KR20190060974A - 토목 건설 재료용 기포제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는 토목 건설 재료용 기포제 조성물이다.
Description
본 발명은, 토목 건설 재료에 적용되는 안정성이 우수한 기포를 형성할 수 있는 토목 건설 재료용 기포제 조성물에 관한 것이다.
모르타르, 콘크리트, 시멘트 밀크, 석고, 세라믹스 다공체, 벽돌, 내화물, 경량 성토 등의 건재에 경량화를 주목적으로 하여 기포를 혼입하는 것이 실시되고 있다. 또, 기포 실드 공법에서는, 커터 헤드의 굴착 저항 저감과 마모 저감 및 굴착토 운반 처리의 작업성을 향상시키기 위해 기포가 사용된다. 또, 굴착용으로서도 기포가 사용되고 있다. 이와 같은 토목 건설 재료에 사용하는 기포를 발생시키기 위해 기포제가 사용된다.
일본 공개특허공보 2003-313060호에는, 탄소수 8 ∼ 18 의 탄화수소기를 갖는 알킬에테르황산에스테르염과 탄소수 8 ∼ 18 의 알코올을 특정한 중량비로 함유하는 수경성 조성물용 기포제가 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2015-168929호에는, 소수막제가 수용성 용제로 가용화되고, 추가로 음이온 계면 활성제가 혼합되어 이루어지는 기포제 수용액을 발포 배율 10 배 ∼ 50 배의 배율로 발포시켜 기포를 생성하고, 막장의 토사와 실드 굴진기의 챔버 내의 토사에 상기 기포를 주입하여 기포 혼합토를 형성하는 기포 실드 공법이 개시되어 있다.
본 발명은, 토목 건설 재료에 적용되는 안정성이 우수한 기포를 형성할 수 있는 토목 건설 재료용 기포제 조성물을 제공한다.
본 발명은, 아니온 계면 활성제 (A)〔이하, (A) 성분이라고 한다〕, 계면 활성 보조제 (B)〔이하, (B) 성분이라고 한다〕, 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C)〔이하, (C) 성분이라고 한다〕를 함유하는 토목 건설 재료용 기포제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 토목 건설 재료에 적용되는 안정성이 우수한 기포를 형성할 수 있는 토목 건설 재료용 기포제 조성물이 제공된다.
토목 건설 재료의 분야에서 사용되는 기포는, 토목 건설 재료와 혼합될 때까지 안정적일 것이 요구된다. 또, 토사, 수경성 분체 등의 무기 재료와 혼합되기 때문에, 그러한 재료와의 혼합계 중에서 안정적일 것도 요구된다. 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, 이와 같은 요구에 부응하는 안정적인 기포를 형성할 수 있다.
＜토목 건설 재료용 기포제 조성물＞
〔(A) 성분〕
(A) 성분은, 아니온 계면 활성제이다. 상기 아니온 계면 활성제는, 수용성인 것이 바람직하다. 여기서, 수용성이라는 것은, 25 ℃ 의 물 100 g 에 대한 용해도가 1.0 g 이상인 것을 말한다. 상기 용해도는, 용해성 향상의 관점 및 효율적으로 계면 활성능을 발현시키는 관점에서, 바람직하게는 2 g 이상, 보다 바람직하게는 3 g 이상이다. (A) 성분으로는, 기포성 향상의 관점에서, 예를 들어, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 아니온 계면 활성제를 들 수 있다.
상기 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 아니온 계면 활성제로는, 기포성 향상, 입수성의 관점에서, 예를 들어, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐술폰산, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐황산에스테르, 올레핀의 탄소수가 8 이상 22 이하인 올레핀술폰산, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르황산에스테르, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르카르복실산, 및 이것들의 염에서 선택되는 1 종 이상을 들 수 있다.
상기 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 아니온 계면 활성제로는, 기포성 향상, 입수성의 관점에서, 바람직하게는 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐황산에스테르, 올레핀의 탄소수가 8 이상 22 이하인 올레핀술폰산, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르황산에스테르, 및 이것들의 염에서 선택되는 1 종 이상을 들 수 있다.
이들 아니온 계면 활성제의 염으로는, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염, 암모늄염, 유기 암모늄염 등을 들 수 있다.
탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르황산에스테르 (이하, AES 라고도 한다) 는, 기포성 향상, 수용성의 관점에서, 평균 부가 몰수가 0.5 이상 50 이하인 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 이것들의 블록 및/또는 랜덤 부가된 것을 들 수 있는데, 수용성의 관점에서, 옥시에틸렌기가 바람직하다.
상기 AES 의 알킬기 또는 알케닐기의 탄소수는, 수용성 및 미세한 기포를 형성시키는 관점에서, 8 이상 22 이하이며, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 그리고, 바람직하게는 16 이하, 보다 바람직하게는 14 이하이다.
상기 AES 의 옥시알킬렌기의 평균 부가 몰수는, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 0.5 이상 50 이하이며, 바람직하게는 1 이상, 그리고, 바람직하게는 25 이하, 보다 바람직하게는 15 이하, 더욱 바람직하게는 10 이하, 보다 더 바람직하게는 5 이하, 보다 더 바람직하게는 3 이하이다.
탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르카르복실산 (이하, 에테르카르복실산이라고도 한다) 은, 기포성 향상, 수용성의 관점에서, 평균 부가 몰수가 0.5 이상 50 이하인 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 이것들의 블록 및/또는 랜덤 부가된 것을 들 수 있는데, 수용성의 관점에서, 옥시에틸렌기가 바람직하다.
