JPH06305797A - セメント分散剤 - Google Patents

セメント分散剤

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JPH06305797A
JPH06305797A JP12333893A JP12333893A JPH06305797A JP H06305797 A JPH06305797 A JP H06305797A JP 12333893 A JP12333893 A JP 12333893A JP 12333893 A JP12333893 A JP 12333893A JP H06305797 A JPH06305797 A JP H06305797A
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JP
Japan
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cement
melamine
slump loss
dispersing agent
dispersant
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Withdrawn
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JP12333893A
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English (en)
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Kazuaki Harada
和明 原田
Mahito Soeda
真日止 副田
Etsutaka Maeda
悦孝 前田
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication date
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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
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
    • C04B24/20Sulfonated aromatic compounds
    • C04B24/22Condensation or polymerisation products thereof
    • 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
    • C04B2103/40Surface-active agents, dispersants
    • C04B2103/408Dispersants

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スランプロス防止効果の大きいセメント分散
剤を提供する。 【構成】 ナフタレンスルホン酸とメラミン誘導体と
を、ホルムアルデヒドで共重縮合させた共重縮合物又は
その塩を主成分とするセメント分散剤。 【効果】 このセメント分散剤をセメントモルタル、コ
ンクリートなどのセメント組成物に配合することによ
り、その流動性を高め、かつスランプロスを防止するこ
とができる。また、これを使用することによるブリ−ジ
ングが生じたりすることも殆どない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスランプロス防止性能を
有するセメント分散剤に関する。
【0002】
【従来の技術】モルタルやコンクリートなどのセメント
組成物は、セメントと水との水和反応により配合後の時
間の経過とともにコンシステンシーが低下し、作業性の
低下をもたらす。この現象は一般にスランプロスと呼ば
れている。セメント組成物におけるスランプロスは、生
コンクリートにおいて、運搬時間の制限、打設現場での
待機時間等による流動性低下等の障害をおこす。したが
って、セメント組成物におけるスランプロスは、生コン
クリート工場等において、セメント組成物の品質管理上
および施工性改善のために解決しなければならない重要
な課題である。
【0003】従来、セメント分散剤としてはβ- ナフタ
レンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン
酸塩ホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸塩等が代表
的なものとして知られている。これらのものをセメント
組成物に適当量添加すると、その組成物の流動性を飛躍
的に増大させる効果を有することが知られている(特公
昭41-11737、特公昭43-11783等)。しかしながら、その
流動性は持続せず、スランプロスの抑制効果は小さい。
また、過剰に添加すると骨材が著しく沈降して所謂、材
料分離を起こしたり、あるいは硬化不良を起こすなどの
問題があった。
【0004】従来、スランプロスの防止対策として次の
ような方法がとられていた。 (1)コンクリートの単位水量を増加する方法。 (2)高性能減水剤(主としてナフタレンスルホン酸塩
ホルマリン高縮合物)を繰り返し添加する方法。 (3)高性能減水剤や流動化剤を粒状にして添加し、セ
メント粒子の物理的凝集を防止する方法。 上記(1)の方法はセメント組成物の打設に至るまでの
スランプロスを見込んで単位水量を増大する方法である
が、これによって施工性の改善は図れても、硬化物の強
