JPS58125652A - 顆粒状コンクリ−ト混和剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発ＩＬＩＪ　Ｌｌ生コンクリ−１・のスランプ低下防
止に用いられる顆粒状コンクリート混和剤に関する。

現在わが国で−１−木、建ηシ工πに用いられるコンク
リ−１・の約７０％は生コンクリートが占めている。モ
ルタルまたはコンクリ−目」セメントと水との水和反応
により、時間の経渦とともにコンシスチンシーが吐下し
、作業性の低下を来たす。この現象は一般にコンクリー
トのスランプ低下と呼ばれる。

コンクリ−１・のスランプ低下は、生コンクＩＪ−トに
おいては運搬時間の制限、Ｉ１１役現場での待機時間暗
による品質変化、施工性不良、コールドジヨイント等の
耐久性１１１；　’　ｌ−の１ｆｒ；＜害をおこす。ま
たコンクリート二次製品製造−に場においてはｒ＆Ｊ杉
時開時間限、締め固め不良等多くの問題分生じる。

従ってコンクリートのスランプ低下は牛コンクリート工
場、二次製品」：場その［１１においてｆＷ決しなけ４
］、ばＸｒらない重要な課題である。とりわけ生コンク
リ−１・工場ではコンクリ−１・の晶’ｍ、施夕に１−
最も重貿な課題である。

従来コンクリ−１・のスランプ低下同市対策としては次
のような方法が知られていた。

イ）コンクリ−１・のｒｌｔ位水１［（を増加する方法
口）液状または粉末状コンクリート混和剤の後添加によ
る方法 ハ）液状または粉末状コンク’Ｊ　　ｌ・ｉ’Ｊ１′、
、和剤の繰返し添加による方法 二）凝結ＪｊＹ延剤の添ＩＪ１１による方法上記イ）の
方法は打設に至るまでの流動性低下（スランプ低下）全
県ｉへんでコンクリートのｒｌｉ　［）ｒの改善は図れ
ても、品質」−強度低下または乾燥収縮によるひび割１
１を発生端耐久性の低下を来たすことや、所定強度を得
るためにはｉｉ−イＶ”ｆセメント量の増大という経済
的な不利を件う。

口）の方法は−・時的な流動性の加善策であって本質的
な同市策ではない。特にｉ１ｉ位水量の少ないコンクリ
ートにおいては添加後のスランプ低下を却って助長する
傾向がある。

ハ）の方法はスランプＯ（下した時点で混和剤を再添加
する方法であり、口）と同様に一時的なスランプ回復方
法であり、完全に防止するものではない。しかも繰返し
添加という作業性、経済上の不利がある。

二）はオギシカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩、テ
キストリン等の遅延剤の添加により凝結時間を遅延させ
る方法であり、過剰添加の場合強度１氏下、硬化不良な
どの事故を招く危険性が大きい。

このように従来のスランプ低下防止方法はコンクリート
の品質または施工性に間融があり、また−二（− −・時的なスランプ低１・−防■１一対策であり、本質
的な同市方法とはいえない。

本発明はこれらの欠点を解消し、１４時間有効で、しか
も品質および施臼１口こ悪影響を及ぼさないコンクリー
トスランプ低下ｊ９ｊ市月１混和剤を提供することを１
−１的とする。

本発明によれば、スルホン化率が１０５ないし１３５％
の範囲にある、ナフタレンまたはそれとｒ（０モル％以
下のアルキルナフタレンを含む混合物のスルホン化物の
ホルムアルデヒド縮合物のアルノＪり金用塩、アルカリ
土類金属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩を−１
：、成分とし、れ゛ｌｌ径径２ないし２０ｍｒｎで、含
水率が２ないし１５％であるスランプ低下防止用顆粒状
コンクリ−１・混和剤が提（Ｊ（される。

該顆れ″Ｉ状コンクリー１・混和剤は造ネ１′７剤とし
て水溶性？３１分子化合物および／または無機鉱物質を
含むことができ、またれ′ｌ径は３ないしｌ　５　ｒｒ
ｎｑであることがさ［〕に好ましい。

フ４うた本発明によれば、前記顆：ｌ！、’Ｉ状コンク
リ−１・　４− 混和剤を、配合物中のセメント重量を基準にして０．１
ないし２％生コンクリート配合物へ添加することを特徴
とする生コンクリートのスランプ低下防＋Ｉ一方法が提
供される。

次に本発明のコンクリート混和剤の製造法について述べ
る。

前記スルボン酸のホルムアルデヒド縮合物の塩は、ナフ
タレン単独、またはアルキルナフタレン含阻３０モル％
以下のナフタレンとアルキルナフタレンとの混合物をス
ルホン化率１０５ないし１３５％にスルホン化し、該ス
ルホン化物をホルムアルデヒドと縮合させ、ついで中和
することによって製造することができる。