상기 에테르카르복실산의 알킬기 또는 알케닐기의 탄소수는, 수용성 및 미세한 기포를 형성시키는 관점에서, 8 이상 22 이하이며, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 그리고, 바람직하게는 22 이하, 보다 바람직하게는 18 이하이다.
상기 에테르카르복실산의 옥시알킬렌기의 평균 부가 몰수는, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 0.5 이상 50 이하이며, 바람직하게는 1 이상, 그리고, 바람직하게는 25 이하, 보다 바람직하게는 15 이하, 더욱 바람직하게는 10 이하, 보다 더 바람직하게는 5 이하, 보다 더 바람직하게는 1 이하이다.
(A) 성분은, 수용성, 내경수성, 기포성, 안전성의 관점에서, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르황산에스테르 또는 그 염이 보다 바람직하다.
〔(B) 성분〕
(B) 성분은, 계면 활성 보조제이다. 상기 계면 활성 보조제란, 그 자체의 계면 활성능은 낮지만, 상기 (A) 성분과 병용한 경우에 (A) 성분의 계면 활성능을 향상시키는 것을 말한다.
(B) 성분으로는, 예를 들어, 탄소수 8 이상 22 이하의 탄화수소 유도체를 들 수 있다. 여기서, 탄화수소의 유도체로는, 고급 알코올, 고급 지방산 등을 들 수 있다.
(B) 성분은, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 수불용성 또는 수난용성인 것이 바람직하다. 여기서, 수불용성 또는 수난용성이라는 것은, 25 ℃ 의 물 100 g 에 대한 용해도가 0.1 g 이하인 것을 말한다. 상기 용해도는, 효율적으로 계면 활성능을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.05 g 이하, 보다 바람직하게는 0.01 g 이하이다.
또, (B) 성분의 융점은, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 후술하는 (C) 성분의 융점보다 높은 것이 바람직하다. (B) 성분의 융점은, 바람직하게는 5 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 10 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 15 ℃ 이상이다.
(B) 성분으로는, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 바람직하게는, 탄소수 8 이상 22 이하의 1 가 알코올, 및 탄소수 8 이상 22 이하의 지방산에서 선택되는 1 종 이상의 화합물을 들 수 있다.
상기 1 가 알코올 또는 상기 지방산의 탄소수는, 수불용해성, 기포 안정성, 안전성, 기포막의 강성 향상의 관점에서, 8 이상 22 이하이며, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 그리고, 바람직하게는 16 이하, 보다 바람직하게는 14 이하이다.
탄소수 8 이상 22 이하의 1 가 알코올로는, 옥탄올, 데카놀, 도데카놀, 테트라데카놀, 헥사데카놀, 옥타데카놀 등을 들 수 있는데, 보다 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 보다 바람직하게는 데카놀, 도데카놀, 테트라데카놀, 헥사데카놀, 옥타데카놀이다. 이것들은 2 종 이상을 병용해도 된다.
또, 탄소수 8 이상 22 이하의 지방산으로는, 옥탄산, 데칸산, 도데칸산, 테트라데칸산, 헥사데칸산 등을 들 수 있다. 이것들은 2 종 이상을 병용해도 된다.
(B) 성분은, 수불용해성, 기포 안정성, (A) 성분과의 상응성, 제품 액성의 관점에서, 탄소수 8 이상, 또한 10 이상, 또한 12 이상, 그리고, 22 이하, 또한 16 이하, 또한 14 이하의 1 가 알코올이 바람직하다.
〔(C) 성분〕
(C) 성분은, 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제이다. (C) 성분에 대해, 수불용성 또는 수난용성이라는 것은, 25 ℃ 의 물 100 g 에 대한 용해도가 0.1 g 이하인 것을 말한다. 상기 용해도는, 효율적으로 계면 활성능을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.05 g 이하, 보다 바람직하게는 0.01 g 이하이다.
또, (C) 성분의 융점은, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 전술한 (B) 성분의 융점보다 낮은 것이 바람직하다. (C) 성분의 융점은, 바람직하게는 5 ℃ 미만, 보다 바람직하게는 3 ℃ 이하이다.
(C) 성분인 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제로는, 예를 들어, 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 논이온 계면 활성제를 들 수 있다. 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 논이온 계면 활성제로는, 예를 들어, 폴리에테르 화합물 및/또는 폴리올을 들 수 있다.
탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리에테르 화합물로는, 폴리프로필렌글리콜모노알킬에테르, 폴리(프로필렌/에틸렌)글리콜모노알킬에테르, 폴리프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 폴리(프로필렌/에틸렌)글리콜 지방산 에스테르를 들 수 있다.
기포 안정성의 향상, 기포의 강성 향상의 관점에서도, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리에테르 화합물은 바람직하다.
폴리에테르 화합물은, 탄소수 8 이상, 그리고, 22 이하, 바람직하게는 18 이하의 알킬기를 1 개 갖고, 옥시알킬렌기의 평균 부가 몰수가 1 이상, 바람직하게는 2 이상, 보다 바람직하게는 3 이상, 그리고, 10 이하, 바람직하게는 8 이하, 보다 바람직하게는 7 이하인 것이 바람직하다. 수불용해성 향상의 관점에서, 옥시알킬렌기로서 옥시프로필렌기를 많이 함유하는 폴리에테르 화합물이 바람직하다. 구체적으로는, 옥시프로필렌기의 평균 부가 몰수/전체 옥시알킬렌기의 평균 부가 몰수의 비율이 50 ％ 이상인 것이 바람직하다.
