JP7689465B2 - 水硬性組成物用の流動性保持剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物に関する。

コンクリート等の水硬性組成物に対して、流動性を付与するためにナフタレン系、メラミン系、アミノスルホン酸系、ポリカルボン酸系等の混和剤が用いられている。分散剤等の混和剤については、水硬性組成物に対する流動性の付与、流動性の保持性（流動保持性）、硬化遅延の防止など、種々の性能が求められ、ポリカルボン酸系混和剤（分散剤）についてもこうした観点から改善が提案されている。

例えば、流動性や流動保持性などを考慮して、ポリカルボン酸系重合体を複数組み合わせて用いることが提案されている。
特許文献１には、（メタ）アクリル酸等の特定の単量体(A)とポリオキシアルキレン基を有するエチレン系不飽和カルボン酸誘導体等の特定の単量体(B)とを特定の重量比及び特定のモル比の両方を満たすように共重合させて得られた共重合体からなるセメント分散剤用効力増強剤、並びに、当該セメント分散剤用効力増強剤とセメント分散剤とを所定の重量比で含有するセメント分散剤組成物が開示されている。
特許文献２には、一般式（１）で表される特定の単量体１と、対応するアルコール化合物が特定の物性を満たす一般式（２）で表される特定の単量体２とを重合して得られる共重合体からなる水硬性組成物用分散保持剤であって、該共重合体の構成単量体中、単量体１の比率が特定範囲にあり、単量体２の少なくとも一部として特定の単量体が用いられ、且つ酸基又はその中和基を有する単量体の比率が５重量％以下である、水硬性組成物用分散保持剤が開示されている。
特許文献３には、一般式（Ａ１）で表される特定の単量体Ａ１とカルボン酸基及び／又はリン酸基を有する単量体とを重合して得られる共重合体Ａ（共重合体Ｂを除く）と、一般式（Ｂ１）で表される特定の単量体Ｂ１と２－ヒドロキシエチルアクリレートとを構成単量体中９５重量％以上で重合して得られる重量平均分子量６０００～２７０００の共重合体Ｂと、を含有する水硬性組成物用混和剤が開示されている。

また高炉スラグやフライアッシュは、かつては産業廃棄物として捨てられてきたが、高炉スラグやフライアッシュを配合したセメントから作られたモルタルやコンクリートが普通ポルトランドセメントから作られたモルタルやコンクリートより、６か月以上の長期強度において勝っていたり、耐久性に優れていたりするので、セメントの一部代替として多くの量が年々使われるようになってきている。
セメントからの年間ＣＯ_２発生量（エネルギー起源）は、わが国全体の年間ＣＯ_２発生量（１３億トン）の約３％に相当する膨大な量である。
ポルトランドセメントに高炉スラグやフライアッシュを混合したセメントを用いることにより、ポルトランドセメントの製造に要するＣＯ_２原単位を削減することができる。高炉スラグ微粉末やフライアッシュ微粉末でポルトランドセメントに置き換えた分だけセメントのＣＯ_２削減に貢献することになる。これにより、ポルトランドセメントを製造するためのＣＯ_２原単位が削減可能となり、さらにコンクリート組成物やその硬化体である建築物、土木構造物のＣＯ_２原単位を小さくすることが可能となる。

特開２００１－３１６１５１号公報 特開２００９－１４７９号公報 特開２０１３－１３３２４１号公報

水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率（水／水硬性粉体比）が５０質量％以下の水が少ない条件で、更にセメントの代替粉体として高炉スラグを含有する調合では、高炉スラグの水和活性がセメントと比較すると遅いため、水和反応に必要なポリカルボン酸系分散剤組成物の添加量が少なくなる傾向にあり、流動保持性が悪化する。これを解決するために加水分解保持剤が使用されるが、接水初期はセメントにほとんど吸着しないため添加量が多く必要となり、水硬性組成物の硬化体の製造コストが増大してしまうだけでなく、水硬性組成物スラリーの流動性の制御が難しくなり、場合によっては、水硬性組成物スラリーの流動性が経時的に増大して材料分離を起こしたり、凝結遅延や強度の低下が見られることを本発明者は見出した。

本発明は、高炉スラグを含む水硬性粉体を用いた場合でも、水硬性組成物の初期流動性が良好であり、且つ流動保持性に優れる、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物、及び高炉スラグ含有水硬性組成物を提供する。

本発明は、水硬性粉体としてセメントと高炉スラグを含み、水硬性粉体中の高炉スラグの含有量が５質量％以上６０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物であって、
下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０質量％以上５０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物に関する。
＜（Ａ）成分＞
下記式（Ａ１）で表される構成単位（Ａ１）、下記式（Ａ２）で表される構成単位（Ａ２）、及び任意に下記式（Ａ３）で表される構成単位（Ａ３）を有する共重合体であって、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ１）の割合が７０モル％以上９５モル％以下であり、構成単位（Ａ３）の割合が２０モル％以下である、共重合体

〔式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^３ａ、及びＲ^５ａは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^２ａは、炭素数１以上４以下のアルキル基、又は炭素数１以上４以下のヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ^４ａは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｘ^１は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎａは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、５以上１５０以下の数であり、Ｍ^１は、水素原子又は塩となる対イオンを示す。〕
＜（Ｂ）成分＞
下記式（Ｂ１）で表される構成単位（Ｂ１）及び下記式（Ｂ２）で表される構成単位（Ｂ２）を有する共重合体であって、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計に対する構成単位（Ｂ１）の割合が２０質量％以上２８質量％以下であり、重量平均分子量が３００００以上６００００以下である、共重合体

