JPH025698B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、新規有用な起泡剤を用いた軽量気
泡コンクリートを製造する方法に関する。
〔従来技術およびその問題点〕
軽量気泡コンクリートの製造法には、大別して
原料を全て混合した後、型枠中で後から発泡させ
る所謂ポストフオーム法と、予め起泡剤を発泡さ
せて造つた泡とセメントペースト又はセメントモ
ルタルとを混合する所謂プレフオーム法と、起泡
剤を含むセメントペースト中で撹拌して発泡させ
る所謂ミツクスフオーム法とがある。これらの製
造法のうち、起泡剤を用いるものは、プレフオー
ム法およびミツクスフオーム法である。
起泡剤を用いる軽量気泡コンクリートの製造法
は、次のような要件を満足するものでなくてはな
らない。
(イ) 比重制御;発泡後に消泡や脱泡が殆んど起ら
ずにセメントスラリー又はモルタル中で空気量
が安定し、コンクリートの強度や諸性質に悪影
響しない。
(ロ) 粗泡;コンクリート製造や打設時に粗泡の発
生を抑えることができ、製造された軽量気泡コ
ンクリートが建築材として直接仕上げ下地に使
用できる。
(ハ) 吸水性・透水性;コンクリート中で生じた気
泡が独立気泡であり、その結果、吸水性・透水
性が低い。
(ニ) 強度;硬化体の物性、特に圧縮強度に悪影響
を与えない。
(ホ) 臭気;建築部材として使用するとき臭気がな
い。
(ヘ) 塩化物;軽量気泡コンクリートと接触する金
具の腐蝕を促進するものでない。
(ト) 流動性;打設時の流動性(フロー値)を調節
することができる。
従来、軽量気泡コンクリートの製造法において
用いられる起泡剤としては、主にタンパク質分解
物があり、その他に一部の界面活性剤があつた。
この起泡剤として用いられたタンパク質分解物
は、概ね良好な性質を有するが、しかしながら、
コンクリート製造時および建築部材としての使用
時に悪臭を発しするので、タンパク発分解物を用
いるコンクリートの製造法は上述の要件のうち臭
気について充分に満足しない。また、イミダゾリ
ン系およびベタイン系の両性界面活性剤を起泡剤
として使用するコンクリートの製造が試みられて
いるが、塩化物イオンを含み、コンクリート中に
混入し強化用の金具と腐食させるおそれがある。
この発明は上述の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、上述の軽量気泡コンクリート製
造法に対する要件を満足する製造法を提供するこ
とである。
〔問題点を解決するための手段〕
発明者は、起泡剤を用いる軽量気泡コンクリー
トの製造法の要件を満足する製造法を開発するた
めに、種々の実験・研究を行つた結果、一定の界
面活性剤を起泡剤として用いれば、この目的達成
に有効であることを見い出した。
この発明の軽量気泡コンクリートの製造法は、
コンクリート原料、水および起泡剤より気泡コン
クリートスラリーを調製して型枠にそのスラリー
を打設し、凝固硬化後に脱型して軽量気泡コンク
リートを製造するにあたつて、下記一般式()
〔式中、R1は炭素数3〜21の飽和または不飽和
の脂肪族炭化水素基、R2およびR3は水素または
炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基である〕で
表わされる化合物、下記一般式()
〔式中、R1およびR2は上記と同じ意味を示す〕
で表わされる化合物、およびこれらの塩からなる
群より選ばれた少なくとも一種のアミドアミノ酸
化合物を含む起泡剤を用いることを特徴とするも
のである。
したがつて、この発明において用いられる起泡
剤は、前記一般式()の化合物、一般式()
の化合物、もしくはこれらの塩、またはこれらの
混合物を含む。
そのアミドアミノ酸化合物の一般式()およ
び()の式中、R1は、炭素数3〜21、好まし
くは炭素数7〜21、望ましくは7〜21の奇数の飽
和または不飽和の脂肪族炭化水素基であり、R2
およびR3は、同種または異種であり、水素、ま
たは炭素数1〜4(好ましくは炭素数2〜3)の
ヒドロキシアルキル基である。その塩には、アル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム
塩などがある。
この発明における起泡剤には、起泡活性成分を
単昧で用いることの他に、種々の安定剤、補助
剤、促進剤などを添加することができる。
次いで、この発明の起泡剤を軽量気泡コンクリ
ート製造法、すなわち、上述したプレフオーム法
およびミツクスフオーム法について説明する。プ
レフオーム法による軽量気泡コンクリートの製造
に際しては、先ずセメントペーストまたはセメン
トモルタルと、起泡剤または水溶性増粘剤との混
合物を発泡させた泡とを別個に調整する。
この発明の方法において、セメント起泡剤は、
セメント質材料100重量部に対して少なくとも
0.01重量部、好ましくは0.1〜5重量部を使用す
ることができる。これは、好ましい範囲を超える
と、セメントスラリー調整に際し泡安定性が欠如
し、所望の比重が得られなくなるためである。こ
こで用いられるセメント質材料には、ポルトラン
ドセメント、混合セメント、アルミナセメント、
水硬性石灰、その他水硬性無機材料があり、更に
必要に応じてケイ砂、パーライト等の骨材、充填
材を添加したものがある。
また、この軽量気泡コンクリートの製造に際
し、必要に応じて起泡剤と共に用いられる水溶性
の天然高分子および合成高分子には、メチルセル
ロース(MC)、エチルセルロース、メチルエチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースなどの水溶性セルロース誘導体、ポリビニ
ルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニ
ルブチラール、などの合成高分子がある。
セメントペーストまたはセメントモルタルの調
製は、この発明の方法において特別の方法によら
ず通常に行なうことができる。例えば、水硬性無
機材料と骨材とを、90/10〜20/80の割合で水と
ともに混合して調製する。
また、泡の調製は、水と起泡剤とを、必要に応
じて増粘剤、補助剤、安定剤などを混合し、撹拌
などにより発泡させて行なう。通常、その泡密度
は0.03〜0.15g/cm3、泡粘度は3000cps以上に調
整される。
上記のように調製された泡と、セメントペース
トまたはモルタルとを混合し、得られた気泡コン
クリートスラリーから常法により一定形状の軽量
気泡コンクリート製品を得る。すなわち、気泡コ
ンクリートスラリーを型枠に打設し、その凝結硬
化後、脱型して軽量気泡コンクリート製品をつく
る。なお、さらに得られた製品をさらにオートク
レーブで、養生して機械的性質の強化をはかるこ
ともできる。
ミツクスフオーム法による軽量気泡コンクリー
トの製造は、起泡剤を含むセメントペースト中て
撹拌して発泡させること以外、上述のプレフオー
ム法と同様である。
〔実施例〕
この発明を、以下の例によつて詳細に説明す
る。
例 1
ヤシ油脂肪酸メチル(RCOOH)とN−(2−
ヒドロキシエチル)エチレンジアミン
(NH2CH2CH2NHCH2CH2OH)とを50mmHgの
減圧下、200℃で5時間、脱水反応させて、その
後石油エーテルで再結晶を行ないイミダゾリン化
合物
