JPS63233032A - セメント添加剤 - 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〕 本発明はセメント組成物であるコンクリート。

モルタルまたはセメントペースト用添加剤に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に練られた直後のフレッシュなセメントペースト、
モルタル、コンクリートは時間の経過と共にその流動性
を次第に失って行く。この現象には極く初期のセメント
と水との水和反応に基づく化学的要因の他に、セメント
ペースト、モルタル。

コンクリート中のセメント粒子が物理的に時間と共に凝
集して二次凝集構造を生成することなどが起因している
と考えられる。

この様な流動性の低下はセメント、骨材、混和剤の種類
、配合条件、混線条件、混和剤の添加方法などによって
異なるが。

（Ａ）レディミクストコンクリートなどの輸送時間の制
限 （Ｂ）レディミクストコンクリートなどの打設現場での
待ち時間の変動によるコンクリートなどの品質の変動 （Ｃ）ポンプ施工における圧送距離の制約、配管の閉塞
トラブル など多くの問題を惹き起こす。

之等の問題を解決するための従来技術として次ぎの様な
ことが提案されて来ているが未だ満足すべきものは見出
されていないのが現状である。

その中の一つは流動性の低下したコンクリートなどのセ
メント組成物にナフタリンスルホン酸ホルマリン縮金物
などを主成分とした高性能分散剤を流動化剤として添加
し流動性を打設現場で復元させる方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この様な高性能分散剤を添加したセメント組成
物はその流動性の低下が著しく、復元後の可使時間は２
０〜３０分が限度であること、また流動化剤投入場所の
確保が都市部に於いては困難なこと、その投入に要する
手間、投入後の品種確認に要する手間が作業効率の低下
を招くことなど多くの問題点を有している。

また流動性の経時変化の少ない高性能分散剤や高性能Ａ
Ｅ減水剤、例えばナフタリンスルホン酸ホルマリン縮金
物とりゲニンスルホン酸塩との混合物から成る分散剤（
特開昭６０−５０５２号）、或いはナフタリンスルホン
酸ホルマリン縮金物とポリカルボン酸塩との混合物から
成る分散剤（特開昭６１−１８３１５７号）が提案され
ているが、流動性の経時変化が満足出来る程ではない。

〔問題点を解決するための手段〕

従って従来のものより流動性の経時変化の少ない高性能
分散剤の開発が望まれる現状にある。本発明者等は斯か
る実情に於いて、ナフタリンスルホン酸及びアルキルナ
フタリンスルホン酸と脱スルホンリグニンとのホルマリ
ン共縮合物と、重量平均分子量が２０００〜２００００
である低級オレフィンと無水マレイン酸との共重合体の
水溶性塩の混合物が従来のセメント添加剤よりも流動性
の経時変化の少ない高性能分散剤であることを見出し本
発明に到達した。

本発明は、ナフタリンスルホン酸及びアルキルナフタリ
ンスルホン酸と脱スルホンリグニンとのホルマリン共縮
合物（ａ）と１重量平均分子量が２０００〜２００００
である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（ｂ）との比が９５：５〜２０　：　８０であ
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
メント添加剤を提供するものである。

本発明における脱スルホンリグニンとは、リグニンスル
ホン酸塩をアルカリ性下での酸化処理などにより、フェ
ニルプロパン単位当たり０．０５モル以上のスルホン基
及び０．１０モル以上のカルボキシル基を含有するりゲ
ニンスルホン酸塩を指す。

また本発明に於けるナフタリンスルホン酸及びアルキル
ナフタリンスルホン酸と脱スルホンリグニンとのホルマ
リン共縮合物は、９８：２〜６０　：　４０で共縮合し
たものが望ましい。

また、低級オレフィンと無水マレイン酸との共重合体を
構成する低級オレフィンとしては、エチレン、プロピレ
ンまたはイソブチレンなどの炭素数２〜４のオレフィン
が挙げられる。この中でも特にイソブチレンが望ましい
。

低級オレフィンと無水マレイン酸との共重合体中に於け
る低級オレフィンと無水マレイン酸との構成比は共重合
体の塩が水溶性溶解度比較となることが必要で無水マレ
イン酸１モルに対し低級オレフィンが１〜３モルとなる
様な割合が望ましい。

