JPWO2008015767A1

JPWO2008015767A1 - セメント混和材及びそれを用いたセメント組成物

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Publication number: JPWO2008015767A1
Application number: JP2008527637A
Authority: JP
Inventors: 渡邉芳春; 相澤一裕
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: KR20090035559A; CN101500958A; EP2048123A1; CN101500958B; WO2008015767A1; KR101271399B1; EP2048123B1; JP5113055B2; EP2048123A4; US20090298973A1

Abstract

ダレなどを防止し、材料分離が無く、軽い、スランプロスの小さい、良好な作業性のコンクリートが製造できる、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用するコンクリート用のセメント混和材及びそれを用いたセメント組成物を提供する。ベントナイト類（ベントナイト、酸性白土、及び活性白土からなる群より選ばれた一種又は二種以上のものが好ましい）とポリビニルアルコールとを含有してなる、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用するコンクリート用のセメント混和材、又は、さらに、糖類を配合する該セメント混和材である。セメント、ポリカルボン酸塩系減水剤、ベントナイト類、及び該ポリビニルアルコールを主成分とするセメント組成物、又は、さらに、糖類を配合する該セメント組成物であり、好ましくは、セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部であり、ベントナイト類が０．１〜１０部、ポリビニルアルコールが０．０３〜１部、及び糖類が０．０１〜０．２部である該セメント組成物である。

Description

本発明は、単位セメント量の少ない領域においてもブリーディングなどの材料分離がなく、スランプロスを改善し、かつ、スランプが２３ｃｍ程度以下では流動せず、それ以上では流動して自己充填性を有する、二律背反的な良好な作業性を有するポリカルボン酸塩系減水剤を使用するコンクリート用のセメント混和材及びそれを用いたセメント組成物に関し、一般の土木建築構造物やコンクリート二次製品等に使用されるものである。
なお、本発明のコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。

従来、ポリカルボン酸塩系減水剤は、他のリグニンスルホン酸塩系減水剤等の一般的な減水剤や、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系の高性能減水剤やメラミン樹脂スルホン酸塩系の高性能減水剤とは区別されている。そして、ポリカルボン酸塩系減水剤は、前記高性能減水剤と同様の高減水率を発揮するが、空気連行性を有し、モルタル又はコンクリートのフロー低下やスランプロスを低減した減水剤であることが異なる点である。
ポリカルボン酸塩系減水剤は、高流動コンクリートに多用されており、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用したコンクリートは、粘ちょう性の強い自己流動性のあるコンクリートとなり、斜面での施工にダレなどが生ずるので施工性が悪いという課題を有していた。
さらに、少ないセメント量で高い強度を得るためにポリカルボン酸塩系減水剤の使用量を多くして単位水量を絞ろうとすると、ペーストの粘度が異常に低下して材料分離をおこし、ブリーディングが発生すると共に、ペーストやモルタルと、骨材の分離したコンクリートになるなどの課題を有していた。
また、これほど極端ではないが、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤を使用する場合も、単位セメント量を少なくして高性能減水剤の添加量を多くすると、材料分離気味になると同時に粘ちょう性が強くなり、同様の課題を有していた。
高性能減水剤を使用した場合の粘ちょう性を軽減して斜面の施工でダレなくするために、ベントナイトなどを配合することは既に提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用したコンクリートに、ベントナイトを添加してミキサで練り混ぜると、練り始めは流動性のあるコンクリートでも、練り混ぜを継続すると急激なスランプドロップが生じて全く流動性のない状態となり、スランプを一定とすると単位水量が異常に増加するという課題があった。
一方、ポリビニルアルコールは、高性能減水剤のスランプロスの改善に効果を示すことは公知である（特許文献２参照）。
しかしながら、ポリカルボン酸塩系減水剤とベントナイトとを併用した場合に生ずる練り混ぜ中の急激なスランプドロップに対して、ポリビニルアルコールが改善し、その後のスランプロスを低減する効果を有するか否かは知られていない。
一方、糖類も高性能減水剤のスランプロス低減に効果を示すことは既に知られている（特許文献３参照）。
しかしながら、ポリカルボン酸塩系減水剤とベントナイトとを併用した場合の急激なスランプドロップに対して、糖類は単独では全く効果を示さないものである。
特開平０７−２７７７９５号公報特開２００２−１０４８５３号公報特開昭５７−０４７７５４号公報

