JPH02157145A

JPH02157145A - セメントモルタル及びコンクリート用混和剤

Info

Publication number: JPH02157145A
Application number: JP31311988A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Morita; 浩森田; Susumu Yamaguchi; 進山口; Junpei Miyagawa; 宮川　純平
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1990-06-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の分野〕本発明は、微粒子シリカとポリマーラテックスの混合物
からなる耐久性セメントモルタル及び耐久性コンクリー
ト用混和剤に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、セメントモルタルやコンクリ−１−の流動性を改
良するために粉体状のシリカを混和剤として用いる方法
が知られている。

しかしなから、この方法ではシリカがモルタルやコンク
リート内に均一に分散されないため、得られる製品の耐
久性が必ずしも充分ではなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は耐久性に優れたセメントモルタル及び／又は耐
久性コンクリートを与えることのできる混和剤を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、ポリマーラテックスをセメントモルタル
及び／又はコンクリ−１−等の水硬性無機質材料に配合
していわゆるポリマーセメントモルタルあるいはポリマ
ーコンクリートを調製するに際して、あらかしめポリマ
ーラテックス中に、微粒子シリカを添加におくと、シリ
カの凝集がなく、均一に分散され、その耐久性が著しく
向上することを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明によれば、微粒子シリカとポリマーラテッ
クスを含む水分散体からなることを特徴とする耐久性セ
メントモルタル及び耐久性コンクリート用混和剤を提供
される。

本発明で用いる微粒子シリカの粒径は、−次粒子径１．
０μｍ以下、一部凝集した二次粒子径は０．１μｍ〜１
．００μｍのものが好ましい。−次粒子径が１．０７ａ
以」二の場合、骨剤、粗骨剤の空隙に最密充填出来ない
ため好ましくない。また、微粒子シリカ中の３１０、純
度は７０％以」−が好ましい。

これらの条件に適合する微粒子シリカとしては、例えば
、シリカヒユーｌ＼、フライアッシュ、シリカダス１〜
、シリカフラワー、フユーム１くシリカ、ボラタイズシ
リ力、マイクロシリカ、コロイダルシリカ等が挙げられ
る。

また、本発明で用いるポリマーラテックスは、エチレン
性二重結合をもつアクリル酸エステル（例えば、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル）
、メタクリル酸エステル（例えばメタクリル酸メチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル
酸オクチル）、α−メチルスチレン等のスチレン類、ブ
タジェン、イソプレン等のジエン類、エチレン、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル等のビニル類、アクリロニ１
−リル、α−メチルアクリロニ１〜リル等のニトリル類
等を、公知の乳化剤および重合開始剤を用いて水性媒体
中で、重合することにより得られる。

高耐久性及び高耐候性に優れるセメントモルタル及び／
又はコンクリートを得るためには、（メタ）アクリル酸
エステル類のポリマーラテックスが使用される。

このポリマーラテックスは１分子中に反応性官能基を２
個以上有する架橋剤の共存下に重合することがより好ま
しい。これらの架橋剤としては、グリシジルアクリレ−
１〜、グリシジルメタクリレート、ビスフェノールＡポ
リエチレンオキシド付加体ジ（メタ）アクリレート、ト
リアリルイソシアヌレート、Ｎ−メチロールアクリルア
ミド等が挙げられる。

更に、これらのポリマーラテックスの平均粒子径は１０
０１０００ｎμｍ）未満、好ましくは５００ｎｍ以下で
ある。２０００ｎｍ以上（２μｍ）であると、モルタル
及び／又はコンクリートの強度、耐候性、耐久性、耐水
性、中性化で劣ると共に、小さい粒子径のものに比べ、
多量に使用しなければならず好ましくない。

又、本発明においては、ガラス転移温度１０℃以」二の
ポリマーラテックス好ましくは１５℃以上のポリマーラ
テックスと、０℃以下好ましくは一１Ｏ℃以下のポリマ
ーラテックスを併用すると、強度及び耐摩耗性のいずれ
も一層向上することができる。

微粒子シリカの配合量は対セメント０．１〜１０１１ｔ
％、好ましくは１〜５ｗｔ％である。０．１ｗｔ％以下
では、耐久性、耐水性、中性化の防止の観点から好まし
くない。ポリマーラテックスの配合量は、対セメント１
−３０Ｉｌｔ％、好ましくは２〜１５すｔ％である。１
ｗｔ％以下では耐久性、耐水性、中性化の防止の観点か
ら好ましくない。又、３０ｗｔ％以上では、セメントの
特徴である圧縮強度、１１１０プ強度、引張り強度が弱
くなり、好ましくない。

