JPS61178455A

JPS61178455A - セメント用混和剤

Info

Publication number: JPS61178455A
Application number: JP60017427A
Authority: JP
Inventors: 三木　良明; 角野　博光; 伊男夏梅
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-08-11
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0764610B2

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】（産業上の利用分野）本発明は新規な水硬性セメント用混和剤に関し、さらに
詳しくは、分散剤、減水剤、流動化剤外どとして優れた
性能を有する新規な゛ｆポリカルン酸系水硬性セメント
用混和剤に関する。

（従来の技術）一般に、セメントを使用するコンクリート、モルタル、
ペーストなどを製造する際、分散剤、減水剤または流動
化剤と称される混和剤が用いられている。この混和剤は
主に次の様な効果を奏することが期待されている。即ち
、（１）まだ固まらないセメント配合物のワーカビリテ
ィを増大させる。

また同一ワーカぜリテイーならば使用水量を減少させる
。（２）便用水量を減少できるので、その結果として施
工後の強度を増大させる。また同一強度ならばセメント
の使用量を減少させる。（３）水密性を増大させるなど
である。

従来、このような混和剤としては、リグニンスルホン酸
系、オキシカルがン酸系、β−ナフタレンスルホン酸・
ホルマリン縮金物系、メラミンスルホン酸・ホルマリン
縮金物系、オレフィン−α、β−不飽和ジカルボン酸共
重合体系（以下、単にポリカルＩン酸系と称することが
ある）などが知られておシ、なかでもポリカルがン酸系
混和剤は少ない添加量で良好な分散流動性を示し、かつ
スラング保持性にも優れたものとして、近時、盛んに研
究が進められている（例えば特公昭５３−１８２１５号
、同５３−３８０９５号、特開昭５８−２１３６６３号
など）・（発明が解決しようとする問題点）しかし、かかるポリカルぎン酸系混和剤といえども、近
年、一段と高度化する分散流動性やスランプ保持性に対
する要求性能を充分に満足するものとは云いがたく、そ
の改良が強く望まれていた。

そこで本発明者らはかかる欠点を克服すべく鋭意検討を
重ねた結果、特定組成のポルカルボン酸複合塩を使用す
ると、従来から公知のポリカルがン酸系混和剤に比較し
て、セメントの分散流動性がよく、スランプ低下を著し
く抑えたワーカビリティーの良いセメント配合物が得ら
れ、かつ高い強度の硬化物が得られることを見出し、本
発明を完成するに至った。

（問題点を解決するための手段）かくして本発明によれば、α、β−不飽和ジカルボン酸
とオレフィンの共重合体の水溶性塩を有効成分とする水
硬性セメント用混和剤において、水溶性塩がカルシウム
塩とアルカリ金属塩の複合塩であり、かつアルカリ金属
塩に対する力゛ルシウム塩の当量比が０．０５〜１゛で
あることを特徴とする水硬性セメント用混和剤が提供さ
れる＠本発明で用いられる共重合体はα、β−不不飽和
レジカルボン酸オレフィンとから構成されるものである
。かかる共重合体の組成は適宜選択しうるが、通常は（
１）α、β−不飽和ジカルデン酸４０〜８５モルチ、好
ましくは６５〜８０モルチと（ｂ）オレフィン６０〜１
５モルチ、好ましくは３５〜２０モルチから成るもので
ある。また数平均分子量は通常、３００〜１０，０００
．好ましくは１，０００〜ｓ、ｏｏｏであり、分子量２
０，０００以上の高分子量部分が全体の１０重量−以下
、さらには８重量％以下に制御されたものがとくに適切
である。

ここで数平均分子量とは、高速液体クロマトグラフ（テ
トラヒドロフラン溶媒、測定温度４０℃）Ｋよりて測定
したポリスチレン換算のものを意味する。

とくに分子量分布のシャープなものほど良好な性能を示
す傾向があシ、数平均分子量（Ｍ、）に対する重量平均
分子量（Ｍｙ）の比（Ｍｙ／Ｍｔｘ　）が２．０以下、
さらには１．９以下であることが好ましい。

共重合体を構成する前記（１）成分の具体例、としては
、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、とれらの無
水物等が挙げられるが、特に無水マレイン酸が工業的に
有利である。

一方、前記（ｂ）成分の具体例としては、エチレン、プ
ロピレン、イソブチレン、ブテン−１、ブテン−２、ペ
ンテ゛ンー１、ペンテン−２，２−メチルブテン−１，
２−メチルブテン−２，４−メチル（フラン−１、ヘキ
セン−１などのごとき鎖状オレフィン、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、シクロペンタジェン、ジシクロインタジ
エン、２−エチル−５−ノルがルネン、２−シアノ−５
−ノルがルネン、２−アセチル−５−ノルがルネンなど
のごときシクロオレフィン等が挙げられ、なかでも０４
〜６の鎖状オレフィン、Ｃ４〜Ｃ６のシクロオレフィン
が賞月される。

