JPH08198653A - ポンプ施工に用いるセメント組成物用のセメント添加剤 - Google Patents
ポンプ施工に用いるセメント組成物用のセメント添加剤Info
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Abstract
材料分離や流動性の低下を抑制し、優れたポンプ圧送性
と流動保持性を有するコンクリートの製造を可能とする
ポンプ施工に用いるセメント組成物用のセメント添加剤
を提供する。 【構成】 ブチルカルビトール誘導体およびポリエチレ
ングリコール、又はブチルカルビトール誘導体、ポリエ
チレングリコールおよび多糖類とを含有するポンプ施工
に用いるセメント組成物用のセメント添加剤。
Description
るセメント組成物の施工性を著しく改善することを目的
としたセメント添加剤に関するものである。
ースト、モルタルおよびコンクリート等のセメント組成
物を所定の場所に移動する手法である。最近の大規模コ
ンクリート構造物の施工では、多量のコンクリートを効
率よく搬送するため、搬送能力の大きなポンプや径の大
きな配管を用いたり、配管を幾つにも分岐させ打設面積
を増大させた分岐管工法等の新たなポンプ施工法が開発
されている。また、大都市圏でみられるような高層コン
クリート建築物等の建造には、高強度発現性や自己充填
性等の特殊な性能を有する高強度高流動コンクリート等
が使用されている。
および特殊な性能を有するコンクリートは、ポンプ圧送
した場合に、そのコンクリートの配合、環境、施工条件
等によっては、材料分離の発生や流動性が低下する等に
より、施工および品質管理上問題となっている。
ート中の粉体量や細骨材量を増加したり、練混ぜ水量を
低減したり、増粘剤を添加する方法が提案されている
が、これらの手法は、コンクリートの粘稠性の増大や、
ポンプの圧送圧力の上昇を招いたり、粉体量の増大によ
る硬化体の耐久性の低下を招く等、施工上または品質管
理上支障となる場合もあり、現状では十分な改善方法と
はなっていない。
は、ポリカルボン酸系分散剤とポリエチレングリコール
を必須成分とするポンプ圧送助剤が提案されてはいる
が、この助剤は、コンクリートの粘稠性の増大を招いた
り、ポンプ圧送後の流動性の低下を十分に防止すること
ができない。
プ圧送した場合に、粘稠性の増大を招かず、優れた流動
保持性および良好なポンプ圧送性を有し、円滑なコンク
リート施工を可能とするポンプ施工に用いるセメント組
成物用のセメント添加剤の開発が強く要望されていた。
本発明者らは、上記の如き従来技術における様々な問題
点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、優れたポン
プ圧送性および流動保持性を有するポンプ施工に用いる
セメント組成物の製造を可能とするセメント添加剤を提
供することに成功した。
ル誘導体およびポリエチレングリコール、またはブチル
カルビトール誘導体、ポリエチレングリコールおよび多
糖類とを含有することを特徴とするポンプ施工に用いる
セメント組成物用のセメント添加剤を提供するものであ
る。
誘導体は、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールに
プロピレンオキサイドを1〜2モル付加したものから選
ばれた1種または2種以上を含有するものである。
ールは、重量平均分子量が4,000〜150,000
のものが好ましい。本発明における前記の多糖類は、カ
ードラン、糖アルコール、キサンタンガムから選ばれた
1種または2種以上を含有するものである。
ト分散剤と併用することが望ましい。セメント分散剤と
しては、一般的に市販されているものであればよく、例
示すれば、ポリカルボン酸、アミノスルホン酸、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸
ホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸、オキシカルボ
ン酸またはそれら金属塩等を主成分とするものが挙げら
れ、また、前記の金属塩としては、アルカリ金属塩また
はアルカリ土類金属塩を例示できる。なお、本発明のセ
メント添加剤の使用態様としては、原則として、ブチル
カルビトール誘導体、ポリエチレングリコール、多糖
類、セメント分散剤の各成分を前記の各組み合わせによ
り一剤として使用することが一般的ではあるが、これら
を別々に2剤以上に分けて使用することもできる。
応用例として、他の添加剤を所望により配合させること
もできる。他の添加剤の例としては、空気量調整剤、乾
