JPS6060963A - セメント添加剤 - 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】 本発明はセメント添加剤に関し、詳しくはセメント配合
物（セメントペースト、モルタルおよびコンクリート）
の流動性を改良し、かつその流動性の経時的低下を防止
して施工性を向上せしめるセメント添加剤に関するもの
である。

セメントペースト、モルタルおよびコンクリートの如き
セメント配合物においては、セメント粒子の凝集力が強
いため、セメントの硬化に必要な単位水量では作業性の
良いセメント配合物を得ることができない。そこで、セ
メント配合物の作業性を改善するために単位水量を増加
する必要がある。しかし、単位水量を増加すると強度の
低下を招くので、同一強度を得るためには単位でメント
量を増加させなければならない。ところが、単位セメン
ト量を増加すると、硬化発熱量が増大するため、ひび割
れが発生しやすくなるという不都合があった。また、セ
メント配合物は各材料の配合後、ミキサー車等により打
設現場まで運搬されることが多いが、輸送距離の遠近や
交通渋滞の程度などによシ運搬に要する時間は変動しや
すい。このため、打設現場においてはセメント配合物の
流動性が異なシ、一定の施工性を得ることが困難な状況
であった。さらに、セメント配合物をポンプで圧送して
いる際、何らかの事情で圧送を中断し、その後再開する
場合に、配管中のセメント配合物の流動性が低下してい
るため、再開後の圧送圧力を上昇させる必要が生じたシ
、あるいは部分的に配管を閉塞させる等の問題があった
。

前述の如く、コンクリート配合物の流動性を向上させる
ための最も簡便な手段は水の配合量を増大することであ
るが、水量の増加は施工後のひび割れや剥落等の原因と
なる。したがって、減水効果を有し、セメント粒子の分
散性を向上させ、゛かつ好適な流動性を付与すると共に
該流動性を持続させることができる添加剤が望まれてい
る。

これまでに上記目的のために開発された添加剤として鎖
状または脂環式の不飽和二重結合を有する化合物と不飽
和ジカルボン酸塩の共重合体が知られている。このもの
は、流動性の経時的低下も小さく優れた添加剤であるが
、流動性自体の改良の余地があった。

そこで本発明者らは、この点に鑑み研究を重ねた結果、
鎖状不飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素および不飽
和ジカルボン酸の共重合体の塩を用いると著しく流動性
の向上が図られ、しかもその経時的低下も小さいという
知見を得た。本発明はこの知見に基いてなされたもので
ある。

すなわち、本発明は（Ａ）鎖状不飽和炭化水素。

（Ｂ）脂環式不飽和炭化水素および（Ｃ）不飽和ジカル
ボン酸またはその無水物を共重合して得られる共重合体
の塩からなるセメント添加剤である。

本発明のセメント添加剤は主に鎖状不飽和炭化水素−脂
環式不飽和炭化水素−不飽和ジカルボン酸共重合体から
々るものであるが、これに鎖状不飽和炭化水素−不飽和
ジカルボン酸共重合体や脂環式不飽和炭化水素−不飽和
ジカルボン酸共重合体が組合わさったものであってもよ
い。

ここで不飽和ジカルボン酸におけるカルボキシル基の末
端はアルカリ金属、例えばナトリウム。

カリウムなど；アルカリ土類金属、例えばマグネシウム
、カルシウムなど；アンモニウムイオン；アミン等の塩
である。上記共重合体中の不飽和ジカルボン酸の含有率
は６０〜４０モル％、好ｔしくは等モル％程度である。

また、鎖状不飽和炭化水素および脂環式不飽和炭化水素
の含有率、すなわち両者の合計の含有率は４０〜６０モ
ル％であり、好ましくは等モル％程度である。

共重合体の分子量については特に制限はないが、共重合
体の繰シ返し単位の重合度は３〜１００、好ましくは１
０〜９０程度であって、分子量は３００〜１００００、
好ましくは１ｏｏｏ〜８０００である。

