は粗骨材等の骨材、水からなる組成物であり、比重、粒形、粒径の異なる無機物の集合体であるため、本来、材料分離が起こりやすい組成物である。水硬性組成物の材料分離により、硬化後の品質のバラツキや強度のバラツキ又は低下が起き、大きな問題となっている。材料分離を抑制するためには、水硬性組成物全体の粘性を高め、無機物質の沈降を抑えることによって、材料分離を抑制することができる。

水硬性組成物の粘性を高めるためには、増粘剤として水溶性高分子を添加すれば良いが、セメントのｐＨは１２以上と強アルカリ性であり、セメントの成分である酸化カルシウムに起因するＣａ²⁺イオンが多く存在する。そのため、アルカリによる分解及び金属イオンによる凝集という水溶性高分子にとっては過酷な条件下にあり、多くの水溶性高分子はこの系では増粘できない。ところが、非イオン性の水溶性高分子であるセルロースエーテルは、この系でも増粘できる数少ない水溶性高分子である。

水溶性高分子の一種であるヒドロキシプロピルメチルセルロース等の水溶性セルロースエーテルは、コンクリート中でも増粘するため、水中不分離性コンクリート（水中打設時の分離抑制）、吹付けコンクリート（吹付け時の粉塵発生防止）、高流動コンクリート（材料分離抑制）等のコンクリート用途に広く使用されている。

また、ダイユータンガム、ウェランガムも水溶性高分子として、モルタル、コンクリート等の水硬性組成物に使用されている。例えば、特表２０１１−５０９９０８号公報（特許文献１）では、高流動コンクリートへのダイユータンガムの使用が提案されている。

しかし、水溶性セルロースエーテルは、一般に粉末で使用されているため、液体である他の混和剤と比較して、ハンドリングに劣る。そのため添加時にママコとなりやすい又は微量添加の場合における飛散に伴う所望量の添加が困難であるという問題があった。

これらの問題を解決するため、予め水溶性セルロースエーテルと減水剤を混合した一剤型減水剤が提案されている。例えば、特開２００８−１３７８８９号公報（特許文献２）では、水溶性セルロースエーテルと減水剤に、更に消泡剤を併用することが提案されている。

特表２０１１−５０９９０８号公報特開２００８−１３７８８９号公報

しかし、特許文献１の方法では、予め水溶性セルロースエーテルと減水剤を混合した一剤型減水剤ではなく、水溶性セルロースエーテル及びダイユータンガムを微量添加する場合に飛散しやすく、所望量が添加されないため、水硬性組成物として十分な効果を得ることは困難であった。

また、特許文献２の方法では、一剤型減水剤であるため、添加時における水溶性セルロースエーテルの飛散はないものの、減水剤と水溶性セルロースエーテルを混合した場合、塩析により、材料分離を起こす。このような材料分離を起こした状態の一剤型減水剤を水硬性物質等と混合して水硬性組成物を製造した場合、減水剤及び水溶性セルロースエーテルが所定濃度で添加されないため、得られた水硬性組成物も満足な物性を得ることは困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水溶性セルロースエーテル、消泡剤、ガム類を含む水硬性組成物用増粘剤、更にこれに減水剤を混合して用いることにより、材料分離を起こさず、かつ、セメント等の水硬性物質に対して安定した分散性を有する一剤型減水剤、及び水溶性セルロースエーテルの微量添加時の飛散を抑制して所望の水溶性セルロースエーテルが添加されることにより、ブリーディング特性等に優れた水硬性組成物の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を行った結果、水溶性セルロースエーテル、消泡剤、ガム類を含む水硬性組成物用増粘剤に、更に減水剤を含む安定した分散性を有する一剤型減水剤を用いることにより、少量添加時の飛散等を抑制でき、所定の特性を有する水硬性組成物が得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。

