KR100301376B1 - 시멘트조성물용혼화재료및이를포함하는시멘트조성물 - Google Patents

시멘트조성물용혼화재료및이를포함하는시멘트조성물 Download PDF

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하라다다시
고야타히데오
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스티브 티. 트링커, 메기오 로버트
더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘.
스티븐 타, 타랑고
엔오에프가부시끼가이샤
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Abstract

시멘트 혼화재료는 시멘트 모르타르 또는 콘크리트와 같은 시멘트 조성물에 부가될 때, 시멘트 조성물의 슬럼프 손실을 억제하고 그의 시공연도와 적용성을 향상시킨다. 이 혼화재료는 알켄일 에테르, 폴리알켄일 에테르 및 말레산 무수물로된 공중합체로 구성된다.

Description

[발명의 명칭]
시멘트 조성물용 혼화재료 및 이를 포함하는 시멘트 조성물
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 시멘트 혼화재료 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 장시간에 걸쳐 조성물 시공연도 및 적용성이 현저히 개선되면서 시간경과에 따른 유동성 감소(소위 “슬럼프 감소”)를 방지하기 위한 모르타르 및 콘크리트와 같은 수경 시멘트 조성물용 혼화재료 조성물에 관한 것이다.
슬럼프 감소는 콘크리트 산업에서 주요 문제이다. 시멘트 조성물에 현저한 경화지연을 부여하지 않으면서 장시간에 걸쳐 고도의 유동성을 부여하는 시멘트 혼화재료가 요청되고 있다. 상기 문제를 해결하기 위해 여러가지 방법이 제안되어 있으나, 그러한 방법들은 소망하는 특성들을 조합한 특성을 제공하지 못하거나 또는 소망하는 특성을 낮은 수준으로만 제공할 뿐이다.
슬럼프 손실은 콘크리트 공업에서 가장 큰 문제이고 상기 문제를 해결하기 위해 많은 발명자들이 여러 방법을 제시하여 왔으나 지금까지 충분한 해결책이 밝혀지지 않고 있었다. 따라서 이 문제를 해결하기 위한 해결책이 강하게 요청되고 있다.
예컨대 알켄일 에테르와 말레산 무수물의 공중합체 및 이들의 유도체가 슬럼프 손실을 개선시키기 위한 시멘트 혼화재료로서 사용될 수 있다는 것이 일반적으로 공지되어 있다(일본국 특개소 제 63-285140(1988) 및 특개평 2-163108(1990)). 그러나 종래에 사용된 상기 종류의 공중합체들은 슬럼프 손실에서의 개선이 적거나 처리된 시멘트 조성물에 과도한 경화지연을 유발할 수 있다.
특정 분자 구조를 갖는 후술하는 특정 공중합체 조성물이 현저한 경화지연을 유발하지 않으면서 슬럼프 손실을 방지하는데 아주 효과적이라는 것이 밝혀졌다.
본 발명은 특정 알켄일 에테르/폴리알켄일 에테르/말레산무수물 공중합체의 사용을 필요로 하는 시멘트 혼화재료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 특정 시멘트 혼화재료 조성물은 후술한 바와 같이 알켄일 에테르/폴리알켄일 에테르/말레산무수물 공중합체 및 이들의 혼합물이다. 이들은 처리된 조성물에 현저한 경화지연을 부여하지 않으면서 현저하게 시공연도 및 적용성을 향상시키고, 장시간에 걸쳐 고도로 슬럼프 손실을 억제한다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다.
본 발명은 콘트리트 및 시멘트 모르타르와 같은 시멘트 조성물에 높은 유동성을 부여하고, 시멘트 조성물의 경화시에 현저한 지연을 부여하지 않고 장시간에 걸쳐 높은 유동성을 제공하는 것으로 밝혀진 시멘트 혼화재료에 관한 것이다. 상기 소망하는 특성의 조합은 본 발명의 기술된 시멘트 혼화재료 조성물을 사용함으로써 놀랍게도 달성될 수 있었다.
