JPS6148480A - 水硬セメント組成物 - 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〉 本発明は水硬セメント組成物に関する。

セメント、モルタル又はコンクリート等の水硬セメント
組成物は、硬化した後に乾燥によって収縮し、鉄筋等で
拘束された状態の構造物ではひび割れを生ずる。このひ
び割れ現象は、単に構造物の美観を損なうだけでなく、
ひび割れ部分から浸入する雨水や空気中の炭酸ガスによ
って鉄筋の腐食やコンクリートの中性化が促進され、構
造物の耐久性を著しく低下させる。またその一方で、特
に寒冷地においては、凍結融解作用によってコンクリー
トが破壊され、同様に構造物の耐久性を著しく低下させ
る。そこで、前述の乾燥収縮を軽減する一方で、前記凍
結融解作用に対する耐久性の良好な水硬セメント組成物
の出現が強く要請されることとなる。

本発明はかかる水硬セメント組成物に関するものである
。

〈従来の技術〉 従来、水硬セメント組成物の乾燥収縮を軽減する手段と
し°て、■無機系の膨張材を使用する例（市販されてい
る電気化学工業社製のデンカＣ８Ａ等）や■低級アルコ
ールのアルキレンオキサイド付加物を使用する例（特公
昭５６−５１１４８）等がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、前記■の従来手段によると、部材が完全に拘
束されている場合は有効であるが、通常の場合における
膨張後の乾燥収縮に対しては殆んど効果がなく、シたが
って一般の構造物ではひび割れを抑制乃至防止する効果
が不充分という問題点がある。また、前記■の従来手段
によると、■の従来手段よシも乾燥収縮を軽減できるが
、混線の際に不安定な気泡が連行され、これが作業性や
物性に悪影響を与える０この悪影響は、市販の消泡剤で
不安定な気泡を消し、併せて市販のＡＥ剤（空気連行剤
、以下同じ）やＡＥ減水剤で安定な気泡を連行させるこ
とによっである程度解消でき！　　　るが、この場合に
は凍結融解作用に対する耐久性が非常に悪くなるという
問題点がある０要するに、従来手段の中には、乾燥収縮
それ自体を軽減できるものはあっても、同時に凍結融解
作用に対する耐久性も良好というものはなく、これが特
に寒冷地において大きな問題点となっているのである。

本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決するものであ
る。

〈問題点を解決するだめの手段〉− しかして本発明者らは、以上の観点で鋭意研究した結果
、次の各事実を見出し、本発明を完成するに到った。

１）一定の平均分子量範囲のポリプロピレングリコール
（以下ＰＰＧと略記する）が水硬セメント組成物の乾燥
収縮を著しく軽減すること２）前記ＰＰＧによって連行
される不安定な気泡は消泡剤で消し得ること ３）前記ＰＰＧ及び前記消泡剤に特定のモノアルキルリ
ン酸エステルの塩を併用すると、安定な気泡が連行され
るとともに、凍結融解作用に対する耐久性も著しく良好
になること すなわち本発明は、次のＡ、Ｂ及びＣの３成分を含有す
ることを特徴とする水硬セメント組成物に係る。

Ａ：平均分子量が１００〜８００のポリプロピレングリ
コール Ｂ：消泡剤 Ｃ：次の一般式（Ｉ）で示されるモノアルキルリン酸エ
ステルの塩 （但し、Ｒは炭素数９〜１５のアルキル基ＯＭはアルカ
リ金属、アンモニウム又は水溶性アミンである。）　、 本発明において、前記Ａ成分は、その平均分子量が１０
０〜８００のものである０平均分子量が１００未満にな
ると、乾燥収縮の軽減効果が充分に得られなくなり、平
均分子量が８００を超えると、水不溶成分が増加して、
同様になる０かかる効果の点で、その平均分子量が２′
００〜６００のものが好ましい０これらの−ＰＰＧは例
えば、水酸化カリウムを触媒に用い、加圧下で、プロピ
レンクー）　＝＋−ルにプロピレンオキサイドを所定量
付加して得ることができる。

