JPS58181754A - 水中打設用セメント組成物 - 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】 本Ｑ　明ハ、水中に直接打設するためのセメント組成物
であって、ポンプアップすることのできる組成物に関す
る。

従来、生コンクリートをトレミー管や囲いを用いること
なく水中に直接打設すると打設時点で周辺の水に洗われ
てセメントが水中に飛散したり、打設後も硬化に至るま
でに水流や波浪の作用によってセメントが拡散あるいは
侵蝕されて形状が崩れたり、コンクリート中のセメント
分が部分的に消失したりして、充分な硬化が起らず、硬
化後の強度が層るしく劣るものしか得られない。

近年に至り、粘性を与えるような絡加削をセメントに対
し使用することにより水中を直接落下させて目的とする
箇所に打設することのできるコンクリートが提案されて
いる。

例えば、西独公告特許２，３２６，６４７　　号明細書
にはセルロースエーテル、ポリアクリルアミドなどを添
加することによりセメントの水中への拡散を防止できる
上述べられており、実施例としてヒドロキシエチルセル
ロースを用いた処方が開示されている。また、特開昭５
７−３９２１号は、水中コンクリート打設工法に関する
ものであるが、コンクリート処方としてポリアクリルア
ミドを用いる例が示されている。

ところで、我が国における水中打設の要求される現場を
見た場合、その近傍においてコンクリート組成物を調合
し、打設個所へ投入できるのに都合のよい作業場と足場
を確保することは一般に困難であり、生コンクリートは
ポンプ移送できることが作業上必須の要件である。

セメントの水中拡散を防止するにはセメント組成」勿の
粘度を１−げることか一つの要件であり、水溶性高分子
を添加することによってその目的を達することができる
。

特開昭５７−３９２１号明細書のようにポリアクリルア
ミドをセメントに添加した場合、確かに水中拡散を有効
に低下させるが、セメントの流動性が著るしく損われ、
ポンプアップ可能の組成物を得ることは困難である。

セメント添加物として賞月されている市分子冷加削には
セルロースエーテルに多数の例がある。

即ち、セルロースエーテルの添加は粘度を増大させると
ともに、流動性をも向上させるので、モルタルの塗装作
業性改良などに用いられているｃｌ（例えば特開昭５０
−１３０８２３、特開昭５６−２２６６６）さらにセメ
ントに添加できるセルロースエーテルの種類も豊富であ
る。即ち、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロ
キシプロピルセルロースなどである。しかし、これらの
セルロースエーテルをセメント添加剤として使用すると
空気連行性を生じ、水中拡散防止に充分な量を添加する
とモルタルあるいはコンクリート中の空気量が多くなり
すぎ、硬化後の構築物の強度が小さいものになってしま
う。このセメント／セルロースエーテル組成物の空気量
を減少させるには消泡剤の添加が有効であるが、この場
合、組成物の流動性もまた低下してしまう。セメント／
セルロースエーテル組成物の流動性の良さは、その空気
量にも依存するからである。従って、水中拡散が防止で
きて流動性があり、しかも空気量の少な（・モルタルあ
るいはコンクリート組成物を得ること４ま非常に無理な
要求と思われていた。

本発明者等は鋭意研究の結果、セルロースエーテルのう
ち、特にヒドロキシエチルセルロースを用い、これを高
分子量のポリエチレンオキシドと併用してセメントに添
加することにより、良好な流動性と水中拡散防止性を有
し、空気連行性の小さい、即ち水中打設セメントに適す
る組成物が得られることを認め、本発明に到達した。

即ち、本発明はセメント１００重量部に対し、ヒドロキ
シエチルセルロース０２〜２．ｏｔｆｎ［、ポリエチレ
ンオキシド０．０１〜０２重量部を配合してなるセメン
ト組成物である。

本発明ニ用いるヒドロキシエチルセルロ−ス比較的＋ｆ
ｆｉ換モル数が大きく、且つ分子吋σン犬き（・ものが
適当である。工業的に生産され、以当な価格で入手し得
るものから、上記の条件に合致するものを接抗すれば、
グルコース単位当りＱ）エチレンオキサイド１置換モル
数が１５〜４０であり、はつ２５℃における１％水溶液
粘度が１，０　０　０〜７，０００ｃｐｓであるものが
適当である。粘度が小さいと拡散防止効果が小さくなり
、粘度が大きすぎると流動性が却って悪くなる。

また、本発明に用いるポリエチレンオキシドとしては高
分子量ではあるが、余り分子量の大きすぎないものが適
当であって、平均分子量６万〜６００万程度のものが使
用可能であり、特に分子量１０万〜２５０万程度のもの
がよい。分子量が１０万以下の小さいもの及び２５０万
以上の大きなものでは、いずれも空気量の減少、流動性
向上などに対し効果が少ない傾向がある。

