JPH021790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水硬性セメント配合物のスランプ低下
防止剤に関する。 現在我が国で土木建築に用いられるコンクリー
トの約70％は生コンクリートが占めている。モル
タルまたはコンクリートはセメントと水との水和
反応により、時間の経過と共にコンシステンシー
が低下し、作業性の低下をきたす。この現象は一
般にコンクリートのスランプ低下と呼ばれる。コ
ンクリートのスランプ低下は、生コンクリートに
おいては、運搬時間の制限、打設現場での待機時
間等による品質変化、施工性不良、コールドジヨ
イント等の耐久性低下の障害をおこす。またコン
クリート二次製品製造工場においては、成形時間
の制限、締め固め不良等多くの問題を生じる。 従つて、コンクリートの経時スランプ低下は生
コンクリート工場、二次製品工場、その他におい
て解決しなければならない重要な課題である。と
りわけ生コンクリート工場ではコンクリート品
質、施工上最も重要な課題である。従来コンクリ
ートのスランプ低下防止対策としては次のような
方法が知られていた。 (イ) コンクリートの単位水量を増加する方法。 (ロ) 液状または粉末状コンクリート混和剤の後添
加による方法。 (ハ) 液状または粉末状コンクリート混和剤の繰り
返し添加による方法。 (ニ) 凝結遅延剤の添加あるいは併用により方法。 上記(イ)の方法は打設に至るまでの流動性低下
（スランプ低下）を見込んでコンクリートの単位
水量を増大する方法であるが、これにより施工性
の改善は図れても品質上強度低下、または乾燥収
縮によるひび割れ発生等耐久性低下をきたすこと
や、所定強度を得るためには単位セメント量の増
大という経済的に不利を伴う。 (ロ)の方法は、一時的な流動性改善策であつて、
本質的な防止策ではない。特に単位水量の少ない
コンクリートにおいては、添加後のスランプ低下
を却つて助長する傾向にある。 (ハ)の方法はスランプ低下した時点で混和剤を再
添加する方法であり、完全に防止するものではな
い。しかも繰り返し添加という作業性、経済性の
不利がある。 (ニ)はオキシカルボン酸塩、リグニンスルホン酸
塩、デキストリン、フミン酸等の遅延剤を単独あ
るいは高性能減水剤との併用により凝結時間を遅
延させ、流動性を維持させようとする方法であ
り、過剰添加の場合強度低下、硬度不良などの事
故を招く危険性が非常に大きい。 このように従来のスランプ低下防止方法は、コ
ンクリートの品質または施工性に問題があり、ま
た一時的なスランプ低下防止対策であり、本質的
な防止方法とはいえない。 本発明者らは、これらの問題点を解消すべく、
鋭意研究の結果、長時間有効で凝結遅延その他品
質および施工性に悪影響を及ぼさない、モルタ
ル、コンクリートのスランプ低下防止剤を見い出
し、本発明に到達したものである。即ち、 (a) 活性水素基を２個以上有する有機化合物にエ
チレンオキサイドを含有するアルキレンオキサ
イドを付加重合せしめて得られる平均分子量
1000以上のポリヒドロキシ化合物（アルキレン
オキサイド中のアルキレンオキサイド含有量が
50重量％以上）と多価カルボン酸、その無水物
またはその低級アルキルエステルとを反応させ
て得られる平均分子量20000−3000000の水溶性
高分子化合物３−30重量％および (b) ナフタリンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、
またはナフタリンとアルキルナフタリンを含む
混合物のスルホン酸塩ホルマリン縮合物、また
はメラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物の少
なくとも一種97〜70重量％ を必須成分として含有することを特徴とする水硬
性セメント配合物のスランプ低下防止剤を提供す
るものである。 上記した(a)の水溶性高分子化合物と(b)のナフタ
リンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、またはナフ
タリンとアルキルナフタリンを含む混合物のスル
ホン酸塩ホルマリン縮合物、またはメラミンスル
ホン酸塩ホルマリン縮合物の一種以上のものとの
配合比率は、(a)：３〜30重量％、好ましくは５〜
20重量％であり、(b)：97〜70重量％、好ましくは
95〜80重量％である。(a)が３重量％以下の場合
は、初期流動性は得られるが、スランプ低下防止
能が得られない。また30重量％以上の場合は初期
