JPS6379744A

JPS6379744A - セメント含有組成物および可塑化セメント含有組成物の製造方法

Info

Publication number: JPS6379744A
Application number: JP62082780A
Authority: JP
Inventors: ピーター　ベインブリッジ; ジョン　テレンス　ホアティ; ピーター　グラハム　モンタギュー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1988-04-09
Also published as: EP0244095B1; DE3751563D1; ES2079347T3; DE3751563T2; EP0244095A3; AU602682B2; GR3018417T3; CA1325863C; ATE129224T1; AU7091087A; EP0244095A2; ZA872400B

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】本発明の分野本発明は、セメント含有組成物およびかような組成物の
流れおよび作業性のような物理的特性を改良する、かよ
うな組成物において使用するための添加剤に関する。

本発明が関係するセメント含有組成物には、セメント、
粗い並びに微細な骨材および水から成るコンクリート；
セメント、および水から成るセメントペーストおよびセ
メント、砂および水；石灰、砂および水、または石灰お
よびセメントの両者を含有する混合物から成るモルタル
が含まれる。本発明はまた、セメント、骨材および水；
石灰、または石灰石およびシリカ粉のような珪質物質お
よび水から成る高圧、水蒸気硬化コンクリートにも適用
可能である。

本発ＢＡＫ関係ある添加剤は、時々、コンクリート用の
可塑剤および（または）スーパー可塑剤と呼ばれる。こ
れらの目的は、セメント含有組成物がポンプ輸送または
型もしくは他の構造体のすべての空隙を充填するために
有効に注入することができ、しかも、ある状況下では望
ましくない過剰空気の包含によってそれらの強度特性を
弱めることなく、可塑剤を含有するセメント含有組成物
の流れ特性を改良することである。これに加えて、これ
らの添加剤は含水量を減少させたセメント含有組成物を
配合するのに使用できる。これによって、硬化したとき
に比較的高い圧縮強さを有し、そして、ある−の用途の
ために適切な流れ性を有するコンクリートの製造が可能
になる。

従来の提案例えば、リグノスルホネート、ナフタレインスルホン酸
ナトリウムホルムアルデヒＶ縮金物を含むセメント状組
成物のための各種の添加剤が今までに提案されてきた。

かような物質の詳細は、ロンシン、Ｅア・ンｙｙＮスボ
ン社および米国ニューヨーク、ジョーンウイリーアンド
サンズ社のデビジョンであるハルステルプレスによって
出版されたエム、アール、リキソム（Ｍ、Ｒ，Ｒｌｘｏ
ｍ　）　ｉｃよる「ケミカルアｒミキスチャー７オアコ
ンクリー）　Ｊ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａｄｍｉｘｔｕ
ｒｅ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　）に記載されており
、同文献の６４頁１ｃは各種の公知の添加剤が考察され
ている。

各種のポリマー物質がセメント状組成物のための可塑剤
添加物として評価されてきた、そして、重合性カルボン
酸およびかような酸のヒＶロキシアルキルエステルから
成るある種のポリマーおよびそれらの可溶性塩は、この
用途に明瞭な使用効果があることが見出されている。か
ようなポリマーは、欧州特許明細書００９７５１３に記
載されている。

本出願人は、ヒｒロキシエステルを含有しない、従来の
ものよりさらに価格的に有効なコポリマーを使用して従
来のものに匹敵する結果が得られることを見出した。

本発明によって、（＋）約３３〜約９５モル％のエチレン状重合性カルボ
ン酸、および、（ｌｌ）約６７〜約５モル％のエチレン状重合性カルボ
ン酸のアルキル（Ｃ１〜ＣＢ）エステルから成るコポリ
マーまたはその可溶性塩の水性溶液の有効量を可塑剤添
加物として含むセメント含有組成物が提供される。