従って、本発明は、以下の一剤型減水剤用増粘剤、一剤型減水剤及びこれを含む水硬性組成物の製造方法を提供する。
〔１〕
（Ａ）水溶性セルロースエーテル、
（Ｂ）消泡剤、
（Ｃ）ガム類
を含む一剤型減水剤用増粘剤。
〔２〕
前記ガム類が、ダイユータンガム、ウェランガム、キサンタンガム、ジェランガムから選ばれる〔１〕記載の一剤型減水剤用増粘剤。
〔３〕
前記の水溶性セルロースエーテルが、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロースから選ばれる〔１〕又は〔２〕記載の一剤型減水剤用増粘剤。
〔４〕
〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の一剤型減水剤用増粘剤と、（Ｄ）減水剤を含む一剤型減水剤。
〔５〕
前記減水剤が、ポリカルボン酸系共重合体及び／又はその塩である〔４〕記載の一剤型減水剤。
〔６〕
〔４〕又は〔５〕記載の一剤型減水剤と、水硬性物質、骨材、水を混合することを含む水硬性組成物の製造方法。

本発明によれば、安定した分散性を有する一剤型減水剤を用いることにより、水溶性セルロースエーテルの少量添加時の飛散等を抑制して所望の水溶性セルロースエーテルが添加されて、ブリーディング抑制等に優れた水硬性組成物を製造することが可能である。

本発明の水硬性組成物用増粘剤は、
（Ａ）水溶性セルロースエーテル、
（Ｂ）消泡剤、
（Ｃ）ガム類
を含有してなるものであり、一剤型減水剤は、上記水硬性組成物用増粘剤、即ち上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）成分に加えて
（Ｄ）減水剤
を含有してなるものである。

本発明の水硬性組成物用増粘剤の（Ａ）成分である水溶性セルロースエーテルは非イオン性であり、水硬性組成物の材料分離抑制、ブリーディングの低減による耐久性の向上、強度及び品質のバラツキ低減が可能な点において、メチルセルロース、エチルセルロース等のアルキルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロースが好適に用いられる。

具体的には、アルキルセルロースとしては、ＤＳが好ましくは１．０〜２．２、より好ましくは１．２〜２．０のメチルセルロース、ＤＳが好ましくは１．０〜２．２、より好ましくは１．２〜２．０のエチルセルロース等が挙げられる。ヒドロキシアルキルセルロースとしては、ＭＳが好ましくは０．１〜３．０、より好ましくは０．５〜２．８のヒドロキシエチルセルロース、ＭＳが好ましくは０．０５〜３．３、より好ましくは０．１〜３．０のヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。ヒドロキシアルキルアルキルセルロースとしては、ＤＳが好ましくは１．０〜２．２、より好ましくは１．２〜２．０、ＭＳが好ましくは０．０５〜０．６、より好ましくは０．１０〜０．５のヒドロキシエチルメチルセルロース、ＤＳが好ましくは１．０〜２．２、より好ましくは１．２〜２．０、ＭＳが好ましくは０．０５〜０．６、より好ましくは０．１０〜０．５のヒドロキシプロピルメチルセルロース、ＤＳが好ましくは１．０〜２．２、より好ましくは１．２〜２．０、ＭＳが好ましくは０．０５〜０．６、より好ましくは０．１０〜０．５のヒドロキシエチルエチルセルロースが挙げられる。

なお、ＤＳは、置換度（ｄｅｇｒｅｅｏｆｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）を表し、セルロースのグルコース環単位当たりに存在するアルコキシ基の個数であり、ＭＳは、置換モル数（ｍｏｌａｒｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）を表し、セルロースのグルコース環単位当たりに付加したヒドロキシアルコキシ基の平均モル数である。

上記アルキル基の置換度及びヒドロキシアルキル基の置換モル数の測定方法としては、第１６改正日本薬局方記載のヒプロメロース（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）の置換度分析方法により測定できる。

本発明の水溶性セルロースエーテルの２０℃における２質量％又は１質量％の水溶液粘度は、水硬性組成物に所定の粘性を与える点から、Ｂ−Ｈ型粘度計の２０ｒｐｍにおいて、好ましくは３０（２質量％）〜３０，０００（１質量％）ｍＰａ・ｓ、より好ましくは８０（２質量％）〜２５，０００（１質量％）ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは３５０（２質量％）〜２０，０００ｍＰａ・ｓ（１質量％）である。なお、水溶性セルロースエーテルの粘度は、５０，０００ｍＰａ・ｓ以下は２質量％水溶液により、それを超える粘度の場合は１質量％水溶液により測定した。

