JPH07223852A - コンクリート混和剤 - Google Patents
コンクリート混和剤Info
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- JPH07223852A JPH07223852A JP6101099A JP10109994A JPH07223852A JP H07223852 A JPH07223852 A JP H07223852A JP 6101099 A JP6101099 A JP 6101099A JP 10109994 A JP10109994 A JP 10109994A JP H07223852 A JPH07223852 A JP H07223852A
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Abstract
0 モルを導入したポリアルキレングリコールモノエステ
ル系単量体(a) とアクリル酸系単量体、不飽和ジカルボ
ン酸系単量体及びアリルスルホン酸系単量体の中から選
ばれる1種以上の単量体(b) とを重合して得られる共重
合体を必須成分とするコンクリート混和剤。 【効果】 長時間にわたりスランプの変化が少ないこと
から、コンクリートの品質管理が容易となる。
Description
する。更に詳しくは、セメントペースト、モルタル及び
コンクリート等の水硬性組成物の流動性及び流動性の保
持性に優れた効果を発現するコンクリート混和剤に関す
るものである。
の大きい代表的なものに、ナフタレンスルホン酸ホルム
アルデヒド縮合物塩(以下ナフタレン系と称す)、メラ
ミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩(以下メラミ
ン系と称す)、ポリカルボン酸塩(以下ポリカルボン酸
系と称す)等の高性能減水剤と呼ばれているものがあ
る。
る反面、問題点を有している。例えば、ナフタレン系や
メラミン系は硬化特性に優れるものの流動保持性 (スラ
ンプロスと称す) に問題点を有し、ポリカルボン酸系は
硬化遅延が大きいという問題点を抱えている。
ン酸系の開発により、低添加量で分散性を得ることが可
能となり、硬化遅延が改善されつつある。例えば、不飽
和結合を有するポリアルキレングリコールモノエステル
系単量体とアクリル酸系及び/又は不飽和ジカルボン酸
系単量体との共重合物類 (特公昭59-18338、特公平2-78
978 、特公平2-7898、特公平2-7901、特公平2-11542 、
特開平3-75252 、特開昭59-162163)等の水溶性ビニル共
重合体が挙げられる。
ポリカルボン酸系においてもスランプロスについては解
決されておらず、コンクリートの製造から輸送・打設間
の品質管理に苦慮しているのが現状である。
ン基を有する水溶性ビニル共重合体の優れた分散機構は
オキシアルキレン鎖のグラフト構造が立体障害となり粒
子の付着を抑制する分散機構と推察されている。
特許 (前述の共重合物特許) によるとエチレンオキシド
及び/又はプロピレンオキシドのモル数が2〜100 モル
と限定されている。さらに実施例においてはエチレンオ
キシドの23モル付加が上限 (特公昭59-188338)であり、
付加モル数の大きいものについては何ら言及されていな
い。
ルキレン基の鎖長について種々検討した結果、ある特定
領域の高鎖長 (付加モル数= 110〜300)範囲において、
分散性が低下することなく、スランプロスが飛躍的に改
善されることを見出し、本発明の改良された水溶性ビニ
ル共重合体を完成するに至った。
れる単量体(a) と下記の一般式(B)及び(C) で表される
化合物の中から選ばれる1種以上の単量体(b) とを重合
して得られる共重合体を必須成分とするコンクリート混
和剤に関する。
m2COOM2 R6 :水素、メチル基 M1,M2,Y :水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ア
ンモニウム、アルキルアンモニウムまたは置換アルキル
アンモニウム m2 :0〜2の整数 を表す。)本発明を分散機構から考察すれば、オキシア
ルキレン基の鎖長を長くすることによって、セメントの
水和反応に取り込まれるまでの時間が長くなり、分散性
が低下することなく、スランプが持続するものと推察さ
れる。
表される単量体(a) としては、メトキシポリエチレング
リコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリコ
ール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポリ
エチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリエ
チレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロピ
レングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレン
グリコールとアクリル酸、メタクリル酸又は脂肪酸の脱
水素 (酸化) 反応物とのエステル化物やアクリル酸、メ
タクリル酸又は脂肪酸の脱水素 (酸化) 反応物へのエチ
レンオキシド、プロピレンオキシド付加物が用いられ
る。ポリアルキレングリコールの付加モル数が 110〜30
0 であり、エチレンオキシド、プロピレンオキシドの両
付加物についてはランダム付加、ブロック付加、交互付
加等のいずれでも用いることができる。ポリアルキレン
グリコールの付加モル数が 110未満の場合はスランプ保
持性に劣り、 300を越えると重合性が低下するばかりで
はなく分散性も低下する。
は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸及びこれら
の金属塩が挙げられる。また、不飽和ジカルボン酸系単
量体としては、無水マレイン酸、マレイン酸、無水イタ
コン酸、イタコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン
酸、フマル酸、又はこれのアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が使用される。
は、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、又はこれ
らのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウ
ム塩、アミン塩が使用される。
単量体(b) の反応単位は、単量体(a) /単量体(b) =
0.1/100 〜 100/100(モル比) の範囲が適当である。
単量体(a) /単量体(b) = 0.1/100 〜10/100(モル
比) の範囲がスランプ保持性に優れ、特に単量体(a) /
