JPH07172889A - セメント添加剤 - Google Patents
セメント添加剤Info
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- JPH07172889A JPH07172889A JP6300068A JP30006894A JPH07172889A JP H07172889 A JPH07172889 A JP H07172889A JP 6300068 A JP6300068 A JP 6300068A JP 30006894 A JP30006894 A JP 30006894A JP H07172889 A JPH07172889 A JP H07172889A
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Abstract
5〜25重量%と(B)糖類の水素添加物および/また
は(C)糖類と多価アルコールとの反応混合物25〜7
5重量%とからなることを特徴とするセメント添加剤。 【効果】 このセメント添加剤は、高い減水性を有し、
セメント組成物の単位水量を低減してブリーディングを
抑制し、ワーカビリティーやポンパビリティーを改善
し、かつ、過剰の空気連行性や凝結遅延性がなく、耐久
性を向上させる。
Description
わち、例えば、セメントペースト、グラウト、モルタル
およびコンクリート等に使用されるセメント添加剤に関
する。詳しく言えば、本発明のセメント添加剤は、高い
減水性を有し、セメント組成物のブリーディングを抑制
し、ワーカビリティーやポンパビリティーを改善し、か
つ、過剰の空気連行性や凝結遅延性がなく、耐久性を向
上させるものである。
が極めて困難となり、海砂、砕砂および砕石などの骨材
がコンクリートの製造に使用されている。また、最近で
は、骨材供給の将来的展望の悪化が予想されるため、既
設コンクリート構造物の解体等により生じたコンクリー
トを破砕し、再生骨材として利用することが検討されて
いる。しかしながら、良質な骨材を使用しないでコンク
リートを製造すると、単位水量やブリーディング量が増
加したり、ワーカビリティーやポンパビリティーが著し
く低下したり、コンクリートの品質を低下させる等問題
となっている。
合コンクリートと称されるコンクリートは、ワーカビリ
ティーが低下したり、ブリーディング量が増加するとい
う問題を抱えている。
リートの品質を改善する目的で、リグニンスルホン酸
塩、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルマ
リン縮合物などを主成分とする減水剤が利用されてお
り、また、高性能減水剤を使用したコンクリートに単糖
類と二糖類とを添加してワーカビリティーを改良する方
法(特開昭57−47754号公報参照)や高性能減水
剤を使用したコンクリートに多価フェノールと糖類とを
添加してワーカビリティーを改良する方法(特開昭57
−175765号公報参照)が提案されてはいるが、こ
れらの方法についてはコンクリートの凝結を遅延すると
いう問題が存在し、また、減水性や強度を改善する目的
で平均分子量300〜3,500のオリゴ糖の水素添加
物を配合したセメント組成物(特公昭60−18615
号公報参照)や平均分子量300〜3,500のオリゴ
糖の酸化物を配合したセメント組成物(特公昭60−1
8616号公報参照)、活性水素を有する化合物1モル
に対してアルキレンオキサイドを100モル以上付加し
た分子量が5,000〜1,000,000のポリエー
テルポリオールまたはその誘導体よりなる減水剤やスラ
ンプロス防止剤(特開昭60−27637号公報参照)
も提案されてはいるが、これらの技術は減水性が十分で
はない。さらに、多価アルコールにアルキレンオキサイ
ドを付加した化合物をマスコンクリートのひび割れを防
止するためのセメント添加剤(特開平6−171996
号公報参照)も提案されてはいるが、前述の種々の問題
点を解決することは出来ない。
し、セメント組成物のブリーディングを低減し、ワーカ
ビリティーとポンパビリティーを改善し、かつ、過剰の
空気連行性や凝結遅延性がなく、耐久性を向上させるセ
メント添加剤の開発が強く要望されている。
ける諸種の問題点を解決するために、鋭意研究を重ねた
結果、減水剤と特定の平均分子量分布を持つ糖類の水素