水溶性セルロースエーテルの添加量は、減水剤に対して、好ましくは０．０１〜２０質量％、より好ましくは０．０５〜１０質量％、更に好ましくは０．１〜５質量％である。

本発明の（Ｂ）成分である消泡剤は、一剤型減水剤中での水溶性セルロースエーテルの安定化という点において、オキシアルキレン系、シリコーン系、アルコール系、鉱油系、脂肪酸系、脂肪酸エステル系等が使用される。

オキシアルキレン系消泡剤としては、例えば、（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類；ジエチレングリコールヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン２−エチルヘキシルエーテル、炭素原子数８以上の高級アルコールや炭素数１２〜１４の２級アルコールへのオキシエチレンオキシプロピレン付加物等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテル類；ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の（ポリ）オキシアルキレン（アルキル）アリールエーテル類；２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール，３−メチル−１−ブチン−３−オール等のアセチレンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたアセチレンエーテル類；ジエチレングリコールオレイン酸エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、エチレングリコールジステアリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレン脂肪酸エステル類；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類；ポリオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等の（ポリ）オキシアルキレンアルキル（アリール）エーテル硫酸エステル塩類；（ポリ）オキシエチレンステアリルリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルリン酸エステル類；ポリオキシエチレンラウリルアミン等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルアミン類；ポリオキシアルキレンアミド等が挙げられる。

シリコーン系消泡剤としては、例えば、ジメチルシリコーン油、シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変性ポリシロキサン（ジメチルポリシロキサン等のポリオルガノシロキサン）、フルオロシリコーン油等が挙げられる。
アルコール系消泡剤としては、例えば、オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコール類等が挙げられる。

鉱油系消泡剤としては、例えば、灯油、流動パラフィン等が挙げられる。
脂肪酸系消泡剤としては、例えば、オレイン酸、ステアリン酸、これらのアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。
脂肪酸エステル系消泡剤としては、例えば、グリセリンモノリシノレート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノラウレート、ソルビトールトリオレエート、天然ワックス等が挙げられる。

これらの消泡剤の中で、一剤型減水剤の分散安定性の点で、オキシアルキレン系消泡剤、鉱油系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤が特に好ましい。

消泡剤の添加量は、減水剤に対して、好ましくは０．００１〜１６質量％、より好ましくは０．００２〜１０質量％である。このように水溶性セルロースエーテルの抑泡に必要な消泡剤の添加量（通常、水溶性セルロースエーテルに対して５〜１０質量％）以上を添加することにより、塩析に対する安定化が増すことができる。この理由としては、消泡剤中の何らかの成分（界面活性剤）が塩析している水溶性セルロースエーテルの表面に吸着し、安定化させていると推定される。

本発明の（Ｃ）成分のガム類は、一剤型減水剤中の水溶性セルロースエーテルの安定化において有効であり、ダイユータンガム、ウェランガム、キサンタンガム、ジェランガムから選ばれる一種類又は二種類以上のガム類が使用される。

水溶性セルロースエーテルは、一剤型減水剤中では溶解せず、膨潤した状態となっていると推定される。そのため、水溶性セルロースエーテルと電解質の間で、電解質濃度がある限度濃度以上になると水溶性セルロースエーテルが溶解できなくなり、析出する現象（塩析）が起き、安定化せずに沈降してしまう。塩析した水溶性セルロースエーテル粒子の沈降を抑制するためには、ストークスの定理により、分散媒である一剤型減水剤の粘度を上げることが考えられる。本発明者は、種々の水溶性高分子を実験した結果、ダイユータンガム、ウェランガム、キサンタンガム、ジェランガムから選ばれるガム類にその特性があり、水溶性セルロースエーテルが塩析している一剤型減水剤中でも、これらガム類の添加により、一剤型減水剤の粘度を上げることができ、その結果、塩析を抑制し、水溶性セルロースエーテルの沈降を防止し、安定化させることに成功したものである。

