WO2022162980A1 - 水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物 - Google Patents

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hydraulic
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裕樹 内藤
勇輝 菅沼
善將 田中
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竹本油脂株式会社
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    • C08L71/02Polyalkylene oxides

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic composition additive and a hydraulic composition. More particularly, it relates to a hydraulic composition additive added to a hydraulic composition such as concrete and a hydraulic composition to which the additive is added.
  • hardened materials such as concrete are manufactured by filling a predetermined mold with a hydraulic composition and then hardening it.
  • an initial slump long-term maintenance agent for concrete or the like comprising a predetermined setting retarder such as gluconic acid and a predetermined high-performance AE water reducing agent such as aminosulfonic acid (see, for example, Patent Document 1);
  • a predetermined setting retarder such as gluconic acid
  • a predetermined high-performance AE water reducing agent such as aminosulfonic acid
  • the hydraulic composition is required to set and harden in a desired time (that is, in a relatively short time) after filling, and to exhibit sufficient performance in terms of strength and the like.
  • Patent Document 3 a specific polycarboxylic acid-based polymer is used as an additive.
  • Patent Documents 1 to 3 improve the fluidity, viscosity, etc. of the hydraulic composition.
  • these additives still have room for improvement, and development of new additives for hydraulic compositions has been desired.
  • the present invention provides an additive (hydraulic composition) that does not excessively delay the setting time, while the fluidity does not change over time and the air amount can be adjusted appropriately, regardless of the operating temperature.
  • the object is to provide an additive for
  • the present inventors found that the above problems can be solved by blending the prescribed A component and B component.
  • the following hydraulic composition additive and hydraulic composition are provided.
  • Component B which is a polymer compound containing a structure derived from a monomer having a naphthalene ring;
  • R 1 is an acyl residue of rosin.
  • R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms.
  • AO is An oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms (however, when there are a plurality of such oxyalkylene groups, one type or two or more types can be used.
  • m is an integer of 1 to 200.
  • a hydraulic composition characterized by containing the additive for a hydraulic composition according to any one of [1] to [6].
  • the additive for a hydraulic composition of the present invention has the effect of not excessively delaying the setting time while allowing the air content to be appropriately adjusted with little change in fluidity over time, regardless of the operating temperature. be.
  • the hydraulic composition of the present invention has little change in fluidity over time, regardless of the temperature of use, and the amount of air can be adjusted appropriately, while the setting time is not delayed excessively.
  • the additive for hydraulic compositions of the present invention contains a prescribed A component and a B component which is a polymer compound containing a structure derived from a monomer having a naphthalene ring.
  • a hydraulic composition additive By blending such a hydraulic composition additive into a hydraulic composition, the hydraulic composition has little change in fluidity over time regardless of the operating temperature, and the amount of air can be appropriately adjusted. becomes.
  • a high-temperature environment for example, 30° C. or higher
  • the additive for hydraulic compositions of the present invention the change in fluidity over time is reduced even in a high-temperature environment. For this reason, it can be used satisfactorily in countries and regions where the temperature is high, that is, in countries and regions where the temperature is 30° C. or higher.
  • the hydraulic composition is required to set in an appropriate amount of time due to finishing with a trowel, etc., and removal of the formwork. That is, the hydraulic composition is desired to have a suitable setting time that is not too long.
  • the additive for hydraulic compositions of the present invention has the advantage of not excessively delaying the setting time of the hydraulic composition regardless of the temperature of use.
  • not excessively delaying the setting time means that the fluidity of the hydraulic composition is maintained for about several hours after kneading (for example, about 1 to 2 hours) by adding the additive, and the setting starts. On the other hand, it means that the fluidity will decrease and coagulation will start in about several hours after kneading.
  • ready-mixed concrete (hydraulic composition) can be poured immediately after production.
  • it takes time such as transportation time from the ready-mixed concrete factory to the work site, standby time at the work site, and the like from the time the ready-mixed concrete is manufactured to the time it is placed at the work site.
  • the time from the ready-mixed concrete factory to the work site may take several hours. Therefore, it is desired that the mixture is kept for about several hours (for example, about 1 to 2 hours) after kneading.
  • Component A includes polyallylamine, polyallylamine salt, polyalkyleneimine, alkylene oxide adduct of polyalkyleneimine, diallylamine polymer, diallylamine salt polymer, diallylamine/sulfur dioxide copolymer, diallylamine salt/sulfur dioxide copolymer, and polyvinylpyrrolidone.
  • the A component is preferably at least one selected from polyallylamine, polyallylamine salts, and polyvinylpyrrolidone. At least one selected from polyallylamine, polyallylamine salt, and polyvinylpyrrolidone as component A has a weight average molecular weight of preferably 1,000 or more and 1,200,000 or less, preferably 1,000 or more. is more preferably 900,000 or less, and more preferably 1,000 or more and 300,000 or less.
  • Component B is a polymer compound containing a structure derived from a monomer having a naphthalene ring.
  • the monomer having a naphthalene ring is not particularly limited, but examples include naphthalenesulfonic acid and naphthalenesulfonate.
  • the polymer compound that is the B component contains a structure (monomer unit) derived from such a monomer.
  • the polymer compound containing a structure derived from a monomer having a naphthalene ring is preferably a condensate of at least one selected from naphthalenesulfonic acid and salts thereof and formaldehyde.
  • the polymer compound containing a structure derived from a monomer having a naphthalene ring may have a weight average molecular weight of 200,000 or less, preferably 100,000 or less, and preferably 80,000 or less. It is more preferably 50,000 or less, particularly preferably 30,000 or less.
  • the mass average molecular weight of the polymer compound is preferably 1,000 or more, more preferably 3,000 or more, particularly preferably 4,000 or more, and 5,000 or more. is most preferred.
  • the mass average molecular weight of a polymer compound containing a structure derived from a monomer having a naphthalene ring can be measured using gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
  • the condensate of at least one selected from naphthalenesulfonic acid and its salts among the B components and formaldehyde is a range that does not impair the performance, such as phenol, cresol, and derivatives thereof, which can be co-condensed. It may be co-condensed with a compound having an aromatic ring structure.
  • Component B can more specifically include a sodium naphthalenesulfonate formaldehyde condensate (that is, a condensate of sodium naphthalenesulfonate and formaldehyde).
  • a sodium naphthalenesulfonate formaldehyde condensate that is, a condensate of sodium naphthalenesulfonate and formaldehyde.
  • a commercially available product can also be used as the condensate of formaldehyde and at least one selected from naphthalenesulfonic acid and its salts among the B components.
