JPH06128001A - 自己充填用コンクリート組成物 - Google Patents

自己充填用コンクリート組成物

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JPH06128001A
JPH06128001A JP4285913A JP28591392A JPH06128001A JP H06128001 A JPH06128001 A JP H06128001A JP 4285913 A JP4285913 A JP 4285913A JP 28591392 A JP28591392 A JP 28591392A JP H06128001 A JPH06128001 A JP H06128001A
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Japan
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concrete
water
cationic
self
cement
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JP4285913A
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Tatsuya Mizunuma
達也 水沼
Tatsuo Izumi
達男 泉
Takeshi Cho
毅 長
Hodaka Yamamuro
穂高 山室
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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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • 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
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0053Water-soluble polymers

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 高性能減水剤とカチオン性水溶性高分子を含
有し、該カチオン性水溶性高分子の添加量がセメント重
量に対して 0.005〜4.0 重量%であり、スランプフロー
値(JIS-A 1101に規定)が40cm以上であることを特徴と
する自己充填用コンクリート組成物。 【効果】 高流動性、高充填性、骨材分離抵抗性、強度
の確保が可能となることから、コンクリートの使用方
法、コンクリートの施工方法が飛躍的に改善され、特に
コンクリート製品の製造においては騒音解消、製造合理
化への波及効果が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、締め固め不要な自己充
填用コンクリート組成物に関するものである。更に詳し
くは建設材料及び二次製品材料として使用するコンクリ
ートの粘性及び流動性を高め、骨材、セメント、水の分
離抵抗性に優れた性状を示す自己充填用コンクリート組
成物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】従来か
らコンクリート組成物の施工法としては、鉄筋を配筋し
た型枠内へコンクリートを投入してバイブレーター振動
により締め固めを行うのが一般的である。しかし、近年
打設時のバイブレーターによる騒音公害、更にコンクリ
ート業界の人手不足が深刻な問題となっている。二次製
品分野においては、建材ボード等の薄層化、配筋の高密
度化が進んでおり、振動機に依存する施工が困難になっ
てきている。
【0003】これらの問題点に対し、自己充填性を持つ
コンクリートの研究が始まっているが、技術的にまだ実
用化に到っていないのが現状である。
【0004】一般にコンクリートの流動性を高めると骨
材分離が生じ、配筋間及び配筋/型枠間で骨材による閉
塞が起こる。その結果、充填性の低下やコンクリート組
成の不均一化を引き起こし、コンクリート強度の低下を
招く。また、水中コンクリートのように増粘剤を添加し
たコンクリート配合では、骨材分離は抑制されるもの
の、増粘剤の性質である硬化時間の大幅な遅れと初期強
度の発現が遅いことから、建築や土木、特に工場製品へ
の応用は困難な状況である。
【0005】近年、ハイパフォーマンスコンクリートの
名称で報告(土木学会誌、1989年10月号)されている締
め固め不要のコンクリート組成物は、高炉スラグやフラ
イアッシュ及び増粘剤を加えたもので、水中コンクリー
トよりは硬化時間が改善されている。しかし、増粘剤の
使用量が多いことから硬化遅延を引き起こし、脱型強度
が低く、初期の強度を必要とする土木、建築構造物や工
場製品への使用が難しく、さらにコストアップの原因と
もなっている。
【0006】また、従来水溶性高分子も添加剤として使
用されているが、コンクリート用に使用されている水溶
性高分子はカルボキシル基及び環状構造で水酸基を有し