前記共重合体の重量平均分子量が小さ過ぎるとセメント
添加剤にしたときに減水効果が小さくなるし、空気量も
多くなる。また、重量平均分子量が大き過ぎても減水効
果が小さくなる。従って。

前記共重合体の重量平均分子量は２０００〜２００００
が望ましく、重量平均分子量が２０００〜２００００と
なる様に共重合させるだけでなく、限外ろ過処理法など
を用いて精製したものが更に望ましい。

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
塩が多過ぎると硬化遅延を起こし、少な過ぎると減水効
果が小さくなるので、ナフタリンスルホン酸及びアルキ
ルナフタリンスルホン酸と脱スルホンリグニンとのホル
マリン共縮合物と、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の混合比は９５：５〜２０　：
　８０が望ましく、特に望ましいのは９０　：　１０〜
３０　：　７０である。

本発明のセメント添加剤としての高性能分散剤はＡＥ減
水剤、高性能ＡＥ減水剤及び流動化剤として使用するこ
とが出来、また他の分散剤と併用しても有効である。

〔実施例〕

以下、本発明をコンクリート試験結果によって説明する
。

実施例１ リグニンスルホン酸塩をアルカリ性で空気酸化し、硫酸
で沈殿させ水洗い乾燥して、フェニルプロパン単位当た
り０．１モルのスルホン基及び０．１モルのカルボキシ
ル基を含有した脱スルホンリグニンを得た。

次ぎβ−ナフタリンスルホン酸１００部（以下、総べて
重量部を指す）、９８％硫酸３５部、水２０部の混合物
を８０〜９０℃に加熱し、３７％ホルマリン６２部を２
時間に汎って添加した。その後前記脱スルホンリグニン
２０部、３７％ホルマリン４１部から成るスラリーを１
時間おきに４回に分けて添加し、９５〜１００℃で１８
時間攪拌しながら反応を行なわせた。反応終了後、室温
に迄冷やし水酸化ナトリウム水溶液で中和し、０℃で硫
酸ナトリウムを晶析除去し、β−ナフタリンスルホン酸
と脱スルホンリグニンとのホルマリン共縮合物を得た。

このものとイソブチレンと無水マレイン酸共重合体（ク
ラレＫＫ製、商品名イソパン、重量平均分子量１０００
０）とを６０　：　４０に混合して得た添加剤を対セメ
ント０．５％（固形分換算）添加し第１表の配合でコン
クリートを製造した。

実施例２ イソブチレンと無水マレイン酸共重合体（クラレにに製
、商品名イソパン、重量平均分子量１００００）とを限
外ろ過膜（東洋ろ紙ＫＫ製、商品名ＵＰ−２０、分画分
子量ｚｏｏｏｏ）で処理し、その透過液を限外ろ過膜（
バイオエンジニアリングＫＫ製、商品名ＧＯ５Ｔ、分画
分子量５０００）で濃縮精製した。

この限外ろ過・処理品と実施例１で得たβ−ナフタリン
スルホン酸と脱スルホンリグニンとのホルマリン共縮合
物とを６０　：　４０に混合して得た添加剤を対セメン
ト０．５％（固形分換算）添加し第１表の配合でコンク
リートを製造した。

実施例３ 実施例２と同じく、β−ナフタリンスルホン酸と脱スル
ホンリグニンとのホルマリン共縮合物とイソブチレンと
無水マレイン酸共重合体限外ろ過処理品とを６６　：　
３４に混合して得た添加剤を対セメント０．５％（固形
分換算）添加し第】１表の配合でコンクリートを製造し
た。

実施例４ 実施例２と同じく、β−ナフタリンスルホン酸と脱スル
ホンリグニンとのホルマリン共縮合物とイソブチレンと
無水マレイン酸共重合体限外ろ過処理品とをｓｏ　：　
ｓｏに混合して得た添加剤を対セメント０．５％（固形
分換算）添加し第１表の配合でコンクリートを製造した
。