また本発明の効果を本質的に損わない範囲内であれば、
アクリル酸、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、メチル
ビニルエーテル、アクリロニトリル、エチレンスルホン
酸などのごときビニル七ツマ−を共重合してもよく、さ
らに共重合体中のカルがキシル基及び／または酸無水物
基の一部をエステル化したジアミド化して用いることも
できる。

本発明で用いられる共重合体の製法はとくに制限される
ものでは壜＜、常法に従ってラジカル重合することによ
って容易に得ることができる。またα、β−不飽和ジカ
ルＩン酸単位の多い共重合体を得るためにはオレフィン
に対して過剰量のα、β−不飽和ジカルぎン酸を仕込ん
でラジカル重合すればよく、さらに高分子量部分の少な
い共重合体を得るためには高分子量部分を限外−過によ
シ除去したル、溶媒を用いて高分子量部分を抽出分離す
ればよい。

本発明においては、共重合体中に存在するカルカ中シル
基及び／ｌたは酸無水物基の一部または全部を塩にし水
溶化能を高めて用いられるが、その際、アルカリ金属塩
に対するカルシウム塩の当量比を０．０５〜１、好まし
くは０．１〜０．８当量とすることが必要である。

カルシウム塩の比率が少なすぎる場合には分散流動性、
スランプ保持性の改良効果が充分でなく、逆にその比率
が大きすぎる場合には水溶化能の点で不充分となる。ま
たカルシウム塩の代わシに他のアルカリ土類金属塩を（
資）用しても、本発明の改良効果を秦することはできな
い。

アルカリ金属塩の具体例としては、リチウム塩、ナトリ
ウム塩、カリウム塩などが例示され、なかでもナトリウ
ム塩がもっとも賞月される。

本発明混和剤の使用形態はとくに限定されず、水溶液の
形でも粉末状のような固形の形でも使用でき、単独で用
いることも、他のセメント混和剤と併用して用いること
も出来る。併用しうるセメント混和剤としては、従来の
セメント分散剤、空気連行剤、セメント湿潤分散剤、膨
張剤、防水剤、強度増進剤、硬化促進剤、凝結促進剤、
凝結遅延剤等が例示される。

本発明のセメント混和剤の使用量は要求性能に応じて適
宜選択すればよいが、セメントに対する固形分基準で、
通常、０．０１〜３重量％、好ましくは０．０５〜１重
量−の割合で使用される。この使用量が減少するにつれ
てワーカビリティーの改良効果が減少し、逆に過度に多
くなるとセメントの硬化に悪影響を及ばずことがある。

またセメント配合物への添加時期も、その使用目的に応
じて適宜選択することができる。その具体的な方法とし
ては、例えばセメントに予め混合する方法、コンクリー
ト等のセメント配合物の混線時に同時添加する方法、水
や他の混和剤を加えて攪拌を開始した後に添加する方法
、予め配合物を練シ上げた後に適当な間隔をおいて後添
加する方法などが例示される。なかでも、混線時に同時
添加する方法で用いる場合に顕著な効果を示す。

本発明の水硬性セメント混和剤が適用できるセメントの
種類はとくに限定されず、その具体例として、例えば普
通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、
中庸熱ポルトランドセメント、アルミナセメント、フラ
イアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメント、
鉱滓セメント、各種混合セメント等が挙げられる。

（発明の効果）かくして本発明によれば、セメントの分散流動性がよく
、かつスランプ低下を著しく抑えたワーカビリティーの
良いセメント配合物が得られるとともに、高い強度の硬
化物を得ることが出来る。

（実施例）以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

表お、実施例及び参考例中の部及び俤はとくに断わシの
ない限シ重Ｉ基準である。

参考例１１１オートクレーブ中、窒素雰囲気下にて無水マレイン
酸９８部、第１表に示すＣ５オレフィン混合物７６部、
ベンゾイルΔ−オキサイド４部およびベンゼン４００部
の混合物を、７０〜７５℃にて８時間加熱攪拌し、反応
させた。重合反応終了後、析出した共重合体を炉別集収
し乾燥して、Ｃ５オレフィン−無水マレイン酸共重合体
を得た。

次いでこの共重合体をメチルエチルケトンに溶解し、そ
れを分離限界分子量２０　、０００の膜を用いて限界−
過し、高分子量部分を除去した。

このようにして得られた共重合体の組成、数平均分子量
、−重量平均分子量及び分子量２０，０００以上の高分
子量部分の含有量を測定した。

さらにこの共重合体１００部に対して水３００部を加え
、攪拌しながら水酸化カルシウム５．５部を徐々に添加
し溶解させた後、水酸化ナトリウム５３．１部を徐々に
添加攪拌することによシ共重合体塩（１）の水溶液を得
た。結果を第２表に示す。

