JPS5884159A - セメント分散剤 - 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】 本発明は、セメントペースト、モルタル、コンクリート
などの水硬性材料のセメント分散剤、さらに畦しくはア
ルキルナフタレンスルホン嫉ヲ縮合成分とし九共細合物
と低分子量体の含有率を減少させたリグニンスルホン酸
塩とを主成分とするか、またはさらにこれらの成分にア
ミン酸類を加えたものを主成分として含有してなる、高
減水性と持続性のあるワーカビリチーと高強度をもたら
すセメント分散剤に関する。

一般に、セメントを使用するペーストやモルタル、コン
クリートなどを製造する際にその流動性を改善するため
に分散剤を使用するが、その分散剤としては、例えばリ
グニンスルホン酸塩を主体とするもの、β−ナフタレン
スルホン酸塩ホルマリン縮合物を生体とするもの、スル
ホン酸残基を有するメラミンのホルマリン高縮合物を主
体とするものなどがあるが、これらは次のような欠点が
ある０ すなわち、リグニンスルホン酸塩を主体とするものは、
短期強度の発現が悪いので、塩化カルシウム、硫酸ソー
ダ、アミン類などと併用してこれを改善しているが、そ
の反面、鉄筋が腐食したり冬期においては結晶が析出し
たり、さらには空気連行性、硬化遅延性、偽ＩＩｌ：結
などがあるので、これを多量に使用して、水量を減少さ
せることはできない。

また、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物や
スルホン酸残基を有するメラミンのホルマリン高縮合物
を主体とするものは、低い単位木蓋で良好なワーカビリ
チーをもたらすことができるが、それには添加量を多く
しなければならず、しかもワーカビリチーは短時間のう
ちに大きく低下してしまうので、その使用に際しては十
分な注意が必要である０たとえば、これらの添加剤を用
いる場合には混練後のコンクリートは急速にワーカビリ
チーが低下するので、きわめて短時間のうちに取扱い作
業を完了する必要がある。通常の生コンクリートの製造
において、この添加剤を用いた場合コンクリートミキサ
ー車などによる運搬ができない。さらＫは、工場におい
てコンクリート製品を製造する場合でも混線後のコンク
リートのワーカビリチーの低下に十分注意する必要があ
る。

本発明は、これらの欠点を解決することを目的とするも
のでおって、第１発明は、アルキルナフタレンスルホン
酸とそれと共縮合可能な化合物とのホルマリン共縮合物
の塩類及び全固形分中分子ｉ２，０００以下の成分の含
有率が３０％以下であるリグニンスルホン酸塩を主成分
としてなるパルプ排液処理物とを主成分として含有して
なるセメント分散剤であり、＄２発明は、さらにこれら
にフミン酸類を加えたものを主成分として含有してなる
セメント分散剤である。

以下、詳しく本発明について説明する。

先ス、本発明に係るアルキルナフタレンスルホン酸とそ
れと共縮合可能な化合物とのホルマリン共縮合物（以下
、率に共縮合物という。）の塩類について説明する。ア
ルキルナフタレンスルホン酸とはアルキル基の炭素数が
１〜４の範囲のものが好ましい。その理由は、炭素数が
増加するにつれて空気連行性が大となり強度発現に悪影
響を与えるからである。デルキル基としては、例えばメ
チル、プロピル、インプロピル、ブチル、イソブチルな
どがある。

このアルキルナフタレンスルホン酸と共縮合可能な化合
物としては、ナフタレン、アントラセンなどの多環芳香
族化合物およびそのスルホン化物、ベンゼン、トルエン
、フェノール、安息香酸などのベンゼン籾導体およびそ
のスルホン化物などから選ばれた１種以上である。

７Ａ４−ルナフタレンスルホン酸の量は、共縮合物中の
全芳香族化合物１モルあたり０．０５〜０．５モル、特
に０．１〜０．６モルの割合とするのが好ましい０アル
キルナフタレンスルホン酸の童が全芳香族化合物１モル
あたシ０，０５モルよりも著しく少量でＶまワーカビリ
チー等の改善効果は小さく、また０、５モルをこえては
空気連行性が必要以上に大となって強度発現に悪影響を
及ぼす。

また、共縮合物の塩類とは、アルカリ塩及び／又はアル
カリ土類塩でありミ具体的にはナトリウム塩、カリウム
塩、カルシウム塩およびこれらの混合塩である。

本発明に係る共縮合物の塩類の製法としては、例えば、
アルキルナフタレンとナフタレン混合物のスルホン化物
、あるいはアルコールとナフタレンを硫酸中で反応させ
て得られたスルホン化物をホルマリンで縮合し塩基で中
和することによって製造することができる。