一般的に一剤型減水剤は、生コンプラント内にあるタンクからコンクリートミキサーに送られ、コンクリートに所定量添加されるが、そのタンクは攪拌機が付属しておらず、一剤型減水剤は静置されたままである。このような状態では、前記の塩析した水溶性セルロースエーテルを含む一剤型減水剤では、水溶性セルロースエーテルが下部に沈降している。このようなタンクから得られる一剤型減水剤中には所定のセルロースエーテルは含有されず、コンクリートに添加しても所望の効果が得られない。一方、ガム類を添加した一剤型減水剤では、水溶性セルロースエーテルは塩析を起こさず安定し、均一な水溶液状態を保持しており、タンクのどこからサンプリングしても所定濃度のセルロースエーテルを含む一剤型減水剤が得られる。

ダイユータンガムはＤ−グルコース、Ｄ−グルクロン酸、Ｄ−グルコースとＬ−ラムノース及び２つのＬ−ラムノースより構成されており、例えば、ＫＥＬＣＯ−ＣＲＥＴＥＤＧ−Ｆ（ＣＰＫｅｌｃｏ社）を用いることができる。
ウェランガムは、Ｄ−グルコース、Ｄ−グルクロン酸、Ｌ−ラムノースが２：２：１の割合で結合した主鎖に、Ｌ−ラムノースかＬ−マンノース側鎖が結合した構造である。
例えば、ＣＰＫＥＬＣＯＫ１Ａ−９６（ＣＰＫｅｌｃｏ社）を用いることができる。
キサンタンガムは、セルロースと同様、主鎖がＤ−グルコースのβ−１，４結合であり、側鎖がマンノース２個とグルクロン酸１個より構成されている。例えば、ＫＥＬＺＡＮ（三晶（株））を用いることができる。
ジェランガムは、Ｄ−グルコース、Ｄ−グルクロン酸、Ｌ−ラムノースが２：１：１の割合で結合した４つの糖を反復単位とするヘテロ多糖類である。例えば、ＫＥＬＣＯＧＥＬＡＦＴ（ＣＰＫｅｌｃｏ社）を用いることができる。
ガム類は粉体又は水溶液のいずれの形態で添加しても良いが、ウェランガム、キサンタンガム及びジェランガムは、水溶性セルロースエーテルの安定化の観点より、水溶液での添加が好ましい。

ガム類の添加量は、ダイユータンガムの場合、減水剤に対して、好ましくは０．００５〜２質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％、更に好ましくは０．１〜０．８質量％である。ウェランガム、キサンタンガム、ジェランガムの場合、減水剤に対して、好ましくは０．０１〜２０質量％、より好ましくは０．１〜１０質量％、更に好ましくは０．５〜８質量％である。

本発明の一剤型減水剤の（Ｄ）成分である減水剤は、水硬性組成物の水中での凝集を抑制することによる減水効果が得られるという点において、ポリカルボン酸系減水剤、メラミン系減水剤、リグニン系減水剤が挙げられ、特に、減水効果、流動性・流動保持性の点からポリカルボン酸系の減水剤を使用することが好ましい。ポリカルボン酸系減水剤としては、ポリカルボン酸系共重合体及び／又はその塩が好ましく、ポリカルボン酸系共重合体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びシトラコン酸から選ばれる不飽和モノ又はジカルボン酸と、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、スチレン及び不飽和アルコールにアルキレンオキシドを１〜１００モル付加した化合物から選ばれる不飽和単量体との共重合体が挙げられる。また、メラミン系減水剤としては、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩縮合物、メラミンスルホン酸塩ポリオール縮合物等が挙げられる。更に、リグニン系減水剤としては、リグニンスルホン酸塩及びその誘導体等が挙げられる。

一剤型減水剤における（Ｄ）成分の減水剤の添加量は、好ましくは７０．０〜９９．８質量％、より好ましくは８５．０〜９９．５質量％、更に好ましくは９０〜９９．０質量％である。（Ｄ）成分と前述の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）成分との合計量が１００質量％であることが好ましい。
なお、減水剤は好ましくは減水率４〜３０％のものを適宜、希釈して用いることができる。