〔式中、Ｒ^１ｂ、及びＲ^２ｂは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^３ｂは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｍ^２は、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Ｘ^２は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎｂは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、７００以上１７０以下の数である。〕

また、本発明は、セメント及び高炉スラグを含む水硬性粉体と、水と、前記（Ａ）成分と、前記（Ｂ）成分とを含有する、高炉スラグ含有水硬性組成物であって、
水硬性粉体中の高炉スラグの含有量が５質量％以上６０質量％以下であり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０質量％以上５０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物に関する。

本発明によれば、高炉スラグを含む水硬性粉体を用いた場合でも、水硬性組成物の初期流動性が良好であり、且つ流動保持性に優れる、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物、及び高炉スラグ含有水硬性組成物が提供される。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物、及び高炉スラグ含有水硬性組成物が、高炉スラグを含む水硬性組成物の初期流動性が良好であり、且つ流動保持性に優れる理由は必ずしも定かではないが以下のように推定される。流動性保持剤はセメントやスラグに吸着する速度が遅いが、水和反応が進行することによる凝集作用により流動性が発現しにくい環境場になっていると推察される。本発明では、流動性保持剤として練りあがり性に優れる共重合体である（Ａ）成分（Ｂ）成分を併用することによって、セメントやスラグが均一に分散した状態となった条件においては、流動性保持剤が効果的に作用する環境場となっているため、少ない添加量で効果的に作用したのではないかと推察している。

＜高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物＞
本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０質量％以上５０質量％以下である。

（Ａ）成分は、下記式（Ａ１）で表される構成単位（Ａ１）、下記式（Ａ２）で表される構成単位（Ａ２）、及び任意に下記式（Ａ３）で表される構成単位（Ａ３）を有する共重合体であって、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ１）の割合が７０モル％以上９５モル％以下であり、構成単位（Ａ３）の割合が２０モル％以下である、共重合体である。

〔式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^３ａ、及びＲ^５ａは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^２ａは、炭素数１以上４以下のアルキル基、又は炭素数１以上４以下のヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ^４ａは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｘ^１は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎａは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、５以上１５０以下の数であり、Ｍ^１は、水素原子又は塩となる対イオンを示す。〕

式（Ａ１）中、Ｒ^１ａは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ａ１）中、Ｒ^２ａは、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、及びヒドロキシメチル基から選ばれる１種以上が好ましい。

構成単位（Ａ１）は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、ヒドロキシエチルアクリル酸、ヒドロキシメチルアクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリル酸、及びヒドロキシメチルメタクリル酸から選ばれる１種以上の単量体を用いて得ることができる。

式（Ａ２）中、Ｒ^３ａは、メチル基が好ましい。
式（Ａ２）中、Ｒ^４ａは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ａ２）中、Ｘ^１は、直接結合手又はカルボニル基が好ましい。
式（Ａ２）中、ｎａは、エチレンオキサイドの平均付加モル数であり、分散性付与の観点から、５以上、好ましくは１０以上、より好ましくは１５以上、そして、１５０以下、好ましくは１４０以下、より好ましくは１３０以下である。

構成単位（Ａ２）は、対応する単量体、例えば、（１）ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル、（２）メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステル、（３）ポリエチレングリコールと、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、又はイソプレニルアルコールとのモノエーテル、（４）メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアリルアルコール又はメタリルアルコールとのエーテル、及び（５）アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アリルアルコール又はメタリルアルコールへのエチレンオキシド付加物から選ばれる単量体を用いて得ることができる。

式（Ａ３）中、Ｒ^５ａは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ａ３）中、Ｍ^１は、水素原子またはナトリウムが好ましい。

構成単位（Ａ３）は、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの塩から選ばれる単量体を用いて得ることができる。塩は、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（例えば炭素数２以上８以下）アンモニウム塩などが挙げられる。

（Ａ）成分の重合体は、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ１）の割合が、水硬性組成物の流動保持性の観点から、７０モル％以上、好ましくは７５モル％以上、そして、好ましくは９５モル％以下、より好ましくは９０モル％以下、更に好ましくは８５モル％以下である。この割合は、〔構成単位（Ａ１）のモル％／［構成単位（Ａ１）のモル％＋構成単位（Ａ２）のモル％＋構成単位（Ａ３）のモル％］〕×１００で求められる。

（Ａ）成分の重合体は、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ２）の割合が、立体反発力を付与して水硬性組成物の分散性を上げる観点から、好ましくは５モル％以上、より好ましくは１０モル％以上、そして、好ましくは３０モル％以下、より好ましくは２５モル％以下である。この割合は、〔構成単位（Ａ２）のモル％／［構成単位（Ａ１）のモル％＋構成単位（Ａ２）のモル％＋構成単位（Ａ３）のモル％］〕×１００で求められる。

