JPH0647491B2 - 改良した水硬結合材 - Google Patents

改良した水硬結合材

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JPH0647491B2
JPH0647491B2 JP63107718A JP10771888A JPH0647491B2 JP H0647491 B2 JPH0647491 B2 JP H0647491B2 JP 63107718 A JP63107718 A JP 63107718A JP 10771888 A JP10771888 A JP 10771888A JP H0647491 B2 JPH0647491 B2 JP H0647491B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動化剤、すなわち、可塑剤又は超可塑剤を含
有するセメント混合物に関するものである。
可塑剤又は超可塑剤は、まだ固まらないセメント混合物
の流動性を、同一の水/セメント比において増大させる
ために、モルタル又はコンクリート中で使用して、混合
物のワーカビリテイーと配合の容易さを有利に改善する
化学添加剤である。あるいは、同じ添加剤を減水剤とし
て使用することにょり、水/セメント比を低下させなが
ら同程度のワーカビリテイーを保持し、それによつて硬
化したモルタル又はコンクリートの全性質を改善するこ
ともできる。
ASTM規格によれば、超可塑剤は、同じ流動性に対し
て少なくとも12%ほど混合水を減少させることができ
なければならないのに対して、可塑剤は、少なくとも5
%ほど混合水を減少させることが可能である。これらの
添加剤は、フレッシュコンクリート又はフレッシュモル
タルを調製するときに混合水に添加することができ、又
はセメントの製造の間にセメントに添加すことができ、
後者の場合はそれらは乾燥セメント中で乾燥形態で存在
している。
われわれの公開PCT特許明細書WO 87/0297
8は、セメントに対して、その混合前に、給湿処理を施
す場合に、可塑剤及び超可塑剤の流動化又は減水効果を
増大させることができることを開示し、且つ混合工程前
に、重量で0.1〜10%の水を保持するように水硬結合
材を水で処理することを特徴とする、可塑剤及び超可塑
剤類から選択した少なくとも一種の添加剤の存在におい
て、水硬結合材、骨材及び水を混合する段階を包含する
セメント混合物の製造方法を特許請求している。
好適なセメント混合物はモルタルとコンクリートであ
る。水硬結合材はポルトランドセメント、アルミナセメ
ント又は混合セメント、たとえばポゾランセメント、ス
ラグセメント又はその他の種類のものとすることがでる
が、ポルトランドセメントが好適である。そのほかの好
適な結合材は、石炭燃焼火力発電所からの、水中で急冷
し、且つ通常は重量で約20〜30%の含水量を有して
おり且つ摩砕前に、12%未満、一層好ましくは4〜7
重量%の含水量まで乾燥させた炉底灰と共にクリンカー
と硫酸カルシウムを摩砕することによつて形成させたポ
ゾランセメントである。炉底灰は、重量で1%を超える
不焼成炭素と重量で1%未満の硫酸塩を含有しているこ
とが好ましい。
適当な可塑剤は、グリコン酸塩、リグニンスルホン酸塩
及びヒドロキシル化重合体に基づく製品を包含し、一
方、適当な超可塑剤は、ナフタレンスルホン酸塩のフオ
ルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸塩のフオル
ムアルデヒド縮合物、ポリスチレンスルホン酸塩とヒド
ロキシアクリル酸塩との縮合物を主成分とする製品を包
含する。
混合物は、少なくとも一種の超可塑剤、一層好ましく
は、特にカルシウム塩の形態にある、ベーターナフタレ
ンスルホン酸塩に基づく縮合物を含有していることが好
ましい。
セメントの技術において一般的であるもののような、そ
の達成の添加材、たとえば、凝結促進剤又は遅延剤、A
E剤、フロスト保護剤、顔料などをも、WO 87/0
2978の発明に従つて、セメント混合物中に存在させ
ることができる。
流動化剤(可塑剤又は超可塑剤)は、混合水と共に混合
物に添加することができ、又は混合前に給湿したセメン
ト中に存在させてもよい。WO 87/02978の発
明は更に可塑剤及び超可塑剤から選択した少なくとも一
種の添加剤を含有し、且つ0.1〜10重量%の吸着水を
含有する水硬結合材を提供する。セメント中に存在する
流動化剤の量は、セメントの重量に基づいて乾燥重量で
0.1〜1%であることが好ましく、0.2〜0.5%であるこ
とが一層好ましい。
このような結合材は流動化剤の添加前に給湿することが
でき、又は既に流動化剤を含有する結合剤に給湿しても
よい。あるいは、給湿と流動化剤の添加が同時となるよ
うに流動化剤の水溶液で結合材に給湿してもよい。
水硬結合材又はセメントの給湿は、セメントの重量で0.