添加物および/または糖類と多価アルコールとの反応混
合物とを特定の割合をもって使用することにより、減水
剤の減水性が相乗的に向上し、特に高い減水性を有し、
セメント組成物のブリーディングを抑制し、ワーカビリ
ティーやポンパビリティーを改善し、かつ、過剰の空気
連行性や凝結遅延性がなく、耐久性を向上させるセメン
ト添加剤を提供することに成功した。
酸塩を含有する減水剤75〜25重量%と(B)糖類の
水素添加物および/または(C)糖類と多価アルコール
との反応混合物25〜75重量%とを含有することを特
徴とするセメント添加剤を提供するものである。
おける、前記(A)のポリカルボン酸塩を含有する減水
剤は、ポリカルボン酸塩を60重量%以上含有するもの
が好ましく、リグニンスルホン酸塩、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
リン縮合物などから選ばれる1種または2種以上をさら
に含有するものであってもよい。該ポリカルボン酸塩の
具体的な例としては、ポリ(アクリル酸塩とアクリレー
トとの共重合体)、ポリ(メタクリル酸塩とメタクリレ
ートとの共重合体)、ポリ(スチレンとマレイン酸塩と
の共重合体)、ポリ(スチレンとマレエートとの共重合
体)が挙げられる。
酸塩を含有する減水剤と(B)糖類の水素添加物および
/または(C)糖類と多価アルコールとの反応混合物と
の配合割合において、(A)の含有量が75重量%を越
え、かつ、(B)および/または(C)の含有量が25
重量%を下回る場合には、セメント組成物のワーカビリ
ティーや減水性の相乗的な向上を示さない。また、
(A)の含有量が25重量%を下回り、かつ、(B)お
よび/または(C)の含有量が75重量%を上回る場合
には、セメント組成物のワーカビリティーを改善するも
のの、減水性の相乗的な向上を示さない。
(B)は、糖類のアルデヒド基をヒドロキシル基に還元
したものであり、その(B)の総量に基づいて、平均分
子量180以上300未満のものが70〜30重量%、
平均分子量300以上のものが30〜70重量%であ
り、かつ、平均分子量4,000以上のものが30重量
%以下であるものが特に好ましい。
おいて、平均分子量4,000以上のものが30重量%
以上存在する場合には、セメント組成物を凝集する傾向
が大きくなり、減水剤の減水性は低下し、セメント組成
物のワーカビリティーを向上するに至らない。また、平
均分子量180以上300未満のものが70〜30重量
%、平均分子量300以上のものが30〜70重量%の
範囲を逸脱すると、減水剤と糖類の水素添加物とのそれ
ぞれの減水性が総和的に示されるだけであり、減水剤の
減水性は相乗的な効果を発揮せず、セメント組成物のワ
ーカビリティーの向上も認められない。
加物(B)の配合割合において、減水剤と糖類の水素添
加物の平均分子量180以上300未満のもの単味、あ
るいは、減水剤と糖類の水素添加物の平均分子量300
以上のもの単味とを配合して使用しても、減水剤と糖類
の水素添加物とのそれぞれの減水性の総和的な効果を示
すのみであり、減水剤の減水性は相乗的な向上を示さ
ず、セメント組成物のワーカビリティーの向上も認めら
れない。
ル反応混合物(C)は、その平均分子量が200以上1
0,000未満のものであり、該多価アルコールがアル
キレングリコール、グリセリン、キシリトール、エリス
リトール、ソルビトールから選ばれた1種または2種以
上を含有するものである。また、前記のアルキレングリ
コールは、1モル以上100モル未満の(ポリ)エチレ
ングリコールまたは(ポリ)プロピレングリコールが好
ましい。
類と多価アルコールとの反応混合物は、セメント組成物
を凝集する傾向が大きくなり、減水剤の減水性は低下し
セメント組成物のワーカビティーを向上することはでき
ない。また、前記の(ポリ)エチレングリコールおよび
/または(ポリ)プロピレングリコールが、100モル
を越える量で反応せしめて得られる混合物の場合には、
空気連行性が大きくなる傾向があり、空気量を調整する
のが困難になるために好ましくない。
物、ブドウ糖発酵物、セルロース、セルロースの加水分
解物、ヘミセルロース、ヘミセルロースの加水分解物が
例示でき、なかでもデンプン加水分解物が特に好まし
い。
するセメント組成物に応じて適宜、定められるが、基本
的にはセメント組成物に所望の減水性と十分なワーカビ
