JPH0437021B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は高強度コンクリート成形体の製造法に
関するものであり、更に詳しくはコンクリートの
ワーカビリテイの経時による低下を防止し、その
施工性、作業性を改善することにより、欠陥が少
なく締め固め性の良い高強度コンクリート成形体
の製造法に関するものである。 〔従来の技術及びその問題点〕 高強度コンクリートは一般にβ−ナフタリンス
ルホン酸ホルマリン高縮合物やメラミンスルホン
酸ホルマリン高縮合物や精製リグニンスルホン酸
塩等の高性能減水剤を添加して水セメント比を小
さして製造される。この高強度コンクリートは、
例えば、パイル、ポールやボツクスカルバート等
の工場製品の製造に使用されている。その流動性
(スランプ値)は製の種類、成形機の種類、運転
条件等により異なる。しかし、この様な水セメン
ト比の低い高強度コンクリートは共通してスラン
プロスが非常に大きく、また、硬いコンクリート
ほどスランプ低下は大きいという欠点を有してい
る。 このコンクリートのスランプロスは通常のコン
クリートでも起こつており、その原因は次のよう
に推定される。つまり、セメント、水及び砂、砂
利、混和材(混和剤)を混合してなるセメント配
合物は、混練り後、時間の経過とともにセメント
粒子の物理的・化学的凝集が進行し、流動性を次
第に失い、施工性・作業性が経時的に低下する。
特に、この様な高強度コンクリートにおいてはセ
メント粒子濃度が高いために通常のコンクリート
に比較して前記の凝集作用が非常に大きく、一定
の施工性を得るとは非常に困難である。 これらの問題を解決するために従来セメント配
合物のワーカビリテイ低下防止方法が種々考案さ
れている。しかし、高強度コンクリートに関する
ものは少なく、特殊リグニンスルホン酸塩を添加
する方法が考案されているにすぎない。 これは、高強度コンクリート製品は初期の強度
発現が最優先され、コンクリートの硬化遅延に結
びつくスランプロス防止法が使えないためであ
る。つまり、これらの工場製品は成形後直ちに高
温養生を行うが、コンクリートは高温養生前にセ
メントの水和反応がある程度進していないと初期
および長期強度が著しく阻害されるという特性を
持つ。その程度は現在使用されている高性能減水
剤を基準に凝結時間で示され、高性能減水剤から
+1時間以内が限度である。 これ故、特殊リグニンスルホン酸塩を添加する
方法では従来のβ−ナフタリンスルホン酸ホルマ
リン高縮合物等を使用した系に比較して若干のス
ランプロス防止効果は認められるが、その効果は
小さく、実用上十分なものとは言えない。 この様にこれらの従来からのセメント配合物の
ワーカビリテイ低下防止方法には少なからず問題
があり、満足すべきものとは言えなかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、スランプロスが少なく、作業の
良いコンクリートを使用した欠陥の少ない締め固
め性のよい高強度コンクリート成形体を容易に製
造することを目的とし、鋭意研究の結果本発明を
完成するに到つた。 即ち、本発明は、重量平均分子量500〜50000の
無水マレイン酸共重合体Aと、ナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド高縮合物系減水剤、スルホ
ン化メラミン樹脂系減水剤、リグニンスルホン酸
系減水剤、カルボン酸系減水剤、及びスチレンス
ルホン酸系減水剤及びスルホン基とカルボキシル
基を有する減水剤から選ばれる一種又は二種以上
の減水剤Bとからなり、AとBの比率が固形分重
量比で1:99〜15:85であるセメント混和剤をセ
メント100重量部に対して固形分で0.1〜2.0重量
部含有し、水セメント比25〜45%でスランプ値が
1〜15cmである、粗骨材、細骨材、セメント、水
並びに混和材(剤)よりなるコンクリートを調製
し、このコンクリートを成形後、高温養生又は高
温養生と高温高圧養生を行うことを特徴とする脱
型圧縮強度が100Kg/cm2以上である高強度コンク
リート成形体の製造法を提供するものである。 本発明によるスランプロス防止のメカニズムは
次のように推察する。 セメント、水及び必要に応じて砂、砂利、混和
材(剤)を混合してなるセメント配合物は、混練
り後、セメント粒子の水和反応による化学的凝集
及びセメント分散剤の消費と粒子間引力・粒子間
衝突による物理的凝集とが進行し、流動性を失
う。このため、コンクリート、モルタル等のセメ
ント配合物にはスランプロスが生じる。特に、こ
の様なセメント粒子濃度の高い高強度コンクリー
ト組成物においては、セメント粒子間の距離が小
さく、セメント分散剤の消費による粒子間相互作
用と共に粒子間の衝突確率が粒子濃度に比例する
というコロイド凝集理論に従い凝集速度が著し
く、スランプロスも大きい。 このセメント粒子の凝集体は化学的及び物理的
凝集に関わらず、セメント分散剤にて再分散すれ
ばセメント配合物の流動性は一時的に回復する。
しかし、セメントの水和反応はさらに進行し、エ
トリンガイト(俗称セメントバチルス又はカルシ
ウムスルホアルミネート)のゲルが連続的に生成
され、セメント分散剤が溶液中及びセメント粒子
上に新たに生成するエトリンガイトなどの新しい
析出鉱物中に吸着或いは収蔵され、溶液中のセメ
ント分散剤濃度が減少する。同時にセメント粒子
間の衝突も起こり、セメント粒子の凝集が進行す
る。このため、系の流動性は低下し続ける。ここ
に、セメント分散剤を何らかの方法で連続的に供
給できればスランプロスを防止できる。 そこで本発明者等は分散剤の前駆体をセメント
配合物中にて徐放させようとした。即ち、水溶性
塩では添加と同時に分散剤として機能してしまい
徐放性ないが、分子内に酸無水物を有する分散剤