本発明者は、ポリカルボン酸塩系減水剤が有する前記課題を解決するに当たり鋭意研究した結果、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用するコンクリートに、ベントナイト類とポリビニルアルコールの少量を、また、これらと糖類の少量を用いることにより、ダレや材料分離がないという性質を有しながら、単位水量の増加や、ポリカルボン酸塩系減水剤量の調節によりスランプ２３ｃｍ前後以上とすることにより自己流動性をも発揮し、かつ、モルタルフローの低下やコンクリートのスランプロスの小さい、良好な作業性を発揮できるモルタル又はコンクリートが得られることを知見し、本発明を完成するに至った。

本発明は、ベントナイト類（ベントナイト、酸性白土、及び活性白土からなる群より選ばれた一種又は二種以上のものである）とポリビニルアルコールとを含有してなる、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用するコンクリート用のセメント混和材であり、ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下である該セメント混和材であり、ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下で、鹸化度が９５ｍｏｌ％以下の部分鹸化物である該セメント混和材であり、さらに、糖類を配合する該セメント混和材である。また、セメント、ポリカルボン酸塩系減水剤、ベントナイト類、及び該ポリビニルアルコールを主成分とするセメント組成物であり、さらに、糖類を配合する該セメント組成物であり、ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下である該セメント組成物であり、ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下で、鹸化度が９５ｍｏｌ％以下の部分鹸化物である該セメント組成物であり、セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部である該セメント組成物であり、セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部、ベントナイト類が０．１〜１０部である該セメント組成物であり、セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部、ベントナイト類が０．１〜１０部、ポリビニルアルコールが０．０３〜１部である該セメント組成物であり、セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部、ベントナイト類が０．１〜１０部、ポリビニルアルコールが０．０３〜１部、及び糖類が０．０１〜０．２部である該セメント組成物である。
なお、本発明における部や％は、特に規定のない限り質量基準である。

ベントナイト類とＰＶＡとを、また、ベントナイト類とＰＶＡと糖類とを併用すると、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用したコンクリートの材料分離や、粘性が強いことからくるダレなどを防止し、（１）材料分離が無く、軽い（コンクリートの切り返しに力を必要としない）、スランプロスの小さい、良好な作業性のコンクリートが製造できる、（２）スランプが２３ｃｍ程度以下ではスランプは自立して、ダレなく、それ以上で自己流動性のコンクリートが製造できる、（３）高強度混和材を併用すると、より高い強度が少ない単位セメント量で得られるなどの効果を奏する。