本発明の別の態様忙よって、発明者等は前記のコポリマ
ーに第三のエチレン状不飽和モノマーを共重合させるこ
とによって、前記のコポリマーがさらに価格的に有効な
可塑剤添加物としての使用に関してさらに改良できるこ
とを見出した。好適なモノマーの例は、ビニルアセテー
トおよびビニルプロピオネートのヨウなビニルエステル
；マレエート並びに７マレート（Ｃ，〜Ｃ８）エステル
おヨヒジエステル；アリルアルコール；エチレン；スチ
レンのような芳香族ビニル化合物；ビニルアルコール（
ビニルアセテートベースポリマーの加水分解によって得
られる）；およびそれらの混合物である。驚ろくべきこ
とに、この第三モノマーの添加は、ポリマーの価格を実
質的に低下させるが、ポリマーの約５０重葉％のような
高い量で添加したときですら可塑剤としてのポリマーの
効果に殆んどまたは全く有害な影響を与えないことが見
出されている。第三モノマーが存在する場合にけ、　　
−ト′　　リ　マ　−Ｌよ、（１）約４５〜９５モル％の前記のエチレン状重合性カ
ルボン酸、（ｌｉ１５〜約５０モル％の前記のエステル、および、（ｉｉｌ）約５〜約５０モル％の前記の第三コモノマー
の組成を有する。

セメント含有組成物は、セメント成分に関して約０．０
１〜約２．５重ｆｉｉ％の前記のコポリマーを含有する
であろう。

本発明の別の態様によって、約４５〜９０モル％の前記
のエチレン状重合性カルボン酸および約５〜約５０そル
％の前記のエステルから成るコポリマーまたはその塩の
水性溶液を含むｂ］塑剤添加組成物が提供される。

この可塑剤添加剤は、また、５〜５０モル％の前記の第
三のエチレン状コモノマーも含むことができる。

これらの′５′Ｊ塑剤添加物には、消泡剤または空気連
行剤、促進剤および当菓界で慣用的な他の成分を含有す
ることができる。存在する場合のこれら添加剤は有効量
で使用される、例えば消泡剤はコポリマーまたはその塩
の約０．１〜２重量％の範囲内で一般に使用される。好
適な消泡剤には、トリブチルホスフェート、ジブチル７
タレート、各種の水不溶性アルコールおよびシリコーン
誘導体が含まれる。好適な促進剤には、例えばチオシア
ン酸ナトリウムおよびトリエタノールアミンが含まれ、
一般にコポリマーの約１５〜６５重量％の量で使用され
る。

本発明には、混合の間組成物成分に前記に定義した可塑
剤添加物を添加するセメント状組成物の製造方法にも関
する。

本発明の詳細な説明本発明において使用するのに好適なエチレン状不飽和カ
ルざン酸には、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸
、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸お
よびアコニチン酸並びくそれらの混合物が含まれる。し
かし、この酸はモノまたはジカルボン酸に限定されない
。アクリル酸、マレイン酸およびメタクリル酸が好まし
い。好ましいエステルは、メチル、エチル、プロピルお
よびブチル誘導体である。好ましいコポリマーは、アク
リル酸とエチルアクリレートまたはメチルメタクリレー
トとのコポリマーであり、アクリル酸とメチルメタクリ
レートとのコポリマーが最も好ましい。

前記したように、本発明の最も広い範囲においては、コ
ポリマー中の酸のモル％は、６３〜９５％、好ましく／
ｄ６０〜８５％であり、エステルがポリマーの残余量を
構成する。

第三のエチレン状不飽和コモノマーが存在する場合の態
様においては、酸は４５〜９０モル％、好ましくは６０
〜８０モル％の量、エステルは５〜５０モル％、好まし
くは１０〜３０モル％、そして第三コモノマーは５〜５
０モル％、好ましくは１０〜３０モル％の倉で使用され
る。

好適なポリマーは、アルキルエステルとエチレン状不飽
酸および、所望により第三モノマーを１合技術において
公知の方法を使用して共重合させることによって製造で
きる。得られたコポリマーまたはターポリマーは、水酸
化ナトリウムまたは他の可溶性塩基のような好適な塩基
で中和し、可溶性塩を形成し、本発明において提供され
るセメント含有組成物および可塑剤添加物において使用
するために必要な濃度に水で希釈される。代表的塩カチ
オンは、ナトリウム、カリウムのようなアルカリ金属、
カルシウム、マグネシウムのようなアルカリ土類金属、
アミンおよびそれらの誘導体のような有機塩基およびア
ンモニアが好ましい。

本発明のポリマーの絶対分子量は測定されていない。し
かし、ナトリウムポリアクリレート標準に対して計算さ
れた見掛分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーを使用
して測定されている。コポリマーの見掛分子ｆＦｉ、広
い範囲に変化しうる、好ましい範囲は１０００〜１５０
０００であり、さらに好ましくは１０００〜９０００で
ある。