본 발명의 혼화재료 조성물은 슬럼프 손실을 고도로 방지하는 소망하는 특성을 부여하는 것으로 놀랍게도 밝혀진 시멘트용 신규 조성물이다. 이 조성물은 하기 일반식(I)으로 표시되는 알켄일 에테르, 하기 일반식(II)로 표시되는 폴리알켄일 에테르 및 무수물인 말레산 무수물의 공중합체 한개 이상, 그의 가수분해 생성물 또는 가수분해 생성물의 염으로 구성될 수 있다 :
R1O(A1O)mR2(I)
식중에서, A1O는 2 또는 3개의 탄소원자를 갖고 블록 또는 랜덤 형태로 부가될 수 있는 옥시알킬렌기 한개, 또는 2 개 이상의 혼합물이고, R1은 2 내지 5 개 탄소원자를 갖는 알켄일기이며, R2는 1 내지 4개 탄소원자를 갖는 알킬기이고, 또 m은 옥시알킬렌 기의 평균 몰수로 20 내지 150임.
Z[O(A2O)nR3]a(II)
식중에서, Z는 2 내지 8개 히드록시기를 갖는 화합물의 잔기이고, A2O는 2 또는 3개의 탄소원자를 갖고 블록 또는 랜덤 형태로 부가될 수 있는 옥시알킬렌기 한개, 또는 2 개 이상의 혼합물이며, R3은 2 내지 5 개 탄소원자를 갖는 알켄일기이고, 7은 옥시알킬렌 기의 평균 몰수로 1 내지 1000이며, 또 a는 2 내지 8의 수임.
일반식(I)로 표시되는 화합물 및 일반식(II)로 표시되는 화합물의 공중합성 이중결합의 당량비는 99:1 내지 60:40이다. 일반식(I)로 표시되는 화합물 및 일반식(II)로 표시되는 화합물의 합 대 말레산 무수물의 당량비는 30:70 내지 70:30이다. 상기 공중합체의 중량평균 분자량은 2,000 내지 1,000,000 이다.
본 발명의 공중합체, 이들의 가수분해 생성물, 또는 상기 가수분해 생성물의 염은 통상의 시멘트용 분산제와는 달리 시간 경과에 따라 유동성 감소를 나타내지 않는다. 많은 경우, 처리된 시멘트 조성물의 유동성은 증가한다. 따라서 단독으로 사용될 때 슬럼프 손실을 억제하는데 아주 우수한 특성을 갖는 콘크리트의 제조가 가능하다. 본 발명의 혼화재료는 또한 존재하는 시멘트 분산제와 조합되어 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 혼화재료는 처리된 시멘트 조성물의 경화후 경화지연 및 강도 감소를 나타내지 않는다.
상술한 일반식(I) 및 일반식(II)에서, R1및 R3으로 표시되는 2 내지 5개 탄소 원자를 갖는 알켄일 기는 예컨대 비닐, 알릴, 메탈릴 1,1-디메틸-2-프로펜일 및 3-메틸-3-부텐일기등을 포함한다. 알릴기가 가장 바람직하다.
상술한 일반식(I) 및 일반식(II)에서, A1O 및 A2O 로 표시되는 2 내지 3개 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기는 에컨대 옥시에틸렌 및 옥시프로필렌기를 포함하며 옥시 에틸렌기가 가장 바람직하다.
상기 일반식(I)에서, R2로 표시되는 1 내지 4개 탄소원자를 갖는 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 및 삼차부틸기등에서 선정될 수 있다. 알킬기가 4개 이상의 탄소원자를 가지면, 처리되는 모르타르 또는 콘크리트 조성물에 함유된 공기의 양은 증가된다. 따라서, 적은 공기 연행이 필요할 경우에는 1 내지 4 개 탄소원자를 갖는 알킬기를 선택하는 것이 바람직하다.
상술한 일반식(I)에 대하여 옥시알킬렌기의 평균 부가몰수는 20 내지 150에서 선정될 수 있다. 일반적으로, m이 증가할 수록 경화지연이 낮고 시간 경과에 따른 슬럼프 증가에서 높은 효과를 얻을 수 있다. m값은 30 내지 120인 것이 바람직하다.
상술한 일반식(II)에 대하여 2 내지 8개 히드록시기를 함유하는 잔기(Z)를 제공하는 화합물의 예는 카테콜, 레조르시놀, 히드로퀴논, 플로로글루신등과 같은 다가페놀; 에틸레글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 도데실렌글리콜, 옥타데실렌글리콜, 네오펜틴글리콜, 스티렌글리콜, 글리세린, 디글리세린, 폴리글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 1,3,5-펜탄트리올, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 소르비톨, 소르비탄, 솔바이드, 소르비톨/글리세린 축합 생성물, 아도니톨, 아라비톨, 크실리톨, 만니톨 등과 같은 다가 알코올; 크실로오스, 아라비노오스, 리보오스, 람노오스, 글루코오스, 푸룩토오스, 갈락토오스, 만노오스, 소르보오스, 셀로비오스, 말토오스, 이소말토오소, 트레할로스, 라피노오스, 수크로오스, 젠티아노오스, 말레시토오스등과 같은 당; 및 에스테르화되거나 또는 부분적으로 에스테르화된 그의 생성물을 포함한다.