本発明においては微粒子シリカを、これらのポリマーラ
テックス中にあらかしめ配合しておくことが微粒子シリ
カの均一分散および作業性の点からみて必要である。こ
の微粒子シリカの配合は、ポリマーラテックスの調製前
、調製中、調製後のいずれの時点でもよいが、通常調製
後に配合するのがよい。又、ポリマーラテックスと微粒
子シリカの配合比は１１０．１〜Ｏ，ｉ／１がよく、配
合時に粘度」１昇のある場合には、適宜水で希釈するこ
とが望ましい。

本発明においては、流動性の向上、更には耐久性を一層
向−１ニさせるために、スルホン酸基含有ポリマーを水
硬性無機質材料とポリマーラテックスとの配合混線時に
配合しておくことが望ましい。

この場合、スルホン酸基含有ポリマーは、ポリマーラテ
ックスの調製前後にポリマーラテックスに配合しておい
てもよい。このようなスルホン酸基含有ポリマーとして
は、例えば、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホ
ン酸ホルマリン縮金物、スルホン化メラミン樹脂、ポリ
スチレンスルホン酸塩等が挙げられる。この中でも、特
にポリスチレンスルホン酸塩がすぐれている。これらの
塩の対イオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アミン、アルカノールアミン等があげられる。特に
好ましい対イオンは、アミン、アルカノールアミンであ
り、これらは、スルホン酸に対して、当基比以上、３倍
比以下使用するのが好ましいにのポリスチレンスルホン
酸塩の分子量は３．０００から１０万が好ましい。より
好ましくは５，０００〜５０，０００である。このポリ
スチレンスルホン酸塩の配合量は対セメンｌ−０，Ｏ］
、ｗｔ％から１．０すｔ％が好ましく、より好ましくは
Ｏ，］、ｔｉｔ％から０．５ｗｔ％である。

０．０１ｗｔ％以下では、流動性及び減水効果（配合す
る水量を減少し得る効果）の点で好ましくなく、１．０
１１ｔ％以」；では、遊離水のブリードアラ１−が起り
、流動性が向上せず、更には耐水性に劣るので好ましく
ない。

又、本発明を実施するにあたり、必要に応して、ノニオ
ン性、アニオン性、カチオン性の高分子物質、着色顔料
、キレ−１−剤、防腐剤、ｐ＋＋調整剤、可塑剤、早強
剤、遅硬剤、導電（帯電防止）剤、躯体材（白土類）な
らびに強化剤を補助添加成分として用いてもよい。

〔効果〕

本発明の混合剤を用いることによって、得られるポリマ
ーセメントモルタル、ポリマーコンクリートは耐水性、
耐溶剤性、耐摩耗性等の機械的強度の諸性能を一段と向
上することができ、更には曲げ強度、圧縮強度が増大し
中性化の抑制を可能とし、耐久性が著しく優れることが
ら、その実用的価値が極めて高いものである。

従って、本発明の水硬性無機材料用配合剤を、建築構造
物の内壁及び外壁用基材、タイル張り用接着剤、タイル
張り用目地材、床材、Ａｃｔ、鉄筋防食等の防食ライニ
ング材、貯水タンク、プール、サイロ、テニスコート用
下地等の防水材、船舶デツキ、歩道橋床、橋梁デツキ等
のデツキカバーリンク材、耐酸性ヒユーム管、ＧＲｃ製
品用特殊コンクリ−１−成型品、バスターミナル、トン
ネル内、工場等の半剛性道路、クラスファイバー、カー
ボンファイバー、ポリエステルファイバー、ポリビニル
アルコールファイバー等の無機、有機の繊維等を併用し
たモルタル及びコンクリ−１へ廃体の吹付は保護塗装材
、カーボンファイバー、メタルパウダーを併用した導電
塗装材、電磁波シールド材、超高強度成型品、船舶バラ
ストタンク等の重防食塗料、モルタル浮き補修材、斜張
橋ワイヤー材、化粧版、インターロッキング等の化学成
型品を製造する際に使用すると、極めて効率的な性能を
示す。