ナフタレンと混合するアルキルナフタレンとしては、例
えばメチルナフタレン、エチルナフタレン、ブチルナフ
タレン、ジメチルナフタレンおよびこれらの混合物など
である。こｎらのアルキルナフタレンはナフタレンとモ
ル比で０３対０．７　以下の割合で混合して用いること
ができる。

スルホンｆヒＧ４スルポン化剤として濃硫酸、発煙硫酸
、クロルスルホン酸等を使用し、常法によって行われる
。その際スルポン化率をＩＣ）５ないし１３５％、好ま
しくは１１０ないし１３０％の範囲とすることが本発明
のセメント混和剤にとって必須要件である。

こ＼にスルホン化率とけ、使用したナフタレンまたはそ
れとアルギルナフタレンとの混合物をモノスルホン酸と
するのに過不足ない硫酸の計を基準とし、これに対する
中和１１：４定によって求めた実際に消費せらｌｒした
硫酸のｌｉの割合をいう。従ってジスルホン酸、ジスル
ホン化ナフチルスルホン酸、トリスルホン酸等の副生物
が当然副生している。

スルホン化はβ−±７チルスルボン酸を製造スる条件で
達成可能であるが、しかしスルポン化率を前記範囲まで
−に昇させるために硫酸等のスルホン化剤を増１辻する
ことが必要となって来る。

次にホルムアルデヒドとの縮合反応は、」−記により得
られた高スルホン化物を水で希釈した後、硫酸酸性下で
ホルムアルデヒドを添加し、常法により縮合させる。得
られた綜合物は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
水酸化アルカリ、水酸化カルシウムなどの水酸化アルカ
リ土類金属、アンモニア、アルカノールアミン類のよう
なアミンで中和し、それぞれの塩とすることができる。

造粒剤として用いられる水溶性高分子化合物の例として
は、オレフィンと無水マレイン酸の共重合体、ポリアク
リルアミド、セルロース誘導体、ポリエチレングリコー
ル、合成４ｆｆｌｌ　脂エマルジョンなどがあり、無機
鉱物質としてはケイ酸ソーダ、ベントナイト等がある。

それらの添加用は水溶性高分子化合物の場合は１ないし
３（）％、無機鉱物質の場合は５ないし５０％の範囲が
よい。

次に」−記スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩単独
、または１）１１記造粒剤との混合物を直径２ないし２
０ｍノＩ、好ましくは３ないし１５ｉ＋ａの顆粒に造粒
する方法としては、水分を含む液状成分またはそれと造
粒剤との混合物を公知の乾燥機で乾燥造粒すればよい。

乾燥機としては、７− 赤外線乾燥機、高周波乾燥機、熱風乾燥機、真空乾燥機
、噴霧乾燥機、？！！膜流下式乾燥機などを使用するこ
とができる。この際乾燥温度は１４０°Ｃ以下であるこ
とが重要であり、これより高温で乾燥すると顆粒状造粒
物の気密性が小さく、従って運搬中での崩壊およびコン
クリート中での溶解速度が大で、スランプ防＋Ｉユ効宋
が不良になる。

また前記乾燥方法で得られる粒径２　ｍｒｎ以下の細粒
または粉末をロール式圧縮造粒機または打錠機等の加圧
成形機にかけ造粒してもよい。この際造粒圧力は１００
ないし３０００に！７／〜の範囲がよい。

こ＼に顆粒状とは、球状、円筒状、板状その他任意の幾
何学的立体形を有する粒状または塊状物を指し、また一
定の形状を有しない不定形物も含む。

顆粒状造粒物の粒径は２ないし２０　ｍｍ　、好ましく
は３ないし１５　ｍ＃Ｉが最適であり、２　ｍＩ〃以下
では比表面積が大きく、コンクリート中での溶解、分散
速度が犬で、スランプ低下同市能が殆んどない。

８− ２０　ｌ〃ｕ以上では長時間スランプ防ｄ二効果が持続
するが、添加初期の流動性が小さく、かつ持続時間のコ
ントロールが困錘である。

また顆粒物の含水率は２ないし１５％の範囲にあること
が重要で、含水率が２％以下の場合は顆粒物の硬度が小
さく、そのためスランプ低下防止効果が低く、また工業
生産における省エネルギーの見地から不利である。含水
率が１５％以上の場合はコンクリート中での溶解速度が
大で、スランプ防止効果が得られないばかりでなく、貯
蔵および輸送中に団塊化する懸念がある。

本発明の混和剤は、セメントの重量を基準にして０，１
ないし２％をコンクリート配合物に添加して用いる。そ
の際市販のＡＥ剤、ＡＥ減水剤その他の混和剤と併用す
ることもできる。使用するセメントは各種ポルトランド
セメント、各種混合セメント、フライアッシュセメント
などいずれも使用することができる。

