JPH09165246A - セメント促進剤 - Google Patents
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- C07C309/03—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
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Abstract
ットクリートのための促進剤を提供すること。 【解決手段】 式 【化1】Al(OH)x(R)y 〔式中、Rは硫酸根以外の塩基性アニオンおよびx+y
=3〕を有するセメント固化および硬化促進剤。
Description
および更に具体的にはショットクリートのための促進剤
に関する。
ットクリート、基体上に噴霧するコンクリートは非常に
早く硬化しなければならない;典型的には初期固化時間
3分以内であるべきである。伝統的に、これはアルミン
酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびカリウムおよび
あるクロライドのような強い促進剤の使用により成され
ている。これらのような従来のショットクリート促進剤
は十分なレベルの性能を有しているが、本来、苛性であ
ることの問題に悩まされている。これはショットクリー
トでの作業を不快なものにし、特にトンネルのような閉
鎖領域では、そのままでは眼、皮膚および肺刺激が起き
ることがあり、それ自体多くの状況で不快である防護服
を着る必要性がある。
試みが成されている。無定形水酸化アルミニウムおよび
/または水酸化硫酸アルミニウムの使用が最近の開発の
一つであり、良好な結果を提供する。
=3〕を有するセメント固化および硬化促進剤が提供さ
れる。
質は重要ではない。更に、1タイプ以上のアニオンRを
有する塩を有する可能性がある。アニオンは好ましくは
式RHn(ここで、nはRの全ての原子価を満たすことが
できる数)の酸(硫酸以外)のものであり得る酸由来のも
のである。例えば、H3BO3のような弱い無機酸および
“カルボン酸”(水溶性二酸化炭素ガス)であり得、後者
が特に好ましい。塩素イオンが腐食の原因となる傾向の
ため、塩酸を使用できない環境がある(例えば鋼強化棒
を使用した場合)が、塩酸および硝酸(後者が特に好まし
い)のような強い無機酸でもあり得る。しかしながら、
当業者がどの環境で腐食が起き、このような酸を避ける
べきか容易に認識するであろう。
明の目的のために好ましい有機酸は、その中に存在する
少なくとも一つのカルボキシル基および/または少なく
とも一つのスルホン酸基に由来する酸性を有するもので
ある。好ましい有機アニオンRはメタンスルホン酸、酢
酸、プロピオン酸および安息香酸由来のものを含むが、
例えば、乳酸、p−トルエンスルホン酸、ギ酸およびシ
ュウ酸(所望により置換)のような広範囲の他の有機酸を
使用し得る。
度依存するが、一般的にxの値は常に少なくとも0.
5、好ましくは少なくとも1.5であり、最も好ましく
は少なくとも2.5である。一般的に、yの値は少なく
とも0.01および好ましくは少なくとも0.02であ
る。最も好ましくはyは0.1から0.5の間にある。実
際に得られる典型的な例は、酢酸で0.27、メタンス
ルホン酸で0.21、プロピオン酸で0.55および安息
香酸で0.45である。
より調製し得、当業者は全ての場合、好適な材料および
方法を容易に選択できるであろう。例えば、反応容器中
の水に、アルミン酸ナトリウムの溶液および所望のR基
を含む酸の溶液を同時に添加する。これは好ましくは室
温で行い、調製中、アルミン酸アルカリおよび酸の供給
速度を調節することにより、pHを一定レベル(好まし
くは約6−10、更に好ましくは約6−8)に保つ。あ
る場合、使用し得る他の方法は、アルミニウム塩への塩
基の添加、例えば硝酸アルミニウムへの水酸化ナトリウ
ムの添加である。他の調製法がまた可能である(例え
ば、酸の一つまたはアルミン酸の溶液を、他の反応容器
中の溶液に添加する)が、それにより調製された材料
は、しばしば低いレベルの性能を有する。1つのタイプ
以上のRが所望である場合、多くの酸を混合または別々
にして使用する。いくつかの酸ではその性質から、実用
的な困難さのために他のあるものと組み合わせて容易に
使用できないことがあるが、当業者はこれに容易に気付
き、このような組み合わせを避けるであろう。沈殿塩を
分離し、アルカリ金属塩なしまで洗浄する。反応中に所
望の化合物が沈殿しない場合、化合物を超濾過、逆浸
透、膜濾過またはアルカリ金属塩を除去するためのいく
つかのこのような技術を使用して回収し得る。本発明の
促進剤は、粉末にまで乾燥し得、または水性懸濁液また
は溶液の形で使用し得る。
トの固体重量の0.1−10%、好ましくは0.5−2.
5%の割合で含まれ得る。それらは水中に移動させ得、
噴霧ノズルの所でセメント性組成物に添加する。本発明
は湿式または乾式噴霧法に使用し得る。このような塩1
つ以上を本発明の実施において使用可能である。
にショットクリートおよび噴霧モルタルに有用である。
本発明で使用のショットクリートおよび噴霧し得るモル
タルは、当分野で既に知られているこのような材料であ
り得、当分野で公知の割合でこのような材料中に見られ
る全ての通常の添加剤を含み得る。全ての場合、本発明
の促進剤は基体上で急速に硬化し、その強度発展が水酸
化アルミニウムを使用して達成できるより予想以上に高
い固体層を与える。更に、この材料の非苛性性質が、不
快さが非常に少ない作業環境をもたらす。従って、本発
明は上記で定義のセメント固化および硬化促進剤を促進
量含む、噴霧し得るセメント性混合物を提供する。本発
明は更に、噴霧し得るセメント性組成物を調製し、基体
上にノズルから噴霧することを含み、上記で定義のセメ
ント固化および硬化促進剤をセメント性組成物にノズル
の所で添加する、基体上にセメント性コーティングを提
供する方法を提供する。
説明する。
に、プロピオン酸の14%(重量)水性溶液696mlおよ
びアルミン酸ナトリウムの10%(重量)水性溶液100
0mlを撹拌しながら添加する。pHを、添加速度の調節
により6.5−7.5に維持し、pHはpH電極で追跡
し、温度は30℃に維持する。溶液の添加が終了した場
合、反応混合物を更に1時間撹拌し、一晩放置する。沈
殿を真空下で濾過し、洗浄してアルカリ金属塩を無く
し、真空下オーブンで乾燥させ、無定形粉末を得、それ
は分析により式
代わりに以下の酸をそれぞれの場合に使用して繰り返
す;ギ酸、酢酸、硝酸、4−トルエンスルホン酸、メタ
ンスルホン酸、乳酸およびシュウ酸。
殿が得られる。乳酸およびシュウ酸の場合、塩が水溶性
であり、洗浄を逆浸透により行う。
ルタル組成物中で試験する。モルタル組成物は、ポート
ランドセメント450gおよび1350CEN(欧州標
準)砂から成る。使用した水/セメント比は0.5であ
り、作業性を商品超可塑剤(“Rheobuild”(商標)30
20、MBT販売)を使用して調節する。アルミニウム
塩を添加し、混合して、モルタルの圧縮強度をDIN
EN196/1試験法を使用して混合6時間後に試験
し、結果を以下の表に示す。6時間の強度発展はショッ
トクリートで特に重要なパラメーターであり、モルタル
におけるその性能はショットクリートのその行動と非常
に相互関係がある。比較のために、同様の条件下で、既
知の水酸化アルミニウム促進剤を適用し、試験する。
促進剤は水酸化アルミニウムと同様の非アルカリ特性を
有する。
Claims (4)
- 【請求項1】 式 【化1】Al(OH)x(R)y 〔式中、Rは硫酸根以外の塩基性アニオンおよびx+y
=3〕を有するセメント固化および硬化促進剤。 - 【請求項2】 Rが酸RHn(ここで、nはRの全ての原
子価を完全に満たすのに十分大きい)由来のものであ
る、請求項1記載のセメント固化および硬化促進剤。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のセメント固化お
よび硬化促進剤を促進量含む、噴霧し得るセメント性混
合物。 - 【請求項4】 噴霧し得るセメント性組成物を調製し、
基体上にノズルから噴霧することを含み、請求項1また
は2記載のセメント固化および硬化促進剤をセメント性
組成物にノズルの所で添加する、基体上にセメント性コ
ーティングを提供する方法。
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