JPH0254288B2

JPH0254288B2 -

Info

Publication number: JPH0254288B2
Application number: JP57062197A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsuda
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1990-11-21
Also published as: JPS58181754A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、水中に直接打設するためのセメント
組成物であつて、ポンプアツプすることのできる
組成物に関する。（従来の技術）従来、生コンクリートをトレミー管や囲いを用
いることなく水中に直接打設すると打設時点で周
辺の水に洗われてセメントが水中に飛散したり、
打設後も硬化に至るまでに水流や波浪の作用によ
つてセメントが拡散あるいは浸蝕されて形状が崩
れたり、コンクリート中のセメント分が部分的に
消失したりして、充分な硬化が起らず、硬化後の
強度が著るしく劣るものしか得られない。近年に至り、粘性を与えるような添加剤をセメ
ントに対し使用することにより水中を直接落下さ
せて目的とする箇所に打設することのできるコン
クリートが提案されている。例えば、西独公告特許2326647号明細書にはセ
ルロースエーテル、ポリアクリルアミドなどを添
加することによりセメントの水中への拡散を防止
できる旨述べられており、実施例としてヒドロキ
シエチルセルロースを用いた処方が開示されてい
る。また、特開昭57−3921号は、水中コンクリー
ト打設工法に関するものであるが、コンクリート
処方としてポリアクリルアミドを用いる例が示さ
れている。（発明が解決しようとする課題）ところで、我が国における水中打設の要求され
る現場を見た場合、その近傍においてコンクリー
ト組成物を調合し、打設箇所へ投入できるのに都
合のよい作業場と足場を確保することは一般に困
難であり、生コンクリートはポンプ移送できるこ
とが作業上必須の要件である。セメントの水中拡散を防止するにはセメント組
成物の粘度を上げることが一つの要件であり、水
溶性高分子を添加することによつてその目的を達
するこができる。特開昭57−3921号明細書のようにポリアクリル
アミドをセメントに添加した場合、確かに水中拡
散を有効に低下させるが、セメントの流動性が著
るしく損われ、ポンプアツプ可能の組成物を得る
ことは困難である。セメント添加物として賞用されている高分子添
加剤にはセルロースエーテルに多数の例がある。
即ち、セルロースエーテルの添加は粘度を増大さ
せるとともに、流動性をも向上させるので、モル
タルの塗装作業性改良などに用いられている。
（例えば特開昭50−130823、特開昭56−22666）さ
らにセメントに添加できるセルロースエーテルの
種類も豊富である。即ち、エチルセルロース、メ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキ
シエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピル
セルロースなどである。しかし、これらのセルロ
ースエーテルをセメント添加剤として使用すると
空気連行性を生じ、水中拡散防止に充分な量を添
加するとモルタルあるいはコンクリート中の空気
量が多くなりすぎ、硬化後の構築物の強度が小さ
いものになつてしまう。このセメント／セルロー
スエーテル組成物の空気量を減少させるには消泡
剤の添加が有効であるが、この場合、組成物の流
動性もまた低下してしまう。セメント／セルロー
スエーテル組成物の流動性の良さは、その空気量
にも依存するからである。従つて、水中拡散が防
止できて流動性があり、しかも空気量の少ないモ
ルタルあるいはコンクリート組成物を得ることは
非常に無理な要求と思われていた。本発明者等は鋭意研究の結果、セルロースエー
テルのうち、特にヒドロキシエチルセルロースを
