JPH0517184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、水中コンクリート用混和剤に関す
る。 さらに詳しくは、コンクリートを水中に自由落
下させても、分離することがなく、硬化後は所要
の強度が得られる水中コンクリート用混和剤に関
する。 水中コンクリートは、トレミー管、バケツトな
どを用いて、コンクリートが周囲の水により、洗
われるのを極力おさえるように打設されている
が、いかに注意深く施工されたとしても実際には
水によりまだ固まらないコンクリートが洗われ著
しく強度が低下したり、又周囲の水が著しく汚濁
される等の問題が発生する。 このため、コンクリートに粘性を与え、水中を
自由落下させても分離が殆ど生じず、周囲の水の
汚濁も極力おさえられる等の効果を持つ混和剤が
西ドイツで提案され、日本でも実用化されてき
た。 このコンクリートに粘性を与える混和剤の例と
しては、メチルセルロースをはじめとする水溶性
セルロースエーテル類や、ポリアクリルアマイ
ド、ポリエチレンオキサイド等が多数提案されて
いる。 これらの混和剤を添加したコンクリートは、従
来の工法を主体とした水中コンクリートの概念を
大きく変え、殆ど地上でのコンクリート打設と同
じように施工する事が可能である。 しかしながら、これらの混和剤も開発途上であ
る事から、まだ完全な混和剤とはなりえていな
い。 例えば、水溶性セルロースエーテル類として、
メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス等を添加し、使用した場合、極端な空気連行作
用からモルタルあるいはコンクリート中の空気量
が過大となり、硬化後の強度低下はまぬがれえな
い。この空気量を減少させるためには、消泡剤の
併用が不可欠であるが、この場合でも、コンクリ
ート配合、混和剤添加量の条件差により導入され
る空気量が増減しやすく、所要の空気量を得るた
めには、消泡剤の添加量に注意を要する。 又、ポリアクリルアマイド系は、一般には凝集
剤として知られているものであるが、低分子量域
では、増粘、汚濁防止効果が共に弱く、高分子量
域では、凝集作用が大となり、その添加量のコン
トロールは困難と言わざるを得ない。 更に、混和剤としては、コンクリートに添加さ
れることから、イオン性の増粘剤は敬遠され、通
常非イオン性の混和剤が使用されている。 本発明者らは、上記した従来技術の問題点を解
消すべく、鋭意研究の結果、本発明に到達したも
のである。即ち、ポリビニルアルコールを硫酸化
して得られる鹸化率80モル％以上の硫酸化ポリビ
ニルアルコールの水溶性塩と、水溶性セルロース
エーテルとの重量比率が５：95〜95：５の混合物
を必須成分として含有することからなる水中コン
クリート用混和剤を提供するものである。 本発明において使用する硫酸化ポリビニルアル
コールの水溶性塩としては、例えば、鹸化率80モ
ル％以上のポリビニルアルコールを、濃硫酸と混
合し、室温で１時間放置した時、冷低級アルコー
ルで速やかに洗浄後、中和する方法や、ポリ醋酸
ビニルをエチルアルコール中、硫酸を触媒として
60℃付近で鹸化率が80モル％以上となるようにア
ルコリシスした後に103％硫酸を室温で反応させ、
アルカリ、アンモニアのエチルアルコール溶液で
中和するI.M.Fingauz 法、尿素とスルフアミン
酸とポリビニルアルコール粉末とを混合加熱する
い乾式法（特公昭37−12538号）等で容易に製造
される。 またホルムアルデヒドと重亜硫酸塩とから得ら
れる化合物と、ポリビニルアルコールとを反応さ
せて得られる、ポリビニルアルコールスルホメチ
レーシヨン反応生成物も本発明の硫酸化ポリビニ
ルアルコールの水溶性塩に包含される。 本発明に使用する硫酸化ポリビニルアルコール
の水溶性塩はこれらの製造方法に限定されるもの
ではないことはいうまでもない。 硫酸化ポリビニルアルコールの硫酸化度は、原
料ポリビニルアルコールの加水分解率（鹸化率）
より算出したヒドロキシル基の全てを硫酸化した
場合を100モル％として、その数値に対する比率
で表わす。 硫酸化度は余り低くては、本発明の効果を充分
に発揮出来ないので20モル％以上であることが好
ましい。硫酸化度の上限は特に制限はないが、製
造技術上、70モル％程度までが実用であり、かつ
充分である。 原料ポリビニルアルコールの重合度は特に制限
はないが、余り低分子では効果が低下するので、
400以上であることが好ましいし、工業的にも人
手が容易である。 原料ポリビニルアルコールの鹸化率が80モル％
以下となると、これを使用して得られる水中コン
クリート用混和剤を使用した場合、空気連行性が
大となり、消泡剤配合量の調節、消泡剤の選択
等、使用上望ましくない負担を生じるので好まし
くない。 鹸化率80モル％以下の原料ポリビニルアルコー
ルであつても、硫酸化反応中、中和反応中に鹸化
が進行しても鹸化率が80モル％以上となる場合
は、本発明の範囲に含まれる。本発明に使用する
水溶性セルロースエーテル類としては、メチルセ
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、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、硫酸セルロース、スルホアルキルセルロー
ス等があげられる。 硫酸化ポリビニルアルコールの水溶性塩が混和