상술한 일반식(II)에 도시한 바와 같은 옥시알킬렌기의 평균몰수(n)는 1 내지 1,000 에서 선정될 수 있다. 일반적으로, 보다 높은 n값을 갖는 성분을 함유하는 공중합체는 그를 제조하는 동안 공중합체의 점도를 증가시키는 경향이 있는 반면 n값이 증가함에 따라서 최소의 슬럼프 향상 특성만을 나타낸다. 따라서, n이 1 내지 200인 공중합체를 선택하는 것이 바람직하다.
일반식(I)로 표시되는 화합물 및 일반식(II)로 표시되는 화합물의 공중합성 이중결합의 당량비는 99:1 내지 60:40에서 선정될 수 있다. 슬럼프 유지성 및 슬럼프 향상특성이 우수한 공중합체를 수득하기 위해, 일반식(I)중의 옥시알킬렌 기의 평균 몰수(m) 및 일반식(I)로 표시되는 화합물 및 일반식(II)로 표시되는 화합물 사이의 공중합성 이중결합의 당량비를 조절하는 것이 중요하다. 일반적으로, 일반식(I)중의 m값이 클수록 생성한 공중합체중의 일반식(I)로 표시되는 성분의 양이 적다. 한편, m 값이 작으면, 일반식(I)로 표시되는 다량의 성분을 갖는 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
일반식(I)중에서 충분히 큰 m값을 갖는 공중합체를 사용하여 탁월한 슬럼프 유지 특성을 달성할 수 있지만, 일반식(II)의 성분을 다량 사용하지 않으면 이러한 공중합은 용이하게 실시되지 않는다.
이와 반대로, 높은 슬럼프 유지성을 달성할 수 있는 일반식(I)의 성분 및 일반식(II)의 성분을 함유하는 공중합체는 용이하게 제조되므로 소망하는 특성은 본 발명에 의해 용이하게 달성될 수 있다.
상기 공중합체는 시멘트 조성물의 초기 슬럼프를 향상시키고 시간 경과에 따라 슬럼프를 증가시키는 능력을 갖는 것을 특징으로 한다. 공중합체를 적용하는 특성은 결정적이지 않고, 사용되는 시멘트 또는 골재의 유형, 그자체로 적용되는지 또는 다른 시멘트 혼화재료와 조합되는지에 따라서 이 기술분야의 숙련자에 의해 결정될 수 있다.
본 공중합체와 조합되어 사용될 수 있는 시멘트 혼화재료는 예컨대 나프탈렌 술폰산/포름알데히드 축합물, 술폰화 멜라민 수지, 리그닌 술폰산, 아미노술폰산, 에틸렌 불포화 디카르복시산 무수물과 4 내지 6개 탄소원자를 갖는 선형 또는 고리형 올레핀의 옥시카르복시산 시멘트 공중합체, 폴리카르복시산등과 같은 통상의 시멘트 분산제; 또는 일본국 특개소 63-285140(1988) 또는 일본국 특개평 2-163108(1990)에 기재된 바와 같은 말레산 무수물과 일반식(I)로 표시되는 성분의공중합체 2개 이상의 혼합물, 그의 가수분해 생성물 또는 가수분해 생성물의 염등을 포함한다.
그러나, 본 공중합체에 의해 달성될 수 있는 소망하는 특성은 통상의 분산제와 조합될때, 특히 이러한 분산제가 다량 사용될 때 고도로 나타낼 수 없다. 이들 특성을 고려할때, 일본국 특개소 63-285140(1988) 및 일본국 특개평 2-163108(1990)에 기재된 바와 같이, 사용된 본 발명의 공중합체를 폴리카르복시산 시멘트 분산제와 조합하거나 또는 말레산 무수물과 일반식(I)로 표시되는 성분의 공중합체, 그의 가수분해 생성물 또는 가수분해 생성물의 염과 조합하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 통상의 분산제 조합물은 본 발명의 특성에 아무런 나쁜 영향을 미치지 않는다.
여기서 기재된 시멘트 혼화재료 조성물은 기타 공지 시멘트 혼화재료, 예컨대 공기 연행제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제, 소포제등과 함께 사용되거나 부가될 수 있다.
