JPH0688817B2 - セメント添加剤 - Google Patents

セメント添加剤

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JPH0688817B2
JPH0688817B2 JP15433485A JP15433485A JPH0688817B2 JP H0688817 B2 JPH0688817 B2 JP H0688817B2 JP 15433485 A JP15433485 A JP 15433485A JP 15433485 A JP15433485 A JP 15433485A JP H0688817 B2 JPH0688817 B2 JP H0688817B2
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二郎 安村
祐二 福本
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセメント添加剤に関し、詳しくはセメント配合
物(セメントペースト,モルタルおよびコンクリート)
におけるセメント粒子の分散性の向上を図ると共に、セ
メント配合物の流動性を改良し、かつその流動性の経時
的低下を抑制して施工性を向上せしめるセメント添加剤
に関する。
本発明のセメント添加剤は土木,建設分野で有効に利用
される。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕
セメントペースト,モルタルおよびコンクリートの如き
セメント配合物においては、セメント粒子の凝集力が強
いため、セメントの硬化に必要な単位水量では作業性の
良いセメント配合物を得ることができない。そこで、セ
メント配合物の作業性を改善するために単位水量を増加
する必要がある。しかし、単位水量を増加すると強度の
低下を招くので、同一強度を得るためには単位セメント
量を増加させなければならない。ところが、単位セメン
ト量を増加すると、硬化発熱量が増大するため、ひび割
れが発生しやすくなるという不都合があつた。また、セ
メント配合物は各材料の配合後、ミキサー車等により打
設現場まで運搬されることが多いが、輸送距離の遠近や
交通渋滞の程度などにより運搬に要する時間は変動しや
すい。このため、打設現場においてはセメント配合物の
流動性が異なり、一定の施工性を得ることが困難な状況
であつた。さらに、セメント配合物をポンプで圧送して
いる際、何らかの事情で圧送を中断し、その後再開する
場合に、配管中のセメント配合物の流動性が低下してい
るため、再開後の圧送圧力を上昇させる必要が生じた
り、あるいは部分的に配管を閉塞させる等の問題があつ
た。
前述の如く、コンクリート配合物の流動性を向上させる
ための最も簡便な手段は水の配合量を増大することであ
るが、水量の増加は施工後のひび割れや剥落等の原因と
なる。したがつて、減水効果を有し、セメント粒子の分
散性を向上させ、かつ好適な流動性を付与すると共に該
流動性を持続させることができる添加剤が望まれてい
る。
従来、このような添加剤としてナフタレンスルホン酸の
ホルマリン縮合物の塩,アルキルナフタレンスルホン酸
のホルマリン縮合物の塩,ナフタレンスルホン酸および
アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物の
塩,ナフタレンスルホン酸およびリグニンスルホン酸の
ホルマリン縮合物の塩,リグニンスルホン酸の塩,メラ
ミンのホルマリン縮合物のスルホン化物,スルホン化ス
チレン‐マレイン酸共重合体のケン化物,クレオソート
油のスルホン化物のホルマリン縮合物の塩および重質芳
香族炭化水素油のスルホン化物のホルマリン縮合物の塩
が知られている。
これらの添加剤はセメント配合物にある程度の流動性を
付与し得るが、その効果は未だ十分ではなく、またその
流動性を長時間にわたり持続することができなかつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは上記問題点を解決し、セメント粒子の分散
性を向上させ、かつ好適な流動性を付与すると共に該流
動性を持続させることができるセメント添加剤を得るた
め鋭意研究を重ねた。その結果、特定のスチレン‐マレ
イン酸共重合体のアルキレングリコールまたはポリアル
キレングリコールの半エステルの塩をセメント添加剤と
して用いることにより、上記問題点を解消できることを
見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成した。
すなわち本発明は、式(I) で表される共重合単位と、式(II) (式中、mは2〜4の整数、nは1〜100の整数をそれ
ぞれ示し、MはNa,K,Ca及びNH4のいずずれかを示す。) で表される共重合単位とを、前者:後者=1〜5:1〜3
の比(モル比)で共重合させてなる、数平均分子量が10
00〜9000のスチレン−マレイン酸共重合体のアルキレン
グリコール又はポリアルキレングリコールの半エステル
の塩からなるセメント添加剤を提供するものである。
本発明においてスチレン−マレイン酸共重合体のアルキ
レングリコール又はポリアルキレングリコールの半エス
テルの塩とは、前記式(I)で表される共重合単位(ス
チレン単位)と、前記式(II)で表される共重合単位と
からなるものであり、通常は前記式(I)で表される共
重合単位(スチレン単位)と、式(III) で表される共重合単位(マレイン酸単位)とを、前記し
た割合、即ち前者:後者=1〜5:1〜3の比(モル比)
