JPH05213653A - 高流動高強度水硬性組成物 - Google Patents
高流動高強度水硬性組成物Info
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- JPH05213653A JPH05213653A JP5983592A JP5983592A JPH05213653A JP H05213653 A JPH05213653 A JP H05213653A JP 5983592 A JP5983592 A JP 5983592A JP 5983592 A JP5983592 A JP 5983592A JP H05213653 A JPH05213653 A JP H05213653A
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- cement
- water
- hydraulic composition
- fluidity
- 3cao
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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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
- C04B2103/408—Dispersants
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高い流動性を有し、混練り後の経
時的な該流動性の低下が少なく、同時に、硬化体の強度
発現性が優れた高品質の水硬性組成物を得ることを目的
とする。 【構成】 ３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３，４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ
３・Ｆｅ２Ｏ３，３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・
ＳｉＯ２とから成るクリンカー粉末及び石膏とから成る
セメントと、水溶性ビニル共重合体から成るセメント分
散剤及び水を含有して成る水硬性組成物。
時的な該流動性の低下が少なく、同時に、硬化体の強度
発現性が優れた高品質の水硬性組成物を得ることを目的
とする。 【構成】 ３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３，４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ
３・Ｆｅ２Ｏ３，３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・
ＳｉＯ２とから成るクリンカー粉末及び石膏とから成る
セメントと、水溶性ビニル共重合体から成るセメント分
散剤及び水を含有して成る水硬性組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い流動性および優れ
た高強度発現性を兼ね備えた高流動高強度水硬性組成物
に関するものであり、大型構造物の基礎コンクリート、
超高層建築物用高強度コンクリート、高強度コンクリー
ト二次製品あるいはセルフレベリング性を利用したセル
フレベリング床材、繊維補強コンクリート、オートクレ
ーブ養生製品などに適用されるものである。
た高強度発現性を兼ね備えた高流動高強度水硬性組成物
に関するものであり、大型構造物の基礎コンクリート、
超高層建築物用高強度コンクリート、高強度コンクリー
ト二次製品あるいはセルフレベリング性を利用したセル
フレベリング床材、繊維補強コンクリート、オートクレ
ーブ養生製品などに適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水硬性セメント組成物におい
て、高強度モルタルや高強度コンクリートの製造を目的
として高度に減水して水／セメント比を小さくすると、
流動性が悪化する。その為、流動性を確保するために、
減水性能の優れたセメント分散剤が使用されている。
（例えば、特開平１−２２６７５７号公報）。しかし、
セメント分散剤の利用のみでは該流動性の確保に限界が
あり、微粉末混和材料を併用する事によりさらに作業が
改善された高い流動性を確保出来る事が知られている
（例えば、特公昭６０−５９１８２号公報、特開平３−
２８１４９号公報）。近年、生コンクリートのポンプ圧
送性の向上や配筋された型枠への充填性向上等の施工性
や作業性の改善のために、高い流動性を有する高強度コ
ンクリートの製造を目的として、従来より公知の高炉ス
ラグ、フライアッシュ、シリカヒュームなどの産業副産
物の有効利用による微粉末混和材料を既存のセメントと
組み合わせて使用する方法が盛んに採用されるようにな
ってきた。
て、高強度モルタルや高強度コンクリートの製造を目的
として高度に減水して水／セメント比を小さくすると、
流動性が悪化する。その為、流動性を確保するために、
減水性能の優れたセメント分散剤が使用されている。
（例えば、特開平１−２２６７５７号公報）。しかし、
セメント分散剤の利用のみでは該流動性の確保に限界が
あり、微粉末混和材料を併用する事によりさらに作業が
改善された高い流動性を確保出来る事が知られている
（例えば、特公昭６０−５９１８２号公報、特開平３−
２８１４９号公報）。近年、生コンクリートのポンプ圧
送性の向上や配筋された型枠への充填性向上等の施工性
や作業性の改善のために、高い流動性を有する高強度コ
ンクリートの製造を目的として、従来より公知の高炉ス
ラグ、フライアッシュ、シリカヒュームなどの産業副産
物の有効利用による微粉末混和材料を既存のセメントと
組み合わせて使用する方法が盛んに採用されるようにな
ってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高炉ス
ラグやフライアッシュをセメントの一部に置き換えた場
合、粒子間の充填性を高める事によって高流動性の発現
に効果を奏するが、高強度化を同時に達成するには、限
界があり不充分である。また、これらの微粉末の品質が
安定していないなどの品質管理上の問題やこれら多量に
使用する事によるコンクリートの耐久性に対する不安が
増す等の問題がある。また、シリカヒュームを同様の目
的で用いた場合、流動性の良いものが得られるが、これ
についても、品種銘柄によって流動効果にバラツキを生
ずるなどの品質管理上の問題や、また、残存する未燃カ
ーボン微粒子の影響によるコンクリートの着色の問題、
また、国内および海外を見ても産出量が少なく、高価で
もあり、利用上に制限を受ける等のいくつかの問題があ
る。そこで本発明は、前記した高炉スラグ、フライアッ
シュ、シリカヒューム等の混和材料を全く使用すること
なく、高い流動性を有し、混練り後の経時的な該流動性
の低下が少なく、同時に、硬化体の強度発現性が優れた
高品質の水硬性組成物を得ることを課題とするものであ
る。
ラグやフライアッシュをセメントの一部に置き換えた場
合、粒子間の充填性を高める事によって高流動性の発現
に効果を奏するが、高強度化を同時に達成するには、限
界があり不充分である。また、これらの微粉末の品質が
安定していないなどの品質管理上の問題やこれら多量に
使用する事によるコンクリートの耐久性に対する不安が
増す等の問題がある。また、シリカヒュームを同様の目
的で用いた場合、流動性の良いものが得られるが、これ
についても、品種銘柄によって流動効果にバラツキを生
ずるなどの品質管理上の問題や、また、残存する未燃カ
ーボン微粒子の影響によるコンクリートの着色の問題、
また、国内および海外を見ても産出量が少なく、高価で
もあり、利用上に制限を受ける等のいくつかの問題があ
る。そこで本発明は、前記した高炉スラグ、フライアッ
シュ、シリカヒューム等の混和材料を全く使用すること
なく、高い流動性を有し、混練り後の経時的な該流動性
の低下が少なく、同時に、硬化体の強度発現性が優れた
高品質の水硬性組成物を得ることを課題とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するべく鋭意研究した結果、かかる問題点を抱
える前記した高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒュ
ーム等の混和材料を全く使用する事なく、特定の組成を
有するセメントと特定のセメント分散剤を組み合わせる
事により、上記の課題を解決する高流動高強度水硬性組
成物を得ることに成功したものである。すなわち本発明
は、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が５重量％以下で、且つ３Ｃ
ａＯ・Ａｌ２Ｏ３とＣ４ＡＦの固溶体を合計量で８〜１
２重量％と残部が３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・
ＳｉＯ２とから成るブレーン比表面積が３５００〜４５
００ｃｍ２／ｇのクリンカー粉末と不溶性無水石膏を４
０％以上含む石膏からなり、該成分中にＳＯ３を２〜５
重量％含有するセメントと、単量体として下記のＡ，
Ｂ，ＣおよびＤを含み、該単量体の共重合比率がＡ／Ｂ
／Ｃ／Ｄ＝４５〜７０／５〜２５／５〜２０／１０〜３
０（モル比）であって、数平均分子量が３０００〜２０
０００の範囲の水溶性ビニル共重合体から成るセメント
分散剤と、水を含有して成る水硬性組成物であって、水
／セメント比が１５〜４５％であり、セメント１００重
量に対し、セメント分散剤を０．１〜２・５重量部含有
して成ることを特徴とする高流動高強度水硬性組成物で
ある。
題を解決するべく鋭意研究した結果、かかる問題点を抱
える前記した高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒュ
ーム等の混和材料を全く使用する事なく、特定の組成を
有するセメントと特定のセメント分散剤を組み合わせる
事により、上記の課題を解決する高流動高強度水硬性組
成物を得ることに成功したものである。すなわち本発明
は、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が５重量％以下で、且つ３Ｃ
ａＯ・Ａｌ２Ｏ３とＣ４ＡＦの固溶体を合計量で８〜１
２重量％と残部が３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・
ＳｉＯ２とから成るブレーン比表面積が３５００〜４５
００ｃｍ２／ｇのクリンカー粉末と不溶性無水石膏を４
０％以上含む石膏からなり、該成分中にＳＯ３を２〜５
重量％含有するセメントと、単量体として下記のＡ，
Ｂ，ＣおよびＤを含み、該単量体の共重合比率がＡ／Ｂ
／Ｃ／Ｄ＝４５〜７０／５〜２５／５〜２０／１０〜３
０（モル比）であって、数平均分子量が３０００〜２０
０００の範囲の水溶性ビニル共重合体から成るセメント
分散剤と、水を含有して成る水硬性組成物であって、水
／セメント比が１５〜４５％であり、セメント１００重
量に対し、セメント分散剤を０．１〜２・５重量部含有
して成ることを特徴とする高流動高強度水硬性組成物で
ある。
【０００５】
【化２】
【０００６】ここで、本発明において使用するセメント
の性質の特徴について詳しく説明する。セメント中の３
ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が６重量％以上かつ３ＣａＯ・Ａｌ
２Ｏ３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の合計
量が１２重量％以上では、セメント分散剤が３ＣａＯ・
Ａｌ２Ｏ３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３に
