JPS5811382B2 - Foaming agent for mortar for backfill material - Google Patents

Foaming agent for mortar for backfill material

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JPS5811382B2
JPS5811382B2 JP53053498A JP5349878A JPS5811382B2 JP S5811382 B2 JPS5811382 B2 JP S5811382B2 JP 53053498 A JP53053498 A JP 53053498A JP 5349878 A JP5349878 A JP 5349878A JP S5811382 B2 JPS5811382 B2 JP S5811382B2
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JP
Japan
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foaming agent
mortar
alcohol
present
over time
Prior art date
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JP53053498A
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JPS54145734A (en
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飯島茂
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DKS Co Ltd
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Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は随道構築時に裏込め材として用いられるモルタ
ルの起泡剤に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a foaming agent for mortar used as a backfilling material when constructing a road.

隙道構築時に用いられる裏込め材の凝結後の強度は、隙
道の用途や地質等によって規定されるが、一般に高い強
度を要求されないことから、セメント含有率の低いモル
タルを起泡剤を用いて高率に起泡させたエアーモルタル
が良く用いられる。
The strength of the backfill material used when constructing a tunnel after setting is determined by the purpose of the tunnel, geology, etc., but generally high strength is not required, so mortar with a low cement content is used with a foaming agent. Air mortar that has been foamed at a high rate is often used.

エアーモルタルの特性には、強度以外にも気泡連行性、
気泡率と気泡経時安定性、高流動性等が要求され、これ
等の特性は起泡剤によるところが大きい。
In addition to strength, the characteristics of air mortar include bubble entrainment,
Cell ratio, cell stability over time, high fluidity, etc. are required, and these characteristics largely depend on the foaming agent.

従来、エアーモルタルの起泡剤として、アルキルベンゼ
ンスルフォン酸塩 ル塩、アルキルおよびアルキルアリルエトキシレート、
アルキルおよびアルキルアリルエトキシレート硫酸エス
テル塩等の界面活性剤の1種または2種以上の混合物を
エアーモルタル用起泡剤として用いてきた。
Traditionally, as blowing agents for air mortars, alkylbenzene sulfonate salts, alkyl and alkylaryl ethoxylates,
One or a mixture of two or more surfactants, such as alkyl and alkylaryl ethoxylate sulfate salts, have been used as blowing agents for air mortars.

しかし、これ等の界面活性剤は起泡剤として使用しても
、モルタルの気泡率や気泡経時安定性が充分でなく、比
較的多量を必要とし、必然的にエアーモルタルの凝結遅
延や、強度低下等の障害を起し易い等の欠点を有する。
However, even when these surfactants are used as foaming agents, they do not have a sufficient foam rate or foam stability over time, and a relatively large amount is required, which inevitably delays the setting of air mortar and increases the strength of the air mortar. It has drawbacks such as being susceptible to problems such as deterioration.

一般式 %式% (式中、Rはアルキル基またはアルキルフェニル基で、
炭素数12〜18、nは0〜20、Mはアルカリ金属、
アンモニウム、アミンを示す。
General formula % formula % (wherein R is an alkyl group or an alkylphenyl group,
carbon number 12-18, n is 0-20, M is an alkali metal,
Indicates ammonium and amine.

)で示される化合物も一般にエアーモルタルの起泡剤と
して用いられるが、他の界面活性剤と同様に、気泡率、
気泡安定性に劣る。
) is also generally used as a foaming agent for air mortar, but like other surfactants, it depends on the foam rate,
Poor bubble stability.

気泡率や気泡経時安定性を改善する目的で界面活性剤に
ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロビルセルロース
、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、澱
粉、アルギン酸ソーダ等の水溶性糊剤を併用することも
実施されている。
For the purpose of improving the cell ratio and cell stability over time, the use of a water-soluble sizing agent such as polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, starch, or sodium alginate in combination with a surfactant has also been carried out.

界面活性剤と糊剤を併用した起泡剤はモルタルの起泡率
や気泡経時安定性を改善することはできるが、エアーモ
ルタルの特性である高流動性が損なわれたり、凝結遅延
や強度低下の原因になることがあり、さらには界面活性
剤と糊剤を混合した起泡剤では粘性が高くなり、取扱い
が困難になる等の欠点を有する。
A foaming agent that uses a combination of a surfactant and a sizing agent can improve the foaming rate and foam stability of mortar over time, but it may impair the high fluidity that is the characteristic of air mortar, delay setting, and reduce strength. Furthermore, a foaming agent that is a mixture of a surfactant and a sizing agent has a drawback that it becomes highly viscous and difficult to handle.