実施例５ メチルナフタリンスルホン酸１００部、９８％硫酸３９
部、水２２部の混合物を８０〜９０℃に加熱し、３７％
ホルマリン６８部を２時間にわたって添加した。

その後脱スルホンリグニン２２部、３７％ホルマリン　
４５部からなるスラリーを１時間おきに４回にわけて添
加し、９５〜１００℃で１８時間攪はんしながら反応を
行わせた０反応終了後、室温まで冷やし水酸化ナトリウ
ム水溶液で中和し、０℃で硫酸ナトリウムを晶析除去し
、メチルナフタリンスルホン酸と脱スルホンリグニンと
のホルマリン共縮合物を得る。

これとイソブチレンと無水マレイン酸共重合体（クラレ
ＫＫｉｌ、商品名イソパン、重量平均分子量１００００
）とを６０　：　４０に混合して得た添加剤を対セメン
ト０．５％（固形分換算）添加し第１表の配合でコンク
リートを製造した。

比較例１ β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮金物（花王ＫＫ
製、商品名マイティ１５０）と限外ろ過膜（バイオエン
ジニアリングＫＫ製、商品名ＧＯ５Ｔ、分画分子量５０
００）で濃縮精製したりゲニンスルホン酸塩限外ろ過処
理品とを６０　：　４０に混合して得た添加剤を対セメ
ント０．５％（固形分換算）添加し第１表の配合でコン
クリートを製造した。

比較例２ β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮金物。

リグニンスルホン酸塩、イソブチレンと無水マレイン酸
共重合体を５０　：　１０　：　４０に混合して得た添
加剤を対セメント０．５％（固形分換算）添加し第１表
の配合でコンクリートを製造した。

比較例３ 実施例２と同じく、β−ナフタリンスルホン酸と脱スル
ホンリグニンとのホルマリン共縮合物とインブチレンと
無水マレイン酸共重合体限外ろ過処理品とを１０　：　
９０に混合して得た添加剤を対セメント０．４％（固形
分換算）添加し第１表の配合でコンクリートを製造した
。

比較例４ 実施例２と同じく、β−ナフタリンスルホン酸と脱スル
ホンリグニンとのホルマリン共縮合物とイソブチレンと
無水マレイン酸共重合体限外ろ過処理品とを９８：２に
混合して得た添加剤を対セメント０．６％（固形分換算
）添加し第１表の配合でコンクリートを製造した。

コンクリートの使用材料および配合は次ぎの通りである
。

使用材料 セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント細骨材　（
Ｓ）：木更津産陸砂（比重２．５９．　ＦＭ２．４０）
粗骨材　（Ｇ）：山口産砕石（比重２．７０．　ＦＭ６
．７５）水　　　（Ｗ）：水道水 １００１ミキサーにて３分間混練し、直後、　３０．６
０゜９０分後にスランプを測定した。コンクリートのス
ランプ、空気量、２８日圧縮強度及び凝結時間の測定は
総べてＪＩＳに準拠して行なった。

測定結果は第２表の通りであるが、本発明品（実施例）
は従来の分散剤（比較例１）より流動性保持性の良いこ
とが判る。

比較例２はβ−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮金物
とりゲニンスルホン酸塩とを混合したものに更にイソブ
チレンと無水マレイン酸との共重合体を混合したもので
あるが、これも実施例１に比ベスランプ安定性は悪く、
実施例の様にナフタリンスルホン酸とりゲニンスルホン
酸とは共縮合したものでなくてはならないこと示してい
る。

比較例３，４は、β−ナフタリンスルホン酸と脱スルホ
ンリグニンとのホルマリン共縮合物とイソブチレンと無
水マレイン酸共重合体限外ろ過処理品の２成分の構成比
が特許請求範囲外にあると凝結時間が長くなる、スラン
プ安定性が悪いなどの問題があることを示している。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明品を用いることにより、凝結時間を大きく伸ばす
ことなく、従来のセメント添加剤より流動性の経時変化
の少ないセメント組成物を得ることが出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　必須成分として次ぎに示す（ａ）成分と（ｂ）成分
   とを含有し、（ａ）成分と（ｂ）成分との割合が９５：
   ５〜２０：８０である混合物を有効成分として含有して
   成るセメント添加剤。 （ａ）ナフタリンスルホン酸及び／またはアルキルナフ
   タリンスルホン酸と脱スル ホンリグニンとのホルマリン共縮合物 （ｂ）重量平均分子量が２０００〜２００００である低
   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。