多量に吸着されてしまい、３ＣａＯ・ＳｉＯ２や２Ｃａ
Ｏ・ＳｉＯ２には、ほとんど吸着されない為、その分散
効果による流動性は低減する。このため３ＣａＯ・Ａｌ
２Ｏ３を５重量％以下とし、かつ、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ
３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の合計量を
８〜１２重量％の範囲にすることによって、溶液中に残
存するセメント分散剤の濃度が増大し、セメント分散剤
が３ＣａＯ・ＳｉＯ２により多く吸着してセメント粒子
間の静電反発力および吸着層による立体障害の効果を増
大させ、セメント粒子の分散を安定化してセメントの流
動性を著しく向上出来ることを見出だしたものである。
の性質の特徴について詳しく説明する。セメント中の３
ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が６重量％以上かつ３ＣａＯ・Ａｌ
２Ｏ３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の合計
量が１２重量％以上では、セメント分散剤が３ＣａＯ・
Ａｌ２Ｏ３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３に
多量に吸着されてしまい、３ＣａＯ・ＳｉＯ２や２Ｃａ
Ｏ・ＳｉＯ２には、ほとんど吸着されない為、その分散
効果による流動性は低減する。このため３ＣａＯ・Ａｌ
２Ｏ３を５重量％以下とし、かつ、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ
３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の合計量を
８〜１２重量％の範囲にすることによって、溶液中に残
存するセメント分散剤の濃度が増大し、セメント分散剤
が３ＣａＯ・ＳｉＯ２により多く吸着してセメント粒子
間の静電反発力および吸着層による立体障害の効果を増
大させ、セメント粒子の分散を安定化してセメントの流
動性を著しく向上出来ることを見出だしたものである。
【０００７】また、この様な効果は、３ＣａＯ・Ａｌ２
Ｏ３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の成分に
３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・ＳｉＯ２を加えて
成るクリンカー粉末のブレーン比表面積を３５００〜４
５００ｃｍ２／ｇとするのが好ましく、かかる条件下
で、２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量を４０〜６５重量％の
範囲に調製して用いると、さらに好ましい。クリンカー
粉末のブレーン比表面積が３５００ｃｍ２／ｇ以下にな
ると、粘性が不足し、骨材とペーストが分離し、流動性
が悪くなる。また、４５００ｃｍ２／ｇ以上では粘性が
大きくなり過ぎ、ペーストの変形性が弱まり、流動性が
悪くなる。さらに、該クリンカーに添加する石膏は、そ
の形態として無水塩、半水塩、二水塩からなるものが挙
げられるが、不溶性無水石膏を４０％以上含む石膏を添
加することが、偽凝結を防止し、最も良い流動性が得ら
れる点で、好ましい。また、石膏のブレーン値は、３０
００〜７０００ｃｍ２／ｇの範囲のものが有利に使用で
きる。これより小さい場合偽凝結を生じ、大きすぎる場
合には、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３や４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３
・Ｆｅ２Ｏ３へのセメント分散剤の吸着量が多くなり、
該セメント組成物の流動性を低下させる等の悪影響を与
えるため好ましくない。さらに、石膏の添加量はセメン
ト中ＳＯ３量で２重量％以下では３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３
の水和が活発になり、セメント分散剤の吸着量が増す事
や、また６重量％以上では、石膏量が過剰によると思わ
れる擬凝結が発生し、流動性が低下するので、その範囲
を２〜５重量％とするのが好ましい。
Ｏ３および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の成分に
３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・ＳｉＯ２を加えて
成るクリンカー粉末のブレーン比表面積を３５００〜４
５００ｃｍ２／ｇとするのが好ましく、かかる条件下
で、２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量を４０〜６５重量％の
範囲に調製して用いると、さらに好ましい。クリンカー
粉末のブレーン比表面積が３５００ｃｍ２／ｇ以下にな
ると、粘性が不足し、骨材とペーストが分離し、流動性
が悪くなる。また、４５００ｃｍ２／ｇ以上では粘性が
大きくなり過ぎ、ペーストの変形性が弱まり、流動性が
悪くなる。さらに、該クリンカーに添加する石膏は、そ
の形態として無水塩、半水塩、二水塩からなるものが挙
げられるが、不溶性無水石膏を４０％以上含む石膏を添
加することが、偽凝結を防止し、最も良い流動性が得ら
れる点で、好ましい。また、石膏のブレーン値は、３０
００〜７０００ｃｍ２／ｇの範囲のものが有利に使用で
きる。これより小さい場合偽凝結を生じ、大きすぎる場
合には、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３や４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３
