JP6887739B2 - 水硬性組成物用表面美観向上剤組成物 - Google Patents
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Description
R1c−O−[(EO)n・(PO)m]−H (c1)
[式中、R1cは炭素数4以上15以下の炭化水素基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基、nは1以上5以下の数、mは0以上5以下の数であり、EOとPOはブロック又はランダムに結合してもよい。〕
一般的に、水硬性組成物の流動性が大きくなるほど、コンクリート中の空気が脱泡しやすくなるためコンクリート製品の表面気泡痕は低下する。本発明の(A)成分である特定のアルカノールアミドは水硬性組成物のペーストの型枠への濡れ性を向上させる性質を持っており、また(B)成分であるポリカルボン酸系分散剤は、水硬性組成物の流動性を向上させ、水硬性組成物の表面気泡痕を減少させて表面美観を向上させる成分であるが、(A)成分はHLBが低く油の性質を持つため、(B)成分である分散剤と混ぜても二層分離してしまう。本発明は、(A)成分と(B)成分に特定の溶媒である(C)成分を併用することで、(A)成分と(B)成分を含有する組成物を一液化できることを見出し、さらに該組成物を用いることで水硬性組成物の表面美観が向上することを見出した発明である。
さらに本発明は、該組成物に任意成分の(D)成分を配合することで、(D)成分が(A)成分と紐状ミセルを形成し、一般的に水硬性組成物の材料が分離してしまう流動性でも、材料分離抵抗性に優れるため、さらに優れた表面美観改善効果を有することを見出した発明である。
本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、(A)成分として、脂肪酸部分の炭素数が10以上24以下である、脂肪酸アルカノールアミドを含有する。
本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、水硬性組成物の流動性を向上させ、表面美観を向上させる観点から、(B)成分として、ポリカルボン酸系分散剤を含有する。
ポリカルボン酸系分散剤としては、下記一般式(b1)で示される単量体(b1)と下記一般式(b2)で示される単量体(b2)とを構成単量体として含む共重合体がより好ましい。
R1b、R2b:同一でも異なっていても良く、水素原子又はメチル基
R3b:水素原子又は−COO(AO)n1X1b
X1b:水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基
AO:エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基から選ばれる基
n1:AOの平均付加モル数であり、1以上300以下の数
q:0以上2以下の数
p:0又は1の数
を示す。〕
R4b、R5b、R6b:同一でも異なっていても良く、水素原子、メチル基又は(CH2)rCOOM2bであり、(CH2)rCOOM2bは、COOM1b又は他の(CH2)rCOOM2bと無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のM1b、M2bは存在しない。
M1b、M2b:同一でも異なっていても良く、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基
r:0以上2以下の数
を示す。〕
一般式(b1)中、R2bは、流動保持性の観点から、メチル基が好ましい。
一般式(b1)中、R3bは、流動保持性の観点から、水素原子が好ましい。
一般式(b1)中、X1bは、流動保持性の観点から、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。
一般式(b1)中、AOは、流動保持性の観点から、エチレンオキシ基が好ましい。AOはエチレンオキシ基を含むことが好ましい。
一般式(b1)中、n1は、AOの平均付加モル数であり、流動保持性の観点から、1以上、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは15以上、より更に好ましくは20以上、そして、300以下、好ましくは200以下、より好ましくは150以下、更に好ましくは130以下である。
一般式(b1)中、流動保持性の観点から、pは、1が好ましい。
一般式(b2)中、流動保持性の観点から、R5bは、メチル基が好ましい。
一般式(b2)中、流動保持性の観点から、R6bは、水素原子が好ましい。
(CH2)rCOOM2bについては、COOM1b又は他の(CH2)rCOOM2bと無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のM1b、M2bは存在しない。