上記の如きセメント添加剤は鎖状不飽和炭化水素、脂環
式不飽和炭化水素および不飽和ジカルボン酸を共重合す
ることによシ製造される。ここで鎖状不飽和炭化水素は
炭素−炭素不飽和結合を１あるいはそれ以上有する鎖状
の化合物であればよく、特に制限はないが、炭素数４〜
６の二重結合を有する鎖状化合物が好ましい。

具体的には３−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−
ブテン、１−ペンテン、２−メチル−２−スチン、トラ
ンス−２−ペンテン、シス−２−ペンテン、イソプレン
、１．３−ペンタジェン、１．４−ペンタジェンあるい
はこれらの混合物等が挙げられる。

脂環式不飽和炭化水素は炭素−炭素不飽和結合をその環
状に１あるいはそれ以上有している脂環式化合物であれ
ば特に制限はないが、炭素数４〜１０の二重結合を有す
る環状化合物が好ましい。

具体的にはジシクロペンタジェン、シクロペンタジェン
、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シ
クロヘプテン、シクロオクテン等カ挙げられる。

また、不飽和ジカルボン酸としては、炭素−炭素不飽和
結合を１あるいはそれ以上有しているジカルボン酸であ
れば種々のものを使用することができる。具体的には、
マレイン酸、イタコン酸。

シトラコン酸等を挙げることができる。またこれらの無
水物として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シト
ラコン酸等があシ、特に無水マレイン酸が好ましい。

このような本発明のセメント添加剤は、不飽和ジカルボ
ン酸としてマレイン酸を用いた場合を例にとれば具体的
には、下記一般式 （式中、Ａは鎖状不飽和炭化水素と脂環式不飽和炭化水
素との共重合体を表わし、Ｘはアルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウムおよびアミンのいずれかを表わ
し、ｍは０．４〜０．６、ｎは３〜１００である。） で表わされるものである。

本発明の共重合体は溶液重合、乳化重合、懸濁重合など
様々の方法で製造することができる。通常は溶液重合が
重合条件を調節しやすいため好適である。溶媒としては
、ベンゼン、トルエン、アセトン、クロロホルム、メチ
ルエチルケトン等力用いられ、重合条件としては、反応
温度５〜１５０℃、好ましくは２０〜１００℃、反応圧
力常圧〜１０Ｋｑ／ｃｒＡＧ、好ましくは常圧〜８Ｋｇ
／ｃｎｉＧで０．５〜１５時間、好ましくは２〜８時間
が適当である。

得られた共重合体はケン化等の通常の方法に従って、ア
ルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、
アミン塩などとすることにより、本発明のセメント添加
剤が得られる。

このようにして得られる本発明の共重合体の塩はセメン
トと水よシなるセメントペースト；セメント、砂および
水よりなるモルタル；セメント。

砂、小石および水よりなるコンクリートなどのセメント
配合物に加えるが、その配合量はセメントに対して固形
分換算で０．Ｏ１〜５．０重量％、好ましくは０．０５
〜３．０重量％が適当である。セメント添加剤の配合量
が０．０１重量％未満であると、セメント配合物に対す
る十分なセメント粒子の分散性の向上効果、減水効果お
よび流動性の付与が期待できない。一方、セメント添加
剤の配合量が５．０重量％を超えると、セメントが極端
に分離して、いわゆる分離現象を起こして所期の強度を
得ることができない。しかも分離現象を起こした生コン
クリートをポンプで圧送し打設する場合、配管の閉塞を
起こすことが多い。