本発明の混和剤は、通常セメントおよび砂、砂利等の骨
利を混合し、練り混ぜ水投入時に添加使川されるが、他
の添加方法、例えばモルタルまたはコンクリ−１・の練
り混ぜ後に投入してもよく、さらに本発明の混和剤をセ
メントへあらかじめ６１１合して使用する方法を採るこ
ともできる。

また本発明の混和剤をａむモルタルまたはコンクＩＪ　
−トの施工方法および二次製品の成型方法は、従来の場
合と同じでよく、コテ塗り、吹きつけ等による塗装、型
枠への充填などを用いることができる。養生方法も従来
方法と同しでよく、気乾養生、水中養生、蒸気養生、オ
ートクレーブ養生およびそれらの組み合わせを用いるこ
とができる。

本発明の顆粒状コンクリ−１・混和剤は、貯蔵および輸
送時崩壊したりまたは固結化することがなく、コンクリ
ートの練り混ぜ時Ｉ５よび練り混ぜ後に添加することに
よって１１１位水１ｉｔが少なく流動性の良いコンクリ
ートが製造でき、し、かも長時間スランプ化工分団１１
−する効果を発揮する。

次に実施例により本発明をａ′Ｃ細に説明する。

実１血例中［部Ｊおよび「％−１は？１″Ｃ鼠基準であ
る。

実施例１ ナフタレン１モルに対して９８％ＷＬ　酸１．５モル（
組成物Ａ）、１．７モル（組成物Ｂ）、またはｌ。

２モ＃　（組成物Ｃ）を用いて常法によりスルホン化し
、得られたスルポン化物に水を添加した後、硫酸酸性下
で３７％ホルマリン０８２モルをＭ下し、常法で縮合反
応を行う。縮合生成物を４０％水酸化す）　ＩＪウムで
中和し、冷却して副生硫酸すトリウムを除去し、それぞ
わ固形分４５％の組成物を得た。

得られた組成物を熱風棚式乾燥機にて乾燥し、顆粒状組
成物を得た。

得られた顆粒状組成物の性状およびモルタルコンシスチ
ンシーの紅時変化を第１表に示ス。

（以下余白） 第 　１２− 備に １８　　モルタルの配合 ランドセメンｌ−５２０！／　　　　１０００　ｐひ浦
標嘔砂　　　　　１．０４０！７　　１１００ｊｚ’水
（＋混和剤）　　　　　　３３８ノｎｅ　　　　４００
．！／２　モルタルの混練り ＡＳＴＭ　Ｃ−３０５−６５による。たたし経時変化測
定は各経時の測定前者１０分間低速で混練りする。

３、空気ＩＩ ＡＳＴＭ　Ｃ−１８５−５９による。

４　Ｊロート値 」二本学会規定のＪロー１・（吐出１−１径１０〃）Ｉ
ｎ　）を使用してモルタルの流下時間（秒）を練り上り
直後と各時間の経時後に測定する。

５、圧縮強度 ＪＩＳ　　Ｒ５２０１による。

第１表より明らかなように、本発明混和剤■２ｕ−１，
ｌｌ−２は比較例ＩＩ、ＩＩＩおよび液状の比較例■に
比して長時間流動性を保持し、しかもモルタル強度に悪
影響を及ぼさないことがわかる。

実施例２ ナフタレン０．８モルとメチルナフタレン０２モルの混
合物に対し、９８％硫酸を１．４５モル（組成物１））
、１．９モル（組成物Ｅ）または２２モル（組成物Ｆ　
）を用い、実施例１と同様にスルホン化した。得られた
スルポン化物へ水を添加した後、硫酸１浦性下で；（７
％ホルマリン０．９６モルヲ滴下し、縮合反応を行い、
水酸化カルシウムで中和し、冷却して副生硫酸カルシウ
ムを口過して除去し、各々固形分４０％の組成物を得た
。ただし組成物Ｆは粘度が高いため固形分３０％とした
。

得られた組成物を赤外線乾燥機で乾燥し、顆粒状組成物
を？ｊｆ　、分級した。得られた分級顆粒状組成物の性
状およびモルタルコンシスチンシーの経時変化を第２表
に示す。条件は実施例１と同じである。

　１４− 第　　　　　２ １５− 表 １６一 実施例３ ナフタレン０７モル、メチルナフタレン０２４モル、ジ
メチルナフタレン００６モルの混合物に対し、９８％硫
酸１．５５モル（組成物Ｇ）または１．８５モル（組成
物Ｈ）を用いて実施例１と同様にスルホン化を行った。