（Ａ）成分の重合体は、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ３）の割合が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、０モル％以上、好ましくは５モル％以上、そして、水硬性組成物の流動保持性付与の観点から、２０モル％以下、好ましくは１５モル％以下である。この割合は、〔構成単位（Ａ３）のモル％／［構成単位（Ａ１）のモル％＋構成単位（Ａ２）のモル％＋構成単位（Ａ３）のモル％］〕×１００で求められる。

（Ａ）成分の共重合体は、構成単位（Ａ１）、構成単位（Ａ２）、構成単位（Ａ３）以外の構成単位〔以下、構成単位（Ａ４）ともいう〕を有していてもよい。構成単位（Ａ４）としては、例えば、リン酸２－（メタクリロイルオキシ）エチル（ＨＥＭＡ－Ｐ）、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、及びこれらの塩、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、又はアミン塩を挙げることができる。更に、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、２－（メタ）アクリルアミド－２－メタスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－エタンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などの単量体を用いた構成単位が挙げられる。（メタ）アクリルは、アクリル又はメタクリルの意味である。

（Ａ）成分の共重合体は、構成単位（Ａ３）を含まない場合、全構成単位中、構成単位（Ａ１）及び構成単位（Ａ２）の割合が、水硬性組成物の流動保持性の観点から、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、そして、好ましくは１００モル％以下である。
また（Ａ）成分の共重合体は、構成単位（Ａ３）を含む場合、全構成単位中、構成単位（Ａ１）、構成単位（Ａ２）、及び構成単位（Ａ３）の割合が、水硬性組成物の流動保持性の観点から、好ましくは６０モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上、そして、好ましくは１００モル％以下である。

（Ａ）成分の共重合体は、水硬性組成物の流動性付与の観点から、重量平均分子量が、好ましくは１５０００以上、より好ましくは２００００以上、そして、好ましくは１０００００以下、より好ましくは８００００以下、更に好ましくは６００００以下、より更に好ましくは５５０００以下である。この重量平均分子量は、高速GPC(HLC-8320GPC) 東ソー株式会社、検出器：ＲＩ、カラム：Ｇ4000ＰＷＸＬ+Ｇ2500ＰＷＸＬ(アニオン)、移動相：０．２Ｍリン酸バッファー/アセトニトリル=９/１、流量：１．０ｍｌ/ｍｉｎ.、カラム温度：４０℃、標準物質：ポリエチレングリコール）で測定されたものである。

（Ｂ）成分は、下記式（Ｂ１）で表される構成単位（Ｂ１）及び下記式（Ｂ２）で表される構成単位（Ｂ２）を有する共重合体であって、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計に対する構成単位（Ｂ１）の割合が２０質量％以上２８質量％以下であり、重量平均分子量が３００００以上６００００以下である、共重合体である。

〔式中、Ｒ^１ｂ及びＲ^２ｂは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^３ｂは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｍ^２は、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Ｘ^２は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎｂは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、１００以上１５０以下の数である。〕

式（Ｂ１）中、Ｒ^１ｂは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ｂ１）中、Ｍ^２は、水素原子またはナトリウムが好ましい。

構成単位（Ｂ１）は、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの塩から選ばれる単量体を用いて得ることができる。塩は、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（例えば炭素数２以上８以下）アンモニウム塩などが挙げられる。

式（Ｂ２）中、Ｒ^２ｂは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ｂ２）中、Ｒ^３ｂは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ｂ２）中、Ｘ^２は、直接結合手又はカルボニル基が好ましい。
式（Ｂ２）中、ｎｂは、エチレンオキサイドの平均付加モル数であり、水硬性組成物における低添加量での分散性付与の観点から、７０以上、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上、更に好ましくは１００以上、より更に好ましくは１０５以上、そして、１７０以下、好ましくは１６０以下、より好ましくは１５０以下、更に好ましくは１４０以下、より更に好ましくは１３０以下、より更に好ましくは１２５以下である。

構成単位（Ｂ２）は、対応する単量体、例えば、（１）ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル、（２）メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステル、（３）ポリエチレングリコールと、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、又はイソプレニルアルコールとのモノエーテル、（４）メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアリルアルコール又はメタリルアルコールとのエーテル、及び（５）アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アリルアルコール又はメタリルアルコールへのエチレンオキシド付加物から選ばれる単量体を用いて得ることができる。

（Ｂ）成分の共重合体は、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計に対する構成単位（Ｂ１）の割合が、水硬性組成物の練り上がり性付与の観点から、質量基準で、２０質量％以上、好ましくは２２質量％以上、そして、２８質量％以下、好ましくは２６質量％以下である。この割合は、〔構成単位（Ｂ１）の質量％／［構成単位（Ｂ１）の質量％＋構成単位（Ｂ２）の質量％］〕×１００で求められる。

（Ｂ）成分の共重合体は、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計に対する構成単位（Ｂ２）の割合が、分散性付与の観点から、質量基準で、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、そして、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７８質量％以下である。この割合は、〔構成単位（Ｂ２）の質量％／［構成単位（Ｂ１）の質量％＋構成単位（Ｂ２）の質量％］〕×１００で求められる。

（Ｂ）成分の共重合体は、構成単位（Ｂ１）、構成単位（Ｂ２）以外の構成単位〔以下、構成単位（Ｂ３）ともいう〕を有していてもよい。構成単位（Ｂ３）としては、例えば、リン酸２－（メタクリロイルオキシ）エチル（ＨＥＭＡ－Ｐ）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、２－ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、及びこれらの塩、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、又はアミン塩を挙げることができる。更に、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、２－（メタ）アクリルアミド－２－メタスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－エタンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などの単量体を用いた構成単位が挙げられる。（メタ）アクリルは、アクリル又はメタクリルの意味である。

