JPS63206344A - Cement composition for underwater concrete - Google Patents

Cement composition for underwater concrete

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JPS63206344A
JPS63206344A JP3774487A JP3774487A JPS63206344A JP S63206344 A JPS63206344 A JP S63206344A JP 3774487 A JP3774487 A JP 3774487A JP 3774487 A JP3774487 A JP 3774487A JP S63206344 A JPS63206344 A JP S63206344A
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JP
Japan
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cement
water
concrete
cement composition
admixture
Prior art date
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Application number
JP3774487A
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Japanese (ja)
Inventor
和義 佐藤
茂 荒木
原 幹和
谷中 秀臣
初崎 俊夫
全布 坂本
公隆 宇治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Taisei Corp
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 (産業上の利用分野) 本発明は水中コンクリート又はモルタル等に用いられる
セメント組成物に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a cement composition used for underwater concrete or mortar.

(従来の技術) 近年、海岸もしくは河川における多様の構築物、例えば
橋梁の基礎、護岸、防波堤、ドック、等の建設にあたり
、水中でのコンクリートの打設に際して、セメント分が
散逸して品質低下をきたし、且つ周辺の水質汚染を招く
傾向にあることから、コンクリートの打設終了後の未凝
固の状態で水に  □よる洗い出し作用を受けてもセメ
ントの流出の生しないように、セメントの水に対する水
中分離抵抗性を増大せしめるために特殊な混和剤がセメ
ントに添加されるようになってきた。これら混和剤は、
大別すればセルロース系とアクリル系に分けられるが、
前者としてはメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセ
ルロース等のセルロースエーテル類があり、後者として
はポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド等があ
り、これらにより水中におけるコンクリート打設の概念
は大きく変貌し陸上でのコンクリート打設と略同−技法
により施工することが可能となった。しかし乍ら、混和
剤の化学的組成、添加量等はまだ開発途上であって、例
えばセルロース系の混和剤メチルセルロース、ヒドロキ
シプロピルセルロース等ヲ使用した場合には、コンクリ
ートの凝結が遅れ、特に打設されたコンクリートの初期
強度が低下する欠点があり、一方ポリアクリルアミド等
のアクリル系の混和剤の場合は、セメントに対し凝集作
用が強いためにコンクリートの取扱に不具合を生ずる等
実用化の点で問題が残されている。
(Prior art) In recent years, when constructing various structures on the coast or rivers, such as bridge foundations, seawalls, breakwaters, docks, etc., when concrete is poured underwater, the quality of cement has deteriorated due to dissipation. , and tend to cause water pollution in the surrounding area. Therefore, in order to prevent cement from flowing out even if it is washed out by water in an unsolidified state after concrete is placed, it is necessary to Special admixtures have begun to be added to cement to increase resistance to separation. These admixtures are
Broadly divided into cellulose type and acrylic type,
The former includes cellulose ethers such as methylcellulose and hydroxypropylcellulose, and the latter include polyacrylamide and polyethylene oxide.These have significantly changed the concept of concrete pouring underwater, and it is now almost the same as concrete pouring on land. -It has become possible to construct it using techniques. However, the chemical composition and amount added of admixtures are still under development, and when cellulose-based admixtures such as methyl cellulose and hydroxypropyl cellulose are used, the setting of concrete is delayed, especially during pouring. However, in the case of acrylic admixtures such as polyacrylamide, there are problems in practical use, such as problems in concrete handling due to their strong cohesive action on cement. is left behind.

又、最近では前述のアクリル系、セルロース系双方の混
和剤からなる水中コンクリート用混和剤として特開昭6
0−260453号が提案されている。この混和剤はア
クリル系重合体と水溶性セルロースエーテルの重量比割
合を5:95〜95:5の範囲で混合使用するものであ
るが、その添加量は「コンクリート配合中の水に対し0
.4〜3.0重量%、より好ましくは0.6〜2.0重
量%を用いる。0.4重量%より少ないと、コンクリー
トの増粘効果力(不充分であり、水中コンクリートとし
ての実用上、水中分離防止性能、周辺水の汚濁防止性能
が充分に発揮されない。又3.0重景重量上の添加は増
粘作用が著しく大きくなり流動化剤を多量に添加するこ
とが必要となり経済上好ましくない。」 (公開公報3
41頁右下4!11119行〜342頁左上欄8行)と
している。
In addition, recently, as an admixture for underwater concrete consisting of the above-mentioned acrylic and cellulose admixtures, JP-A-6
No. 0-260453 has been proposed. This admixture is used by mixing the acrylic polymer and water-soluble cellulose ether in a weight ratio of 5:95 to 95:5, but the amount added is ``0% relative to the water in the concrete mix.''
.. 4 to 3.0% by weight, more preferably 0.6 to 2.0% by weight. If it is less than 0.4% by weight, the thickening effect of concrete (is insufficient, and in practical use as underwater concrete, the ability to prevent separation in water and the ability to prevent pollution of surrounding water will not be fully demonstrated. Also, 3.0% by weight) Addition in terms of weight increases the thickening effect significantly, making it necessary to add a large amount of fluidizing agent, which is economically undesirable.'' (Publication Publication No. 3)
(Page 41, lower right, line 4!11119 to page 342, upper left column, line 8).

