JPS62187151A

JPS62187151A - セメント添加剤

Info

Publication number: JPS62187151A
Application number: JP2787586A
Authority: JP
Inventors: 英俊島田
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1986-02-13
Filing date: 1986-02-13
Publication date: 1987-08-15

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］本発明はセメント添加剤に関し、さらに詳しくは、セメ
ントペースト、モルタルおよびコンクリートなどのセメ
ント配合物におけるセメント粒子の分散性を向上せしめ
るとともに、セメント配合物中の空気量を適正量として
流動性を改良し、かつその流動性の経時的低下を抑制し
て施工性を向上せしめるセメント添加剤に関する。

［従来技術］セメントペースト、モルタルおよびコンクリートの如き
セメント配合物においては、セメント粒子の凝集力が強
いため、セメントの硬化に必要な単位水量では作業性の
良いセメント配合物を得ることができない、そこで、セ
メント配合物の作業性を改善するために単位水量を増加
する必要がある。しかし、単位水量を増加すると強度の
低下を招くので、同一強度を得るためには単位セメント
量を増加させなければならない。ところが、単位セメン
ト量を増加すると、硬化発熱量が増大するため、ひび割
れが発生しやすくなるという不都゛合があった。

また、セメント配合物は各材料の配合後、ミキーサー車
等により打設現場まで運搬されることが多いが、輸送距
離の遠近や交通渋滞の程度などにより運搬に要する時間
は変動しやすい、このため、打設現場においてはセメン
ト配合物の流動性が異なり、一定の施工性を得ることが
困難な状況であった。さらに、セメント配合物をポンプ
で圧送している際、何らかの事情で圧送を中断し、その
後再開する場合に、配管中のセメント配合物の流動性が
低下しているため、再開後の圧送圧力を上昇させる必要
が生じたり、あるいは部分的に配管を閉塞される等の問
題があった。

前述のごとく、コンクリート配合物の流動性を向上させ
るための最も簡便な手段は水の配合量を増大することで
あるが、水量の増加は施工後のひび割れや剥落等の原因
となる。したがって、減水効果を有し、セメント粒子の
分散性を向上させ、かつ好適な流動性を付与すると共に
該流動性を持続させることができる添加剤が望まれてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］従来、このような添加剤としては、イソブチレン−無水
マレイン酸共重合体の塩が知られている。しかしながら
、この添加剤はセメント配合物内に必要以上の空気を連
行してしまうため、この添加剤をセメント配合物に使用
すると、見かけ上は流動性を付与したごとき状態となる
が、実際のセメント硬化体は気孔を過度に含有する低品
位のものとなってしまうという問題が生ずる。

本発明は、従来のかかる問題を解消し、セメント配合物
中の空気量を適正量とし、実質的に良好な流動性を付与
し、かつその流動性の経時的低下をも抑制しうるセメン
ト添加剤の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、従来のイソブチレンと無水マレイン酸の二元系共重
合体に代えて、特定の共重合組成を有する三元または四
元系の共重合体を採用し、その効果を確認して本発明を
完成するに到った。

すなわち、本発明のセメント添加剤は、イソブチレン、
スチレンおよびアクリル酸エステルから選ばれた少なく
とも２種と、マレイン酸もしくはその無水物との共重合
体の塩からなることを特徴とする。

［具体的説明］本発明のセメント添加剤の基本骨格をなす共重合体は、
具体的には、イソブチレン−スチレン−マレイン酸（も
しくはその無水物、以下同じ）、イソブチレン−アクリ
ル酸エステル−マレイン酸、スチレン−アクリル酸エス
テル−マレイン酸の三元系共重合体およびイソブチレン
−スチレン−アクリル酸エステル−マレイン酸の四元系
共重合体のいずれかである。

かかる共重合成分のうち、アクリル酸エステルとしては
、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、
ドデシルエステル、ヘキサデシルエステルなどのアルキ
ルエステルがあげられ、なかでもメチルエステルは好適
である。なお、この発明における共重合体は、通常、そ
の数平均分子量が５００〜４００．０００であり、好ま
しくは１．０００〜２００．０００である。さらに、か
かる共重合体の共重合成分の組成比はとくに限定される
ものではないが、マレイン酸もしくはその無水物が５〜
５０モル％、とくに１０〜５０モル％で、残部がイソブ
チレン、スチレン、アクリル酸エステルから選ばれた少
なくとも２種であることが好ましい。

本発明のセメント添加剤は上記の三元または四元共重合
体の塩であり、具体的には、例えば、カリウム塩、ナト
リウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミ
ン塩などをあげることができる。

本発明のセメント添加剤は１例えば次のようにして製造
される。

すなわち、まず、各共重合成分を所定量反応容器中に仕
込み、攪拌しながら所定の条件で共重合反応を行なわせ
る。このとき、反応温度は３０〜２５０℃、好ましくは
、４５〜２００℃、反応時間は０．５〜２０時間、好ま
しくは、１〜１０時間に設定する。なお、共重合成分と
してイソブチレンを用いる場合は、あらかじめイソブチ
レンを除く各共重合成分の所定量を仕込み、冷却すると
ともに充分に脱気しておき、しかるのち、所定量のイソ
ブチレンを加えて攪拌しながら上記の条件で共重合反応
を行なわせることが好ましい、また、この共重合反応に
おいては、必要に応じて、アセトニトリル、ニトロメタ
ン、ニトロエタン。