（Ｂ）成分の共重合体は、全構成単位中、構成単位（Ｂ１）及び構成単位（Ｂ２）の割合が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、そして、好ましくは１００質量％以下である。

（Ｂ）成分の共重合体は、重量平均分子量が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、３００００以上、好ましくは３５０００以上、より好ましくは４００００以上、そして、６００００以下、より好ましくは５５０００以下、更に好ましくは５００００以下である。この重量平均分子量は、（Ａ）成分と同様に測定されたものである。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、（Ａ）成分を、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０３質量％以上、そして、好ましくは０．２質量％以下、より好ましくは０．１５質量％以下含有する。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、（Ｂ）成分を、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、好ましくは０．００５質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、そして、好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０３質量％以下含有する。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、１０質量％以上、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上、そして、５０質量％以下、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。この割合は、〔（Ｂ）成分の含有量／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量］〕×１００で求められる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、更に（Ｃ）成分として、ポリカルボン酸系分散剤（但し、（Ａ）成分、（Ｂ）成分は除く）を含有することが好ましい。

ポリカルボン酸系分散剤としては、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（例えば特開平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、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれるカルボン酸
の意味である。

ポリカルボン酸系分散剤としては、下記式（Ｃ１）で表される構成単位（Ｃ１）及び下記式（Ｃ２）で表される構成単位（Ｃ２）を有する共重合体（以下、（Ｃ１）成分という）が好ましい。

〔式中、Ｒ^１ｃ、及びＲ^２ｃは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^３ｃは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｍ^３は、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Ｘ^３は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ＡＯはアルキレンオキサイドを示し、ｎｃは、アルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、５以上１５０以下の数である。〕

式（Ｃ１）中、Ｒ^１ｃは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ｃ１）中、Ｍ^３は、水素原子またはナトリウムが好ましい。

構成単位（Ｃ１）は、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの塩から選ばれる単量体を用いて得ることができる。塩は、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（例えば炭素数２以上８以下）アンモニウム塩などが挙げられる。

式（Ｃ２）中、Ｒ^２ｃは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ｃ２）中、Ｒ^３ｃは、水素原子またはメチル基が好ましい。
式（Ｃ２）中、Ｘ^３は、直接結合手又はカルボニル基が好ましい。
式（Ｃ２）中、ＡＯは、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドが好ましく、エチレンオキサイドがより好ましい。
式（Ｃ２）中、ｎｃは、アルキレンオキサイドの平均付加モル数であり、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは５以上、より好ましくは７以上、そして、好ましくは１５０以下、より好ましくは１３０以下、更に好ましくは１１０以下、より更に好ましくは９０以下、より更に好ましくは７０以下、より更に好ましくは５０以下である。

構成単位（Ｃ２）は、対応する単量体、例えば、（１）ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル、（２）メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステル、（３）ポリエチレングリコールと、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、又はイソプレニルアルコールとのモノエーテル、（４）メトキシポリエチレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリエチレングリコールとアリルアルコール又はメタリルアルコールとのエーテル、及び（５）アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アリルアルコール又はメタリルアルコールへのエチレンオキシド付加物から選ばれる単量体を用いて得ることができる。

（Ｃ１）成分の共重合体は、構成単位（Ｃ１）と構成単位（Ｃ２）の合計に対する構成単位（Ｃ１）の割合が、水硬性組成物の分散性の観点から、質量基準で、好ましくは９質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、そして、好ましくは１９質量％以下、より好ましくは１８質量％以下である。この割合は、〔構成単位（Ｃ１）の質量％／［構成単位（Ｃ１）の質量％＋構成単位（Ｃ２）の質量％］〕×１００で求められる。

（Ｃ１）成分の共重合体は、構成単位（Ｃ１）と構成単位（Ｃ２）の合計に対する構成単位（Ｃ２）の割合が、分散性付与の観点から、質量基準で、好ましくは７１質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、そして、好ましくは９１質量％以下、より好ましくは９０質量％以下である。この割合は、〔構成単位（Ｃ２）の質量％／［構成単位（Ｃ１）の質量％＋構成単位（Ｃ２）の質量％］〕×１００で求められる。

（Ｃ１）成分の共重合体は、構成単位（Ｃ１）、構成単位（Ｃ２）以外の構成単位〔以下、構成単位（Ｃ３）ともいう〕を有していてもよい。構成単位（Ｃ３）としては、例えば、リン酸２－（メタクリロイルオキシ）エチル（ＨＥＭＡ－Ｐ）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、２－ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、及びこれらの塩、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、又はアミン塩を挙げることができる。更に、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、２－（メタ）アクリルアミド－２－メタスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－エタンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などの単量体を用いた構成単位が挙げられる。（メタ）アクリルは、アクリル又はメタクリルの意味である。

（Ｃ１）成分の共重合体は、全構成単位中、構成単位（Ｃ１）及び構成単位（Ｃ２）の割合が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、そして、好ましくは１００質量％以下である。

