JPH1171146A

JPH1171146A - コンクリート用起泡剤

Info

Publication number: JPH1171146A
Application number: JP12114998A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Honjo; 秀一本荘; Takayuki Hayashi; 孝幸林
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】長時間にわたる優れた気泡持続性を備えるとと
もに、真水や硬水、あるいは海水にいたるまで使用する
水の種類に限定されずいかなる水を用いても充分な発泡
性を発揮することのできるコンクリート用起泡剤を提供
する。【解決手段】下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分を必須
成分として含有するコンクリート用起泡剤である。（Ａ）下記の一般式（１）で表されるベタイン型両性界
面活性剤。【化１】（Ｂ）下記の一般式（２）で表される化合物。【化２】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート、モ
ルタル、セメントミルク等のセメント配合物中に微細な
気泡を導入することのできるコンクリート用起泡剤に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート、モルタル、セメン
トミルク等に添加される起泡剤としては、樹脂酸や硫酸
エステル系のアニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、
タンパク類等が知られている。また、これらの安定剤と
して、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）や各種セルロー
ス誘導体等の水溶性高分子化合物が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
起泡剤は、ある程度の起泡効果を有しているものの、長
時間にわたる気泡持続性に劣っていたり、また、コンク
リート、モルタル、セメントミルクに配合使用する水と
して、カルシウムやマグネシウム等のミネラル分を多く
含む硬水や、海水を使用した場合、発泡が不充分となる
という欠点を有していた。例えば、特開平４−１２０７
３号公報には、樹脂酸多価金属塩を用いた起泡剤が開示
されているが、この起泡剤では、起泡性に劣るという欠
点を有している。また、特公平６−４５５１１号公報に
は、硫酸エステル系化合物と高級アルコールを併用した
起泡剤が開示されているが、この起泡剤では、硬水や海
水を使用した場合に起泡性およびその持続性に劣るとい
う欠点を有している。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、長時間にわたる優れた気泡持続性を備えるとと
もに、真水や硬水、あるいは海水にいたるまで使用する
水の種類に限定されずいかなる水を用いても充分な発泡
性を発揮することのできるコンクリート用起泡剤の提供
をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のコンクリート用起泡剤は、下記の（Ａ）成
分および（Ｂ）成分を必須成分として含有するという構
成をとる。

【０００６】（Ａ）下記の一般式（１）で表されるベタ
イン型両性界面活性剤。

【化３】

【０００７】（Ｂ）下記の一般式（２）で表される化合
物。

【化４】

【０００８】すなわち、本発明者らは、長時間にわたる
優れた気泡持続性を備えるとともに、水道水や硬水、あ
るいは海水にいたるまで使用する水の種類に限定されず
いかなる水を用いても充分な発泡性を発揮することので
きるコンクリート用の起泡剤を得るために一連の研究を
重ねた。その結果、上記一般式（１）で表されるベタイ
ン型両性界面活性剤〔（Ａ）成分〕と、上記一般式
（２）で表される化合物〔（Ｂ）成分〕の２成分を必須
成分として用いると、所期の目的が達成され、充分な発
泡性と優れた気泡持続性の双方が得られることを見出し
本発明に到達した。

【０００９】そして、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混
合割合を、純分重量比で、特定の割合に設定することに
より、充分な発泡が得られるとともに、より一層優れた
気泡持続性が得られるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。

【００１１】本発明のコンクリート用起泡剤は、特定の
ベタイン型両性界面活性剤（Ａ成分）と、特定の高級ア
ルコールおよびそのアルキレンオキシド付加物の少なく
とも一方（Ｂ成分）とを用いて得られる。

【００１２】上記特定のベタイン型両性界面活性剤（Ａ
成分）は、下記の一般式（１）で表されるものである。

【００１３】

【化５】

【００１４】上記一般式（１）で表されるベタイン型両
性界面活性剤（Ａ成分）としては、具体的には、ジメチ
ルラウリルアミノ酢酸ベタイン、ジメチルミリスチルア
ミノ酢酸ベタイン、ジメチルステアリルアミノ酢酸ベタ
イン、ラウリルアミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタ
イン、ミリスチルアミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベ
タイン、ステアリルアミドプロピルジメチルアミノ酢酸
ベタイン等があげられる。これらは単独でもしくは２種
以上併せて用いられる。

