JPH06107446A - セメント混和剤 - Google Patents

セメント混和剤

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JPH06107446A
JPH06107446A JP25479592A JP25479592A JPH06107446A JP H06107446 A JPH06107446 A JP H06107446A JP 25479592 A JP25479592 A JP 25479592A JP 25479592 A JP25479592 A JP 25479592A JP H06107446 A JPH06107446 A JP H06107446A
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JP
Japan
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general formula
parts
hydrogen
copolymer
group
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JP25479592A
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Fujio Yamato
富士桜 倭
Toshiharu Kojima
俊治 小島
Shoji Kanzaki
彰二 神崎
Kazue Kitagawa
和重 北川
Haruyuki Sato
治之 佐藤
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/308Slump-loss preventing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/34Flow improvers

Abstract

(57)【要約】 【構成】 不飽和炭化水素基を有するフェノール誘導体
系単量体(A) と、特定のポリアルキレングリコールモノ
エステル系単量体(B) と、アクリル酸系単量体(C) 又は
その2価金属塩(D) との3種の単量体を重合して得られ
る共重合体及び/又は該共重合体の金属塩を必須成分と
するセメント混和剤。 【効果】 コンクリートの流動性及びスランプ保持性を
向上させ、且つ凝結遅延を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセメント混和剤に関す
る。更に詳しくはセメントペースト、モルタル及びコン
クリート等の水硬性組成物の流動性及び流動保持性の向
上を目的としたセメント混和剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
水硬性組成物の流動性を向上させる目的でセメント分散
剤としてナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩(以
下ナフタレン系と称す)、メラミンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物塩(以下メラミン系と称す)、ポリカルボン酸
塩(以下ポリカルボン酸系と称す)等が使用されてい
る。しかし、それぞれ優れた特徴もある反面、問題点を
有している。
【0003】例えば、ポリカルボン酸系は分散性に優れ
るがコンクリートの硬化遅延が大きいという問題点を有
し、ナフタレン系やメラミン系は分散性や硬化特性に優
れるもののスランプロス(流動性の経時的な低下)が大
きいという問題点があり、セメント分散剤として要求さ
れる凡ての特性を満足するものがなく、何らかの問題点
を抱えているのが現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を改善すべく、鋭意研究の結果、本発明を完成するに
至ったものである。
【0005】即ち、本発明は下記に示す一般式(A) 、一
般式(B) 、一般式(C) の単量体又は一般式(A) 、一般式
(B) 、一般式(D) の単量体を重合して得られる共重合体
及び/又は該共重合体の金属塩を必須成分とするセメン
ト混和剤を提供するものである。
【0006】
【化4】
【0007】〔式中、 R1、R2;水素又は炭素数1〜3のアルキル基 X;水素又は炭素数1〜3の直鎖もしくは分岐鎖のアル
キル基 Y;-OH、-O-(CnH2nO)m-H 又はOZ1 Z1;水素、1価もしくは2価金属、アンモニウム基、ア
ミノ基又は置換アミノ基 n ;2又は3 m ;1〜100 の整数 を意味する。〕
【0008】
【化5】
【0009】〔式中、 R3、R4;水素又は炭素数1〜3のアルキル基 AO;炭素数2〜3のオキシアルキレン基 m ;0〜2の整数 n ;3〜500 の整数 Z2 ;水素、1価もしくは2価金属、アンモニウム基、
アミノ基又は置換アミノ基 を意味する。〕
【0010】
【化6】