  • Commercially available products of condensates of at least one of naphthalenesulfonic acid and naphthalenesulfonate with formaldehyde include, for example, Polfine 510-AN (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.), Mighty 150 (manufactured by Kao Corporation), and Celluflow 110P. (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and the like.
  • the additive for hydraulic compositions of the present invention preferably further contains a C component, which is a compound represented by the following general formula (1).
  • a C component which is a compound represented by the following general formula (1).
  • R 1 is an acyl residue of rosin.
  • R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms.
  • AO is An oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms (however, when there are a plurality of such oxyalkylene groups, one type or two or more types can be used.
  • m is an integer of 1 to 200.
  • R 1 in general formula (1) is an acyl residue of rosin.
  • rosin refers to a diterpene compound called resin acid (rosin acid).
  • resin acid resin acid
  • examples of such rosin include natural rosin, modified rosin, polymerized rosin and the like.
  • Natural rosin is a mixture of resin acids present in the residue obtained by distilling off volatile substances such as essential oils from resin oil obtained from plants of the Pinaceae family. It is classified into gum rosin, wood rosin and tall oil rosin according to the manufacturing method. be done.
  • Gum rosin is obtained by cutting a pine tree, filtering and refining the raw pine resin that flows out from the cut, and removing the turpentine oil by steam distillation.
  • Wood rosin is obtained by solvent extraction of pine stump chips.
  • Tall oil rosin is obtained by distilling and refining crude tall oil, which is a by-product in the process of producing pulp from pine wood by the kraft pulp method.
  • Rosin contains abietic acid as a main resin acid, and other resin acids such as neoabietic acid, dehydroabietic acid, tetrahydroabietic acid, parastric acid, pimaric acid, isopimaric acid, sandaracopimaric acid, and levopimaric acid. Including acids, etc.
  • Modified rosin refers to a modified natural rosin.
  • natural rosin is hydrogenated under high pressure using a nickel catalyst, platinum catalyst, palladium catalyst, or other noble metal catalyst to form double bonds in the molecule. and a disproportionated rosin obtained by heating a natural rosin to a high temperature in the presence of a noble metal catalyst or a halogen catalyst to eliminate unstable conjugated double bonds in the molecule.
  • Polymerized rosin is a product obtained by reacting natural rosin or modified rosin with each other, and refers to dimerized products and trimerized products thereof.
  • rosin natural rosin is preferable from the viewpoint of easy availability. Gum rosin is more preferred as such a natural rosin. Rosin is generally treated as a mixture of various compounds, and the amount of carboxylic acid is quantified by measuring the acid value. The acid value is determined by measuring according to Japanese Industrial Standards JIS K 0070 (1992).
  • R 2 in general formula (1) is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms.
  • alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and n-hexyl group.
  • n-octyl group decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, and icosyl group.
  • alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms include ethenyl, n-propenyl, n-butenyl, n-pentenyl, n-hexenyl, n-heptenyl, n-octenyl, n-nonel, n -decenyl group, n-undecenyl group, n-dodecenyl group, n-tridecenyl group, n-tetradecenyl group, n-pentadecenyl group, n-hexadecenyl group, n-heptadecenyl group, n-octadecenyl group, n-nonadecenyl group, n -icosenyl group and the like.
  • alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, ethenyl group, n
  • alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, ethenyl group, n
  • Alkenyl groups having 2 to 5 carbon atoms such as -propenyl group, n-butenyl group and n-pentenyl group are preferred.
  • AO in the general formula (1) is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms (however, when there are a plurality of the oxyalkylene groups, it may be one type alone or two or more types), and has 2 carbon atoms.
  • Examples of the oxyalkylene group of -4 include an oxyethylene group, an oxypropylene group and an oxybutylene group.
  • AO When there are two or more types of AO, it may be in any form of random adduct, block adduct, or alternating adduct.
  • n in the general formula (1) is an integer of 1-200, preferably an integer of 1-150, more preferably an integer of 5-100.
  • Component C is 90 mol of an oxyalkylene group having 2 carbon atoms, where -(AO) m - in the general formula (1) is 100 mol% of the total composition ratio of oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms. % or more.
  • the method for producing the compound represented by formula (1) is not particularly limited.
  • Examples of methods for producing the compound represented by the general formula (1) include abietic acid, neoabietic acid, dehydroabietic acid, tetrahydroabietic acid, parastric acid, pimaric acid, isopimaric acid, sandaracopimaric acid, levopimaric acid, and the like.
  • a component, B component, and C component are included, and when the total content of A component, B component, and C component is 100 parts by mass, 1 to 50 parts by mass of A component and 49 to 98 parts by mass of B component parts, and C component at a ratio of 0.01 to 10 parts by mass. Within such a range, change in fluidity over time is further reduced regardless of the operating temperature.
  • the additive for hydraulic composition of the present invention may further contain other components in addition to components A to C within a range in which the effect is not impaired.
  • Such other components include, for example, setting retarding components such as sugars and oxycarboxylates, components having a dispersing action such as sodium ligninsulfonate, AE agents such as anionic surfactants, and oxycarboxylates.
  • Antifoaming agents such as alkylene compounds, curing accelerators such as alkanolamines, shrinkage reducing agents such as polyoxyalkylene alkyl ethers, thickeners such as cellulose ether compounds, preservatives such as isothiazoline compounds , rust preventives such as nitrites, and the like.
  • the content of other components can be, for example, 0 to 20% by mass of the total additive for hydraulic composition of the present invention.
  • the additive for hydraulic compositions of the present invention may be used in a form diluted with water or a solvent.
  • Hydraulic composition The hydraulic composition of the present invention contains the additive for hydraulic compositions of the present invention. Such a hydraulic composition has little change in fluidity over time, regardless of the temperature of use, and the amount of air can be appropriately adjusted, while the setting time is not excessively delayed.
  • the content of the additive for hydraulic compositions of the present invention is not particularly limited and can be set as appropriate. 4.0% by mass is preferred, and 0.01 to 4.0% by mass is more preferred.
  • the hydraulic composition of the present invention can contain a binder, water, fine aggregate, and coarse aggregate in the same manner as conventionally known hydraulic compositions.
  • binders include various Portland cements such as ordinary Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, high-early-strength Portland cement, and sulfate-resistant Portland cement, and various cements such as blast-furnace cement, fly ash cement, and silica fume cement. can be mentioned.
  • binders various admixtures such as fly ash, ground granulated blast furnace slag, ground limestone, stone powder, silica fume, and expansive agents may be used in combination with the various cements described above.