M1bとM2bは同一でも異なっていても良く、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基又はアルケニル基である。
M1b、M2bのアルキル基、ヒドロキシアルキル基、及びアルケニル基は、それぞれ、炭素数1以上4以下が好ましい。
M1bとM2bは、同一でも異なっていても良く、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、アンモニウム基、又はアルキルアンモニウム基が好ましく、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、又はアンモニウム基がより好ましく、水素原子、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属(1/2原子)が更に好ましく、水素原子、又はアルカリ金属がより更に好ましい。
流動保持性の観点から、一般式(b2)中の(CH2)rCOOM2bのrは、1が好ましい。
単量体(b1)と単量体(b2)とを構成単量体として含む共重合体は、流動保持性の観点から、構成単量体中の単量体(b1)と単量体(b2)の合計量が、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、そして、好ましくは100質量%以下である。この合計量は、100質量%であってもよい。
*GPC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/CH3CN=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(分子量既知の単分散ポリエチレングリコール、分子量87,500、250,000、145,000、46,000、24,000)
本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、(C)成分として、(A)成分と(B)成分とを一液化する観点から、下記一般式(c1)及び下記一般式(c2)で表される化合物から選ばれる1種以上の溶剤を含有する。
R1c−O−[(EO)n・(PO)m]−H (c1)
[式中、R1cは炭素数4以上15以下の炭化水素基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基、nは1以上5以下の数、mは0以上5以下の数であり、EOとPOはブロック又はランダムに結合してもよい。〕
本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、水硬性組成物硬化体表面の気泡痕削減の観点から、(A)成分を、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1.0質量%以上、そして、コスト面及び水硬性組成物の流動性の観点から、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下、より更に好ましくは10質量%以下含有する。
炭化水素基の炭素数は、表面美観改善効果の観点から、12以上、好ましくは14以上、より好ましくは16以上、更に好ましくは18以上、そして、22以下、好ましくは20以下である。
本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、適度な添加量で流動性を確保出来る観点と保存安定性の観点から、水を、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、より更に好ましくは65質量%以上、より更に好ましくは67質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上、そして、好ましくは97質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下、より更に好ましくは80質量%以下含有する。
また本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、水硬性組成物に後述する非水硬性粉体を含有する場合でも、水硬性組成物の表面美観に優れた水硬性組成物の硬化物を得ることができる。すなわち、本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物は、非水硬性粉体を含む水硬性組成物用として好適である。
本発明の水硬性組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、水硬性粉体、並びに水を含有する。また本発明の水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物、水硬性粉体、並びに水を含有するものであってもよい。