前駆体であればセメント配合物中のCa,Na,
K,Mg等の金属イオンにより徐々に加水分解さ
れ、分散性を有する水溶性塩が連続的に供給でき
るわけである。つまり、分散剤前駆体の加水分解
反応が徐々に進行し、分散剤が徐放され、セメン
ト配合物のスランプロスが防止できるものと推察
する。 本発明に使用するコンクリート混和剤は無水マ
レイン酸共重合体よりなる徐放性薬剤と、ナフタ
レンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物系減水
剤、スルホン化メラミン樹脂系減水剤、リグニン
スルホン酸系減水剤、カルボン酸系減水剤、スチ
レンスルホン酸系減水剤及びスルホン基とカルボ
キシル基を有する減水剤から選ばれる一種又は二
種以上の減水剤とからなり、徐放性薬剤と減水剤
との比率が固形分重量比で1:99〜15:85であ
る。 本発明に使用する無水マレイン酸共重合体の重
量平均分子量は500〜50000であり、この範囲より
平均分子量が小さいと分散能が不足し、また、こ
の範囲より平均分子量が大きいと分散剤としてよ
りも凝集剤としての効果が大きくなり、スランプ
ロス防止効果を示さない。 本発明に用いられる共重合体の平均分子量はポ
リスチレンスルホン酸を基準物質とする水系ゲル
パーミツシヨンクロマトグラフイーにより求めら
れる重量平均分子量を示す。 本発明で用いられる無水マレイン酸共重合体の
原料モノマーである。無水マレイン酸と共重合可
能な他の重合性モノマーとしては、炭素数2〜8
のオレフイン、スチレン系単量体、及びビニル系
単量体が挙げられる。 炭素数2〜8のオレフインの具体例としては、
エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテ
ン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、
1−ヘキセン、シクロペンテン、2−メチル−1
−ブテン、シクロヘキセン、2−メチル−1−ペ
ンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル
−1−ペンテン、2−エチル−1−ブテン、ジイ
ソブチレンなど、直鎖または分枝のオレフインが
挙げられる。 スチレン系単量体の具体例としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロ
ルメチルスチレンなどが挙げられる。 ビニル系単量体としては、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、ラウリルビニルエー
テル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエー
テル;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
シトラコン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン
酸などのカルボン酸、マレイン酸モノメチル、マ
レイン酸モノエチル、フマル酸モノメチルなどの
ジカルボン酸のハーフエステル等のカルボキシル
基を有する単量体;無水イタコン酸、無水シトラ
コン酸等の酸無水物;アリルアルコール、2−ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリ
セリル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する
単量体;スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸
等のスルホン酸基を有する単量体;(メタ)アク
リルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミ
ドなどのN,N−アルキル(メタ)アクリルアミ
ド、マレイン酸とモノエチルアミンとのハーフア
ミド、マレイン酸とモノプロピルアミンとのハー
フアミドなどのマレイン酸やイタコン酸等のハー
フアミド、ビニルピロリドン、ビニルカプロラク
タム、マレイミド等のアミド型の単量体;ジメチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレートなどのジアル
キルアミノアルキル(メタ)アクリレート、ジメ
チルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなど
のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルア
ミド、ビニルピリジン等のアミノ基を有する単量
体;アリルエステル、酢酸ビニル、アルキル(メ
タ)アクリレート等のエステル基を有する単量体
等の単量体が挙げられる。 以上のような単量体のうち、炭素数2〜8の低
級オレフイン、スチレン、炭素数1〜4の低級ア
ルキルビニルエーテルが好ましく用いられ、特に
イソブチレンが好ましく用いられる。 本発明に用いるセメント混和剤のセメント配合
物への添加方法は、混練り水への溶解及び一旦練
り上がつたセメント配合物への添加等の方法があ
る。また、セメント混和剤はナフタレンスルホン
酸ホルムアルデヒド高縮合物系減水剤、スルホン
化メラミン樹脂系減水剤、リグニンスルホン酸系
減水剤、カルボン酸系減水剤、スチレンスルホン
酸系減水剤及びスルホン基とカルボキシル基を有
する減水剤と徐放性薬剤を予め混合しておいても
良く、また、一方をセメントに配合した後、或い
は一方をセメントに配合して練つておいてから他
方を配合してもよい。 本発明における高強度コンクリート成形体は型
枠にコンクリートを投入後バイブレータにて締め
固めを行い成形を行つても、また、遠心成形型枠
にて10G、3分間以上遠心力を加えて成形しても