・Ｆｅ２Ｏ３へのセメント分散剤の吸着量が多くなり、
該セメント組成物の流動性を低下させる等の悪影響を与
えるため好ましくない。さらに、石膏の添加量はセメン
ト中ＳＯ３量で２重量％以下では３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３
の水和が活発になり、セメント分散剤の吸着量が増す事
や、また６重量％以上では、石膏量が過剰によると思わ
れる擬凝結が発生し、流動性が低下するので、その範囲
を２〜５重量％とするのが好ましい。
【０００８】本発明において使用するセメント分散剤の
成分は、構成する単量体であるＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの少な
くとも四成分が特定の比率で共重合された水溶性ビニル
共重合体である。Ａの単量体としては（メタ）アクリル
酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカノー
ルアミン塩等が挙げられる。また、Ｂの単量体として
は、メタリルスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アルカノールアミン塩などのメタリルスルホ
ン酸塩、Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸のアル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカノールアミン
塩などのＰ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸塩が挙
げられる。Ｃの単量体としては、（メタ）アクリル酸メ
チル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸
プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピルなどの（メ
タ）アクリル酸エステル類が挙げられる。Ｄの単量体と
しては、メトキシポリエチレングリコール、エトキシポ
リエチレングリコール、プロポキシポリエチレングリコ
ール、イソプロポキシポリエチレングリコール、メトキ
シポリエチレンポリプロピレングリコール、エトキシポ
リエチレンポリプロピレングリコールなどのモノアルコ
キシポリアルキレングリコールとアクリル酸又は、メタ
アクリル酸とのエステル化物であって、ポリアルキレン
グリコールの付加モル数が５〜２５のものが有利に使用
できる。
成分は、構成する単量体であるＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの少な
くとも四成分が特定の比率で共重合された水溶性ビニル
共重合体である。Ａの単量体としては（メタ）アクリル
酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカノー
ルアミン塩等が挙げられる。また、Ｂの単量体として
は、メタリルスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アルカノールアミン塩などのメタリルスルホ
ン酸塩、Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸のアル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカノールアミン
塩などのＰ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸塩が挙
げられる。Ｃの単量体としては、（メタ）アクリル酸メ
チル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸
プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピルなどの（メ
タ）アクリル酸エステル類が挙げられる。Ｄの単量体と
しては、メトキシポリエチレングリコール、エトキシポ
リエチレングリコール、プロポキシポリエチレングリコ
ール、イソプロポキシポリエチレングリコール、メトキ
シポリエチレンポリプロピレングリコール、エトキシポ
リエチレンポリプロピレングリコールなどのモノアルコ
キシポリアルキレングリコールとアクリル酸又は、メタ
アクリル酸とのエステル化物であって、ポリアルキレン
グリコールの付加モル数が５〜２５のものが有利に使用
できる。
【０００９】また、セメント分散剤としての水溶性ビニ
ル共重合体を構成するＡ，Ｂ，ＣおよびＤで示される単
量体の共重合比率は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ＝４５〜７０／５
〜２５／５〜２０／１０〜３０（モル比）で示される範
囲のものを使用することが好ましい。また、セメント分
散剤の成分を構成する単量体Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの中で
も、特にＢで示される単量体が重要である。Ｂで示され
る単量体のうち、メタリルスルホン酸塩、Ｐ−メタリル
オキシベンゼンスルホン酸塩のいずれか一方の単量体を
選択して使用できるが、これら両方を組み合わせて同時
に用いると、より一層の分散性能を得ることができ、好
ましい。また、セメント分散剤の成分である水溶性ビニ
ル共重合体の数平均分子量は、２０００〜５００００
（ＧＰＣ法、プルラン換算）のものが使用できるが、分
散性能およびスランプロス防止効果がより一層発揮され
るものとなる点で、３０００〜２００００の範囲のもの
が好ましい。
ル共重合体を構成するＡ，Ｂ，ＣおよびＤで示される単
量体の共重合比率は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ＝４５〜７０／５