以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で使用するポリカルボン酸塩系減水剤（以下、ポリカル系減水剤という）は、通常は、不飽和カルボン酸モノマーを一成分として含む重合体や共重合体又はその塩である。
例えば、不飽和カルボン酸モノマーとしては、ポリアルキレングリコールモノアクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールモノメタクリル酸エステル、無水マレイン酸、アクリル酸やメタクリル酸、及びアクリル酸やメタクリル酸の塩等が挙げられる。
また、ポリカル系減水剤は、さらに、これらの不飽和カルボン酸モノマーと重合や共重合が可能なモノマーから導かれるポリカルボン酸塩系減水剤であれば特に限定されるものではないが、一例としてはこれらの不飽和カルボン酸モノマーとスチレンとの共重合体等を挙げることができ、（株）エヌエムビー社製商品名「レオビルドＳＰ８」シリーズ、フローリック（株）社製商品名「フローリックＳＦ５００」シリーズ、竹本油脂（株）社製商品名「チュポールＨＰ８，１１」、グレースケミカルズ（株）社製商品名「ダーレックススーパー１００，２００，３００，１０００」シリーズ、並びに、花王（株）社製商品名「マイティ２１ＷＨ」や「マイティ３０００」シリーズ、その他が市販されており、通常は液状である。
ポリカル系減水剤の使用量は、セメント１００部に対して、０．３〜５部が好ましく、０．５〜４部がより好ましい。０．３部未満ではポリビニルアルコールを適量配合しても、ベントナイトと併用した場合の急激なスランプロスやその後のスランプロスを改善することはできない場合があり、５部を超えると減水率が頭打ちとなる場合や硬化不良になる場合がある。
本発明で使用するベントナイト類は、ベントナイト、酸性白土、及び活性白土からなる群より選ばれた一種又は二種以上のものが好ましく、ポリカル系減水剤を使用したコンクリートの材料分離を抑えて、プラスチック性を与え、ダレがなく、軽い、取り扱い易いコンクリートが得られるものである。
また、単位水量やポリカル系減水剤の調節によりスランプを２３ｃｍ以上とすると自己流動性を発揮するものである。
ベントナイトの主要鉱物はモンモリロナイトであり、大部分が火山灰のガラス成分が分解して生成した粘土鉱物である。そして層状の結晶構造を持ちその層間に陽イオンと水とを取り込んで膨潤する性質を有する。
また、ベントナイトは合成も可能であり、本発明においては、天然産や合成品、さらには膨潤度の大小に関係なくベントナイトであれば、いずれも使用可能である。
酸性白土は、火山灰のガラス成分がさらに分解が進んで、膨潤しなくなった粘土鉱物で酸性を呈する。そしてその比表面積が大きいのが特徴である。
活性白土は、酸性白土を鉱酸処理してアルミナ成分を溶解させ、より比表面積を大きくして活性を高めたものである。
本発明において、これらベントナイト類の一種又は二種以上が使用され、ベントナイト類の使用量は、単独で又は二種以上の合量で、セメント１００部に対して、０．１〜１０部が好ましい。単独使用の場合の好ましい量は、ベントナイトでは０．１〜３部であり、酸性白土では２〜１０部であり、活性白土では１〜６部である。二種以上を併用する場合は、各々を単独使用する場合の使用量範囲で調節することが好ましい。
なお、ベントナイト類は少量で効果を発揮するが、０．１部未満では保水性の強いベントナイト類を用いてもポリカル系減水剤の材料分離を軽減する効果は小さく、１０部を超えると保水性を強化する効果がベントナイトよりは小さい酸性白土を用いても、同一スランプとすると単位水量が急に増加し、強度的に好ましくない。
本発明で使用するポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという）は、ベントナイト類とポリカル系減水剤とを併用した場合の練り混ぜ中の急激なコンクリートのスランプドロップなどを防止すると共にその後のスランプロスを防止する効果を有するものである。
本発明では、ＰＶＡの平均重合度は２，０００以下が好ましく、小さいほどより好ましい。ＰＶＡの平均重合度が２，０００を超えるとスランプロス防止効果が小さくなる場合がある。
さらに、本発明では、ＰＶＡの鹸化度が９５ｍｏｌ％以下の部分鹸化物を使用するのがより好ましい。ＰＶＡの鹸化度が９５ｍｏｌ％を超えると、平均重合度が小さくないと、練り混ぜ中の急激なスランプドロップの改善は難しい場合がある。ＰＶＡの鹸化度が９５ｍｏｌ％以下の場合でも、平均重合度が２，０００を超えると、急激なスランプドロップを改善する効果又はその後のスランプロスを低減する効果は小さくなる場合がある。
なお、市販品の部分鹸化物の平均重合度は、低い方では４００〜５００程度のものまであり、これらの使用はより好ましい。
ＰＶＡの配合量は、セメント１００部に対して、０．０３〜１部が好ましく、０．０５〜０．７部がより好ましい。０．０３部未満ではベントナイト類の配合量が少なくてもスランプロスを改善する効果は小さく、１部を超えて配合すると、強度の低下が大きくなる場合がある。
本発明で使用する糖類とは、二糖類又は三糖類等のオリゴ糖を示す。具体的には、蔗糖やラフィノースなどが挙げられる。これら糖類単独ではポリカル系減水剤とベントナイト類とを併用した場合の急激なスランプドロップやその後のスランプロスを低減する効果はないが、ポリカル系減水剤、ベントナイト類、及びＰＶＡを併用したコンクリートを練り混ぜた後のスランプロスの低減効果を助長する。
糖類の使用量は、セメント１００部に対して、０．０１〜０．２部が好ましく、０．０２〜０．１５部がより好ましい。０．０１部未満ではスランプロスを助長する効果は小さく、０．２部を超えて配合すると、強度の低下が大きくなる場合がある。
本発明においては、石膏類及び／又は活性シリカやメタカオリンなどの、高強度を発現させる成分又はこれらを含有した高強度混和材を併用することは、高い強度を得るためや、材料分離抵抗性や自己流動性を高めるために好ましく、これらを併用しても、本発明のスランプロスの低減効果は変わらないものである。
また、材料分離抵抗性や自己流動性を助長する成分としてフライアッシュを適宜併用することは好ましい。
ここで、石膏類とは、二水石膏、半水石膏、ＩＩ型無水石膏、及びＩＩＩ型無水石膏が使用可能であるが、特に、二水石膏、半水石膏、及びＩＩ型無水石膏は強度増進効果が大きいので好ましい。
ＩＩ型無水石膏は、天然産のもの、フッ酸発生時に副生するフッ酸石膏、及び他の形態の石膏を３５０℃以上で熱処理したものが挙げられ、その粉末度はセメントと同等以上で有れば特に限定されるものではない。
石膏類の配合量は、セメント１００部に対して、無水物換算で１０部以下が好ましく、１〜８部がより好ましく、２〜６部が最も好ましい。１０部を超えて配合しても強度増進効果は頭打ちとなる。
活性シリカとは、金属シリコンやシリコン合金を電気炉で製造するときに発生するシリカフュームや、稲、藁、竹、及び葦等のケイ化木の焼成灰、並びに、人工のアエロジルなどで、いずれも非晶質ＳｉＯ_２を主成分とする超微粉である。
活性シリカの配合量は、セメント１００部に対して、２５部以下が好ましく、２０部以下がより好ましく、２〜１５部が最も好ましい。２５部を超えて配合しても強度増進効果は頭打ちとなる。
メタカオリンとは、カオリナイト鉱物を６００℃前後で熱処理して、ＯＨの形で結晶格子内に入っている水を脱水させたものであって、Ｘ線的には非晶質のアルミノケイ酸であり、ポゾラン活性を有する。
メタカオリンの配合量は、セメント１００部に対して、１５部以下が好ましく、１２部以下がより好ましく、２〜１０部が最も好ましい。１５部を超えて配合しても強度増進効果は頭打ちとなる。
本発明で使用するセメントとしては、普通、早強、超早強、中庸熱、白色、低熱（ビーライト）、及び耐硫酸塩性等の各種ポルトランドセメント、混合セメント、並びに、エコセメントが挙げられる。
本発明における各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、各成分を別々に、また、他の材料と一緒にミキサに投入して練り混ぜることが可能である。
また、ポリカル系減水剤を使用する場合は、ポリカル系減水剤以外の成分をあらかじめセメント混和材やセメント組成物中に配合しておいて、練り混ぜるときにポリカル系減水剤と、セメント混和材やセメント組成物を別々に、また、他の材料と一緒にミキサに投入して練り混ぜることが可能である。
なお、本発明のセメント混和材を用いたコンクリート構造物やコンクリート製品の養生方法は特に限定されるものではなく、通常の養生、蒸気養生、及びオートクレーブ養生が可能である。
以下、本発明を実施例にて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