また本発明の水硬性組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、任意成分の(D)成分、水硬性粉体、並びに水を含有するものであってもよい。
本発明の水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物で述べた事項を適宜適用することができる。
本発明の水硬性組成物に用いられる(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び任意成分の(D)成分は、それぞれ、本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物で述べたものと同じである。
しかしながら、本発明の水硬性組成物では、材料コスト削減のために、粉体として、水硬性粉体以外に、炭酸カルシウムやフライアッシュなどの非水硬性粉体を含有させた場合でも、流動性、材料分離抵抗性、及び硬化体の強度を良好に維持しつつ、硬化体の表面美観を向上させることができる。
本発明の水硬性組成物は、粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、(A)成分を、水硬性組成物硬化体の表面美観改善効果の観点から、好ましくは0.003質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、更に好ましくは0.01質量部以上、そして、好ましくは0.1質量部以下、より好ましくは0.07質量部以下、更に好ましくは0.05質量部以下含有する。
本発明の水硬性組成物は、粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、(B)成分を、水硬性組成物の流動性を確保する観点から、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.07質量部以上、更に好ましくは0.09質量部以上、より更に好ましくは0.3質量部以上、より更に好ましくは0.4質量部以上、そして、水硬性組成物の材料分離抵抗性の観点から、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下、更に好ましくは2.0質量部以下、より更に好ましくは1.0質量部以下、より更に好ましくは0.9質量部以下、より更に好ましくは0.8質量部以下、より更に好ましくは0.5質量部以下含有する。
本発明の水硬性組成物は、(A)成分と(B)成分とを一液化させたものを水硬性組成物に含有させる観点から、粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、(C)成分を、好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、そして、好ましくは0.1質量部以下、より好ましくは0.08質量部以下含有する。
本発明の水硬性組成物は、(D)成分を含有する場合、粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、(D)成分を、分散剤との一液化の観点から、好ましくは0.002質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、更に好ましくは0.007質量部以上、そして、好ましくは0.1質量部以下、より好ましくは0.05質量部以下、更に好ましくは0.03質量部以下含有する。
しかしながら、本発明の水硬性組成物では、このような骨材を用いた場合でも、単位水量の変動による影響を受けにくいため、材料分離抵抗性、及び水硬性組成物硬化体の表面美観を良好にすることができる。
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、好ましくは500kg/m3以上、より好ましくは600kg/m3以上、更に好ましくは700kg/m3以上、そして、好ましくは1000kg/m3以下、より好ましくは900kg/m3以下である。
水硬性組成物がモルタルの場合、細骨材の使用量は、好ましくは800kg/m3以上、より好ましくは900kg/m3以上、更に好ましくは1000kg/m3以上、そして、好ましくは2000kg/m3以下、より好ましくは1800kg/m3以下、更に好ましくは1700kg/m3以下である。
本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分と、水硬性粉体と、水とを混合して水硬性組成物を調製する工程、
調製された前記水硬性組成物を型枠に充填し、硬化させる工程、並びに、
硬化した前記水硬性組成物を脱型する工程、
を有する。
また、本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法に用いられる水硬性粉体、及び非水硬性粉体の具体例及び好ましい態様は、本発明の水硬性組成物で述べたものと同じである。