〜２５／５〜２０／１０〜３０（モル比）で示される範
囲のものを使用することが好ましい。また、セメント分
散剤の成分を構成する単量体Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの中で
も、特にＢで示される単量体が重要である。Ｂで示され
る単量体のうち、メタリルスルホン酸塩、Ｐ−メタリル
オキシベンゼンスルホン酸塩のいずれか一方の単量体を
選択して使用できるが、これら両方を組み合わせて同時
に用いると、より一層の分散性能を得ることができ、好
ましい。また、セメント分散剤の成分である水溶性ビニ
ル共重合体の数平均分子量は、２０００〜５００００
（ＧＰＣ法、プルラン換算）のものが使用できるが、分
散性能およびスランプロス防止効果がより一層発揮され
るものとなる点で、３０００〜２００００の範囲のもの
が好ましい。
【００１０】本発明に係わる水硬性組成物は、少なくと
も上記の組成範囲で示されるセメント並びにセメント分
散剤、水を含む高流動性高強度モルタル、或いは、前記
モルタルに粗骨材を加えて成る高流動性高強度コンクリ
ートである。またセメント配合物の高強度を得るため
に、水硬性組成物の水／セメント比が１５〜４５％であ
り、水・セメント比が小さい事を特徴とする。好ましく
は、コンクリートにおいては、水／セメント比が２０〜
４０％であって単位水量が１２０〜１７５ｋｇ／ｍ３の
両者が小さいことが重要である。本発明に係る水硬性組
成物は、以上説明したセメント分散剤をセメント１００
重量部に対し、０．１〜２．５重量部配合して成るもの
である。セメント分散剤の配合量がこの範囲より少なす
ぎると、高い流動性が得られず、また多すぎると、凝結
時間の遅延や硬化不良を引き起こしたりする。以上説明
した高流動高強度水硬性組成物は、本発明を構成するセ
メントおよびセメント分散剤、水のほかに、合目的的
に、骨材、空気量調整剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、防
錆剤、防腐剤、膨張材等を添加配合しても構わないもの
である。
も上記の組成範囲で示されるセメント並びにセメント分
散剤、水を含む高流動性高強度モルタル、或いは、前記
モルタルに粗骨材を加えて成る高流動性高強度コンクリ
ートである。またセメント配合物の高強度を得るため
に、水硬性組成物の水／セメント比が１５〜４５％であ
り、水・セメント比が小さい事を特徴とする。好ましく
は、コンクリートにおいては、水／セメント比が２０〜
４０％であって単位水量が１２０〜１７５ｋｇ／ｍ３の
両者が小さいことが重要である。本発明に係る水硬性組
成物は、以上説明したセメント分散剤をセメント１００
重量部に対し、０．１〜２．５重量部配合して成るもの
である。セメント分散剤の配合量がこの範囲より少なす
ぎると、高い流動性が得られず、また多すぎると、凝結
時間の遅延や硬化不良を引き起こしたりする。以上説明
した高流動高強度水硬性組成物は、本発明を構成するセ
メントおよびセメント分散剤、水のほかに、合目的的
に、骨材、空気量調整剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、防
錆剤、防腐剤、膨張材等を添加配合しても構わないもの
である。
【００１１】本発明は、上記セメントとセメント分散剤
を組み合わせて同時に使用する場合に、水硬性組成物の
高流動性と高強度発現性を最大限に発揮出来るものであ
る。従って、一般に使用される普通ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メントなどの各種ポルトランドセメントや、予めセメン
トにフライアッシュや高炉スラグを混合したフライアッ
シュセメント、高炉セメント等の各種混合セメント、あ
るいは、使用時において、普通ポルトランドセメントに
高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒュームを一部置
き換えて使用し、本発明のセメント分散剤を組み合わせ
た場合に比べて、また、本発明のセメントとセメント分
散剤以外のセメント分散剤を組み合わせた場合に比べ
て、本発明は、高流動性及び高強度発現性の飛躍的に優
れた効果が得られるものである。以上、本発明の構成を
説明したが、構成および効果をより一層具体的にするた
めに実施例等を挙げるが、本発明が、該実施例に限定さ
れると言うものではない。
を組み合わせて同時に使用する場合に、水硬性組成物の
高流動性と高強度発現性を最大限に発揮出来るものであ
る。従って、一般に使用される普通ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メントなどの各種ポルトランドセメントや、予めセメン
トにフライアッシュや高炉スラグを混合したフライアッ
シュセメント、高炉セメント等の各種混合セメント、あ
るいは、使用時において、普通ポルトランドセメントに
高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒュームを一部置
き換えて使用し、本発明のセメント分散剤を組み合わせ
た場合に比べて、また、本発明のセメントとセメント分
散剤以外のセメント分散剤を組み合わせた場合に比べ
て、本発明は、高流動性及び高強度発現性の飛躍的に優
れた効果が得られるものである。以上、本発明の構成を
説明したが、構成および効果をより一層具体的にするた
めに実施例等を挙げるが、本発明が、該実施例に限定さ
れると言うものではない。
【００１２】
セメントの製造参考例：セメント中の３ＣａＯ・Ａｌ２
Ｏ３（以下、Ｃ３Ａと略）が５重量％以下で、かつＣ３
Ａ及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（以下、Ｃ４
ＡＦと略）の合計量が、１２重量％以下で、残部が２Ｃ
