JPH08183643A - セメント混和剤およびその製造方法 - Google Patents
セメント混和剤およびその製造方法Info
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- JPH08183643A JPH08183643A JP32543194A JP32543194A JPH08183643A JP H08183643 A JPH08183643 A JP H08183643A JP 32543194 A JP32543194 A JP 32543194A JP 32543194 A JP32543194 A JP 32543194A JP H08183643 A JPH08183643 A JP H08183643A
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- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 メラミン、ホルムアルデヒド、スルホン
基を生成する化合物及び一般式１で示される化合物を主
成分として反応させてなるセメント混和剤。 一般式１ Ｒ１ は、 炭素数１〜５のアルキル基 ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数 ｍ＋ｎは、自然数 【効果】 モルタル、コンクリートなどのセメント
組成物に対して著しい硬化遅延を引き起こすことなく、
少量の添加量で高い流動性とスランプ保持性を有する。
更に、材料分離抵抗性にも優れるため、土木や建築関係
の工事等において、著しく作業性の改善を図る事が出来
る。
基を生成する化合物及び一般式１で示される化合物を主
成分として反応させてなるセメント混和剤。 一般式１ Ｒ１ は、 炭素数１〜５のアルキル基 ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数 ｍ＋ｎは、自然数 【効果】 モルタル、コンクリートなどのセメント
組成物に対して著しい硬化遅延を引き起こすことなく、
少量の添加量で高い流動性とスランプ保持性を有する。
更に、材料分離抵抗性にも優れるため、土木や建築関係
の工事等において、著しく作業性の改善を図る事が出来
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントまたはセメン
ト配合物の混和剤に関するものであり、詳しくはセメン
ト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物に配合
した場合、そのワーカビリティーを改良するセメント用
混和剤に関する。
ト配合物の混和剤に関するものであり、詳しくはセメン
ト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物に配合
した場合、そのワーカビリティーを改良するセメント用
混和剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメントに添加される有機化合
物、特に減水剤として、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物の塩、リグニンスルホン酸塩などが使用され
ている。これらの化合物をセメント、水、骨材からなる
混練物に添加すると、混練時の水量が減少し、水セメン
ト比を小さくしても充分なワーカビリティーが得られる
ため、セメント、コンクリートの強度増強に役立ってい
る。
物、特に減水剤として、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物の塩、リグニンスルホン酸塩などが使用され
ている。これらの化合物をセメント、水、骨材からなる
混練物に添加すると、混練時の水量が減少し、水セメン
ト比を小さくしても充分なワーカビリティーが得られる
ため、セメント、コンクリートの強度増強に役立ってい
る。
【０００３】更に近年、より優れた性能のセメント減水
剤が追求され、より少量の添加量で、大きな流動性の得
られるポリカルボン酸系化合物が上市されている。
剤が追求され、より少量の添加量で、大きな流動性の得
られるポリカルボン酸系化合物が上市されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリカ
ルボン酸系化合物はセメントモルタルやコンクリートの
初期強度の発現が悪く、更にスランプの大きい、すなわ
ち、柔らかいモルタル或いはコンクリートを使用する場
合には材料分離を防ぐことが困難であった。そこで、ス
ランプが大きい場合にも材料の分離が少なく、初期強度
の高いセメント減水剤が求められていた。
ルボン酸系化合物はセメントモルタルやコンクリートの
初期強度の発現が悪く、更にスランプの大きい、すなわ
ち、柔らかいモルタル或いはコンクリートを使用する場
合には材料分離を防ぐことが困難であった。そこで、ス
ランプが大きい場合にも材料の分離が少なく、初期強度
の高いセメント減水剤が求められていた。
【０００５】