（Ｃ１）成分の共重合体は、重量平均分子量が、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは２００００以上、より好ましくは３００００以上、更に好ましくは４００００以上、そして、好ましくは１０００００以下、より好ましくは８００００以下、更に好ましくは６００００以下である。この重量平均分子量は、（Ａ）成分と同様に測定されたものである。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物において、（Ｃ）成分を含有する場合、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量に対する（Ｃ）成分の含有量の割合は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは４５質量％以上、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下、より更に好ましくは７０質量％以下、より更に好ましくは６０質量％以下である。この割合は、〔（Ｃ）成分の含有量／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量］〕×１００で求められる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、任意成分として、遅延剤、硬化促進剤、ＡＥ剤、膨張剤、起泡剤、増粘剤、流動化剤、発泡剤、防水剤、消泡剤などの成分〔（Ａ）～（Ｃ）成分に該当するものを除く〕を含有することができる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、水を含有することができる。本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、液体組成物であってもよい。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、水硬性粉体として、セメントと高炉スラグを含み、水硬性粉体中の高炉スラグの含有量が５質量％以上、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、そして、６０質量％以下、好ましくは５０質量％以下である水硬性組成物に用いられる。高炉スラグとは、溶鉱炉で銑鉄を製造する際に得られる副産物であり、空中で徐冷した徐冷スラグと水中で急冷した急冷スラグ等が挙げられる。

＜高炉スラグ含有水硬性組成物＞
本発明は、セメント及び高炉スラグを含む水硬性粉体と、水と、前記（Ａ）成分と、下記の（Ｂ）成分とを含有する、高炉スラグ含有水硬性組成物であって、
水硬性粉体中の高炉スラグの含有量が５質量％以上６０質量％以下であり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０質量％以上５０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物を提供する。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物には、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物で述べた事項を適宜適用することができる。例えば、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物における、（Ａ）成分、（Ｂ）成分の具体例及び好ましい態様なども、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物と同じである。

水硬性粉体とは水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられる。好ましくは普通ポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸塩セメント等のセメントであり、またこれらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフュームなどのポソラン作用及び／又は潜在水硬性を有する粉体や、石粉（炭酸カルシウム粉末）等が添加された高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等でもよい。ここで、水硬性粉体が、セメントなどの水和反応により硬化する物性を有する粉体の他、ポゾラン作用を有する粉体、潜在水硬性を有する粉体、及び石粉（炭酸カルシウム粉末）から選ばれる粉体を含む場合、本発明では、それらの量も水硬性粉体の量に算入する。また、水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。これは、水硬性粉体の質量が関係する質量部や質量比などにおいても同様である。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、水硬性粉体として、セメントと高炉スラグを含有する。本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物において、水硬性粉体中の高炉スラグの含有量は、５質量％以上、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、そして、６０質量％以下、好ましくは５０質量％以下である。高炉スラグは、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物で記載したものを用いることができる。
高炉スラグのブレーン値は、好ましくは３０００ｃｍ^２／ｇ以上、より好ましくは３５００ｃｍ^２／ｇ以上、そして、好ましくは５０００ｃｍ^２／ｇ未満、より好ましくは４５００ｃｍ^２／ｇ以下である。ブレーン値とは、ブレーン比表面積測定法により測定された比表面積のことである。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、骨材を含有することができる。骨材としては、細骨材及び粗骨材から選ばれる骨材が挙げられる。細骨材として、ＪＩＳＡ０２０３－２０１４中の番号２３１１で規定されるものが挙げられる。細骨材としては、川砂、陸砂、山砂、海砂、石灰砂、珪砂及びこれらの砕砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、軽量細骨材（人工及び天然）及び再生細骨材等が挙げられる。また、粗骨材として、ＪＩＳＡ０２０３－２０１４中の番号２３１２で規定されるものが挙げられる。例えば粗骨材としては、川砂利、陸砂利、山砂利、海砂利、石灰砂利、これらの砕石、高炉スラグ粗骨材、フェロニッケルスラグ粗骨材、軽量粗骨材（人工及び天然）及び再生粗骨材等が挙げられる。細骨材、粗骨材は種類の違うものを混合して使用しても良く、単一の種類のものを使用しても良い。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、水硬性組成物の流動保持性の観点から、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ａ）成分を、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０３質量部以上、更に好ましくは０．０４質量部以上、より更に好ましくは０．０５質量部以上、そして、好ましくは０．５質量部以下、より好ましくは０．４質量部以下、更に好ましくは０．３質量部以下、より更に好ましくは０．２質量部以下、より更に好ましくは０．１質量部以下、より更に好ましくは０．０８質量部以下含有する。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ｂ）成分を、好ましくは０．００５質量部以上、より好ましくは０．００８質量部以上、更により好ましくは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、更により好ましくは０．０５質量部以下、より更に好ましくは０．０３質量部以下含有する。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、１０質量％以上、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上、そして、５０質量％以下、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。この割合は、〔（Ｂ）成分の含有量／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量］〕×１００で求められる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、前記（Ｃ）成分を含有することが好ましい。本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物における、（Ｃ）成分の具体例及び好ましい態様などは、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物と同じである。
本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、（Ｃ）成分を含有する場合、水硬性組成物の分散性付与の観点から、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ｃ）成分を、好ましくは０．０３質量部以上、より好ましくは０．０４質量部以上、更に好ましくは０．０５質量部以上、そして、好ましくは０．５質量部以下、より好ましくは０．４質量部以下、更に好ましくは０．３質量部以下、より更に好ましくは０．２質量部以下、より更に好ましくは０．１質量部以下、より更に好ましくは０．０９質量部以下含有する。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量に対する（Ｃ）成分の含有量の割合は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下、より更に好ましくは７０質量％以下、より更に好ましくは６０質量％以下である。この割合は、〔（Ｃ）成分の含有量／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量］〕×１００で求められる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物中の、水と水硬性粉体の質量百分率（水／水硬性粉体比）（Ｗ／Ｐと略記される。）は、作業性の観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５質量％以上、そして、水硬性組成物の強度発現性の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下である。
本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物中の、水とセメントの質量百分率（水／セメント比）（Ｗ／Ｃと略記される。）は、作業性の観点から、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上、そして、好ましくは１２５質量％以下、より好ましくは１１５質量％以下である。