リティーを付与する量であればよく、例えば、通常は、
セメント組成物中に含まれているセメント重量に対し
て、本発明のセメント添加剤を固形分換算で0.05〜
3重量%を添加するのが適量である。しかしながら、使
用にあたってはこの範囲に特定されず、使用量は目的を
達成する限り任意の範囲で定めることができる。
は、適宜、その使用目的および使用状態に応じて、他の
添加剤を配合させることができる。他の添加剤として
は、オキシカルボン酸塩(グルコン酸塩、クエン酸塩、
グルコヘプトン酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩など)等の
遅延剤、亜硝酸塩やチオシアン酸塩等の促進剤、セルロ
ース誘導体やアクリル酸誘導体等の水溶性高分子物質、
ならびに空気量調整剤、乾燥収縮低減剤、起泡剤、消泡
剤、防錆剤および急結剤を例示することができる。
されているセメントペースト、モルタル、グラウト及び
コンクリート等のセメント組成物はもちろん、特に、使
用骨材の影響から単位水量が通常より比較的大きくなる
セメント組成物や良好なワーカビリティーが得られない
セメント組成物、単位セメント量が小さく良好なワーカ
ビリティーが得られ難い貧配合コンクリート、ポンプ施
工コンクリート、高強度コンクリート、セメント二次製
品、左官用モルタル、注入グラウト等のいずれの製造に
対しても極めて有用に使用することができる。
(C)の糖類と多価アルコールとの反応混合物の製造例
として、糖類としてデンプン加水分解物を使用した場合
を以下に例示するが、糖類としては、デンプン加水分解
物の他に糖アルコールを用いて製造することも可能であ
り、本発明のセメント添加剤はこれらの製造態様例によ
って限定されるものではない。
無水トルエン100部に添加して80℃到達後に燐タン
グステン酸を10部加えて30分間撹拌した後、蒸留水
を加えて反応を中止し、中和処理をして溶媒を除去した
後に精製し、さらに、10,000を越える平均分子量
物を限外濾過して取り除き反応混合物(サンプルA)を
得た。
を無水トルエン100部に添加し、以下、製造例1と同
様にして反応混合物(サンプルB)を得た。
無水トルエン100部に添加し、以下、製造例1と同様
にして反応混合物(サンプルC)を得た。
水トルエン100部に添加し、以下、製造例1と同様に
して反応混合物(サンプルD)を得た。
モル)5部とを無水トルエン100部に添加し、以下、
製造例1と同様にして反応混合物(サンプルE)を得
た。
モル)20部とを無水トルエン100部に添加し、以
下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプルF)を
得た。
2モル)60部とを無水トルエン100部に添加し、以
下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプルG)を
得た。
4モル)120部とを無水トルエン100部に添加し、
以下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプルH)
を得た。
0モル)250部とを無水トルエン100部に添加し、
以下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプルI)
を得た。
00モル)500部とを無水トルエン100部に添加
し、以下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプル
J)を得た。
(1モル)10部とを無水トルエン100部に添加し、
以下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプルK)
を得た。
(4モル)40部とを無水トルエン100部に添加し、
以下、製造例1と同様にして反応混合物(サンプルL)
を得た。
ルおよびコンクリートに使用した場合の具体例を示す
が、本発明はこれらの実施態様例によって限定されるも
のではない。
および使用材料 1−1)モルタル モルタルについては、練混ぜ量が2.5リットルとなる
ように表1に示した配合により、それぞれの材料を計量
し、ASTMモルタルミキサに全材料を投入した後、1
20秒間練混ぜを行い調製した。このモルタルのフロー
値および空気量は、108〜248mm、3.1〜6.