옥시프로필렌기를 갖는 폴리에테르 화합물로는, 안정적인 기포를 형성시키는 관점에서, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기를 1 개 갖는 폴리프로필렌글리콜모노알킬에테르가 바람직하고, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기를 1 개 갖고, 옥시프로필렌의 평균 부가 몰수가 1 이상 10 이하인 폴리프로필렌글리콜모노알킬에테르가 보다 바람직하다.
또, 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리올로는, 예를 들어, 글리세릴에테르, 1,2-도데칸디올, 1,2-테트라데칸디올 등의 1,2-디올류, 글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 알킬글루코시드, 자당 지방산 에스테르 등을 들 수 있다. 이것들 중, 기포 안정성의 향상, 기포의 강성 향상의 관점에서, 바람직하게는 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 글리세릴에테르, 보다 바람직하게는 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기를 갖는 글리세릴에테르, 더욱 바람직하게는 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기를 1 개 갖는 알킬모노글리세릴에테르이다.
폴리올, 그 중에서도 글리세릴에테르에 결합되는 알킬기 또는 알케닐기의 탄소수는, 수불용해성 향상의 관점에서, 5 이상, 바람직하게는 8 이상이며, 배합 안정성의 관점에서, 22 이하, 바람직하게는 18 이하이다.
(C) 성분으로는, 기포 안정성의 향상, 기포의 강성 향상의 관점에서, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기를 1 개 갖고, 옥시프로필렌의 평균 부가 몰수가 1 이상 10 이하인 폴리프로필렌글리콜모노알킬에테르, 및 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기를 1 개 갖는 알킬모노글리세릴에테르에서 선택되는 1 종 이상의 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제가 바람직하다.
(C) 성분으로는, 기포 안정성의 향상, 기포의 강성 향상의 관점에서, 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기를 1 개 갖는 알킬모노글리세릴에테르에서 선택되는 1 종 이상의 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제가 보다 바람직하다.
특허문헌 2 에서는, 고급 알코올 등의 소수막제를 수용성 용제로 물에 가용화시키고 있는데, 수용성 용제는 수용성이기 때문에, 수 (水) 공존계의 제품 중에서는 소수성이 높은 고급 알코올 등의 용해력이 부족하여, 가용화시키기 위해서는 제품 중에 다량의 첨가가 필요해져, 기포 발생시에 중요한 기포 안정성을 저해시키는 문제가 있었다.
한편, 본 발명에서 사용하는 (C) 성분은, 분자 중에 소수기와 친수기를 갖고 있어, 물에도 기름에도 잘 용해되지 않는 성질을 갖기 때문에, (A) 성분 및 (B) 성분을 함유하는 계에 배합한 경우, 미셀 계면에 배열되기 쉽고, (B) 성분을 안정적으로 배합할 수 있으며, 또한, 기포성 및 기포의 강성을 높이는 효과를 갖는 것이다.
〔조성 등〕
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, (A) 성분을, 충분한 기포성을 얻는 관점에서, (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계를 100 질량％ 로 하여, 바람직하게는 60 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 75 질량％ 이상, 그리고, 바람직하게는 95 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 93 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 90 질량％ 이하 함유한다.
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, (B) 성분을, 기포 안정성의 관점에서, (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계를 100 질량％ 로 하여, 바람직하게는 2.5 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 3 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5 질량％ 이상, 그리고, 바람직하게는 20 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 16 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 13 질량％ 이하 함유한다.
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, (C) 성분을, 증포성 (增泡性) 및 (B) 성분의 용해성의 관점에서, (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계를 100 질량％ 로 하여, 바람직하게는 2.5 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 3 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5 질량％ 이상, 그리고, 바람직하게는 20 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 16 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 13 질량％ 이하 함유한다.
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, 기포 안정성의 관점에서, (A) 성분과 (B) 성분의 질량비 (B)/(A) 가, 바람직하게는 0.03 이상, 보다 바람직하게는 0.06 이상, 더욱 바람직하게는 0.08 이상, 그리고, 바람직하게는 0.20 이하, 보다 바람직하게는 0.18 이하, 더욱 바람직하게는 0.15 이하이다.
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, 물을 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물로서, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, 및 물을 함유하는 토목 건설 재료용 기포제 조성물을 들 수 있다. 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, 물을 바람직하게는 30 질량％ 이상, 바람직하게는 40 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 50 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 60 질량％ 이상, 그리고, 바람직하게는 95 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 90 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 85 질량％ 이하 함유한다. (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, 및 물을 함유하는 토목 건설 재료용 기포제 조성물에서는, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 합계의 함유량은, 5 질량％ 이상 70 질량％ 이하로 할 수 있다.
(A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, 및 물을 함유하는 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물을 조제하는 경우, (B) 성분의 물에 대한 용해성의 관점에서, (A) 성분을 미리 물에 용해시킨 후에 (B) 성분 및 (C) 성분과 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물은, 임의로 증점제, 킬레이트제, 중금속 포착제, 계면 활성제, 방청제, 방부제, 착색제, 향료, 소포제, 용제, 분산제, 응집제, 수용성 폴리머 등을 함유할 수 있다. 이것들은 (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분에 해당하지 않는 것이 사용된다.
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물이 대상으로 하는 토목 건설 재료로는, 경량 밀크 (기포 밀크, 에어 밀크), 경량 모르타르 (기포 모르타르, 에어 모르타르), 경량 콘크리트 (기포 콘크리트, 에어 콘크리트), 뒤채움 충전재, 중간채움 충전재, 건축용 콘크리트 블록, ALC (경량 기포 콘크리트), 그라우트재, 세라믹스 다공체, 벽돌, 내화물, 경량 성토, 펌프 압송용 모르타르 등을 들 수 있다. 이들 토목 건설 재료에 있어서, 기포의 혼합에 의한 경량화, 유동성 향상, 단열성, 내열성, 점성 부여, 유동성 제어와 같은 기능의 부여가 기대된다.
