JP6433282B2 - セメント混和剤用ポリマー、セメント混和剤、およびセメント組成物 - Google Patents
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Description
本発明のセメント混和剤用ポリマーは、シリル基含有油溶性モノマー(a)由来の構造単位(I)と酸基含有モノマー(b)由来の構造単位(II)とを含む共重合体である。本発明のセメント混和剤用ポリマーがこのような構成を有することにより、本発明のセメント混和剤用ポリマーは、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって向上させ得る。
本発明のセメント混和剤は、本発明のセメント混和剤用ポリマーを含む。
本発明のセメント組成物は、本発明のセメント混和剤を含む。本発明のセメント組成物は、好ましくは、本発明のセメント混和剤とセメントと水を含む。
JIS−R5201−1997に準拠した機械練り用練混ぜ機、さじ、フローテーブル、フローコーンおよび突き棒を使用した。この際、特記しない限りは、JIS−R5201−1997に準拠してモルタル試験を行なった。
試験に使用した砂は、以下のように調整した。セメント混和剤用ポリマーの溶液とイオン交換水を混合し、5分間撹拌し、この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350gに添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマーを砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマーが表面に結合した砂を調整した。試験に使用した材料およびモルタルの配合は、太平洋セメント社製普通ポルトランドセメント587g、上記に示す方法で調整した砂、セメント混和剤用ポリマーの水溶液と消泡剤とを含むイオン交換水264.1g、である。消泡剤は、気泡がモルタル組成物の分散性に及ぼす影響を避けることを目的に添加し、空気量が3.0%以下になるようにした。具体的にはオキシアルキレン系消泡剤を、セメント混和剤用共重合体に対して0.1%になるような量で使用した。なお、モルタルの空気量が3.0%より大きい場合には、空気量が3.0%以下になるように消泡剤の添加量を調節した。
モルタルは、室温(20±2℃)にてホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、4分30秒間で調製した。具体的には、練り鉢に規定量のセメントを入れ、練混ぜ機に取り付け低速で始動させる。パドルを始動させて15秒後に規定量のセメント混和剤用ポリマーおよび消泡剤を含んだ水を15秒間で入れる。その後、砂を入れ、低速で30秒間練混ぜた後、高速にして、引き続き30秒間練混ぜを続ける。練り鉢を練混ぜ機から取り外し、120秒間練混ぜを休止した後、再度練り鉢を練混ぜ機へ取り付け、高速で60秒間練混ぜた後(1番始めに低速で始動させてから4分30秒後)、さじで左右各10回かき混ぜる。練混ぜたモルタルをフローテーブル上に置いたフローコーンに2層に分けて詰める。各層は、突き棒の先端がその層の約1/2の深さまで入るように、全面にわたって各々15回突き、最後に不足分を補い、表面をならし、1番始めに低速で始動させてから6分後に、フローコーンを垂直に持ち上げた後、テーブルに広がったモルタルの直径を2方向について測定し、この平均値をフロー値とした。
混練後フロー値と空気量を測定し、圧縮強度試験用試料を作成し、以下の条件にて、28日後の圧縮強度を測定した。
供試体作成:50mm×100mm
供試体養生(28日):温度20℃、湿度60%、恒温恒湿空気養生を24時間行った後、27日間水中で養生
供試体研磨:供試体面 研磨(供試体研磨仕上げ機使用)
圧縮強度測定:自動圧縮強度測定器(前川製作所)
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管、および還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に、メタノール96.25部を仕込み、攪拌下に反応装置を窒素置換し、窒素雰囲気下で58℃に昇温した後、そこへメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(NKエステル、M−90G、新中村化学社製)99.145部とメタクリル酸(MAA)11.651部と3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−503、信越化学工業株式会社製)11.526部とメルカプトプロピオン酸(MPA)0.178部とメタノール61.25部からなる溶液(A)を4.0時間かけ滴下し、(A)を滴下し始めると同時にアゾ開始剤2,2’−azobis[N−(2−calboxyethyl)−2−methylpropionamidine]hydrate(VA−057、和光純薬工業株式会社製)3.9176部とメタノール66.082部からなる溶液(B)を5.0時間かけ滴下した。その後、1時間引続いて58℃に温度を維持した後、冷却して、重合を終了し、セメント混和剤用ポリマー(1)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(1)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(1)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(1)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(1)が表面に結合した砂(1)を調整した。
結果を表1、表2、表3に示した。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管、および還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に、メタノール96.25部を仕込み、攪拌下に反応装置を窒素置換し、窒素雰囲気下で58℃に昇温した後、そこへメタクリル酸(MAA)17.444部と3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(Z−6033、東レダウコーニング株式会社製)21.809部とメルカプトプロピオン酸(MPA)0.109部とメタノール148.75部からなる溶液(A)を4.0時間かけ滴下し、(A)を滴下し始めると同時にアゾ開始剤2,2’−azobis[N−(2−calboxyethyl)−2−methylpropionamidine]hydrate(VA−057、和光純薬工業株式会社製)2.8364部とメタノール67.164部からなる溶液(B)を5.0時間かけ滴下した。その後、1時間引続いて58℃に温度を維持した後、冷却して、重合を終了し、セメント混和剤用ポリマー(2)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(2)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(2)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(2)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(2)が表面に結合した砂(2)を調整した。