1〜10%、好ましくは重量で0.5〜5%、一層好ましく
は重量で0.5〜2%の量で均一に水を吸収するように、
好ましくは摩砕処理後に、セメントに対して、液体、エ
ーロゾル又は蒸気の形態にある水を付与することによっ
て、行なわれる。このような重量百分率は、加えた水の
重量ではなくて吸収された水の重量を示している。摩砕
処理の直後又は一定の時間後のいずれかに、微細な液体
噴霧の形態で、セメントに対して水を加えることが好ま
しい。
流動化剤を含有する乾燥セメントは、たとえば米国特許
第2,141,571及び3,856,542号中に記
すように、摩砕工程中のセメントに対して、流動化剤の
水溶液を噴霧することによつて取得することができる。
しかしながら、これらの特許に記すように、セメントは
水が迅速に蒸発する温度にあるので、セメント粒子上に
付着乾燥した流動化剤を残すが、最終製品の水含量を増
大させることはない。
摩砕工程の間に、最終製品中に多少の水が残留するよう
な量で、又はそのような温度で、水を加えることによつ
て、WO 87/02978の方法を遂行することも可
能であるが、吸収される水の量の調節の困難性のため
に、摩砕後にセメントに給湿することが好ましい。
存在する水の最適量はセメントの化学的な組成及び微細
度によつて異なり、一般に微細に粉砕したセメントは、
粗く粉砕したものよりも、どちらかというと多くの水を
必要とする。
水は主として、示差走査熱量測定(DSC)、示差熱重
量分析(DTG)又は示差熱分析(DTA)法によつて
検出できるような量で、セメント粒子の表面上で、水和
鉱物エトリンジヤイト(3CaO・Al2O3・3CaSO3・3lH
2O)及び/又は一硫酸塩(3CaO・Al2O3・CaSO4・16
H2O)の形態で吸収される。
WO 87/02978の発明に従つて製造したセメン
ト混合物は、混合物のワーカビリテイー及び生成する硬
化コンクリート又はモルタル、たとえばコンクリート製
品、の強度的性質のすぐれた組合わせを与える。この結
果は、一般にセメントによる水の吸収は望ましいことで
はなく、生じたコンクリートの強度に対してマイナスの
効果を有しているものと考えられている(たとえば、
S.スプルング、“セメントの硬化と強度に対する摩砕
雰囲気の影響”、ツエメントーカルクーギプス、、2
59〜267(1974)及びW.H.ドウダ、“セメ
ントデータブツク”、バウフエルラーク社、ウイースバ
ーデン及びベルリン、155頁、注参照)ことから、特
に予想外なことである。
ここに、少なくとも一種の超可塑剤を含有し且つWO
87/02978の発明に従つて水によつて給湿した水
硬結合材の貯蔵安定性は、減水性と凝結遅延性の両方を
有する化合物の添加によつて、向上するということが認
められた。このような化合物は、それらの減水性の故
に、WO 87/02978中に定義するような可塑剤
の部類に入る。凝結遅延性を有する可塑剤は、ヒドロキ
シカルボン酸及びその塩、たとえば、グルコン酸塩、炭
水化物、たとえば、スクロース及びグリコースのような
糖類、及びリグリンスルホン酸塩を包含し、その中でグ
ルコース及びグルコン酸ナトリウム、特にグルコースが
好適である。
従つて、本発明は、超可塑剤類から選択した少なくとも
一種の添加剤及び凝結遅延可塑剤類から選択した少なく
とも一種の添加剤を含有し、且つ重量で0.1〜10%の
水を含有する水硬結合材を提供する。