また、本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物、及び水硬性組成物で述べた事項は、本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法に適宜適用することができる。
水硬性組成物を調製する工程において、更に非水硬性粉体を混合してもよい。すなわち水硬性組成物を調製する工程は、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分と、水硬性粉体と、非水硬性粉体と、水とを混合して水硬性組成物を調製してもよい。また水硬性組成物を調製する工程は、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分と、任意成分の(D)成分と、水硬性粉体と、非水硬性粉体と、水とを混合して水硬性組成物を調製してもよい。
本発明では、(A)成分と(B)成分と(C)成分と、任意成分の(D)成分とを別々に粉体(水硬性粉体と任意の非水硬性粉体)と混合して水硬性組成物を調製しても良いが、予め(A)成分と(B)成分と(C)成分、任意成分の(D)成分とを混合すると、新しくタンクを増設する必要がなく、それらの一液化したものを水硬性粉体と混合すること、すなわち本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物と粉体(水硬性粉体と任意の非水硬性粉体)とを混合することが好ましい。
水硬性組成物を調製する工程における、各成分、水硬性粉体、非水硬性粉体、水の混合量は、本発明の水硬性組成物で述べた各成分、水硬性粉体、非水硬性粉体、水の含有量を混合量に置き換えて適用することができる。
本発明の水硬性組成物の表面美観向上方法は、水硬性粉体と水を含有する水硬性組成物に、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分とを添加する、水硬性組成物の表面美観向上方法である。
また本発明の水硬性組成物の表面美観向上方法は、水硬性粉体と水を含有する水硬性組成物に、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分と、任意成分の(D)成分とを添加する、水硬性組成物の表面美観向上方法であってもよい。
また、本発明の水硬性組成物の表面美観向上方法に用いられる水硬性粉体及び非水硬性粉体の具体例及び好ましい態様は、本発明の水硬性組成物で述べたものと同じである。
また、本発明の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物、水硬性組成物及びその硬化体の製造方法で述べた事項は、本発明の水硬性組成物の表面美観向上方法に適宜適用することができる。
(A)成分
・(a−1):脂肪酸ジエタノールアミド(脂肪酸部分の炭素数が10〜16のアルキル基である化合物)、アミノーンPK−02S、花王(株)製
・(a−2):脂肪酸ジエタノールアミド(脂肪酸部分の炭素数が14〜16のアルキル基である化合物)、アミゾールODE、川研ファインケミカル(株)製
・(a−3):脂肪酸ジエタノールアミド(脂肪酸部分の炭素数が12のアルキル基である化合物)、和光純薬工業(株)製
・(a−4):脂肪酸ジエタノールアミド(脂肪酸部分の炭素数が18のアルケニル基(オレイル基)である化合物)、和光純薬工業(株)製
・(b−1):ポリカルボン酸系分散剤、マイテイ21HF、花王(株)製
・(b−2):ポリカルボン酸系分散剤、マイテイ21HP、花王(株)製
・(b−3):ポリカルボン酸系分散剤、マイテイ21LV、花王(株)製
・(b−4):ポリカルボン酸系分散剤、マイテイ21VS、花王(株)製
・(b−5):単量体(b2)/単量体(b1)=メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(23)モノメタクリレート=75モル/25モル、重量平均分子量=50,000(カッコ内は平均付加モル数)
・(b−6):単量体(b2)/単量体(b1)=メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(120)モノメタクリレート=80モル/20モル、重量平均分子量=80,000(カッコ内は平均付加モル数)
・(b−7):ポリカルボン酸系分散剤、アクアロックHW−80、(株)日本触媒製
・(b−8):ポリカルボン酸系分散剤、花王(株)製
・(b−9):ポリカルボン酸系分散剤、マイテイ21V、花王(株)製
・(c−1):フェノキシエタノール、ダウケミカル社製
・(c−2):フェニルジグリコール、東邦化学工業(株)製
・(c−3):ジエチレングリコールモノブチルエーテル、和光純薬工業(株)製
・(c−4):オクチルジメチルアミン、花王(株)製
・(c−5):デシルジメチルアミン、花王(株)製
・(c’−1):2−エチルヘキシルアルコール、和光純薬工業(株)製
