JPS6090862A - セメント組成物用空気連行剤 - 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】 本発明はセメント組成物用の、特：てコンクリート用の
空気連行剤に関するものである。

コンクリートのワーカビリチを改善するだめ、またはコ
ンクリートの凍結融解に対する耐久性を向上させるため
、コンクリートに適量の空気量を連行させることは今日
広〈実施されている。

この目的に使用される空気連行剤として多くのものが提
供されているが、代表的なものとしてビンゾールレジン
がある。このものは、松脂の溶剤抽出精製で得られるロ
ジンに、アルカリを加えて水溶液となしたものである。

このほか、一般に石ケンおよび洗浄剤に分類される界面
活性剤が空気連行剤としての作用を有することが知られ
ている。

ところで、従来の空気連行剤を用いて連行された空気泡
（空気量）については、次の２つの」−照点があった。

その１つは空気量の経時を化である。すなわち、近時生
コンクリートの使用が一一化こているが、生コンクリー
ト運搬中に連行空気量が低下するいわゆる空気量損失が
、起ることである。他の１つはフライアッシュを用いた
ときの空気連行性能の低下である。すなわち、コンクリ
ートにフライアッシュを用いることは一般化しているが
、フライアッシュを用いたコンクリートに空気連行斉Ｐ
を添加した場合、当該空気連行剤の空気連行性能は、フ
ライアッシュを使用しない場合にくらべ小さくなるとい
う傾向がある。これはフライアッシュ中に残存する未燃
焼炭素に、空気連行剤の１部が吸着されるためと解され
ている。

本発明は、従来の空気連行剤の上述の如き問題点を改善
した空気連行剤の提供を目的として鋭意検討の結果完成
されたものである。

本発明は、 （イ）　一般式ＲＣＯＯＭで表わされる石ケン成分（Ｒ
は炭素原子数１２〜２１１のアルキル基であり、Ｍはア
ルカリ金属またはアルカノールアミンである）５０〜９
５重量％ （ロ）一般式Ｒ８０，Ｍで表わされるスルホン酸塩類（
Ｒは炭素原子数１２〜２１１のアルキル基またはアルキ
ルアリール基であり、Ｍはアルカリ金属またはアルカノ
−ルア−ミンである）および高級アルコール硫酸塩よシ
カる群がら選ばれる洗浄剤成分　０〜２５重量％　゛ （ハ）　一般式ＲＯ（ＣＨ，ＣＨ２０）ｎＨで表わされ
るポリエチレングリコール誘導体（ｎは３〜３０の数で
あり、ＲはＨ，アルキル基、アルキルアリール基、脂肪
酸アシル基である）および脂肪酸アミドのジェタノール
アミンアダクトよシなる群から選ばれるノニオン成分　
０−２５重量％ よりなるセメント組成物用空気連行剤を提供するもので
ある。

本発明における上記石ケン成分に関して、そのアルキル
基は飽和、不飽和、直鎖、分岐鎖のいずれでもよく、Ｍ
としてはＮａ、にあるいはトリエタノールアミンが好ま
しい。さらに、石ケン成分中好ましいものはトール油脂
肪酸面ケンである。

本発明における上記洗浄剤成分中のスルホン酸塩類のア
ルキル基またアルキルアリール基のアルキル基は飽和、
不飽和、直鎖、分岐鎖のいずれでもよく、ＭとしてはＨ
ａ、にあるいはトリエタノールアミンが好ましい。好ま
しいものをあげるとα−オレフィンスルホン酸塩および
アルキルベンゼンスルホン酸塩である。ここにα−オレ
フィンスルホン酸塩とは、末端に二重結合を有する炭素
原子数１２〜１８のα、＝オレフィンをＳＯＳガス、濃
硫酸またはクロルスルホン酸等によりスルホン化し、続
いて加水分解することにより得られるものであって、と
のα−オレフィンは石油留分のクラッキングによシ、ま
たはエチレンの低重合により得られる。また、洗浄剤成
分中の高級アルコール硫酸塩とは炭素原子数１２以上の
高級アルコールまたはそのエチレンオキサイド付加物を
硫酸化して得られるものである。