で共重合させてなる、数平均分子量が1000〜9000のスチ
レン−マレイン酸共重合体を、アルキレングリコール又
はポリアルキレングリコールにより半エステル化した
後、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,水酸化カルシ
ウム,水酸化アンモニウム等を用いてケン化させること
により得ることができる。
ここで上記スチレン−マレイン酸共重合体は、ランダム
共重合体及びブロック共重合体のいずれであっても良
く、数平均分子量が1000〜9000、好ましくは1500〜3000
のものである。また、アルキレングリコール又はポリア
ルキレングリコールは、式CH2 (OH)又は式(C
H2 O)で表されるものである。式中、mは2〜4
の整数、nは1〜100の整数をそれぞれ示している。ポ
リアルキレングリコールとしては、nが2〜10程度のも
のが好適である。このようなアルキレングリコール又は
ポリアルキレングリコールとしては、エチレングリコー
ル,プロピレングリコール,ブチレングリコール,ポリ
エチレングリコール,ポリプロピレングリコール,ポリ
ブチレングリコールなどが挙げられる。
上述のスチレン‐マレイン酸共重合体のアルキレングリ
コールまたはポリアルキレングリコールの半エステルの
塩からなる本発明のセメント添加剤はセメントと水より
なるセメントペースト;セメント,砂および水よりなる
モルタル;セメント,砂,小石および水よりなるコンク
リートなどのセメント配合物に加える。
本発明のセメント添加剤のセメント配合物に対する配合
量は制限はないが、セメントに対して固形分換算で0.01
〜1.0重量%、好ましくは0.05〜0.5重量%が適当であ
る。
本発明のセメント添加剤と共に前記した既知の流動化改
良剤(ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物の塩な
ど)を適宜組合せて用いることができる。この場合、両
者は種々の割合で配合できるが、通常は本発明の添加剤
であるスチレン‐マレイン酸共重合体のアルキレングリ
コールまたはポリアルキレングリコールの半エステルの
塩100重量部に対して他の流動化剤の合計量が5〜900重
量部、好ましくは25〜400重量部である。
さらに、必要により他の添加剤、たとえば減水剤,遅延
剤,硬化促進剤,空気連行剤,空気連行減水剤,セメン
ト粒子分散剤等を適宜加えることができる。
〔発明の効果〕
本発明のセメント添加剤を配合することにより、セメン
ト配合物中のセメント粒子の分散性,セメント配合物の
流動性,該流動性の持続性等が改良されて施工性に優れ
たものとなる。特に、コンクリートにおいては本発明の
セメント添加剤を加えることにより、(連行)空気量が
適正量(4〜5容量%)となり、またスランプ値で表わ
される流動性およびその持続性が改良されたものとな
る。
従つて、本発明のセメント添加剤は土木,建築等の分野
で有用である。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例にて詳しく説明する。
製造例1〜3 スチレン‐マレイン酸共重合体のポリアルキレングリコ
ールエステルの塩の調製 1容のオートクレーブにメチルエチルケトン300ccを
仕込み、さらにスチレン‐マレイン酸共重合体(米国AR
CO Chemical社製、「SMA-1000」、数平均分子量1600、
スチレン:無水マレイン酸=1:1(モル比)、酸価480mg
・KOH/g)100gを仕込み、次に第1表に示す(ポリ)ア
ルキレングリコールの所定量を仕込み、160℃で2時間
反応させた後、冷却した。冷却後、反応液を石油エーテ
ル中に投入した生成物を析出させた。この析出物をメチ
ルエチルケトンに溶解し、さらに石油エーテルによつて
再沈し、未反応の(ポリ)アルキレングリコールを除去
してスチレン‐マレイン酸共重合体の(ポリ)アルキレ
ングリコールの半エステルを得た。
次いで、500ml容のガラス製反応器に水および水酸化ナ
トリウムを第1表に示す所定量仕込み、アルカリ水溶液
を調製した。この水溶液に粉末化した上記半エステル10
0gを仕込み、55℃で撹拌した。2時間反応後、水溶液が
透明となつたので反応を終了した。
このようにして得られた反応生成物はpH8.0で、スチレ
ン‐マレイン酸共重合体の(ポリ)アルキレングリコー
ル半エステルのナトリウムケン化物を30.0重量%の割合
で含む淡黄色粘稠性溶液であつた。
製造例4 ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物の塩の調製 ナフタレン500gに98%硫酸600gを加え、160℃で1.5時間
処理してスルホン化した。次いで、100℃にて濃度37%
のホルマリン310gを滴下し、5時間縮合を行なつた。
得られた縮合物を常法のライミングソーデーシヨンを行
なうことによりナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合
物のナトリウム塩を得た。これを(A)成分と称する。
製造例5 メチルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物の塩の
調製 β‐メチルナフタレン500gに98%硫酸600gを加え、160
℃で1.5時間処理してスルホン化を行なつた。次いで、1
00℃にて濃度37%のホルマリン310gを滴下し、5時間縮
合を行なつた。
得られた縮合物を常法のライミングソーデーシヨンを行