  • fine aggregates examples include river sand, mountain sand, land sand, sea sand, silica sand, crushed sand, and various slag fine aggregates.
  • coarse aggregates examples include river gravel, mountain gravel, land gravel, crushed stone, various slag coarse aggregates, and lightweight aggregates.
  • the hydraulic composition of the present invention may further contain other components as appropriate within a range in which the effects are not impaired.
  • Such other components include, for example, sugars, setting retarding components such as oxycarboxylates, components having a dispersing action such as sodium lignosulfonate, AE agents such as anionic surfactants, oxycarboxylates, and the like.
  • Antifoaming agents such as alkylene compounds, curing accelerators such as alkanolamines, shrinkage reducing agents such as polyoxyalkylene alkyl ethers, thickeners such as cellulose ether compounds, preservatives such as isothiazoline compounds , rust preventives such as nitrites, and the like.
  • the content of other components can be, for example, 0 to 5% by mass in terms of solid content relative to the binder.
  • a conventionally known ratio can be suitably adopted as the ratio of water to binder (water/binder ratio).
  • A-8 in Table 1 was produced as follows. First, 2000 g of A-7 tetraethylenepentamine was placed in a 5 L stainless steel pressure vessel. After purging with nitrogen, 930 g of ethylene oxide was pressurized at 75 ⁇ 5° C. under conditions of 0.3 MPa or less, and aging was performed at that temperature for 1 hour. After cooling, it was recovered to obtain A-8 (component A).
  • B component Table 2 below shows the B components (B-1 to B-2) used.
  • each component was mixed to prepare an additive for a hydraulic composition.
  • "parts by mass” of "water” indicates parts by mass with respect to 100 parts by mass of the additive for hydraulic composition.
  • the hydraulic compositions of Examples 17 to 32 and Comparative Examples 3 to 6 had a slump of 21.0 ⁇ 1.5 cm immediately after kneading by adjusting the amount of the additive aqueous solution for hydraulic compositions.
  • AE-300 manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.
  • AFK-2 manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.
  • the air content was adjusted to be within the range of 1.5 ⁇ 1.0%.
  • each hydraulic composition is prepared in an environment of 20 ° C. and 30 ° C., respectively, and the kneading temperature of each hydraulic composition is within the range of ⁇ 2 ° C. of each environmental temperature. The temperature of each material was adjusted to .
  • formulation 1 employed in Examples 17 to 32 and Comparative Examples 3 to 6 uses cement as the hydraulic powder.
  • slump (cm), air content (volume %), and concrete temperature (°C) were measured for each hydraulic composition (concrete composition) that was prepared.
  • the results are shown in Table 5 below. Measured values under 20° C. environment and 30° C. environment are shown.
  • slump (cm) means the slump (cm) immediately after kneading
  • air content (%) means the air content (%) immediately after kneading
  • concrete temperature ( °C) means the temperature of the concrete immediately after mixing (°C).
  • Comparative Example 5 the amount of air was equal to or greater than the specified amount even when AFK-2, which is an antifoaming agent, was used in an amount of 0.005% by mass based on the binder without using an AE agent.
  • An aqueous retardant solution was prepared by mixing 400 g of sodium gluconate (reagent: manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), 100 g of sucrose (reagent: manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), and 500 g of deionized water.
  • difference is 4.0 cm or less
  • ⁇ Caking time (under 30°C environment) A: The first time of coagulation is within 6 hours B: The time of first coagulation is over 6 hours and within 7 hours C: The time of first coagulation is over 7 hours
  • Comparative Example 4 in the case of a hydraulic composition additive that does not contain component A, when comparing the 20° C. environment and the 30° C. environment, the 30° C. environment, which is a high temperature, However, it can be seen that the slump difference increases and the fluidity greatly decreases in a high temperature environment.
  • Comparative Example 5 even if AFK-2, which is an antifoaming agent, is used in an amount of 0.005% by mass with respect to the binder without using an AE agent, the amount of air is equal to or greater than the specified amount. In Tables 7 and 8, "-" is indicated because adjustment was not possible due to an excessive amount.
  • Example 33 Comparative Examples 7 and 8
  • formulation 2 shown in Table 10 was adopted, and the same hydraulic composition preparation method as formulation 1 described above, the same slump and air content
  • Each hydraulic composition shown in Table 9 was prepared using the adjustment method of.
  • formulation 2 employed in Example 33 and Comparative Examples 7 and 8 is a formulation using cement, fly ash, and ground granulated blast furnace slag as hydraulic powders.
  • the retarder aqueous solution was prepared by mixing 400 g of sodium gluconate (reagent: manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), 100 g of sucrose (reagent: manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), and 500 g of deionized water.
  • difference is 3.0 cm or less
  • ⁇ Caking time (under 30°C environment) A: The first time of coagulation is within 7 hours B: The time of first coagulation is more than 7 hours and less than 8 hours C: The time of first coagulation is more than 8 hours
  • the additive for hydraulic compositions of the present invention can be used as an additive added to hydraulic compositions such as concrete.
  • the hydraulic composition of the present invention can be used to prepare hardened materials such as concrete.