本発明における上記ノニオン成分中の、ｌ？　ＩＪエチ
レングリコール誘導体の中で、好ましいものはポリエチ
レングリコールおよびアルキルフェノールエチレンオキ
サイド付加物である。また、脂肪酸アミドのジェタノー
ルアミンアダクト中好ましいものはココヤシ油脂肪酸ア
ミドとジェタノールアミンの１：１または１：２モル比
アダクトである。

本発明の空気連行剤は、基本的には、前記（イ）、（ロ
）、（ハ）の３成分より構成されるものであるが、（ロ
）または（ハ）の成分を除いた残りの（イ）および（ハ
）の２成分、または（イ）および（ロ）の２成分よ多構
成されていてもよい。

本発明の空気連行剤のコンクリートに対する添加量は連
行すべき空気量の水準やコンクリートに用いた材料の種
類によって種々変るが、コンクリート中のセメント物質
当りの添加重量％（使用量という）で約０．００２％か
ら約０．６チが一般的である。ここにセメント物質とは
セメントまたはセメントと潜在水硬性混和材（例゛えば
フライアッシュ）の混合物のことである。

本発明の空気連行剤をコンクリートに添加するには水溶
液の形で添加することが一般的である。減水剤等の他の
混和剤と併用される場合には両者を別々に添加してもよ
く、また両者を混合した一剤として添加してもよい。

ところで、空気連行剤はコンクリート製造プラントにお
いては通常、水溶液の形態で計量されて使用されている
が、溶解に使用する水が硬水の如くカルシウムイオン等
の重金属イオンを含むものであった場合、空気連行剤の
重金属塩が生じて濁りや沈澱を生ずることが多い。本発
明者はこの場合キレート剤を共存させておくと濁りや沈
澱の生成を防止し得ることを見出した。

そしてこの目的に使用するキレート剤として、ニトリロ
トリ酢酸ナトリウム塩が好ましいことを見出した。本発
明の空気連行剤に関してもこの技術が適用され得ること
を見出した。

本発明の空気連行剤は、これを使用することにより、生
コンクリートの輸送中の空気量経時変化の問題およびフ
ライアッシュを用いたコンクリートに対する空気連行剤
の空気連行性能低下の問題を解決することができる。さ
らに、本発明の空気連行剤は、従来の空気連行剤にくら
べ使用量と空気連行量の直線性にすぐれていることも特
長の１つである。

なお、説明の都合上本発明の空気連行剤を、コンクリー
トに使用する場合について述べたが、本発明の空気連行
剤は、コンクリートのみならず他のセメント組成物（セ
メントペースト、グラウト、モルタル、コンクリート、
等）にモモちろん使用することができる。

以下に本発明を、その実施例を掲げ説明する。

実施例１ 本例はコンクリート試験の結果である。

（１）　コンクリート試験 練り上り時のスランプおよび空気量の目標値をそれぞれ
１０．２〜１２．７　ｃｎ＋および６．０±１．０％と
し単位セメント１１３０７　ｋｇ／ｍ３の配合でコンク
リートを、０．０５７ｍ３容量のミキサにより毎分加回
転の回転速度で３分間練り混ぜた。混線終了後、空気量
およびスランプを測定し、ミキサをアジテート条件でゆ
っくり回転させて１時間アジテートを行なった。途中ア
ジテート開始（９）分後とアジテート終了時に空気量お
よびスランプを測定した。またアジテート終了後水を加
えてスランプを混線終了時の値にまで回復させた後の空
気量も測定した。この加水によるスランプを回復したコ
ンクリートは実際の施工上太いに興味のあるものである
。試験を行なったときの環境温度は２２°Ｃであった。

（２）試験に用いた混和剤 （イ）　ピンゾールレジン（略号ＶＲ）　上述の如く代
表的な空気連行剤 （ロ）　α−オレフィンスルホン酸ナトリウム（略号Ａ
Ｏ８） 本願発明における洗浄剤成分に該当 （ハ）　ココヤシ油脂肪酸アミドとジェタノールアミン
との１６１モル比アダクト（略号ＣＤ−１）・本願発明
におけるノニオン成分に該当 に）　トール油脂肪酸石ケン（略号ＦＡ）本願発明にお
ける石ケ／成分に該当 （３）試験結果を第１〜３表に示す。混和剤の使用量は
純分ペースである。