본 발명의 기포제 조성물은, 예를 들어, 수경성 조성물용 기포제 조성물로 할 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 기포제 조성물은, 석고 슬러리용 기포제 조성물로 할 수 있다. 석고 슬러리용 기포제 조성물 등의 수경성 조성물용 기포제 조성물에서는, (A) 성분은, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐황산에스테르가 바람직하다.
또, 본 발명의 기포제 조성물은, 예를 들어, 경량 밀크 (기포 밀크, 에어 밀크), 경량 모르타르 (기포 모르타르, 에어 모르타르), 경량 콘크리트 (기포 콘크리트, 에어 콘크리트) 등의 경량 수경성 조성물용 기포제 조성물로 할 수 있다.
수경성 조성물용 기포제 조성물의 경우, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분을 합계로, 0.05 질량％ 이상 2.0 질량％ 이하의 농도 (고형분 환산) 로 함유하는 수용액으로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 그 수용액에 있어서의 (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 합계의 함유량은, 보다 바람직하게는 0.1 질량％ 이상, 그리고, 보다 바람직하게는 1.5 질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 1.0 질량％ 이하이다.
수경성 조성물의 제조 방법은, 이와 같은 기포제 조성물을 발포시켜, 포말로서 수경성 물질을 배합하여 배합·경량화하는 방법이 균일한 기포가 연행되는 점에서 바람직하다. 기포제 조성물 또는 기포제의 희석 수용액으로서, 직접 시멘트나 석고를 수경성 물질로 한 페이스트, 슬러리, 모르타르, 콘크리트에 혼련해도 된다. 본 발명의 기포제 조성물을 수경성 조성물에 첨가하는 방법에 대해서는 한정되는 것은 아니며, 또 기포제 조성물의 희석 수용액을 포말화시키는 방법에 대해서도 한정되는 것은 아니다. 또 본 발명의 기포제 조성물을 사용한 수경성 조성물로는, 시멘트, 석고류 또는 이것들의 혼합물을 함유하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 경량화 시멘트 페이스트, 경량 모르타르, 경량 콘크리트, 석고 보드 등을 들 수 있다. 이들 수경성 조성물의 밀도 (겉보기 밀도) 는 0.5 ∼ 2 (g/㎤) 인 것이 바람직하다.
본 발명에 의해, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말, 및 수경성 조성물을 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물이 제공된다.
또, 본 발명에 의해, 수경성 분체, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물이 제공된다.
이들 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물은, 물/수경성 분체의 질량비가, 바람직하게는 0.1 이상, 보다 바람직하게는 0.15 이상, 그리고, 바람직하게는 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.8 이하이다. 수경성 분체는, 시멘트, 석고 등을 들 수 있고, 시멘트를 포함하는 것이 바람직하다. 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물은, 세골재 및/또는 조골재를 함유할 수 있다. 이들 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물은, 당업계에서 공지된 혼화제나 혼화재를 함유할 수 있다.
본 발명은, 다음의 공정 1 및 공정 2 를 포함하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물의 제조 방법을 제공한다.
＜공정 1＞
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 포말을 얻는 공정.
＜공정 2＞
공정 1 에서 얻어진 포말과, 수경성 분체 및 물을 함유하는 수경성 조성물을 혼합하는 공정.
이 제조 방법에 의해 상기한 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물을 조제할 수 있다. 공정 1 에서는, 상기 액체 조성물의 발포 배율은, 수경성 조성물의 용도 등에 따라 다르기도 하지만, 바람직하게는 5 배 이상, 보다 바람직하게는 10 배 이상, 그리고, 바람직하게는 100 배 이하, 보다 바람직하게는 80 배 이하이다. 공정 2 에서는, 수경성 조성물의 용도 등에 따라 다르기도 하지만, 포말을 수경성 조성물에 대하여, 바람직하게는 5 체적％ 이상, 보다 바람직하게는 10 체적％ 이상, 그리고, 바람직하게는 100 체적％ 이하, 보다 바람직하게는 80 체적％ 이하 혼합한다. 이 제조 방법에서는, 공정 1 및/또는 공정 2 에서, 당업계에서 공지된 혼화제나 혼화재를 혼합할 수 있다.
또, 본 발명은, 수경성 분체, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 혼합하여 기포를 함유하는 수경성 조성물을 조제하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물의 제조 방법을 제공한다. 이 제조 방법에 의해 상기한 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물을 조제할 수 있다.
본 발명에 의해, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말, 및 석고를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리가 제공된다.
또, 본 발명에 의해, 석고, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리가 제공된다.
이들 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리는, 물/석고의 질량비가, 바람직하게는 40 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 50 질량％ 이상, 그리고, 바람직하게는 90 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 80 질량％ 이하이다. 이 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리는, 석고 보드용으로서 바람직하다.
석고는, 고품질의 중화 석고, 인산의 부산물인 인산 석고, 화력 발전에서 발생하는 배연 탈황 석고, 다양한 불순물이나 점토를 함유하는 천연 석고, 그것들의 혼합물 등의 어느 석고도 사용할 수 있다.