単位量が、セメント３５０ｋｇ／ｍ^３、細骨材９２０ｋｇ／ｍ^３、粗骨材９３０ｋｇ／ｍ^３、水１４５ｋｇ／ｍ^３、及びポリカル系減水剤７．０ｋｇ／ｍ^３（セメント１００部に対して、２．０部）、空気量４．５±１．０％のコンクリート配合を用いて、表１に示すベントナイト類とＰＶＡとを使用して、１０リットル分のコンクリートをオムニミキサで５分間練り混ぜ、２０℃で、静置状態でのスランプの経時変化と、標準養生した材齢２８日の圧縮強度とを測定した。結果を表１に併記する。
＜使用材料＞
セメント：電気化学工業（株）社製普通ポルトランドセメント
細骨材：新潟県姫川産川砂、５ｍｍ下
粗骨材：新潟県姫川産玉石、２５〜５ｍｍ
ポリカル系減水剤Ａ：グレースケミカルズ（株）商品名「ダーレックススーパー１００ＰＨＸ」、汎用品、液状
ベントナイト類ａ：（株）ホージュン社製、膨潤度２４のもの
ベントナイト類ｂ：酸性白土、日本活性白土（株）社製
ベントナイト類ｃ：活性白土、日本活性白土（株）社製
ＰＶＡロ：重合度５００、鹸化度８６．５〜８９．５ｍｏｌ％の部分鹸化物
＜測定方法＞
スランプの経時変化：ＪＩＳＡ１１０１によりスランプを測定。スランプの経時変化はコンクリートを静置した状態とし、測定時間毎に練り返して測定
圧縮強度：ＪＩＳＡ１１３２によりφ１０×２０ｃｍの型枠を成形し、ＪＩＳＡ１１０８により標準養生材齢２８日の圧縮強度を測定

