JPH08208297A - セメント組成物硬化用添加剤 - Google Patents

セメント組成物硬化用添加剤

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JPH08208297A
JPH08208297A JP7283128A JP28312895A JPH08208297A JP H08208297 A JPH08208297 A JP H08208297A JP 7283128 A JP7283128 A JP 7283128A JP 28312895 A JP28312895 A JP 28312895A JP H08208297 A JPH08208297 A JP H08208297A
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cement
cement composition
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JP7283128A
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Peter Ellenberger
ペーター・エレンベルガー
Bernhard Leikauf
ベルンハルト・ライカウフ
Qiwei Yang
キウェイ・ヤン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セメント組成物、更に具体的には連続層で支
持体に適用するためのセメント組成物、最も具体的には
噴霧により適用するもの、およびそれに使用するための
添加剤を提供すること。 【解決方法】 所望により、更にポリアルキレンオキサ
イドと反応しない超可塑剤を含んでいてもよい、本質的
に水溶性ポリアルキレンオキサイドおよび超吸収剤から
成る、セメント組成物硬化用添加剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はセメント組成物、更
に具体的には連続層で支持体に適用するためのセメント
組成物、最も具体的には噴霧により適用するセメント組
成物、およびそれに使用するための添加剤に関する。
【0002】
【従来の技術】セメント組成物を連続層で適用すること
はしばしば望まれる。このような適用で最も知られてい
るのは、“ショットクリート(shotcrete)”のようなセ
メント組成物の噴霧であり、多くの個々の層がショット
クリートガンにより適用される。このような適用で頻繁
に起きる問題の一つは、組成物のひび割れおよび収縮と
層間の結合が剥がれることである。この問題の解決は、
現在まで、表面に噴霧し、そこに膜を形成する調合剤で
ある硬化剤を噴霧組成物に適用することである。典型的
な例は、炭化水素、脂肪酸塩およびパラフィンまたはマ
イクロワックスの乳濁液を含む。噴霧セメント組成物の
表面における水の損失のため、噴霧後の非常に短時間−
通常15−20分−以内に行わなければならない。更
に、更なる層を添加できる前に硬化剤を除去しなければ
ならず、そうしなければ噴霧組成物の隣接する層間の充
分な結合が妨げられ得る。種々の相対的に容易に除去で
きる硬化剤が製造され、市販されているが、適用および
再生はまだ時間のかかる仕事を含む。
【0003】
【発明の構成】当分野の問題は、(パラフィン乳濁液の
ような)コンクリート防水剤および(超吸収剤または、好
ましくはポリアルキレンオキサイドのような)水保持剤
から成る内部硬化剤を使用することにより解決し得るこ
とが提案されている。
【0004】この試みの更なる発展として、既知の硬化
剤の欠点は、特定の添加剤を使用することにより、少な
くとも実質的に克服することができることが本発明によ
り分かった。従って、本発明により、所望により更にポ
リアルキレンオキサイドと反応しない超可塑剤を含んで
いてもよい、本質的に水溶性ポリアルキレンオキサイド
および超吸収剤から成る、連続層で適用すべきセメント
組成物に使用する添加剤が提供される。
【0005】本発明で使用する水溶性ポリアルキレンオ
キサイドは、非修飾材料である;従って、下記のような
超吸収剤として使用できる修飾材料とは異なる。それ
は、分子量(粘度平均)100,000−8,000,00
0、好ましくは2,000,000−5,000,000を
有する。ポリアルキレンオキサイドが水溶性であるとの
要件は、高い割合のエチレンオキサイドを含有すべきで
あることを意味する。好ましい材料はポリエチレンオキ
サイドである。本発明で使用される典型的な市販製品
は、ユニオン・カーバイド・ケミカルズ&プラスチック
ス・カンパニー・インコーポレイテッド(Union Carbide
Chemicals&Plastics Company, Inc.)の“ポリオックス
(Polyox)”(商標)の範囲である。本発明の組成物中に、
このようなポリアルキレンオキサイドを1種以上使用す
ることが可能であり、許容される。
【0006】“超吸収剤”は、大量の水(典型的にはそ
れ自身の重量の数百から千倍)を吸収し、保持できる材