【課題解決のための手段】本発明者らは、以上の問題点
を解決すべく鋭意研究した結果、ある特定分子構造をも
つ化合物が著しい硬化遅延を起こすことなく優れた分散
効果とスランプ保持効果を示し、更に顕著な材料分離抵
抗性を有することを見いだし、本発明をなすに至った。
を解決すべく鋭意研究した結果、ある特定分子構造をも
つ化合物が著しい硬化遅延を起こすことなく優れた分散
効果とスランプ保持効果を示し、更に顕著な材料分離抵
抗性を有することを見いだし、本発明をなすに至った。
【０００６】すなわち本発明はメラミン、ホルムアルデ
ヒド、スルホン基を生成する化合物及び一般式１で示さ
れる化合物を主成分として反応させてなるセメント混和
剤である。 一般式１ Ｒ１ は、 炭素数１〜５のアルキル基 ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数 ｍ＋ｎは、自然数
ヒド、スルホン基を生成する化合物及び一般式１で示さ
れる化合物を主成分として反応させてなるセメント混和
剤である。 一般式１ Ｒ１ は、 炭素数１〜５のアルキル基 ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数 ｍ＋ｎは、自然数
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おけるスルホン基を生成する化合物は、重亜硫酸ソー
ダ、亜硫酸ソーダ、硫酸、発煙硫酸、三酸化硫黄、クロ
ロスルホン酸などがあげられる。
おけるスルホン基を生成する化合物は、重亜硫酸ソー
ダ、亜硫酸ソーダ、硫酸、発煙硫酸、三酸化硫黄、クロ
ロスルホン酸などがあげられる。
【０００８】本発明における上記一般式１で示される化
合物は市販のものが好適に使用できるが、炭素数１〜５
の単官能アルコールを開始剤として、これに塩基性触媒
の存在下、エチレンオキサイド及び／又はプロピレンオ
キサイドを付加させる通常の方法で製造できる。
合物は市販のものが好適に使用できるが、炭素数１〜５
の単官能アルコールを開始剤として、これに塩基性触媒
の存在下、エチレンオキサイド及び／又はプロピレンオ
キサイドを付加させる通常の方法で製造できる。
【０００９】上記炭素数１〜５の単官能アルコールとし
てはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、イソブチルアル
コール、ｔ−ブチルアルコール、２−メチル−１−ブタ
ノール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコー
ル、ｔ−アミルアルコールなどがあげられる。
てはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、イソブチルアル
コール、ｔ−ブチルアルコール、２−メチル−１−ブタ
ノール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコー
ル、ｔ−アミルアルコールなどがあげられる。
【００１０】本発明における上記一般式１で示される化
合物のｍ＋ｎの値は重要であり３〜８０が好ましく、更
に好ましくは５〜５０である。ｍ＋ｎが３より小さい場
合には、材料分離が起こり易くブリージング率が高くな
る傾向にある。また、８０を越えると材料分離が起こり
難く、ブリージング率も改良されるものの、スランプ値
が低くなり、コンクリートの流動性が得られない傾向が
あり好ましくない。
合物のｍ＋ｎの値は重要であり３〜８０が好ましく、更
に好ましくは５〜５０である。ｍ＋ｎが３より小さい場
合には、材料分離が起こり易くブリージング率が高くな
る傾向にある。また、８０を越えると材料分離が起こり
難く、ブリージング率も改良されるものの、スランプ値
が低くなり、コンクリートの流動性が得られない傾向が
あり好ましくない。
【００１１】本発明における混和剤を構成する分子の組
成は重要でメラミン、ホルムアルデヒド、スルホン基を
生成する化合物の内ＳＯ3 分及び一般式１で示される化
合物のモル比率が１／１．５〜４．０／０．５〜２．０
／０．０５〜０．５であることが好ましく、特に好まし
くは、１／２．０〜３．５／０．８〜１．５／０．１〜
０．３である。
成は重要でメラミン、ホルムアルデヒド、スルホン基を
生成する化合物の内ＳＯ3 分及び一般式１で示される化
合物のモル比率が１／１．５〜４．０／０．５〜２．０
／０．０５〜０．５であることが好ましく、特に好まし
くは、１／２．０〜３．５／０．８〜１．５／０．１〜
０．３である。
【００１２】本発明の混和剤は、メラミン、ホルムアル
デヒド、スルホン基を生成する化合物を塩基性下で反応
させた後、その生成物と一般式１で示される化合物を酸
性下で反応させる方法により得られる。
デヒド、スルホン基を生成する化合物を塩基性下で反応
させた後、その生成物と一般式１で示される化合物を酸
性下で反応させる方法により得られる。
【００１３】次に、本発明における混和剤の具体的な製
造方法を以下に示すが、これに限定するものではない。
造方法を以下に示すが、これに限定するものではない。