・(c’−2):ベンジルアルコール、和光純薬工業(株)製
・(c’−3):2−メチル−2,4−ペンタンジオール、和光純薬工業(株)製
・(c’−4):2−メチル−1,3−プロパンジオール、和光純薬工業(株)製
・(c’−5):2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、和光純薬工業(株)製
・(c’−6):ジプロピレングリコール、和光純薬工業(株)製
・(c’−7):プロピレングリコール、和光純薬工業(株)製
・(c’−8):ジエチレングリコール、和光純薬工業(株)製
・(c’−9):1,3−プロパンジオール、和光純薬工業(株)製
・(c’−10):1,4−ブタンジオール、和光純薬工業(株)製
・(c’−11):1,5−ペンタンジオール、和光純薬工業(株)製
・(d−1):アルキル硫酸エステル塩(炭素数18のアルキル基であり、エチレンオキシ基の平均付加モル数が23モルであるアルキル硫酸エステルアンモニウム塩)、花王(株)製
<水硬性組成物用表面美観向上剤組成物の調製>
表1〜3に示す配合量の(A)成分と(B)成分と(C)成分と(D)成分と水とを混合して水硬性組成物用表面美観向上剤組成物を調製した。
具体的には、スクリュー管(100ml)に、(B)成分を所定量加えて(A)成分を配合して恒温槽で50℃に加熱しても一液化出来ないことを確認した後、(C)成分を配合し、恒温槽(50℃)で(B)成分が均一に分散するまでスクリュー管を撹拌した。なお、(D)成分を配合する場合、(A)成分、及び(C)成分を配合する時に配合した。この方法で、表1〜3に記載の各水硬性組成物用表面美観向上剤組成物を得た。
調製した水硬性組成物用表面美観向上剤組成物の配合安定性を以下の方法で評価した。水硬性組成物用表面美観向上剤組成物をスクリュー管(マルエム製、No.7、35mm×78mm)に20g入れ、超音波を照射した後に、20℃の条件下で1時間放置し、その後、外観を目視で観察し、下記の基準で評価した。結果を表1〜3に示す。
○:透明であり、且つ二層に分離していない。
×:濁りがある、又は二層に分離している。
コンクリートミキサー(IHI社製、強制二軸ミキサー、型式:DAM−60)に、表4に記載の配合量で、粗骨材(G)、細骨材(S)(半分量)、セメント(C)、その他粉体(スラグ(BFS)と膨張剤(CSA))、細骨材(S)(残量)の順に投入し、10秒間空練りを行い、表1〜3に記載の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物を含む練り水(W)を加えた。そして、コンクリートミキサーで120秒間本混練りしてコンクリートを調製した。コンクリートの配合条件は、表4の通りとした。
・水(W):上水道水(水温20℃)(水硬性組成物用表面美観向上剤組成物の添加量を含む)
・セメント(C):普通ポルトランドセメント、太平洋セメント(株)製、密度3.14g/cm3
・スラグ(BFS):高炉スラグ、太平洋マテリアル製、密度2.89g/cm3
・膨張材(CSA):石灰系特殊クリンカーを主成分とする無機粉体、N−EX(太平洋マテリアル製)、密度3.19g/cm3
・細骨材(S):砕砂 密度2.72g/cm3
・粗骨材(G):砂利 密度2.64g/cm3
またW/Pは、水の配合量と、水硬性粉体(セメント(C))並びに非水硬性粉体(スラグ(BFS)及び膨張剤(CSA))の合計配合量との質量比であり、〔水(W)の配合量/(セメント(C)の配合量+スラグ(BFS)の配合量+膨張剤(CSA)の配合量)〕×100(質量%)で求められる。
またs/aは、〔(S)/(S+G)〕×100で求められる骨材中の細骨材率の体積百分率(体積%)である。
混練直後のコンクリートを、JIS A 1150(2007(コンクリートスランプフロー試験方法)に準じて、流動性(mm)を測定した。結果を表5に示す。
予め離形剤(品名:パラット 山宗化学(株)製)を塗布してある金属型枠(横底面の長さ:5cm、縦底面の長さ:10cm、高さ50cm)に、混練直後のコンクリートを、それぞれ一層詰め、無振動条件によりコンクリートを充填し、20℃の室内にて気中(20℃)養生を行い硬化させた。コンクリート調製から24時間後に硬化した供試体を型枠から脱型し供試体を得た。コンクリート供試体の表面の直径3mm以上の気泡痕(表面気泡痕)の個数を目視にて数え、下記評価基準で判断した。結果を表5に示す。尚、直径3mm以上の気泡痕が少ない程、表面美観性が良好であることを意味する。
ランクA:直径3mm以上の穴が供試体中に一つもない又は10個未満存在した。
ランクB:直径3mm以上の穴が供試体中に10個以上20個未満存在した。
ランクC:直径3mm以上の穴が供試体中に20個以上30個未満存在した。
ランクD:直径3mm以上の穴が供試体中に30個以上存在した。
<コンクリートの調製>