使用した全コポリマーで正確な分子量は測定されていな
いが、若干の場合には粘度測定を行った。

好ましい粘度は、１モルＮａｃｔ中の１５１ｉ％水性溶
液でＵＶアダプター、（５５ｒｐｍ、２５℃でプルツク
フィールｆ粘度計そデルＬＶＴを使用して測定して３０
　ｃｐｓ未満である。

水溶性コポリマーまたはその塩は、セメント含有組成物
中における可塑剤添加物として０．０１〜２．５Ｍｋ％
、好ましくは０．０３〜２．０重量％の量で使用される
。

実施例コポリマーおよび夕〜ポリマーのナトリウム塩およびそ
れらのセメント含有組成物における適用の実施例を説明
するが、これは本発明を限定するものではない。

試験に使用したセメント配合物は次の組成を有した：ボルトランＶセメント　　　３５０　ｋｇ／ｍ”砂　利
（２０ｍ）　　　　　７８０に９／ｍ３砂　利（１０ｍ
　）　　　　　３３０ｋ１９／ｍ３砂　　　　　　　　
　　　　　　　　　　７００　ｋｇ／ｍ”水／セメント
比　　　　　　　０．５７骨材（砂利および砂）を半分
の水と共にミキサーに入れ、３０秒間混合した。１分間
放置後、ミキサーを再び始動させ、セメント成分を３０
秒で添加した。次いで、残余量の水を添加し、さらに２
時間混合を続けた。次いで、存在する場合の可塑剤ポリ
マー配合物をセメント成分の０．１２重量％の量、すな
わち、３０％ｗ／ｗ溶液の０．４％ｗ／ｗとして添加し
、全体をさらに１分間混合した。

製造したセメント含有組成物を、英国規格１ｓｓｉＦｃ
基づいてスランプ（ｓｌｕｍｐ　）　、塑性密度、圧縮
強さおよび硬化時間を試験した。流れ性は、Ｄ工Ｎ　１
０４８の方法によって試験した。

１２種のコポリマーおよびターポリマーを製造し、そし
て、それらのナトリウム塩として欧州特許明細書００９
７５１３に開示され、ているコ／　１７マーナ）　ＩＪ
つ塩の標＊に対して試験した。配合物を含有しない２種
の基準セメント含有組成物についても適切な測定を行っ
た。１２程の実施例および標準コポリマーは第１表に示
す組成を有した。

ポリマーのナトリウム塩は、６０％町〜溶液として調製
し、０．２５％５％シトリジチルホスフェートを消泡剤
として添加した。これらの配合物は、第１表に基準１お
よび基準２として示した２種のセメント基準を使用して
セメントの０．４％Ｗ／Ｗの量で試験した。この表には
製造したセメント含有組成物の特性が示しである。本発
明のコポリマーは、基準セメントの性質を改良し、そし
て、公知のこれより価格の高いとドロキシエステル含有
ポリマーと同程度〈有効であることを示されている。

配合物　　（ｍ）　　　密　度　　　前　　後基準１　
　　５５　　２３９０　　２０　　剪断されたＡ　　　
　　　　　　　２４１０　　３６　６４Ｂ　　　　　　
　　　　２４００　　３５　６３Ｃ”　　　　　　　　
　２４１０　　３＋５　６４Ｊ　　　　　　　　　　２
４０５　　３２　６２Ｋ　　　　　　　　　　２４００
　　３２　６１Ｌ　　　　　　　　　　２４００　　３
４　６３第　　■　　表