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Abstract

水硬性組成物に添加することで、使用温度に関わらず、水硬性組成物における経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、水硬性組成物の凝結時間を過度に遅延させない水硬性組成物用添加剤を提供する。 所定のA成分と、所定のB成分と、を含有することを特徴とする水硬性組成物用添加剤。

Description

水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物
 本発明は、水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物に関する。更に詳しくは、コンクリート等の水硬性組成物に添加される水硬性組成物用添加剤及びこれが添加された水硬性組成物に関する。
 従来、コンクリート等の硬化物は、水硬性組成物を所定の型枠内へ充填し、その後、硬化させることによって製造されている。
 この水硬性組成物は、型枠内への充填などの作業性等の観点から十分な流動性を有することが重要となる。
 そこで、水硬性組成物の流動性を向上させるための添加剤が開発されている。具体的には、グルコン酸等の所定の凝結遅延剤と、アミノスルホン酸系等の所定の高性能AE減水剤とからなるコンクリート等の初期スランプ長時間維持剤(例えば、特許文献1参照)、セメント及びクレイに対する吸着量が所定の条件を満たすポリマーを含有するもの(例えば、特許文献2参照)などが報告されている。
 ここで、上述の通り、型枠内への充填などの作業性等の観点からすると、十分な流動性を有することが、水硬性組成物には重要な要素の一つである。一方で、水硬性組成物は、充填後には所望の時間で(即ち、比較的短時間で)凝結して硬化し、強度等において十分な性能を発揮することが要求される。
 このように流動性の保持と凝結時間を過度に遅延させないことの両方を満足することは簡単ではなく、一般的に、流動性の保持が良い水硬性組成物は、凝結時間が長く、硬化に時間が必要になることが多い。このようなことから、水硬性組成物の流動性を保持しつつ、凝結時間を過度に遅延させない添加剤の開発が行われている。
 具体的には、特定のポリカルボン酸系重合体を添加剤として用いること(例えば、特許文献3参照)などが報告されている。
特開平10-7445号公報 特開2014-181171号公報 特開2007-270072号公報
 特許文献1~3に記載の水硬性組成物等の添加剤は、水硬性組成物等における流動性、粘度等の状態を改善するものである。しかし、これらの添加剤は、未だ改善の余地があり、新たな水硬性組成物用添加剤の開発が求められていた。具体的には、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間を過度に遅延させない添加剤の開発が求められていた。
 そこで、本発明は、上記実情に鑑み、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間を過度に遅延させない添加剤(水硬性組成物用の添加剤)の提供を課題とするものである。
 本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、所定のA成分及びB成分を配合することによって上記課題を解決できることを見出した。本発明によれば、以下の水硬性組成物用添加剤及び水硬性組成物が提供される。
[1] 下記A成分と、
 ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物であるB成分と、
を含有することを特徴とする水硬性組成物用添加剤。
<A成分>
 ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンイミンのアルキレンオキシド付加物、ジアリルアミン重合体、ジアリルアミン塩重合体、ジアリルアミン・二酸化硫黄共重合体、ジアリルアミン塩・二酸化硫黄共重合体、及びポリビニルピロリドンから選択される少なくとも1つ。
[2] 前記A成分及び前記B成分の含有割合の合計を100質量部としたとき、
 前記A成分を1~50質量部、及び前記B成分を50~99質量部の割合で含有する、前記[1]に記載の水硬性組成物用添加剤。
[3] 更に、下記一般式(1)で示される化合物であるC成分を含有する、前記[1]に記載の水硬性組成物用添加剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(一般式(1)において、Rはロジンのアシル残基である。Rは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は炭素数2~20のアルケニル基である。AOは、炭素数2~4のオキシアルキレン基(ただし、当該オキシアルキレン基が複数存在する場合、1種単独または2種以上とすることができる)である。mは、1~200の整数である。)
[4] 前記一般式(1)における-(AO)-が、炭素数2~4のオキシアルキレン基の構成割合の合計を100モル%とすると、
 炭素数2のオキシアルキレン基を90モル%以上の割合で有するものである、前記[3]に記載の水硬性組成物用添加剤。
[5] 前記A成分、前記B成分、及び前記C成分を含み、前記A成分、前記B成分、及び前記C成分の含有割合の合計を100質量部としたとき、
 前記A成分を1~50質量部、前記B成分を49~98質量部、及び前記C成分を0.01~10質量部の割合で含有する、前記[3]または[4]に記載の水硬性組成物用添加剤。
[6] 前記B成分は、ナフタレンスルホン酸及びその塩から選択される少なくとも1つとホルムアルデヒドとの縮合物である、前記[1]~[5]のいずれかに記載の水硬性組成物用添加剤。
[7] 前記[1]~[6]のいずれかに記載の水硬性組成物用添加剤を含有することを特徴とする水硬性組成物。
 本発明の水硬性組成物用添加剤は、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間を過度に遅延させないという効果を奏するものである。
 本発明の水硬性組成物は、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間が過度に遅延しないという効果を奏するものである。
 以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられ得ることが理解されるべきである。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、%は質量%を、また部は質量部を意味する。
(1)水硬性組成物用添加剤:
 本発明の水硬性組成物用添加剤は、所定のA成分と、ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物であるB成分と、を含有するものである。このような水硬性組成物用添加剤は、水硬性組成物に配合することで、当該水硬性組成物は、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能となる。特に、通常は高温(例えば、30℃以上)の環境下では、経時による流動性の変化が大きく、高温下である程、早くに流動性が低下する。しかし、本発明の水硬性組成物用添加剤を添加することで、高温環境下であっても経時による流動性の変化が少なくなる。このようなことから、使用温度が高くなるような気温の高い国や地域、即ち、気温が30℃以上となるような気温の高い国や地域でも良好に使用することができる。
 また、一方で、水硬性組成物は、コテ等による仕上げや、型枠の脱型等の関係から、適度な時間で凝結することが求められる。即ち、水硬性組成物は、凝結時間が長過ぎず適当であることが望まれる。この点、本発明の水硬性組成物用添加剤は、使用温度に関わらず、水硬性組成物の凝結時間を過度に遅延させないという利点がある。ここで、凝結時間を過度に遅延させないとは、添加剤を配合することで、水硬性組成物の流動性が練り混ぜから数時間程度(例えば、1~2時間程度)保持されて、凝結開始を遅延させることができ、一方で、練り混ぜから数時間程度で、流動性が低下し凝結が開始することを意味するものである。