4容積%の範囲内であった。
標スランプ18.0±0.5cm、目標空気量4.5±
0.5容積%に設計し、練混ぜ量が80リツトルとなる
ようにそれぞれ材料を計量し、100リットルパン型強
制ミキサに全材料を投入した後、90秒間練混ぜを行い
調製した。
=2.76) b)粗骨材:青梅産硬質砂岩砕石(比重=2.65、最
大粒径=20mm) c)セメント:普通ポルトランドセメント(比重=3.
16、小野田、住友、三菱社製セメントを等量混合し
た) d)減水剤:メタクリル酸塩とメタクリレートとの共重
合体を成分とするポリカルボン酸塩(以下、PCAと略
記する)、スチレンとマレエートとの共重合体を主成分
とするポリカルボン酸塩(以下、SMAと略記する)、
リグニンスルホン酸塩(以下、Ligと略記する)、メ
ラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物塩(以下、MSと
略記する)
D−ソルビット、PO−20および日研化学社製ソルビ
トールF、エスイー100を必要に応じて限外濾過装置
により、下記b1〜b3の各平均分子量のものを画分
し、得られたb1,b2,b3のものを各実施例ごとに
調製した。 b1:平均分子量180〜300未満のもの b2:平均分子量300〜4,000未満のもの b3:平均分子量4,000以上のもの
(前掲製造例参照): サンプルA:平均分子量=3,000 サンプルB:平均分子量=3,100 サンプルC:平均分子量=3,100 サンプルD:平均分子量=3,000 サンプルE:平均分子量=2,900 サンプルF:平均分子量=3,100 サンプルG:平均分子量=3,300 サンプルH:平均分子量=3,800 サンプルI:平均分子量=5,400 サンプルJ:平均分子量=9,800 サンプルK:平均分子量=2,900 サンプルL:平均分子量=3,100 サンプルM:PO−20とポリエチレングリコールとの
反応混合物、東和化成社製、平均分子量=3,200 サンプルN:デンプン加水分解物とグリセリンとの反応
混合物、東和化成社製、平均分子量=350 サンプルO:デンプン加水分解物とプロピレングリコー
ルとの反応混合物、東和化成社製、平均分子量=25
0) サンプルP:デンプン加水分解物とポリエチレングリコ
ールとの反応混合物、平均分子量=13,000、エチ
レングリコール24モル サンプルQ:デンプン加水分解物とポリエチレングリコ
ールとの反応混合物、平均分子量=5,100、エチレ
ングリコール120モル
水性、空気連行性を評価した。これらの結果は表3およ
び表4に示されている。 a)フロー値 :J1S A 5201による。 b)空気量 :J1S A 1116による。 c)減水性評価:添加剤使用時のフロー値とプレーンモ
ルタルとのフロー値の差により、減水性を評価した。 d)減水性の相乗的向上の有無: :減水剤の減水性の増加量が、相乗的に向上している
か、あるいは総和であるかを示した。
およびワーカビリティー(目視観察)を評価し、さら
に、材令28日における圧縮強度も測定した。これらの
結果は、表5に示されている。 a)スランプ:JIS A 1101による。 b)空気量 :JIS A 1128による。 c)凝結時間:JIS A 6204による。 d)ブリーディング量:JIS A 1123による。 e)目視観察:ワーカビリティーを目視観察により下記
のように評価した。 A(良好):細骨材と粗骨材が一体となってスランプが
変形し、スランプの下部と上部が滑らかに移動する状
態。 B(普通):粗骨材が目立ち、部分的なスランプ変形
で、スランプの下部と上部の移動度合いが異なる状態。 C(悪い):粗骨材が著しく目立ち、さらにスランプが
変形する際、スランプが崩れてしまう状態。 f)圧縮強度:JIS A 1118、JIS A 1
132による。
れている。表3および表4には、実施例1〜32ならび
に減水性、空気連行性を対比するために、減水剤あるい
は他のセメント添加剤を全く添加しないプレーンモルタ
ル(比較例1)、減水剤のみ(比較例2)、糖類の水素
添加物のみ(比較例3〜6)、および減水剤に糖類の水
素添加物を配合したもの(比較例7〜14)、糖類と多
価アルコールとの反応混合物のみを添加したもの(比較
例15〜18)、更に、減水剤および平均分子量が1