第　　１　　表ｔｓｏ−ペンタン　　　　、約１６％ミーペンタン　　　　　約１５％２−メチルブテン−１約４２チペンテン−１約２７％イソグレン　　　　　　　０．１−以下参考例２水酸化カルシウム２４．６部と水酸化ナトリウム３２．
４部を用いること以外は、参考例１と同様の操作によシ
共重合体塩（ｎ）水溶液を得た。その性状を第２表に示
す・参考例３水酸化カルシウムを用いずに水酸化ナトリウム５９部だ
けを用いること以外は、参考例１と同様の操作により共
重合体塩（至）の水溶液を得た。その性状を第２表に示
す。

参考例４炭酸マグネシウム６．２部と水酸化ナトリウム３３．４
部を用いること以外は参考例１と同様の操作によシ共重
合体塩（至）の水溶液を得た。その性状を第２表に示す
・実施例１参考例で得た各種共重合体塩の水硬性セメント混和剤と
しての性能を下記のモルタル試験条件に従って評価した
。その結果を第３表に示した。

〔モルタル試験〕

次の配合のセメントモルタルをｌ１ｌｌＪｌし、ＪＩＳ
−Ｒ−５２０１に準じてモルタル試験を実施した（目標
フロー２３０■±５−になるように混和剤添加量を調整
した。）なお、空気連行量はＪＩＳ−Ａ−１１１６に準じて測定
した。モルタル温度は２０℃士、２℃、また圧縮強度測
定のための水中養生における温度は２０℃±２℃とした
。

セメント：アテノ普通ポルトランドセメントセメント／
砂比＝１７２セメント／水比＝１１０．３５第３表から、本発明品はナトリウム塩に比較して少量の
添加で長時間に亘って良好なワーカビリテ（−が得られ
ることがわかる。

実施例２実施例１でモルタル試験に供したサンプルのうち、共重
合体塩（１）〜（２）について下記のコンクリート試験
条件に従って高強度コンクリート用配合での評価を行っ
た。その結果を第４表に示した。

〔コンクリート試験〕

セメント、水、骨材及び水硬性セメント混和剤を下記の
配合に従って配合した後、強制線ｆｉ　ミキサーで９０
秒間混練した後、スランプ、空気量を　。

測定し、以後３０分、６０分経過後にそれぞれ練シ返え
し、スランプ、空気量を測定した。尚、６０分後に圧縮
強度測定用サンプルを採った。練り土シ直後のスランプ
目標はスランプ２０±１譚となるように混和剤添加量を
調整した。測定方法は、スランプについてはＪＴＳ　Ａ
ｌｌ０Ｉ　、空気量はＪＩＳＡ１１１６、圧縮強度はＪ
ＩＳ　Ａ１１０８　Ｋ従った。尚、コンクリート温度は
２０℃±２℃、圧縮強度測定用サンプルは２０±２℃で
水中養生した。

コンクリート配合セメント：　４５０　ｋａ／ｍ２　　アサノ普通ポルト
ランドセメント粗骨材：１００６＃　　　青梅砕石（最
大粒径２５Ｗ）細骨材”−７４７＃　　　大井用産用砂
水　　　：１６２＃（混和剤との合計量）水硬性セメン
ト混和剤：第４表の通シ水／セメント比＝３６チ細骨材率＝４３％実施例４実施例３で用いた共重合体塩（１）〜（２）について、
下記のコンクリート配合によシ一般コンクリート用配合
に関する評価を行った。その結果を第５表に示した。

コンクリート配合セメント：　３００に９／ｍ　　アサノ普通Ｉルトラン
ドセメント粗骨材：１０１２　１　　青梅砕石（最大粒
径２５戴）細骨材：８１５　　　＃　　大井用産用砂水
　　　：１６６、Ｏ＃　　（混和剤との合計量）水硬性
セメント混和剤：第５表の通）水／セメント比：５５．３％細骨材率：４４．６％目標スランプ＝１０±１５１目標空気量：４．５±０．５　％　（空気量調整ゲイン
ゾール：山宗化学社）第５表よシ、一般用向はコンクリート配合でもナトリウ
ム塩に比較して低添加量で良好な性能を示すことがわか
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１、α，β−不飽和ジカルボン酸とオレフインの共重合
体の水溶性塩を有効成分とする水硬性セメント用混和剤
において、水溶性塩がカルシウム塩とアルカリ金属塩の
複合塩であり、かつアルカリ金属塩に対するカルシウム
塩の当量比が０．０５〜１であることを特徴とする水硬
性セメント用混和剤。