ａＯ・ＳｉＯ２（以下、Ｃ２Ｓと略）と３ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ２（以下、Ｃ３Ｓと略）から成るクリンカーを合成
し、第１表に示す組成のセメントを製造した。なお、セ
メントの比較参考例を第２表に示す。
Ｏ３（以下、Ｃ３Ａと略）が５重量％以下で、かつＣ３
Ａ及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（以下、Ｃ４
ＡＦと略）の合計量が、１２重量％以下で、残部が２Ｃ
ａＯ・ＳｉＯ２（以下、Ｃ２Ｓと略）と３ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ２（以下、Ｃ３Ｓと略）から成るクリンカーを合成
し、第１表に示す組成のセメントを製造した。なお、セ
メントの比較参考例を第２表に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】セメント分散剤の製造参考例：メタクリル
酸５４重量部（以下、部と略す）（０．６２８モル）、
メトキシポリエチレングリコール（エチレングリコール
付加モル数ｎ＝２３）モノメタアクリレート１６８部
（０．１５３モル）、メタリルスルホン酸ナトリウム１
８部（０．１１４モル）、Ｐ−メタリルオキシベンゼン
スルホン酸ナトリウム塩１１部（０．０４４モル）、ア
クリル酸メチル１１部（０．１２８モル）及びイオン交
換水３００部を攪拌機、冷却コンデンサー、温度計及び
滴下ロートを備えた四つ口フラスコに仕込み、攪拌しな
がら溶解した。続いて、３０％の水酸化ナトリウム水溶
液８４部を投入してメタクリル酸を中和し、系のＰＨを
８．５に調整した。つぎに系の温度を温水浴にて６０℃
に保ち、反応系内を窒素置換した後、重合開始剤として
過硫酸アンモニウムの２０％水溶液３０部を投入して重
合を開始し、４時間反応した後、さらに過硫酸アンモニ
ウムの２０％水溶液１５部を投入し、３時間反応を継続
して重合を完結した。その後、酸性分解物の中和のた
め、３０％水酸化ナトリウム水溶液３部を投入して完全
中和をして生成物を得た。得られた生成物の未反応モノ
マーを除く為、エバポレータで濃縮し、イソプロパノー
ル中に沈澱して濾別した後、真空乾燥して精製された共
重合体（ｂ−１）を得た。ＵＶ吸収、ＮＭＲ、ＧＰＣ
法、滴定等で分析したところ、共重合体（ｂ−１）の数
平均分子量４７００（ＧＰＣ，プルラン換算）、カルボ
キシル価１３６、元素分析によるイオウ含有量は１．７
％であり、これらの分析結果より、共重合体の組成比率
は、メタクリル酸ナトリウム／メタリルスルホン酸ナト
リウム／Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム／アクリル酸メチル／メトキシポリエチレングリコ
ール（２３モル）メタクリレート＝５９／１０／４／１
２／１５（モル比）であった。同様にして、第３表記載
の水溶性ビニル共重合体から成るセメント分散剤（ｂ−
２）〜（ｂ−４）を得た。
酸５４重量部（以下、部と略す）（０．６２８モル）、
メトキシポリエチレングリコール（エチレングリコール
付加モル数ｎ＝２３）モノメタアクリレート１６８部
（０．１５３モル）、メタリルスルホン酸ナトリウム１
８部（０．１１４モル）、Ｐ−メタリルオキシベンゼン
スルホン酸ナトリウム塩１１部（０．０４４モル）、ア
クリル酸メチル１１部（０．１２８モル）及びイオン交
換水３００部を攪拌機、冷却コンデンサー、温度計及び
滴下ロートを備えた四つ口フラスコに仕込み、攪拌しな
がら溶解した。続いて、３０％の水酸化ナトリウム水溶
液８４部を投入してメタクリル酸を中和し、系のＰＨを
８．５に調整した。つぎに系の温度を温水浴にて６０℃
に保ち、反応系内を窒素置換した後、重合開始剤として
過硫酸アンモニウムの２０％水溶液３０部を投入して重
合を開始し、４時間反応した後、さらに過硫酸アンモニ
ウムの２０％水溶液１５部を投入し、３時間反応を継続
して重合を完結した。その後、酸性分解物の中和のた
め、３０％水酸化ナトリウム水溶液３部を投入して完全
中和をして生成物を得た。得られた生成物の未反応モノ
マーを除く為、エバポレータで濃縮し、イソプロパノー
ル中に沈澱して濾別した後、真空乾燥して精製された共
重合体（ｂ−１）を得た。ＵＶ吸収、ＮＭＲ、ＧＰＣ
法、滴定等で分析したところ、共重合体（ｂ−１）の数
平均分子量４７００（ＧＰＣ，プルラン換算）、カルボ
キシル価１３６、元素分析によるイオウ含有量は１．７
％であり、これらの分析結果より、共重合体の組成比率
は、メタクリル酸ナトリウム／メタリルスルホン酸ナト
リウム／Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム／アクリル酸メチル／メトキシポリエチレングリコ
ール（２３モル）メタクリレート＝５９／１０／４／１
２／１５（モル比）であった。同様にして、第３表記載
の水溶性ビニル共重合体から成るセメント分散剤（ｂ−
２）〜（ｂ−４）を得た。
【００１５】
【表２】
【００１６】（モルタル組成物の調製および評価方法）
第１表に示したセメントおよび第３表に示したセメント
分散剤を用いて、セメント及びセメント分散剤および水
および標準砂（豊浦標準砂、比重２．６４）を所定の比
率でホバートミキサーを用いて混練し、モルタルを調製
した。また、同様にして、第２表に示す比較セメントに
ついても混練してモルタルを調製した。その結果を、第
４表（実施例１〜１３），第５表（比較例１〜８）に示
した。 評価法 ※ 静止フロー値：ＪＩＳＲ−５２０１に基づいて測定
し、フローコーンを引き上げた直後のフロー値を静止フ
ロー値とした。フロー値が大きい程、流動性が良い事を
示している。 ※ Ｐロート流下速度：土木学会基準（標準仕様書）の
Ｐロート試験において、流下速度（ｇ／砂）＝Ｐロート
流下量（ｇ）／Ｐロート流下時間（秒）を用いた。流下
速度が大きい程、流動性が良い事を示してしる。 ※ 圧縮強度：ＪＩＳＲ−５２０１に準拠して測定し