[Industrial Field of Application] This invention relates to a method for producing lightweight cellular concrete using a new and useful foaming agent. [Prior art and its problems] There are two main methods for producing lightweight cellular concrete: the so-called post-form method, in which all the raw materials are mixed and then foamed in a mold, and the method in which foaming agent is foamed in advance. There is a so-called pre-form method in which foam is mixed with cement paste or cement mortar, and a so-called mix-form method in which foam is formed by stirring in a cement paste containing a foaming agent. Among these manufacturing methods, those using a foaming agent are the preform method and the mix foam method. The manufacturing method of lightweight cellular concrete using a foaming agent must satisfy the following requirements. (a) Specific gravity control: After foaming, defoaming and defoaming hardly occur, the amount of air is stabilized in cement slurry or mortar, and the strength and properties of concrete are not adversely affected. (b) Coarse foam: It is possible to suppress the generation of coarse foam during concrete production and pouring, and the produced lightweight cellular concrete can be used directly as a finishing base as a building material. (c) Water absorption/permeability: The bubbles formed in concrete are closed cells, and as a result, water absorption/permeability is low. (d) Strength: It does not adversely affect the physical properties of the cured product, especially the compressive strength. (e) Odor: There is no odor when used as a building material. (F) Chloride: It does not promote corrosion of metal fittings that come into contact with lightweight cellular concrete. (G) Fluidity: Fluidity (flow value) during pouring can be adjusted. Conventionally, foaming agents used in the manufacturing method of lightweight cellular concrete have mainly included protein decomposition products, and some surfactants have also been used. The protein degradation products used as foaming agents generally have good properties, however,
Among the above-mentioned requirements, the method for producing concrete using protein decomposition products does not fully satisfy the above-mentioned requirements regarding odor, since it emits a foul odor during the production of concrete and when used as a building material. In addition, attempts have been made to manufacture concrete using imidazoline-based and betaine-based amphoteric surfactants as foaming agents, but these contain chloride ions, which may be mixed into the concrete and corrode the reinforcing metal fittings. . This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a manufacturing method that satisfies the requirements for the above-mentioned lightweight cellular concrete manufacturing method. [Means for Solving the Problems] The inventor has conducted various experiments and research in order to develop a manufacturing method that satisfies the requirements for a manufacturing method for lightweight cellular concrete using a foaming agent, and as a result, certain results have been discovered. It has been found that the use of surfactants as foaming agents is effective in achieving this objective. The method for producing lightweight aerated concrete of this invention is as follows:
When preparing a cellular concrete slurry from concrete raw materials, water, and a foaming agent, pouring the slurry into a formwork, and removing the mold after solidification and hardening to produce lightweight cellular concrete, the following general formula () is used. [Wherein R 1 is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 21 carbon atoms, R 2 and R 3 are hydrogen or a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms], the following: General formula () [In the formula, R 1 and R 2 have the same meanings as above]
It is characterized by using a foaming agent containing at least one amide amino acid compound selected from the group consisting of the compound represented by: and salts thereof. Therefore, the foaming agent used in this invention is a compound of the general formula (), a compound of the general formula ()