【0011】〔式中、 R5、R6、R8、R9;水素又は炭素数1〜3のアルキル基 R7、R10 ;水素又はメチル基 Z3;水素、1価金属、アンモニウム基、アミノ基又は置
換アミノ基 Z4;2価金属 を意味する。〕。
【0012】本発明者らは各種の界面活性剤(分散剤を
含む)のコンクリートに対する特性を明確にし、その知
見から本発明のセメント混和剤を見出したものであり、
本発明のセメント混和剤は、既存の分散剤では得られな
い分散特性とスランプ保持性に優れるものである。しか
も本発明のセメント混和剤は、硬化遅延効果が小さいこ
とから前述の従来技術の問題点を解決し得るものであ
る。
【0013】本発明の共重合体又はその塩は、フェノー
ル骨格による芳香環と水酸基を含むのが特徴であり、前
述したような既存の分散剤や公知のポリカルボン酸系分
散剤、例えば特開昭59−162163号公報、特開平2−1154
2 号公報、特公平2−7901号公報の共重合体とは明らか
に異なる。
【0014】一般式(A) で表される単量体としては、例
えばビニルフェノール、イソプロペニルフェノール、プ
ロペニルフェノール等、及びこれらの金属塩、アルキレ
ンオキサイド付加物が挙げられる。金属塩としてはカリ
ウム、ナトリウム塩等で特に限定するものではなく、1
価、2価の金属が使用される。アルキレンオキシドとし
てはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドが使用
され、平均付加モル数1〜100 の範囲で付加される。
【0015】本発明に用いられる一般式(B) で表される
ポリアルキレングリコールモノエステル系単量体として
は、例えば、 トリエチレングリコールモノアクリレート(以下3E-Aと
称す) ポリエチレングリコール(分子量200)モノアクリレート
(以下4E-Aと称す) ポリエチレングリコール(分子量400)モノアクリレート
(以下9E-Aと称す) ポリエチレングリコール(分子量600)モノアクリレート
(以下14E-A と称す) ポリエチレングリコール(分子量1000)モノアクリレート
(以下23E-A と称す) ポリエチレングリコール(分子量2000)モノアクリレート
(以下46E-A と称す) ポリエチレングリコール(分子量4000)モノアクリレート
(以下92E-A と称す) ポリエチレングリコール(分子量6000)モノアクリレート
(以下138E-Aと称す) トリエチレングリコールモノメタクリレート(以下3E-M
A と称す) ポリエチレングリコール(分子量200)モノメタクリレー
ト(以下4E-MAと称す) ポリエチレングリコール(分子量400)モノメタクリレー
ト(以下9E-MAと称す) ポリエチレングリコール(分子量600)モノメタクリレー
ト(以下14E-MAと称す) ポリエチレングリコール(分子量1000)モノメタクリレー
ト(以下23E-MAと称す) ポリエチレングリコール(分子量2000)モノメタクリレー
ト(以下46E-MAと称す) ポリエチレングリコール(分子量4000)モノメタクリレー
ト(以下92E-MAと称す) ポリエチレングリコール(分子量6000)モノメタクリレ
ート(以下138E-MA と称す) 等のポリエチレングリコールモノエステル類、ポリプロ
ピレンオキサイドモノエステル類、ポリエチレングリコ
ール/ポリプロピレンオキサイド共重合体のモノエステ
ル類及びこれらのグリコール末端の水素をエーテル化し
た誘導体等が挙げられるが、アルキレングリコールの付
加モル数の増大に伴い反応性が低下するため、付加モル
数500 以下のポリアルキレングリコールモノエステル
類、及びこれらのグリコール末端の水素をエーテル化し
た誘導体が好ましい。
【0016】一般式(B) で表されるポリアルキレングリ
コールモノエステル系単量体を合成する際の不飽和結合
を有する酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、及び
クロトン酸等のカルボン酸系、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、シトラコン酸等のジカルボン酸及び誘導体
が挙げられ、これらの群から選ばれた1種又は2種以上
を用いることができるが、モノカルボン酸系、ジカルボ
ン酸及びその誘導体系がより好ましい。
【0017】一般式(C) で表される単量体は、アクリル
酸系単量体であり、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
及びクロトン酸等が挙げられ、これらの群から選ばれた
1種又は2種以上を用いることができる。また一般式
(D) で表される単量体は一般式(C) で表される単量体の
2価金属塩である。2価金属としては、カルシウム等が
挙げられる。
【0018】本発明においては、単量体(A) 、単量体
(B) 、単量体(C) 又は単量体(D) の重合比率が (A)/
(B) /〔(C) 又は(D) 〕=1〜20/1〜98/1〜98重量
%の範囲にある共重合体が性能面でより適している。