単量体(b) =10/100 〜 100/100(モル比) の範囲にお
いては流動性の低下が殆どなく、スランプ保持性に極め
て優れる。上記のモル比が0.1/100 よりも小さい場合
はスランプ保持性が低下傾向になり、 100/100 よりも
大きくなると共重合性が低下して好ましくない。
製造することができる。例えば、特開昭59-162163 、特
公平2-11542 、特公平2-7901、特公平2-7897等の溶媒重
合法が挙げられる。
水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロ
ヘキサン、n−ヘキサン、脂肪族炭化水素、酢酸エチ
ル、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。取
扱と反応設備から考慮すると水および1〜4級アルコー
ルが好ましい。
又はアルカリ金属の過硫酸塩あるいは過酸化水素等の水
溶性の開始剤が使用される。水系以外の溶剤重合にはベ
ンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等が重
合開始剤として使用される。
て亜硫酸水素ナトリウムやメルカプトエタノールやアミ
ン化合物を使用することも可能であり、これら重合開始
剤あるいは促進剤を適宜選択して用いることができる。
パーミエーションクロマトグラフィー法/ポリスチレン
スルホン酸換算) は 3,000〜1,000,000 の範囲が良く、
5,000〜100,000 がより好ましい。分子量が大きすぎる
と分散性が低下し、また分子量が小さすぎるとスランプ
保持性が低下傾向を示す。
の効果を損なわない範囲内で他の共重合可能な単量体と
反応させてもよい。例えば、アクリロニトリル、アクリ
ル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ス
チレン、スチレンスルホン酸等が挙げられる。
トへの添加量はセメントに対して固形分で0.02〜1.0 重
量%が好ましく、0.05〜0.5 重量%がより好ましい。
の添加剤 (材) と併用することができる。例えば、AE
剤、AE減水剤、流動化剤、高性能減水剤、遅延剤、早
強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、消泡剤、増粘剤、防水
剤、防泡剤や珪砂、高炉スラグ、フライアッシュ、シリ
カヒューム等が挙げられる。
硬性のセメント類を組成とするセメントペースとやモル
タル、コンクリート等に添加するものであり、その内容
について限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下
の例における%は、重量%である。
合体の平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー法/ポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算によ
る分子量から求めたものである。
と記号を以下に示す。但し、EOはエチレンオキシド、PO
はプロピレンオキシドを表す。
エステル (EO付加モル数=115) A−2:メタノールEO/アクリル酸モノエステル (EO付
加モル数=220) A−3:メタノールEO/メタクリル酸モノエステル (EO
付加モル数=280) A−4:アクリル酸EO付加物 (EO付加モル数=130) A−5:アクリル酸PO/EOブロック付加物(PO付加モル
数=10・EO付加モル数=135) A−6:アクリル酸EO/POブロック付加物(EO付加モル
数=135・PO付加モル数=5) A−7:メタノールEO/メタクリル酸モノエステル (EO
付加モル数=23)(比較) A−8:メタノールEO/メタクリル酸モノエステル (EO
付加モル数=100)(比較) A−9:メタノールEO/メタクリル酸モノエステル (EO
付加モル数=350)(比較) 。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−1
0.09 モルとアクリル酸1モル (モル比=9/100)、水
7.5モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノール4gの
3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下する。
次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30分かけ
て滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟成後95
℃に昇温して、35%過酸化水素12gを1時間かけて滴下
し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了後、48
%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分子量22,0
00の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−
2 0.05 モルとメタクリル酸1モル (モル比=5/100)、
水 8.5モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウ
ム水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノール3g
の3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下す
る。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30分
かけて滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟成
後95℃に昇温して、35%過酸化水素9gを1時間かけて
滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了
後、48%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分子
量85,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で95℃まで昇温した。A−3
0.002モルとマレイン酸モノナトリウム塩1モル (モル
比=0.2/100)、90℃温水15モルを混合溶解したものと20
%過硫酸アンモニウム水溶液0.01モル、及び2−メルカ
プトエタノール3gの3者をそれぞれ同時に反応系に2
時間かけて滴下する。次に20%過硫酸アンモニウム水溶
液0.03モルを30分かけて滴下し、1時間同温度 (95℃)
で熟成する。熟成後95℃で35%過酸化水素9gを1時間
かけて滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成