また本発明において、前記Ｂ成分は、セメントやモルタ
ル又はコンクリート等の水硬セメント組成物へ一般的に
使用される市販のものでよい。これには、トリブチルホ
スフェートや平均分子量が１０００〜４０００のＰＰＧ
等があるが、使用上の便宜及び消泡効果の発現の点で、
前記Ａ成分に溶解するものが好ましい。

更に本発明において、前記Ｃ成分は、一般式（Ｉ）で示
されるモノアルキルリン酸エステルの塩である。一般式
（Ｉ）中のＲは、炭素数が９〜１５の直鎖や側鎖を有す
るアルキル基であり、このようなアルキル基の例として
、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル、イソ
ノニル、イントリデシル等があるｏＲの炭素数が８以下
になると、凍結融解作用に対する耐久性効果が充分に得
られなくなシ、Ｒの炭素数が１６以上になると、水溶性
が劣るようになって、使用量の割にはその効果の発現が
低い。また一般式ＣＩ＞中のＭは、ナトリウムやカリウ
ム或いはリチウム等のアルカリ金属、アンモニウム（−
ＮＨ４）　、又はエタノールアミン類等の中和から生ず
る水溶性アミンである。かかるモノアルキルリン酸エス
テルの塩は例えば、水を１重量係程度加えた所定炭素数
の高級アルコールを攪拌しながら、これに５０〜６０℃
にて五酸化リン（Ｐ２Ｏ３）を０．５〜０．６モル（対
高級アルコール）徐々に加え、同温度で２〜３時間熟成
し、引き続き生成物の２０〜３０重量％の水を加えて同
温度で・２〜３時間攪拌して加水分解を行ない、その分
解生成物を再結晶によりｆｆ製してモノアルキルリン酸
を得、これを水酸化アルカリ（水酸化ナトリウム等）や
アンモニア又はアミンの水溶液に攪拌しながら徐々に加
えて中和することによシ得ることができる。

本発明に使用するセメントは、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、高炉セメント、フライアッシュセメント
等、いずれでもよく、特に制限はない。これらのセメン
トに対して、前記Ａ成分は通常０．１〜１０］ｉ量係、
好ましくは１〜６重量％、また前記Ｃ成分は通常０．０
０１−０．３重量％使用し、そして前記Ｂ成分は、前記
Ａ成分に応じてこれによる不安定な気泡を消し得る最低
量とするのが好ましい。

本発明に係る水硬セメント組成物は、以上のＡｌＢ及び
Ｃの３成分を含有するものであるが、本発明の効果を損
なわない範囲内でこの他に、凝結調節剤、流動化剤、防
錆剤、更には無機系の膨張剤等を併用することができる
０ く作用等〉 本発明において、前記のＡ、Ｂ及びＣの３成分は、それ
ぞれ混練水に溶解乃至分散させて使用するが、この際、
Ｂ成分は予めＡ成分に配合しておいてもよいし、またＣ
成分は別の減水剤に配合し、ＡＥ減水剤として使用して
もよい０ 〈発明の効果〉 以上説明した通９、本発明には、水硬セメント組成物の
硬化後における乾燥収縮を軽減し、凍結融解作用に対す
る優れた耐久性を発揮する効果があシ、結局、特に寒冷
地において、セメントやモルタル又はコンクリート等の
水硬セメント組成物からなる構造物の耐久性を著しく向
上することができるのである。