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、前述したようなセメント組成物に対する水中
分離抵抗性を増大せしめる混和剤の有する問題点である
コンクリートの初期強度の低下又は強い凝集作用に起因
するなどの施工上の問題を解消し、少量の混和剤の添加
により最大の水中分離抵抗性を発揮せしめるための混和
剤の最適配合割合、添加量並びに最少の流動化剤を添加
してなるコンクリート用セメント組成物を提供すること
を目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above-mentioned problems of admixtures that increase the underwater separation resistance of cement compositions, which are caused by a decrease in the initial strength of concrete or a strong agglomeration effect. For concrete that is made by adding the optimum blending ratio and amount of admixtures, as well as the minimum amount of fluidizing agent, in order to solve construction problems such as, and to achieve the maximum resistance to separation in water by adding a small amount of admixtures. The purpose of the present invention is to provide a cement composition.

「発明の構成」 (問題点を解決する手段) 前述の目的を達成するために本発明者等は(1)  セ
メントおよび骨材に、未凝固のセメントの水に対する水
中分離抵抗性を増大せしめる混和剤と、コンクリートも
しくはセメントモルタルの流動性を改善する流動化剤を
添加したセメント組成物において、前記混和剤として水
溶性セルロースエーテルと、下記一般式で示されるアク
リル系水溶性高分子化合物を、重量割合で2:1〜20
:1とした混和剤を、コンクリート配合中の水に対して
0.25〜0.40重量%未満添加したことを特徴とす
る水中コンクリート用セメント組成物。
"Structure of the Invention" (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have (1) incorporated into cement and aggregate that increases the resistance of unsolidified cement to water separation in water; In a cement composition containing a fluidizing agent that improves the fluidity of concrete or cement mortar, water-soluble cellulose ether and an acrylic water-soluble polymer compound represented by the following general formula are added as admixtures by weight. Ratio 2:1-20
: A cement composition for underwater concrete, characterized in that an admixture of 1 is added in an amount of 0.25 to less than 0.40% by weight based on water in concrete mixing.

一般式    R8 ut−c ■ C−NHRz  SO3X (式中、R1はH又は低級アルキル基、R2は炭素数1
〜4の直鎖又は分枝状アルキレン基、XはH又はアルカ
リ金属又はNH,又は有機塩基を表す )。
General formula R8 ut-c ■ C-NHRz SO3X (In the formula, R1 is H or a lower alkyl group, R2 has 1 carbon number
~4 linear or branched alkylene group, X represents H or an alkali metal or NH, or an organic base).

(2)  セメントがポルトランドセメントもしくは高
炉セメントの何れかである特許請求の範囲第1項記載の
水中コンクリート用セメント組成物。
(2) The cement composition for underwater concrete according to claim 1, wherein the cement is either Portland cement or blast furnace cement.

を住に提案する。Suggest to live.

(作用) 本願発明は、前述したセメントへの代表的な混和剤であ
るセルロース系とアクリル系の添加割合と、コンクリー
ト配合中の水に対する混和剤の添加割合を再検討した結
果をその主体とするものである。尚、本発明において骨
材とは粗骨材、細骨材としての砕石、砂利、砂の夫々単
独もしくは混合したちの全てが含まれる。
(Function) The present invention is mainly based on the results of reexamination of the ratio of addition of cellulose and acrylic admixtures, which are typical admixtures, to cement as described above, and the addition ratio of admixtures to water in concrete mixing. It is something. In the present invention, the aggregate includes coarse aggregate, crushed stone as fine aggregate, gravel, and sand, each singly or in combination.

本願発明においては、水溶性セルロースエーテルと 一般式    R。In the present invention, water-soluble cellulose ether and General formula R.