流動性、スランプ低下防止能共に得られない。 (a)の水溶性高分子化合物を製造する際に用いら
れる活性水素基２個以上を有する有機化合物の具
体例としては、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、水、ジエチレングリコール、１，４
−ブタンジオール、1.6−ヘキサンジオール、ビ
スフエノールＡ、ブチルアミン、アニリン、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、トリス（２−
ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエ
リスリトール、ジグリセリン、ジペンタエリスリ
トール、ソルベトール、シヨ糖、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、イソプロパノールアミン、エチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレン
イミン、トリレンジアミン、ジアミノジフエニル
メタン、ノボラツク樹脂、アニリン樹脂などがあ
げられる。 アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキ
サイド単独またはそれにプロピレンオキサイド、
ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどの
１種または２種以上を併用したものがあげられ、
それらをブロツクまたはランダムで付加する。エ
ステル化反応に用いる化合物の具体例としては、
例えば、 マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル
酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、イタコン酸、トリメ
リト酸、ピロメリト酸もしくはダイマー酸、 のモノメチルエステル、ジメチルエステ
ル、モノエチルエステル、ジエチルエステル、
モノプロピルエステル、ジプロピルエステル、
モノブチルエステルもしくはジブチルエステ
ル、または、 の酸無水物 などがあげられる。 (a)の水溶性高分子化合物の平均分子量の範囲は
20000〜3000000が好ましく、平均分子量20000以
下の場合は空気連行性が大きく、初期流動性は大
きいが、経時安定性（スランプ低下防止能）が得
られない。また3000000以上の場合は粘性が高く、
初期流動性、スランプ低下防止能ともに得られな
い。 なお、活性水素基を２個以上含有する有機化合
物にエチレンオキサイドを含有するアルキレンオ
キサイドを付加重合せしめて得られる平均分子量
1000以上のポリヒドロキシ化合物において、アル
キレンオキサイド中のエチレンオキサイド含有量
が50重量％以下の場合は、本発明のスランプ低下
防止剤の水溶性を維持することが困難となり、セ
メント粒子の分散性がなく、従つて前記(b)成分の
初期流動性をも低下させる。 本発明の対象とするセメントは各種ポルトラン
ドセメント、混合セメント、フライアツシユセメ
ント、特殊セメント等の水硬性セメントである。 本発明スランプ低下防止剤の添加量は配合物中
のセメント重量を基準にして0.1〜２重量％（固
形分換算）が好ましい。 本発明を液状品で使用する場合はセメント組成
物の練りまぜ水に添加してもよく、またセメント
組成物の練りまぜ後に添加することも可能であ
る。また粉末品は、あらかじめセメントあるいは
セメント配合物とプレミツクスして後、練りまぜ
ることもできる。 本発明に係る水硬性セメントのスランプ低下防
止剤は単独使用のほか、必要に応じて市販のAE
剤、AE減水剤、遅延剤、膨張材、その他の混和
剤と併用しても何らかまわない。 本発明のスランプ低下防止剤を含むモルタルま
たはコンクリートの施工方法および二次製品成形
方法は、従来の場合と同じでよく、コンクリート
ポンプによる圧送施工、コテ塗り、吹きつけ等に
よる塗装、型枠への充填などを用いることができ
る。また養生方法も従来方法と同じでよく、気乾
養生、水中養生、蒸気養生、オートクレーブ養生
およびそれらの組み合せを用いることができる。 セメント配合組成物に本発明に係るスランプ低
下防止剤を練りまぜ時、あるいは練り混ぜ後添加
することによつて単位水量が少なく、流動性の良
いコンクリートが製造でき、しかも凝結遅延作用
を有しないで長時間スランプ低下を防止する効果
を発揮するとともに材料分離に対する抵抗性をも
付与することができる。 以下に製造例、実施例をあげて本発明を詳細に