ているものが多く、コンクリートの分離低減効果はある
がセメントの硬化遅延作用が大きいという欠点を有して
いた。一般に、セメントの表面に吸着し、水とセメント
との接触を妨げる様な化合物及び液相中のカルシウムイ
オンをキレートするような化合物はセメントの水和反応
を阻害し、遅延する。この硬化遅延作用を低減し、効果
的に分離低減作用を得ようとすると、水溶性高分子が直
接セメント表面に吸着せずにこれらの効果を得る必要が
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、高性能減水剤とカチオン性水溶性高分子を併用
添加する事により、スランプフロー値(JIS-A 1101に規
定)が40cm以上でも材料分離抵抗性に優れ、自己充填性
があり、かつ硬化遅延が少ない自己充填用コンクリート
組成物を完成するに到った。
【0008】即ち、本発明は、高性能減水剤とカチオン
性水溶性高分子を含有し、該カチオン性水溶性高分子の
添加量がセメント重量に対して 0.005〜4.0 重量%であ
り、スランプフロー値(JIS-A 1101に規定)が40cm以上
であることを特徴とする自己充填用コンクリート組成物
に関する。
【0009】本発明において自己充填用コンクリート組
成物とは、JIS-A 1101に規定するスランプ試験において
スランプフロー値が40cm以上であるコンクリートを示
す。
【0010】本発明に使用する高性能減水剤とは、水溶
液中でアニオン性を呈するものであり、先ずナフタレン
スルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合物〔例えば、マ
イテイ150 :花王(株)製〕、メラミンスルホン酸金属
塩ホルムアルデヒド縮合物〔例えば、マイテイ150V−
2:花王(株)製〕、精製リグニンスルホン酸塩が挙げ
られる。さらに高性能減水剤としては、メラミン、フェ
ノール、尿素及びアニリンのメチロール化物及びスルホ
ン化物の群から選ばれる1種又は2種以上の化合物のホ
ルムアルデヒド縮合物、例えば、フェノールスルホン酸
ホルムアルデヒド縮合物(特許No.1097647号に記載の化
合物等)、フェノール・スルファニル酸ホルムアルデヒ
ド共縮合物(特開平1−113419号公報に記載の化合物
等)、さらに不飽和モノカルボン酸およびその誘導体、
不飽和ジカルボン酸およびその誘導体の群から選ばれる
1種又は2種以上の単量体を重合して得られる重合物又
は共重合物(特公平2−7901号、特開平3−75252 号、
特公平2−8983号公報に記載の化合物等)が挙げられ
る。添加量はセメントに対して有効分で 0.3〜3.0 重量
%添加するのが好ましい。添加量が 0.3重量%以下では
効果は得られず、 3.0重量%以上では硬化遅延などの悪
影響が現れる。
【0011】本発明に使用するカチオン性水溶性高分子
とは水溶液でカチオン性を呈するものであり、特にカチ
オン性澱粉誘導体(例えば特開昭58−197397号、特公昭
37−10600 号、特開昭59−26592 号公報に記載のものな
どがある)が好ましい。かかるカチオン性澱粉誘導体は
例えば、馬鈴薯、甘蔗、トウモロコシ、タピオカ、小麦
その他の澱粉に2−ジメチルアミノエチルクロライド、
2−ジエチルアミノエチルクロライド、2−ジイソプロ
ピルアミノエチルクロライド、2−ジメチルアミノイソ
プロピルクロライド、2−ジエチルアミノエチルブロマ
イド、2−ジアリルアミノエチルクロライド、2,3 −エ
ポキシプロピルジエチルアミン、2,3 −エポキシプロピ
ルブチルアミン、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウムクロライド、4−クロロ−2−
ブテニル−トリメチルアンモニウムクロライド、クロロ
プロピルトリメチルアンモニウムクロライド、 N−(3−
クロロ−2−ヒドロキシプロピル)ピリジニウムクロラ
イド、2,3 −エポキシプロピルトリメチルアンモニウム
クロライド等のカチオン化剤を常法に従って反応させる
ことによって得られるが、本発明におけるカチオン性水
溶性高分子はこれらに限定されるものではない。
【0012】カチオン性水溶性高分子の添加量はセメン
ト重量に対して 0.005〜4.0 重量%が必要であり、好ま
しくは、0.05〜3.0 重量%である。 0.005重量%未満で
は効果が得られず、 4.0重量%を越えると増粘効果が大
きくなりすぎて十分な流動性が得られない。また、添加
方法は練り混ぜ時、練り上がり後など、また、高性能減
水剤とカチオン性水溶性高分子とを個々に添加してもよ
く、特に限定されない。
【0013】本発明品の作用機構は以下のように推定さ
れる。ここで使用する高性能減水剤は高い流動性を確保
するためにセメント表面に吸着し、負の電荷を付与して
いる。ここでカチオン性水溶性高分子はセメントの表面
に吸着せずに、分散剤の表面に吸着し、分散粒子間に弱
い軟凝集状態を形成する。これにより、セメントの水和
反応に影響を与えずに効果的に分離低減効果を発揮でき
るものである。
【0014】本発明の自己充填用コンクリート組成物
は、他のセメント添加剤(材)、例えば、空気連行剤、
無水石膏系強度増進剤、活性シリカ微粉末、防水材、減