or a salt thereof, or a mixture thereof. In the general formulas () and () of the amide amino acid compound, R 1 is an odd number of saturated or unsaturated aliphatic carbon atoms having 3 to 21 carbon atoms, preferably 7 to 21 carbon atoms, and preferably 7 to 21 carbon atoms. It is a hydrogen group, and R 2
and R 3 are the same or different, and are hydrogen or a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably 2 to 3 carbon atoms). The salts include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and ammonium salts. In addition to using the foaming active ingredient alone, various stabilizers, adjuvants, accelerators, etc. can be added to the foaming agent in this invention. Next, the foaming agent of the present invention will be explained in relation to lightweight cellular concrete production methods, ie, the above-mentioned preform method and mix form method. When producing lightweight cellular concrete by the preform method, first, a foam made by foaming a mixture of cement paste or cement mortar and a foaming agent or a water-soluble thickener is prepared separately. In the method of this invention, the cement foaming agent is
At least per 100 parts by weight of cementitious material
0.01 parts by weight can be used, preferably 0.1 to 5 parts by weight. This is because if it exceeds the preferred range, foam stability will be lacking during cement slurry preparation, making it impossible to obtain the desired specific gravity. Cementitious materials used here include portland cement, mixed cement, alumina cement,
There are hydraulic lime and other hydraulic inorganic materials, and there are also those to which aggregates and fillers such as silica sand and perlite are added as necessary. In addition, water-soluble natural polymers and synthetic polymers that are used together with foaming agents as necessary in the production of this lightweight cellular concrete include methylcellulose (MC), ethylcellulose, methylethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, There are synthetic polymers such as water-soluble cellulose derivatives such as hydroxypropyl methylcellulose and carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, and polyvinyl butyral. Preparation of cement paste or cement mortar can be carried out conventionally in the method of the present invention without any special method. For example, it is prepared by mixing a hydraulic inorganic material and aggregate with water in a ratio of 90/10 to 20/80. Foam is prepared by mixing water and a foaming agent with a thickener, an auxiliary agent, a stabilizer, etc., if necessary, and foaming the mixture by stirring or the like. Usually, the foam density is adjusted to 0.03 to 0.15 g/cm 3 and the foam viscosity is adjusted to 3000 cps or more. The foam prepared as described above is mixed with cement paste or mortar, and a lightweight cellular concrete product of a certain shape is obtained from the resulting cellular concrete slurry by a conventional method. That is, a cellular concrete slurry is poured into a formwork, and after it sets and hardens, it is removed from the mold to produce a lightweight cellular concrete product. Note that the obtained product can be further cured in an autoclave to strengthen its mechanical properties. The production of lightweight cellular concrete by the mix-form method is similar to the pre-form method described above, except that it is stirred and foamed in a cement paste containing a foaming agent. [Example] The present invention will be explained in detail using the following example. Example 1 Methyl coconut oil fatty acid (RCOOH) and N-(2-
Hydroxyethyl) ethylenediamine (NH 2 CH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 OH) was subjected to a dehydration reaction at 200°C for 5 hours under a reduced pressure of 50 mmHg, and then recrystallized with petroleum ether to form an imidazoline compound.