CHz= CNHR1SO! (式中、R8はH又は低級アルキル基、R2は炭素数1
〜4の直鎖又は分枝状アルキレン基、XはH又はアルカ
リ金属又はNH,又は有基塩基を示す)で示されるアク
リル系水溶性高分子化合物との双方の混和剤を使用する
が、本発明者等の実験結果によりアクリル系混和剤の添
加量が混和剤の173を超えると、凝集効果が強すぎて
良好な流動性の確保が困難となる等の施工上の不具合を
生じ、又、一方その添加量が1/20未満になると良好
な水中分離抵抗性が得られないことが判明した。又、コ
ンクリート配合中の水に対する混和剤の添加割合は、0
.25%〜0.4%未満の範囲が好ましく、0.40%
を超えて添加しても水中分離抵抗性は増大せず増粘作用
のみが大きくなり、流動化剤の増量が避けられないので
経済的に又、強度的にも好ましくなく0.25%未満で
は水中分離抵抗性が小さくなり、コンクリート打設周辺
への汚濁防止性能が発揮されなくなることも確認された
CHz=CNHR1SO! (In the formula, R8 is H or a lower alkyl group, R2 has 1 carbon number
~4 linear or branched alkylene group, X represents H, alkali metal, NH, or a basic base). According to the experimental results of the inventors, when the amount of the acrylic admixture exceeds 173 of the admixture, the aggregation effect is too strong, causing problems in construction such as difficulty in ensuring good fluidity. On the other hand, it has been found that when the amount added is less than 1/20, good resistance to separation in water cannot be obtained. In addition, the addition ratio of admixture to water in concrete mixing is 0.
.. The range is preferably from 25% to less than 0.4%, and 0.40%
If it is added in excess of 0.25%, the resistance to separation in water will not increase, only the thickening effect will increase, and an increase in the amount of fluidizing agent will be unavoidable. It was also confirmed that the underwater separation resistance decreased and the pollution prevention performance around concrete placement was no longer exhibited.

混練に際してコンクリート、もしくはセメントモルタル
に発泡をみる場合は、消泡剤(ジブチルフタレート、ト
リブチルホスフェート、等がある)を併用すればよい。
If foaming occurs in concrete or cement mortar during kneading, an antifoaming agent (dibutyl phthalate, tributyl phosphate, etc.) may be used in combination.

以上詳細に記載したように、混和剤の配合割合、コンク
リート(セメント)モルタル配合中の水に対する混和剤
の比率を本項で記載した好適な範囲で実施する場合には
、必要最小限の混和剤、流動化剤の使用により水中分離
抵抗性の高い施工性の良好な水中コンクリート用セメン
ト組成物が得られる。尚、アクリル系混和剤としては、
2−アクリルアミド−2メチルプロパンスルホン酸、2
−アクリルアミドエタンスルホン酸、3−メタアクリル
アミドプロパンスルホン酸およびこれらの塩類を使用で
き、セルロース系混和剤としては、メチルセルロース、
メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシ
プロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルスルロース等が使用できる。
As described in detail above, when the mixing ratio of admixtures and the ratio of admixtures to water in the concrete (cement) mortar mix are within the preferred ranges described in this section, the minimum amount of admixtures required must be By using a fluidizing agent, a cement composition for underwater concrete with high resistance to separation in water and good workability can be obtained. In addition, as an acrylic admixture,
2-acrylamido-2methylpropanesulfonic acid, 2
-Acrylamidoethanesulfonic acid, 3-methacrylamidopropanesulfonic acid and salts thereof can be used, and as cellulose-based admixtures, methylcellulose,
Methylhydroxyethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylsululose, etc. can be used.

(実施例) 図面はポルトランドセメント:標準砂:水=1:2:0
.65の重量割合でモルタルを調製し、その500gを
水が800cc入ったビーカーに水面際より投入し、静
置3分間、攪拌(10回/10秒)、静置1分の後、上
澄水600ccを分取し懸濁物質(SS)の重量を測定
した結果を混和剤の添加量(コンクリート配合中の水に
対する%で表示)との関係で○印で図示したものである
。表に記載した流動化剤の添加量は、モルタルを略同−
粘度にするために必要とする添加量を示すものである。
(Example) The drawing is Portland cement: Standard sand: Water = 1:2:0
.. Prepare a mortar with a weight ratio of 65%, pour 500g of it into a beaker containing 800cc of water from the water surface, let it stand for 3 minutes, stir (10 times/10 seconds), let it stand for 1 minute, then add 600cc of supernatant water. The weight of suspended solids (SS) was measured, and the results are shown as ○ marks in relation to the amount of admixture added (expressed as a percentage of water in the concrete mix). The amount of fluidizing agent added in the table is approximately the same as that of mortar.
This indicates the amount added to achieve the viscosity.