度低下や乾燥収縮によるひび割れ発生等により耐久性の
低下をきたすという品質上の問題がある。(2)の方法
は、スランプロスした時点で減水剤を再添加する方法で
あり、スランプロスを監視して減水剤の添加時期、添加
量を決め、実際に配合するための要員がいるという作業
性、経済性の不利がある。また、この作業性の改善のた
めに減水剤の自動添加車が考案されたが、高価であって
経済性の問題は解決されていない。(3)の方法では、
スランプロス防止効果は認められるが、スランプ維持の
目的を終了した後にもセメント分散剤がセメント配合物
中に局在的に残存し、局部的なブリージングの発生、ひ
いては強度低下などの悪影響を残す。このようにいずれ
の方法も各々欠点を有しており、実務上問題がある。
【0005】さらに、高性能減水剤を過剰添加する方法
も考えられるが、その場合、激しいブリージングをおこ
し、かつ凝結、硬化の阻害となり、ひいては硬化後の強
度の低下をもたらす。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の方法
におけるような減水剤の繰り返し添加ではなく、また、
分散剤が粉末あるいは粒状のような固形物でもなく、ス
ランプロス防止が大であって、ブリージング抵抗性の大
きい分散剤を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ナフタレンス
ルホン酸とメラミン誘導体とを、ホルムアルデヒドで共
重縮合させた共重縮合物又はその塩を主成分とするスラ
ンプロス防止型セメント分散剤である。また、本発明は
ナフタレンスルホン酸とナフタレンスルホン酸に対し
0.01〜5モル%のメラミン誘導体とを、硫酸酸性条
件下でホルムアルデヒドと共重縮合させたのち、中和す
ることを特徴とするスランプロス防止型セメント分散剤
の製造方法である。
【0008】本発明の分散剤はナフタレンスルホン酸と
メラミン誘導体とをホルムアルデヒドで共重縮合させる
ことにより得ることができるが、この場合、ナタレンス
ルホン酸100モルに対して、メラミン誘導体が0.0
1〜5モルの範囲とすることがよく、0.05〜0.3
モル%が特に好ましい。メラミン誘導体のモル比が0.01
%未満ではナフタレンスルホン酸単独のホルマリン縮合
物と差異が少なく、スランプロス防止効果が小さい。ま
た、メラミン誘導体のモル比が5 %を超えると分子量分
布の広い重縮合物となり、有効な分散性が得られ難い。
この共重縮合物のナフタレンスルホン酸部分は、塩とな
っていることが好ましい。
【0009】本発明の共重縮合物の製造に使用するナフ
タレンスルホン酸のスルホン化率(縮合物中のナフタレ
ンがスルホン化されている割合)は50%以上であること
が望ましい。50%未満では水に対する溶解性が低く、セ
メント分散剤として有効な分散性が得られない。本発明
の共重縮合物の製造に使用するホルムアルデヒドは、濃
度が30〜39重量%の水溶液であるホルマリンが望まし
い。本発明の共重縮合物の製造に使用するメラミン誘導
体は、メラミン、モノメチロールメラミン、ジメチロー
ルメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロー
ルメラミン、ペンタメチロールメラミン及びヘキサメチ
ロールメラミン等の1種又は2種以上の混合物が好まし
い。
【0010】本発明のセメント分散剤の製造は、例えば
次のようにして行うことができる。まず、ナフタレンと
硫酸を80〜160 ℃で加熱、反応させてナフタレンのスル
ホン化物を得る。これを放冷し、使用したナフタレンに
対しほぼ等量のホルマリンを滴下したのち、ヘキサメチ
ロールメラミン等のメラミン誘導体を加えて約110℃で
数時間反応させ、その後中和して、目的物である分散剤
を得る。好ましくは過剰の硫酸は石灰で中和して硫酸カ
ルシウムとし、ナフタレンスルホン酸部分はソーダで中
和してナトリウム塩とする。このようにして得られる分
散剤は、ナフタレンスルホン酸、メラミン誘導体とホル
マリンの共重縮合物又はその塩の他に、ナフタレンスル
ホン酸のホルマリン縮合物又はその塩を含む混合物であ
るが、これらは分離することなく用いられる。また、硫
酸を中和して生ずる硫酸カルシウム等も必ずしも分離す
る必要はない。
【0011】本発明のセメント分散剤の添加量は水硬性
セメント組成物に対して0.1 〜1.5固形分重量%がよ
い。分散剤の添加量が0.1 固形分重量%未満ではセメン
トに対して充分な分散効果を与えられない。また、分散
剤の添加量が1.5 固形分重量%を超えるとセメントの硬
化が大きく遅れる。本発明によるセメント分散剤のセメ
ント配合物への添加方法は、水溶液、粉末又は粒状のい
ずれの形態でも可能であり、その添加時期は混練水への
溶解又はセメント配合物の混練開始時でもよい。また、
本発明の分散剤は一時に添加しても、数回に分けて添加
してもよい。本発明のセメント分散剤は他のセメント混
和剤との併用も可能である。
【0012】
【作用】本発明ではナフタレンスルホン酸とメラミン誘
導体を酸性領域でホルマリン縮合することにより、介在
するメラミン骨格により立体的な分子構造を持つ共重縮
合物になり、セメント配合物の分散性の向上に有効な分
子量分布を有する共重縮合物となるものと推察される。
【0013】
【実施例】
実施例1 ナフタレン128 重量部(以下単に部という)と硫酸150
部を入れ、80〜160 ℃で加熱、スルホン化した。これを
一旦90℃まで放冷し、78部のホルマリンをゆっくりと滴
下した。その後ヘキサメチロールメラミンを0.3 部を加
えて徐々に加熱、110 ℃で1 時間反応させた後、120 ℃
に昇温して、10時間反応させた。反応終了後、石灰中
和、ソーダ中和を行い、次いで濾過して生成した硫酸カ