料を意味する。このような材料は、おむつ、失禁および
生理用パッドに広範囲に使用され、現在、工業、農業お
よび医薬への適用数の増加が見いだされる。このような
材料は、例えばトンネル建築における抗浸水剤として、
建築産業での使用がまた推薦される。超吸収剤は、例え
ばそれ自身本質的に超吸収剤ではない種々の型の基本的
ポリマー、例えばポリビニルアルコールやポリエチレン
オキサイド型のポリマーの修飾により製造し得る。しか
しながら、好ましい型はポリアクリレートおよび澱粉修
飾ポリアクリレートである。この型の材料は商業的に入
手可能であり、例えば、日本、東京の三洋化成工業およ
びドイツ、フランクフルト/マインのヘキスト・アクチ
エンゲゼルシャフトの“サンウェット(Sanwet)”(商標)
が挙げられる。このような超吸収剤を1種以上使用する
ことは、可能であり許容される。
【0007】本発明の好ましい態様において、添加剤は
更に少なくとも1種の上記ポリアルキレンオキサイドと
反応しない超可塑剤を含む。ポリアルキレンオキサイド
とある種の超可塑剤(特にβ−ナフタレンスルホネート
−ホルムアルデヒト縮合物(BNS))の相互作用は、例
えばスランプ(slump)の急速な減少が望ましい場合のセ
メント組成物における使用が提案されており、最初の混
合物(高スランプ)へのポリアルキレンオキサイドの添加
およびその後のBNSの添加(低スランプが望まれる場
合)により達成される。本発明の使用に好適な多くの超
可塑剤がある。好適な材料は、“コンクリート・アドミ
クスチャーズ・ハンドブック(Concrete Admixtures Han
dbook)”、レームチャンドラン編(ノイエス、1984)
のような標準の教本に記載されており、かかる記載をも
って本明細書の一部とする。典型的な例としては、リグ
ノスルホネートおよびスルホネート化メラニンホルムア
ルデヒド縮合物がある。
【0008】超可塑剤の好ましいクラスは、スチレン−
マレイン酸無水物コポリマー(“SMA”)を基本にした
ものである。このような超可塑剤は特許文献等に報告さ
れている。このようなSMA−基本超可塑剤は、いずれ
も本発明の添加剤中で使用されてよいが、特に好ましい
SMAは以下の型および数のモノマー単位:
【化1】 〔式中、RはC2-6アルキレン基、R1はC1-20アルキル
−、C6-9シクロアルキルまたはフェニル基、x、yお
よびzは0.01−100の数、mは1−100の数お
よびnは10−100の数であるが、ただし i)x対(y+z)の比は1:10−10:1(両端を含
む)、 ii)z:yの比は3:1−100:1および iii)m+n=15−100である。〕および以下の型
および数のモノマー単位:
【0009】
【化2】 〔式中、Mは水素、カチオンまたは疎水性ポリアルキレ
ングリコールまたはポリシロキサンの残基、R1、mお
よびnは上記で定義の意味、x、yおよびzは1−10
0の数であるが、ただし i)x対(y+z)の比は1:10−10:1(両端を含
む)、 ii)z:yの比は5:1−100:1および iii)m+n=15−100である。〕を有するものか
ら成る群から選択される遊離酸または塩形のスチレン−
マレイン酸無水物誘導体コポリマーである。
【0010】これらのSMAコポリマーは、米国特許第
5,158,916号およびフランス出願公開第2671
090号に記載されている。カチオンMは種々の金属か
ら選択され得るが、好ましくはアルカリ金属およびアル
カリ土類金属(特にナトリウム、カリウムおよびカルシ
ウム)およびアルカノールアミンから選択される。
【0011】ポリアルキレンオキサイドおよび超吸収剤
の相対的な比は ポリアルキレンオキサイド 0.01−5重量%(固型分) 超吸収剤 0.01−10重量%(固型分)である。
【0012】SMAポリマーが存在する好ましい例にお
いて、本発明による添加剤中の3種の成分の相対的比は SMA 5−60重量%(固型分) ポリアルキレンオキサイド 0.01−2重量%(固型分) 超吸収剤 0.01−5重量%(固型分) より好ましい組成物範囲は SMA 10−30重量%(固型分) ポリアルキレンオキサイド 0.2−1.0重量%(固型分) 超吸収剤 0.1−0.5重量%(固型分)である。
【0013】これらの成分に加えて、商業的添加剤は水
を含み、水は添加剤の40−99.98重量%、好まし
くは65−90重量%である。
【0014】本添加剤は好適な量の水と共に成分を混和
することにより製造する。操作は簡単であり、既知の機
械によって行い得る。上記の成分に加えて、ポリアルキ
レンオキサイドのための溶媒の使用が有用な場合があ
る。典型的な例は低分子量ポリエチレングリコール(典
型的にMW500周辺)であり、3成分の重量の10%
までの割合で使用する。本発明の目的において、これは
ポリアルキレンオキサイドの一部と見なす。すべての場
合、添加剤の貯蔵安定性は非常に良好である。
【0015】本添加剤は、更にセメント組成物中に通常
見出される他の常套の成分を含有していてもよく、技術
分野における通常の量で使用し、通常の機能を発揮す
る。
【0016】本添加剤は、セメント組成物において、
0.05−5.0%(セメントに基づく液体添加剤重量)の
割合で使用する。本発明の添加剤を含有するセメント組
成物は、向上した特性を示す。例えば、適用層の間の結
合を促進する。組成物を層で適用するすべての使用にあ
てはまるが、汲み上げおよび噴霧前にセメント組成物を
練り混ぜ水(mixing water)と混合する、“加湿(wet)”
工程ショットクリーティングにおいて特に良好である。
添加剤はこの段階で加える。本発明は、従って、水硬性
セメント混合物を製造する工程およびそれを連続層で支
持体上に適用し、上記の添加剤を混合物中に包含させる
ことを含む、支持体上に、セメントコーティングを形成
する方法を提供する。本発明はまた上記の添加剤を含
む、凝固セメント組成物で作られた物品(この語は、そ
れ自体で存在すると支持体上に存在するとを問わず、基
質上の被覆およびスラブを含む)を提供する。この物
は、好ましくはセメント組成物の個々の連続適用層から
成るものである。
【0017】本発明は以下の非限定的実施例を参考にし
て更に記載する。以下の材料を共に混合する: スチレン−マレイン酸無水物コポリマー1 19.80部 ポリ(エチレングリコール)MW5002 1.68部 ポリ(エチレンオキサイド)MW4,000,0003 0.56部 超吸収剤4 0.28部 水 77.68部 1 フランス出願公開第2671090号の実施例15のように製造したコポリ マー 2 ヘキスト販売MPEG 3 ユニオン・カーバイド販売WSR301 4 “サンウェット”(商標)IM5000S
【0018】超吸収剤を最初に水と混合し、次いでSM
Aを加え、均質になるまで混合する。次いでポリエチレ
ンオキサイドおよびグリコールを加え、均質になるまで
混合する。
【0019】上記のように製造した添加剤を、下記のよ
うにモルタルおよびコンクリート混合物中で試験する モルタル混合物: 3/4重量微細砂(DIN標準)、
1/4標準ポートランドセメント コンクリート混合物:79重量%骨材(0−8mm、60
%微細0−4mm、40%4−8mm)、21%標準ポート
ランドセメント。
【0020】用量および結果は以下の表に記載する;試
験番号1−4はモルタルであり、試験番号5−10はコ
ンクリートである。 試験番号 添加剤 W/C比 流れ2(cm) 結合強度3 圧縮強さ4 の用量1 (28日) (28日) 1 05 0.5 16 0.35 2 1.5 0.5 16.8 2.00 3 1.56 0.5 16.0 1.63 4 1.57 0.5 15.3 1.49 5* 1.0 0.58 47.0 1.00 20.4 6 1.5 0.54 47.0 2.07 24.3 7 1.08 0.56 42.0 1.45 24.0 8 1.58 0.54 42.0 1.94 23.8 * SMA可塑剤を本実施例で使用していない 1 セメント上の重量 2 試験法DIN18555により測定 3 単位N/mm2;試験法ZTV−SIB90により測定 4 単位N/mm2;試験法DIN1048により測定、20cm厚さのコンクリー トスラブから切った10cm高×10cm直径コンクリートシリンダーで行う 5 上記スチレン−マレイン酸無水物コポリマーの20%(重量)水性溶液1.5 %を添加 6 本実施例において、添加剤に存在する超吸収剤の比は10%まで減少 7 本実施例において、添加剤に存在する超吸収剤の比は50%まで減少 8 本実施例において、添加剤に存在するSMA含量を25%まで減少
【0021】本発明の組成物がそうでないものより明ら
かに優れていることが観察できる。結合強度における増
加が特に重要である。加えて、コンクートの表面が非常
に均質に見え、ひび割れの形成される傾向が減った。
フロントページの続き (72)発明者 キウェイ・ヤン スイス8048チューリッヒ、バーデナーシュ トラーセ831番

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性ポリアルキレンオキサイドおよび
    超吸収剤を含有することを特徴とする、セメント組成物
    硬化用添加剤。
  2. 【請求項2】 更にポリアルキレンオキサイドと相互作
    用しない超可塑剤を含有する、請求項1記載の添加剤。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の添加剤を含有する水硬性
    セメント混合物を調製し、それを連続層で支持体上に適
    用することを特徴とする、支持体上にセメント被覆を形
    成する方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の添加剤を含有するセメン
    ト組成物で作られた物。
JP7283128A 1994-11-01 1995-10-31 セメント組成物硬化用添加剤 Pending JPH08208297A (ja)

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