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ｉ）約３３〜約９５モル％のエチレン状重合性
カルボン酸、および、（ｉｉ）約６７〜約５モル％のエチレン状重合性カルボ
ン酸のアルキル（Ｃ＿１〜Ｃ＿８）エステルの組成を有
する、可塑剤として有効量のコポリマーおよびそれらの
塩が含まれていることを特徴とするセメント含有組成物
。
（２）前記の塩カチオンが、アルカリ金属、好ましくは
ナトリウム、カリウム、アルカリ土類金属、好ましくは
カルシウム、マグネシウム、有機塩基、好ましくはアミ
ン並びにそれらの誘導体およびアンモニアから選ばれる
特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
（３）セメント成分に関して約０．０１〜約２．５重量
％の前記のコポリマーまたは塩を含有する特許請求の範
囲第１項または第２項に記載の組成物。
（４）（ｉ）および（ｉｉ）の両者で定義した前記の酸
が、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、クロトン
酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸およびアコニ
チン酸並びにそれらの混合物から選ばれる特許請求の範
囲第１、２または３項に記載の組成物。
（５）前記の（ｉｉ）のエステルが、メチル、エチル、
プロピルおよびブチル誘導体から選ばれる特許請求の範
囲第１項〜第４項の任意の１項に記載の組成物。
（６）前記のコポリマーが、（ａ）アクリル酸とエチル
アクリレートまたはメチルメタクリレートとのコポリマ
ーおよび（ｂ）アクリル酸とメチルメタクリレートとの
コポリマーである特許請求の範囲第１項〜第５項の任意
の１項に記載の組成物。
（７）前記のコポリマーまたは塩に第三のエチレン状不
飽和モノマー（ｉｉｉ）を含ませることによって、（ｉ
）約４５〜９０モル％の前記のエチレン状連合性カルボ
ン酸、（ｉｉ）約５〜約５０モル％の前記のエステル、および
、（ｉｉｉ）約５〜約５０モル％の前記の第三成分の組成
を有するターポリマーが得られる特許請求の範囲第１項
〜第６項の任意の１項に記載の組成物。
（８）前記の第三のコモノマーが、ビニルエステル、マ
レエートおよびフマレート（Ｃ＿１〜Ｃ＿８）エステル
並びにジエステル、アリルアルコール、エチレン、芳香
族ビニル化合物、ビニルアルコールおよびそれらの混合
物から成る群から選ばれる特許請求の範囲第７項に記載
の組成物。
（９）前記の第三モノマーが、ビニルアセテート、アリ
ルアルコール、ビニルアルコール、スチレンおよびそれ
らの混合物である特許請求の範囲第８項に記載の組成物
。
（１０）（ｉ）約３３〜９５モル％のエチレン状重合性
カルボン酸、および、（ｉｉ）６７〜５モル％のエチレン状重合性カルボン酸
のアルキル（Ｃ＿１〜Ｃ＿８）エステルから構成される
コポリマーまたはその可溶性塩の水性溶液から本質的に
成ることを特徴とする可塑剤添加組成物。
（１１）消泡剤の有効量が追加として存在する特許請求
の範囲１０項に記載の可塑剤添加物。
（１２）前記の消泡剤が、トリブチルホスフェート、ジ
ブチルフタレート、水不溶性アルコール、およびシリコ
ーン誘導体から成る群から選ばれる特許請求の範囲第１
１項に記載の可塑剤添加物。
（１３）前記の組成物中における前記の消泡剤の量が、
前記のコポリマーまたはその塩の０．１〜２．０重量％
の範囲内である特許請求の範囲第１０、１１または１２
項に記載の可塑剤添加物。
（１４）促進剤が追加として存在する特許請求の範囲第
１０、１１、１２または１３項に記載の可塑剤添加物。
（１５）前記の促進剤が、チオシアン酸ナトリウムまた
はトリエタノールアミンである特許請求の範囲第１４項
に記載の可塑剤添加物。
（１６）前記の促進剤が、前記のコポリマーの１５〜３
５重量％の量で存在する特許請求の範囲第１４項または
第１５項に記載の可塑剤添加物。
（１７）前記のコポリマーまたは塩に第三のコモノマー
（ｉｉｉ）をさらに含ませることによって（ｉ）４５〜
９０モル％のエチレン状不飽和カルボン酸；（ｉｉ）５〜５０モル％のエチレン状不飽和カルボン酸
のアルキル（Ｃ＿１〜Ｃ＿８）エステル；および、（ｉ
ｉｉ）５〜５０モル％の第三のエチレン状不飽和コモノ
マーの組成を有するターポリマーが得られる特許請求の範囲
第１０項〜第１６項の任意の１項に記載の可塑剤添加物
。
（１８）可塑化セメント含有組成物の製造方法において
、セメント含有組成物に特許請求の範囲第１０項〜第１
７項の任意の１項に記載の可塑剤添加物を添加すること
を特徴とする前記の方法。