JPS61205651A - セメント用混和剤 - 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】 （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、流動化剤などとして優れた
性能を有する新規な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−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
、（Ｉ）まだ固まらないセメント配合物のワーカビリテ
ィーを増大させる。

また同一ワーカビリティーならば使用水量を減少させる
。（２）使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鎖状または環状のオレフ
ィンとα、β−不飽和ゾカルゴン酸の共重合体塩（以下
、単にポリ力）ｖｙｙン酸系と称することがある）が知
られており（例えば特公昭５３−１８２１５号、同５３
−３８０９５号、特開昭５８−２１３６６３号など）、
またその減水性能を改良する目的で炭酸塩や重炭酸塩を
併用する方法も知られている（例えば特公昭５９−１４
４１５号）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、これらの従来技術では、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−１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、ポリカルダン酸成分として高分子量部分の
少ない特定組成の／　ＩＪカルゲン酸を使用すると、従
来から公知の／　ＩＪカルゲン酸系混和剤を併用する場
合に比較して、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−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りた。

（問題点を解決するための手段） かくして本発明によれば、（Ｉ）数平均分子量が３００
〜１０，０００で分子量２０，０００以上の高分子量部
分が１０重重量風下に制御されたα、β−不和ジカルゲ
ン醗６０〜８５モル係トオレフィン４０〜１５モ）ｖ％
の共重合体またはその塩（以下、第１成分という）と（
ＩＩ）炭酸塩または／および重炭酸塩（以下、第２成分
と−う）との混合物を含有す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第１成分としての共重合体は（ａ）
α、β−不飽和ジカルデン酸６０〜８５モル幅、好まし
くは６５〜８０モル係と（ｂ）オフ２１フ４０ル１５モ
ル係、好ましくは３５〜２０モル係から成り、かつ数平
均分子量３００〜１０，０００、好ましくは１，０００
〜ｓ、ｏｏｏで１分子ｉ２０，０００以上の高分子量部
分が全体の１０重量幅以下、好ましくは８重量慢以下に
制御されたものである。

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℃）によって測定
したポリスチレン換算のものを意味する。

かかる共重合体は、従来から公知のＩリカルゼン酸系セ
メント混和剤に比較して共重合体を構成するα、β−不
飽和ジカルデン酸単位の量が大きく、かつ高分子量部分
の含有量が小さいという特徴を有しており、その結果と
して分散流動性及びスランプ保持性の点で従来技術をし
のぐ優れた性能を有する・ なかでも分子量分布のシャーシなものほど良好な性能を
示す傾向があり、数平均分子量（Ｍｎ）に対する重量平
均分子量（Ｍｙ　）の比（Ｍｙ／Ｍｎ　）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（＆）成分の具体例としては、
ｉレイン酸、イタコン酸、クトラコン酸、これらの無水
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、インゾチレン、ブテン−１、ブチソー２、ペ
ンテン−１、ペンテン−２，２−メチルブテン−１，２
−メチルブテン−２，４−メチルペンテン−１、ヘキセ
ン−１などのごとき鎖状オレフィン、シクロゾテン、シ
クロペンテン、７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、ジシクロペンタジェ
ン、２−エチル−５−ノルボルネン、２−シアノ−５−
フルボルネン、２−アセチル−５−ノル〆ルネ／などの
ごときシクロオレフィン等が挙げられ、表かでも０４〜
６の鎖状オレフィン、０４〜Ｃ６のシクロオレフィンと
くにＣ５鎖状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、メタクリル醗メチル、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
醗などのごときビニルモノ　　　゛□ママ−共重合して
もよく、さらに共重合体中のカルゲキシル基及び／また
は酸無水物基の一部をエステル化したりアミド化して用
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
ものではなく、前記のごとき性状の共重合体が得られる
方法であればいずれでもよい。その具体例として、オレ
フィンに対して過剰量のα、β−不飽和ジカルデン酸を
仕込んでラジカル重合したのち、高分子量部分を限外濾
過により除去する方法や溶媒を用いて高分子量部分を抽
出分離する方法などが挙げられる。

生成した共重合体がそれ自身で水溶性の場合にはそのま
ま使用することができるが、通常は共重合体中に存在す
るカルゲキシル基及び／または醸無水物基の一部または
全部を１価または多価のカチオンによって塩にし、水溶
化能を高めて用いられる。かかる塩の具体例として、例
えばす）　ＩＪウム、カリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、バリウムなどのごときアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の塩、アンモニウム塩、トリメチルアミン、
トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどのごとき
アミン塩及びこれらの塩の複合塩などが例示され、なか
でも経済性、安全性、分散性などの見地からアルカリ金
属塩がもっとも賞月される。