水剤、他の水溶性高分子、乾燥収縮低減剤、流動化剤、
防水剤、膨張剤(材)、グラスファイバー、スチールフ
ァイバー、石粉、フライアッシュ、高炉スラグなどとの
併用も可能である。
【0015】本発明に係るセメント混和剤を添加したセ
メント硬化体の製造に際し、養生方法は通常のセメント
硬化体を硬化せしめる方法で硬化させることも可能であ
り、水蒸気養生やオートクレーブ養生などの方法を用い
てもよい。
【0016】
【発明の効果】本発明の自己充填用コンクリート組成物
によれば、高流動性、高充填性、骨材分離抵抗性、強度
の確保が可能となることから、コンクリートの使用方
法、コンクリートの施工方法が飛躍的に改善され、特に
コンクリート製品の製造においては騒音解消、製造合理
化への波及効果が大きい。
【0017】
【実施例】以下に製造例及び実施例を挙げ本発明を説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。尚、以下の例における百分率は重量百分率である。
【0018】(材料) セメント (C) :普通ポルトランドセメント(比重3.1
7) 細骨材 (S) :紀ノ川産砂(比重2.57、FM2.91) 粗骨材 (G) :宝塚産砕石(比重2.61、FM6.34) 高炉スラグ(SL):比表面積8,000cm2/g、比重2.90 カチオン性水溶性高分子:コーンスターチのカチオン処
理物(カチオン澱粉) (配合)
【0019】
【表1】
【0020】(コンクリートの練り混ぜ方法)セメント
分散剤を予め、練り混ぜ水に溶解し、20℃にて100 リッ
トルの傾胴ミキサーを用い50リットルのコンクリートを
2分間混練した後、スランプフローと骨材分離抵抗性を
測定した。スランプフロー試験はJIS-A 1101に準拠して
行った。
【0021】次に表1の組成物に高性能減水剤としてナ
フタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物
(商品名:マイテイ150 、花王(株)製)を添加し、カ
チオン性水溶性高分子としてカチオン澱粉を使用した。
結果を表2に示す。
【0022】
【表2】
【0023】*1 セメントに対する固形分% *2 肉眼による評価 ○;骨材分離及び水の分離な
し ×;骨材分離及び水の分離あり 表2から、本発明のコンクリート組成物は、スランプフ
ロー値が40cm以上の高流動性を示し、かつ分離抵抗性が
良好である。水溶性高分子の添加量が本発明の範囲外で
は流動性及び分離抵抗性の何れかが確保できず、十分な
自己充填性コンクリートが得られないのが確認できる。
【0024】次に表1の組成物に表3の高性能減水剤と
カチオン澱粉を添加した結果を表4に示す。測定方法は
前記と同じである。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】 ※高性能減水剤の添加量:セメントに対する固形分% 水溶性高分子:カチオン澱粉、添加量 0.3 % *肉眼による評価 ○;骨材分離及び水の分離なし ×;骨材分離及び水の分離あり 表4から、何れの高性能減水剤を使用した場合も、スラ
ンプフロー値が40cm以上の高流動性を示し、かつ分離抵
抗性が良好である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高性能減水剤とカチオン性水溶性高分子
    を含有し、該カチオン性水溶性高分子の添加量がセメン
    ト重量に対して 0.005〜4.0 重量%であり、スランプフ
    ロー値(JIS-A 1101に規定)が40cm以上であることを特
    徴とする自己充填用コンクリート組成物。
  2. 【請求項2】 カチオン性水溶性高分子が、カチオン性
    澱粉またはその誘導体である請求項1記載の自己充填用
    コンクリート組成物。
JP4285913A 1992-10-23 1992-10-23 自己充填用コンクリート組成物 Pending JPH06128001A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010111538A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Kao Corp 水硬性組成物
JP2010111537A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Kao Corp コンクリートの製造方法
US8685156B2 (en) 2008-07-11 2014-04-01 W. R. Grace & Co.-Conn. Modifying clay activity and slump retention in cementitious compositions
CN104193216A (zh) * 2014-06-24 2014-12-10 济南大学 一种葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂及制备方法

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