【式】を得る。
イミダゾリン化合物にアクリル酸エチル、水お
よび少量の水酸化ナトリウムを添加し、80℃で5
時間反応させた後、ケン化して下記一般式で表わ
されるアミドアミノ酸化合物の混合物の40%水溶
液を得る。
式中、Rはヤシ油脂肪酸残基(C7〜C17)を示
す。
例 2
例1で得た40%水溶液を起泡剤として用いて、
プレフオーム法によつて軽量気泡コンクリートを
製造した。
下表1に示される組成の常法によるセメントペ
ーストに、セメントペースト固形分に対し2重量
%の起泡剤を用いて常法により調製した泡比重
0.1の泡を混合した。
表1 セメントペーストの組成(重量部)
普通ポルトランドセメント 48
珪石粉末 50
石コウ(2水) 2
水 50
セメントペーストへの泡の量は、気泡セメント
ペーストの比重が0.720になるような理論泡量で
あつた。得られた気泡セメントペーストを型枠に
打設した。セメントが凝結硬化した後、脱型し、
比重0.72のコンクリートを得た。180℃、10気圧、
6時間オートクレーブ中で養生した。比重0.72の
セメントペーストは、オートクレーブ養生後、絶
乾状態で0.50となつた。
その養生後、温度20℃、湿度60%で気乾状態に
放置して軽量気泡コンクリートを得た。このコン
クリートについて起泡剤の要件である比重制御、
粗泡、吸水性・透水性、強度、臭気、塩化物、流
動性について試験した。その結果を表2に示す。
なお、吸水率・透水性の試験法は次のとおりで
ある。
吸水率は10φ×10cmのサンプルより10φ×4cm
を切り出し、切断面を水洗いした後、70℃で24時
間乾燥したものをサンプルとする。この時の重量
をW0とする。
サンプルを水面下3cmになるように浸漬し、48
時間に水のしたたりのない程度に水切りをして重
量を測定し、W48とする。
次の時に吸水率を算出する。
吸水率=W48−W0/W0
透水性に吸水率測定のサンプルと同じものを用
意し、プラスチツク製の50cm:メスシリンダー
(内径約29mm)を切断したものをシリコンコーキ
ング材で接着する。同時にサンプルの側面もコー
キング材でシールしておく。これを24時間放置
し、硬化させる。
メスシリンダーの中に水を250mm高さまで入れ、
5、10、30分、1、2、3、24時間後の水面の低
下をmm単位で測定し、透水性の値とする。
例 3
起泡剤に0.001重量のメチルセルロースを添加
したこと以外、例2と同様に行つた。その結果を
表2に示す。
例 4〜9
起泡剤として表2に示すものを用いたこと以
外、例2と同様に行つた。その結果を表2に示
す。Obtain [formula]. Add ethyl acrylate, water and a small amount of sodium hydroxide to the imidazoline compound, and
After reacting for a period of time, the mixture is saponified to obtain a 40% aqueous solution of a mixture of amide amino acid compounds represented by the following general formula. In the formula, R represents a coconut oil fatty acid residue ( C7 to C17 ). Example 2 Using the 40% aqueous solution obtained in Example 1 as a foaming agent,
Lightweight cellular concrete was manufactured by the preform method. Foam specific gravity prepared by a conventional method using a foaming agent of 2% by weight based on the solid content of the cement paste in a cement paste having the composition shown in Table 1 below.
Mixed with 0.1 foam. Table 1 Composition of cement paste (parts by weight) Ordinary Portland cement 48 Silica powder 50 Gypsum (2 water) 2 Water 50 The amount of bubbles added to the cement paste is the theoretical amount of bubbles that makes the specific gravity of the cellular cement paste 0.720. It was hot. The obtained cellular cement paste was poured into a formwork. After the cement has set and hardened, it is removed from the mold and
Concrete with a specific gravity of 0.72 was obtained. 180℃, 10atm,
It was cured in an autoclave for 6 hours. Cement paste with a specific gravity of 0.72 became 0.50 in an absolutely dry state after autoclave curing. After curing, it was left to air dry at a temperature of 20°C and a humidity of 60% to obtain lightweight aerated concrete. Specific gravity control, which is a requirement for foaming agents for this concrete,
Rough foam, water absorption/permeability, strength, odor, chloride, and fluidity were tested. The results are shown in Table 2. The test method for water absorption and water permeability is as follows. The water absorption rate is 10φ×4cm from the 10φ×10cm sample.