良い。遠心成形条件が10G、3分間以下では遠心
成形性が不十分であり、十分な締め固め性を得る
ことが出来ない。 また、他のセメント添加材(剤)、例えば空気
連行剤、流動化剤、防水剤、膨張材(剤)、グラ
スフアイバー、スチールフアイバー、フライアツ
シユ、高炉スラグ等を添加することも可能であ
る。 〔発明の効果〕 本発明は徐放性薬剤と減水剤との組み合わせに
より、従来困難とされていた粒子濃度の高い、つ
まり水セメント比が25〜45%と非常に低い高強度
コンクリートの凝結速度を大幅(許容範囲60分以
内)に変えることなく、初期スランプ値及びスラ
ンプロスを著しく改善し、品質管理を容易にした
高強度コンクリートを使用し、型枠に流し込みバ
イブレータにて成形するか、又は遠心成形型枠に
て遠心成形し、その後、高温養生及び高温養生と
高温高圧養生を行い、脱型圧縮強度100Kg/cm2以
上の高強度コンクリート硬化体を製造できる点が
その最も特徴的な点であり、本願が本発明におい
て初めて開示するところのものである。この様な
特徴的な性能をコンクリートに付与し得るのは前
述の如く、無水マレイン酸共重合体よりなる徐放
性薬剤と、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒ
ド高縮合物系減水剤、スルホン化メラミン樹脂系
減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、カルボン
酸系減水剤、スチレンスルホン酸系減水剤及びス
ルホン基とカルボキシル基を有する減水剤から選
ばれる一種又二種以上の減水剤との併用からなる
セメント混和剤を使用して初めて可能となるもの
である。 本発明に使用する混和剤の添加量は、通常、セ
メント100重量部に対して固形分で0.1〜2.0重量
部である。 この様なコンクリート成形体の成形条件は使用
機器によつて異なるが、通常、使用機に合つたス
ランプ値の範囲があり、コンクリートがスランプ
ロスしてこの範囲より硬くなると型枠に十分に充
填できずに欠陥となり、不良品を出す頻度が高く
なる。本発明は従来困難とされていたコンクリー
トのスランプロスを著しく改善し、品質管理を容
易にした高強度コンクリートを使用することによ
り、欠陥の少ない充填性の良い高強度コンクリー
ト成形体の製造を可能にしたものであり、パイ
ル・ポール・ヒユーム管等の生産性・品質の向上
に大いに貢献する技術であると期待される。この
技術の実用面での影響は非常に大きいと期待され
る。 例えば、遠心成形型枠にコンクリートを仕込む
方法にはポンプ圧及び盛り込み法などがあるが、
作業の昼休み、段取りかえ、機械故障等によるポ
ンプ圧送の一時中断がなされる場合、中断時間が
長引くと圧送配管中のコンクリートの流動性が低
下し、圧送再開時に圧送圧が急激に上昇したり、
更に、遠心成形型枠中でコンクリートの流動性低
下を起こし、締め固め性・充填性が悪化し、不良
品の出る確率が増加するなどの問題が生じてくる
ことが予想される。しかし、本発明に使用する高
強度コンクリートの流動性は一定に保たれて、流
動性の低下は防止されているために、上記の様な
トラブル等に対しても十分な締め固め性・充填性
を維持し、品質管理面で良好な結果が期待され
る。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を更に詳述する。 実施例 1 下記に示すセメント、細骨材、粗骨材及びセメ
ント混和剤を用い、表−1に示す調合割合でコン
クリート組成物を得た。 <使用材料> セメント: 普通ポルトランドセメント(比重=3.16) 細骨材:紀の川産川砂(比重=2.57) 粗骨材:宝塚産砕石(比重=2.61) セメント混和剤: 無水マレイン酸とイソブチレンとをモル比
1:1で共重合して得られる分子量400〜8万
のイソブチレレン/無水マレイン酸共重合物か
らなる徐放性薬剤と、ナフタレンスルホン酸ホ
ルムアルデヒド高縮合物系減水剤を使用し、減
水剤90重量部に対して徐放性薬剤10重量部を配
合したもの。
関するものであり、更に詳しくはコンクリートの
ワーカビリテイの経時による低下を防止し、その
施工性、作業性を改善することにより、欠陥が少
なく締め固め性の良い高強度コンクリート成形体
の製造法に関するものである。 〔従来の技術及びその問題点〕 高強度コンクリートは一般にβ−ナフタリンス
ルホン酸ホルマリン高縮合物やメラミンスルホン
酸ホルマリン高縮合物や精製リグニンスルホン酸
塩等の高性能減水剤を添加して水セメント比を小
さして製造される。この高強度コンクリートは、
例えば、パイル、ポールやボツクスカルバート等
の工場製品の製造に使用されている。その流動性
(スランプ値)は製の種類、成形機の種類、運転
条件等により異なる。しかし、この様な水セメン
ト比の低い高強度コンクリートは共通してスラン
プロスが非常に大きく、また、硬いコンクリート
ほどスランプ低下は大きいという欠点を有してい
る。 このコンクリートのスランプロスは通常のコン
クリートでも起こつており、その原因は次のよう
に推定される。つまり、セメント、水及び砂、砂
利、混和材(混和剤)を混合してなるセメント配
合物は、混練り後、時間の経過とともにセメント
粒子の物理的・化学的凝集が進行し、流動性を次
第に失い、施工性・作業性が経時的に低下する。
特に、この様な高強度コンクリートにおいてはセ
メント粒子濃度が高いために通常のコンクリート
に比較して前記の凝集作用が非常に大きく、一定
の施工性を得るとは非常に困難である。 これらの問題を解決するために従来セメント配
合物のワーカビリテイ低下防止方法が種々考案さ
れている。しかし、高強度コンクリートに関する
ものは少なく、特殊リグニンスルホン酸塩を添加
する方法が考案されているにすぎない。 これは、高強度コンクリート製品は初期の強度