燥収縮低減剤、早強剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、消泡
剤、防錆剤、急結剤、増粘剤を例示することができる。
用量は、使用するセメント組成物に応じて適宜定めら
れ、基本的にはセメント組成物に対して施工に必要な流
動保持性および良好なポンプ圧送性を付与するに十分な
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0.1〜5.0重量%を添加するの
が適量ではあるが、この範囲に限られるものではない。
加剤をモルタ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。
料 1−1)モルタル 表1に示した配合のモルタルを用いて評価試験を行っ
た。このモルタルは、練混ぜ量が30リットルとなるよ
うにそれぞれの材料を計量し、公称50リットルのパン
型強制練りミキサを用いて、全材料を投入した後、12
0秒間練混ぜを行い調整した。ただし、表1に示された
モルタルの配合は、単位セメント量が550kg/m3
程度のスランプフローが60±5cmを示すような高流
動コンクリートの配合を基にして、水セメント比、単位
水量、単位セメント量、単位細骨材量、砂セメント比を
定めたものである。なおモルタルの空気量は、1.5±
0.5容積%の範囲内であった。
った。このコンクリートは、練混ぜ量が4m3となるよ
うにそれぞれ材料を計量し、4m3強制2軸練りミキサ
に全材料を投入した後、60秒間練り混ぜを行い調製し
た。なお、練混ぜ直後のコンクリートのスランプ、スラ
ンプフローおよび空気量は、それぞれ25.0cm、5
9.0〜60.0cm、1.5〜1.6%の範囲であっ
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:秩父小野田社製普通ポルトランドセメン
ト(比重=3.16) d)ブチルカルビトール誘導体: ・ブチルカルビトール(以下BCLと略記する)、 ・ブチルカルビトールにプロピレングリコールを1モル
付加したもの(以下BP1と略記する)、 ・ブチルカルビトールにプロピレングリコールを2モル
付加したもの(以下BP2と略記する) f)ポリエチレングリコール: ・ポリエチレングリコール(分子量4000,以下PG
−04と略記する)、 ・ポリエチレングリコール(分子量10000,以下P
G−10と略記する)、 ・ポリエチレングリコール(分子量20000,以下P
G−20と略記する)、 ・ポリエチレングリコール(分子量150000,以下
PG−150と略記する)、 ・ポリエチレングリコール(分子量600000,以下
PG−600と略記する)、
O−30、以下POと略記する)、 ・キサンタンガム(以下XGと略記する)、 h)セメント分散剤 ・ポリカルボン酸塩系[(株)エヌエムビー製、レオビ
ルドSP−8N、以下SP−8Nと略記する]、 ・ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩系
[(株)エヌエムビー製、レオビルドSP−9N、以下
SP−9Nと略記する]、 ・メラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩とリグニス
ルホン酸塩とオキシカルボン酸塩の混合物[(株)エヌ
エムビー製、レオビルドNL−4000とポゾリスN
o.70を重量比で8:1で使用、以下NL−70と略
記する]
カルビトール誘導体、ポリエチレングリコール、多糖類
の種類の配合割合を示す。
的に与えたモルタルのフロー(Fp1)、および同じモ
ルタルを同一時間静置状態で保存したモルタルのフロー
(F0)を測定し、それらより算出されるモルタルフロ
ー比(Fp1/F0)から静的加圧環境がモルタルの流
動性に与える影響を評価した。
ポンプ施工指針(案)」の「加圧ブリージング試験方
法」に定める試験容器にモルタルを入れ、5秒間で50
kgf/cm2となるように加圧し、それを10秒間保
持した後、5秒間で圧力を解除した。この作業を30サ
イクル行った後、モルタルフローを測定した。 b)モルタルフロー:JIS R 5201「セメント
の物理試験方法」に定めるフローコーンを用いた。フロ
ーコーンにモルタルを充填しフローコーンを引き上げた
後、停止したモルタルの広がりを測定した。
量および圧送時間を一定条件とし、ポンプ圧送した後の
モルタルのフロー(Fp2)と圧送時間と同一時間静置
状態で保存したモルタルのフロー(F0) を測定し、
それらより算出されるモルタルフロー比(Fp2/
F0)から、ポンプ圧送環境がモルタルの流動性に与え
る影響を評価した。