【0019】本発明の共重合体の重量平均分子量(ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー法/ポリスチレン
スルホン酸ナトリウム換算)は、1000〜1000000 の範囲
が良く、5000〜500000がより好ましい。重量平均分子量
が、5000以下では分散性が充分でない。また、1000000
以上では凝集性が顕著になるため好ましくない。
【0020】本発明のセメント混和剤のコンクリートに
対する添加量は、コンクリート中のセメントに対する固
形分重量%として、0.05〜3.0重量%が好ましく、0.1〜
1.0重量%がより好ましい。
【0021】本発明のセメント混和剤は土木、建築、二
次製品等のセメント類の水硬性組成物に使用するもの
で、特に限定するものではない。
【0022】さらに本発明の混和剤には所定のコンクリ
ート空気量を調整するために公知のAE剤や消泡剤を添
加することができ、その他の添加剤(材)と併用も可能
である。例えばAE減水剤、流動化剤、高性能減水剤、
遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、保水剤、増
粘剤、防水剤、防泡剤、水溶性高分子、界面活性剤等の
添加剤や、セメントペースト、モルタル、コンクリート
を構成するセメント類、高炉スラグ、フライアッシュ、
シリカヒューム等の水硬性組成物に加えられる添加材が
挙げられる。
【0023】
【実施例】以下、本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。以下に実
施例に使用した混和剤の製造法を示す。
【0024】製造例1 攪拌機付き反応容器に水 265重量部仕込み、攪拌しなが
ら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃まで昇温した。ビニ
ルフェノールナトリウム塩2部、ポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート(9E−MA)49部、メタクリル酸ナ
トリウム49部を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液2
部でpH9に調整した。窒素置換後、25%過硫酸アンモニ
ウム水溶液10部を添加し重合を開始する。3時間反応さ
せ重合完了後、30%水酸化ナトリウム水溶液3部で完全
中和させ、分子量8700の共重合体を得た。
【0025】製造例2 攪拌機付き反応容器に水 265重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃まで昇温した。ビ
ニルフェノールナトリウム塩6部、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート(9E−MA)42部、メタクリル酸
ナトリウム42部を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液
2部でpH9に調整した。窒素置換後、25%過硫酸アンモ
ニウム水溶液10部を添加し重合を開始する。5時間反応
させ重合完了後、30%水酸化ナトリウム水溶液3部で完
全中和させ、分子量21000 の共重合体を得た。
【0026】製造例3 攪拌機付き反応容器に水 150重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃まで昇温した。ビ
ニルフェノール酸化エチレン付加物(5モル付加)2
部、ポリエチレングリコールモノアクリレート(92E−A)
59部、メタクリル酸ナトリウム39部を仕込み、30%水酸
化ナトリウム水溶液2部でpH9に調整した。窒素置換
後、15%過硫酸アンモニウム水溶液20部を添加し重合を
開始する。10時間反応させ重合完了後、30%水酸化ナト
リウム水溶液3部で完全中和させ、分子量75000 の共重
合体を得た。
【0027】製造例4 攪拌機付き反応容器にイソプロピルアルコール 265重量
部を仕込み、攪拌しながら窒素置換し、窒素雰囲気中で
沸点まで昇温した。イソプロペニルフェノールナトリウ
ム塩5部、ポリエチレングリコールモノメタクリレート
(92E−MA)80部、アクリル酸ナトリウム15部を仕込み、
30%水酸化ナトリウム水溶液2部でpH8に調整した。窒
素置換後、ベンゾイルパーオキサイドの10%イソプロピ
ルアルコール溶液30部を添加し重合を開始する。5時間
反応させ重合を完了後、30%水酸化ナトリウム水溶液3
部で完全中和させ、分子量410000の共重合体を得た。
【0028】製造例5 攪拌機付き反応容器に水 100重量部及びイソプロピルア
ルコール70重量部を仕込み、攪拌しながら窒素置換し、
窒素雰囲気中で沸点まで昇温した。次いで、ビニルフェ
ノールナトリウム塩10部、ポリエチレングリコールモノ
アクリレート(14E−A)50部、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート(14E−MA)20部、アクリル酸ナトリウ
ム10部、メタクリル酸ナトリウム10部を仕込み、25%水