3,000の糖類と多価アルコールとの反応混合物とを
配合したもの(比較例19)、糖類にアルキレングリコ
ール120モルを反応せしめて得られた反応混合物のも
の(比較例20)をそれぞれ用いて行った試験結果を示
した。表3および表4に示された結果に見られるとお
り、本発明のセメント添加剤をモルタルに使用した場合
(実施例1〜32)についてみると、次の効果が確認さ
れる。
であり、このモルタルのフロー値を基準として減水剤の
増加量を評価した。実施例1〜5は、b1とb2の配合
割合を変化させた場合であり、b1が70〜30重量
%、b2が30〜70重量%の範囲にある場合、減水剤
の減水性と糖類の水素添加物の減水性との相加的な減水
性を越え、相乗的な減水性を示し、減水性の著しい向上
が認められる。これに対して、比較例10,11はb1
とb2との配合割合においてb1が70〜30重量%、
b2が30〜70重量%の範囲から逸脱した場合である
が、この場合には、減水剤の減水性と糖類の水素添加物
の減水性との相加的な減水性を示すにすぎない。
た場合であり、その配合量が糖類の水素添加物の全量の
30重量%以下である場合には、凝集性が認められず、
減水剤の減水性と糖類の水素添加物の減水性との相加的
な減水性を越え、相乗的な減水性を示し、減水性の著し
い向上が認められる。これに対して、比較例9、比較例
12は、b3の配合量が糖類の水素添加物の全量の30
重量%を越える場合であるが、この場合には、モルタル
は凝集する。なお、b3を単独で使用した比較例5は、
凝集性が極めて大である。
加物との配合割合を変化させた場合であり、減水剤75
〜25重量%、糖類の水素添加物25〜75重量%の範
囲にある場合、減水剤の減水性と糖類の水素添加物の減
水性との相加的な減水性を越え、相乗的な減水性を示
し、減水性の著しい向上が認められる。これに対して、
比較例13,14は減水剤75〜25重量%、糖類の水
素添加物25〜75重量%の範囲を逸脱した場合である
が、この場合には、減水剤の減水性と糖類の水素添加物
の減水性との相加的な減水性を示すにすぎない。
カルボン酸塩(PCA)に、他の成分としてリグニンス
ルホン酸塩(Lig)、メラミンスルホン酸塩ホルマリ
ン縮合物(MS)、ナフタリンスルホン酸塩ホルマリン
縮合物(BNS)を配合した場合であるが、ポリカルボ
ン酸塩と他の成分の異なる減水剤を配合しても、減水剤
の減水性と糖類の水素添加物の減水性との相加的な減水
性を越え、相乗的な減水性を示し、減水性の著しい向上
が認められた。
ン酸塩(SMA)を配合した場合であるが、減水剤の減
水性と糖類の水素添加物の減水性との相加的な減水性を
越え、相乗的な減水性を示し、減水性の著しい向上が認
められた。
配合したものを使用した場合であるが、この場合には、
b1の減水性とb2の減水性との相加的な減水性が示さ
れている。また、比較例7および8は、減水剤とb1,
b2のそれぞれ単独とを配合して使用した場合である
が、この場合には、減水剤の減水性とb1あるいはb2
の減水性との相加的な減水性を示すにすぎない。
アルコールとの反応混合物とを特定の割合で配合した場
合であるが、この場合も糖類の水素添加物を用いたとき
(実施例1〜14)と同様の挙動を示した。このこと
は、実施例15と比較例2および比較例15との比較か
らも明らかである。比較例19は、減水剤と平均分子量
が13,000の糖類と多価アルコールとの反応混合物
とを配合した場合であるが、この場合には、減水剤の減
水性が低下し凝集作用が認められた。
ぼ同等であり、過剰に空気を連行しない。しかし、比較
例20は、糖類にアルキレングリコールの120モルを
反応せしめて得られた反応混合物の場合であるが、空気
量の増加が著しい。
る。表5に示されたコンクリートは、いずれもスランプ
値18.0±0.5cm、空気量4.5±0.5%に調
整したものである。表5には、実施例33〜45ならび
に凝結時間、圧縮強度、ブリーディング量およびワーカ
ビリティーを対比するために、減水剤のみを添加したコ
ンクリート(比較例21〜24)を用いて行った試験結
果を示した。表5に示された結果に見られるとおり、本
発明のセメント添加剤をコンクリートに使用した場合
(実施例33〜45)についてみると、次の効果が確認
される。