次に、全固形分中分子量２，０００以下の成分の含有率
を６０チ以５下に減少させたりゲニンスルホン酸塩を主
成分としてなるパルプ排液処理物（以下、単にパルプ排
液処理物という）について説明する。

本発明において、パルプ排液処理物に含”まれる分子［
２，０００以下の成分の含有率を６０チ以下に限定し九
理由は、分子量２，０００以下の成分の含有率が５０チ
を越えるものをセメント分散剤として使用した場合は硬
化遅延性が大きく、低分散性となることにもとづくもの
である。なお、リグニンスルホン酸塩の分子量は分子量
既知の標準ポリスチレンスルホン酸を基準に用いて親水
性処理したシリカゲルによるデルパーミエイションクロ
マトグラフにより測定することができる０このようなパ
ルプ排液処理物を得るには、パルプ排液を原料とし、こ
れに檀々の化学的または物理的処理をして低分子成分を
除去すれば′よい。その原料としては亜硫酸パルプ排液
が好ましく、かつ針葉樹系パルプ排液が好ましい。また
、低分子成分を除去する方法としては、実験室的にはセ
ルロース膜を用いた透析法などを採用できるが工業的に
は限外濾過法などの方法が好ましい。特に限外ｐ過法に
よってパルプ排液を処理する場合は任意の成分をその分
子の大きさによシ分取できるので有利である。

共縮合物の塩類とパルプ排液処理物の割合は、高減水性
と持続性のあるワーカビリチーすなわち流動性の経時低
下防止、および強度発現性の向上の点から、前者に対す
る後者の重量比を９５対５から５対９５とするのが望ま
しい。その理白は、共縮合物の塩類の割合がこれよりも
多くなるとワーカピリチーの持続性が悪く流動性の経時
低下が顕著となり、また、パルプ排液処理物の割合がこ
れよりも多くなると減水性が低下し空気連行量が大とな
ったり硬化遅延して強度発現が不十分とな心からである
。

以上の共編金物の塩類とパルプ排液処理物を主成分とし
て含有してなるセメント分散剤を用いれば、水硬性材料
に高減水性と持続性のあるワーカビリチーを付与し、空
気連行性が小さく硬化遅延もほとんどない高強度な水硬
性材料を製造することができるという効果がある。

第２発明は、第１発明のセメント分散剤にさらにアミン
酸類を含有させたものであり、それによって第１発明の
セメント分散剤の特性を保持した１ ままでさらにワーカピッチ−の持続性を良好とすること
ができる。

本発明で用いられるアミン酸類とは天然フミン酸類、ニ
トロフミン酸類なとである。天然アミン酸類とは天然に
存在している腐食酸に代表される物質であり若年炭や土
壌中に存在する物質である。

また、ニトロフミン酸類とは石炭類を硝酸にて低度に酸
分解して低分子化と官能基の増加をはかったフミン酸類
似物質である。これらいずれのフミン酸類とも効果があ
るが、水に不溶性の物質は効果が小さい０フミン酸類の
割合は、共縮合物の塩類とパルプ排液処理物との合計量
に対し多くても１．５Ｎ蓋倍程度とするのが望ましい。

本発明のセメント分散剤のセメントに対する添加率は通
當０．０１〜６チＳ度である。また、本発明のセメント
分散剤は従来からセメント用混和剤として一般に用いら
れている減水剤、遅延剤、硬化促進剤、ＡＦｉ剤、ＡＩ
減水剤、膨張剤などと併用しても何ら差支えはない０ 本発明のセメント分散剤の添加時期は、前添加法、後添
加法、分割添加法のいずれでもよく、特に前添加法によ
り使用する場合はワーカピリチーの経時変化が小さいの
で従来の分散剤と比べて有利である。なお、前添加法と
は水硬性材料の混線前または混線中にセメント分散剤を
添加する方法、後添加法とは水硬性材料を短時間混練し
た後セメント分散剤を添加する方法、分割添加法とはセ
メント分散剤を一定時間ごとに分割して水硬性材料に徐
加する方法である。

水硬性劇料を調合するセメントとしては、普通、早強、
超早強、中庸熱、白色のポルトランドセメント、シリカ
、フライフッシュ、高炉水砕スラグなどを配合した混合
セメント、膨張セメント、カルシウムアルミネートと石
コウを存在させた急硬セメント、アルミナセメント、さ
らには−炉水砕スラグとアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の水咳化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩などのアルカ
リ刺撤剤からなるセメントなどがあけられる。