混和剤、流動化剤の何れをも使用しなかった場合の懸濁
度はΔで表示した。
The degree of suspension when neither an admixture nor a fluidizing agent was used was expressed as Δ.

この実験結果から、混和剤の合計添加量が増加しても懸
濁物質の量は殆んど変らないのに本願で規定する範囲の
0.40%を越える添加量の場合では、流動化剤の使用
量が増大することが明らかにされている。
From this experimental result, even if the total amount of admixtures added increases, the amount of suspended solids hardly changes, but when the amount added exceeds 0.40%, which is the range specified in this application, the amount of superplasticizer increases. It has been revealed that the usage of

尚、この実施例等においては流動化剤として高縮合トリ
アジン系化合物 商品名NL−4000を使用した。第
1表は各実験隘の実測値を示す。
In this example, a highly condensed triazine compound (trade name: NL-4000) was used as a fluidizing agent. Table 1 shows the actual measured values for each experiment.

実験隘1は混和剤、流動化剤を添加しないもの、実験魚
2〜8は本発明の実施例を示し、実験1lh9〜10は
比較例を示す。
Experiment No. 1 does not contain any admixture or fluidizing agent, Experiment No. 2 to 8 show examples of the present invention, and Experiment No. 1lh9 to 10 show comparative examples.

又、ポルトランドセメントの代りに高炉セメントを使用
した実施例についても、略この実施例と同等の結果が得
られている。
Also, in an example in which blast furnace cement was used instead of Portland cement, substantially the same results as this example were obtained.

「発明の効果」 本発明のセメント組成物による場合は、極めて少量の混
和剤の添加にも拘らずセメントの水中分離抵抗性が大き
く水へのセメントの拡散が効率的に防止されるので、高
強度の水中コンクリートが得られると同時に、周辺の水
域に対する水質汚濁の問題を生、しない。本来、強度を
一部犠牲とする特性を有する混和剤の使用量を少なくし
たことにより、水中コンクリートの強度が向上されるこ
とになり、本発明のものは極めて利用範囲の広い水中コ
ンクリート用セメント組成物であると云うことができる
``Effects of the Invention'' In the case of the cement composition of the present invention, despite the addition of an extremely small amount of admixture, the cement has high resistance to separation in water and effectively prevents the diffusion of cement into water. Strong underwater concrete can be obtained, and at the same time, it does not cause water pollution problems to surrounding water bodies. The strength of underwater concrete is improved by reducing the amount of admixtures that originally have the property of sacrificing some strength, and the present invention is a cement composition for underwater concrete that has an extremely wide range of applications. It can be said that it is a thing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の水中コンクリート用セメント組成物、並
びに比較例に対する混和剤の添加量と水中懸濁物質の重
量の関係を示すものである。
The drawings show the relationship between the amount of admixture added and the weight of suspended solids in water for the cement composition for underwater concrete of the present invention and a comparative example.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)セメントおよび骨材に、未凝固のセメントの水に
対する水中分離抵抗性を増大せしめる混和剤と、コンク
リートもしくはセメントモルタルの流動性を改善する流
動化剤を添加したセメント組成物において、前記混和剤
として水溶性セルロースエーテルと、下記一般式で示さ
れるアクリル系水溶性高分子化合物を、重量割合で2:
1〜20:1とした混和剤を、コンクリート配合中の水
に対して0.25〜0.40重量%未満添加したことを
特徴とする水中コンクリート用セメント組成物。 一般式  ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1はH又は低級アルキル基、R_2は炭素
数1〜4の直鎖又は分枝状アルキレン基、XはH又はア
ルカリ金属又はNH_4又は有機塩基を表す)
(1) In a cement composition in which an admixture that increases the resistance of unsolidified cement to water separation in water and a fluidizing agent that improves the fluidity of concrete or cement mortar are added to cement and aggregate, As agents, water-soluble cellulose ether and an acrylic water-soluble polymer compound represented by the following general formula were mixed in a weight ratio of 2:
1. A cement composition for underwater concrete, characterized in that an admixture of 1 to 20:1 is added in an amount of 0.25 to less than 0.40% by weight based on water in concrete mixing. General formula ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R_1 is H or a lower alkyl group, R_2 is a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, (represents an organic base)
(2)セメントがポルトランドセメントもしくは高炉セ
メントの何れかである特許請求の範囲第1項記載の水中
コンクリート用セメント組成物。
(2) The cement composition for underwater concrete according to claim 1, wherein the cement is either Portland cement or blast furnace cement.
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