第２成分である炭酸塩及び重炭酸塩は、例えばナトリウ
ム塩、カリウム塩などのごときアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩などであり、なかでもアルカリ金属塩、とくに
ナトリウム塩が好ましい。

第１成分と第２成分との混合割合（重量基準）は、９５
〜４０：５〜６０．好ましくは９０〜４０：１０〜６０
．更に好ましくは８０〜４５：２０〜５５であり、その
混合物をコンクリート。

モルタル、セメント（−スト等の混練時に配合する量は
セメントに対し０．０１〜２．０重量％、好ましくは０
．０５〜ｉ、　ｏ重量憾である。

本発明混和剤は乾燥粉末又は水溶液として用いられ、ま
た必要に応じ【他の混和剤などと併用して所望のセメン
ト用混和剤が得られる。

セメント配合物への添加時期は、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
、例えば化メン）Ｋ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
め配合物を練り上げた後に適当な間隔をお−て後添加す
る方法などが例示される。

本発明の水硬性セメント混和剤が適用出来るセメントの
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
イブック、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） かくシ【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。

なお、実施例及び参考例中の部及び優はとくに断わりの
な−限り重量基準である。

参考例１ １１オートクレーブ中、窒素雰囲気下にて無水ｗｌ／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／４−オキサイド４部およびベンゼン４０
０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
集取し乾燥して、０５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の膜を用いて限外濾過
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１０％水酸化ナトリウム水溶液６００部
を徐々に添加攪拌することにより水溶性塩〔■〕の水溶
液を得た。結果を第２表に示す。

第　　１　　表 １ｇｏ−ペンタン　　　　約１６チ ｎ−ペンタン　　　　　約１５優 ２−メチルブテン−１約４２９６ ペンテンー１　　　　　約２７チ イングレン　　　　　　　０．１チ以下参考例２ 無水マレイン酸９８部と第１表に示すＣ５オレフィン混
合物２６部を用いること以外は参考例１と同様にして水
溶性塩〔■〕を得た。その性状を第２表に示す。

参考例３ １１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０５オレフィン混合物１１０部
、ベンゾイルパーオキサイド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戸別実
収し乾燥して、Ｃ，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限外濾過せずに参考例１と同様の
操作に供して水溶化し水溶性塩Ｃ１）を得た。結果を第
２表に示す。

第　　２　　表 ＊１　元素分析装置（高滓製作所製、Ｍｏ　ｄｅｌ　Ｃ
ＨＮ−ＩＡ）Ｋよる窒素、水素、炭素の比から算出。

＊２　高速液体クロマトグラフ装置（東洋曹達（株）社
製）によるポリスチレン換算平均分子量（カラム：Ｇ３
０００ＨＸ１．５ｍ、カラム温度：４０℃、溶媒：テト
ラヒドロフラン、溶媒流量：１、３　ＣＣ／ｗａ　、検
出部：ＲＩ−８）＊５　チャート上の全面積と分子量２
０，０００以上の部分の面積とから算出。

実施例１ 参考例１〜３で得た各種水溶性塩と炭酸塩を単独または
混合して、そ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調整し、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−Ａ１１１６に準じて測定し
た。モルタル温度は２０部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土２℃とした。

配合 セメント＝　６００部　アサノ普通？ルトランドセメン
ト砂　　：　１２００部　大井用産月砂 水　：　２１０部（下記混和剤中の水を含む合計量）セ
メント混和剤：第３表の通り セメント／砂比＝ｌ／２ セメント／水比＝１１０．３５ 第３表から、本発明品は特公昭５９−１４４１５号の方
法（実験番号８〜９）に比較して少量の添加で長時間に
亘り【良好なワーカビリティーが得られ、硬化後の圧縮
強度の発現性能においても同等の結果を与えることがわ
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炭酸す
）　ＩＪウム／水溶性塩Ｉの混合系について、更に下記
のコンクリート試験条件に従って一般コンクリート用配
合での評価を行った。ま九比較のため水溶性塩■を併用
する系についても同様にして評価した。その結果を第４
表に示した。

コンクリート配合 第４表より、本発明品は従来の同様な併用系よりも大き
な相乗効果を示し、少量添加で長時間に亘って良好々ワ
ーカビリティーが得られるとともに、硬化後の圧縮強度
においても良好な結果を与えることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、（ I ）数平均分子量が３００〜１０，０００で、
   分子量２０，０００以上の高分子量部分が１０重量％以
   下に制御されたα，β−不飽和ジカルボン酸６０〜８５
   モル％とオレフィン４０〜１５モル％の共重合体または
   その塩９５〜４０重量％と（II）炭酸塩または／および
   重炭酸塩５〜６０重量％から成る混合物を有効成分とし
   て含有することを特徴とするセメント用混和剤。