た。
第１表に示したセメントおよび第３表に示したセメント
分散剤を用いて、セメント及びセメント分散剤および水
および標準砂（豊浦標準砂、比重２．６４）を所定の比
率でホバートミキサーを用いて混練し、モルタルを調製
した。また、同様にして、第２表に示す比較セメントに
ついても混練してモルタルを調製した。その結果を、第
４表（実施例１〜１３），第５表（比較例１〜８）に示
した。 評価法 ※ 静止フロー値：ＪＩＳＲ−５２０１に基づいて測定
し、フローコーンを引き上げた直後のフロー値を静止フ
ロー値とした。フロー値が大きい程、流動性が良い事を
示している。 ※ Ｐロート流下速度：土木学会基準（標準仕様書）の
Ｐロート試験において、流下速度（ｇ／砂）＝Ｐロート
流下量（ｇ）／Ｐロート流下時間（秒）を用いた。流下
速度が大きい程、流動性が良い事を示してしる。 ※ 圧縮強度：ＪＩＳＲ−５２０１に準拠して測定し
た。
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】（コンクリート組成物の調製および評価方
法）第６表に示す調合にしたがって、セメント分散剤は
第３表に示す添加量を練り混ぜ水と同時に投入し、パン
型強制ミキサーで練り混ぜてコンクリートを調製した。
また、空気量の調整は、空気量調整剤を用いる事により
行なった。これらのコンクリートについて、スランプ、
空気量、材令７日および２８日後の圧縮強度をそれぞれ
ＪＩＳ−Ａ１１０１，ＪＩＳ−Ａ１１２８，ＪＩＳ−Ａ
１１０８にしたがって測定した。また、スランプを測定
した後、コンクリートの拡がり幅を直角方向に２点測定
してその平均値をスランプフロー値とした。さらに、こ
の時のコンクリートの流動状態を次の評価基準で観察し
た。
法）第６表に示す調合にしたがって、セメント分散剤は
第３表に示す添加量を練り混ぜ水と同時に投入し、パン
型強制ミキサーで練り混ぜてコンクリートを調製した。
また、空気量の調整は、空気量調整剤を用いる事により
行なった。これらのコンクリートについて、スランプ、
空気量、材令７日および２８日後の圧縮強度をそれぞれ
ＪＩＳ−Ａ１１０１，ＪＩＳ−Ａ１１２８，ＪＩＳ−Ａ
１１０８にしたがって測定した。また、スランプを測定
した後、コンクリートの拡がり幅を直角方向に２点測定
してその平均値をスランプフロー値とした。さらに、こ
の時のコンクリートの流動状態を次の評価基準で観察し
た。
【００２０】
【表５】
【００２１】※ コンクリートの流動状態の評価基準 ○： 材料の分離が無く流動性が非常に良い。 △： 粘性が高く流動性が不足し目標に到らない。 ×： 骨材（粗骨材）が分離している。 得られた結果を第７表（実施例１４〜２１），第８表
（比較例９〜１３）に示した。
（比較例９〜１３）に示した。
【００２２】
【表６】
【００２３】
【発明の効果】各比較例に対する各実施例の結果より明
らかなように、以上説明した本発明には、本発明のセメ
ントと特定のセメント分散剤を組み合わせて使用する事
により、水−セメント比が小さく高度に減水した場合で
あっても、微粉末から成る混和材料を使用する事なくセ
メント配合物の優れた分散流動性を発現し、しかも優れ
た高強度の発現が得られるという効果がある。
らかなように、以上説明した本発明には、本発明のセメ
ントと特定のセメント分散剤を組み合わせて使用する事
により、水−セメント比が小さく高度に減水した場合で
あっても、微粉末から成る混和材料を使用する事なくセ
メント配合物の優れた分散流動性を発現し、しかも優れ
た高強度の発現が得られるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:24） 2102−4Ｇ (72)発明者 名和 豊春 埼玉県熊谷市月見町２丁目１番 (72)発明者 木之下 光男 愛知県豊川市為当町椎木308番地 (72)発明者 三浦 義雅 愛知県西尾市鵜ケ池町中屋敷55番地 (72)発明者 山本 常夫 愛知県豊橋市町畑町字町畑１番地の76
Claims (4)
- 【請求項１】 ３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が５重量％以下
で、且つ、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３と４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ
３・Ｆｅ２Ｏ３の固溶体を合計量で８〜１２重量％と残
部が３ＣａＯ・ＳｉＯ２および２ＣａＯ・ＳｉＯ２とか
ら成るブレーン比表面積が３５００〜４５００ｃｍ２／
ｇのクリンカー粉末と不溶性無水石膏を４０％以上含む
石膏からなり、該成分中にＳＯ３を２〜５重量％含有す
るセメントと、 単量体として下記のＡ，Ｂ，ＣおよびＤを含み、該単量
体の共重合比率がＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄ＝４５〜７０／５〜２
５／５〜２０／１０〜３０（モル比）であって、数平均
分子量が３０００〜２００００の範囲の水溶性ビニル共
重合体から成るセメント分散剤と、 水を含有して成る水硬性組成物であって、水／セメント
比が１５〜４５％であり、前記セメント１００重量部に
対し、前記セメント分散剤を０．１〜２．５重量部含有
して成ることを特徴とする高流動高強度水硬性組成物。 【化１】 - 【請求項２】 ２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量が４０〜６
５重量％の範囲に調製されたセメントである請求項１記
載の高流動高強度水硬性組成物。 - 【請求項３】 高流動高強度水硬性組成物が細骨材又は
細骨材と粗骨材を含むモルタル又はコンクリートである
請求項１，又は２記載の高流動高強度水硬性組成物。 - 【請求項４】 水／セメント比が２０〜４０％、単位水