【００１５】上記特定のベタイン型両性界面活性剤（Ａ
成分）とともに用いられるＢ成分の化合物は、下記の一
般式（２）で表されるものであって、特定の高級アルコ
ールおよびそのアルキレンオキシド付加物の少なくとも
一方である。そして、上記特定の高級アルコールは、直
鎖状あるいは分岐状の天然アルコール、または直鎖状あ
るいは分岐状の合成アルコールである。そして、上記特
定の高級アルコールのアルキレンオキシド付加物は、こ
れらアルコールにアルキレンオキシドが付加されたもの
である。

【００１６】

【化６】

【００１７】上記式（２）において、Ｒ₃は炭素数８〜
２０の炭化水素基であるが、好ましくは炭素数１０〜１
６の炭化水素基である。すなわち、上記Ｒ₃で表される
炭化水素基の炭素数が８未満のように小さいと、気泡の
持続性が悪くなり、逆に炭素数が２０を超えて大き過ぎ
ると、水への溶解性が不足して製品分離が起こり易くな
るからである。

【００１８】上記特定の高級アルコールとしては、具体
的には、オクチルアルコール、ラウリルアルコール、ミ
リスチルアルコール、セチルアルコール、ドデシルアル
コール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール
等、ならびに合成アルコールがあげられ、これらは単独
でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００１９】そして、上記特定の高級アルコールに付加
するアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド等があげられ、またその付加モル数
は、アルキレンオキシドを付加しないもの（高級アルコ
ール）を含めて０〜５モルが好ましく、より好ましくは
０〜２モルである。すなわち、アルキレンオキシドの付
加モル数が５モルを超えると、気泡の持続性が悪化する
傾向がみられるからである。

【００２０】上記Ｂ成分において、特に気泡の安定性と
いう観点から、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコ
ール、セチルアルコール、および、これらの付加モル数
が２モル以下のアルキレンオキシド付加物を用いること
が好ましい。

【００２１】上記特定のベタイン型両性界面活性剤（Ａ
成分）と、特定の高級アルコールおよびそのアルキレン
オキシド付加物の少なくとも一方（Ｂ成分）の混合割合
（Ａ／Ｂ）は、純分重量比で、Ａ／Ｂ＝９９／１〜３０
／７０に設定することが好ましく、より好ましくはＡ／
Ｂ＝９５／５〜５０／５０である。すなわち、上記混合
割合において、Ａ成分が３０未満（Ｂ成分が７０を超え
る）では、発泡性に劣り、Ｂ成分が１未満のように少な
過ぎると（Ａ成分が９９を超える）、気泡持続性が悪く
なる傾向がみられるからである。

【００２２】本発明のコンクリート用起泡剤には、上記
Ａ成分およびＢ成分以外に、必要に応じて、セロソルブ
系の有機溶剤を用いてもよい。例えば、上記Ｂ成分を水
に溶解させることが困難な場合、上記セロソルブ系の有
機溶剤を用いると水に対する溶解性が向上し有効であ
る。

【００２３】本発明のコンクリート用起泡剤は、コンク
リート、モルタル、セメントミルク等のセメント配合物
に配合して用いられるものであって、使用対象となるセ
メント配合物は、通常、コンクリートやモルタルは、セ
メント、骨材、水等を用いて形成され、セメントミルク
は、セメント、水等で形成される。

【００２４】上記セメントとしては、従来公知の各種の
セメントが用いられ特に限定するものではないが、例え
ば、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント、早強ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント等が
あげられる。

【００２５】上記骨材も、特に限定するものではなく従
来公知の各種の骨材が用いられ、例えば、マサ土、砂、
砂利、軽量骨材等があげられる。

【００２６】上記水としては、通常の水道水や、カルシ
ウムおよびマグネシウムを多量に含有する硬水、海水等
が用いられる。

【００２７】さらに、セメント配合物には、上記各成分
以外に、必要に応じて、石灰、シリカフューム、石膏、
高炉スラグ等の粉体や、通常用いられる混和剤を適宜に
配合される。例えば、セメント分散剤、硬化時間調整
剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤等が用いられる。