発現が最優先され、コンクリートの硬化遅延に結
びつくスランプロス防止法が使えないためであ
る。つまり、これらの工場製品は成形後直ちに高
温養生を行うが、コンクリートは高温養生前にセ
メントの水和反応がある程度進していないと初期
および長期強度が著しく阻害されるという特性を
持つ。その程度は現在使用されている高性能減水
剤を基準に凝結時間で示され、高性能減水剤から
+1時間以内が限度である。 これ故、特殊リグニンスルホン酸塩を添加する
方法では従来のβ−ナフタリンスルホン酸ホルマ
リン高縮合物等を使用した系に比較して若干のス
ランプロス防止効果は認められるが、その効果は
小さく、実用上十分なものとは言えない。 この様にこれらの従来からのセメント配合物の
ワーカビリテイ低下防止方法には少なからず問題
があり、満足すべきものとは言えなかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、スランプロスが少なく、作業の
良いコンクリートを使用した欠陥の少ない締め固
め性のよい高強度コンクリート成形体を容易に製
造することを目的とし、鋭意研究の結果本発明を
完成するに到つた。 即ち、本発明は、重量平均分子量500〜50000の
無水マレイン酸共重合体Aと、ナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド高縮合物系減水剤、スルホ
ン化メラミン樹脂系減水剤、リグニンスルホン酸
系減水剤、カルボン酸系減水剤、及びスチレンス
ルホン酸系減水剤及びスルホン基とカルボキシル
基を有する減水剤から選ばれる一種又は二種以上
の減水剤Bとからなり、AとBの比率が固形分重
量比で1:99〜15:85であるセメント混和剤をセ
メント100重量部に対して固形分で0.1〜2.0重量
部含有し、水セメント比25〜45%でスランプ値が
1〜15cmである、粗骨材、細骨材、セメント、水
並びに混和材(剤)よりなるコンクリートを調製
し、このコンクリートを成形後、高温養生又は高
温養生と高温高圧養生を行うことを特徴とする脱
型圧縮強度が100Kg/cm2以上である高強度コンク
リート成形体の製造法を提供するものである。 本発明によるスランプロス防止のメカニズムは
次のように推察する。 セメント、水及び必要に応じて砂、砂利、混和
材(剤)を混合してなるセメント配合物は、混練
り後、セメント粒子の水和反応による化学的凝集
及びセメント分散剤の消費と粒子間引力・粒子間
衝突による物理的凝集とが進行し、流動性を失
う。このため、コンクリート、モルタル等のセメ
ント配合物にはスランプロスが生じる。特に、こ
の様なセメント粒子濃度の高い高強度コンクリー
ト組成物においては、セメント粒子間の距離が小
さく、セメント分散剤の消費による粒子間相互作
用と共に粒子間の衝突確率が粒子濃度に比例する
というコロイド凝集理論に従い凝集速度が著し
く、スランプロスも大きい。 このセメント粒子の凝集体は化学的及び物理的
凝集に関わらず、セメント分散剤にて再分散すれ
ばセメント配合物の流動性は一時的に回復する。
しかし、セメントの水和反応はさらに進行し、エ
トリンガイト(俗称セメントバチルス又はカルシ
ウムスルホアルミネート)のゲルが連続的に生成
され、セメント分散剤が溶液中及びセメント粒子
上に新たに生成するエトリンガイトなどの新しい
析出鉱物中に吸着或いは収蔵され、溶液中のセメ
ント分散剤濃度が減少する。同時にセメント粒子
間の衝突も起こり、セメント粒子の凝集が進行す
る。このため、系の流動性は低下し続ける。ここ
に、セメント分散剤を何らかの方法で連続的に供
給できればスランプロスを防止できる。 そこで本発明者等は分散剤の前駆体をセメント
配合物中にて徐放させようとした。即ち、水溶性
塩では添加と同時に分散剤として機能してしまい
徐放性ないが、分子内に酸無水物を有する分散剤
前駆体であればセメント配合物中のCa,Na,
K,Mg等の金属イオンにより徐々に加水分解さ
れ、分散性を有する水溶性塩が連続的に供給でき
るわけである。つまり、分散剤前駆体の加水分解
反応が徐々に進行し、分散剤が徐放され、セメン
ト配合物のスランプロスが防止できるものと推察
する。 本発明に使用するコンクリート混和剤は無水マ
レイン酸共重合体よりなる徐放性薬剤と、ナフタ
レンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物系減水
剤、スルホン化メラミン樹脂系減水剤、リグニン
スルホン酸系減水剤、カルボン酸系減水剤、スチ
レンスルホン酸系減水剤及びスルホン基とカルボ
キシル基を有する減水剤から選ばれる一種又は二
種以上の減水剤とからなり、徐放性薬剤と減水剤
との比率が固形分重量比で1:99〜15:85であ
る。 本発明に使用する無水マレイン酸共重合体の重
量平均分子量は500〜50000であり、この範囲より
平均分子量が小さいと分散能が不足し、また、こ
の範囲より平均分子量が大きいと分散剤としてよ
りも凝集剤としての効果が大きくなり、スランプ
ロス防止効果を示さない。 本発明に用いられる共重合体の平均分子量はポ
リスチレンスルホン酸を基準物質とする水系ゲル
パーミツシヨンクロマトグラフイーにより求めら
れる重量平均分子量を示す。 本発明で用いられる無水マレイン酸共重合体の
原料モノマーである。無水マレイン酸と共重合可
能な他の重合性モノマーとしては、炭素数2〜8
のオレフイン、スチレン系単量体、及びビニル系
単量体が挙げられる。 炭素数2〜8のオレフインの具体例としては、
エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテ
ン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、
1−ヘキセン、シクロペンテン、2−メチル−1
−ブテン、シクロヘキセン、2−メチル−1−ペ
ンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル
−1−ペンテン、2−エチル−1−ブテン、ジイ
ソブチレンなど、直鎖または分枝のオレフインが
挙げられる。 スチレン系単量体の具体例としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロ
ルメチルスチレンなどが挙げられる。 ビニル系単量体としては、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、ラウリルビニルエー
テル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエー
テル;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
シトラコン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン
酸などのカルボン酸、マレイン酸モノメチル、マ
レイン酸モノエチル、フマル酸モノメチルなどの
ジカルボン酸のハーフエステル等のカルボキシル
基を有する単量体;無水イタコン酸、無水シトラ
コン酸等の酸無水物;アリルアルコール、2−ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリ
セリル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する
単量体;スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸
等のスルホン酸基を有する単量体;(メタ)アク
リルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミ
ドなどのN,N−アルキル(メタ)アクリルアミ
ド、マレイン酸とモノエチルアミンとのハーフア
ミド、マレイン酸とモノプロピルアミンとのハー
フアミドなどのマレイン酸やイタコン酸等のハー
フアミド、ビニルピロリドン、ビニルカプロラク
タム、マレイミド等のアミド型の単量体;ジメチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレートなどのジアル
キルアミノアルキル(メタ)アクリレート、ジメ
チルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなど
のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルア
ミド、ビニルピリジン等のアミノ基を有する単量
体;アリルエステル、酢酸ビニル、アルキル(メ
タ)アクリレート等のエステル基を有する単量体
等の単量体が挙げられる。 以上のような単量体のうち、炭素数2〜8の低
級オレフイン、スチレン、炭素数1〜4の低級ア
ルキルビニルエーテルが好ましく用いられ、特に
イソブチレンが好ましく用いられる。 本発明に用いるセメント混和剤のセメント配合
物への添加方法は、混練り水への溶解及び一旦練
り上がつたセメント配合物への添加等の方法があ
る。また、セメント混和剤はナフタレンスルホン
酸ホルムアルデヒド高縮合物系減水剤、スルホン
化メラミン樹脂系減水剤、リグニンスルホン酸系
減水剤、カルボン酸系減水剤、スチレンスルホン
酸系減水剤及びスルホン基とカルボキシル基を有
する減水剤と徐放性薬剤を予め混合しておいても
良く、また、一方をセメントに配合した後、或い
は一方をセメントに配合して練つておいてから他
方を配合してもよい。 本発明における高強度コンクリート成形体は型
枠にコンクリートを投入後バイブレータにて締め
固めを行い成形を行つても、また、遠心成形型枠
にて10G、3分間以上遠心力を加えて成形しても
良い。遠心成形条件が10G、3分間以下では遠心
成形性が不十分であり、十分な締め固め性を得る
ことが出来ない。 また、他のセメント添加材(剤)、例えば空気
連行剤、流動化剤、防水剤、膨張材(剤)、グラ
スフアイバー、スチールフアイバー、フライアツ
シユ、高炉スラグ等を添加することも可能であ
る。 〔発明の効果〕 本発明は徐放性薬剤と減水剤との組み合わせに
より、従来困難とされていた粒子濃度の高い、つ
まり水セメント比が25〜45%と非常に低い高強度
コンクリートの凝結速度を大幅(許容範囲60分以
内)に変えることなく、初期スランプ値及びスラ
ンプロスを著しく改善し、品質管理を容易にした
高強度コンクリートを使用し、型枠に流し込みバ
イブレータにて成形するか、又は遠心成形型枠に
て遠心成形し、その後、高温養生及び高温養生と
高温高圧養生を行い、脱型圧縮強度100Kg/cm2以
上の高強度コンクリート硬化体を製造できる点が
その最も特徴的な点であり、本願が本発明におい
て初めて開示するところのものである。この様な
特徴的な性能をコンクリートに付与し得るのは前
述の如く、無水マレイン酸共重合体よりなる徐放
性薬剤と、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒ
ド高縮合物系減水剤、スルホン化メラミン樹脂系
減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、カルボン
酸系減水剤、スチレンスルホン酸系減水剤及びス
ルホン基とカルボキシル基を有する減水剤から選
ばれる一種又二種以上の減水剤との併用からなる
セメント混和剤を使用して初めて可能となるもの
である。 本発明に使用する混和剤の添加量は、通常、セ
メント100重量部に対して固形分で0.1〜2.0重量
部である。 この様なコンクリート成形体の成形条件は使用
機器によつて異なるが、通常、使用機に合つたス
ランプ値の範囲があり、コンクリートがスランプ