 具体的には、生コンクリート(水硬性組成物)の製造後、直ぐに生コンクリートの打ち込みを行うことができることがよい。しかし、通常は、生コンクリートの製造から作業現場での打ち込みまでには、生コンクリート工場から作業現場までの運搬時間や、作業現場での待機時間などの時間を要する。この生コンクリート工場から作業現場までの時間は、数時間程度かかることがある。そのため、練り混ぜから数時間程度(例えば、1~2時間程度)保持されることが望まれる。一方で、生コンクリートの打ち込み後には、凝結が開始されることが望まれる。このように、運搬等の時間を考慮して所定時間は流動性が確保されつつ、所定時間の経過後、適切に凝結が開始することが望まれる。
 なお、既存の遅延剤(例えば、糖類、オキシカルボン酸塩等)を多量に用いることによって、流動性をある程度保持することは可能である。しかし、その場合は、凝結が過度に遅延し硬化不良を生じるという問題がある。このような問題に対して、本発明の水硬性組成物用添加剤を用いることで、流動性を保持することができる。そして同時に、多量に遅延剤を用いた場合のように過度な凝結遅延が生じることを防止することができる。
(1-1)A成分:
 A成分は、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンイミンのアルキレンオキシド付加物、ジアリルアミン重合体、ジアリルアミン塩重合体、ジアリルアミン・二酸化硫黄共重合体、ジアリルアミン塩・二酸化硫黄共重合体、及びポリビニルピロリドンから選択される少なくとも1つである。このA成分をB成分ともに配合することで、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間を過度に遅延させないという効果が発揮される。
 A成分としては、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩、及びポリビニルピロリドンから選択される少なくとも1つであることが好ましい。A成分としての、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩、及びポリビニルピロリドンから選択される少なくとも1つは、その質量平均分子量が1,000以上で1,200,000以下であることが好ましく、1,000以上で900,000以下であることがより好ましく、1,000以上で300,000以下であることが更に好ましい。
(1-2)B成分:
 B成分は、ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物である。このB成分をA成分ともに配合することで、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間を過度に遅延させないという効果が発揮される。
 ナフタレン環を有する単量体としては、特に制限はないが、例えば、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸塩などを挙げることができる。B成分である高分子化合物は、このような単量体に由来する構造(単量体単位)を含むものである。
 ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物としては、具体的には、ナフタレンスルホン酸及びその塩から選択される少なくとも1つとホルムアルデヒドとの縮合物であることが好ましい。
 ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物は、その質量平均分子量を200,000以下とすることができ、100,000以下とすることが好ましく、80,000以下とすることが更に好ましく、50,000以下とすることが特に好ましく、30,000以下とすることが最も好ましい。また、上記高分子化合物の質量平均分子量は、1,000以上であることが好ましく、3,000以上であることが更に好ましく、4,000以上であることが特に好ましく、5,000以上であることが最も好ましい。
 ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物の質量平均分子量は、下記の条件にてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
[GPC条件]
カラム:G4000SWXL+G2000SWXL(東ソー社製)
溶離液:50mM CHCOONa/CHCN=6/4
流量:0.7mL/分
検出:UV280nm
サンプル濃度:0.2mg/mL
標準物質:PEG/PEO(アジレント・テクノロジー社製)
 なお、B成分のうちのナフタレンスルホン酸及びその塩から選択される少なくとも1つとホルムアルデヒドとの縮合物は、性能を損なわない範囲内で、フェノール、クレゾール、及びこれらの誘導体等の、共縮合可能な芳香環構造を有する化合物と共縮合していても良い。
 B成分としては、より具体的には、ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物(即ち、ナフタレンスルホン酸ナトリウムとホルムアルデヒドとの縮合物)などを挙げることができる。
 更に、B成分のうちのナフタレンスルホン酸及びその塩から選択される少なくとも1つとホルムアルデヒドとの縮合物は、市販品を使用することもできる。このようなナフタレンスルホン酸及びナフタレンスルホン酸塩の少なくとも一方とホルムアルデヒドとの縮合物の市販品としては、例えば、ポールファイン510-AN(竹本油脂社製)、マイテイ150(花王社製)、セルフロー110P(第一工業製薬社製)等が挙げられる。
(1-3)C成分:
 本発明の水硬性組成物用添加剤は、更に、下記一般式(1)で示される化合物であるC成分を含有することが好ましい。このC成分を更に配合することで、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が更に少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間をより過度に遅延させないという効果が発揮される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(一般式(1)において、Rはロジンのアシル残基である。Rは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は炭素数2~20のアルケニル基である。AOは、炭素数2~4のオキシアルキレン基(ただし、当該オキシアルキレン基が複数存在する場合、1種単独または2種以上とすることができる)である。mは、1~200の整数である。)
 一般式(1)におけるRは、ロジンのアシル残基である。ここで、ロジンとは、樹脂酸(ロジン酸)と称されるジテルペン系化合物をいう。このようなロジンとして、例えば、天然ロジン、変性ロジン、重合ロジンなどが挙げられる。
 天然ロジンは、マツ科植物から得られる樹脂油から、精油等の揮発性物質を留去した残留物中に存在する樹脂酸の混合物であり、製造方法により、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンに分類される。
 ガムロジンは、松の木に切り傷をつけ、そこから流出する生松脂をろ過精製し、水蒸気蒸留によりテレビン油を除去して得られる。ウッドロジンは、松の切株のチップを溶剤抽出して得られる。トール油ロジンは、松材からクラフトパルプ法でパルプを製造する工程で副生する粗トール油を蒸留精製して得られる。
 ロジンは、主成分の樹脂酸として、アビエチン酸を含み、その他の成分の樹脂酸として、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、レボピマール酸等を含む。
 変性ロジンとは、天然ロジンを変性したものをいい、例えば、天然ロジンを高圧化でニッケル触媒、白金触媒、パラジウム触媒等の貴金属触媒等を使用して水素添加して、分子内の二重結合を消失若しくは減少させた水添ロジン、天然ロジンを貴金属触媒又はハロゲン触媒の存在下に高温加熱することにより分子内の不安定な共役二重結合を消失させた不均化ロジンが挙げられる。
 重合ロジンとは、天然ロジン又は変性ロジン同士を反応させたものであり、これらの2量化物、3量化物をいう。