得られたスルボン化物ニ水を添ＩＪｒｌ　した後、硫酸
酸性下で３７％ホルマリン０８９モルを滴下し縮合反応
を行い、水酸ｆヒナトリウムで中和し、冷却して副生硫
酸ナトリウムを口過し、各々固形分４０％の水溶液組成
物を得た。

得うれた組成物を１２０°０のスプレードライヤーで乾
燥し、（１３ａｍ以下の粉末とした後、ロール式圧縮造
粒殿で加圧（３００Ｋ＋７　／　ｃｒＩｆ　）成形し、
所定粒度の顆粒状組成物を得た。

得ら２”ｔた組成物の性状およびコンクリートの調合、
試験結果を第：］表に示す。

（以下余白） 第３表から明らかなように、本発明品は陵部間スランプ
を保持し、しかも圧縮強度の低下も見られない。

備考 １、使用材料 細骨材　　富士川岸、最大寸法５ｒｎｍ、　Ｉｆ粒率２
８４粗骨祠゛　富士川岸、最大寸法２５　ｍｍ　、組粒
率７０６２　コンクリート練りまぜ方法 練りまぜｌｙｌ：　５０　ｇとなるように調合を泪鼠し
、可傾式ミキサーに全拐判を投入する（顆粒状混和剤も
同様に投入）。直ぢに１３分間練りまぜを行い（１９ｒ
ｐｍ）、ミキサーより全１ｉ（排出し、スランプ、空気
１ｆＩを測定する。これを練り上り直後の値とする。次
いでコンクリート全吋１をミキサーへ戻し、低速（２〜
５　ｒｐｍ　）で所定時間アジテータを行い、試験に供
する。経渦時間は３分間練りまぜ後を基点とした。

３　試験方法 空気ｆ［ｌ：　’　　ＪＩＳ　Ａ　　１１２８にＪ二る
。

−１９＝ スランプの測定：　　ＪＩＳ　　Ａ　　１１０１による
。

実施例４ 実施例１ないし３で得られた組成物Ａ、　Ｃ，Ｅ、　Ｇ
の各々の中和、脱塩後の液状組成物に、水溶性高分子化
合物または無機鉱物質を混合した後、熱風棚式乾燥機（
温度１０５°Ｃ）で乾燥した。乾燥組成物を分級し、所
定粒度の顆粒状組成物を得た。

得られた組成物の性状およびコンクリ−１・の調合、試
験結果を第４表に示す。試験条件は実施例３に準する。

（以下余白） ２０− −２２− 造粒剤Ｘ−スチレン無水マレイン酸共重合体Ｚ−ベント
ナイト 第４表から明らかなように、本発明混和剤は、従来の液
状混和剤およびｊｌｉ位水［ｄの多いコンクリートに比
してスランプ低下が殆んどなく、シがも圧縮強度に悪影
響を与えないことがわかる。

従って本発明の混和剤は、生コンクリートプラントニお
いて単位水１且の少ないコンクリ−１・へ添加し、高品
質のコンクリートをつくることができ、建設現場へ運搬
し、打設することを特徴とする特許出願人　鹿島建設株
式会社 同　　　第一工業製薬株式会社 代理人　弁理士赤岡辿夫　＼ 第１頁の続き ■出　願　人　第−工業製薬株式会社 京都市下京区西七条東久保町５５ 番地

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　スルホン化率が１０５ないし１；（５％のｉ
   ｆＧ囲にある、ナフタレンまたはそれと３０モル％以下
   のアルキルナフタレンを含む混合物のスルポン化物のホ
   ルムアルデヒド縮合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類
   金属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩を主成分と
   し、粒子−径が２ないし２０　ｍｍで、含水率が２ない
   し１５％であるスランプ化工１ｉＪｊ　＋１−用顆粒状
   コンクリ−１・混和剤。
2. （２）造粒剤として水溶性高う）子化合物お」：ひ／ま
   たは無機鉱物質をさらにａむ特許ｉｊ’Ｊ求の１１０）
   間第１　Ｊｆｉの顆粒状コンクリ−１・混和剤。
3. （３）粒子径が３ないし１５ｍｍである特許請求の１１
   １ｕ囲第１項または第２瑣の顆粒状コンクリ−１・混和
   剤。
4. （４）　　スルホン化率が１０５ないし１３５％の範囲
   にある、ナフタレンまたはそれと３０モル％以下のアル
   ギルナフタレンを含む混合物のスルホン化物のホルムア
   ルデヒド縮合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩
   、アンモニウム塩または有機アミン塩を主成分とし、粒
   子径が２ないし２０ｍｒｎで、含水率が２ないし１５％
   である顆粒状コンクリート混和剤を、配合物中のセメン
   ト重量を基準にして０．１ないし２％生コンクリート配
   合物へ添加することを特徴とする生コンクリ−１・のス
   ランプ低下防止方法。