석고가 함유하는 점토는, 층상 구조를 가진 함수 규산염 광물 (이후, 점토 광물이라고 부른다) 을 주체로 한 것이며, 이 점토 중에 미립의 광물로서 함유되는 점토 광물로는, 카올린 광물 (카올리나이트, 디카이트 및 나크라이트), 사문석 (리자다이트, 안티고라이트, 크리소타일), 운모 점토 광물 (일라이트, 세리사이트, 해록석, 셀라도나이트), 클로라이트, 버미큘라이트, 스멕타이트 (몬모릴로나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트, 헥토라이트) 를 들 수 있다.
석고는, 무수 석고, 반수 (半水) 석고, 이수 (二水) 석고 등이 있다. 원료 석고로는, 천연 석고 또는 중화 석고 혹은 부산 석고 등의 화학 석고를 단독으로, 혹은 그것들의 2 종 이상을 혼합한 것을 사용할 수 있다. 주된 화학 석고로는 인산 석고, 불산 석고, 티탄 석고 또는 배연 탈황 석고 등이 예시된다. 또, 원료 석고에는, 리사이클 석고를 함유해도 된다. 리사이클 석고는, 석고 보드 메이커로 자가 발생하는 폐석고 보드, 신축시 및 해체시에 발생하는 폐석고 보드 등으로부터 회수되는 리사이클 석고이면 어느 것이어도 된다. 본 발명은 이들 어느 원료 석고에 대해서도 바람직하게 사용할 수 있고, 또 다양한 비율로 블렌드된 것에 대해서도 우수한 효과가 얻어진다.
본 발명에서는, 석고 보드용 등에 사용되는 첨가제를 사용할 수 있다. 그러한 첨가제로는 범용 감수제, 소포제, 정포제, 경화 조정제, 발수제, 접착제, 지연제 등이 있으며, 추가로 강화 섬유로서 유리 섬유, 탄소 섬유, 폐지, 버진 펄프 등을 첨가하거나, 혹은, 경량 골재인 펄라이트, 발포 스틸 등과 함께 석고 보드를 제조하는 것도 실시된다.
본 발명은, 다음의 공정 1 및 공정 2 를 포함하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리의 제조 방법을 제공한다.
＜공정 1＞
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 포말을 얻는 공정.
＜공정 2＞
공정 1 에서 얻어진 포말과, 석고 및 물을 함유하는 석고 슬러리를 혼합하는 공정.
이 제조 방법에 의해 상기한 토목 건설 재료용 석고 슬러리를 조제할 수 있다. 공정 1, 공정 2 는, 상기한 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물의 제조 방법에 준하여 실시할 수 있다.
또, 본 발명의 기포제 조성물은, 예를 들어, 기포 실드 공법용 기포제 조성물로 할 수 있다. 기포 실드 공법용 기포제 조성물에서는, (A) 성분은, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐황산에스테르가 바람직하다.
기포 실드 공법용 기포제 조성물의 경우, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분을 합계로, 0.05 질량％ 이상 2.0 질량％ 이하의 농도 (고형분 환산) 로 함유하는 수용액으로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 그 수용액에 있어서의 (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 합계의 함유량은, 보다 바람직하게는 0.1 질량％ 이상, 그리고, 보다 바람직하게는 1.5 질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 1.0 질량％ 이하이다.
본 발명의 기포 실드 공법용 기포제 조성물은, 실드 공법 실시시의 굴착면 (굴착 토벽) 에 기포를 주입하여 사용한다. 기포를 주입하는 방법으로는, 예를 들어, 펌프에 의해 압력을 가한 상태에서 노즐로부터 분사하는 방법을 적용할 수 있는데, 특정한 공법에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 기포 실드 공법용 기포제 조성물의 구체적인 사용 방법을 설명한다.
본 발명의 기포제 조성물, 바람직하게는 상기 농도로 (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분을 함유하는 수용액을 조제하고, 발포시킨다.
다음으로, 발포시킨 기포를 굴착면 (굴착 토벽), 실드 머신 챔버 내 또는 스크루 컨베이어 내에 분사하고, 굴착 토사와 혼련시켜 굴착한다.
기포를 발생시키는 방법으로는, (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분 (성분이 분말인 경우에는, 미리 임의의 농도로 물로 용해시켜 둔다) 과 물을, 각각의 전용 펌프로 기포제 조성물 혼합 탱크에 이송하고, 기포제 조성물 탱크에서 임의의 농도로 희석된 희석 수용액을 조제한다. 다음으로, 배관 중에 저항이 되는 것 (일반적으로 잘 사용되는 것은, 비즈상, 도너츠상, 원기둥상 또는 쇠수세미상의 것) 을 넣고, 그 저항이 되는 것이 들어 있는 배관 (일반적으로 발포통이라고 한다) 에 압축 공기와 상기에서 제조된 희석 수용액을 동시에 흐르게 하여 난류를 만들어, 발포시킨다.
분사하는 방법으로는, 예를 들어, 펌프에 의해 압력을 가한 상태에서, 실드 머신 주입구로부터 굴착면, 챔버 내 또는 스크루 컨베이어 등에 분사하는 방법을 적용할 수 있다.
본 발명의 기포 실드 공법용 기포제 조성물을 사용할 때에는, 미리 조제한 본 발명의 기포제 조성물을, 작업 현장에 있어서, 물로 예를 들어, 바람직하게는 10 배 이상, 보다 바람직하게는 20 이상, 더욱 바람직하게는 50 이상, 그리고, 바람직하게는 500 배 이하, 보다 바람직하게는 400 배 이하, 더욱 바람직하게는 200 배 이하로 희석시켜 사용할 수 있다. 이 경우, 희석 배율을 고려하여, 희석 후의 수용액 중의 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계 함유량이 소정의 범위가 되도록, 기포제 중의 각 성분의 농도를 고농도 (예를 들어 10 ∼ 500 배 농도) 로 해 둔다.