 なお、このようなロジンとして、入手の容易さの観点から、天然ロジンが好ましい。このような天然ロジンとしては、より好ましくは、ガムロジンである。ロジンは、様々な化合物の混合物として扱うことが一般的であり、カルボン酸量については、酸価を測定することで定量化される。酸価は、日本工業規格JIS K 0070(1992)により測定することで求められる。
 一般式(1)におけるRは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は炭素数2~20のアルケニル基である。この炭素数1~20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等の直鎖又は分岐アルキル基が挙げられる。炭素数2~20のアルケニル基としては、エテニル基、n-プロペニル基、n-ブテニル基、n-ペンテニル基、n-ヘキセニル基、n-ヘプテニル基、n-オクテニル基、n-ノネル基、n-デセニル基、n-ウンデセニル基、n-ドデセニル基、n-トリデセニル基、n-テトラデセニル基、n-ペンタデセニル基、n-ヘキサデセニル基、n-ヘプタデセニル基、n-オクタデセニル基、n-ノナデセニル基、n-イコセニル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基等の炭素数1~5のアルキル基、エテニル基、n-プロペニル基、n-ブテニル基、n-ペンテニル基等の炭素数2~5のアルケニル基が好ましい。
 一般式(1)におけるAOは、炭素数2~4のオキシアルキレン基(ただし、当該オキシアルキレン基が複数存在する場合、1種単独または2種以上とすることができる)であり、炭素数2~4のオキシアルキレン基としては、例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が挙げられる。
 AOが2種類以上の場合は、ランダム付加体、ブロック付加体、交互付加体のいずれの形態であってもよい。
 一般式(1)におけるmは、1~200の整数であり、1~150の整数であることが好ましく、5~100の整数であることが更に好ましい。
 C成分は、一般式(1)における-(AO)-が、炭素数2~4のオキシアルキレン基の構成割合の合計を100モル%とするとき、炭素数2のオキシアルキレン基を90モル%以上の割合で有するものであることが好ましい。
 一般式(1)で表される化合物の製造方法は特に限定されない。一般式(1)で表される化合物の製造方法としては、例えば、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、レボピマール酸等の樹脂酸の混合物であるロジンに、触媒等を用いることで常法によりアルキレンオキサイドを付加させて、一般式(1)で表されるロジンポリオキシアルキレン付加物を製造する方法や、Rに相当するアルコールに、予め、触媒等を用いることで常法によりアルキレンオキシドを付加し、その後ロジンとエステル化させることにより、一般式(1)で表される化合物を製造する方法等が挙げられる。
(1-4)各成分の配合割合:
 A成分、及びB成分を含み(但し、C成分は含まない場合)、A成分及びB成分の含有割合の合計を100質量部としたとき、A成分を1~50質量部、及びB成分を50~99質量部の割合で含有することが好ましい。このような範囲とすると、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が更に少なくなる。
 A成分、B成分、及びC成分を含み、A成分、B成分、及びC成分の含有割合の合計を100質量部としたとき、A成分を1~50質量部、B成分を49~98質量部、及びC成分を0.01~10質量部の割合で含有することが好ましい。このような範囲とすると、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が更に少なくなる。
(1-5)その他の成分:
 本発明の水硬性組成物用添加剤は、A成分~C成分以外に、効果が損なわれない範囲内で、その他の成分を更に含有していてもよい。このようなその他の成分としては、例えば、糖類や、オキシカルボン酸塩等からなる凝結遅延成分、リグニンスルホン酸ナトリウム等からなる分散作用を有する成分、陰イオン界面活性剤等からなるAE剤、オキシアルキレン系化合物等からなる消泡剤、アルカノールアミン等からなる硬化促進剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等からなる収縮低減剤、セルロースエーテル系化合物等からなる増粘剤、イソチアゾリン系化合物等からなる防腐剤、亜硝酸塩等からなる防錆剤などを挙げることができる。
 その他の成分の含有割合としては、例えば、本発明の水硬性組成物用添加剤全体の0~20質量%とすることができる。
 更に、本発明の水硬性組成物用添加剤は、水や溶剤で希釈された形態で使用してもよい。
(2)水硬性組成物:
 本発明の水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用添加剤を含有するものである。このような水硬性組成物は、使用温度に関わらず、経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、凝結時間が過度に遅延しないものである。
 本発明の水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用添加剤の含有割合は特に制限はなく適宜設定することができるが、例えば、結合材に対し、固形分換算で0.001~4.0質量%が好適であり、さらには0.01~4.0質量%がより好適である。
 本発明の水硬性組成物は、従来公知の水硬性組成物と同様に、結合材、水、細骨材、及び粗骨材を含むものとすることができる。
 結合材としては、例えば、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメントなどの各種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメントなどの各種のセメントを挙げることができる。
 更に、結合材は、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、石粉、シリカフューム、膨張材などの各種混和材を上述した各種セメントと併用してもよい。
 細骨材としては、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、珪砂、砕砂、各種スラグ細骨材などが挙げられる。
 粗骨材としては、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、各種スラグ粗骨材、軽量骨材などが挙げられる。
 本発明の水硬性組成物は、効果が損なわれない範囲内で、適宜その他の成分を更に含有していてもよい。このようなその他の成分としては、例えば、糖類や、オキシカルボン酸塩等からなる凝結遅延成分、リグニンスルホン酸ナトリウム等からなる分散作用を有する成分、陰イオン界面活性剤等からなるAE剤、オキシアルキレン系化合物等からなる消泡剤、アルカノールアミン等からなる硬化促進剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等からなる収縮低減剤、セルロースエーテル系化合物等からなる増粘剤、イソチアゾリン系化合物等からなる防腐剤、亜硝酸塩等からなる防錆剤などを挙げることができる。
 その他の成分の含有割合としては、例えば、結合材に対して、固形分換算で0~5質量%とすることができる。
 本発明の水硬性組成物は、その水と結合材の比率(水/結合材比)としては従来公知の割合を適宜採用することができる。
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 まず、使用したA成分~C成分について、以下の表1~表3に示す。
(A成分)
 下記表1には、使用したA成分(A-1~A-11)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(合成例1)A-8の製造方法:
 表1中のA-8は、以下のようにして製造した。まず、5Lのステンレス製の耐圧容器に、A-7のテトラエチレンペンタミン2000gを仕込んだ。そして、窒素置換後、75±5℃でエチレンオキサイド930gを0.3MPa以下の条件で圧入し、そのままの温度で1時間熟成を行った。冷却後、回収し、A-8(A成分)を得た。
(B成分)
 下記表2には、使用したB成分(B-1~B-2)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
(C成分)
 下記表3には、使用したC成分(C-1~C-5)、CR-1を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 なお、表3中、「CR-1」としては、中華人民共和国産(以降、単に「中国産」と記す)の「ガムロジン」のXグレード(酸価:171mgKOH/g)を用いた。
 また、表3中、「EO」はオキシエチレン基、「PO」はオキシプロピレン基を表す。
 以下に、C成分(C-1~C-5)の合成方法を説明する。
(合成例2)C-1の合成:
 2Lのステンレス製の耐圧容器に、中国産の「ガムロジン」のXグレード(酸価:171mgKOH/g)を542.2gと、水酸化カリウム2.0gを仕込み、120℃まで加熱し、撹拌しながら減圧脱水を1時間行った。窒素にて常圧に戻し、その後、150~160℃でエチレンオキサイド1455.8gを0.4MPaの条件で圧入し、そのままの温度で1時間熟成を行った。その後、冷却し、90%酢酸を3.5g添加し、120℃にて減圧脱水の後、加圧濾過を行い、化合物(C-1)を得た。
(合成例3)C-2の合成:
 1Lのガラス製の反応容器にα-ブトキシ-ω-ヒドロキシ-ポリ-(45モル)オキシエチレン500.0gと中国産の「ガムロジン」のXグレード(酸価:171mgKOH/g)を79.8g、メタンスルホン酸7.2gを仕込み、窒素置換後、150℃、0.5kPaで減圧脱水を行い、エステル化反応を行った。エステル化率が99%以上となったところで反応を終了し、精製し、化合物C-2を得た。
(合成例4)C-3の合成:
 2Lのステンレス製の耐圧容器に、中国産の「ガムロジン」のXグレード(酸価:171mgKOH/g)を192.2gと、水酸化カリウム2.0gを仕込み、120℃まで加熱し、撹拌しながら減圧脱水を1時間行った。窒素にて常圧に戻し、その後、150~160℃でエチレンオキサイド1805.8gを0.4MPaの条件で圧入し、そのままの温度で1時間熟成を行った。その後、冷却し、吸着材(協和化学工業社製:キョーワード600)を20.0g添加し、120℃にて減圧脱水の後、加圧濾過を行い、化合物(C-3)を得た。
(合成例5)C-4の合成:
 2Lのステンレス製の耐圧容器に、中国産の「ガムロジン」のXグレード(酸価:171mgKOH/g)を626.2gと、水酸化カリウム2.0gを仕込み、120℃まで加熱し、撹拌しながら減圧脱水を1時間行った。窒素にて常圧に戻し、その後、150~160℃でエチレンオキサイド1260.9gを0.4MPaの条件で圧入し、続いてプロピレンオキサイド110.9gを同条件で圧入し、そのままの温度で1時間熟成を行った。その後、冷却し、吸着材(協和化学工業社製:キョーワード600)を20.0g添加し、120℃にて減圧脱水の後、加圧濾過を行い、化合物(C-4)を得た。
(合成例6)C-5の合成:
 2Lのステンレス製の耐圧容器に、中国産の「ガムロジン」のXグレード(酸価:171mgKOH/g)を966.1gと、水酸化カリウム2.0gを仕込み、120℃まで加熱し、撹拌しながら減圧脱水を1時間行った。窒素にて常圧に戻し、その後、150~160℃でエチレンオキサイド518.8gを0.4MPaの条件で圧入し、続いてプロピレンオキサイド513.2gを同条件で圧入し、そのままの温度で1時間熟成を行った。その後、冷却し、90%酢酸を3.5g添加し、120℃にて減圧脱水の後、加圧濾過を行い、化合物(C-5)を得た。
(実施例1~16、比較例1,2)
 次に、表4に示すように、各成分を混合して水硬性組成物用添加剤を作製した。なお、表4中、「水」の質量部は、水硬性組成物用添加剤100質量部に対する質量部を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
(実施例17~32、比較例3~6)
 次に、作製した水硬性組成物用添加剤を用い、表6に示す配合1を採用して、表5に示す各水硬性組成物を作製した。
 具体的には、以下のようにして水硬性組成物(コンクリート組成物)を調製した。まず、55Lの強制二軸ミキサーに、セメントとしての普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製、密度=3.16g/cm)と、フライアッシュとしての中部フライアッシュ(テクノ中部社製、密度=2.33g/cm、JIS A 6201フライアッシュII種)と、高炉スラグ微粉末としてのエスメント4000(日鉄高炉セメント社製、密度=2.89g/cm、JIS A 6206高炉スラグ微粉末4000)と、骨材としての細骨材(大井川水系産陸砂、密度=2.58g/cm)及び粗骨材(岡崎産砕石、密度=2.66g/cm)と、をそれぞれ表6に示す配合(配合1)処方で配合した。そして、これに各水硬性組成物用添加剤(F-1~16、FR-1,2)を配合して、実施例17~32、比較例3~6の水硬性組成物を調製した(表4参照)。
 なお、実施例17~32、比較例3~6の各水硬性組成物は、水硬性組成物用添加剤水溶液の添加量を調整して練り混ぜ直後のスランプが21.0±1.5cmの範囲内となるようにし、市販のAE剤であるAE-300(竹本油脂社製)を適宜用い、更に、消泡剤であるAFK-2(竹本油脂社製)を結合材に対して0.001質量%用いて、空気量が1.5±1.0%の範囲内となるように調整を行った。
 また、各水硬性組成物の調製は、20℃及び30℃環境下でそれぞれ行い、各水硬性組成物の練り上がり温度が、各環境温度の±2℃の範囲内になるように、調製前に各材料を温調した。
 なお、実施例17~32、比較例3~6で採用した配合1は、水硬性粉体としてセメントを用いた配合である。
 次に、作製した各水硬性組成物(コンクリート組成物)について、スランプ(cm)、空気量(容積%)、及び、コンクリート温度(℃)の測定を行った。結果を下記表5に示す。20℃環境下と30℃の環境下における各測定値を示す。表5中、「スランプ(cm)」は、練り混ぜ直後のスランプ(cm)を意味し、「空気量(%)」は、練り混ぜ直後の空気量(%)を意味し、「コンクリート温度(℃)」は、練り混ぜ直後のコンクリートの温度(℃)を意味する。
・スランプ(cm):
 コンクリート組成物について、JIS-A1101(2020)に準拠して測定した。
・空気量(容積%):
 コンクリート組成物について、JIS-A1128(2020)に準拠して測定した。
・コンクリート温度(℃):
 コンクリート組成物について、JIS-A1156(2014)に準拠して測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 なお、比較例5は、AE剤を使用せず、消泡剤であるAFK-2を結合材に対して0.005質量%用いても空気量が規定量以上となった。また、遅延剤水溶液は、グルコン酸ナトリウム(試薬:キシダ化学社製)400g、スクロース(試薬:キシダ化学社製)100g、及び、イオン交換水500gを混合して調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
(評価結果)
 作製した各水硬性組成物について、流動保持性の評価及び凝結時間の評価を行った。
(流動保持性)
 練混ぜ直後(0分後)、及び、練混ぜ直後から90分後のスランプ(cm)をそれぞれ、上記測定方法により測定し、その後、得られた測定値に基づき、「0分後と90分後のスランプ差」を算出した。そして、これらの「スランプ差」について以下の評価基準で評価を行い、これを流動保持性の評価とした。表7には、20℃環境下における流動保持性の評価結果を示し、表8には、30℃環境下における流動保持性の評価結果を示す。
・0分後と90分後のスランプ差
S:差が4.0cm以下
A:差が4.0cm超、7.0cm以下
B:差が7.0cm超、10.0cm以下
C:差が10.0cm超、13.0cm以下
D:差が13.0cm超、16.0cm以下
E:差が16.0cm超