結果を表1、表2に示した。
表1に示す原料組成とした以外は実施例1、2と同様に行い、セメント混和剤用ポリマー(3)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(3)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(3)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(3)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(3)が表面に結合した砂(3)を調整した。
結果を表1、表2、表3に示した。
表1に示す原料組成とした以外は実施例1、2と同様に行い、セメント混和剤用ポリマー(4)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(4)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(4)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(4)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(4)が表面に結合した砂(4)を調整した。
結果を表1、表2、表3に示した。
表1に示す原料組成とした以外は実施例1、2と同様に行い、セメント混和剤用ポリマー(5)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(5)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(5)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(5)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(5)が表面に結合した砂(5)を調整した。
結果を表1、表2、表3に示した。
表1に示す原料組成とした以外は実施例1、2と同様に行い、セメント混和剤用ポリマー(6)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(6)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(6)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(6)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(6)が表面に結合した砂(6)を調整した。
結果を表1、表2に示した。
表1に示す原料組成とした以外は実施例1、2と同様に行い、セメント混和剤用ポリマー(7)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(7)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(7)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(7)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(7)が表面に結合した砂(7)を調整した。
結果を表1、表2、表3に示した。
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管、および還流冷却装置を備えたガラス製反応装置に、メタノール96.25部を仕込み、攪拌下に反応装置を窒素置換し、窒素雰囲気下で58℃に昇温した後、そこへメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(NKエステル、M−90G、新中村化学社製)95.672部と3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−503、信越化学工業株式会社製)26.7部とメルカプトプロピオン酸(MPA)0.1232部とメタノール61.25部からなる溶液(A)を4.0時間かけ滴下し、(A)を滴下し始めると同時にアゾ開始剤2,2’−azobis[N−(2−calboxyethyl)−2−methylpropionamidine]hydrate(VA−057、和光純薬工業株式会社製)3.4926部とメタノール66.507部からなる溶液(B)を5.0時間かけ滴下した。その後、1時間引続いて58℃に温度を維持した後、冷却して、重合を終了し、セメント混和剤用ポリマー(C1)を含む溶液を得た。セメント混和剤用ポリマー(C1)の質量平均分子量は20000であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
10質量%メタノール溶液に調整したセメント混和剤用ポリマー(C1)25.65部とイオン交換水2.565部を混合し、5分間撹拌した。この溶液をJIS−R5201−1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350部に添加し、ホバート型モルタルミキサー(型番N−50、ホバート社製)を用いて、10分間撹拌し、セメント混和剤用ポリマー(C1)を砂の表面に均一に分散させた。その後、150℃で90分間加熱処理することにより、セメント混和剤用ポリマー(C1)が表面に結合した砂(C1)を調整した。
結果を表2、表3に示した。
Claims (3)
- シリル基含有油溶性モノマー(a)由来の構造単位(I)と酸基含有モノマー(b)由来の構造単位(II)とを含む共重合体であるセメント混和剤用ポリマーであって、
該セメント混和剤用ポリマー中の該構造単位(I)と該構造単位(II)の合計の含有割合が90質量%〜100質量%であり、
該セメント混和剤用ポリマー中の構造単位(I)の含有割合が20質量%〜80質量%であり、
該構造単位(I)が一般式(3)で表される構造単位であり、
該構造単位(II)が一般式(5)で表される構造単位である、
セメント混和剤用ポリマー。
- 請求項1に記載のセメント混和剤用ポリマーを含む、セメント混和剤。
- 請求項2に記載のセメント混和剤を含む、セメント組成物。
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