好適な超可塑剤は、水の量、水硬結合材の種類、及び製
造方法はWO 87/02978の発明の説明において
先に記したようなものである。
水硬結合材中に存在させる流動化剤の好適な全量は、セ
メントの重量に基づく乾燥重量として0.1〜1%、一層
好ましくは0.2〜0.5%である。超可塑剤の凝結遅延剤に
対する重量比は40:1乃至5:1が好ましく、約2
0:1が一層好ましい。
本発明の水硬結合材は、粉砕したポルトランドセメント
に対して凝結遅延剤を伴なう超可塑剤の水溶液を噴霧す
ることによつて、製造する。これは、未処理セメントの
貯蔵のためのサイロ、セメントの計量のための秤、噴霧
貯槽、ポンプ及び噴霧ヘツドから成る噴霧装置;及び機
械的混合機、たとえば軸回転子を備えた混合容器を包含
する設備中で、行なうことができる。セメントを混合物
中に計り込み、貯槽に計算量の混合溶液を仕込み、且つ
混合機を回転させながらセメント上に溶液を噴霧する。
水とセメント粒子の表面との完全な混合と反応を確実に
するためには、混合に好ましくは少なくとも1〜3分を
かけねばならない。混合後に、処理したセメントを、空
気力又は機械力により貯蔵サイロに移し、そこから混合
及び混合物の一時的放出のために引渡す。
噴霧すべき溶液中の流動化剤の濃度は、重量で好ましく
は10〜50%、一層好ましくは重量で30〜40%で
ある。たとえば、33%の溶液を用いるときは、噴霧す
べき溶液の量はセメントの重量で0.8〜1.5%であること
が好ましく、それによつて0.53〜1%の水分と0.27〜0.
5%の混合物含量を与える。
超可塑剤のみを含有し且つWO 87/02978の発
明に従つて加湿した水硬結合剤を湿つた空気に暴すとき
は、比較的短時間後に、所定のスランプを有する混合物
を与えるために要する水/セメント比を著るしく増大さ
せ、その結果、生じるコンクリートの圧縮強度の低下を
もたらすということが認められている。この影響は、本
発明に従う凝結遅延可塑剤の存在によつて、防止するこ
とができる。
以下の実施例は本発明を例証するものであり、その中で
部数、比率及び百分率はすべて重量による。
比較実施例A 高度に早強性のポルトランドセメントを1.40%のベータ
ーナフタレンスルホン酸/ホルムアルデヒド縮合物のカ
ルシウム塩(超可塑剤)の28.5%水溶液で噴霧した、そ
の生成物の一試料を噴霧の直後に気密容器中に封じ入
れ、別の試料を20℃において65%の相対湿度の空気
に24時間暴し且つ第三の試料を同様にして4日間暴露
した。空気への暴露は、空調した室内のテーブル上にセ
メントを厚さ1cmの層として広げることによつて行なつ
た。
3試料のそれぞれから、350kg/m2のセメント含量
で、220±10mmの最終スランプを与えるように水分
を調節して、コンクリートを調製した。1日、7日及び
28日後に圧縮強度を測定した。
実施例1 28.5%の超可塑剤の代りに、26.0%の同一の超可塑剤と
2.5%のグリコースを含有する1.40%の溶液でセメント
を噴霧する以外は、比較例Aを繰返した。
実施例2 28.5%の超可塑剤の代りに、26.0%の同一の超可塑剤及
び2.5%のグルコン酸ナトリウムを含有する1.40%の溶
液でセメントを噴霧することにより、比較例Aを繰返し
た。
それらの結果を表中に示す。
実施例3 a)85.0部のベーターナフタレンスルホン酸/ホルムア
ルデヒド縮合物超可塑剤(BNS)の40%水溶液に3.