メチルエチルケトン、アセトン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド、エチルベンゼン、ク
メンなどの溶媒もしくはこれらの混合溶り虹　過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル、クメンヒドロパーオキシ
ド、第３級ブチルヒドロパーオキシド、ジクミルパーオ
キシド、アゾビスイソブチロニトリルなどの触媒を使用
することができる。

しかるのち、こうして得られた共重合体をアルカリによ
り中和処理して共重合体の塩を生成せしめ本発明のセメ
ント添加剤を得る。このとき、使用するアルカリとして
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモ
ニウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、酢酸ナトリウム
、尿素、チオ尿素、有機アミン類などが好ましい、この
中和反応の反応温度は２０〜１５０℃、反応時間は０．
５〜１０時間に設定することが好ましい。

本発明のセメント添加剤のセメント配合物に対する配合
量は特に制限はないが、セメントに対して固形分換算で
０．０１−１．００重量％、好ましくは０．０５〜０．
５０重量％が追出である。

本発明のセメント用添加剤は、単独で用いてもよいが、
その保有する効果を大きく損なわない限り、既知の他の
流動化改良剤、たとえばナフタリンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物の塩、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物の
塩、リグニンスルホン酸の塩などと適宜組合せて用いる
ことができる。

さらに、必要により他の添加剤、たとえば減水剤、遅延
剤、硬化促進剤、空気連行剤、空気連行減水剤、セメン
ト粒子分散剤などを適宜加えることができる。

［実施例］実施例１〜４８よび比較例（１）セメント添加剤Ａ−Ｈの製造内容積１文のオートクレーブに、第１表に示した各成分
、すなわち、イソブチレン（ＩＢ）、　スチレン（ＳＴ
）、アクリル酸メチル（ＡＭ）、およびマレイン酸（Ｍ
Ａ）を表示量仕込んだ。ただし、イソブチレンを用いる
場合はイソブチレンを除く成分を仕込み、−１０℃に冷
却するとともに、容器内を充分に脱気したのちイソブチ
レンを表示量加えることとした。しかるのち、溶媒とし
てアセトニトリル４６０ｃｃおよび触媒として過酸化ベ
ンゾイル０．６ｇを加え、４０Ｏｒｐ■で攪拌しなから
１１０’Ｏにおいて２時間共重合反応を行なわせ、生成
物を水中に投入して共重合体を得た。得られた共重合体
の数平均分子量を各共重合成分の使用量（重量部）およ
び共重合組成（モル）とともに第１表に示した。

しかるのち、この共重合体に中和度ｌになる量の水酸化
ナトリウム水溶液を添加せしめてその濃度を２０重量％
とし、９０℃において６時間中和反応を行なわせて共重
合体の塩を調製した。

第１表（２）セメント配合組成物の調製およびその評価試験内容積１００ＪＩの強制混練ミキサーにセメント、砂、
小石および水を第２表に表示した量仕込み、１分間撹拌
した。その後、上記により得られた添加剤Ａ−Ｅを加え
てさらに３０秒間攪拌することによりコンクリート組成
物を調製した。

このようにして得られた各コンクリート組成物について
、以下の各評価試験を行ない、結果を第２表に示した。

空気量（容量％）　　：　ＪＩＳ　Ａ−１１２８に準拠
スランプ値（ｃｍ）　：　ＪＩＳ　Ａ−１１０１に準拠
し、コンクリート組成物調製直後、３０．６０および９０分後の経時変化を測定圧縮強度（ｋｇ／ｃ＋＋＋２）　：　ＪＩＳ　Ａ−１１
０８に準拠し、調製から７日後および２８日後の値を測定第２表零ｌ・・・徳山曹達■製、普通ポルトランドセメント零
２・・・四国大三島長浜産１表乾比瓜２．５２．粗粒−
ｇ！、３４零３・・・周防花岡産砕石、表乾比重２．７
０、粗ｉｇ、４Ｂ、最大寸法２０關零４・・・ホゾリス
物産■製、空気連行減水剤ポゾリスＮｏ、７０（リグニ
ンスルホン酸ナトリウム）朽・・・セメント重量に対する固形分重量％で表示［発
明の効果］以上の説明から明らかなように１本発明のセメント用添
加剤はセメント配合物、例えばコンクリートに配合した
場合に、一定量の水に対して比較すると、従来の添加剤
、すなわちイソブチレンとマレイン酸との二元系共９重
合体に比べて、適正な空気量となるとともに、スランプ
値の経時変化がはるかに小さく、長時間にわたって、好
適な流動性を保持しうろことが確認された。したがって
、かかるコンクリート組成物を使用する際の施工性が著
しく向上するため、とくに、土木、建築分野において、
その工業的価値は極めて大である。

Claims

【特許請求の範囲】

イソブチレン、スチレンおよびアクリル酸エステルから
選ばれた少なくとも２種と、マレイン酸もしくはその無
水物との共重合体の塩からなることを特徴とするセメン
ト添加剤。