コンクリートミキサー(IHI社製、強制二軸ミキサー、型式:DAM−60)に、表6の調合1〜5に記載の配合量で、粗骨材(G)、細骨材(S)(半分量)、セメント(C)、その他粉体(炭酸カルシウム(LP)とフライアッシュ(FA))、細骨材(S)(残量)の順に投入し、10秒間空練りを行い、(A)成分〜(D)成分を、表7〜10に記載の各配合量で含む練り水(W)を加えた。そして、コンクリートミキサーで120秒間本混練りしてコンクリートを調製した。コンクリートの配合条件は、表6の通りとした。
なお表9の実施例2−9、比較例2−9については、コンクリートの調製の際に、細骨材(S)の配合量に対して3質量%の加水を行った。
・水(W):上水道水(水温20℃)((A)〜(D)成分の各添加量を含む)
・セメント(C):普通ポルトランドセメント、住友大阪セメント(株)製、密度3.15g/cm3
・炭酸カルシウム(LP):(株)三友製、密度2.71g/cm3
・フライアッシュ(FA):中部電力(株)製、密度2.24g/cm3
・細骨材(S):粗砂、揖斐川産 密度2.63g/cm3
・粗骨材(G):砂利(砕石1505と砕石2015の1:1(質量比)混合物)、密度2.62g/cm3
またW/Pは、水の配合量と、水硬性粉体(セメント(C))並びに非水硬性粉体(炭酸カルシウム(LP)及びフライアッシュ(FA))の合計配合量との質量比であり、〔水(W)の配合量/(セメント(C)の配合量+炭酸カルシウム(LP)の配合量+フライアッシュ(FA)の配合量)〕×100(質量%)で求められる。
またs/aは、〔(S)/(S+G)〕×100で求められる骨材中の細骨材率の体積百分率(体積%)である。
また粉体削減量は、調合1の粉体量(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量)を基準とした各調合の粉体量の削減量(kg)である。
表7に記載の混練直後のコンクリートを、JIS A 1150(2007(コンクリートスランプフロー試験方法)に準じて、流動性が500mmになるまでに要した時間(秒)を測定した。結果を表7に示す。
また表7〜10に記載の混練直後のコンクリートを、JIS A 1150(2007(コンクリートスランプフロー試験方法)に準じて、水平に設置した平板上に置かれたスランプコーンに充填し、スランプコーンを鉛直方向に連続して引き上げた後、コンクリートの動きが止まった際の広がりが最大となる直径と,その直行する方向の直径を測定して、流動性(mm)の結果とした。また該コンクリートの広がりが最大となる直径と、その直行する方向の直径との平均値を平均流動性(mm)とした。結果を表7〜10に示す。
表7に記載のコンクリートを、JIS A 1132「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に基づいて、20℃の条件で養生、脱型後、硬化体を室温(20℃)で放置し、水硬性組成物の調製の際に最初に水と水硬性粉体とが接触した時点から7日後に、JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に基づいて、硬化体の圧縮強度を測定した。結果を表7に示す。
表7〜9に記載のコンクリートについて、[実施例1、比較例1]に記載の<コンクリートの表面美観評価>と同様の方法で、硬化して得られた各コンクリート供試体の表面美観を評価した。結果を表7〜9に示す。
表9に記載のコンクリートについて、コンクリート調製後の各コンクリートの状態を目視で確認し、下記の評価基準で判定した。結果を表9に示す。
なし:コンクリートの表面で、砂利と、モルタル(粗砂とセメント)の分離が見られず、ブリージングも見られない。
あり:コンクリートの表面で、砂利と、モルタル(粗砂とセメント)の分離が見られるか、又はブリージングが発生している。
表10に記載のコンクリートについて、コンクリート調製後の各コンクリートをディスポカップ(容積2L)に入れ、タッピング台に乗せて30回タッピング作業を行った。タッピング作業後の各コンクリートの上部表面写真を撮影し、また硬化後(水と水硬性粉体とが接触した時点から1日後)の供試体の上部表面写真を撮影し、その黒点数で表面美白性の評価を下記基準で判定した。結果を表10に示す。また実施例2−10と比較例2−11のタッピング作業後の各コンクリートの上部表面写真を図1に示す。図1の写真の左側が比較例2−11のコンクリートであり、右側が実施例2−10のコンクリートである。実施例2−10のコンクリートは、図1の写真にもあるように、ともにコンクリートの上部表面の黒点数が、比較例2−11と比べて明らかに少なかった。
また比較例2−1、2−2と比較例2−3、2−4を対比すると分かるように、粉体を削減した調合3、4の場合、流動性が向上するが、セメントの水和反応を抑制するため、7日後の圧縮強度が低下し、更に表面美観も劣っている。