〈実施例〉 次の各材料を使用した。

・小野田普通ポルトランドセメント（比重８．１・大井
用産川砂（比重２．６２、粗粒率２．７１）・鉢地産砕
石（比重２．６７、粗粒率６．７３）・市上水道水 ・減水剤としてチューポールＥＸ−Ｎ（物本油脂社製） ・乾燥収縮低減剤（前記Ａ成分に関係）、消泡剤（前記
Ｂ成分に関係）及び空気連行剤（前記Ｃ成分に関係） これらの各材料を第１表記載の配合で、ＪＩＳ−Ａ１１
３８によシ線シ混ぜた。この際、乾燥収縮低減剤、消泡
剤及び空気連行剤は、セメントに対し第２表と第３表記
載の量（重量％）を市上水道水に溶解乃至分散して使用
した。

得られた混線物につき、スランプと空気量を、またこの
混練物からＪＩＳ−Ａ１１３２により作製した供試体に
つき、圧縮強度と乾燥収縮と凍結融解に対する耐久性指
数と気泡間隔係数を、それぞれ次の方法で測定乃至計算
した。結果を第４表と第５表に示した。

・スランプはＪＩＳ−ＡＩＩＯＩで測定した。

・空気量はＪＩＳ−Ａ１１２８で測定した。

・圧縮強度はＪＩＳ−Ａ１１０８で測定した。

・乾燥収縮は、ＪＩＳ−Ａ１１２９にしたがい、２０℃
ｘ６０％ＲＨの室内に供試体を保存し、コンパレーター
法で測定して、材令２６週の結果を示した。

・凍結融解に対する耐久性指数は、ＪＩＳ−Ａ６２０４
付属書２にしたがって測定し、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７
５の耐久性指数で計算して示した。この耐久性指数は、
最大値が１００であるが、１００に近い程、凍結融解に
対する耐久性が良いことを示している。

・気泡間隔係数は、ＡＳＴＭ−Ｃ４５７−７（修正ポイ
ントカウント法）で測定した。

この値は、小さい程、凍結融解に対する耐久性が良いこ
とを示している。

第１表 第２表（実施例） Ｍ３表（比較例） 注）第２表及び第３表を通じて、 Ａ−１：　ＰＰＧ−２００（付記した数値は平均分子量
、以下同じ） Ａ−２：ＰＰＧ−４００ Ａ−３：ＰＰＧ−６００ に−１：　ＣＨ３（Ｃ２Ｈ４０）、Ｈ Ａ’−２：プロピレングリコール Ｂ−１：　）リプチルホスフェート Ｂ−２：ＰＰＧ−２０００ Ｃ−１＝モノデシルリン酸エステルのナトリウム塩 Ｃ−２＝モノイソトリデシルリン酸エステルのカリウム
塩 Ｃ−３：モノドデシルリフ酸エステルのトリエタノール
アミン塩 Ｃ−４＝モノテトラデシルリン酸エステルのアンモニウ
ム塩 Ｃ’−１：モノオクチルリン酸エステルのナトリウム塩 Ｃ’−２：モノヘキサデシルリン酸エステルのカリウム
塩 Ｃ’−３ニジテトラデシルリン酸エステルのカリウム塩 Ｃ’−４ニドデシルトリオキシエチレンリン酸エステル
のカリウム塩 Ｃ’−５：樹脂酸塩（市販品、つ′インンル、山宗化学
社Ｍ） 第４表（実施例の結果） 第５表（比較例の結果） 第５表に対する第４表の結果からも、本発明に係る水硬
セメント組成物の前述したような優れた効果が明白であ
る。比較例５及び同９は、他の比較例に比べれば全体的
には良好といえるが、ともに空気連行剤の使用量が大で
あシ、その割には本発明における各実施例のような高レ
ベルの結果に至っていない０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　次のＡ、Ｂ及びＣの３成分を含有することを特徴と
   する水硬セメント組成物。 Ａ：平均分子量が１００〜８００のポリプロピレングリ
   コール Ｂ：消泡剤 Ｃ：次の一般式（ I ）で示されるモノアルキルリン酸
   エステルの塩 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し、Ｒは炭素数９〜１５のアルキル基。Ｍはアルカ
   リ金属、アンモニウム又は水溶性アミン。）