用い、これを高分子量のポリエチレンオキシドと
併用してセメントに添加することにより、良好な
流動性と水中拡散防止性を有し、空気連行性の小
さい、即ち水中打設セメントに適する組成物が得
られることを認め、本発明に到達した。（課題を解決するための手段）即ち、本発明はセメント100重量部に対し、ヒ
ドロキシエチルセルロース0.4〜0.8重量部、高分
子量ポリエチレンオキシド0.01〜0.2重量部を配
合してなるセメント組成物である。本発明に用いるヒドロキシエチルセルロースは
比較的置換モル数が大きく、且つ分子量の大きい
ものが適当である。工業的に生産され、妥当な価
格で入手し得るものから、上記の条件に合致する
ものを選択すれば、グルコース単位当りのエチレ
ンオキサイド置換モル数が1.5〜4.0であり、且つ
25℃における１％水溶液粘度が1000〜7000cpsで
あるものが適当である。粘度が小さいと拡散防止
効果が小さくなり、粘度が大きすぎると流動性が
却つて悪くなる。また、本発明に用いる高分子量ポリエチレンオ
キシドとしては高分子量ではあるが、余り分子量
の大きすぎないものが適当であつて、平均分子量
６万〜600万程度のものが使用可能であり、特に
分子量６万〜150万程度のものがよい。分子量が
６万以下の小さいもの及び150万以上の大きなも
のでは、いずれも空気量の減少、流動性向上など
に対し効果が少ない傾向がある。セメントに対するこれらの添加量については、
ヒドロキシエチルセルロースの量が少なすぎると
水中拡散防止、流動性向上に効果がなく、多すぎ
ると空気量がどうしても多くなりすぎ、また、粘
度が上がりすぎて流動性が却つて低下し、且つセ
メント硬化をおくらせる傾向がある。従つて、適
当な範囲はセメント100重量部に対し、0.4〜0.8
重量部である。一方、これと併用する高分子量ポ
リエチレンオキシドはヒドロキシエチルセルロー
スに対し1/4〜1/20程度が適当であつて、少なす
ぎても多すぎても空気量を望ましい範囲に保つこ
とは難しくセメント100重量部に対し0.01〜0.2重
量部が適当な範囲である。当該技術を説明するため既に述べたように、セ
メントに添加して、これに粘性と流動性を与える
ことのできるセルロースエーテルは多くの種類に
上り、それぞれ多少の差異はあつても基本的には
類似の効果を示すものである。しかしながら、高
分子量ポリエチレンオキシドと併用することによ
り、顕著に空気連行性の少ないセメント組成物が
得られるのはヒドロキシエチルセルロースのみで
ある。分子構造の似たヒドロキシプロピルセルロース
やヒドロキシエチルセルロースとアルキルセルロ
ースやヒドロキシエチルセルロースとアルキルセ
ルロースとの混合エーテルであつてもヒドロキシ
エチルセルロース／高分子量ポリエチレンオキシ
ド系のような顕著な効果はみられない。（実施例）以下に実施例をあげて本発明を説明するが、測
定項目とセメント物性について簡単に説明してお
く。「水の濁り度」は、モルタルを水中に自由落下
させたときの水の濁りの程度をみるもので、数字
の小さい方がセメントの拡散性が少ないことを示
す。「空気量」は、硬化前のモルタル中の空気量で
ある。「貫入深さ」は、流動性の尺度であつて、数値
が大きい方が流動性が高いことを示す。尚、これらのほか、「ブリージング」あるいは
「浮き水」現象の起らないことが必要である。一般にモルタルを混練した直後は組成物中の
水、砂、セメントが均一であるが、これを放置す
ると固形材料と水との比重差により上層に水分だ
けが遊離して来ることがある。これをブリージン
グと称し、混練後10〜30分で発生し、その場合概
ね使用した水の1/10程度が遊離する。このブリー
ジング現象のないことと、流動性が高いことを併
せ有することがポンプアツプのために要求され
る。なお、今回の実施例においては、比較例１の
ブランクテストモルタルにのみブリージングがみ
とめられ、高分子添加剤を入れたものは、いずれ
もブリージングをみとめなかつたので、実施例の
結果の表示には省略した。従つて、ポンプアツプ
性の判定は貫入深さのみでの判定となる。実施例１、比較例１〜12 実施例および比較例に用いたモルタルの標準的