本発明のセメント分散剤を添加した水硬性材料は、土木
用建築用などの場所打ちコンクリート、並びにつき固め
、振動締め固めもしくは遠心力締め固め成形したのち常
温養生又は蒸気養生もしくはオートクレーブ養生などの
加熱養生を行なって生成される、例えば、パイル、ボー
ル、コンクリート管、ボックスカルバート、Ｕ字溝、鋼
管コンクリート複合体、プルツクなどめ工場製品製造用
コンクリートとして使用される。

以下、実施例をあげて本発明を説明する。なお、本明細
書記載の部及び％はいずれも重量基準で示した。

実施例　１ 第１表に示した添加剤を第２表に示す割合で所定量の水
に溶解し１．これに普通ポルトランドセメン）２．０Ｋ
ｆ、相模用産川砂６．０　Ｋｆを加えハンドミキサーを
用いて３０℃で１分間混合しモルタルを混練した。この
モルタルの練郵上夛直後のミニスランプフローを測定し
、フロー値が２６０ｍとなるまで水量を変化させてモル
タ寡を再混練し、このときの所要水量から水セメント比
Ｗ　／　Ｏを求めて第２表に示した０混練直後のフロー
値が２６０−となったモルタルはフロー測定稜装置し、
１５分毎にハンドミキサーによシラ５秒間混練しミニス
ランプフローをｆＡ＋１定した。ミニスランプフローは
＾さ１５ｃｒｎ（上開口部直経５ｃＩｎ、下開口部直経
１０　ｃｍ　）のスランプコーンにモルタルを充てんし
た後すみやかにスランプコーンを引き上け、このときの
モルタルの広がりを測定して求めた。その結果を第２表
に示す。

第２衣から明かな通シ、実施例線比較例拠比べて減水性
、フローの経時変化、強度発現性の性能のバランスにお
いてすぐれていることが明がである０ 第　　１　　宍 ム：透析処理したサルファイドパルプ排液Ｂ：限外濾過
したサルファイドパルプ排液（分離限界ＭＷ６０００の
限外ｐ過膜を使用） Ｃ：アルコール発酵処理したサルファイドパルプ排液Ｎ
＝メチルナフタレンスルホン酸・ナフタレンスルホン酸
・ホルマリン共縮合物のナトリウム塩（メチルナフタレ
ン（モルｙナフタレン（モル）＝１８、２／８１．８　
）であり、次のようＫして製造したものである。

β−メチルナフタレン１００ｇとナフタレン４００．９
を９８％ｍ（ｊｌ［６００，９に加、ｔ１６０℃で１時
間スルホン化し、次いで１００℃で６フ一ホルマリン６
１０ｇを滴下し５時間給合を行つｆｔ。

この際、粘度上昇時に少量の水を添加して粘度を低下さ
せ縮合を続けた。得られた共縮合物を常法によりライミ
ングソーデーションしナトリウム塩とした。

以１・余日 実施例　２ 第６表に示す配合の添加剤を水６．２　ｄ　ｙｈに溶解
し、普通ポルトランドセメント１２．０Ｋｆ、相模用産
川砂３１．７Ｋｔ、相模用産川砂利（２５霞以下）４２
．０Ｋｆを用いてコンクリートを混練し、混練直後のス
ランプを測定した。次いで、コンクリートを静置し２０
分毎に練り直しを行ってスランプを再測定しその経時変
化を６０分間にわたり測定した。その結果を第４表に示
す。

第４表より、実施例は初期スランプ、スランプの経時変
化、強度発現性の性能のバランスにおいて比較例よシす
ぐれていることが明かである。

以丁余白 第　　３　　表 注）市販ムｌ減水剤は、商品名［ホゾリスＮ０５ＬＪ（
ホゾリス物産■）であり、他の銑加剤は実施例１と同一
のものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルキルナフタレンスルホン酸とそれと共線可能な
   化合物とのホルマリン共縮合物の塩類及び全固形分中分
   子［２，０００以下の成分の含有率が３０重量％以下で
   あるリグニンスルホン酸塩を主成分としてなるパルプ排
   液処理物とを主成分として含有してなるセメント分散剤
   ０ ２）アルキルナフタレンスルホン酸とそれと共縮合可能
   な化合物とのホルマリン共縮合物の塩類、全固形分中分
   子１ｔ２．０００以下の成分の含有率が３０ｉｋｔ％以
   下であるリグニンスルホン酸塩を主成分としてなるパル
   プ排液処理物、及びアミン酸類とを主成分として含有し
   てなるセメント分散剤。