또, 필요에 따라 시공 현장에서 (A) 성분과 (B) 성분과 (C) 성분과 물을 혼합하여 조제한 기포제 조성물을, 발포시키는 기포제의 수용액으로서 사용할 수도 있다.
상기 수용액 중의 (A) 성분과 (B) 성분과 (C) 성분의 합계 농도는, 바람직하게는 0.2 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.25 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.4 질량％ 이상, 보다 더 바람직하게는 0.5 질량％ 이상, 그리고, 바람직하게는 10 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 5 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 2 질량％ 이하, 보다 더 바람직하게는 1 질량％ 이하이다. 이 농도는, 본 발명에서 사용하는 다른 기포제 조성물의 수용액에 적용해도 된다. 또, 본 발명에서 사용하는 다른 기포제 조성물의 수용액의 농도를 상기 수용액에 적용해도 된다.
사용시의 발포 배율은, 토사를 효과적으로 유동화시키기 위한 기포 안정성을 확보하는 관점에서, 바람직하게는 5 배 이상, 그리고, 바람직하게는 30 배 이하, 보다 바람직하게는 20 배 이하이다. 또한 발포 배율이란, 기포제 조성물의 희석 수용액의 용적에 대한 공기 용적의 비율을 의미하며, 예를 들어, 발포 배율 10 배란, 수용액 1 용적에 대하여 공기 9 용적을 혼련 발포시켜 10 용적이 되는 것을 의미한다. 여기서 말하는 공기의 용적은, 굴착하는 생땅에 작용하는 압력하에서의 용적이다. 따라서, 보일의 법칙 (PV ＝ P'V') 에 준거하여, 대기압하로부터 공급하는 공기량은 압력에 따라 변화한다.
또, 본 발명의 기포 실드 공법에서는, 기포의 주입률은, 바람직하게는 10 ％ 이상, 보다 바람직하게는 15 ％ 이상, 그리고, 바람직하게는 50 ％ 이하, 보다 바람직하게는 30 ％ 이하이다. 여기서「주입률」이란, 굴착하는 생땅 용적 1 에 대한 기포의 주입 용적을 의미하며, 주입률 15 ％ 란, 생땅 용적 1 에 대하여 기포 0.15 용적을 주입하는 것을 의미한다.
본 발명의 추가적인 예를 이하에 나타낸다. 이하의 발명에는, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물 및 그 제조 방법, 그리고, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리 및 그 제조 방법에서 서술한 사항을 그대로, 혹은 각각의 분야에서 적절한 범위에서 수정하여 적용할 수 있다.
본 발명은, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말, 및 토양을 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 토양 조성물을 제공한다.
본 발명은, 토양, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 토양 조성물을 제공한다.
본 발명은, 다음의 공정 1 및 공정 2 를 포함하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 토양 조성물의 제조 방법을 제공한다.
＜공정 1＞
본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 포말을 얻는 공정.
＜공정 2＞
공정 1 에서 얻어진 포말과 토양을 혼련하는 공정.
본 발명은, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 혼합하는, 토목 건설 재료용 기포제 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는 조성물의, 토목 건설 재료용 기포제 조성물로서의 사용을 제공한다.
본 발명은, 아니온 계면 활성제 (A) 와 물로 토목 건설 재료용 포말을 제조할 때, 아니온 계면 활성제 (A) 와 함께 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 사용하는, 토목 건설 재료용 포말의 안정화 방법을 제공한다.
본 발명은, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말을 공급하여 지반을 굴착하는, 굴착 방법을 제공한다.
본 발명은, 본 발명의 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말을 공급하여 지반을 굴착하고, 굴착토와 포말의 혼합물을 굴착 장소로부터 반출한 후, 상기 혼합물에 소포제를 첨가하여 상기 혼합물의 체적을 저감시키는, 굴착토의 처리 방법을 제공한다.
실시예
＜실시예 1 및 비교예 1＞
(1) 기포제 조성물의 조제
표 1 에 나타내는 (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분을, 이것들의 합계 함유량이 20 질량％ 가 되도록, 표 2 의 질량비로 물과 70 ℃ 에서 혼합하였다. 그 후, 70 ℃ 를 유지하면서 1 시간 교반하고, 균일화를 확인 후, 실온 (20 ℃) 으로 냉각시켜 기포제 조성물을 얻었다.
표 1-1 중, POE 는 폴리옥시에틸렌의 약칭이며, 괄호 내의 숫자는 옥시에틸렌기의 평균 부가 몰수이다.
표 1-1 의 (A) 성분은, 모두 25 ℃ 의 물에 100 g 에 대한 용해도가 1.0 g 이상이었다.
표 1-2 의 (B) 성분은, 모두 25 ℃ 의 물에 100 g 에 대한 용해도가 0.1 g 이하이고, 융점이 5 ℃ 이상이었다.
또, 표 1-3 의 C-1 ∼ C-4 는, 모두 25 ℃ 의 물에 100 g 에 대한 용해도가 0.1 g 이하이고, 융점이 5 ℃ 미만이었다.
또, 표 1-3 의 C'-1 은, 25 ℃ 의 물에 대하여 임의의 비율로 혼합하였다. 또한, 표 1-3 에서는, (C) 성분에 해당하지 않는 C'-1 도 편의적으로 (C) 성분의 란에 나타냈다.