かなように、実施例は添加剤の添加量が比較例より少な
い場合でも、ほぼ同一のスランプが得られており、減水
性が向上したことがわかる。
4.5±0.5%の範囲にあり、空気連行性は小さい。
もブリーディング量は著しく減少しており、材料の分離
が抑制されている。
も良好なワーカビリティーを示す。
おいても凝結時間は、減水剤を単独で使用した場合と同
等もしくは20〜30分程度早くなり、凝結遅延を示さ
ない。
おいても減水剤を単独で使用した場合と同程度の圧縮強
度を示す。
り、本発明のセメント添加剤は、減水剤と糖類の水素添
加物および/または糖類と多価アルコールとの反応混合
物とを特定割合で配合せしめることにより、減水性にお
ける両者の相乗的効果によって、高い減水性を発揮し、
セメント組成物の単位水量を低減し、ブリーディングを
抑制し、ワーカビリティーやポンパビリティーを改善
し、かつ、過剰の空気速行性や凝結遅延性がなく、耐久
性を向上させるという、極めて優れた作用効果を奏する
ものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)ポリカルボン酸塩を含有する減水
剤75〜25重量%と(B)糖類の水素添加物および/
または(C)糖類と多価アルコールとの反応混合物25
〜75重量%とを含有することを特徴とするセメント添
加剤。 - 【請求項2】 前記の(B)糖類の水素添加物が(B)
の総量に基づいて、平均分子量180以上300未満の
ものが70〜30重量%、平均分子量300以上のもの
が30〜70重量%であり、かつ、平均分子量4,00
0以上のものが30重量%以下であることを特徴とする
請求項1に記載のセメント添加剤。 - 【請求項3】 前記の(C)糖類と多価アルコールとの
反応混合物の平均分子量が200以上10,000未満
のものであり、該多価アルコールがアルキレングリコー
ル、グリセリン、キシリトール、エリスリトール、ソル
ビトールから選ばれる1種または2種以上のものである
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセメ
ント添加剤。 - 【請求項4】 前記の多価アルコールが1モル以上10
0モル未満の(ポリ)エチレングリコールまたは(ポ
リ)プロピレングリコールであることを特徴とする請求
項1〜請求項3のいずれかに記載のセメント添加剤。 - 【請求項5】 前記の糖類がデンプン加水分解物である
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載
のセメント添加剤。
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---|---|---|---|
JP30006894A JP3585968B2 (ja) | 1993-10-29 | 1994-10-28 | セメント添加剤 |
Applications Claiming Priority (3)
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JP5-304519 | 1993-10-29 | ||
JP30006894A JP3585968B2 (ja) | 1993-10-29 | 1994-10-28 | セメント添加剤 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07172889A true JPH07172889A (ja) | 1995-07-11 |
JP3585968B2 JP3585968B2 (ja) | 2004-11-10 |
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JP30006894A Expired - Lifetime JP3585968B2 (ja) | 1993-10-29 | 1994-10-28 | セメント添加剤 |
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JP (1) | JP3585968B2 (ja) |
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