また、炭素数9〜15の合成アルコール硫酸エステル塩
をモルタル起泡剤として用いられることが知られている
が、低温時の性能低下現象があり、側鎖アルコール含有
率40〜60重量%と細かく限定する必要があり、さら
には水溶解性に劣り、高濃度起泡剤とすることが極めて
困難である等の欠点を有する。
In addition, it is known that synthetic alcohol sulfate ester salts having 9 to 15 carbon atoms are used as mortar foaming agents, but the performance deteriorates at low temperatures, and the side chain alcohol content is 40 to 60% by weight. Furthermore, it has disadvantages such as poor water solubility and extremely difficulty in forming a high-concentration foaming agent.

本発明者は、鋭意研究の結果、従来のエアーモルタル用
起泡剤の種々の欠点を解消して、優れた裏込め材用モル
タルの起泡剤を見い出し、本発明を完成したものである
As a result of intensive research, the present inventors have found an excellent foaming agent for mortar for backfilling materials, which eliminates various drawbacks of conventional foaming agents for air mortar, and has completed the present invention.

すなわち、アルキル基に側鎖を有するアルコールが15
重量%以上含有されるC数7〜11の合成アルコール・
エチレンオキサイド付加物(付加モル数:1〜10)の
硫酸エステル塩を必須成分とする裏込め材用モルタルの
起泡剤を提供するものである。
That is, an alcohol having a side chain in an alkyl group has 15
Synthetic alcohol with a carbon number of 7 to 11, containing at least % by weight.
The present invention provides a foaming agent for mortar for backfilling material, which contains a sulfuric acid ester salt of an ethylene oxide adduct (number of moles added: 1 to 10) as an essential component.

本発明に用いるアルコールの側鎖率は高い方が好 塩にした時の低温における溶解性に劣り、高濃度の起泡
剤水溶液を調製することが困難であるので、15%以上
の側鎖を有するアルキル基を持つアルコールを含有する
ことが好ましい。
The higher the side chain ratio of the alcohol used in the present invention, the lower the solubility at low temperatures when made into a halophile, and it is difficult to prepare a highly concentrated foaming agent aqueous solution. It is preferable to contain an alcohol having an alkyl group.

本発明に用いる側鎖を有するアルキル基が15重量%以
上のアルコールには、オキソ法で合成され泣高級アルコ
ール、例えばオキソコール(日量化学制 合成アルコー
ル)、ドパノール(三菱油化製 合成アルコール)、ダ
イヤドール(三菱化成工業製 合成アルコール)等やア
セトアルデヒド法やフルドックス法等で合成される2−
エチルヘキサノール等の合成アルコール類がある。
Alcohols containing 15% by weight or more of alkyl groups having side chains used in the present invention include higher alcohols synthesized by the oxo method, such as oxocol (daily chemical synthetic alcohol), dopanol (synthetic alcohol manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.), diamond Dole (synthetic alcohol manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.), etc., and 2- which is synthesized by the acetaldehyde method or fludox method, etc.
There are synthetic alcohols such as ethylhexanol.

オキソ法で得られる合成アルコールは反応条件や触媒の
種類によって側鎖を有するアルコールの含有率を変える
ことができるが、通常15重量%以上の側鎖アルコール
を含有しているので、そのまま使用できる。
The content of side chain alcohol in the synthetic alcohol obtained by the oxo method can be changed depending on the reaction conditions and the type of catalyst, but since it usually contains 15% by weight or more of side chain alcohol, it can be used as is.

本発明に用いる合成アルコールの炭素数は7〜11を主
体とした混合物が好ましい。
The synthetic alcohol used in the present invention is preferably a mixture mainly having 7 to 11 carbon atoms.

オキソ法で得られる合成アルコール、通常具なった炭素
数アルコールの混合物として市販されているので、その
まま使用できるが、炭素数7〜11の合成アルコールの
含有率は70%以上であることが特に好ましい。
Synthetic alcohol obtained by the oxo method is usually commercially available as a mixture of alcohols with a certain number of carbon atoms, so it can be used as it is, but it is particularly preferable that the content of synthetic alcohol with a carbon number of 7 to 11 is 70% or more. .

本発明化合物に使用する合成アルコール中に炭素数12
以上のアルコールの比率が30重量%を越えると起泡性
は低下し、多量を添加しなければ本発明の効果を奏する
ことはできない。
12 carbon atoms in the synthetic alcohol used for the compound of the present invention
If the ratio of the above alcohols exceeds 30% by weight, the foaming properties will decrease, and unless a large amount is added, the effects of the present invention cannot be achieved.