ない、メチルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物
のナトリウム塩を得た。これを(B)成分と称する。
製造例6 ナフタレンスルホン酸およびメチルナフタレンスルホン
酸のホルマリン縮合物の塩の調製 β‐メチルナフタレン100gとナフタレン400gに98%硫酸
600gを加え、160℃で1.5時間処理し、スルホン化した。
次いで、100℃で濃度37%のホルマリン310gを滴下し、
5時間縮合を行なつた。この際、粘度上昇時には少量の
水を添加して粘度を低下させて縮合した。
得られた共縮合物を常法のライミングソーデーシヨンに
よりナフタレンスルホン酸およびメチルナフタレンスル
ホン酸のホルマリン縮合物のナトリウム塩とした。これ
を(C)成分と称する。
製造例7 ナフタレンスルホン酸およびリグニンスルホン酸のホル
マリン縮合物の塩の調製 ナフタレンスルホン酸100gとリグニンスルホン酸300gに
98%硫酸を加え、100℃で濃度37%のホルマリン300gを
滴下し、5時間縮合を行なつた。この際、粘度上昇時に
は少量の水を加えて粘度を低下させ縮合した。
得られた共縮合物を常法のライミングソーデーシヨンに
よりナフタレンスルホン酸およびリグニンスルホン酸の
ホルマリン縮合物のナトリウム塩を得た。これを(D)
成分と称する。
製造例8 リグニンスルホン酸の塩の調製 亜硫酸バルブ廃液をアルカリ性下、過酸化水素で酸化し
た後、限外ロ過(分画分子量1000)し、精製してリグニ
ンスルホン酸を得た。
得られたリグニンスルホン酸から常法のライミングソー
デーシヨンにより、リグニンスルホン酸ナトリウム塩を
得た。このものを(E)成分と称する。
製造例9 メラミンのホルマリン縮合物のスルホン化物の調製 炭酸ナトリウムでPH8に調節した濃度37%のホルマリン
水溶液76gとメラミン29gを仕込み、70℃に加熱した。5
分後にメラミンが完全に溶解して反応液は透明となつ
た。直ちに冷却し、反応液の温度を45℃に保ちながら水
48gと亜硫酸ナトリウム25gを加えた。その後、80℃に昇
温し20時間反応を行ない、メラミンのホルマリン縮合物
のスルホン化物を得た。このものを(F)成分と称す
る。
製造例10 スルホン化スチレン‐マレイン酸共重合体のケン化物の
調製 スチレン104gと無水マレイン酸98gを触媒のベンゾイル
パーオキサイドの存在下175℃で共重合させてスチレン
マレイン酸共重合体を得た。この共重合体100gに対して
98%硫酸200gを加え、100℃で2時間反応させてスルホ
ン化した。次いで、水を500g加えて希釈後、60℃でライ
ミングソーデーシヨンを行ない、ナトリウム塩とした。
このものを(G)成分と称する。
製造例11 クレオソート油のスルホン化物のホルマリン縮合物の塩
の調製 クレオソート油500gに98%硫酸600gを加え、150℃でス
ルホン化を行なつた。次いで、濃度37%のホルマリン31
0gを滴下し、100℃で5時間縮合を行なつた。
得られた共縮合物を常法のライミングソーデーシヨンに
よりクレオソート油のスルホン化物のホルマリン縮合物
のナトリウム塩を得た。このものを(H)成分と称す
る。
製造例12 重質芳香族炭化水素のスルホン化物のホルマリン縮合物
の塩の調製 重質芳香族炭化水素油500gに98%硫酸600gを加え、150
℃で2時間スルホン化を行なつた。次いで、濃度37%の
ホルマリン310gを滴下し、100℃で5時間縮合を行なつ
た。
得られた共縮合物に常法のライミングソーデーシヨンを
行ない、重質芳香族炭化水素油のスルホン化物のホルマ
リン縮合物のナトリウム塩を得た。このものを(I)成
分とする。
実施例1〜21および比較例1〜10 100容の強制混練ミキサーにセメント,砂,小石およ
び水の各所定量を加え、1分間撹拌した。しかる後、第
2表に示した所定の添加剤を加え、さらに30秒間撹拌し
てコンクリート組成物を調製した。なお、本発明の添加
剤および(A)〜(I)成分は20〜40重量%の範囲内の
水溶液として使用した。
このようにして得られたコンクリート組成物の評価を空
気量,スランプ値,圧縮強度を測定することにより行な
つた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(I) で表される共重合単位と、式(II) (式中、mは2〜4の整数、nは1〜100の整数をそれ
    ぞれ示し、MはNa,K,Ca及びNH4のいずれかを示す。) で表される共重合単位とを、前者:後者=1〜5:1〜3
    の比(モル比)で共重合させてなる、数平均分子量が10
    00〜9000のスチレン−マレイン酸共重合体のアルキレン
    グリコール又はポリアルキレングリコールの半エステル
    の塩からなるセメント添加剤。
JP15433485A 1985-07-15 1985-07-15 セメント添加剤 Expired - Lifetime JPH0688817B2 (ja)

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JPS6217055A JPS6217055A (ja) 1987-01-26
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JP2590798B2 (ja) * 1993-01-18 1997-03-12 北越消雪機械工業株式会社 散水ノズル
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