(2) 외관의 평가
얻어진 기포제 조성물을 실온 (20 ℃) 에서 24 시간 정치 (靜置) 후, 외관을 육안으로 확인하여, 이하의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타냈다.
균일 : 함유 성분의 분층이나 석출물의 부상이나 침강이 없고, 육안으로 어느 부분도 동일하게 보이고 있는 상태. 탁해진 경우도 포함한다.
분리 있음 : 석출물의 부상이나 침강이 발생하여, 육안으로 불균일한 것을 알 수 있으며, 균일한 채취가 불가능한 상태.
(3) 기포 안정성의 평가
(A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계 함유량이 20 질량％ (잔부는 물) 인 기포제 조성물 1 질량부와 물 99 질량부로 이루어지는 기포제 조성물의 희석 수용액을, 펌프식 기포 토출 용기 (비오레 u 거품 핸드솝 (카오 주식회사) 의 용기, 실측값보다 발포 배율 12 배) 를 사용하여 발포시켰다. 발생시킨 기포 200 ㎖ 를, 덮개가 달린 메스 실린더에 충전한 후에 정치하고, 60 분 후의 배액량 d［㎖］를 측정하여, 하기의 식에 의해 기포 안정도를 구하고, 기포 안정성을 평가하였다. 기포 안정도의 값은, 높을수록 기포의 안정성이 우수한 것을 의미한다. 시험은 주위 온도 20 ℃ 에서 실시하였다. 결과를 표 2 에 나타냈다.
기포 안정도 ＝ (1 － d/16.7) × 100［％］
표 2 의 결과로부터, 본 발명의 기포제 조성물은, 기포성과 제제의 안정성이 우수함을 알 수 있다.
＜실시예 2 및 비교예 2＞
실시예 1 및 비교예 1 에서 조제한 기포제 조성물을 에어 밀크에 사용한 경우의 효과를 평가하였다.
용기에, 표 3 에 나타낸 재료 중, 물과 보통 포틀랜드 시멘트를 투입 후, 핸드 믹서로 교반하고, 균일해진 것을 확인 후, 기포제 조성물을 첨가하고, 추가로 1 분간 교반 혼합하여 에어 밀크를 조제하였다. 에어 밀크의 밀도와 플로우값을 하기 방법으로 측정하였다. 또, 에어 밀크의 표면의 침강 상태를 이하의 방법으로 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타냈다.
(1) 밀도
내용량 400 ㎤ 의 스테인리스 컵에 에어 밀크를 충전하고, 질량으로부터 밀도를 계산하였다.
(2) 플로우값
내경 8 ㎝, 높이 8 ㎝ 의 실린더에 에어 밀크를 넣고, 인발 후의 직경을 측정하였다.
(3) 표면의 침강
에어 밀크를 내경 5 ㎝, 높이 10 ㎝ 의 강도 측정 공시체용의 형 (型) 에 넣고, 20 ℃, 24 시간 후의 에어 밀크의 상태를 관찰하였다.
표 4 의 결과로부터, 본 발명의 기포제 조성물을 사용함으로써, 안정적인 기포가 도입되기 때문에 에어 밀크에 적당한 플로우와 밀도가 부여되어, 설계대로의 시공이 가능한 에어 밀크를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
＜실시예 3 및 비교예 3＞
(1) 석고 슬러리의 제조
감수제를 첨가한 물을 소석고와 이수 석고의 혼합물에 첨가하고, 핸드 믹서의 고속으로 10 초간 교반하였다. 그 후, 포말을 표 5 의 양으로 석고 슬러리에 첨가하고, 핸드 믹서의 고속으로 20 초간 교반하였다.
여기서, 감수제는, 마이테이 150 (카오 주식회사) 을 사용하였다.
또, 석고 슬러리의 배합은 표 5 와 같이 하였다.
또, 포말은, 표 6 의 조성의 기포제 조성물을 표 7 의 농도로 함유하는 수용액 300 ㎖ 를, 1 ℓ 의 용기에 넣어 1 분간 진탕하여 제조하였다.
표 6 의 (A) 성분은, 모두 25 ℃ 의 물에 100 g 에 대한 용해도가 1.0 g 이상이었다.
표 6 의 (B) 성분은, 모두 25 ℃ 의 물에 100 g 에 대한 용해도가 0.1 g 이하이고, 융점이 5 ℃ 이상이었다.
표 6 의 (C) 성분은, 모두 25 ℃ 의 물에 100 g 에 대한 용해도가 0.1 g 이하이고, 융점이 5 ℃ 미만이었다. 또한, 표 6 의 (C) 성분의 괄호 내의 숫자는, 옥시프로필렌기의 평균 부가 몰수이다.
(2) 평가
얻어진 석고 슬러리를 직경 5 ㎝, 높이 10 ㎝ 의 원기둥 공시체용의 형틀에 투입하였다. 실온에서 30 분 정치 후, 60 ℃ 에서 4 시간 건조시켜, 경화 후의 공시체 질량을 측정하고, 밀도를 산출하였다. 밀도가 작을수록 경화체 중의 기포의 혼입량이 많은 것, 요컨대 경화 중의 기포의 소실이 적은 것을 의미한다. 결과를 표 7 에 나타냈다.
＜실시예 4＞
(1) 모르타르의 제조
하기의 재료를 사용하여 표 8 의 배합 A 또는 배합 B 의 모르타르를 조제하였다.