高炉スラグ含有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、嵩容積は、好ましくは５０％以上、より好ましくは５５％以上、更に好ましくは６０％以上であり、そして、好ましくは１００％以下、より好ましくは９０％以下、更に好ましくは８０％以下である。嵩容積は、コンクリート１ｍ^３中の粗骨材の容積（空隙を含む）の割合である。
また、高炉スラグ含有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／ｍ^３以上、より好ましくは６００ｋｇ／ｍ^３以上、更に好ましくは７００ｋｇ／ｍ^３以上であり、そして、好ましくは１，０００ｋｇ／ｍ^３以下、より好ましくは９００ｋｇ／ｍ^３以下である。
高炉スラグ含有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／ｍ^３以上、より好ましくは９００ｋｇ／ｍ^３以上、更に好ましくは１，０００ｋｇ／ｍ^３以上であり、そして、好ましくは２，０００ｋｇ／ｍ^３以下、より好ましくは１，８００ｋｇ／ｍ^３以下、更に好ましくは１，７００ｋｇ／ｍ^３以下である。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物は、任意成分として、遅延剤、硬化促進剤、ＡＥ剤、膨張剤、起泡剤、増粘剤、流動化剤、発泡剤、防水剤、消泡剤などの成分〔（Ａ）～（Ｃ）成分に該当するものを除く〕を含有することができる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物を、公知の方法で硬化させることで硬化体を得ることができる。水硬性組成物の硬化は、硬化体の用途、形状などを考慮して実施できる。

＜高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法＞
本発明は、水硬性粉体として、セメントと、高炉スラグと、水と、前記（Ａ）成分と、前記（Ｂ）成分とを混合する、高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法であって、
水硬性粉体中の高炉スラグの混合量が５質量％以上６０質量％以下であり、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計混合量に対する（Ｂ）成分の混合量の割合が３０質量％以上７０質量％以下である、
高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法を提供する。
また本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、更に前記（Ｃ）成分を混合することが好ましい。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法には、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物、及び高炉スラグ含有水硬性組成物で記載事項を適宜適用することができる。本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法に用いる水硬性粉体、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、任意成分である（Ｃ）成分の具体例、好ましい態様などは、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物、及び高炉スラグ含有水硬性組成物と同じである。また本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物、及び高炉スラグ含有水硬性組成物における、各成分の含有量は混合量に置き換えて、好ましい範囲を本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法に適用することができる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法では、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計混合量に対する（Ｂ）成分の混合量の割合は、水硬性組成物の練りあがり性改善の観点から、１０質量％以上、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上、そして、５０質量％以下、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。この割合は、〔（Ｂ）成分の混合量／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計混合量］〕×１００で求められる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法では、（Ｃ）成分を混合する場合、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計混合量に対する（Ｃ）成分の混合量の割合は、水硬性組成物の分散性付与の観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下、より更に好ましくは７０質量％以下、より更に好ましくは６０質量％以下である。この割合は、〔（Ｃ）成分の混合量／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計混合量］〕×１００で求められる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法は、成分を混合する順序に縛られるものではないが、より手軽に高い効果を得る方法として、例えば、水硬性粉体として、セメントと高炉スラグと、任意に骨材を混合し、次いで、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び水を含有する混練液を混合する方法が挙げられる。例えば、セメントと高炉スラグと粗骨材と細骨材とを所定時間、例えば５秒以上６０秒秒以下、混合し、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び水を含む混練液を混合する方法が挙げられる。混合は、公知のミキサーで行うことができる。前記混練液は、水溶液又は水懸濁液であってよい。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法では、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、任意成分の（Ｃ）成分を、水硬性粉体に対して、それぞれ、本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物で述べた範囲となるように混合することができる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法では、任意成分として、遅延剤、硬化促進剤、ＡＥ剤、膨張剤、起泡剤、増粘剤、流動化剤、発泡剤、防水剤、消泡剤などの成分〔（Ａ）～（Ｃ）成分に該当するものを除く〕を混合することができる。

本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法では、水と水硬性粉体とを、水と水硬性粉体の質量百分率（水／水硬性粉体比）（Ｗ／Ｐと略記される。）は、作業性の観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５質量％以上、そして、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下となるように混合する。
本発明の高炉スラグ含有水硬性組成物の製造方法では、水とセメントとを、水とセメントの質量百分率（水／セメント比）（Ｗ／Ｃと略記される。）は、作業性の観点から、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上、そして、好ましくは１２５質量％以下、より好ましくは１１５質量％以下となるように混合する。