終了後、48%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、
分子量12,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−4
0.01 モルとアクリル酸 0.9モルとメタリルスルホン酸
ナトリウム 0.1モル (モル比=1/90/10)、水 7.5モルを
混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム水溶液0.01
モル、及び2−メルカプトエタノール4gの3者をそれ
ぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下する。次に20%過
硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30分かけて滴下し、
1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟成後95℃に昇温し
て、35%過酸化水素12gを1時間かけて滴下し、2時間
同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了後、48%水酸化ナ
トリウム 0.6モルを加えて中和、分子量 7,200の共重合
体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−5
0.01 モルとメタクリル酸1モル (モル比=1/100)、水
7.5モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノール1gの
3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下する。
次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30分かけ
て滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟成後95
℃に昇温して、35%過酸化水素5gを1時間かけて滴下
し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了後、48
%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分子量105,
000 の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−6
0.01 モルとアクリル酸ナトリウム1モル (モル比=1/
100)、水 7.5モルを混合溶解したものと20%過硫酸アン
モニウム水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノー
ル2gの3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴
下する。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを
30分かけて滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。
熟成後95℃に昇温して、35%過酸化水素9gを1時間か
けて滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終
了後、48%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分
子量77,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−2
0.045モルとアクリル酸 0.3モル (モル比=15/100) 、
水10モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液 0.003モル、及び2−メルカプトエタノール 1.2
gの3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下す
る。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液 0.009モルを30
分かけて滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟
成後95℃に昇温して、35%過酸化水素4gを1時間かけ
て滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了
後、48%水酸化ナトリウム0.21モルを加えて中和、分子
量51,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−1
0.08 モルとアクリル酸 0.2モル (モル比=40/100) 、
水12モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液 0.002モル、及び2−メルカプトエタノール 0.6
gの3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下す
る。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液 0.006モルを30
分かけて滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟
成後95℃に昇温して、35%過酸化水素3gを1時間かけ
て滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了
後、48%水酸化ナトリウム0.14モルを加えて中和、分子
量56,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−1
0.06 モルとアクリル酸 0.1モル (モル比=60/100) 、
水8モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液 0.001モル、及び2−メルカプトエタノール 0.3
gの3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下す
る。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液 0.003モルを30
分かけて滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟
成後95℃に昇温して、35%過酸化水素2gを1時間かけ
て滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了