말레산 무수물과 일반식(I)로 표시되는 성분 및 일반식(II)로 표시되는 성분의 공중합체는 퍼옥사이드 촉매를 사용한 공중합반응에 의해 용이하게 형성될 수 있다. 공중합체의 공중합성 이중결합의 당량비는 30:70 내지 70:30, 바람직하게는 50:50 에서 선정된다. 특정 경우, 스티렌, α-올레핀 또는 비닐 아세테이트와 같은 기타 공중합성 성분은 공중합체를 제조하는 동안 단량체의 전체 조합량이 30 중량% 이하이도록 사용될 수 있다. 본 발명의 공중합체의 가수분해 및 부분적 가수분해 생성물은 공중합된 말레산 무수물 단위체의 가수분해로 부터 생긴 일부 말레산 단위체를 함유하는 생성물이다.
공중합체의 가수분해 생성물의 염은 말레산 단위체의 염 및 리튬염, 나트륨염, 칼륨염과 같은 알칼리 금속염, 마그네슘염 및 칼슘염과 같은 알칼리 토금속염 뿐만 아니라 알루미늄염 및 유기 아민염으로 부터 형성된 것이다.
공중합체의 평균 분자량은 2,000 내지 1,000,000이고 바람직하게는 10,000 내지 100,000 이다.
본 발명의 시멘트 혼화재료 조성물은 통상의 포틀랜드 시멘트, 고강도 시멘트, 초강도 시멘트, 고로광재 시멘트, 중용열 시멘트, 플라이 애시 시멘트, 및 술페이트 내성 시멘트등과 같은 다양한 유형의 시멘트 뿐만 아니라 석고와 같은 수경 물질에 사용될 수 있다.
상기 기술된 공중합체 혼화재료는 다양한 수법에 의해 시멘트 조성물에 부가될 수 있다. 예컨대 본 공중합체는 물 형성 초기 시멘트 조성물의 일부로서 수경 시멘트에 직접 부가되거나 또는 사용하기 직전에 최종 조성물에 직접 부가될 수 있다. 정확한 적용방식은 특정 용도에 따라서 결정된다.
본 발명의 시멘트 혼화재료 조성물은 모르타르 또는 콘크리트와 같은 시멘트 조성물의 경화시간을 현저히 지연시키지 않으면서 고도의 유동성을 나타낸다. 또한 본 발명의 혼화재료 조성물은 탁월한 슬럼프 손실 억제작용을 나타내므로 건축 또는 건물 관련 작업에 사용되는 시멘트 조성물의 시공연도를 현저히 향상시킨다.
본 발명의 시멘트 혼화재료 조성물은 레디믹스 콘크리트용 유동제, 고성능 AE 감수제 또는 이차 콘크리트 제품을 제조하기 위한 고성능 감수제로서 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다.
하기 실시예는 예로든 것 뿐이고 첨부된 특허청구의 범위에서 정의한 이외에는 어떠한 의미로든 제한을 의미하지 않는다. 모든 부 및 %는 특별히 지시하지 않는 한 중량기준이다.
말레산 무수물, 일반식(I)의 성분 및 일반식(II)의 성분의 공중합체는 하기 실시예에 나타난 바와 같이 일본국 특개평 2-297411(1989)에 기재된 과정에 의해 제조한다.
[실시예 1]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 7시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 80 내지 90℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 모노알릴 모노메틸 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 573.0 g
디알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 디알릴 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 55.5 g
말레산 무수물 43.9 g
벤조일 과산화물 4.5g
톨루엔 104.8 g
반응이 종결될때, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (a)라고 함]를 수득한다.
[실시예 2]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 7시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 80 내지 90℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 모노알릴 모노메틸 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 573.0 g
디알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 디알릴 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 102.4 g
말레산 무수물 49.8 g
벤조일 과산화물 5.2 g
톨루엔 112.6 g
반응 후에, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (b)라고 함]를 수득한다.
[실시예 3]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 3시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 90 내지 100℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 모노알릴 모노메틸 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 91몰) 800.0 g
디알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 디알릴 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 20.7 g
말레산 무수물 21.9 g
3차부틸 퍼옥시드-2-에틸 헥산오에이트 4.8 g
톨루엔 136.8 g
반응 후에, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (c)라고 함]를 수득한다.
[실시예 4]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 3시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 90 내지 100℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 모노알릴 모노메틸 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 115몰) 2500 g
디알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 디알릴 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 24.1 g
말레산 무수물 50.8 g
벤조일 과산화물 15.0 g
톨루엔 420.7 g
반응 후에, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (d)라고 함]를 수득한다.