本発明の水硬性組成物の製造方法は、上記水硬性組成物用増粘剤を含む一剤型減水剤の他に、少なくとも水硬性物質、骨材を混合することを含むものである。予め水溶性セルロースエーテルを減水剤と混合して一剤型減水剤にすることにより、水溶性セルロースエーテルを微量添加した場合でも水溶性セルロースエーテルの飛散を抑制できる。その結果、所望の水溶性セルロースエーテルが添加されるため、ブリーディング特性等に優れた水硬性組成物を提供することができる。

この場合、水硬性組成物における一剤型減水剤の添加量は、水硬性組成物１ｍ³当り、好ましくは０．１〜６０ｋｇ、より好ましくは０．５〜４５ｋｇ、更に好ましくは１．０〜３０ｋｇである。

水硬性物質としては、セメント等が挙げられる。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、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、超早強ポルトランドセメント等が挙げられる。

水硬性組成物における水硬性物質の添加量は、水硬性組成物１ｍ³当り、好ましくは１００〜６００ｋｇ、より好ましくは２００〜５００ｋｇ、更に好ましくは２２０〜４００ｋｇである。

骨材としては、粗骨材及び細骨材を含有する。粗骨材は川砂利、山砂利、陸砂利、砕石等が好ましく、粒径は、好ましくは４０ｍｍ以下、更に好ましくは２５ｍｍ以下である。
細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、珪砂、砕砂等が好ましく、粒径は、好ましくは１０ｍｍ以下、更に好ましくは５ｍｍ以下である。

水硬性組成物中における骨材（粗骨材と細骨材の合計量）の添加量は、水硬性組成物１ｍ³当り、好ましくは１，２００〜２，０００ｋｇ、より好ましくは１，５００〜１，９００ｋｇである。また、骨材中の細骨材の割合は細骨材比率で表され、好ましくは３０〜５５容積％、更に好ましくは３５〜５０容積％である。
水硬性組成物における水の添加量は、水硬性組成物１ｍ³当り、好ましくは１２０〜２４０ｋｇ、より好ましくは１４０〜２００ｋｇ、更に好ましくは１５０〜１７５ｋｇである。

本発明においては、例えば所定の空気量を確保し、コンクリートの耐久性を得るために、ＡＥ剤を必要に応じて用いることができる。

ＡＥ剤としては、陰イオン界面活性剤系、陽イオン界面活性剤系、非イオン界面活性剤系、両性界面活性剤系等が使用される。陰イオン界面活性剤系としては、カルボン酸型、硫酸エステル型、スルホン酸型、リン酸エステル型等が挙げられる。陽イオン界面活性剤系としては、アミン塩型、第１級アミン塩型、第２級アミン塩型、第３級アミン塩型、第４級アミン塩型等が挙げられる。非イオン界面活性剤系としては、エステル型、エステル・エーテル型、エーテル型、アルカノールアミド型等が挙げられる。両性界面活性剤系としては、アミノ酸型、スルホベタイン型等が挙げられる。本発明においては、空気連行性の点から陰イオン界面活性剤系のＡＥ剤を使用することが好ましい。

また、本発明においては、練混ぜ直後のフレッシュの物性を管理するため、塩化カルシウム、塩化リチウム、蟻酸カルシウム等の凝結促進剤や、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム等の凝結遅延剤も常用量使用することができる。

更に、本発明においては、硬化・乾燥による収縮ひび割れ、セメントの水和反応熱による温度応力に伴うひび割れ防止のために、乾燥収縮低減剤として、アルキレンオキシド付加物、ポリエーテル、ポリグリコール等が、また、膨張材を必要に応じた常用量、用いることができる。膨張材として、（３ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＳＯ₄）、ＣａＯ等を挙げることができる。

各添加剤の添加量は、水硬性物質に対して、ＡＥ剤では好ましくは０．００１〜０．０１質量％、凝結促進剤及び凝結遅延剤では好ましくは０．０１〜１０質量％、乾燥収縮低減剤では好ましくは０．１〜１０質量％、膨張材では好ましくは０．１〜１０質量％である。