【００１４】例えば、メラミン、ホルムアルデヒド、
水及びスルホン基を生成する化合物を、撹拌機、温度
計、還流管のついた４つ口フラスコに仕込み、６０〜８
０℃に昇温した後、塩基性下で、０．５〜２時間反応さ
せる。次に、一般式１で示される化合物を仕込み、酸性
下、４０〜７０℃で３〜５時間反応させ、溶液の粘度が
所定の値に到達したら、中和して反応を停止させる。反
応を停止させる所定の粘度は、溶液の不揮発分によって
異なるが、例えば不揮発分が３０％のとき、Ｂ型粘度計
での測定値が５〜３００ｃｐ／２５℃、好ましくは、１
０〜１００ｃｐ／２５℃程度とする。また、一般式１で
示される化合物の仕込み時期は、メラミン、ホルムアル
デヒド、水及びスルホン基を生成する化合物の仕込みと
同時、または、系内の液性を酸性に変更する直前、直後
なら、いずれでもかまわない。
水及びスルホン基を生成する化合物を、撹拌機、温度
計、還流管のついた４つ口フラスコに仕込み、６０〜８
０℃に昇温した後、塩基性下で、０．５〜２時間反応さ
せる。次に、一般式１で示される化合物を仕込み、酸性
下、４０〜７０℃で３〜５時間反応させ、溶液の粘度が
所定の値に到達したら、中和して反応を停止させる。反
応を停止させる所定の粘度は、溶液の不揮発分によって
異なるが、例えば不揮発分が３０％のとき、Ｂ型粘度計
での測定値が５〜３００ｃｐ／２５℃、好ましくは、１
０〜１００ｃｐ／２５℃程度とする。また、一般式１で
示される化合物の仕込み時期は、メラミン、ホルムアル
デヒド、水及びスルホン基を生成する化合物の仕込みと
同時、または、系内の液性を酸性に変更する直前、直後
なら、いずれでもかまわない。
【００１５】メラミン、ホルムアルデヒド及び水を、
撹拌機、温度計、還流管のついた４つ口フラスコに仕込
み、塩基性下、６０〜８０℃で０．５〜２時間反応させ
る。次に、スルホン基を生成する化合物を添加した後、
７０〜９０℃で０．５〜３時間反応させる。更に、一般
式１で示される化合物を仕込み、酸性下、４０〜７０℃
で０．５〜２時間反応させ、溶液の粘度が所定の値に到
達したら、中和して反応を停止させる。反応を停止させ
る所定の粘度はと同様である。また、一般式１で示さ
れる化合物の仕込み時期は、メラミン、ホルムアルデヒ
ドの仕込みと同時、または、スルホン基を生成する化合
物の仕込みと同時、または、系内の液性を酸性に変更す
る直前、直後なら、いずれでもかまわない。
撹拌機、温度計、還流管のついた４つ口フラスコに仕込
み、塩基性下、６０〜８０℃で０．５〜２時間反応させ
る。次に、スルホン基を生成する化合物を添加した後、
７０〜９０℃で０．５〜３時間反応させる。更に、一般
式１で示される化合物を仕込み、酸性下、４０〜７０℃
で０．５〜２時間反応させ、溶液の粘度が所定の値に到
達したら、中和して反応を停止させる。反応を停止させ
る所定の粘度はと同様である。また、一般式１で示さ
れる化合物の仕込み時期は、メラミン、ホルムアルデヒ
ドの仕込みと同時、または、スルホン基を生成する化合
物の仕込みと同時、または、系内の液性を酸性に変更す
る直前、直後なら、いずれでもかまわない。
【００１６】本発明の混和剤は、その他公知のセメント
混和剤、例えば空気連行剤、消泡剤、凝結促進剤、凝結
遅延剤，防錆剤、防腐剤、防水剤、強度促進剤の併用も
可能である。また、その使用方法は、セメント配合物の
調整時に練り混ぜ水と一緒に添加する方法、練り混ぜ後
のセメント配合物に後添加する方法等、何れでも良い。
本発明に係る混和剤は、セメントに対し、固形分換算
で、通常０．０１〜２．０重量％、好ましくは、０．０
５〜１．５重量％の割合で使用される。使用量が少なす
ぎると、分散流動性が低下し、また、スランプロス防止
効果も低下する傾向を示す。逆に使用量が多すぎると、
凝結遅延が大きくなって硬化不良を引き起こす傾向を示
し、また材料分離を引き起こして均質な硬化体を得難く
なる傾向を示す。
混和剤、例えば空気連行剤、消泡剤、凝結促進剤、凝結
遅延剤，防錆剤、防腐剤、防水剤、強度促進剤の併用も
可能である。また、その使用方法は、セメント配合物の
調整時に練り混ぜ水と一緒に添加する方法、練り混ぜ後
のセメント配合物に後添加する方法等、何れでも良い。
本発明に係る混和剤は、セメントに対し、固形分換算
で、通常０．０１〜２．０重量％、好ましくは、０．０
５〜１．５重量％の割合で使用される。使用量が少なす
ぎると、分散流動性が低下し、また、スランプロス防止
効果も低下する傾向を示す。逆に使用量が多すぎると、
凝結遅延が大きくなって硬化不良を引き起こす傾向を示
し、また材料分離を引き起こして均質な硬化体を得難く
なる傾向を示す。
【００１７】本発明に係る混和剤は、各種ポルトランド
セメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シ
リカセメント、各種混合セメント等を用いて調製される
コンクリートやモルタルに適用することができる。
セメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シ
リカセメント、各種混合セメント等を用いて調製される