[실시예 5]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 3시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 90 내지 100℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 모노알릴 모노메틸 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 115몰) 2500 g
디알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 디알릴 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 200몰) 138.3 g
말레산 무수물 50.8 g
벤조일 과산화물 15.0 g
톨루엔 439.7 g
반응 후에, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (e)라고 함]를 수득한다.
[실시예 6]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 3시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 85 내지 90℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌
모노알릴 모노부틸 에테르; 부가되는 에틸렌옥시드
몰 수 = 57몰; 부가되는 프로필렌옥시드 몰 수
= 57 몰; 임의로 부가) 3400 g
디알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 디알릴 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 49.4 g
말레산 무수물 62.5 g
아조비스이소부티로니트릴 12.5 g
톨루엔 574.9 g
반응 후에, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (f)라고 함]를 수득한다.
[실시예 7]
하기 성분을 응축기, N2기체 유입 튜브, 온도계 및 교반 장치가 설치된 4가지 달린 플라스크에 넣는다. N2기체 분위기 하에 3시간 동안 계속하여 교반하면서 플라스크의 온도를 75 내지 85℃로 승온시켜 공중합 반응을 수행한다.
알켄일 에테르(폴리옥시에틸렌 모노메탈릴 모노메틸 에테르;
부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 3076 g
트리알켄일 에테르(글리세린/에틸렌 옥시드 부가 생성물의
트리메탈릴 에테르;부가되는 에틸렌옥시드 몰 수 = 33몰) 72.6 g
말레산 무수물 208.5 g
아조비스이소부티로니트릴 14.7 g
톨루엔 524.8 g
반응 후에, 약 10mmHg의 감압하에 110℃에서 증류에 의해 톨루엔을 제거하여 상온에서 고체인 갈색 공중합체[공중합체 (g)라고 함]를 수득한다.
각 공중합체를 분석하였으며 각 공중합체의 측정된 특성이 하기의 표 1에 나타나 있다.
[표 1]
[실시예 8 내지 17]
[콘크리트 조성물의 제조]
하기 표 2에 예증되는 일반식에 근거하여, 하기 표 3에 나타나 있는 바와 같이, 콘크리트 조성물 및 시멘트 혼화재료 40리터를 50리터 용량의 블렌드 혼합기에 부가하고, 이들을 90초간 블렌딩하여 슬럼프가 18cm이고 공기 함량이 4 내지 5%(공기 함량을 목표 수준으로 하기 위해 Denka-Grace K.K. 제품인 공기 연행제 AEA가 사용됨)인 유동화된 콘크리트를 제조한다.
블렌딩이 종결된 후, 이 블렌드를 블렌딩 보트에서 꺼내어 여러번 작업한다. 블렌딩한 직후, 30분 후 및 60분 후에 슬럼프 및 공기 함량의 변화를 시간에 따라 측정한다. 슬럼프, 공기 함량, 경화 시간과 압축 강도를 시험하는 방법, 및 압축 강도를 시험하기 위해 시험 시료를 제조하는 방법은 JIS A6204를 근거로 한다. 시험 결과가 표 4에 나타나 있다.
[비교예 1 내지 5]
상기 실시예 8 내지 17의 방법에 따라, 비교하기 위해 유동화된 콘크리트를 제조한다. 각 비교예의 조성물이 하기 표 3에 나타나 있으며 시험의 결과가 표 4에 나타나 있다.
[표 2]
[사용되는 물질]
시멘트 (C) : 통상의 포틀랜드 시멘트 (3 브랜드의 동량 혼합물, 비중 = 3.16)
물 (W) : 수도물
미세 골재 (S) : 일본의 오히강에서 채취한 모래(비중 = 2.60, 미세도 = 2.76)
거친 골재 (G) : 도쿄의 오우메에서 채취한 왕자갈(비중 = 2.68, 미세도 = 6.60)
[표 3]
PC(a) : 일반식 (I)의 화합물(식에서, R1은 CH2=CHCH2이고, R2는 -CH3이며, A1O은 C2H4O-이고, m은 33이며, 말레무수물은 1:1이고, 무게 평균 분자량은 20,000임)의 공중합성 이중 결합의 당량비. 이는 이러한 조성을 갖는 공중합체의 칼슘 염이다.