以下、実施例及び比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。

Ａ．一剤型減水剤
［実施例１〜１０、比較例１］
以下に示す減水剤、水溶性セルロースエーテル、消泡剤及びガム類を表１に示す混合割合で配合して、ホモミキサー（ＨＭ−３１０ＡＳＯＮＥ社製）を用いて５，０００ｒｐｍで１分間混合して一剤型減水剤を調製した。得られた一剤型減水剤について、下記に示す評価方法により沈降体積を測定した。

＜使用材料＞
（１）水溶性セルロースエーテル
・ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）
（ＤＳ：１．４、ＭＳ：０．２、２０℃における２質量％水溶液粘度：３３，０００ｍＰａ・ｓ）
・ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）
（ＤＳ：１．５、ＭＳ：０．２、２０℃における２質量％水溶液粘度：３１，０００ｍＰａ・ｓ）
・ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）
（ＭＳ：２．５、２０℃における２質量％水溶液粘度：３１，０００ｍＰａ・ｓ）
（２）消泡剤
ＳＮデフォーマー１４ＨＰ
サンノプコ社製、オキシアルキレン系消泡剤
（３）ガム類
・ダイユータンガム（ＤＧ）
ＣＰＫｅｌｃｏ社製、ＫＥＬＣＯ−ＣＲＥＴＥＤＧ−Ｆ
・ウェランガム（ＷＧ）
ＣＰＫｅｌｃｏ社製、ＣＰＫｅｌｃｏＫ１Ａ−９６
１．０質量％水溶液を使用
・キサンタンガム（ＸＧ）
三晶社製、ＫＥＬＺＡＮ
１．０質量％水溶液を使用
・ジェランガム（ＧＧ）
ＣＰＫｅｌｃｏ社製、ＫＥＬＣＯＧＥＬＡＦＴ
１．０質量％水溶液を使用
（４）減水剤；チューポールＥＸ６０Ｔ
竹本油脂社製、ポリカルボン酸系減水剤

＜評価方法＞
得られた一剤型減水剤を活栓付のメスシリンダーに１００ｍｌ採取し、２０℃の部屋に通常３日間放置して、水溶性セルロースエーテル分の沈降体積を観測した。なお、３日間放置したのは、通常、生コンプラントでは減水剤をタンクに静置し、必要に応じてコンクリートミキサーに送るため、実際に一剤型減水剤が添加されて水硬性組成物が得られるまでに要する時間を考慮したためである。
沈降体積の評価は、塩析がなく、均一に分散した状態を１００％とし、時間経過とともに徐々にメスシリンダー上部に透明部分が現れ始め、透明部分と分散した部分の境界線のメスシリンダーの目盛を読み取ることにより行われる。例えば、３日後の透明部分と分散した部分の境界線のメスシリンダーの目盛が９０ｍｌの場合、沈降体積は９０％となる。
表１に、一剤型減水剤としての安定性の評価結果を示す。

表１に示した通り、セルロースエーテル、消泡剤、ガム類及び減水剤を添加した一剤型減水剤では、沈降が少なく、良好な安定化を示した（実施例１〜１０）。

また、実施例１〜４は、消泡剤の添加量を変えたもので、消泡剤が多くなる程、一剤型減水剤の安定化は進んだ。更に、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）を用いた実施例６及びヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を用いた実施例７も、塩析が起こりにくく、安定した一剤型減水剤が得られた。
更に、ガム類としてダイユータンガムに代えて、それぞれウェランガム、キサンタンガム、ジェランガムを用いた実施例８〜１０についても、同様に塩析を抑制し、良好な安定化を示した。

一方、比較例１では、ガム類が添加されていない一剤型減水剤を使用したため、沈降体積は小さく、塩析により、安定化に欠ける結果となった。

［実施例１１〜２０、比較例２］
実施例１〜１０の一剤型減水剤と、以下に示すセメント、細骨材、粗骨材、ＡＥ剤及び水を表２に示す混合割合で配合して水硬性組成物を調製した。得られた水硬性組成物について、下記に示す評価方法を行い、その結果を表３に示す。
＜使用材料＞
（１）セメント
普通ポルトランドセメント
太平洋セメント社製（密度；３．１６ｇ／ｃｍ³）
（２）細骨材
最大粒径５ｍｍの砂、新潟県妙高市下濁川産
吸水率；２．２９％、表乾密度；２．５７ｇ／ｃｍ³、粗粒率；２．８１％
（３）粗骨材
最大粒径２０ｍｍの砕石、新潟県妙高市下濁川産
吸水率；２．０５％、表乾密度；２．６１ｇ／ｃｍ³、粗粒率；６．６２％
（４）ＡＥ剤；マイクロエア３０３Ａ
ＢＡＳＦジャパン社製、陰イオン界面活性剤
（５）水（Ｗ）
水道水

