JPS62132749A - セメント用混和剤 - Google Patents

セメント用混和剤

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JPS62132749A
JPS62132749A JP27293985A JP27293985A JPS62132749A JP S62132749 A JPS62132749 A JP S62132749A JP 27293985 A JP27293985 A JP 27293985A JP 27293985 A JP27293985 A JP 27293985A JP S62132749 A JPS62132749 A JP S62132749A
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cement
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角野 博光
三木 良明
利又 松井
伊男 夏梅
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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ポリカルが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。
また同一ワーカピリティならば便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)水蜜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、オキシカルボン酸系、β−ナフタレンスルホン酸・
ホルマリン縮合物系、メラミンスルホン酸・ホルマリン
縮合物系、オレフィン−α、β−不飽和ジカルCン酸共
重合体系(以下、単にポリカルボン酸系と称することが
ある)などが知られており、なかでもポリカルボン酸系
混和剤は少ない添加量で良好な分散流動性を示し、かつ
スランプ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)。
しかし、かかるs9 リカルゲン酸系混和剤は、近年の
セメント及び骨材の多様化に伴ない一段と高度化する分
散流動性、スラング保持性及び圧縮強度に対する要求性
能を必ずしも充分に満足しつるものではなかった。
また、最近になって炭素数2〜4の低級オレフィンと無
水マレイン酸との共重合体の水溶性塩としてアルカリ金
属とアルカリ土類金属との複合塩を用いる方法(特開昭
60−103062号)が開発されたが、この揚台にも
分散流動性、スラング保持性及び圧縮強度の改良が充分
でないという問題があった。
(発明が解決しようとする問題点) そこで本発明者らは従来技術のかかる欠点を克服すべく
鋭意検討を重ねた結果、特定組成のポリカルデン酸複合
塩を使用すると、従来から公知のポリカルボン酸系混和
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到った。
(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−不飽和不飽和デカル
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(a)アル
カリ金属塩5〜90当量S 、’(b)アルカリ土類金
属塩5〜50当量チ及び(c)アミン塩1〜90当量チ
から成る複合塩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−不飽和ジカル?
ン酸と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(−)α、
β−不飽和ジカル?ン酸40〜85モルチ、好ましくは
65〜80モルチと(b)オレフィン60〜15モル%
、好nL<H35〜20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、oo。
であり、分子量20,000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℃)によって測定
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
す傾向があり、数平均分子′t(Mn)に対するi!平
均分子it(MY)の比(Mw/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(a)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、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、イソブチレン、ブテン−1、ブテン−2、被
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−11ヘキセ
ン−1などのごとキ鎖状オレフィン、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、ジシクロペンタジェ
ン、2−エチル−5−ノルボルネン、2−シアノ−5−
ノルボルネン、2−アセチル−5−ノルボルネンなどの
ごときシクロオレフィン等が挙びられ、なかでも04〜
6の鎖状オレフィン、04〜6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モノマーを共亜合してもよく、さ
らに共重合体中のカルボキシル基及び/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、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?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−不飽和ゾカルデ/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濾過によ
り除去したり、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ボキシル
基及び/ま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、(a)アルカリ
金属塩、(b)アルカリ土類金属塩及び(c)アミン塩
のそれぞれの当量チを(a)5〜90、(b)5〜50
及び(c) l 〜90 、好ましくFi(a)10〜
80、(b) i o〜30及び(c)5〜60とする
ことが必要であり、上記三成分の接合基にすることで強
度の改良効果が発揮される。
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。
アルカリ土類金属は、カルシウム、マグネシウムまたは
バリウムなどであり、なかでもカルシウムがもっとも賞
月される。
アミン塩となるアミンの具体例としては、メチルアミン
、エチルアミン、ゾロビルアミン、イソゾロピルアミン
、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン
、ジインゾロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチ
ルアミン、トリプロピルアミン、モノエタノールアミン
、ジェタノールアミン、トリエタノールアミンなどが例
示され、なかでも3級アミン、とくにトリエタノールア