説明する。（部および％は重量基準を示す。） 製造例 １ オートクレーブ中にグリセリンと苛性カリを仕
込み、減圧脱水後常法によりエチレンオキサイド
80％およびプロピレンオキサイド20％を含有する
アルキレンオキサイドを付加させる。生成物の平
均分子量をヒドロキシ価とアルカリ価の測定値よ
り算出した結果、約30000であつた。次いでこの
生成物にアジピン酸メチルを加え、常法により脱
メタノール反応を行ない水溶性高分子化合物を得
た。かゝる水溶性高分子化合物の平均分子量を液
体クロマトグラフイーで測定したところ80000で
あつた。 製造例 ２〜６ 活性水素基２個以上を有する有機化合物（出発
物質）アルキレンオキサイドエステル化反応に用
いる化合物および反応条件を第１表に示す如く、
化合物以外は製造例１と同様に合成を行ない水溶
性高分子化合物(a)を得た。中間体の平均分子量お
よび得られた水溶性高分子化合物(a)の平均分子量
を第１表に示す。

【表】 製造番号５、６は比較製造例組成物である。
一方、組成物(b)のナフタリンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物は、単独縮合物に限られるものでな
く、ナフタリンとアルキルナフタリンを含む混合
物のスルホン酸塩ホルマリン縮合物であつてもよ
く、公知の方法で製造することができる。またメ
ラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物も公知の方
法（例えば特公昭43−21659号公報参照）によつ
て製造することができる。 実施例 (1) 使用材料 セメント：普通ポルトランドセメント（日本セ
メント社製） 細骨材：富士川産、最大寸法５mm、 粗粒率2.84 粗骨材：富士川産、最大寸法25mm、 粗粒率7.06 混和剤：ビンソル（ロジン系AE剤：山宗化学
(株)製） ポズリスNo.5L（リグニンスルホン酸塩系
AE減水剤：日曹マスタービルダーズ(株)製） (2) コンクリートの練り混ぜ方法 練り混ぜ量50になるように調合を計量し、可
傾式ミキサーに全材料を投入する（本発明スラン
プ低下防止剤も同時に投入）直ちに３分間練り混
ぜを行ない（19r.p.m）ミキサーより全量排出し、
スランプ、空気量を測定する。これを練り上り直
後の値とする。次いでコンクリート全量を再度ミ
キサーに戻し、低速（４〜5rpm）で所定時間ア
ジテーテイングし試験に供する。経過時間は３分
間練り混ぜ後を基点とした。 (3) 試験方法 空気量：JIS Ａ 1128による。 スランプ：JIS Ａ 1101による。 圧縮強度：供試体の作成はJIS Ａ 1132、試験
はJIS Ａ 1108による。 コンクリート温度：アルコール温度計による。 凝結時間：ASTM Ｃ 403−76Tによる。 コンクリートの調合を第２表に示し、試験結果
を第３表に示す。

【表】

【表】 第３表から明らかな如く、本発明スランプ低下
防止剤は比較例混和剤および従来の混和剤に比較
して、極めて長時間スランプを維持し、しかも圧
縮強度、凝結時間に悪影響を与えないことが確認
できる。 従つて、本発明スランプ低下防止剤は生コンク
リートプラントにおいて単位水量の少ないコンク
リートへ添加し、高品質のコンクリートを製造す
ることができ、建設現場へ運搬し、打設すること
を可能とする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 活性水素基を２個以上有する有機化合物
   にエチレンオキサイドを含有するアルキレンオ
   キサイドを付加重合せしめて得られる平均分子
   量1000以上のポリヒドロキシ化合物（アルキレ
   ンオキサイド中のエチレンオキサイド含有量が
   50重量％以上）と多価カルボン酸、その無水物
   またはその低級アルキルエステルとを反応させ
   て得られる平均分子量20000−3000000の水溶性
   高分子化合物３−30重量％および (b) ナフタリンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、
   またはナフタリンとアルキルナフタリンを含む
   混合物のスルホン酸塩ホルマリン縮合物、また
   はメラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物の少
   なくとも一種97〜70重量％、 を必須成分として含有することを特徴とする水硬
   性セメント配合物のスランプ低下防止剤。