また、炭素数6以下のアルコールが30重量%を越える
と気泡率、気泡経時安定性も低下するので好ましくない
Furthermore, if the content of alcohol having 6 or less carbon atoms exceeds 30% by weight, it is not preferable because the cell ratio and cell stability over time will also decrease.

2−エチルヘキサノールは単独の炭素数アルコールとし
て得られるが、炭素数の異なるアルコール、例えばオキ
ソ法合成アルコールと併用することが好ましい。
Although 2-ethylhexanol can be obtained as a single alcohol having a carbon number, it is preferably used in combination with an alcohol having a different number of carbon atoms, such as an oxo-synthesized alcohol.

本発明化合物中のエチレンオキサイド付加モル数は1〜
10が好ましく、0では低温安定性に劣り、水溶解性も
低いので、高濃度起泡剤を調製することが難しい。
The number of moles of ethylene oxide added in the compound of the present invention is 1 to
A value of 10 is preferred; a value of 0 results in poor low temperature stability and low water solubility, making it difficult to prepare a highly concentrated foaming agent.

10以上になるとエアーモルタルの気泡経時安定性が低
下し、また、気泡率も劣るので好ましくない。
If it exceeds 10, the stability of the bubbles in the air mortar over time will decrease, and the bubble rate will also be poor, which is not preferable.

本発明に係る化合物はナトリウム、カリウム、アンモニ
ウムおよびアミン、例えばモノエタノールアミン、ジェ
タノールアミン、トリエタノールアミン、モノメタノー
ルアミン、モノメチルメタノールアミン、ピリヂン、ピ
ペリジン、モルフォリン、イソプロパノールアミン等の
塩が用いられる。
The compounds according to the invention include salts of sodium, potassium, ammonium and amines such as monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine, monomethanolamine, monomethylmethanolamine, pyridine, piperidine, morpholine, isopropanolamine, etc. .

本発明の裏込め材用モルタルの起泡剤は公知の方法によ
り得られる。
The foaming agent for the mortar for backfilling material of the present invention can be obtained by a known method.

例えば前記の合成アルコールに所定モル数のエチレンオ
キサイドを付加した合成アルコールエチレンオキサイド
付加物と無水硫酸、またはクロルスルホン酸と反応させ
て硫酸エステル塩を製造し、次に苛性アルカリ、または
アンモニア、アミン等、で中和して得られる。
For example, a synthetic alcohol ethylene oxide adduct obtained by adding a predetermined number of moles of ethylene oxide to the synthetic alcohol described above is reacted with sulfuric anhydride or chlorosulfonic acid to produce a sulfuric acid ester salt, and then a sulfuric acid ester salt is produced using caustic alkali, ammonia, amine, etc. It can be obtained by neutralizing with .

本発明に係る起泡剤は少量の添加で高気泡率のエアーモ
ルタルを得ることができ、気泡経時安定性が高いことか
ら、糊剤等の気泡安定化剤を必要としないので、エアー
モルタルの特性を損うことはなく、さらには高強度が得
られる。
The foaming agent according to the present invention can obtain air mortar with a high foam ratio by adding a small amount, and has high foam stability over time, so there is no need for a foam stabilizer such as a glue. High strength can be obtained without impairing properties.

エアーモルタル用起泡剤として用いる場合、本発明起泡
剤の添加量はセメント重量に対して0.01〜1.0重
量%が好ましいが、目的とする気泡率とモルタル組成に
よって、その添加量は適宜調整できる。
When used as a foaming agent for air mortar, the amount of the foaming agent of the present invention added is preferably 0.01 to 1.0% by weight based on the weight of cement. can be adjusted as appropriate.

本発明の裏込め材用起泡剤はエアーモルタル用起泡剤と
して特に有用であるが、軽量コンクリートや発泡コンク
リート用の起泡剤としても用いることができる。
The foaming agent for backfilling materials of the present invention is particularly useful as a foaming agent for air mortar, but it can also be used as a foaming agent for lightweight concrete or foamed concrete.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

(ただし、%はすべて重量基準を示す。(However, all percentages are based on weight.

)実施例 1 ミキサーに所定量の水と起泡剤を入れ、低速回転で1分
間攪拌混合する。
) Example 1 A predetermined amount of water and a foaming agent are placed in a mixer and stirred and mixed at low speed for 1 minute.

次に細骨剤(京都府木津川産川砂 FM:2.33)2
400gを入れ、1分間低速回転で練った後、普通ボル
トランドセメント800gを入れ、高速回転で2分間練
りまぜたときのエアーモルタルの特性を測定し、その結
果を第1表に示す。
Next, fine aggregate (river sand from Kizugawa, Kyoto Prefecture, FM: 2.33) 2
After 400g of mortar was added and kneaded at low speed for 1 minute, 800g of ordinary Bortland cement was added and mixed at high speed for 2 minutes.The characteristics of the air mortar were measured.The results are shown in Table 1.