量が１２０〜１７５ｋｇ／ｍ３のコンクリートである請
求項３記載の高流動高強度水硬性組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5983592A JPH05213653A (ja) | 1992-02-01 | 1992-02-01 | 高流動高強度水硬性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5983592A JPH05213653A (ja) | 1992-02-01 | 1992-02-01 | 高流動高強度水硬性組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05213653A true JPH05213653A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=13124684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5983592A Pending JPH05213653A (ja) | 1992-02-01 | 1992-02-01 | 高流動高強度水硬性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05213653A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07144953A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-06 | Chichibu Onoda Cement Corp | 水硬性配合物及び水硬性硬化体の製造方法 |
| JPH0986976A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Ube Ind Ltd | 高流動性セメント組成物 |
| KR100407437B1 (ko) * | 1996-06-28 | 2004-04-08 | 다케모토 유시 가부시키 가이샤 | 수경성 시멘트 조성물용 유동성저하방지제 및 그 제조방법 및수경성 시멘트조성물의 유동성 저하방지방법 |
| JP2005162949A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Taiheiyo Material Kk | 注入材 |
| US7450402B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-11-11 | Det International Holding Limited | Soft switching high efficiency flyback converter |
| US7638563B2 (en) | 2003-05-09 | 2009-12-29 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Polycarboxylic acid concrete admixture |
| JP2010037172A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカーおよびセメント |
| JP2014185041A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | セメント組成物 |
-
1992
- 1992-02-01 JP JP5983592A patent/JPH05213653A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07144953A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-06 | Chichibu Onoda Cement Corp | 水硬性配合物及び水硬性硬化体の製造方法 |
| JPH0986976A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Ube Ind Ltd | 高流動性セメント組成物 |
| KR100407437B1 (ko) * | 1996-06-28 | 2004-04-08 | 다케모토 유시 가부시키 가이샤 | 수경성 시멘트 조성물용 유동성저하방지제 및 그 제조방법 및수경성 시멘트조성물의 유동성 저하방지방법 |
| US7450402B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-11-11 | Det International Holding Limited | Soft switching high efficiency flyback converter |
| US7638563B2 (en) | 2003-05-09 | 2009-12-29 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Polycarboxylic acid concrete admixture |
| JP2005162949A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Taiheiyo Material Kk | 注入材 |
| JP2010037172A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカーおよびセメント |
| JP2014185041A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | セメント組成物 |
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