（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分として以下のものを用いた。

＜（Ａ）成分＞
・Ａ－１：ヒドロキシエチルアクリル酸／ＭＥＰＥＧ（９）エステル＝８５／１５（モル％）＝５７／４３（質量％）の共重合体、重量平均分子量２３０００
・Ａ－２：ヒドロキシエチルアクリル酸／ＭＥＰＥＧ（２３）エステル＝８５／１５（モル％）＝３７．１／６２．９（質量％）の共重合体、重量平均分子量４００００
・Ａ－３：アクリル酸メチル／ＭＥＰＥＧ（１２０）エステル／メタクリル酸＝７０／１０／２０（モル％）＝９．７／８７．５／２．８（質量％）の共重合体、重量平均分子量５３０００

＜（Ｂ）成分＞
・Ｂ－１：メタクリル酸／ＭＥＰＥＧ（１２０）エステル＝２３．２／７６．８（質量％）＝９５／５（モル％）の共重合体、ナトリウム塩、重量平均分子量４４０００

＜（Ｃ）成分＞
・Ｃ－１：ポリカルボン酸系分散剤、ＦＣ９００、日本触媒（株）製

上記各共重合体の単量体は、以下のものである。
・ＭＥＰＥＧ（９）エステル：メトキシポリエチレングリコール（９）モノメタクリレート（かっこ内の数字は、エチレンオキシドの平均付加モル数である。以下同様）
・ＭＥＰＥＧ（２３）エステル：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
・ＭＥＰＥＧ（１２０）エステル：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

＜製造例１：共重合体Ａ－１の製造＞
共重合体Ａ－１を次のように製造した。
攪拌機付きガラス製反応容器（四つ口フラスコ）に水４６３．１９ｇを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で７０℃まで昇温した。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（エチレンオキサイドの平均付加モル数９、水分１０％、純度９３．６％）１８８．２６ｇと２－ヒドロキシエチルアクリレート（表中ＨＥＡと表記する）２１０．１９ｇの単量体混合液と、３－メルカプトプロピオン酸（シグマアルドリッチ ジャパン株式会社製、試薬）５．６５ｇを水３０ｇに溶解した水溶液と、過硫酸アンモニウム水溶液（Ｉ）〔過硫酸アンモニウム（和光純薬工業株式会社製、試薬）８．７４ｇを水４０ｇに溶解したもの〕の３者を、同時に滴下を開始し、それぞれ５時間かけて滴下した後、過硫酸アンモニウム水溶液（II）〔過硫酸アンモニウム１．４６ｇを水２０ｇに溶解したもの〕を０．５時間かけて滴下した。その後、７０℃で１時間熟成した。熟成終了後に２０％水酸化ナトリウム水溶液で中和し、共重合体Ａ－１（重量平均分子量２３０００）を含有する水溶液（固形分４０重量％）を得た。

表１中の他の共重合体についても、上記と同様に、ただし、単量体の種類及び使用量を変更して製造した。表１に、（Ａ）、（Ｂ）成分の単量体組成と重量平均分子量を示した。

（１－１）高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物の調製
（Ａ）、（Ｂ）成分を、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合、及び（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量に対する（Ｃ）成分の含有量の割合が表３の通りとなるように混合して、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物を調製した。なお、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物中の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分の合計含有量は０．１２～０．１８質量％である。

（２－１）モルタルの調製
モルタルミキサー（株式会社ダルトン製 万能混合撹拌機 型式：５ＤＭ－０３－γ）を用いて、表２の配合量となるように、セメント（Ｃ）、高炉スラグ、細骨材（Ｓ）を投入し空練りをモルタルミキサーの低速回転（６３ｒｐｍ）にて１０秒行い、調製した高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物を含む練り水（Ｗ）を加えた。そして、モルタルミキサーの低速回転（６３ｒｐｍ）にて１２０秒間本混練りして、モルタルを調製した。モルタルの配合条件は、いずれの温度のモルタルも、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して、表３の量となるように練り水に添加した。

モルタルの調製に用いた成分は以下のものである。
・水（Ｗ）：上水道水を用いた。
・セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント（二種混合：太平洋セメント／住友大阪セメント＝１／１、質量比） 密度３．１６ｇ／ｃｍ^３
・高炉スラグ：高炉スラグ微粉末、エスメント関東株式会社製、ブレーン値３８００ｃｍ^２／ｇ
・細骨材（Ｓ）：城陽産山砂 密度２．５５ｇ／ｃｍ^３

（２－２）モルタルの流動性評価
ＪＩＳ Ｒ ５２０１の試験方法（フロー試験）に従って、混練直後（混練の始期から２分後）の流動性、混練から３０分後の流動性、混練から６０分後の流動性、混練から９０分後の流動性を評価した。結果を表３に示した。混練の始期は、モルタルミキサーに練り水（Ｗ）を加えてセメントと練り水が最初に接した時点である。