(凝結時間)
 作製した各水硬性組成物(コンクリート組成物)について、以下のようにして凝結始発時間を測定し、その後、凝結時間の評価を行った。表7には、20℃の環境下における凝結始発時間の評価結果を示し、表8には、30℃の環境下における凝結始発時間の評価結果を示す。
・凝結始発時間:
 練り混ぜ直後のコンクリート組成物を用いて、JIS-A1147(2019)に準拠して凝結始発時間を測定した。
 20℃環境下と30℃環境下における凝結始発時間の評価の評価基準を以下に示す。
・凝結時間(20℃環境下)
A:凝結の始発時間が6時間半以内
B:凝結の始発時間が6時間半超、7時間半以内
C:凝結の始発時間が7時間半超
・凝結時間(30℃環境下)
A:凝結の始発時間が6時間以内
B:凝結の始発時間が6時間超、7時間以内
C:凝結の始発時間が7時間超
 なお、比較例4に示すように、A成分を含まないような水硬性組成物用添加剤である場合、20℃環境下と30℃環境下を比較すると、高温である30℃環境下の方が、スランプ差が大きくなり、高温環境下において流動性が大きく低下することが分かる。また、比較例5は、上述の通り、AE剤を使用せず、消泡剤であるAFK-2を結合材に対して0.005質量%用いても空気量が規定量以上となり、空気量が過多のために調整が不可であったことから、表7及び表8中、「-」を記載している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
(実施例33、比較例7,8)
 次に、作製した水硬性組成物用添加剤を用い、表10に示す配合2を採用して、上述した配合1と同様の水硬性組成物の調製方法と、同様のスランプ、及び、空気量の調整方法を用いて、表9に示す各水硬性組成物を作製した。なお、実施例33、比較例7,8で採用した配合2は、水硬性粉体としてセメント、フライアッシュ、及び、高炉スラグ微粉末を用いた配合である。
 次に、作製した各水硬性組成物(コンクリート組成物)について、上述した配合1と同様の測定方法を採用して、スランプ(cm)、空気量(容積%)、及び、コンクリート温度(℃)の測定を行った。結果を下記表9に示す。20℃環境下と30℃の環境下における各測定値を示す。表9中、「スランプ(cm)」は、練り混ぜ直後のスランプ(cm)を意味し、「空気量(%)」は、練り混ぜ直後の空気量(%)を意味し、「コンクリート温度(℃)」は、練り混ぜ直後のコンクリートの温度(℃)を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 表9中、遅延剤水溶液は、グルコン酸ナトリウム(試薬:キシダ化学社製)400gとスクロース(試薬:キシダ化学社製)100gとイオン交換水500gを混合して調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
(評価結果)
 作製した各水硬性組成物について、流動保持性の評価及び凝結時間の評価を行った。
(流動保持性)
 練混ぜ直後(0分後)、及び、練混ぜ直後から90分後のスランプ(cm)をそれぞれ、上記測定方法により測定し、その後、得られた測定値に基づき、「0分後と90分後のスランプ差」を算出した。そして、これらの「スランプ差」について以下の評価基準で評価を行い、これを流動保持性の評価とした。表11には、20℃環境下における流動保持性の評価結果を示し、表12には、30℃環境下における流動保持性の評価結果を示す。
・0分後と90分後のスランプ差
S:差が3.0cm以下
A:差が3.0cm超、6.0cm以下
B:差が6.0cm超、9.0cm以下
C:差が9.0cm超、12.0cm以下
D:差が12.0cm超
(凝結時間)
 作製した各水硬性組成物(コンクリート組成物)について、以下のようにして凝結始発時間を測定し、その後、凝結時間の評価を行った。表11には、20℃の環境下における凝結始発時間の評価結果を示し、表12には、30℃の環境下における凝結始発時間の評価結果を示す。
・凝結始発時間:
 練り混ぜ直後のコンクリート組成物を用いて、上述した配合1と同様の測定方法を採用して、凝結始発時間を測定した。
 20℃環境下と30℃環境下における凝結始発時間の評価の評価基準を以下に示す。
・凝結時間(20℃環境下)
A:凝結の始発時間が7時間半以内
B:凝結の始発時間が7時間半超、8時間半以内
C:凝結の始発時間が8時間半超
・凝結時間(30℃環境下)
A:凝結の始発時間が7時間以内
B:凝結の始発時間が7時間超、8時間以内
C:凝結の始発時間が8時間超
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
(結果)
 表7,表8、表11,表12に示されるように、本発明の水硬性組成物用添加剤を水硬性組成物に配合することで、使用時の環境温度に関わらず、水硬性組成物における経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、水硬性組成物の凝結時間を過度に遅延させない水硬性組成物が得られることが確認された。また、本発明の水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用添加剤を配合することで、使用時の環境温度に関わらず、水硬性組成物における経時による流動性の変化が少なく空気量の調整が適宜可能でありながら、その凝結時間が過度に遅延しないことが確認された。
 本発明の水硬性組成物用添加剤は、コンクリート等の水硬性組成物に添加される添加剤として利用することができる。また、本発明の水硬性組成物は、コンクリート等の硬化物を作製するものとして利用することができる。

Claims (7)

  1.  下記A成分と、
     ナフタレン環を有する単量体由来の構造を含む高分子化合物であるB成分と、
    を含有することを特徴とする水硬性組成物用添加剤。
    <A成分>
     ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンイミンのアルキレンオキシド付加物、ジアリルアミン重合体、ジアリルアミン塩重合体、ジアリルアミン・二酸化硫黄共重合体、ジアリルアミン塩・二酸化硫黄共重合体、及びポリビニルピロリドンから選択される少なくとも1つ。
  2.  前記A成分及び前記B成分の含有割合の合計を100質量部としたとき、
     前記A成分を1~50質量部、及び前記B成分を50~99質量部の割合で含有する、請求項1に記載の水硬性組成物用添加剤。
  3.  更に、下記一般式(1)で示される化合物であるC成分を含有する、請求項1に記載の水硬性組成物用添加剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (一般式(1)において、Rはロジンのアシル残基である。Rは、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は炭素数2~20のアルケニル基である。AOは、炭素数2~4のオキシアルキレン基(ただし、当該オキシアルキレン基が複数存在する場合、1種単独または2種以上とすることができる)である。mは、1~200の整数である。)
  4.  前記一般式(1)における-(AO)-が、炭素数2~4のオキシアルキレン基の構成割合の合計を100モル%とすると、
     炭素数2のオキシアルキレン基を90モル%以上の割合で有するものである、請求項3に記載の水硬性組成物用添加剤。
  5.  前記A成分、前記B成分、及び前記C成分を含み、前記A成分、前記B成分、及び前記C成分の含有割合の合計を100質量部としたとき、
     前記A成分を1~50質量部、前記B成分を49~98質量部、及び前記C成分を0.01~10質量部の割合で含有する、請求項3または4に記載の水硬性組成物用添加剤。
  6.  前記B成分は、ナフタレンスルホン酸及びその塩から選択される少なくとも1つとホルムアルデヒドとの縮合物である、請求項1~5のいずれか一項に記載の水硬性組成物用添加剤。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の水硬性組成物用添加剤を含有することを特徴とする水硬性組成物。
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