コンクリートやモルタルに適用することができる。
【００１８】本発明の混和剤が優れたスランプロス抑制
効果と材料分離抵抗性を示す理由は明かではないが次の
ように推測される。
効果と材料分離抵抗性を示す理由は明かではないが次の
ように推測される。
【００１９】すなわち、本発明の混和剤は従来のセメン
ト減水剤と同様にセメント粒子の分散性を高めると同時
に、セメント粒子に吸着した該共重合体から伸びるポリ
オキシアルキレン基の立体障害により、セメント粒子の
分散性を長時間保持すると思われる。また、ポリオキシ
アルキレン基は、コンクリート中の水を保持し水和層を
形成するため、ブリージング抑制効果及び材料分離抵抗
性を有すると考えられる。
ト減水剤と同様にセメント粒子の分散性を高めると同時
に、セメント粒子に吸着した該共重合体から伸びるポリ
オキシアルキレン基の立体障害により、セメント粒子の
分散性を長時間保持すると思われる。また、ポリオキシ
アルキレン基は、コンクリート中の水を保持し水和層を
形成するため、ブリージング抑制効果及び材料分離抵抗
性を有すると考えられる。
【００２０】
【実施例】以下に、本発明の混和剤について実施例をも
って詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
って詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
【００２１】製造例１ メラミン１６８．１重量部、４３％ホルマリン２７９．
２重量部、水１２１２重量部、及び１００％重亜硫酸ソ
ーダ粉末１１１．１重量部を撹拌機、温度計、還流管の
ついた４つ口フラスコに仕込む。７５℃まで昇温した
後、２５％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを１１．０と
し、７５℃で１．５時間反応させる。５０℃まで冷却し
た後、表１の組成から成る一般式１で示される化合物Ａ
１８８．４重量部を仕込む。４０％硫酸でｐＨを６．０
にし、５０℃で約４時間反応させ、反応溶液の粘度が約
１００ｃｐ／２５℃になったら、２５％水酸化ナトリウ
ム水溶液で中和して反応を停止させる。得られた生成物
を重合物１とする。
２重量部、水１２１２重量部、及び１００％重亜硫酸ソ
ーダ粉末１１１．１重量部を撹拌機、温度計、還流管の
ついた４つ口フラスコに仕込む。７５℃まで昇温した
後、２５％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを１１．０と
し、７５℃で１．５時間反応させる。５０℃まで冷却し
た後、表１の組成から成る一般式１で示される化合物Ａ
１８８．４重量部を仕込む。４０％硫酸でｐＨを６．０
にし、５０℃で約４時間反応させ、反応溶液の粘度が約
１００ｃｐ／２５℃になったら、２５％水酸化ナトリウ
ム水溶液で中和して反応を停止させる。得られた生成物
を重合物１とする。
【００２２】製造例２〜８ 一般式１で示される化合物として、表１に示す組成の化
合物Ｂ〜Ｅを用い、表２に示すモル比に変えた以外は製
造例１と同様にして、重合物２〜８を得た。
合物Ｂ〜Ｅを用い、表２に示すモル比に変えた以外は製
造例１と同様にして、重合物２〜８を得た。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】実施例１ 表３に示す配合に基づき、５０リットルの強制練りミキ
サーを用い、４０リットルのコンクリート材料とセメン
ト混和剤として製造例１により得られた重合物１を投入
し、９０秒間練り混ぜを行い、スランプ１８ｃｍ、空気
量４〜５％（目標の空気量にする為、山宗化学株式会社
製空気連行剤ヴィンソルを使用）の流動化コンクリート
を調整した。練り上がり後、３０分毎に９０分後までス
ランプの経時変化を測定した。この際、セメントとして
普通ポルトランドセメント（３銘柄等量混合物、比重
３．１６；三菱マテリアル株式会社、秩父小野田セメン
ト株式会社、株式会社徳山製）、水として水道水、細骨
材として広島県大内町産風化カコウ岩系山砂（比重２．
５７ 吸水率１．６２）、粗骨材として下関市産硬質砂
岩砕石（比重２．７０５）を用いた。
サーを用い、４０リットルのコンクリート材料とセメン
ト混和剤として製造例１により得られた重合物１を投入
し、９０秒間練り混ぜを行い、スランプ１８ｃｍ、空気
量４〜５％（目標の空気量にする為、山宗化学株式会社
製空気連行剤ヴィンソルを使用）の流動化コンクリート
を調整した。練り上がり後、３０分毎に９０分後までス
ランプの経時変化を測定した。この際、セメントとして
普通ポルトランドセメント（３銘柄等量混合物、比重
３．１６；三菱マテリアル株式会社、秩父小野田セメン
ト株式会社、株式会社徳山製）、水として水道水、細骨
材として広島県大内町産風化カコウ岩系山砂（比重２．
５７ 吸水率１．６２）、粗骨材として下関市産硬質砂
岩砕石（比重２．７０５）を用いた。
【００２６】尚、スランプ、空気量、ブリージング率、
凝結時間及び圧縮強度の測定方法、並びに圧縮強度用供
試体の作製方法はすべて日本工業規格（ＪＩＳ−Ａ６２