【００２８】本発明のコンクリート用起泡剤を用いて気
泡の入ったセメント配合物を製造する場合、その方法に
関して特に限定するものではないが、例えば、つぎのよ
うな方式があげられる。すなわち、予め、起泡剤を溶解
した水溶液を用い発泡装置を通して気泡をつくり、これ
にセメント配合物を混合して製造するプレフォーム方式
や、起泡剤と他の材料を同時にミキサーに投入して泡立
てながら混合するミックスフォーム方式が通常行われ
る。

【００２９】本発明のコンクリート用起泡剤の添加量
は、目的や環境に応じて適宜に設定されるが、通常、水
に対して純分で０．０１〜５重量％の範囲に設定され
る。

【００３０】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３１】〔起泡剤の調製〕まず、下記の表１に示す
各成分を、同表に示す混合割合で混合することにより各
種起泡剤を調製した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【実施例１〜２４、比較例１〜６】このようにして得ら
れた各起泡剤を用い、プレフォーム方式にて起泡モルタ
ルを作製し気泡評価試験を行った。すなわち、水８重量
部（以下「部」と略す）で起泡剤０．１部の配合量にて
所定の濃度の水溶液を作製し、気泡発泡装置にて気泡を
作った。一方、セメント１００部、砂２００部および水
（実施例１〜１２および比較例１〜３は水道水を使用、
実施例１３〜２４および比較例４〜６は海水を使用）８
２部の配合にてモルタルミキサーで低速攪拌にて２分間
攪拌しモルタルを作製した。ついで、このモルタルに予
め作製した気泡を投入して、同じくモルタルミキサーで
３０秒間攪拌することによりコンクリートスラリーを作
製した。なお、上記モルタルと気泡との配合割合は体積
比で約１／１に設定した（空気量５０％）。

【００３４】このようにして得られたコンクリートスラ
リーの比重を、作製直後、３０分後、６０分後について
各々測定した。その結果を下記の表２および表３に示
す。

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】上記表２および表３の結果から、実施例１
〜１２の水道水を用いたコンクリートスラリーの作製直
後の比重が全て１．００未満であることから発泡性が良
好であり、しかもコンクリートスラリーの作製直後と６
０分後とを比べても極端な比重の上昇がみられないこと
から、気泡の経時安定性に優れていることがわかる。ま
た、実施例１３〜２４の海水を用いたコンクリートスラ
リーの作製直後の比重は全て１．００以下であることか
ら、上記と同様、発泡性が良好であり、しかもコンクリ
ートスラリーの作製直後と６０分後とを比べても極端な
比重の上昇がみられないことから、気泡の経時安定性に
優れていることがわかる。

【００３８】これに対して、比較例１〜３の水道水を用
いたコンクリートスラリーの発泡性は比較的良好である
が、コンクリートスラリーの作製直後と６０分後とを比
べると比重の上昇の度合いが実施例と比べて高く、気泡
の経時安定性に劣っていることがわかる。また、比較例
４〜６の海水を用いたコンクリートスラリーは、作製直
後の比重が高いことから発泡性に劣っており、しかも、
コンクリートスラリーの作製直後と６０分後とを比べる
と比重が著しく上昇しており、気泡の経時安定性にも劣
っていることがわかる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明のコンクリート用
起泡剤は、前記一般式（１）で表されるベタイン型両性
界面活性剤（Ａ成分）と、前記一般式（２）で表される
化合物（Ｂ成分）の２成分を必須成分として含有するも
のである。このため、長時間にわたる優れた気泡持続性
を備えるとともに、水道水や、硬水および海水等使用す
る水の種類に限定されずいかなる水を用いても充分な発
泡性を発揮することができる。

【００４０】特に、上記Ａ成分とＢ成分の混合割合を、
純分重量比で、特定の割合に設定することにより、充分
な発泡が得られるとともに、より一層優れた気泡持続性
が得られるようになる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分を必
須成分として含有することを特徴とするコンクリート用
起泡剤。（Ａ）下記の一般式（１）で表されるベタイン型両性界
面活性剤。【化１】（Ｂ）下記の一般式（２）で表される化合物。【化２】
【請求項２】上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合割合
〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、純分重量比で、（Ａ）／（Ｂ）
＝９９／１〜３０／７０に設定されている請求項１記載
のコンクリート用起泡剤。