セメントに対するこれらの添加量については、ヒドロキ
シエチルセルロースの量が少なすぎると水中拡散防止、
流動性向上に効果がなく、多すぎると空気量がどうして
も多くなりすぎ、また、粘度が上りすぎて流動性が却っ
て低下し、且つセメント硬化をおくらせる傾向がある。

従って、適当な範囲はセメント１００重量部に対し、０
２〜２０重量部である。一方、これと併用するポリエチ
レンオキシドはヒドロキシエチルセルロースに対し１／
１０程度が適当であって、少なすぎても多すぎても空気
量を望ましい範囲に保つことは難しく、セメント１００
重量部に対し００１〜０２重量部が適当な範囲である。

当該技術を説明するため既に述べたよ′うに、・セメン
トに添加して、これに粘性と流動性を与えることのでき
るセルロースエーテルは多くの種類に上り、それぞれ多
少の差異はあっても基本的には類似の効果を示すもので
ある。しかしながら、ポリエチレンオキシドと併用する
ことにより、顕著に空気連行性の少ないセメント組成物
が得られるのはヒドロキシエチルセルロースのミテアル
。

分子構造の似たヒドロキシプロピルセルロースやヒドロ
キシエチルセルロースとアルキルセルロースやヒドロキ
シエチルセルロースとアルキルセルローストノ混合エー
テルであってもヒドロキシエチルセルロース／ポリエチ
レンオキシド系のような顕著な効果はみられない。

以下に実施例をあげて本発明を説明するが、測定項目と
セメント物性について簡単に説明しておく。

「水の濁り度」は、モルタルを水中に自由落下させたと
きの水の濁りの程度をみるもので、数字の小さい方がセ
メントの拡散性が少ないことを示す。

「空気量」は、硬化前のモルタル中の空気量である。

「貫入深さ」は、流動性の尺度であって、数値が大きい
方が流動性が高いことを示す。

尚、これらのほか、「ブリージング」あるいは「浮き水
」現象の起らないことが必要である。

一般にモルタルを混練した直後は組成物中の水、砂、セ
メントが均一であるが、これを放置すると固形材料と水
との比重差により上層に水分だけが遊離して来ることが
ある。これをプリージングと称し、混練後１０〜３０分
で発生し、その場合概ね使用した水の１／１０程度が遊
離する。このブリージング現象のないことと、流動性が
高いことを併せ有することがポンプアップのために要求
される。なお今回の実施例においては、実験番号層１の
ブランクテストモルタルにのみブリージングがみとめら
れ、高分子添加剤を入れたものは、いずれもプリージン
グをみとめなかったので、実施例の結果の表示には省略
した。従って、ポンプアップ性の判定は貫入深さのみで
の判定と゛なる。

実施例−１ 実施例に用いたモルタルの標準的な作成方法はは次の通
りである。

ポルトランドセメントに水を加えて、水／セメント比＝
０．６５／１のペーストを作り、これに高分子添加剤を
対セメント比０．４５改量チ添加して混合し、ポリマー
入りセメントを作成した。このポリマー入りセメントに
対して豊浦標準砂を添加し、１：２モルタルとした。

このモルタルにつき各種の物性を測定した。

測定方法は次の通りである。

ａ、水の濁り度 ａ−１）　　１：２モルタルを試料とし、ＪＩＳＲ−ｓ
２ｏ１「セメントの物理試験方法」規定の機械練りの方
法に従って練り上げる。

、−２，）　　１ｐのメスシリンダーに水１ｅを入れ、
約１５０ｇのモルタルをダンゴ状として一度に水面から
自然落下させる。

ａ−３）　落下後５秒経過時に約１０ｒｒＬｅの濁水を
メスシリンダーの目盛り４００ｍ／！付近よりピペ７）
を用いて採取する。

ａ−４）　採取濁水をよく混合し、比色計（ハンター比
色計］）２５７）２使用）ですばやく濁り度を測定する
。予めカオリンを用いて作成した濁り度〜固形分濃度の
関係を示す検量線を用い濁り度を相当する固形分濃度（
Ｐ）に換算する。

ａ−５）　濁り度１０泄以下を合格とする。

ｂ・　空気量 ｂ−１）’ａ−１）と同じ方法でモルタルを作成する。

ｂ−２）　日本住宅公団［左官用モルタル混和材料の品
質判定基準（案）」に規定された［空気量」試験方法に
準じ、空気量を測定する。

ｂ−３）　空気量１０％以下を合格とする。

Ｃ８貫入深さ Ｃ−１）　　ａ−ｔ）と同じ方法でモルタルを作成する
。

Ｃ−２）　日本住宅公団「左官用モルタル混和材料の品
質判定基準（案）」に規定された「ワーカビリ４」試験
方法に準じ１．５に９のプランジャーのモルタル中への
貫入深さを測定する。

ｃ−３）　　７５朋以上を合格とする。

第１表に使用した添加剤及びモルタル性状測定結果を示
す。但し、表中ＨＥＣはヒドロキシエチルセルロース、
ＨＰＭＣはヒドロキシプロピルメチルセルロース、ＭＨ
ＥＣはメチルヒドロキシエチルセルロース、ＦＡＡはポ
リアクリルアット、ＰＥＯはポリエチレンオキシドであ
る。