剤中で、95％を越えると、水中コンクリートの流
動性が低下する傾向がある。 一方、水溶性セルロースエーテルの割合が95％
を越えると、連行空気量が過大となり、対応が困
難となる。本発明の成分、配合比率により、良好
な流動性能、水中分離防止性能、および、コント
ロールしやすい空気連行性能を具備した水中コン
クリート用混和剤を提供することができる。 本発明の硫酸化ポリビニルアルコールの水溶性
塩と、水溶性セルロースエーテルとの配合方法
は、この両者を予め混合して添加しても、また
別々に添加してもさしつかえない。コンクリート
への配合は、練りまぜ水の一部に溶解して添加し
てもよく、粉体のまま添加後に、充分練りまぜる
方法をとつてもよいが、好ましくは、練りまぜ水
の一部に溶解して使用した方がよい。 コンクリートの添加時期は、練りまぜ開始時
か、コンクリート練り上げ後に添加して更に練り
上げる方法がとられる。 従来の粘性を与える混和剤は所望のワーガビリ
テイを得るためには、流動化剤の添加のみでは対
処しきれなかつた。 例えば、スランプフロー35cmの粘性水中コンク
リートに流動化剤を添加するだけでは、流動性が
充分に大きくならず、スランプフロー55cm級の水
中コンクリートを得ることは難しい。従つてベー
スコンクリートの配合水量を増加する必要があ
り、硬練り（スランプフロー35〜40cm）と軟練り
（スランプフロー50cm以上）では、ベースコンク
リートの配合から変更しなければならず、得られ
るコンクリートの物性も不満足なものとなること
が多い。 一方、本発明の混和剤を使用した粘性水中コン
クリートは、流動化剤を併用することにより、流
動化剤の添加量を変化させるだけで、硬練りから
軟練りのコンクリートを同一コンクリート配合で
自由に得ることが可能である。 これは、本発明における硫酸化ポリビニルアル
コールの水溶性塩が、水溶性セルロースエーテル
と同様に、増粘剤としての効果を示すと共に、そ
の強アニオン構造によつて、分散、解膠作用を併
せ示すためと推定され、硫酸化ポリビニルアルコ
ールの水溶性塩の代りにポリビニルアルコールを
使用しても、全くその効果は得られない。 さらに本発明による粘性水中コンクリートは、
流動化剤を添加した場合に、一般的に発生するス
ランプロスを極端に抑制できるという効果を併せ
有している。このため、施工の段取りに予定外の
時間を要したり、侠溢で作業性の悪い場所での打
設時などでも、コンクリートの流動性の経時変化
が少ないので、余裕のある施工が出来、かつ均質
な仕上りが得られる特徴がある。 本発明の混和剤のコンクリートに対する添加量
は、コンクリート配合中の水に対して0.4〜3.0重
量％、より好ましくは0.6〜2.0重量％使用する。
0.4重量％より少ないと、コンクリートの増粘効
果が不充分であり、水中コンクリートとしての水
中分離防止性能、周辺水の汚濁防止性能が充分で
はない。又、3.0重量％以上の添加は、著しく増
粘しすぎて、流動化剤を多量に添加しなければな
らない等、経済上好ましくない。 本発明の実施にあたつて、必要により、消泡剤
等、通常使用される添加剤の併用等は自由であ
る。 以下に実施例を示すが、本発明は、この範囲に
限定されるものではない。（％は重量％を示す） 実施例 １ 実施例中に用いた評価方法等は次のとおりであ
る。 (1) 分離抵抗性 W50×H40×D40cmのガラス水槽に深さ35cm
まで水を入れ静置する。水面より練り上つたコ
ンクリートを11ずつ２回投入し即時、水槽中の
水を採取しS.S（Suspension Solid）を測定し
て、分離抵抗性を評価した。 評 価 Ａ；S.S 20ppm以下 Ｂ； 〃 20〜100ppm Ｃ； 〃 100ppm以上 (2) 流動性 分離抵抗性試験により投入したコンクリート
を静置し、投入10分後の水中での状況を観察
し、評価した。 Ａ；広がりが良好で、ほぼ平坦になる。 Ｂ；広がりはやや不充分であるが、ほぼ平坦に
なる。 Ｃ；広がりが不良であり平坦にもならない。 (3) コンクリートの配合 コンクリートの基本配合を表−１に示す。 使用材料 セメント；普通ポリトランドセメント（日本セ
メント社製） 細骨剤；滋賀県愛知川産 比重 2.55、粗粒率 2.78 粗骨剤；滋賀県愛知川産 比重 2.62、粗粒率 6.84砂利最大寸法 25
mm

【表】 表−２に示した所定量の水中コンクリート混和
剤、および要すれば消泡剤を予め混合してコンク
リートに配合し、（流動化剤は後添加した。）上記
評価方法に従い、試験を行なつた。その結果を表
−２および表−３に示した。

【表】

【表】

【表】 表−２により明らかな通り、本発明による混和剤
は、従来品に比して、流動性がすぐれていると共
に、分離抵抗性も良好である。 本発明の配合割合以外となると、その効果は不
充分となり易い。またポリビニルアルコールの鹸
化率が80モル％以下の場合は空気量が増加して、
望ましくない。 表−３に、本発明の混和剤はスランプロスが少
なく、２時間後もそのまま充分使用可能なことを
示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリビニルアルコールを硫酸化して得られる
   鹸化率80モル％以上の硫酸化ポリビニルアルコー
   ルの水溶性塩と水溶性セルロースエーテルとの重
   量比で５：95〜95：５の混合物を必須成分として
   含有することからなる水中コンクリート用混和
   剤。