〔実施例〕

次に、本発明を更に詳細に説明するために、以下に実施
例を示す。

実施例１（］、）ポリマーラテックス調整温度計、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管および滴下ロ
ートを備えたガラス製反応容器に表−１に示す乳化剤８
．０重量部と水１５０重量部を仕込んで溶解し、系内を
窒素ガスで置換した。別にアクリル酸ブチル１０５重九
部、アクリル酸エチル３０重量部、メタクリル酸メチル
４．５重量部、トリアリルイソシアヌレート３．０重量
部、ビスフェノールＡエチレンオキサイ１−３０モル付
加体ジメタクリレート３．０重量部及びアクリル酸４．
５重量部からなる不飽和単量体混合物１５０重量部を調
製し、このうち１５重量部を前記反応容器に加え、４０
℃で３０分間乳化を行った。次いで６０℃に昇温したの
ち、２，２′−アゾビス（Ｎ、Ｎ’−ジメチレンイソブ
チルアミジン）塩酸塩（ＶＡ−０４４）を９．ＯＸ　１
０””ｍｏｌｅ／水相氾になるように４８．５重量部の
水に溶解し、前記の反応容器に添加し、直ちに残部の不
飽和単量体を３０分間にわたって反応容器内に連続的に
滴下し、６０℃で重合を行った。不飽和単量体の滴下終
了後、６０″Ｃで９０分間熟成し、室温に冷却後、トリ
エタノールアミンでｐ　＋１　＝　９になるように調製
し、ポリマーラテックスＮα１を調製した。

以下、表−１の乳化剤組成比、表−２の不飽和単量体の
組成比を変更した以外は、実施例１の（１）に準拠して
、ポリマーラテックスＮα２〜Ｎα５を調製した。

（２）ポリマーラテックス微粒子シリカスラリーの調製マイクロシリカ９７０１１　（エルヶム■ニスウェーテ
ン国製）３００ｇと（１）にて調製したポリマーラテッ
クス３００　Ｆ、及び水３９９尺をニーグーで練り込み
ポリマーラテックス微粒子シリカのスラリーを調製した
。

（３）ポリマーセメントモルタルの調製セメン１〜３０
０ｇ、砂７５０ｇ　（４号硅砂１５号硅砂／６号硅砂＝
４５０ｇ／２２５ｇ／７５ｇ）、水１５６ｇ及び鉱油シ
リコーン系消抱剤０．１８ｇを加え、良く混合した後、
（２）にて調製したポリマーラテックス微粒子シリカス
ラリ＝３０Ｆ、を加え、更によく混合撹拌する。撹拌終
了後、型わ＜　（４，０ｃｍＸ４．ＯｃｍＸ］、６．０
ｃｍ）に入れ試料とした。

比較例１実施例１において、ポリマーラテックス微粒子シリカス
ラリーの代わりに、ポリマーラテックスと微粒子シリカ
を各々９ｇ別々に添加した以外は実施例１と全く同様に
行った。

比較例２実施例】において、ポリマーラテックス微粒子シリカを
除いて（３）の条件で、セメントモルタルを調製した。

比較例３実施例１において、微粒子シリカを除いた、ポリマーラ
テックスＮｏｌを９ｇ添加して（３）の条件でポリマー
セメントモルタルを調製した。

実施例２〜６実施例１において、ポリマーラテックス及び微粒子シリ
カを下記の如く変更した以外は実施例１と全く同様に行
った。

実施例７実施例１のポリマーセメントモルタル調製時に、ポリス
チレンスルホン酸トリエタノールアミン塩（ポリスチレ
ンスルホン酸の分子量７　、０００、トリエタノールア
ミンはスルホン酸の１．２倍当量）を０．６ｇ添加する
以外は実施例１と全く同様に行った。

以上の実施例］〜７、比較例１〜３について、単位容積
重量、曲げ強度、圧縮強度、中性化、耐摩耗性について
測定した。その結果を表−３に示す。尚これらの評価方
法は、下記の方法に準じた。

単位容積重量；ＪＩＳ　Ａ　１１１６１１１０ず強度試験；ＪＩＳ　Ｒ５２０１圧縮強度試験
；ＪＩＳ　Ｒ５２０１中性化試験；４　Ｘ４　Ｘ　１６ｃｍの直方体の供試体
を。

１４間２０℃、８０％ＲＨテ養生を行い、Ｃ０２ｓ度１
００％、１ｋｇ／ｄの加圧オートクレーブ中にて、２週
間放置し、供試体を取り出し、供試体の中間で切断し、
１ｚフエノールフタレインアルコール溶液を切断面に噴
霧し、赤色の消えた部分の長さを測定した。

耐摩耗性：モルタル組成物を用い、５０ｍｍφＸ　５０ｍｍの円筒
状になるように、硬化体を調製し、材令２８日後、この
硬化体を１０メツシユのフルイの」二にのせ、ロータツ
ブ大振どう法（■手工製作所製）で２分間振どうを行い
、吹式により耐摩耗性を評価した。

耐摩耗性（ｗｔ％）＝Ｂ／ＡＸ１００Ａ；振どう前の重量（ｇ）Ｂ；振とう後の重量（ｇ）表−１乳化剤の組成比表−２試料ポリマーラテックスの不飽和重量体組成比表

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微粒子シリカとポリマーラテックスを含む水分散
体からなることを特徴とするセメントモルタル及び／又
はコンクリート用混和剤。