5、オキソコール710は炭素数7〜10を主成分とす
る日量化学製オキソ法合成アルコールで側鎖率は約40
%である。
5. Oxocol 710 is a synthetic alcohol manufactured by Nichichi Kagaku's oxo method that has 7 to 10 carbon atoms as its main component and has a side chain ratio of approximately 40.
%.

6、 ドパノール91は炭素数9〜11、ドパノール2
5は炭素数12〜15を主成分とする三菱油化製オキン
法合成アルコールで側鎖率は約20%である。
6. Dopanol 91 has 9 to 11 carbon atoms, Dopanol 2
No. 5 is an alcohol synthesized by the Okin method manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd. which has 12 to 15 carbon atoms as a main component and has a side chain ratio of about 20%.

第1表にて明らかなごとく、本発明(供試No、1〜1
1)は高気泡率と気泡経時安定性にすぐれていることが
確認できる。
As is clear from Table 1, the present invention (sample Nos. 1 to 1)
It can be confirmed that 1) has a high bubble rate and excellent bubble stability over time.

比較例のダイヤドール135(EO)5硫酸エステルソ
ーダ塩(供試No、12〜14)は、発明と同一の添加
量ではかなり低い気泡率しか得られず、また、気泡経時
安定性が悪い。
Diadol 135 (EO) 5 sulfate ester sodium salt (sample Nos. 12 to 14) as a comparative example can only obtain a considerably low foam ratio when added in the same amount as the invention, and also has poor foam stability over time.

ドパノール25(EO)5硫酸エステルソーダ塩とHP
Cの混合物(供試No、15〜17)は気泡経時安定性
が良くなるが気泡率は低く、また、エアーモルタルの流
動性を示すフロー値も低い。
Dopanol 25 (EO) 5 sulfate ester soda salt and HP
The mixtures of C (sample Nos. 15 to 17) have good bubble stability over time, but have a low bubble rate and also have a low flow value, which indicates the fluidity of air mortar.

実施例 2 ミキサーに所定量の水と起泡剤を入れ、低速回転で1分
間攪拌混合する。
Example 2 A predetermined amount of water and a foaming agent are placed in a mixer and stirred and mixed at low speed for 1 minute.

次にFCP−1(木節系市販粘土:昌栄産業製)100
0gを入れ、2分間低速回転で練った後、普通ポルトラ
ンドセメント1000gを入れ、高速回転で2分間練り
まぜたときのエアーモルタルの特性を測定し、その結果
を第2表に示す。
Next, FCP-1 (Kibushi-based commercially available clay: manufactured by Shoei Sangyo) 100
0g was added and kneaded at low speed for 2 minutes, then 1000g of ordinary Portland cement was added and kneaded at high speed for 2 minutes.The characteristics of the air mortar were measured.The results are shown in Table 2.

(注)1.起泡剤添加量は対セメント(%)を示す。(Note) 1. The amount of foaming agent added is based on cement (%).

2、ドパノール45は炭素数14〜15を主成分とする
三菱油化製オキソ法合成アルコールで側鎖率約20%で
ある。
2. Dopanol 45 is an oxo-method synthesized alcohol manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd. whose main component has 14 to 15 carbon atoms and has a side chain ratio of about 20%.

第2表に示すとおり、本発明化合物(供試No、1〜6
)は、市販粘土系エアーモルタルにおいても優れた気泡
率が得られ、また、気泡の経時安定性も高いことが確認
できる。
As shown in Table 2, the compounds of the present invention (sample Nos. 1 to 6)
) can be confirmed to have an excellent cell ratio even in commercially available clay-based air mortar, and also to have high cell stability over time.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アルキル基に側鎖を有するアルコールが15重量%
以上含有されるC数7〜11の合成アルコール・エチレ
ンオキサイド付加物(付加モル数:1〜10)の硫酸エ
ステル塩を必須成分とする裏込め材用モルタルの起泡剤
1 15% by weight of alcohol with a side chain in the alkyl group
A foaming agent for mortar for backfilling material, which contains as an essential component the sulfate ester salt of a synthetic alcohol/ethylene oxide adduct having a carbon number of 7 to 11 (number of moles added: 1 to 10).
JP53053498A 1978-05-04 1978-05-04 Foaming agent for mortar for backfill material Expired JPS5811382B2 (en)

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JPS54145734A JPS54145734A (en) 1979-11-14
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52115823A (en) * 1976-03-26 1977-09-28 Showa Denko Kk Method of making light foamed concrete

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