その結果、高分子添加剤としてヒドロキシエチルセルロ
ースとポリエチレンオキシドを併用し、消泡剤を使用し
ないものがバランスのとれた良好なモルタル性状を示し
、水中コンクリート用として適当なものであった。

実施例−２゜ 実施例−１と同様にして水／セメント比−〇、６５／１
のペーストを作り、高分子添加剤としてヒドロキシエチ
ルセルロース（ＨＥＣユニセルＱＰ−１００ＭＨ）及び
ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ−３）を用いてポリマー
入りセメントを作成、豊浦標準砂を添加し、１：２モル
タルとした。実施例−１と同様の方法で物性を測定した
。モルタル組成及び測定結果を第２表に示す。

その結果、ヒドロキシエチルセルロースとポリエチレン
オキシドの特定範囲量の組合せが水の濁り度、空気量、
貫入深さとも要求を満すものであり、水中コンクリート
組成物として適当なものであった。

手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５７年特許願６２１９７号 ２　発明の名称 水中打設用セメント組成物 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　大阪府堺市鉄砲町１帯地 ４　補正命令の日付　　　　　　　　　　　　自発５　
補正により増加する発明数　　　　　　　０６　補正の
対象 ７　補正の内容 明細書１３頁第１表中、添加剤の欄にあるｒ／１６６　
　ＰＡＡ　　アロンフロックｌ’Ｊ−１１０Ｓｊ「／ｉ
６８　消泡剤　ＳＮデクオーマ−２４−ＦＰＪ「／１６
９　　消泡剤　ＳＮデクオーマ−１４−ＨＰＪをそれぞ
れ １’−Ａ６　　ＰＡＡ　　アロンフロックＮ−１１０Ｓ
Ｊ「、４６８　消泡剤　ＳＮディフォーマ−２４−ＦＰ
ｊ「／Ｊ６９　消泡剤　ＳＮディフォーマ−１４−ＨＰ
Ｊと訂正する。

手続補正１（自発） 昭和５８年１月１１日 ％許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 距４１Ｊｌ＄７年％ｆ！Ｆ顔第・２１曾７号８、発明の
名称 水中打設用セメント組成物 ３、補正をする者 事件との間係　　特許出−人 住　　所　　大阪Ｎ堺市鉄砲町１番地 名　称　ダイセル化学工華株式会社 ５、補正により増加する発明数　　　　　　　０６．４
＠正の対象 ７−１　特許請求の範囲 １）　セメント１００重量部に対し、ヒドロキシエチル
セルロース０２〜２．０　重ｉ　部、高分子量ポリエチ
レンオキシド０．０１〜０．２重量部を配合したものを
主剤とする水中打設用セメント組成物。

２）　ヒドロキシエチルセルロースがグルコース単位当
りのエチレンオキサイド置換モル数が１５〜４．０であ
り、且つ２５℃における１％水溶液の粘度が１．　ｏ　
ｏ　ｏ〜７．０００ｃｐｓである特許請求範囲第１項記
載の水中打設用セメント組成物。

３）　高分子量ポリエチレンオキシドが平均分子量で６
万〜６００万である特許請求範囲第１項記載の水中打設
用セメント組成物。

７−２　明細書第９頁９行目 「はは次の通りである。ゴを 「は次の通りである。」と訂正する。

７−３　明細書第１１頁最下目 「ワーカビリ４」を１ワーカビリチ」に訂正する。

７−４　明細書第１１頁最下行 「ポリエチレンオキシド」を 「ポリエチレンオキシド」と訂正する。

７−５　明細書第１３頁第１表中添加剤の欄ｒ／１６４
　　ＭＨＥＣチローゼＭＨ−３ｏｏｏｏｊ腐１３　　Ｍ
ＨＥＣチローゼ　ＭＨ−３００００ｊをそれぞれ Ｕ、輩　４　　ＭＨＥＣチローゼＭＨＢ３００００Ｊｒ
　／Ｉ６１３　　ＭＨＥＣチローゼ　ＭＨＢ３００００
Ｊと訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　セメントｉｏｏ重量部に対し、ヒドロキシエチル
   セルロース０２〜２．ｏｆｆｉｉＨＢ、４分子ポリエチ
   レンオキシドｏｏｌ〜０２都を配合したものを主剤とす
   る水中打設用セメント組成物。 ２）　ヒドロキシエチルセルロースがグルコース単位尚
   りのエチレンオキサイド直換モル数が１５〜４ｏであり
   、且つ２５℃における゛１係水浴液の粘度が１，０００
   〜７，０００ｃｐｓである特許請求範囲第１項記載の水
   中打設用セメント組成物。 ３）　高分子着ポリエチレンオキシドが乎均分子鎗で６
   万〜６００万である特ｆ＋−請求範囲第１項ｄα載の水
   中打設用セメント組ｌＪ！物２、