ルシウムを除去し、生成物をナトリウム塩水溶液として
得た。
【0014】実施例2 実施例1と同様の方法で、ナフタレン128 部と硫酸150
部を入れ、80〜160 ℃で加熱、スルホン化した。これを
一旦90℃まで放冷し、78部のホルマリンをゆっくりと滴
下した。その後ヘキサメチロールメラミンを加えて徐々
に加熱、110 ℃で10時間反応させた。尚、ヘキサメチ
ロールメラミンは0.1 モル%から10モル%の範囲で加え
た。反応終了後、石灰中和、ソーダ中和を行い、次いで
濾過して生成物をナトリウム塩水溶液で得た。
【0015】次に実施例1〜2で合成した生成物を用い
てモルタルの初期流動性、流動性の経時変化および硬化
後の強度試験を行なった。流動性の確認はミニスランプ
コーンを用いてフロー値を測定し、その値を用いた。結
果を表2〜表4に示す。実験No1〜3は実施例1の分散
剤を用いた。4は実施例2のヘキサメチロールメラミン
を該ナフタレンに対し0.2 モル%加えたもの。5は実施
例2のヘキサメチロールメラミンを該ナフタレンに対し
2 モル%加えたもの。添加量はセメント、高炉スラグ微
粉末混合物に対して0.8 重量%(固形分換算)。 使用材料 セメント(C)... 普通ポルトランドセメント(三井セ
メント製) 高炉スラグ微粉末(DFS )...6000 ブレーン(新日鐵化
学製) 細骨材(S)... 相馬砂3、4、6号等量配合の等量混
合砂 水(W)... 蒸留水 各々の材料の配合割合を、表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】比較例1 花王(株)製のナフタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮
合物(商品名 マイティ150)を実施例3と同じ配合
のセメント配合物に添加して、その流動性の経時変化、
凝結開始と終結時間、圧縮強度を測定した。それらの結
果を、表2、3、4に示す。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】実験6 実験1と同様の方法で、用いるセメントを高炉スラグ微
粉末は使用せず、ポルトランドセメントのみにした。分
散剤の配合量はセメントに対して0.8 固形重量%用い
た。硬化後の圧縮強度を測定した。
【0022】比較例2 実験6と同じ配合で分散剤に花王(株)製のナフタレン
スルホン酸塩ホルマリン縮合物(商品名 マイティ150
)をセメントに対して0.8 固形重量%用いた。硬化後
の圧縮強度を測定した。
【0023】
【表5】
【0024】
【発明の効果】本発明のセメント分散剤をセメントモル
タル、コンクリートなどのセメント組成物に配合するこ
とにより、その流動性を高め、かつスランプロスを防止
することができる。しかも、この分散剤はブリージング
抵抗性や材料分離抵抗性が大きい。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナフタレンスルホン酸とメラミン誘導体
    とを、ホルムアルデヒドで共縮合させた共重縮合物又は
    その塩を主成分とするスランプロス防止型セメント分散
    剤。
  2. 【請求項2】 ナフタレンスルホン酸に対してメラミン
    誘導体が0.01〜5モル%で共縮合させた共重縮合物
    又はその塩を主成分とする請求項1記載のスランプロス
    防止型セメント分散剤。
  3. 【請求項3】 メラミン誘導体がメラミン、モノメチロ
    ールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロール
    メラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロー
    ルメラミン及びヘキサメチロールメラミンからなる群か
    ら選ばれる1種又は2種以上の混合物である請求項1記
    載のスランプロス防止型セメント分散剤。
  4. 【請求項4】 ナフタレンスルホン酸とナフタレンスル
    ホン酸に対し0.01〜5モル%のメラミン誘導体と
    を、酸性条件下でホルムアルデヒドと共重縮合させたの
    ち、中和することを特徴とするスランプロス防止型セメ
    ント分散剤の製造方法。
JP12333893A 1993-04-27 1993-04-27 セメント分散剤 Withdrawn JPH06305797A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023450A1 (de) * 1999-09-29 2001-04-05 Skw Polymers Gmbh Lagerstabile sulfonierte kondensationsprodukte, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
CN110452346A (zh) * 2019-07-16 2019-11-15 江苏博思通新材料有限公司 一种建筑用稀土混凝土减水剂

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US6864344B1 (en) 1999-09-29 2005-03-08 Skw Polymers Gmbh Sulfonated condensation products which are stabile in storage, method for the production thereof, and their use
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