15 配管長 :フレキシブルホース(φ2.5cm×5
m) 吐出量 :6.0リットル/分 圧送時間 :10分 環境温度 :20℃ b)モルタルフロー:前記2−1)のb)モルタルフロ
ーと同様に行った。
法 表2に示す配合で調整したコンクリートをコンクリート
ポンプを用いて吐出量および圧送時間を一定条件とし、
ポンプ圧送後のコンクリートのスランプフローおよび圧
送時間と同一時間静置状態で保存したコンクリートのス
ランプフローを測定し、ポンプ圧送がコンクリートの流
動性に与える影響を評価した。 a)スランプフロー:土木学会基準「コンクリートのス
ランプフロー試験方法(案)」による。 b)空気連行性:JIS A 1128による。 c)ポンプ圧送条件 使用ポンプ車:形式 PY 110−25 配管長 :水平長50m(5インチ鋼管) 吐出量 :30m3/時 環境温度 :20℃
果を示す。実施例1〜12は本発明のセメント添加剤を
添加したものを示し、対比するために、比較例1〜3は
ブチルカルビトール誘導体およびセメント分散剤を添加
したもの、比較例4〜8はポエチレングリコールおよび
セメント分散剤を添加したもの、比較例9〜11は多糖
類およびセメント分散剤を添加したもの、比較例12〜
15はブチルカルビトール誘導体および多糖類およびセ
メント分散剤を添加したもの、比較例16〜18はセメ
ント分散剤のみを添加したものについて示した。なお、
この場合、セメント分散剤としては、実施例1〜8及び
比較例1〜16については、SP−8N、実施例9、1
1及び比較例17については、SP−9N、実施例1
0、12及び比較例18についてはNL−70がそれぞ
れ用いられた。表4により、本発明のセメント添加剤を
モルタルに使用した場合、次の効果が確認された。
ー比は、比較例1〜18のフロー比よりも大きいことよ
り、静的加圧条件において、本発明のセメント添加剤を
添加したモルタルの流動性の低下は小さい。 b)ポンプ圧送条件における流動性の評価 実施例1〜12のポンプ圧送条件におけるフロー比は、
比較例1〜18のフロー比よりも大きいことより、ポン
プ圧送条件において、本発明のセメント添加剤を添加し
たモルタルの流動性の低下は小さい。 c)ポンプ圧送圧力の評価 実施例1〜12のポンプの圧送圧力は、比較例1〜18
の圧送圧力よりも小さく、本発明のセメント添加剤を添
加したモルタルのポンプ圧送性は、良好である。
施例13および14は本発明のセメント添加剤を添加し
たものを示し、対比するために、比較例19に本発明の
セメント添加剤を使用しないものを示した。なお、この
場合、セメント分散剤としては、いずれについてもSP
−8Nが用いられた。表5より、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、次の効果が確認され
た。 a)流動性 実施例13および14は、ポンプ圧送後のスランプフロ
ーの低下がほどんど認められないが、比較例19では、
スランプフローの大幅な低下が認められた。
使用することにより、従来、ポンプ圧送によって生じて
いたコンクリートの流動性の低下、材料分離等の問題が
解決され、ポンプ圧送性および流動保持性に極めて優れ
た高品質のコンクリートを製造することが可能となる。
Claims (6)
- 【請求項1】 ブチルカルビトール誘導体およびポリエ
チレングリコールを含有することを特徴とするポンプ施
工に用いるセメント組成物用のセメント添加剤。 - 【請求項2】 さらに多糖類を含有することを特徴とす
る請求項1に記載のセメント添加剤。 - 【請求項3】 前記のブチルカルビトール誘導体が、ブ
チルカルビトール、ブチルカルビトールにプロピレンオ
キサイドを1〜2モル付加したものから選ばれた1種あ
るいは2種以上を含有す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】 前記のポリエチレングリコールが、重量
平均分子量4,000〜150,000であることを特
徴とする請求項1、請求項2及び請求項3のいずれかに
記載のセメント添加剤。 - 【請求項5】 前記の多糖類が、カードラン、糖アルコ
ール、キサンタンガムから選ばれた1種あるいは2種以
上を含有することを特徴とする請求項2、請求項3及び
請求項4のいずれかに記載のセメント添加剤。 - 【請求項6】 セメント組成物がセメント分散剤を含む
ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求
項4及び請求項5のいずれかに記載のセメント添加剤。
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