な作成方法は次の通りである。ポルトランドセメントに水を加えて、水／セメ
ント比＝0.56／１のペーストを作り、これに高分
子添加剤を対セメント比0.45重量％添加して混合
し、ポリマー入りセメントを作成した。このポリ
マー入りセメントに対して豊浦標準砂を添加し、
１：２モルタルとした。このモルタルにつき各種の物性を測定した。測
定方法は次の通りである。ａ水の濁り度 (a‐1) １：２モルタルを試料とし。JISR−5201
「セメントの物理試験方法規定の機械練りの
方法に従つて練り上げる。 (a‐2) １のメスシリンダーに水１を入れ、約
150ｇのモルタルをダンゴ状として一度に水
面から自然落下させる。 (a‐3) 落下後５秒経過時に約10mlの濁水をメスシ
リンダーの目盛り400ml付近よりピペツトを
用いて採取する。 (a‐4) 採取濁水をよく混合し、比色計（ハンター
比色計D25D2使用）ですばやく濁り度を測
定する。予めカオリンを用いて作成した濁り
度〜固形分濃度の関係を示す検量線を用い濁
り度を相当する固形分濃度（ppm）に換算す
る。 (a‐5) 濁り度10ppm以下を合格とする。ｂ空気量 (b‐1) （ａ−１）と同じ方法でモルタルを作成す
る。 (b‐2) 日本住宅公団「左官用モルタル混和材料の
品質判定基準（案）」に規定された「空気量」
試験方法に準じ、空気量を測定する。 (b‐3) 空気量10％以下を合格とする。ｃ貫入深さ (c‐1) （ａ−１）と同じ方法でモルタルを作成す
る。 (c‐2) 日本住宅公団「左官用モルタル混和材料の
品質判定基準（案）」に規定された「ワーカ
ビリチ」試験方法に準じ1.5Kgのブランジヤ
ーのモルタル中への貫入深さを測定する。 (c‐3) 75mm以上を合格とする。第１表に使用した高分子添加剤、消泡剤等の種
類、添加量及びモルタル性状測定結果を示す。但
し、表中HECはヒドロキシエチルセルロース、
HPMCはヒドロキシプロピルメチルセルロース、
MHECはメチルヒドロキシエチルセルロース、
PAAはポリアクリルアシド、PEOは高分子量ポ
リエチレンオキシドである。その結果、実施例１の高分子添加剤としてヒド
ロキシエチルセルロース（ダイセル化学工業の
HECユニセルQP−100MH、グルコース単位当
たりのエチレンオキサイド置換モル数（MS）
2.0、１％水溶液の粘度4500CPS、グリオキザー
ル架橋タイプ）と高分子量ポリエチレンオキシド
（製鉄化学のPEO−３、分子量60万〜110万）を
併用し、消泡剤を使用しないものがバランスのと
れた良好なモルタル性状を示し、水中コンクリー
ト用として適当なものであつた。実施例２〜７、比較例13〜18 実施例１と同様にして水／セメント比＝0.65／
１のペーストを作り、高分子添加剤として実施例
１で用いたヒドロキシエチルセルロース（HEC
ユニセルQP−100MH）及び高分子量ポリエチレ
ンオキシド（PEO−３）をセメントに対する添
加量を変えててポリマー入りセメントを作成し、
これに豊浦標準砂を添加して１：２モルタルとし
た。実施例１と同様の方法で物性を測定した。モ
ルタル組成及び測定結果を第２表に示す。その結果、ヒドロキシエチルセルロースと高分
子量ポリエチレンオキシドの特定範囲量の組合せ
が水の濁り度、空気量、貫入深さとも要求を満す
ものであり、水中コンクリート組成物として適当
なものであつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１セメント100重量部に対し、ヒドロキシエチ
ルセルロース0.4〜0.8重量部、高分子量ポリエチ
レンオキシド0.01〜0.2重量部を配合したものを
主剤とする水中打設用セメント組成物。２ヒドロキシエチルセルロースがグルコース単
位当りのエチレンオキサイド置換モル数が1.5〜
4.0であり、且つ25℃における１％水溶液の粘度
が1000〜7000cpsである特許請求範囲第１項記載
の水中打設用セメント組成物。３高分子量ポリエチレンオキシドが平均分子量
で６万〜600万である特許請求範囲第１項記載の
水中打設用セメント組成物。