しかしながら、実施例2−2と比較例2−3、実施例2−3と比較例2−4をそれぞれ対比すると分かるように、粉体を削減した調合3、4の場合でも、(B)成分のみを含有した比較例2−3、2−4に比べて、(A)成分〜(C)成分を含有した本発明の実施例2−2、2−3は、表面美観、流動性、及び7日後の圧縮強度が優れている。
また実施例2−9と比較例2−9を対比すると、調合2に加水(3質量%)をした条件、すなわち単位水量が変動した場合、(B)成分のみを含有した比較例2−9では表面美観が劣り、また材料分離も起こしてしまうが、(A)成分〜(C)成分を含有した本発明の実施例2−9は、表面美観、及び流動性に優れ、材料分離もなく良好であることが分かる。
<コンクリートの調製>
コンクリートミキサー(IHI社製、強制二軸ミキサー、型式:DAM−60)に、表11の調合6、7に記載の配合量で、粗骨材(G)、細骨材(S)(半分量)、セメント(C)、フライアッシュ(FA)、細骨材(S)(残量)の順に投入し、10秒間空練りを行い、(A)成分〜(D)成分を、表12に記載の各配合量で含む練り水(W)を加えた。そして、コンクリートミキサーで120秒間本混練りしてコンクリートを調製した。コンクリートの配合条件は、表11の通りとした。
・水(W):上水道水(水温20℃)((A)〜(D)成分の各添加量を含む)
・セメント(C):普通ポルトランドセメント、住友大阪セメント(株)製、密度3.15g/cm3
・フライアッシュ(FA):中部電力(株)製、密度2.24g/cm3
・細骨材(S):粗砂、揖斐川産 密度2.63g/cm3
・粗骨材(G):砂利(砕石1505と砕石2015の1:1(質量比)混合物)、密度2.62g/cm3
またW/Pは、水の配合量と、水硬性粉体(セメント(C))並びに非水硬性粉体(フライアッシュ(FA))の合計配合量との質量比であり、〔水(W)の配合量/(セメント(C)の配合量+フライアッシュ(FA)の配合量)〕×100(質量%)で求められる。
またs/aは、〔(S)/(S+G)〕×100で求められる骨材中の細骨材率の体積百分率(体積%)である。
また粉体削減量は、調合6の粉体量(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量)を基準とした各調合の粉体量の削減量(kg)である。
[実施例2、比較例2]に記載の<コンクリートの流動性評価>と同様の方法で、表12に記載の混練直後の各コンクリートの流動性(mm)及び平均流動性(mm)を測定した。結果を表12に示す。
表12に記載のコンクリートについて、[実施例2、比較例2]に記載の<コンクリートの表面美白性評価>と同様の方法で、各コンクリートのタッピング作業後、及び硬化後の上部表面写真を撮影し、その黒点数で表面美白性の評価を下記基準で判定した。結果を表12に示す。
〇:タッピング作業後、及び硬化後ともにコンクリートの上部表面の黒点数が実施例2−10のコンクリート(図1の右側のコンクリート)と同程度の黒点数である。
×:タッピング作業後、及び硬化後ともにコンクリートの上部表面の黒点数が比較例2−11のコンクリート(図1の左側のコンクリート)と同程度の黒点数であり、実施例2−10のコンクリートと比べて明らかに多い。
また流動性の評価において、カッコ書きで「材料分離」と表記したものは、コンクリートの流動性評価後に、砂利と、モルタル(粗砂とセメント)の分離が見られたコンクリートである。
実施例3−1、3−2と比較例3−1、3−2、3−4、3−5を対比すると、調合6の場合、(B)成分のみを含有した比較例3−1、3−2、3−4、3−5に比べて、(A)成分〜(C)成分を含有した本発明の実施例3−1、3−2は、流動性、及び表面美白性に優れていることが分かる。
また実施例3−3、3−4と比較例3−3、3−6、3−7を対比すると、粉体を削減した調合7の場合、(B)成分のみを含有した比較例3−3、3−6、3−7に比べて、(A)成分〜(C)成分を含有した本発明の実施例3−3、3−4は、流動性、及び表面美白性に優れていることが分かる。
Claims (9)
- (A)脂肪酸部分の炭素数が10以上24以下である、脂肪酸アルカノールアミド、(B)ポリカルボン酸系分散剤、並びに(C)下記一般式(c1)及び下記一般式(c2)で表される化合物から選ばれる1種以上の溶剤を、
(A)の含有量が1.0質量%以上10質量%以下、
(B)の含有量が15質量%以上30質量%以下、
(C)の含有量が2.4質量%以上15質量%以下となるように含有する水硬性組成物用表面美観向上剤組成物。
R1c−O−[(EO)n・(PO)m]−H (c1)
[式中、R1cは炭素数4以上15以下の炭化水素基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基、nは1以上5以下の数、mは0以上5以下の数であり、EOとPOはブロック又はランダムに結合してもよい。〕
[式中、R2cは炭素数6以上12以下の炭化水素基、R3cとR4cはそれぞれ独立に炭素数1以上4以下の炭化水素基である。] - 非水硬性粉体を含む水硬性組成物用である、請求項1に記載の水硬性組成物用表面美観向上剤組成物。