＜재료＞
시멘트 : 보통 포틀랜드 시멘트 (밀도 3.16 g/㎤)
혼화재 : 실리카 퓸 (밀도 2.2 g/㎤)
세골재 (보통사) : 키미츠산 육사 (陸砂) (표건 밀도 2.61 g/㎤)
세골재 (경량 골재) : 인공 경량 골재 (진밀도 0.69 g/㎤, 평균 입경 250 ㎛)
혼화제 : 고성능 AE 감수제 마이테이 21VS (카오 주식회사 제조)
기포제 조성물 : 실시예 1 에서 조제한 일부의 기포제 조성물
수 결합재 비 (W/B) 는 20 ％ 로 하였다. 수 결합재 비 (W/B) 는, 물 (W) 과 결합재 (B) 의 질량비이며, 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트와 실리카 퓸이다. 세골재는, 보통사 및 경량 골재로 하였다. 기포제 조성물의 첨가량은 표 9 와 같이 하였다. 표 9 의 기포제 조성물의 첨가량은, 결합재에 대한 기포제 조성물 중의 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분의 합계의 질량％ 이다. 또, 기포제 조성물은 혼련수의 일부로서 배합하였다.
배합 재료의 혼련은, 공전 자전형 모르타르 믹서를 사용하였다. 시멘트와 실리카 퓸을 30 초 건비빔한 후, 혼련수를 첨가하여 120 초 혼련하고, 세골재를 투입한 후, 추가로 120 초 혼련하여, 기포를 함유하는 모르타르를 조제하였다.
(2) 평가
JIS A 1108 에 준거하여, 모르타르를 형틀에 넣고, 24 시간 후에 탈형 (脫型) 하여, 경화체의 공기량, 비중, 및 강도를 측정하였다. 결과를 표 9 에 나타냈다.
경화체의 공기량은, 비중으로부터의 계산으로 구하였다.
경화체의 비중은, 공시체의 기중 질량과 체적으로부터 계산하였다.
경화체의 강도는, 압축 시험기로 측정을 실시하였다.
Claims (27)
- 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는 토목 건설 재료용 기포제 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
아니온 계면 활성제 (A) 가, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 아니온 계면 활성제인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
아니온 계면 활성제 (A) 가, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐술폰산, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 알킬 또는 알케닐황산에스테르, 올레핀의 탄소수가 8 이상 22 이하인 올레핀술폰산, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르황산에스테르, 탄소수 8 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리옥시알킬렌알킬 또는 알케닐에테르카르복실산, 및 이것들의 염에서 선택되는 1 종 이상인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
계면 활성 보조제 (B) 가, 탄소수 8 이상 22 이하의 탄화수소 유도체인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
계면 활성 보조제 (B) 가, 탄소수 8 이상 22 이하의 1 가 알코올, 및 탄소수 8 이상 22 이하의 지방산에서 선택되는 1 종 이상의 화합물인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
계면 활성 보조제 (B) 가, 탄소수 8 이상 22 이하의 1 가 알코올인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 가, 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 논이온 계면 활성제인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 가, 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 폴리에테르 화합물 및/또는 폴리올인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 가, 탄소수 5 이상 22 이하의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 글리세릴에테르인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
아니온 계면 활성제 (A) 를, (A), (B) 및 (C) 의 합계를 100 질량％ 로 하여, 60 질량％ 이상 95 질량％ 이하 함유하는, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
계면 활성 보조제 (B) 를, (A), (B) 및 (C) 의 합계를 100 질량％ 로 하여, 2.5 질량％ 이상 20 질량％ 이하 함유하는, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를, (A), (B) 및 (C) 의 합계를 100 질량％ 로 하여, 2.5 질량％ 이상 20 질량％ 이하 함유하는, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
(B) 와 (A) 의 질량비 (B)/(A) 가 0.03 이상 0.20 이하인, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
물을 함유하는, 토목 건설 재료용 기포제 조성물. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말, 및 수경성 조성물을 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물.
- 수경성 분체, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물.
- 다음의 공정 1 및 공정 2 를 포함하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물.
＜공정 1＞
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 포말을 얻는 공정.
＜공정 2＞
공정 1 에서 얻어진 포말과, 수경성 분체 및 물을 함유하는 수경성 조성물을 혼합하는 공정. - 수경성 분체, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 혼합하여 기포를 함유하는 수경성 조성물을 조제하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 수경성 조성물의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말, 및 석고를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리.
- 석고, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리.
- 다음의 공정 1 및 공정 2 를 포함하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 석고 슬러리의 제조 방법.
＜공정 1＞
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 포말을 얻는 공정.
＜공정 2＞
공정 1 에서 얻어진 포말과, 석고 및 물을 함유하는 석고 슬러리를 혼합하는 공정. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 얻어진 포말, 및 토양을 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 토양 조성물.
- 토양, 물, 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 토양 조성물.
- 다음의 공정 1 및 공정 2 를 포함하는, 토목 건설 재료용 기포 함유 토양 조성물의 제조 방법.
＜공정 1＞
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 토목 건설 재료용 기포제 조성물과 물을 함유하는 액체 조성물을 기포시켜 포말을 얻는 공정.
＜공정 2＞
공정 1 에서 얻어진 포말과 토양을 혼련하는 공정. - 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 혼합하는, 토목 건설 재료용 기포제 조성물의 제조 방법.
- 아니온 계면 활성제 (A), 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 함유하는 조성물의, 토목 건설 재료용 기포제 조성물로서의 사용.
- 아니온 계면 활성제 (A) 와 물로 토목 건설 재료용 포말을 제조할 때, 아니온 계면 활성제 (A) 와 함께 계면 활성 보조제 (B), 및 수불용성 또는 수난용성 논이온 계면 활성제 (C) 를 사용하는, 토목 건설 재료용 포말의 안정화 방법.
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