＊細骨材率（容積％）＝［（細骨材）／（細骨材＋粗骨材）］×１００
水／セメント比（質量％）＝［（水）／（セメント）］×１００

＜コンクリート混練＞
１００リットルの強制二軸練りミキサーに、表２に示すコンクリート配合に従って、セメント、細骨材、粗骨材を入れ、空練りを１０秒間行った。その後、水、一剤型減水剤（水硬性組成物１ｍ³当り、４．６２ｋｇ、単位セメント量に対して１．４質量％）、ＡＥ剤（実施例１１〜１５及び実施例１８〜２０については単位セメント量に対して０．００２質量％、実施例１６については単位セメント量に対して０．００３質量％、比較例２については単位セメント量に対して０．００４質量％、実施例１７については単位セメント量に対して０．００４質量％）を入れて９０秒間混練し、水硬性組成物であるコンクリートを得た。１バッチ当たりのコンクリートの練り混ぜは５０リットルとした。
なお、一剤型減水剤としては、表１に示した減水剤、水溶性セルロースエーテル、消泡剤、ガム類をそれぞれ表１に示した量の１００倍量を用いたものを混合し、これを３日間放置して調製した。

＜評価方法＞
１．コンクリート温度
コンクリートの練り上がり温度は、２０±３℃になるように材料温度を調整した。
２．空気量
ＪＩＳＡ１１２８に準じて試験を行った。
３．スランプ試験
ＪＩＳＡ１１０１に準じて試験を行った。
一剤型減水剤中、水溶性セルロースエーテル、消泡剤及びガム類は添加せず、減水剤のみを添加した以外は実施例と同様に混練して、標準コンクリートとした。この標準コンクリートのスランプは１９．０ｃｍであり、実施例及び比較例ではこの標準コンクリートのスランプとの比較を行った。
４．ブリーディング率
ＪＩＳＡ１１２３に準じて試験を行った。
ブリーディング率が低い方が、材料分離抵抗性の点で優れている。
試験結果を表３に示す。

表３に示した通り、ガム類を添加した一剤型減水剤を用いた場合、いずれも標準コンクリートのスランプ（１９．０ｃｍ）と有意差はなく安定した流動性が得られ、所望の水溶性セルロースエーテルがコンクリートに添加されているため、ブリーディング低減効果が表れており、流動性に優れ、かつ材料分離のない均一なコンクリート組成物が得られている。
一方、比較例２でも、標準コンクリートのスランプ（１９．０ｃｍ）と有意差はなく安定した流動性が得られたが、ガム類が添加されていないため一剤型減水剤は塩析し、水溶性セルロースエーテルが沈降した状態となり、これをコンクリートに添加した場合、所望の水溶性セルロースエーテルが添加されず、材料分離の多く、ブリーディングの高い、不均一なコンクリート組成物しか得られなかった。

Claims

（Ａ）水溶性セルロースエーテル、
（Ｂ）消泡剤、
（Ｃ）ガム類
を含む一剤型減水剤用増粘剤。
前記ガム類が、ダイユータンガム、ウェランガム、キサンタンガム、ジェランガムから選ばれる請求項１記載の一剤型減水剤用増粘剤。
前記の水溶性セルロースエーテルが、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロースから選ばれる請求項１又は２記載の一剤型減水剤用増粘剤。
請求項１〜３のいずれか１項記載の一剤型減水剤用増粘剤と、（Ｄ）減水剤を含む一剤型減水剤。
前記減水剤が、ポリカルボン酸系共重合体及び／又はその塩である請求項４記載の一剤型減水剤。
請求項４又は５記載の一剤型減水剤と、水硬性物質、骨材、水を混合することを含む水硬性組成物の製造方法。