なお、本発明においては他の公知のセメント添加剤と併
用することもできる。このような公知のセメント添加剤
としては、例えば芳香族スルホン酸塩、鎖状オレフィン
および不飽和ジカルボン酸塩共重合体、リグニンスルホ
ン酸塩、フレオート油のスルホン酸塩、スルホン化メラ
ミン−ホルマリン網金物、ナフクレンスルホン酸のホル
マリン縮金物の塩、オリゴ糖の水素添加物、ポリビニル
アルコール、ポリオキシエチレン系化合物などが挙げら
れる。

さらに、本発明のセメント添加剤は固形状、粉末状、水
溶液状などいずれの形態でセメント配合物に配合しても
よい。

なお、本発明のセメント添加剤を加えることによシ十分
に満足すべき性質を有するセメント配合物が得られるが
、必要により他の補助的成分を適宜加えることができる
。また、本発明のセメント添加剤の添加時期は特に制限
はなく、セメント配合物の調製段階から施工する直前ま
での任意の時期に加えることができる。

本発明のセメント添加剤を加えることにより、セメント
配合物に好適な流動性を付与すると共に、その流動性の
持続時間を延長させることができ、施工上の作業性を向
上せしめる。さらに、このセメント添加剤は減水効果を
有しておシ、ひび割れ等が発生せず十分な強度を有する
モルタルやコンクリートを得ることができる。しだがっ
て、本発明のセメント添加剤は土木、建築等の分野にお
いて極めて有用である。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１，２および比較例１〜５ ガラス製オートクレーブにナフサ分解において副生じた
第１表に示す組成のオレフィン（表中、残余はパラフィ
ン）と無水マレイン酸を等モル仕込み、オレフィンおよ
び無水マレイン酸の合計濃度が３５％となる量のベンゼ
ンおよび無水マレイン酸ニ対して１．５モル％のメ、メ
ｌ　−アゾビスイソブチロニトリルを加えて７５℃で４
時間重合を行った。重合反応終了後、析出した共重合体
を回収し、アセトンに溶解後、メタノールで沈析させて
精製した。得られた共重合体を１０％水酸化ナトリウム
水溶液によ、！１ｌ１７５℃でケン化して共重合体のナ
トリウム塩を得た。

応用例１〜２および比較応用例１〜５ 強制攪拌式モルタルミキサーに、化メン）　０．７５Ｋ
ｇ、砂１．５０　Ｋｙおよび水０．４５　Ｋｇを加え、
２分間で攪拌した。この中に、上記実施例１，２および
比較例１〜５で得られた添加剤ををセメントに対して０
．１５重量％加え、さらに１分間攪拌してモルタル組成
物を調製した。

得られた組成物についてＪＩＳＲ５２０１によるフロー
試験を行なった。結果を第２表に示す。また、応用例２
および比較応用例４につき、フロー比較応用例６ 応用例１において、セメント添加剤を加えなかったこと
以外は同様にしてモルタル組成物を得た。

結果を第２表に示す。

第　２　表

【図面の簡単な説明】

第１図はフロー値の経時変化を示すグラフである。Ａは
応用例２．Ｂは比較応用例３を示す。 特許出願人　出光石油化学株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）鎖状不飽和炭化水素、（Ｂ）脂環式不飽和
   炭化水素および（Ｃ）不飽和ジカルボン酸まだはその無
   水物を共重合して得られる共重合体の塩からなるセメン
   ト添加剤。
2. （２）（Ａ’）鎖状不飽和炭化水素および（Ｂ）脂環式
   不飽和炭化水素が炭素数４〜６のものである特許請求の
   範囲第１項記載のセメント添加剤。
3. （３）共重合体中の（Ｃ）不飽和ジカルボン酸またはそ
   の無水物の含有率が６０〜４０モル％、（Ａ）鎖状不飽
   和炭化水素および（Ｂ）脂環式不飽和炭化水素の含有率
   が４０〜６０モル％である特許請求の範囲第１項記載の
   セメント添加剤０
4. （４）（Ｃ）不飽和ジカルボン酸無水物が無水マレイン
   酸である特許請求の範囲第１項記載のセメント添加剤。