0部の80%グルコース水溶液を加え且つ12部の水で
希釈することによつて、混合物溶液を調製する。かくし
て得た溶液は、乾燥重量で34.0%のBNSと2.4%のグ
ルコース、従つて36.4%の全固形分を含みそして14.1:
1の超可塑剤:凝結遅延剤比を有している。
200kgの未処理ポルトランドセメントを100rpmで
回転する軸回転子をもつ混合機中に導入し、2kgの上記
溶液を噴霧貯層中に仕込み且つ混合したセメント上に1
分間にわたつて噴霧する。
処理したセメントを貯蔵サイロに移したが、1週間以上
の貯蔵後にもすぐれた性質を有している。
b)3.0部の代りに1.5部のグルコース溶液を用い、
且つ13.5部の水で希釈して、実施例3a)を繰返す。生
じた混合物溶液は35.2%の固体を含有し且つ28.3:1の
超可塑剤:凝結遅延剤比を有している。実施例3a)に
おけるものと同一の割合におけるセメントに対するこの
混合物溶液の使用は、良好な結果を与える。
c)グルコース溶液の代りに1.5部の固体グルコン酸ナ
トリウムを使用して実施例3b)を繰返す。生成する混
合物溶液は35.5%の固体を含有し且つ22.7:1の超可塑
剤:凝結遅延剤比を有している。
この混合物溶液の、実施例3a)におけると同一の割合
における、セメントへの使用は、良好な結果を与える。
本発明の主たる特徴および態様は以下のとおりである。
1.超可塑剤類から選択した少なくとも一種の添加剤及
び凝結遅延可塑剤類から選択した少なくとも一種の添加
剤を含有し、且つ重量で0.1〜10%の水を含有する水
硬結合材。
2.重量で0.5〜5%の水を含有する上記1に記載の水
硬結合材。
3.重量で0.5〜5%の水を含有する上記2に記載の水
硬結合材。
4.超可塑剤類から選択した少なくとも一種の添加剤及
び凝結遅延可塑剤類から選択した少なくとも一種の添加
剤を含有し、且つエトリンジヤイト及び−硫酸塩に相当
する示差走査熱量測定走査におけるピークを表わす水硬
結合材。
5.ポルトランドセメントに基づく上記1〜4に記載の
水硬結合材。
6.超可塑剤はスルホン化芳香族化合物のホルムアルデ
ヒド縮合物に基づく上記1〜5に記載の水硬結合材。
7.超可塑剤はベーターナフタレンスルホン酸のホルム
アルデヒド縮合物のカルシウム塩に基づく上記6に記載
の水硬結合材。
8.凝結遅延可塑剤はヒドロキシカルボン酸及びその
塩、炭水化物及びリグニンスルホン酸塩から選択する上
記1〜7に記載の水硬結合材。
9.凝結遅延可塑剤はグルコース又はグルコン酸ナトリ
ウムである上記8に記載の水硬結合材。
10.超可塑剤の凝結遅延可塑剤に対する重量比は4
0:1乃至5:1である上記1〜9に記載の水硬結合
材。
11.粉砕した水硬結合剤を凝結遅延可塑剤を伴なう超
可塑剤の水溶液によつて噴霧する工程を包含する、上記
1〜10の何れかに記載の水硬結合材の製造方法。
12.凝結遅延可塑剤の添加を包含する、超可塑剤及び
0.1〜10%の水を含有する水硬結合材の貯蔵安定性を
改良するための方法。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水硬結合材に加え超可塑剤類から選択した
    少なくとも一種の添加剤及び凝結遅延可塑剤類から選択
    した少なくとも一種の添加剤を含有し、且つ水硬結合材
    の重量に対して0.1〜10重量%の水を含有する水硬結
    合材組成物。
  2. 【請求項2】水硬結合材に加え超可塑剤類から選択した
    少なくとも一種の添加剤及び凝結遅延可塑剤類から選択
    した少なくとも一種の添加剤を含有し、且つ示差走査熱
    量計の走査においてエトリンジャイト及び一硫酸塩に相
    当するピークを示す水硬結合材組成物。
  3. 【請求項3】粉砕した水硬結合材を、凝結遅延可塑剤を
    伴う超可塑剤の水溶液によって噴霧する工程を包含す
    る、請求項1又は2記載の水硬結合材の製造方法。
  4. 【請求項4】凝結遅延可塑剤の添加を包含する、超可塑
    剤及び0.1〜10%の水を含有する水硬結合材の貯蔵安
    定性を改良するための方法。
JP63107718A 1987-05-05 1988-05-02 改良した水硬結合材 Expired - Lifetime JPH0647491B2 (ja)

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GB878710605A GB8710605D0 (en) 1987-05-05 1987-05-05 Cementitious mixes

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JPS63295461A JPS63295461A (ja) 1988-12-01
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DE (1) DE3860920D1 (ja)
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