表１において、単位セメント量が少ない配合の場合、ポリカル系減水剤を多く添加して単位水量を絞ると、モルタル部分が流動してスランプが崩れ、かつ、ブリーディングが発生するなどの材料分離が生ずる（実験Ｎｏ．１−１）。
また、ベントナイト類のみを添加すると、練り混ぜ初期は流動性のある状態が、練り混ぜを継続すると急速にスランプロスが生じ、その後のスランプロスも促進される。（実験Ｎｏ．１−２〜Ｎｏ．１−４）。
ＰＶＡの添加量を一定にしてベントナイト類の添加量を変えていくと、０．１部では少しモルタルが分離気味ではあるがブリーディングは止まり、スランプも３０分程度で有れば保持する傾向を示す。ベントナイト類の添加量を順次多くしていくと、材料分離はなくなり、軽い、プラスチックなコンクリートになると同時にスランプの保持時間が長くなる。そしてベントナイト類の添加量が多くなりすぎるとベントナイト類の保水性が大きいためにスランプは逆に小さくなり、かつ、スランプロスも促進されるようになる。したがってベントナイト類の添加量は、０．１〜１０部である。ベントナイト類の中でベントナイトａのより好ましい添加量は０．２〜３．０部であり、３．０部を超えると、よりスランプが小さくなり、かつ、同一スランプとする場合は単位水量が増加し、強度低下が示唆される。ベントナイト類が酸性白土ｂの場合は同様の理由で、より好ましい配合量は２．０〜８．０部であり、活性白土ｃの場合は１．０〜６．０部であることも示される（実験Ｎｏ．１−５〜Ｎｏ．１−１９）。

実施例１のコンクリート配合を用い、セメント１００部に対して、表２に示すベントナイト類とＰＶＡとを使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
＜使用材料＞
ＰＶＡイ：重合度４００、鹸化度８７．５〜９０．５ｍｏｌ％の部分鹸化物
ＰＶＡハ：重合度８００、鹸化度８５〜８８ｍｏｌ％の部分鹸化物
ＰＶＡニ：重合度１，０００、鹸化度８８〜９１ｍｏｌ％の部分鹸化物
ＰＶＡホ：重合度１，７００、鹸化度８７〜８９ｍｏｌ％の部分鹸化物
ＰＶＡヘ：重合度２，０００、鹸化度８７〜８９ｍｏｌ％の部分鹸化物
ＰＶＡト：重合度２，４００、鹸化度８７〜８９ｍｏｌ％の部分鹸化物
ＰＶＡチ：重合度５００、鹸化度９８〜９９ｍｏｌ％の完全鹸化物