Cut out, wash the cut surface with water, and then dry at 70°C for 24 hours to use as a sample. Let the weight at this time be W 0 . Immerse the sample 3 cm below the water surface and
Drain the water until there are no drips and measure the weight, making it W 48 . Calculate the water absorption rate at the following times. Water absorption rate = W 48 - W 0 / W 0 Prepare the same sample as the water absorption rate measurement sample, cut a 50cm plastic measuring cylinder (inner diameter approximately 29mm) and glue it with silicone caulking material. At the same time, seal the sides of the sample with caulking material. Leave this for 24 hours to harden. Pour water into the graduated cylinder to a height of 250mm,
The drop in water level after 5, 10, 30 minutes, 1, 2, 3, and 24 hours is measured in mm and used as the water permeability value. Example 3 Same as Example 2 except that 0.001 weight of methylcellulose was added to the foaming agent. The results are shown in Table 2. Examples 4 to 9 The same procedure as Example 2 was carried out except that the foaming agent shown in Table 2 was used. The results are shown in Table 2.
【表】【table】
この発明の方法によつて、次の効果を得ること
ができる。
(イ) 発泡後に消泡や脱泡が殆んど起らずにセメン
トスラリーまたはモルタル中で空気量が安定
し、比重制御が容易であること。
(ロ) 気泡コンクリートスラリーの表面に粗泡が発
生するのを抑えることができる。
(ハ) コンクリート中の気泡を連続気泡から独立気
泡にして吸水性を改善する。
(ニ) 軽量気泡コンクリート製品の圧縮強度に悪影
響与えない。
(ホ) タンパク質系の起泡剤を用いる製造法の欠点
である悪臭発生が、この方法においてない。
(ヘ) 塩化物を含まないので、軽量気泡コンクリー
トと接触する金属の腐食を促進しない。
(ト) 気泡コンクリートスラリーの打設時の流動性
を容易に調節することができる。
By the method of this invention, the following effects can be obtained. (a) After foaming, there is almost no defoaming or defoaming, the amount of air is stable in the cement slurry or mortar, and the specific gravity can be easily controlled. (b) The generation of coarse foam on the surface of the aerated concrete slurry can be suppressed. (c) Changing the air bubbles in concrete from open cells to closed cells to improve water absorption. (d) It does not adversely affect the compressive strength of lightweight aerated concrete products. (e) This method does not generate bad odors, which is a drawback of production methods using protein-based foaming agents. (F) Since it does not contain chlorides, it does not accelerate the corrosion of metals that come into contact with lightweight cellular concrete. (g) The fluidity of the aerated concrete slurry during pouring can be easily adjusted.
Claims (1)
コンクリートスラリーを調製して型枠にそのスラ
リーを打設し、凝固硬化後に脱型して軽量気泡コ
ンクリートを製造するにあたつて、下記一般式
() 〔式中、R1は炭素数3〜21の飽和または不飽和
の脂肪族炭化水素基、R2およびR3は水素または
炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基である〕で
表わされる化合物、下記一般式() 〔式中、R1およびR2は上記と同じ意味を示す〕
で表わされる化合物、およびこれらの塩からなる
群より選ばれた少なくとも一種のアミドアミノ酸
化合物を含む起泡剤を用いることを特徴とする軽
量気泡コンクリート製造法。[Claims] 1. Preparing a cellular concrete slurry from concrete raw materials, water, and a foaming agent, pouring the slurry into a formwork, and removing the mold after solidification and hardening to produce lightweight cellular concrete. , the following general formula () [Wherein R 1 is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 3 to 21 carbon atoms, R 2 and R 3 are hydrogen or a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms], the following: General formula () [In the formula, R1 and R2 have the same meanings as above]
1. A method for producing lightweight cellular concrete, comprising using a foaming agent containing at least one amide amino acid compound selected from the group consisting of the compound represented by: and salts thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60125559A JPS61286255A (en) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | Manufacture of lightweight foamed concrete |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60125559A JPS61286255A (en) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | Manufacture of lightweight foamed concrete |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61286255A JPS61286255A (en) | 1986-12-16 |
JPH025698B2 true JPH025698B2 (en) | 1990-02-05 |
Family
ID=14913194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60125559A Granted JPS61286255A (en) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | Manufacture of lightweight foamed concrete |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61286255A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6039800A (en) * | 1998-05-14 | 2000-03-21 | Witco Corporation | Production of foamed compositions containing gypsum |
-
1985
- 1985-06-10 JP JP60125559A patent/JPS61286255A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61286255A (en) | 1986-12-16 |
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