酸化ナトリウム水溶液1部でpH 7.5に調整した。窒素置
換後、20%過硫酸アンモニウム水溶液10部を添加し重合
を開始する。6時間反応させ重合を完了後、30%水酸化
ナトリウム水溶液3部で完全中和させ、分子量69000 の
共重合体を得た。
【0029】製造例6 攪拌機付き反応容器に水 150重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃まで昇温した。ビ
ニルフェノール酸化エチレン付加物(5モル付加)2
部、ポリエチレングリコール3部、ポリエチレングリコ
ールモノアクリレート(92E−A)57部、アクリル酸カルシ
ウム40部を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液5部を
添加してpH9に調整した。窒素置換後、15%過硫酸アン
モニウム水溶液20部を添加し重合を開始する。8時間反
応させ重合完了後、30%水酸化ナトリウム水溶液3部で
中和させ、分子量51000 の共重合体を得た。
【0030】実施例1 上記の製造例で得られた共重合体のセメント混和剤とし
ての評価を以下のように実施した。評価結果を表1に示
す。
【0031】(1) コンクリート配合 W/C =25%、 s/a =43%、C =420kg /m3 各記号と使用材料の内容 W :水道水 C :中央普通ポルトランドセメント 比重=3.16 S :紀の川産川砂 比重=2.56 G :宝塚産砕石 比重=2.60 s/a :砂/砂+砂利(容積率) (2) コンクリートの物性試験 ・流動性:スランプフロー(cm)。JIS −A 1101法に準
じる。 ・評価方法:スランプフローを60±5cmになるように混
和剤を添加して、練り上がり直後と60分経過までをスラ
ンプフローと凝結時間(時間−分)を測定した。 ・凝結時間:ASTM C403-70 貫入抵抗による凝結時間試
験法に準じた。
【0032】
【表1】
【0033】*1:固形分(重量%) *2:商品名;マイティ 150(花王 (株) 製) *3:商品名;マイティ150V−2 (花王 (株) 製) *4:商品名;レオビルトSP−8N(NMB 社製)
【0034】
【発明の効果】本発明のセメント混和剤は、低添加量で
コンクリートに顕著な流動性を付与し、しかもスランプ
の保持性に優れ、凝結遅延が少ないことから、種々の用
途に使用することができる。例えば、建築用コンクリー
ト、二次製品用コンクリート、締め固め不要コンクリー
ト、超高強度コンクリートやグラウト用コンクリート等
の分散剤として使用することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記に示す一般式(A) 、一般式(B) 、一
    般式(C) の単量体又は一般式(A) 、一般式(B) 、一般式
    (D) の単量体を重合して得られる共重合体及び/又は該
    共重合体の金属塩を必須成分とするセメント混和剤。 【化1】 〔式中、 R1、R2;水素又は炭素数1〜3のアルキル基 X;水素又は炭素数1〜3の直鎖もしくは分岐鎖のアル
    キル基 Y;-OH、-O-(CnH2nO)m-H 又はOZ1 Z1;水素、1価もしくは2価金属、アンモニウム基、ア
    ミノ基又は置換アミノ基 n ;2又は3 m ;1〜100 の整数 を意味する。〕 【化2】 〔式中、 R3、R4;水素又は炭素数1〜3のアルキル基 AO;炭素数2〜3のオキシアルキレン基 m ;0〜2の整数 n ;3〜500 の整数 Z2 ;水素、1価もしくは2価金属、アンモニウム基、
    アミノ基又は置換アミノ基 を意味する。〕 【化3】 〔式中、 R5、R6、R8、R9;水素又は炭素数1〜3のアルキル基 R7、R10 ;水素又はメチル基 Z3;水素、1価金属、アンモニウム基、アミノ基又は置
    換アミノ基 Z4;2価金属 を意味する。〕
  2. 【請求項2】 一般式(A) 、一般式(B) 、一般式(C) 又
    は一般式(D) の単量体の重合比率が(A) /(B) /〔(C)
    又は(D) 〕=1〜20/1〜98/1〜98重量%である請求
    項1記載のセメント混和剤。
JP25479592A 1992-09-24 1992-09-24 セメント混和剤 Pending JPH06107446A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310143B1 (en) 1998-12-16 2001-10-30 Mbt Holding Ag Derivatized polycarboxylate dispersants

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310143B1 (en) 1998-12-16 2001-10-30 Mbt Holding Ag Derivatized polycarboxylate dispersants

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