表２より、セメント１００部に対して、ベントナイト類の種類と添加量を一定として、ＰＶＡの種類と添加量を任意に変えた場合において、種類を変えた場合ではＰＶＡの平均重合度は小さいほどスランプの経時変化は小さく、大きくしていくと徐々にスランプロス防止効果は低下してくる。特に、平均重合度１，７００を超えて、２，０００になると、又は２，０００を超えるとスランプロス防止効果は大きく失われてくる。したがって、ＰＶＡの平均重合度は２，０００以下であり、１，７００以下でより小さい方がより好ましい。また、完全鹸化物の場合は平均重合度５００で、部分鹸化物１，７００〜２，０００相当のスランプ保持性を示す（実験Ｎｏ．２−１〜Ｎｏ．２−７）。
さらに、添加量を変えた場合では、０．０３部からスランプロス防止効果が示され、添加量が多くなるほど効果も大きくなることが示される。しかしながら、強度は少しずつ低下する傾向が示され、特に、１．０部で大きくなり、それ以上の添加はより強度の低下が懸念される。したがって、ＰＶＡの添加量は０．０３〜１部が好ましく、０．０５〜０．７部がより好ましい（実験Ｎｏ．２−８〜Ｎｏ．２−１４）。

実施例１のコンクリート配合を用い、セメント１００部に対して、ベントナイト類ａ１．５部と、表３に示すＰＶＡロと糖類とを使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
＜使用材料＞
糖類：蔗糖、二糖類

表３より、セメント１００部に対して、ベントナイト類とＰＶＡの種類と添加量を一定として、糖類の添加量を変えていくと、糖類は０．０１部からスランプロス防止効果が認められ、添加量が多くなるほどスランプロス防止効果も大きくなることが示される。しかしながら、多くなり過ぎると強度が低下するようになり、０．２部で顕著となり、それ以上の添加はより強度が低下することが推察される。したがって、糖類の添加量は０．０１〜０．２部が好ましく、０．０２〜０．１５部がより好ましくいことが示される（実験Ｎｏ．３−２〜Ｎｏ．３−７）。
なお、ベントナイト類にＰＶＡを併用しないで糖類のみを添加してもスランプロス防止効果は発揮されない（実験Ｎｏ．３−１）。

実施例１のコンクリート配合をベース配合とし、セメント１００部に対して、ベントナイト類ａ１．５部とＰＶＡロ０．２部とを使用し、表４に示す単位水量と、セメント１００部に対して、表４に示すポリカル系減水剤とを使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
＜使用材料＞
ポリカル系減水剤Ｂ：グレースケミカルズ（株）商品名「ダーレックススーパー１０００Ｎ」、超高強度用、液状

表４より、セメント１００部に対して、ベントナイト類とＰＶＡの種類と添加量を一定としてポリカル系減水剤の種類とその添加量を変えると、ポリカル系減水剤が０．３部でスランプロス防止効果が示され、添加量が多くなるほどスランプロス防止効果は大きくなることが示される。また、減水率は４．０〜５．０部で頭打ちとなる。したがって、ポリカル系減水剤の添加量は０．３〜５．０部が好ましく、０．５〜４．０部がより好ましい（実験Ｎｏ．４−４〜Ｎｏ．４−１１）。
また、糖類を併用しなくても、ポリカル系減水剤が多い場合は、１２０分はスランプは変わらないことが示される（実験Ｎｏ．４−１〜Ｎｏ．４−３）。そして、スランプの大きさによっては自己流動性を発揮（実験Ｎｏ．４−１〜Ｎｏ．４−３、Ｎｏ．４−９〜Ｎｏ．４−１１）し、糖類を併用すると、スランプ値に対するフローが大きくなる傾向を示す。

実施例１のコンクリート配合をベース配合とし、表５に示す単位水量と、セメント１００部に対して、ＰＶＡロ０．２部、ポリカル系減水剤２．５部、及び表５に示すベントナイト類を使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に併記する。

表５より、ベントナイト類の中で二成分又は三成分の組み合わせてもスランプロス防止効果を阻害することはないことが示される。

単位量が、セメント３５０ｋｇ／ｍ^３、細骨材８８３ｋｇ／ｍ^３、粗骨材９８０ｋｇ／ｍ^３、水１４０ｋｇ／ｍ^３、及びポリカル系減水剤Ａ７．０ｋｇ／ｍ^３（セメント１００部に対して、２．０部）で、空気量４．５±１．０％のコンクリート配合を用いて、セメント１００部に対して、ベントナイト類ａを１．５部、ＰＶＡロを０．２部、及び糖類を０．０３部、及び表６に示す高強度混和材を配合した場合（実施例）と、ベントナイト類、ＰＶＡ、及び糖類とを配合しない場合（比較例）について、スランプの経時変化と、標準養生の材齢１日、７日、及び２８日の圧縮強度とを測定したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表６に併記する。
＜使用材料＞
高強度混和材α：石膏類、天然無水石膏、ブレーン値５，０００ｃｍ^２／ｇ
高強度混和材β：活性シリカ、シリカフューム、ＢＥＴ比表面積２３ｍ^２／ｇ