PC(b) : 칼슘 폴리카르복실레이트 시멘트 분산제(시판품)
NSFC : 칼슘 나프탈렌 술포네이트 시멘트 분산제(시판품)
LS : 칼슘 리그닌 술포네이트 시멘트 분산제(시판품)
[표 4]

Claims (20)

  1. 하기 일반식(I)으로 표시되는 알켄일 에테르, 하기 일반식(II)로 표시되는 폴리 알켄일 에테르 및 말레산 무수물의 공중합체 한개 이상, 그의 가수분해 생성물 또는 가수분해 생성물의 염으로 구성되고, 일반식(I)로 표시되는 성분 및 일반식(II)로 표시되는 성분의 공중합성 이중결합의 당량비가 99:1 내지 60:40이고, 일반식(I)로 표시되는 성분 및 일반식(II)로 표시되는 성분의 합 대 말레산 무수물, 그의 가수분해 생성물 또는 그의 염의 당량비가 30:70 내지 70:30이고; 또 공중합체가 약 2,000 내지 1,000,000 범위의 중량평균 분자량을 갖는, 슬럼프를 향상시키고 또 슬럼프 손실을 억제시킬 수 있는 시멘트 조성물용 혼화재료: R1O(A1O)mR2(I) 식중에서, A1O는 2 또는 3개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기 한개, 또는 2 개 이상의 혼합물이고, R1은 2 내지 5 개 탄소원자를 갖는 알켄일기이며, R2는 1 내지 4개 탄소원자를 갖는 알킬기이고, 또 m은 옥시알킬렌 기의 평균 몰수로서, 20 내지 150의 수임. Z[O(A2O)nR3]a(II) 식중에서, Z는 2 내지 8개 히드록시기를 갖는 화합물의 잔기이고, A2O는 2 또는 3개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기 한개, 또는 2 개 이상의 혼합물이며, R3은 2 내지 5 개 탄소원자를 갖는 알켄일기이고, 또 n은 옥시알킬렌 기의 평균 몰수로서, 1 내지 1000의 수이고, 또 a는 2 내지 8의 수임.
  2. 제1항에 있어서, A1O 및 A2O 기가 각각 옥시알킬렌기의 혼합물을 나타내고 또 블록 또는 랜덤 구조를 갖는 혼화재료.
  3. 제1항에 있어서, A1O 및 A2O 기중의 한개가 독립해서 옥시에틸렌을 나타내는 혼화재료.
  4. 제1항에 있어서, A1O 및 A2O 기중의 한개가 독립해서 옥시에틸렌을 나타내는 혼화재료.
  5. 제1항에 있어서, 일반식(I)중의 기호 m이 30 내지 120을 나타내고 또 일반식(II)중의 기호 n이 1 내지 200인 혼화재료.
  6. 제4항에 있어서, 일반식(I)중의 기호 m이 30 내지 120을 나타내고 또 일반식(II)중의 기호 n이 1 내지 200인 혼화재료.
  7. 제6항에 있어서, 공중합체가 약 10,000 내지 100,000 범위의 중량평균 분자량을 갖는 혼화재료.
  8. 제1항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  9. 제2항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  10. 제3항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  11. 제4항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  12. 제5항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  13. 제6항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  14. 제7항에 있어서, 혼화재료가 분산제, 공기 연행제, 공기 배출제, 방수제, 강도 향상제, 경화 촉진제 및 소포제 또는 이들의 혼합물로 부터 선정된 소량의 시멘트 혼화재료와 조합된 다량의 상기 공중합체를 포함하는 혼화재료.
  15. 수경 시멘트, 골재 물 및 제1항의 혼화재료를 포함하고 시간경과에 따른 슬럼프 손실을 억제시킬 수 있는 시멘트 조성물.
  16. 수경 시멘트, 골재, 물 및 제2항의 혼화재료를 포함하고 시간경과에 따른 슬럼프 손실을 억제시킬 수 있는 시멘트 조성물.
  17. 수경 시멘트, 골재, 물 및 제4항의 혼화재료를 포함하고 시간경과에 따른 슬럼프 손실을 억제시킬 수 있는 시멘트 조성물.
  18. 수경 시멘트, 골재, 물 및 제6항의 혼화재료를 포함하고 시간경과에 따른 슬럼프 손실을 억제시킬 수 있는 시멘트 조성물.
  19. 수경 시멘트, 골재, 물 및 제8항의 혼화재료를 포함하고 시간경과에 따른 슬럼프 손실을 억제시킬 수 있는 시멘트 조성물.
  20. 제15항에 있어서, 골재가 콘크리트를 형성하기 위한 모래 및 돌로 구성되는 시멘트 조성물.
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