０４）に準拠して行った。結果を表４、５に示す。
凝結時間及び圧縮強度の測定方法、並びに圧縮強度用供
試体の作製方法はすべて日本工業規格（ＪＩＳ−Ａ６２
０４）に準拠して行った。結果を表４、５に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】実施例２〜７ 表４に示すセメント混和剤を用いた以外は実施例１と同
様にして、コンクリートを調製し、実施例１と同様に評
価した。結果を表４、５に示す。いずれも良好な結果が
得られた。
様にして、コンクリートを調製し、実施例１と同様に評
価した。結果を表４、５に示す。いずれも良好な結果が
得られた。
【００２９】比較例１〜３ 表４に示すセメント混和剤を用いた以外は実施例１と同
様にして、コンクリートを調製し、実施例１と同様に評
価した。結果を表４、５に示す。比較例１、２ではスラ
ンプ保持性がなく、材料分離を引き起こした。比較例３
ではスランプ保持はできるものの材料分離および凝結遅
延を引き起こした。
様にして、コンクリートを調製し、実施例１と同様に評
価した。結果を表４、５に示す。比較例１、２ではスラ
ンプ保持性がなく、材料分離を引き起こした。比較例３
ではスランプ保持はできるものの材料分離および凝結遅
延を引き起こした。
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、モルタル、コンクリー
トなどのセメント組成物に対して著しい硬化遅延を引き
起こすことなく、少量の添加量で高い流動性とスランプ
保持性を有する。更に、材料分離抵抗性にも優れるた
め、土木や建築関係の工事等において、著しく作業性の
改善を図る事が出来る。
トなどのセメント組成物に対して著しい硬化遅延を引き
起こすことなく、少量の添加量で高い流動性とスランプ
保持性を有する。更に、材料分離抵抗性にも優れるた
め、土木や建築関係の工事等において、著しく作業性の
改善を図る事が出来る。
Claims (6)
- 【請求項１】 メラミン、ホルムアルデヒド、スルホ
ン基を生成する化合物及び一般式１で示される化合物を
主成分として反応させてなるセメント混和剤。 一般式１ Ｒ1 は、 炭素数１〜５のアルキル基 ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数 ｍ＋ｎは、自然数 - 【請求項２】 一般式１で示される化合物のｍ＋ｎが
３〜８０である請求項１記載のセメント混和剤。 - 【請求項３】 メラミン、ホルムアルデヒド、スルホ
ン基を生成する化合物のＳＯ3分及び一般式１で示され
る化合物のモル比率が１／１．５〜４．０／０．５〜
２．０／０．０５〜０．５である請求項１または２記載
のセメント混和剤。 - 【請求項４】 メラミン、ホルムアルデヒド、スルホ
ン基を生成する化合物を塩基性下で反応させた後、その
生成物と一般式１で示される化合物を酸性下で反応させ
る請求項１記載のセメント混和剤の製造方法。 - 【請求項５】 一般式１で示される化合物のｍ＋ｎが
３〜８０である請求項４記載のセメント混和剤の製造方
法。 - 【請求項６】 メラミン、ホルムアルデヒド、スルホ
ン基を生成する化合物のＳＯ3分及び一般式１で示され
る化合物のモル比率が１／１．５〜４．０／０．５〜
２．０／０．０５〜０．５である請求項４または５記載
のセメント混和剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32543194A JPH08183643A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | セメント混和剤およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32543194A JPH08183643A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | セメント混和剤およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08183643A true JPH08183643A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18176788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32543194A Pending JPH08183643A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | セメント混和剤およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08183643A (ja) |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32543194A patent/JPH08183643A/ja active Pending
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