ロスしてこの範囲より硬くなると型枠に十分に充
填できずに欠陥となり、不良品を出す頻度が高く
なる。本発明は従来困難とされていたコンクリー
トのスランプロスを著しく改善し、品質管理を容
易にした高強度コンクリートを使用することによ
り、欠陥の少ない充填性の良い高強度コンクリー
ト成形体の製造を可能にしたものであり、パイ
ル・ポール・ヒユーム管等の生産性・品質の向上
に大いに貢献する技術であると期待される。この
技術の実用面での影響は非常に大きいと期待され
る。 例えば、遠心成形型枠にコンクリートを仕込む
方法にはポンプ圧及び盛り込み法などがあるが、
作業の昼休み、段取りかえ、機械故障等によるポ
ンプ圧送の一時中断がなされる場合、中断時間が
長引くと圧送配管中のコンクリートの流動性が低
下し、圧送再開時に圧送圧が急激に上昇したり、
更に、遠心成形型枠中でコンクリートの流動性低
下を起こし、締め固め性・充填性が悪化し、不良
品の出る確率が増加するなどの問題が生じてくる
ことが予想される。しかし、本発明に使用する高
強度コンクリートの流動性は一定に保たれて、流
動性の低下は防止されているために、上記の様な
トラブル等に対しても十分な締め固め性・充填性
を維持し、品質管理面で良好な結果が期待され
る。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を更に詳述する。 実施例 1 下記に示すセメント、細骨材、粗骨材及びセメ
ント混和剤を用い、表−1に示す調合割合でコン
クリート組成物を得た。 <使用材料> セメント: 普通ポルトランドセメント(比重=3.16) 細骨材:紀の川産川砂(比重=2.57) 粗骨材:宝塚産砕石(比重=2.61) セメント混和剤: 無水マレイン酸とイソブチレンとをモル比
1:1で共重合して得られる分子量400〜8万
のイソブチレレン/無水マレイン酸共重合物か
らなる徐放性薬剤と、ナフタレンスルホン酸ホ
ルムアルデヒド高縮合物系減水剤を使用し、減
水剤90重量部に対して徐放性薬剤10重量部を配
合したもの。
【表】
得られたコンクリート組成物を強制ミキサを使
用し、90秒間練り混ぜ、その後、ミキサから排出
し、練り板上にて所定の時間まで静置し、コンク
リートの流動性を評価した。尚、コンクリートの
流動性はJIS A 1101のスランプ試験によりスラ
ンプ値を測定することにより行つた。 また、圧縮強度測定用供試体は60分後に採取
し、10cm×20cmの型枠を使用し、蒸気養生後の脱
型圧縮強度及びオートクレーブ養生後の圧縮強度
を測定した。蒸気養生は前置3時間、65℃で3時
間養生後、自然放冷し、翌日脱型した。オートク
レーブ養生は蒸気養生した供試体を10気圧、180
℃、6時間養生を行つた。 イソブチレン/無水マレイン酸共重合物の分子
量を400〜8万まで変化させた系でのコンクリー
トのスランプ保持効果及び圧縮強度の結果を表−
2に示す。
用し、90秒間練り混ぜ、その後、ミキサから排出
し、練り板上にて所定の時間まで静置し、コンク
リートの流動性を評価した。尚、コンクリートの
流動性はJIS A 1101のスランプ試験によりスラ
ンプ値を測定することにより行つた。 また、圧縮強度測定用供試体は60分後に採取
し、10cm×20cmの型枠を使用し、蒸気養生後の脱
型圧縮強度及びオートクレーブ養生後の圧縮強度
を測定した。蒸気養生は前置3時間、65℃で3時
間養生後、自然放冷し、翌日脱型した。オートク
レーブ養生は蒸気養生した供試体を10気圧、180
℃、6時間養生を行つた。 イソブチレン/無水マレイン酸共重合物の分子
量を400〜8万まで変化させた系でのコンクリー
トのスランプ保持効果及び圧縮強度の結果を表−
2に示す。
【表】
表−2に示す実験結果より明らかなように、本
発明品を用いた実験No.3では60分経過後もスラン
プロスが殆ど生じておらず、しかも良好な強度発
現状況を示した。これらより、本発明が優れてい
ることは明らかである。 また、平均分子量の低い実験No.2はスランプ保
持効果が認められず、一方、平均分子量の高い実
験No.4は混練り直後から凝集剤としての効果が現
れ流動性の低下も著しい。また、圧縮強度もスラ
ンプロスのために十分な締め固めが出来ずに低い
値を示した。 実施例 2 徐放性薬剤としてイソブチレンと無水マレイン
酸とのモル比1:1の共重合物、減水剤としてナ
フタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物系
減水剤、スルホン化メラミン樹脂系減水剤および
リグニンスルホン酸系減水剤を用いて調製した下
記の(a)〜(g)に示すセメント混和剤を使用した以外
は実施例1と同様の方法でコンクリート組成物を
製造し、その流動性低下防止効果、凝結時間、及
び圧縮強度について検討した。 結果を表−3に示す。 <セメント混和剤> (a) ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物系減水剤。 (b) スルホン化メラミン樹脂系減水剤。 (c) リグニンスルホン酸系減水剤。 (d) ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物90重量部と、平均分子量1万のイソブチレ
ンと無水マレイン酸の共重合物10重量部との配
合物。 (e) スルホン化メラミン樹脂系減水剤90重量部
と、平均分子量1万のイソブチレンと無水マレ
イン酸の共重合物10重量部との配合物。 (f) リグニンスルホン酸系減水剤90重量部と、平
均分子量1万のイソブチレンと無水マレイン酸
の共重合物10重量部との配合物。 (g) ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物50重量部とグリコン酸ソーダ50重量部との
配合物(遅延型)。