後、48%水酸化ナトリウム0.07モルを加えて中和、分子
量45,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−1
0.1モルとアクリル酸 0.1モル (モル比=100/100)、水
13モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム水
溶液 0.001モル、及び2−メルカプトエタノール 0.3g
の3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下す
る。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液 0.003モルを30
分かけて滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟
成後95℃に昇温して、35%過酸化水素2gを1時間かけ
て滴下し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了
後、48%水酸化ナトリウム0.07モルを加えて中和、分子
量72,000の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−7
0.1モルとアクリル酸1モル (モル比=10/100) 、水
7.5モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノール4gの
3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下する。
次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30分かけ
て滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟成後95
℃に昇温して、35%過酸化水素12gを1時間かけて滴下
し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了後、48
%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分子量11,0
00の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で75℃まで昇温した。A−8
0.05 モルとアクリル酸1モル (モル比=5/100)、水
7.5モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモニウム
水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノール3gの
3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下する。
次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30分かけ
て滴下し、1時間同温度 (75℃) で熟成する。熟成後95
℃に昇温して、35%過酸化水素10gを1時間かけて滴下
し、2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了後、48
%水酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分子量31,0
00の共重合体を得た。
窒素置換し、窒素雰囲気中で95℃まで昇温した。A−
9 0.005モルとアクリル酸1モル (モル比=0.5/100)、
75℃温水15モルを混合溶解したものと20%過硫酸アンモ
ニウム水溶液0.01モル、及び2−メルカプトエタノール
3gの3者をそれぞれ同時に反応系に2時間かけて滴下
する。次に20%過硫酸アンモニウム水溶液0.03モルを30
分かけて滴下し、1時間同温度 (95℃) で熟成する。熟
成後95℃で35%過酸化水素9gを1時間かけて滴下し、
2時間同温度 (95℃) で熟成する。熟成終了後、48%水
酸化ナトリウム 0.7モルを加えて中和、分子量25,000の
共重合体を得た。
用した比較混和剤の内容と記号を以下に示す。 混和剤の記号NS:ナフタレン系混和剤 (マイテイ150
; 花王(株)製) 混和剤の記号MS:メラミン系混和剤 (マイテイ150V-
2;花王(株)製) 。
リート配合により、材料と混和剤を傾胴ミキサーで 25r
pm×3分間混練りして調整した。流動性 (スランプ値)
を測定後、さらに4rpm で60分間回転させ、90分までの
スランプ値(cm)を測定した。また、初期スランプ値が20
±1cmになるように本発明及び比較混和剤の添加量で調
整した。スランプ値はJIS-A1101 法により測定した。測
定結果を表2に示す。
流動性に優れ、スランプの低下が少ない。本発明による
コンクリート混和剤をセメント組成物に添加すれば、長
時間にわたりスランプの変化が少ないことから、コンク
リートの品質管理が容易となる。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記の一般式(A) で表される単量体(a)
と下記の一般式(B)及び(C) で表される化合物の中から
選ばれる1種以上の単量体(b) とを重合して得られる共
重合体を必須成分とするコンクリート混和剤。 【化1】 (式中、R1, R2:水素、メチル基 m1 :0〜2の整数 AO :炭素数2〜3のオキシアルキレン基 n : 110〜300 の整数 X :水素または炭素数1〜3のアルキル基 を表す。) 【化2】 (式中、R3〜R5 :水素、メチル基、(CH2)m2COOM2 R6 :水素、メチル基 M1,M2,Y :水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ア
ンモニウム、アルキルアンモニウムまたは置換アルキル
アンモニウム m2 :0〜2の整数 を表す。) - 【請求項2】 共重合体を構成する単量体(a) 、単量体
(b) の反応単位が、単量体(a) /単量体(b) = 0.1/10
0 〜 100/100(モル比) である請求項1記載のコンクリ
ート混和剤。 - 【請求項3】 共重合体を構成する単量体(a) 、単量体
(b) の反応単位が、単量体(a) /単量体(b) = 0.1/10
0 〜10/100(モル比) である請求項2記載のコンクリー
ト混和剤。 - 【請求項4】 共重合体を構成する単量体(a) 、単量体
(b) の反応単位が、単量体(a) /単量体(b) =10/100
〜 100/100(モル比) である請求項2記載のコンクリー
ト混和剤。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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