ミン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
もできる。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)K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ぼすことがある。
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、例えばセメントや混線水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練時に同時添加する
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
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、
中庸熱ボルトラドンセメント、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さらに具体的に説明する
。なお、実施例及び参考例中の部及び係はとくに断りの
ないかぎシ重量基準である。
参考例1 1tオートクレー−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/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戸別
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1it20.ooo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。結果を第2表に示す。
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、トリエタノールアミン22.0部及び
水酸化ナトリウム47.2部を除徐に添加攪拌すること
によシ共重合体塩(1)の水浴液を得た。
第  1  表 l5o−ペンタン        約16チn−ペンタ
ン         約15チ2−メチルブテン−1約
42チ ペンテンー1         約27チイソーレン 
           0.1%以下第  2  表 プリマー組成(モル%)01 無水マレイン酸            6505オレ
フイン            35分   子   
量中2 数平均分子量(応)      6500重量平均分子
!(匹)       11700My/Mn1.8 高分子量部分の含有率(%)18 村 元素分析装置t(高車製作所製、MODEL CH
N−LA)による窒素、水素、炭素の比から算出。
・2 高速液体クロマトグラフィー装置(東洋曹達社製
)によるポリスチレン換算平均分子量(カラム; G3
000HX 1.5 m 、カラム温度:40C1溶媒
:テトラヒドロフラン、溶媒流量:1.3cc/m i
 n 、検出部:RI−5)中3 チャート上の全面積
と分子!20.000以上の部分の面積とから算出。
参考例2 水酸化カルシウム16.5部とトリエタノールアミン1
32部及び水酸化ナトリウム5.9部を用いること以外
は、参考例1と同様の操作により共重合体塩(II)水
溶液を得た。
参考例3 炭酸マグネシウム6.2部とトリエタノールアミン88
部及び水酸化カリウム41.4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(III)の水溶
液を得た。
参考例4 水酸化カルシウムを用いずにトリエタノールアミン22
0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(IV)の水溶液を得た。
参考例5 水酸化す) IJウム59部だけを用いること以外は、
参考例1と同様の操作によシ共重合体塩(V)の水溶液
を得た。
参考例6 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(Vl)の水溶液を得た。
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調整し、JIS−R−5
201に準じてモルタル試験を実施した(目標フロー2
30m±5+w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℃±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:アサノ普通ボルトランドセメントセメント混
和剤:第3表の通シ セメント/砂比=1/2 セメント/水比=110.35 第3表から、本発明例は比較例に比べて少量の添加で長
時間に亘って良好なワーカビリティとともに高い強度の
硬化物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) 、  (III) 、  (IV) 、
 (V)及び(Vl)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、強制練りミキサーで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り返えし、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。練り上り直後のスランプ目標はスランプ20±
1CM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JIS A 1101%空気量
はJISA1116、圧縮強度はJISA1108に従
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土2℃で水中養生した。
コンクリート配合 セメント: 450 kg/m2アサノ普通Iルトラン
ドセメント粗骨材’1006#  青梅砕石(最大粒径
25嘔)細 骨材ニア47   #  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チ 実施例4 実施例3で用いた共重合体塩(1) 、 (1) 、 
(IV)。
(V’)及び(■)について、下記のコンクリート配合
により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 kvm2アサノ普通ポルトランド
セメント粗骨材:1012#  青梅砕石(最大粒径2
5 m )細骨材:815   #  大井用産用砂水
   :166.0  #   (混和剤との合計量)
水硬性セメント混和剤:第5表の通り 水/セメント比:55.3% 細骨材率:44.6チ 目標スランプ:10±1m 目標空気量:4.5±0.5チ(空気ロ調整ヴインゾー
ル二山宗化学社) 第5表より、一般用向はコンクリート配合でも本発明例
は比較例に比べて低添加1にで良好な性能を示すことが
わかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、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(a)アルカリ金属塩5〜90当
    量%、(b)アルカリ土類金属塩5〜50当量%及び(
    c)アミン塩1〜90当量%から成る複合塩であること
    を特徴とする水硬性セメント用混和剤。
JP27293985A 1985-12-04 1985-12-04 セメント用混和剤 Expired - Lifetime JPH0662327B2 (ja)

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