発明品を用いた実験No.3では60分経過後もスラン
プロスが殆ど生じておらず、しかも良好な強度発
現状況を示した。これらより、本発明が優れてい
ることは明らかである。 また、平均分子量の低い実験No.2はスランプ保
持効果が認められず、一方、平均分子量の高い実
験No.4は混練り直後から凝集剤としての効果が現
れ流動性の低下も著しい。また、圧縮強度もスラ
ンプロスのために十分な締め固めが出来ずに低い
値を示した。 実施例 2 徐放性薬剤としてイソブチレンと無水マレイン
酸とのモル比1:1の共重合物、減水剤としてナ
フタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物系
減水剤、スルホン化メラミン樹脂系減水剤および
リグニンスルホン酸系減水剤を用いて調製した下
記の(a)〜(g)に示すセメント混和剤を使用した以外
は実施例1と同様の方法でコンクリート組成物を
製造し、その流動性低下防止効果、凝結時間、及
び圧縮強度について検討した。 結果を表−3に示す。 <セメント混和剤> (a) ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物系減水剤。 (b) スルホン化メラミン樹脂系減水剤。 (c) リグニンスルホン酸系減水剤。 (d) ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物90重量部と、平均分子量1万のイソブチレ
ンと無水マレイン酸の共重合物10重量部との配
合物。 (e) スルホン化メラミン樹脂系減水剤90重量部
と、平均分子量1万のイソブチレンと無水マレ
イン酸の共重合物10重量部との配合物。 (f) リグニンスルホン酸系減水剤90重量部と、平
均分子量1万のイソブチレンと無水マレイン酸
の共重合物10重量部との配合物。 (g) ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物50重量部とグリコン酸ソーダ50重量部との
配合物(遅延型)。
【表】
表−3に示す実験結果より明らかな如く、本発
明品を用いた実験No.9〜11では60分経過後もスラ
ンプロスが殆ど生じておらず、しかも良好な強度
発現状況を示した。 一方、比較品の実験No.5〜7ではスランプロス
が大きく、充填性が悪く、圧強度も低い。また、
実験No.8は遅延型分散剤の例であるが、遅延効果
による若干のスランプ保持効果はあるが、凝結遅
延が大きいために圧縮強度が低い。 これらの結果からも、本発明に使用するセメン
ト混和剤が凝結遅延時間が減水剤+1′3〜+1/4時
間程度であるにもかかわらずスランプロス防止効
果が顕著であり、強度発現性のよいことが確認で
きる。 実施例 3 徐放性薬剤として実施例1で使用した平均分子
量1万のイソブチレンと無水マレイン酸の共重合
物、減水剤としてナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド高縮合物系減水剤を使用し、減水剤90重
量部に対して徐放性薬剤10重量部を配合したセメ
ント混和剤を用い、コンクリート配合を表−4に
示す如く変化させて各スランプでのスランプ値の
異なるコンクリート配合物を調製した。尚、結果
を簡潔にするため、W/C比及びS/a比を一定
とした。 得られたコンクリート配合物の流動性の経時変
化を実施例1と同様の方法により測定した。 結果を表−5に示す。
明品を用いた実験No.9〜11では60分経過後もスラ
ンプロスが殆ど生じておらず、しかも良好な強度
発現状況を示した。 一方、比較品の実験No.5〜7ではスランプロス
が大きく、充填性が悪く、圧強度も低い。また、
実験No.8は遅延型分散剤の例であるが、遅延効果
による若干のスランプ保持効果はあるが、凝結遅
延が大きいために圧縮強度が低い。 これらの結果からも、本発明に使用するセメン
ト混和剤が凝結遅延時間が減水剤+1′3〜+1/4時
間程度であるにもかかわらずスランプロス防止効
果が顕著であり、強度発現性のよいことが確認で
きる。 実施例 3 徐放性薬剤として実施例1で使用した平均分子
量1万のイソブチレンと無水マレイン酸の共重合
物、減水剤としてナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド高縮合物系減水剤を使用し、減水剤90重
量部に対して徐放性薬剤10重量部を配合したセメ
ント混和剤を用い、コンクリート配合を表−4に
示す如く変化させて各スランプでのスランプ値の
異なるコンクリート配合物を調製した。尚、結果
を簡潔にするため、W/C比及びS/a比を一定
とした。 得られたコンクリート配合物の流動性の経時変
化を実施例1と同様の方法により測定した。 結果を表−5に示す。
【表】
【表】
表−5に示す実験結果より明らかな如く、本発
明品を用いた実験No.16〜19では初期スランプ値の
如何にもかかわらず、60分経過後もスランプロス
が殆ど生じておらず、良好なワーカビリテイ状態
が得られた。 実施例 4 徐放性薬剤として実施例1で使用した平均分子
量1万のイソブチレンと無水マレイン酸の共重合
物、減水剤としてナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド高縮合物系減水剤を使用し、減水剤90重
量部に対して徐放性薬剤10重量部を配合したセメ
ント混和剤を用い、コンクリートの流動性低下防
止効果について、実施例1と同様の方法によりコ
ンクリートの流動性の経時変化を測定した。また
10cm×20cmの円柱供試体及び20cm×30cmで肉厚5
cmの遠心成形供試体を成形し圧縮強度を測定し
た。遠心成形条件は3G(2分)→10G(3分)→
28G(5分)で行つた。養生条件は実施例1に従
つた。 結果を表−6に示す。
明品を用いた実験No.16〜19では初期スランプ値の