第　１　表 ※　混練終了直後の値である。

上表よｆｉＶＲおよびＡＯ８の単−味使用の場合空気量
損失の大きいことがわかる。

第　２　表 上表よりＡＯ８とＣＤ−１の併用、すなわち洗浄剤成分
とノニオン成分を併用したものはやはり空気量損失−の
大きいことがわかる。

施例１と同じ）およびココヤシ油脂肪酸アミドのジェタ
ノールアミン１：２モル比アダクト（ＣＤ−２と略記）
である。

第　４　表 上表階４の使用量はＮｎｌ−３の各成分使用量の和であ
る。階４の空気量の予想値はＭ１〜３の空気量の和であ
る６％であるところ、実際にはこれを大きく上回る１４
チであり、ＦＡ、ＡＯ８、ＣＤ−２の３成分併用による
相乗効果の大きいことがわかる。

第　５　表 第　６　表 Ｎｎ７の使用量は陽５．６の各成分使用量の和であり、
Ｎｎ１ＯはＮｎ８．９の各成分使用量の和である。

第４表について述べたと同様にして第５．６表よりＡＯ
８とＣＤ−２の２成分およびＦＡとＣＤ　−２の２成分
併用によってもたらされる相乗効果の大きいことがわか
る。

実施例３ 本例はセメント物質としてセメントとフライアッシュの
混合物を用いたときのコンクリート試験結果である。

コンクリートの単位セメント物質（セメントとフライア
ッシュの和）量は３０７　ｋｇ　／　ｍ３であり、セメ
ント物質中のフライアッシュ含量は２２俤である。練り
上り時の空気量およびスランプの目標値は実施例１と同
じである。結果を第７〜９表に示す。

使用混和剤はＦＡ、　ＡＯ８，ＣＤ−２，（記号の意味
は実施例１．２と同じ）のほかに新たに以下のものも使
用した。

（イ）　本発明における洗浄剤成分に該当するものとし
て ｒデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＤＢＳと略記
、アルキル基は直鎖） ラウリルアルコール硫酸ナトリウム（Ｌ８と略記） （ロ）　本発明におけるノニオン成分に該当するものと
して 平均分子量４００のポリエチレングリコール（ＰＥＧと
略記） エトキシル化アルキルフェノール（ＲＡＰと略記） これら混和剤の使用量はいずれも純分ベースである。

Ｎ１１ｌｌとＮｆｌ１３を比較すれば明らかなようにＣ
Ｄ−２の代りにＰＩＣＧを用いても同等の効果が得られ
ることがわかる。また、ノニオン成分を除いた他の２成
分の組合せでも効果が認められる（Ｎｎ１２）が３成分
組合せ（ＮｕｌｌおよびＮｎ１３）よりは劣ることがわ
かる。

洗浄剤成分としてＤＢＳを用いた場合（Ｎｎ１４）も効
果のあることがわかる。ＦＡの単味使用の場合には空気
量増大が認められ、ＡＯ１３単味使用の場合には著しい
空気量損失がおこることが認められる。

起泡剤成分としてＬ８を用いた場合（Ｎｎ１７）、ノニ
オン成分としてＲＡＰを用いた場合も効果のあることが
わかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）　一般式ＲＣＯＯＭで表わされる石ケン成分（Ｒ
   は、炭素原子数１２〜２４のアルキル基であシ、Ｍはア
   ルカリ金属またはアルカノールアミンである）５０〜９
   ５重量％ （ロ）　一般式Ｒ８０３Ｍで表わされるスルホン酸塩類
   （Ｒは炭素原子数１２〜２４のアルキル基またはアルキ
   ルアリール基であり、Ｍｔｔアルカリ金属またはアルカ
   ノールアミンである）および高級アルコール硫酸塩より
   なる群から選ばれる洗浄剤成分　０−２５重量％ （ハ）　一般式ＲＯ（ＣＭ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨで表わされ
   るポリエチレングリコール誘導体（ｎは、３〜３０の数
   であり、ＲはＨ，アルキル基、アルキルアリール基、脂
   肪酸アシル基である）および脂肪酸アミドのジェタノー
   ルアミンアダクトより々る群から選ばれるノニオン隊４
   ＋−０〜２５重合よりなるセメント組成物用空気連行剤
   。