- (A)脂肪酸部分の炭素数が10以上24以下である、脂肪酸アルカノールアミド、(B)ポリカルボン酸系分散剤、(C)下記一般式(c1)及び下記一般式(c2)で表される化合物から選ばれる1種以上の溶剤、水硬性粉体、任意に非水硬性粉体、並びに水を、
(A)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.005質量部以上0.05質量部以下、
(B)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.4質量部以上2.0質量部以下、
(C)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.01質量部以上0.1質量部以下となるように含有する水硬性組成物。
R1c−O−[(EO)n・(PO)m]−H (c1)
[式中、R1cは炭素数4以上15以下の炭化水素基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基、nは1以上5以下の数、mは0以上5以下の数であり、EOとPOはブロック又はランダムに結合してもよい。〕
[式中、R2cは炭素数6以上12以下の炭化水素基、R3cとR4cはそれぞれ独立に炭素数1以上4以下の炭化水素基である。] - 更に非水硬性粉体を含有する、請求項3に記載の水硬性組成物。
- 水硬性粉体の含有量と、非水硬性粉体の含有量との質量比(水硬性粉体/非水硬性粉体)が、0.25以上10以下である、請求項4に記載の水硬性組成物。
- (A)脂肪酸部分の炭素数が10以上24以下である、脂肪酸アルカノールアミドと、(B)ポリカルボン酸系分散剤と、(C)下記一般式(c1)及び下記一般式(c2)で表される化合物から選ばれる1種以上の溶剤と、水硬性粉体と、任意に非水硬性粉体、並びに水を、
(A)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.005質量部以上0.05質量部以下、
(B)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.4質量部以上2.0質量部以下、
(C)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.01質量部以上0.1質量部以下となるように混合して水硬性組成物を調製する工程、
調製された前記水硬性組成物を型枠に充填し、硬化させる工程、並びに、
硬化した前記水硬性組成物を脱型する工程、
を有する水硬性組成物の硬化体の製造方法。
R1c−O−[(EO)n・(PO)m]−H (c1)
[式中、R1cは炭素数4以上15以下の炭化水素基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基、nは1以上5以下の数、mは0以上5以下の数であり、EOとPOはブロック又はランダムに結合してもよい。〕
[式中、R2cは炭素数6以上12以下の炭化水素基、R3cとR4cはそれぞれ独立に炭素数1以上4以下の炭化水素基である。] - 前記水硬性組成物を調製する工程において、更に非水硬性粉体を混合する、請求項6に記載の水硬性組成物の硬化体の製造方法。
- 水硬性粉体と水と任意に非水硬性粉体を含有する水硬性組成物に、(A)脂肪酸部分の炭素数が10以上24以下である、脂肪酸アルカノールアミドと、(B)ポリカルボン酸系分散剤と、(C)下記一般式(c1)及び下記一般式(c2)で表される化合物から選ばれる1種以上の溶剤とを、
(A)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.005質量部以上0.05質量部以下、
(B)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.4質量部以上2.0質量部以下、
(C)の含有量が粉体100質量部(水硬性粉体と非水硬性粉体の合計量100質量部)に対して、0.01質量部以上0.1質量部以下で添加する、水硬性組成物の表面美観向上方法。
R1c−O−[(EO)n・(PO)m]−H (c1)
[式中、R1cは炭素数4以上15以下の炭化水素基、EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基、nは1以上5以下の数、mは0以上5以下の数であり、EOとPOはブロック又はランダムに結合してもよい。〕
[式中、R2cは炭素数6以上12以下の炭化水素基、R3cとR4cはそれぞれ独立に炭素数1以上4以下の炭化水素基である。] - 前記水硬性組成物が更に非水硬性粉体を含有する、請求項8に記載の水硬性組成物の表面美観向上方法。
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