如何にもかかわらず、60分経過後もスランプロス
が殆ど生じておらず、良好なワーカビリテイ状態
が得られた。 実施例 4 徐放性薬剤として実施例1で使用した平均分子
量1万のイソブチレンと無水マレイン酸の共重合
物、減水剤としてナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド高縮合物系減水剤を使用し、減水剤90重
量部に対して徐放性薬剤10重量部を配合したセメ
ント混和剤を用い、コンクリートの流動性低下防
止効果について、実施例1と同様の方法によりコ
ンクリートの流動性の経時変化を測定した。また
10cm×20cmの円柱供試体及び20cm×30cmで肉厚5
cmの遠心成形供試体を成形し圧縮強度を測定し
た。遠心成形条件は3G(2分)→10G(3分)→
28G(5分)で行つた。養生条件は実施例1に従
つた。 結果を表−6に示す。
【表】
表−6に示す実験結果より明らかなように、徐
放性薬剤を含まない実験No.20はスランプロスが大
きく、圧縮強度が低く、特に、遠心成形供試体は
コンクリートが硬いために充填性が悪く、強度低
下が著しい。 一方、本発明品の実験No.21はスランプが60分後
でも初期状態を保持しており、更に、充填性もよ
いため強度発現も良好である。これより本発明品
が優れていることが明らかである。
放性薬剤を含まない実験No.20はスランプロスが大
きく、圧縮強度が低く、特に、遠心成形供試体は
コンクリートが硬いために充填性が悪く、強度低
下が著しい。 一方、本発明品の実験No.21はスランプが60分後
でも初期状態を保持しており、更に、充填性もよ
いため強度発現も良好である。これより本発明品
が優れていることが明らかである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量平均分子量500〜50000の無水マレイン酸
共重合体Aと、ナフタレンスルホン酸ホルムアル
デヒド高縮合物系減水剤、スルホン化メラミン樹
脂系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、カル
ボン酸系減水剤、スチレンスルホン酸系減水剤及
びスルホン基とカルボキシル基を有する減水剤か
ら選ばれる一種又は二種以上の減水剤Bとからな
り、AとBの比率が固形分重量比で1:99〜15:
85であるセメント混和剤をセメント100重量部に
対して固形分で0.1〜2.0重量部含有し、水セメン
ト比25〜45%でスランプ値が1〜15cmである、粗
骨材、細骨材、セメント、水並びに混和材(剤)
よりなるコンクリートを調製し、このコンクリー
トを成形後、高温養生又は高温養生と高温高圧養
生を行うことを特徴とする脱型圧縮強度が100
Kg/cm2以上である高強度コンクリート成形体の製
造法。 2 成形方法が遠心成形型枠で10G、3分間以上
遠心成形することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の高強度コンクリート成形体の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28235687A JPH01122949A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 高強度コンクリート成形体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28235687A JPH01122949A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 高強度コンクリート成形体の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01122949A JPH01122949A (ja) | 1989-05-16 |
JPH0437021B2 true JPH0437021B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17651343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28235687A Granted JPH01122949A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 高強度コンクリート成形体の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01122949A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05212716A (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | コンクリート組成物 |
JP4932348B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2012-05-16 | 花王株式会社 | 遠心成形硬化体用水硬性組成物 |
WO2018052112A1 (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 花王株式会社 | 遠心成型用水硬性組成物 |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP28235687A patent/JPH01122949A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01122949A (ja) | 1989-05-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |