JPH092856A - 高流動コンクリート配合組成物 - Google Patents

高流動コンクリート配合組成物

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JPH092856A
JPH092856A JP7154221A JP15422195A JPH092856A JP H092856 A JPH092856 A JP H092856A JP 7154221 A JP7154221 A JP 7154221A JP 15422195 A JP15422195 A JP 15422195A JP H092856 A JPH092856 A JP H092856A
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JP
Japan
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concrete
fluidity
segregation
admixture
separation
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JP7154221A
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English (en)
Inventor
Jiro Moriya
二郎 森谷
Tsutomu Yamakawa
勉 山川
Shigehiro Nagura
茂広 名倉
Kanji Murofushi
完治 室伏
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/34Flow improvers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混練物の流動性を劣化させることなく、充分
な材料分離低減効果を有し、温度依存性の少ない高流動
コンクリート配合組成物を提供する。 【構成】 Elsinoe属の菌種によって産出する微
生物発酵多糖類を分離低減剤として用いた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート打設の
際、バイブレーターなどによる振動締固めをすることな
く打設が可能な高充填性、流動性を有し、しかも、材料
分離、材料沈降が少なく、耐凍害性に優れており、これ
によって、高品質、高耐久性のコンクリート構造体を構
築できるコンクリート配合組成物及び高流動コンクリー
ト用分離低減剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のコンクリートは、砂利、砂などの
骨材にセメント結合材と水、更に必要に応じて減水剤、
AE剤などの混和剤を添加して攪拌混合することにより
製造される。このような材料組成のコンクリートを複雑
な部位に打設(充填)するときには、コンクリートを隅
々まで行きわたらせるためにバイブレーター、突き棒な
どによる締固めの工程が必要であった。この作業は熟練
を要し、その熟練度や施工方法によってできるコンクリ
ート構造体の品質が左右されていた。
【0003】この工程を省き、締固め不要のコンクリー
トとするために減水剤を多量に添加し、高流動化するこ
とが考えられた。しかし、高い流動性は得られるもの
の、材料分離(骨材とセメントペーストの分離)、材料
沈降(骨材の沈降)が激しく、そのため硬化したコンク
リートは不均一となり、実用上問題があった。また、こ
のようなコンクリートはブリージングが起こり易い。こ
のため骨材、鉄筋の下部にブリージング水が滞留し、こ
れが水みちとなり、コンクリートの耐久性を低下させて
いた。このように相反する性質である充填性・流動性と
材料分離についての好適な特性とを両者とも満足するこ
とは非常に困難であった。
【0004】これらの相反する性質を満足させるため、
分離低減用混和剤として、ポリビニルアルコール(PV
A)(特開昭57−123850号公報及び特開昭61
−50900号公報)、ポリアクリルアミド(特開昭6
1−260453号公報)ポリエチレンオキサイド(P
EO)(特公平1−58141号公報)など、合成高分
子のもの、アルギン酸塩(特開平3−228857号公
報)、グァーガム、キサンタンガム(特開平2−217
345号公報)など天然高分子系のもの、さらに、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチル
セルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(H
EC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEM
C)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カル
ボキシメチルセルロース(CMC)(特開昭57−12
3850号公報及び特開昭61−72664号公報等)
など水溶性セルロース系のもの、及びその誘導体(特開
昭61−21948号公報)などが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの水溶
性高分子は、一般に粘度に温度依存性があり、低温では
粘度が高く、高温では低くなる特性を有する。そのた
め、分離低減効果があり、しかも温度依存性が少ない分
離低減用混和剤剤を含有する高流動コンクリート配合組
成物が望まれていた。したがって、本発明は、混練物の
流動性を劣化させることなく、充分な材料分離低減効果
を有し、温度依存性の少ない高流動コンクリート配合組
成物及び該配合組成物に好適な高流動コンクリート用分
離低減剤を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項1に記載の発明は、高流動コンクリート配合組成物
であって、Elsinoe属の菌種によって産出する微
生物発酵多糖類からなる分離低減用混和剤を添加するこ
とを特徴とする。さらに、請求項2に記載の発明は、
lsinoe属の菌種によって産出する微生物発酵多糖
類からなる高流動コンクリート用分離低減剤である。
【0007】この分離低減剤として使用する発酵多糖類
のうち、エルシナンがもっとも好適である。この発酵多
糖エルシナンの製造方法そのものは特開昭54−113
450号公報により公知で、例えば培地としてスクロー
スを用い、当該菌により好気的に発酵させ、そして菌体
外に産出された多糖類を精製乾燥し、粉末状で使用でき
る。上記発酵多糖(エルシナン)の化学構造は一般式
(1)に示すように、主にα−(1→4)−及びα−
(1→3)−グルコシド結合から成り、α−(1→4)
−グルコシド結合とα−(1→3)−グルコシド結合の
構成比は約5:2である。さらに、α−(1→6)−グ
ルコシド結合が70〜140結合に一つの割合で存在す
る。この構造を示す物性として、アルカリ性及び酸性時
でもこの多糖の水溶液粘性は中性時と同等の粘性を保持
する。なお、エルシナン以外に、他の微生物発酵多糖類
も使用できる。
【0008】
【化1】
【0009】分離低減剤である微生物発酵多糖類の添加
量は、水硬性粉体物質に対して0.001〜1.0重量
%である。この最適添加量は、水硬性粉体物質の組成、
使用目的、使用条件などにより異なるが、通常好ましく
は0.01〜0.5重量%である。水硬性粉体物質に対
して1.0重量%を超えると、粘性が大きくなるので作
業性が低下し、また、不経済でもあり好ましくない。一
方、水硬性粉体物質に対して0.001重量%未満で
は、充分な効果が期待できない。
【0010】Elsinoe属の菌種は公知の培養条件
(特開昭54−113450号公報)によって培養でき
る。Elsinoe属の菌種は特定しないが、例えば、
Elsinoe fawcetti IFO8417及
びIFO6422などが好適に用いられる。培地とし
て、炭素源は、スクロース、グルコース、マルトース、
ラクトース及びフルクトースなどが挙げられるが、特に
スクロースが好適に用いられる。窒素源は、ポテト抽出
液、ポリペプトン、酵母エキス、硝酸アンモニウムが挙
げられるが、特にポリペプトン、酵母エキスが好適に用
いられる。その他無機塩類はリン酸カリ、硫酸マグネシ
ウム、食塩等の無機塩類などが挙げられる。また、培養
は液体培養が好ましく、植菌pH6〜8、温度を20〜
30℃、通気培養の条件で、2〜7日程度で行える。発
酵培地の処理は、例えば遠心法により菌体を除去した後
に、発酵培地の約2倍量のイソプロピルアルコールにて
晶出することにより得ることができる。ただし、本発明
はこのような培養方法、処理方法に限定されるものでは
ない。
【0011】本発明の微生物発酵多糖類は以下に記す特
徴がある。 1)保水性に優れる 2)水溶液はシュードプラスチック性があり、0.01
重量%以下の低濃度水溶液でも剪断力が加えられている
時は、低粘度であるが、剪断力が加えられていない時に
は、著しく粘度が増大する。 3)耐pH性をもつ。 4)温度による粘度変化が少ない。
【0012】上記の特徴等により、該微生物発酵多糖類
を高流動コンクリートの分離低減剤として使用すること
により以下のような利点が得られることが判明した。上
記1)の特徴により、コンクリートの保水性が良くな
り、また、ブリージングも防止できる。上記2)の特徴
により、組成物の均一性の維持(成分分離防止)ができ
る。上記3)の特徴により、セメントスラリーの高アル
カリ域でも分離低減効果が変性せず保持される。上記
4)の特徴により、夏場、冬場の配合変更がより少なく
てすむ。
【0013】このように、微生物発酵多糖類を通常のコ
ンクリート配合系に少量添加することにより配合系が著
しいシュードプラスチック性を示し、また、コンクリー
トが固まるまで、懸濁安定性を発揮する。このため、流
動性を犠牲にすることなく硬化に至るまでの間にコンク
リートの材料分離を抑制する。このようなことから、本
発明の混和剤を用いると、通常の大気中打設の構造物は
もとより、材料分離を起こし易い高深度地下連続壁の施
工や吹き付け施工に際しても、均質な高強度構造物を安
定して得ることができる。
【0014】このような懸濁安定性や材料の分離を抑制
する作用は、結合材として通常のポルトランドセメント
を用いたコンクリート配合系はもとより、他の水硬性粉
体物質を用いた系でも発揮できる。また、骨材の種類は
問わず、モルタル系やペースト状でも同様の効果を発揮
する。
【0015】本発明において、本発明記載の高流動コン
クリート用分離低減剤と、その他の各種混和剤を併用す
ることは何ら制限されるものではない。例えば減水剤と
しては、レオビルドNL−4000(ポゾリス物産
(株)製)、SMF(日産化学工業(株)製)、P−8
S(ポゾリス物産(株)製)、ダイナフロー(日本合成
ゴム(株)製)などが挙げられる。AE剤としては、N
o. 775S(ポゾリス物産(株)製)、ヴィンソル
(山宗化学(株)製)などが挙げられる。消泡剤として
は、トリブチルフォスフェート、プルロニックL61
(旭電化工業(株)製)、KM73(信越化学工業
(株)製)、サーフィノール(日信化学工業(株)製)
などが挙げられる。また、他の水溶性高分子である非イ
オン性セルロースエーテル(ヒドロキシプロピルメチル
セルロースなど)、アクリル系増粘剤(スルホン化ポリ
アクリルアミドなど)、該微生物発酵多糖類以外の微生
物発酵多糖類(ウエランガムなど)などの従来知られて
いる分離低減剤とも併用できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の具体的様態を実施例及び比較
例により説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。
【0017】実施例1 エルシナン粉末の製造 培地A 培地B スクロース 5.0g/l スクロース 50.0g/l ポリペプトン 5.2g/l ポリペプトン 4.0g/l 酵母エキス 2.6g/l MgSO4 0. 5g/l NaCl 9.0g/l KH2 PO4 1.0g/l 微量元素 1.0ml/l 500ml三角フラスコに培地Aを100ml作成し、
pH6.8に調整した。その培地Aを120℃で20分
間滅菌した後、Elsinoe fawcetti
FO8417の菌体をその培地に植菌し、24℃で振盪
培養を48時間行った。次に、5l発酵槽に培地Aを
2.9l作成し、pH6.8に調整した。その培地Aを
120℃で20分間滅菌し、さらに、上記培養液100
mlを植菌し、24℃、350rpmの条件で48時間
培養した。次に、70l発酵槽に培地Bを39l作成
し、pH6.8に調整した。120℃で20分間滅菌
後、上記培養液を3l植菌し、24℃、70rpmの条
件で培養を行った。発酵は残スクロース濃度が5g/l
になるまで行った。発酵終了後、80℃にて30分間殺
菌処理を行い、次に遠心分離にて菌体を除去した後、イ
ソプロピルアルコールにてエルシナンを晶出した。さら
に、60℃で3時間乾燥することによってエルシナン粉
末を得た。
【0018】下記配合の材料に得られたエルシナン粉末
を約0. 1%添加して混練物とし、流動性と分離低減効
果を調べた。 材料配合(重量%) セメント 70.0% 水 28.0% ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物 2.0% 練り混ぜにあたっては、セメント及び所定量の水溶性高
分子を粉状で混合した後、ナフタレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物及び水を加えてJISR5201に規定さ
れたミキサーを用い、20分間混練した。分離低減効果
の評価にあたっては、該混練液を300mlのメスシリ
ンダーに入れ、5℃で1時間あるいは30℃で1時間そ
のまま放置した後、ピペットを用いてメスシリンダー内
の液の表層部と底部からそれぞれ100gずつを磁気坩
堝に採取し、それぞれの坩堝を1050℃一定の電気炉
に1時間入れ、水分を蒸発させて、乾燥後の重量を計測
し、次式によって数値化した。数値が大きいほど分離低
減効果が大きいことを示す。その結果を表1に示す。 分離低減効果=(表層部より採取物の乾燥重量)/(底
部より採取物の乾燥重量)×100
【0019】実施例2 実施例1同様に得られたエルシナン粉末を約0. 2%添
加して混練物とし、実施例1と同様に流動性と分離低減
効果を調べた。その結果を表1に示す。また、本発明の
効果を確認するために、比較例1〜3について実施し
た。その結果も表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】実施例1、2は分離低減効果が低温、高温
共に優れている。比較例1は、分離低減剤を添加しない
場合であり、低温、高温共に分離低減効果は劣る。比較
例2、3は、分離低減剤としてスルホン化ポリアクリル
アミドを用いた場合であり、低温時の分離低減効果には
優れるが、温度依存性があるため高温時の分離低減効果
に劣る。
【0022】実施例3、4、5 下記のコンクリート材料を用いて高流動コンクリートを
製造した。 1)微生物発酵多糖(実施例1で得たエルシナン) 2)細骨材:信濃川産川砂(吸水率1. 98%、表乾比
重2. 60、粗粒率2. 82) 3)粗骨材:新井市下濁川産、砕石(吸水率1. 88
%、表乾比重2. 63、粗粒率6. 72) 4)セメント結合材:高炉セメントB種(比重2. 90
日本セメント(株)製) 5)減水剤:レオビルドNL−4000(ポゾリス物産
(株)製) 6)AE剤:No. 775S(ポゾリス物産(株)製) 7)コンクリート配合: 最大骨材寸法 20mm 水セメント比 35. 0% 細骨材率(s/a ) 50% セメント 500kg/m3 細骨材 790kg/m3 粗骨材 799kg/m3 水 175kg/m3 減水剤 10kg/m3 微生物発酵多糖(エルシナン) 100g/m3 8)混練:55l、パン型強制練りミキサー:空練り1
分間、本練り3分間 9)スランプフロー :水中不分離性コンクリート・マニ
ュアル、付録1、水中不分離性コンクリートの試験、ス
ランプフロー試験に準ずる。(JIS A 1101コ
ンクリートのスランプ試験方法に準じて行い、5分後の
広がりを測定した。) 10)練り上がり温度 実施例3は8. 5℃、実施例4は20. 5℃、実施例5
は30. 0℃とした。 実施例3、4、5の結果を表2に示す。
【0023】
【表2】
【0024】得られたコンクリートは上記の物性を示
し、低温、高温共に安定した高流動コンクリートが得ら
れた。
【0025】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によれば、混練物の流動性を劣化させること
なく、充分な材料分離低減効果を有し、温度依存性の少
ない高流動コンクリート配合組成物が提供される。すな
わち、該微生物多糖類を分離低減剤として使用すれば、
季節による配合変更が少なく、表面平滑性、強度、骨剤
分離抵抗性及び保水力が優れ、ブリージンクが防止で
き、硬化遅延が小さい高流動コンクリートが提供され
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 19/04 C12R 1:00) C04B 103:30 103:40 111:62 (72)発明者 名倉 茂広 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 室伏 完治 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Elsinoe属の菌種によって産出す
    る微生物発酵多糖類からなる分離低減用混和剤を添加す
    ることを特徴とする高流動コンクリート配合組成物。
  2. 【請求項2】 Elsinoe属の菌種によって産出す
    る微生物発酵多糖類からなる高流動コンクリート用分離
    低減剤。
JP7154221A 1995-06-21 1995-06-21 高流動コンクリート配合組成物 Pending JPH092856A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6296698B1 (en) 1999-05-25 2001-10-02 Showa Denko K.K. Cement admixture and cement composition
JP2019156700A (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 学校法人 関西大学 セメント硬化体の凍害抑制剤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6296698B1 (en) 1999-05-25 2001-10-02 Showa Denko K.K. Cement admixture and cement composition
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