表６より、高強度混和材を併用しても、本発明のセメント混和材のスランプロス防止効果を阻害しない。
また、本発明のセメント混和材を使用しないで、少ない単位セメント量でポリカル系減水剤量を多くして単位水量を絞ろうとすると、高強度混和材が添加されていても分離気味のコンクリートとなるが、本発明のセメント混和材が併用されていれば分離のない、軽い、扱い易いコンクリートとなり、モルタルと粗骨材の接着力が高まるためか強度も向上することが示される（実験Ｎｏ．６−１とＮｏ．６−５、実験Ｎｏ．６−９とＮｏ．６−１１）。
高強度混和材が石膏の場合は、強度の面から添加量は１０以下が好ましく、１．０〜８．０部がより好ましく、２．０〜６．０部が最も好ましいことが示される（実験Ｎｏ．６−３〜Ｎｏ．６−８）。また、高強度混和材がシリカフュームの場合も強度の面から添加量は２５部以下が好ましく、２０部以下がより好ましく、２．０〜１５部が最も好ましいことが示される（実験Ｎｏ．６−１０〜Ｎｏ．６−１５）。
さらに両者の併用は少ない添加量でより高い強度が示され、相乗的効果が認められる（実験Ｎｏ．６−１６）。

本発明のセメント混和材及びそれを用いたセメント組成物は、一般の土木建築構造物やコンクリート二次製品等に使用することができる。

Claims

ベントナイト類とポリビニルアルコールとを含有してなることを特徴とする、ポリカルボン酸塩系減水剤を使用するコンクリート用のセメント混和材。
前記ベントナイト類が、ベントナイト、酸性白土、及び活性白土からなる群より選ばれた一種又は二種以上のものである請求の範囲第１項に記載のセメント混和材。
前記ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下である請求の範囲第１項に記載のセメント混和材。
前記ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下で、鹸化度が９５ｍｏｌ％以下の部分鹸化物である請求の範囲第１項に記載のセメント混和材。
さらに、糖類を配合する請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載のセメント混和材。
セメント、ポリカルボン酸塩系減水剤、ベントナイト類、及びポリビニルアルコールを主成分とすることを特徴とするセメント組成物。
前記ベントナイト類が、ベントナイト、酸性白土、及び活性白土からなる群より選ばれた一種又は二種以上のものである請求の範囲第６項に記載のセメント組成物。
さらに、糖類を配合する請求の範囲第６項に記載のセメント組成物。
前記ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下である請求の範囲第６項に記載のセメント組成物。
さらに、糖類を配合する請求の範囲第９項に記載のセメント組成物。
前記ポリビニルアルコールの平均重合度が２，０００以下で、鹸化度が９５ｍｏｌ％以下の部分鹸化物である請求の範囲第６項に記載のセメント組成物。
さらに、糖類を配合する請求の範囲第１１項に記載のセメント組成物。
セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部である、請求の範囲第６項〜１２項のいずれか一項に記載のセメント組成物。
セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部であり、ベントナイト類が０．１〜１０部である、請求の範囲第６項〜１２項のいずれか一項に記載のセメント組成物。
セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部であり、ベントナイト類が０．１〜１０部であり、ポリビニルアルコールが０．０３〜１部である、請求の範囲第６項〜１２項のいずれか一項に記載のセメント組成物。
セメント１００部に対して、ポリカルボン酸塩系減水剤が０．３〜５部であり、ベントナイト類が０．１〜１０部であり、ポリビニルアルコールが０．０３〜１部であり、及び糖類が０．０１〜０．２部である請求の範囲第６項〜１２項のいずれか一項に記載のセメント組成物。