表３中、モルタルフローの結果が、「分離」と記載している比較例は、 モルタルの材料分離が確認されたため、流動性の評価を行わなかった。

表３中、本発明の実施例は、比較例と対比して、初期流動性が良好であり、混練直後から９０分後の流動保持性に優れているため、作業性に優れる。
また表３中、比較例２、５、８は、モルタルの流動性が経時的に増大しており、材料分離や凝結遅延を起こしたりするため好ましくない。

Claims (12)

1. 水硬性粉体としてセメントと高炉スラグを含み、水硬性粉体中の高炉スラグの含有量が５質量％以上６０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物であって、
   下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０質量％以上５０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物。
   ＜（Ａ）成分＞
   下記式（Ａ１）で表される構成単位（Ａ１）、下記式（Ａ２）で表される構成単位（Ａ２）、及び任意に下記式（Ａ３）で表される構成単位（Ａ３）を有する共重合体であって、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ１）の割合が７０モル％以上９５モル％以下であり、構成単位（Ａ３）の割合が２０モル％以下である、共重合体
   

   

   
   〔式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^３ａ、及びＲ^５ａは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^２ａは、炭素数１以上４以下のアルキル基、又は炭素数１以上４以下のヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ^４ａは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｘ^１は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎａは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、５以上１５０以下の数であり、Ｍ^１は、水素原子又は塩となる対イオンを示す。〕
   ＜（Ｂ）成分＞
   下記式（Ｂ１）で表される構成単位（Ｂ１）及び下記式（Ｂ２）で表される構成単位（Ｂ２）を有する共重合体であって、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計に対する構成単位（Ｂ１）の割合が２０質量％以上２８質量％以下であり、重量平均分子量が３００００以上６００００以下である、共重合体
   

   

   
   〔式中、Ｒ^１ｂ、及びＲ^２ｂは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^３ｂは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｍ^２は、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Ｘ^２は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎｂは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、７０以上１７０以下の数である。〕
2. （Ａ）成分を、０．０１質量％以上０．２質量％以下含有する、請求項１に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物。
3. （Ａ）成分の重量平均分子量が、１５０００以上１０００００以下である、請求項１又は２に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物。
4. 更に、（Ｃ）ポリカルボン酸系分散剤（但し、（Ａ）成分、（Ｂ）成分は除く）（以下、（Ｃ）成分という）を含有する、請求項１～３の何れか１項に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物。
5. （Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量に対する（Ｃ）成分の含有量の割合が３０質量％以上９０質量％以下である、請求項４に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物用の流動性保持剤組成物。
6. セメント及び高炉スラグを含む水硬性粉体と、水と、下記の（Ａ）成分と、下記の（Ｂ）成分とを含有する、高炉スラグ含有水硬性組成物であって、
   水硬性粉体中の高炉スラグの含有量が５質量％以上６０質量％以下であり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０質量％以上５０質量％以下である、高炉スラグ含有水硬性組成物。
   ＜（Ａ）成分＞
   下記式（Ａ１）で表される構成単位（Ａ１）、下記式（Ａ２）で表される構成単位（Ａ２）、及び任意に下記式（Ａ３）で表される構成単位（Ａ３）を有する共重合体であって、構成単位（Ａ１）と構成単位（Ａ２）と構成単位（Ａ３）の合計に対する構成単位（Ａ１）の割合が７０モル％以上９５モル％以下であり、構成単位（Ａ３）の割合が２０モル％以下である、共重合体
   

   

   
   〔式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^３ａ、及びＲ^５ａは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^２ａは、炭素数１以上４以下のアルキル基、又は炭素数１以上４以下のヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ^４ａは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｘ^１は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎａは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、５以上１５０以下の数であり、Ｍ^１は、水素原子又は塩となる対イオンを示す。〕
   ＜（Ｂ）成分＞
   下記式（Ｂ１）で表される構成単位（Ｂ１）及び下記式（Ｂ２）で表される構成単位（Ｂ２）を有する共重合体であって、構成単位（Ｂ１）と構成単位（Ｂ２）の合計に対する構成単位（Ｂ１）の割合が２０質量％以上２８質量％以下であり、重量平均分子量が３００００以上６００００以下である、共重合体
   

   

   
   〔式中、Ｒ^１ｂ、及びＲ^２ｂは、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^３ｂは、水素原子又は炭素数１以上３以下のアルキル基を示し、Ｍ^２は、水素原子又は塩となる対イオンを示し、Ｘ^２は、炭素数１以上６以下の２価のアルキレン基、直接結合手又はカルボニル基を示し、ｎｂは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、７０以上１７０以下の数である。〕
7. （Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して０．０１質量部以上０．２質量部以下含有する、請求項６に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物。
8. （Ａ）成分の重量平均分子量が、１５０００以上１０００００以下である、請求項６又は７に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物。
9. 更に、（Ｃ）ポリカルボン酸系分散剤（但し、（Ａ）成分、（Ｂ）成分は除く）（以下、（Ｃ）成分という）を含有する、請求項６～８の何れか１項に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物。
10. （Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量に対する（Ｃ）成分の含有量の割合が３０質量％以上９０質量％以下である、請求項９に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物。
11. 高炉スラグ含有水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率（水／水硬性粉体比）が、３５質量％以上５０質量％以下である、請求項６～１０の何れか１項に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物。
12. 高炉スラグのブレーン値が、５０００ｃｍ^２／ｇ未満である、請求項６～１１の何れか１項に記載の高炉スラグ含有水硬性組成物。