JP2000203921A - セメント混和材、セメント組成物、それを用いたセメント硬化体、及びその製造方法 - Google Patents
セメント混和材、セメント組成物、それを用いたセメント硬化体、及びその製造方法Info
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Abstract
スの少ない、締め固め不要のコンクリートを提供するこ
と。 【解決手段】 硝酸塩類、モノカルボン酸類、及び特定
のポリカルボン酸系減水剤を含有してなるセメント混和
材、該セメント混和材とセメントを含有するセメント組
成物、該セメント組成物を含有するコンクリートからな
るセメント硬化体、並びに、該セメント硬化体の製造方
法を構成とする。
Description
において使用されるセメント組成物、それを用いたセメ
ント硬化体、及びその製造方法に関する。なお、本発明
においてセメント硬化体とは、セメントペースト、モル
タル、又はコンクリートから製造した、あるいは、さら
に、鉄筋等と複合化したコンクリート二次製品やコンク
リート構造物を総称するものである。
や大規模施工の増大から、施工の省力化を目的として、
普通ポルトランドセメント又は混合セメントに、減水剤
や増粘剤などを配合して、締め固めの不要な、又は、微
振動で締め固めのできるコンクリート組成物が提案され
ている(特開平3-45522号公報や特開平3-237049号公報
など)。しかしながら、これらのコンクリート組成物
は、初期の強度発現性が乏しくスランプロスも大きいと
いう課題を有していた。
検討を重ねた結果、特定のセメント混和材を使用するこ
とにより、初期の強度発現性が良好で、しかもスランプ
ロスが少なく、材料分離抵抗性にも富んだ締め固め不要
のコンクリートが得られるという知見を得て本発明を完
成するに至った。
類、モノカルボン酸類、及びポリカルボン酸系減水剤を
含有してなるセメント混和材であり、該ポリカルボン酸
系減水剤が、ポリオキシアルキレン基、酸無水物基及び
/又はカルボキシル基、並びに、フェニル基を含有する
該セメント混和材であり、該ポリカルボン酸系減水剤
が、式(1)、(2)、及び(3)で示される構成単位からな
り、オキシエチレン単位のモル数nが、共重合体中のカ
ルボキシル基1モルに対して、10〜60モルであり、分子
量が5,000〜100,000の共重合体(I)である該セメント混
和材であり、該ポリカルボン酸系減水剤が、式(4)で示
される構成単位からなり、分子量が5,000〜100,000の共
重合体(II)と、共重合体(I)からなる該セメント混和材
であり、該セメント混和材とセメントを含有するセメン
ト組成物であり、該セメント組成物を含有するコンクリ
ートからなるセメント硬化体、並びに、該セメント硬化
体の製造方法である。
の向上に必要であり、成分的に特に限定されるものでな
く、アルカリ金属やアルカリ土類金属の硝酸塩や亜硝酸
塩の一種又は二種以上からなるものである。特に、ナト
リウム塩、カリウム塩、又はカルシウム塩の使用が経済
的に好ましい。硝酸塩類の使用量は、セメント100重量
部に対して、0.5〜5重量部が好ましい。0.5重量部未満
では強度発現性が悪い場合があり、5重量部を越えると
スランプロスが大きくなる場合がある。
は、ギ酸、酢酸、及び乳酸又はそれらの塩からなる群よ
り選ばれた一種又は二種以上であり、塩としてはナトリ
ウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、
バリウム塩、アルミニウム塩、及びアンモニウム塩等が
挙げられる。モノカルボン酸類の使用量は、セメント10
0重量部に対して、0.5〜5重量部が好ましい。0.5重量
部未満では十分な強度発現性が得られない場合があり、
5重量部を越えるとスランプロスが大きくなる場合があ
る。
とは、セメント分散効果、減水効果、及び流動性保持効
果を有するものである。本発明の式(1)、(2)、及び(3)
の構成単位からなる共重合体(I)は、ポリオキシエチレ
ンモノアリルモノアルキルエーテル、無水マレイン酸、
及びスチレン単量体を共重合して得られる。
5のアルキル基である。炭素数1〜5のアルキル基とし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル
基、及びイソアミル基等が挙げられる。
チレン単位の重合度は重要であり、分子中のカルボキシ
ル基の量に依存する。即ち、共重合体(I)中のカルボキ
シル基1モルに対して、n、即ち、オキシエチレン単位
が10〜60モルであることが好ましく、15〜50モルである
ことがより好ましい。オキシエチレン単位が10モル未満
では脱型時の短期強度発現性が劣り、ブリージング率も
高い場合があり、60モルを越えるとモルタルやコンクリ
ート(以下、セメント混練物という)の流動性が低下す
る場合がある。本発明におけるカルボキシル基として
は、遊離のカルボキシル基の他、酸無水物基に水を加え
た場合に加水分解して生じる2モルのカルボキシル基も
含まれ、さらに、これらカルボキシル基が、塩又は加水
分解しやすいエステルとして存在する場合も本発明にお
けるカルボキシル基に含まれる。本発明の共重合体(I)
は、使用に際して水と共存する。その際に無水マレイン
酸が開環して生じる2個のカルボキシル基は親水性であ
るが、セメントの水和遅延因子である。そこで、他の親
水性単位であるオキシエチレンの重合度を調整し、カル
ボキシル基とポリオキシエチレン単位とのモル比を1:
10〜60にすることにより、水和遅延がなくセメント混練
物の流動性が良好なセメント用の減水剤が得られる。
00,000が好ましく、10,000〜80,000がより好ましい。5,
000未満では減水効果が不充分となる場合があり、100,0
00を越えるとセメント混練物の流動性が低下する場合が
ある。
体(II)は、ポリオキシエチレンモノアリルモノメチルエ
ーテルと無水マレイン酸を共重合し、ポリオキシエチレ
ンモノアリルエーテルとエステル化することにより得ら
れる。ここで、式(4)中のlとmは、オキシエチレン単位
のモル数である。
00,000である。5,000未満では減水効果が不充分となる
場合があり、100,000を越えるとセメント混練物の流動
性が低下する場合がある。本発明の共重合体(II)は共重
合体(I)と組み合せて使用するが、その配合比率は、共
重合体(I) 100重量部に対して、共重合体(II)50〜100
重量部がセメント混練物の流動性保持の面から好まし
い。
は粉状でも水溶液状でも使用可能である。粉状として使
用する際に、ポリカルボン酸系減水剤自体が粉状になり
難い性状である場合には、無機粉体に坦持させて粉体と
する方法や、多価金属との塩にすることにより粉体とし
て取扱い可能な性状にする方法などにより粉体とするこ
とが可能である。粉状で使用するポリカルボン酸系減水
剤の平均粒径は、0.1〜500μmが好ましい。平均粒径50
0μmを越える粉体では溶媒に対する溶解速度の違いや
偏析などにより本来の性能が再現よく得られず好ましく
ない場合がある。
ント100重量部に対して、0.5〜5重量部が好ましい。0.
5重量部未満ではセメント分散効果や減水効果が十分で
なく、5重量部を越えてもさらなる効果が期待できず、
経済的に好ましくない。
類、及びポリカルボン酸系減水剤をセメント混和材とし
て使用するが、粉状でも水溶液状でも使用可能である。
・早強・超早強等の各種ポルトランドセメントや、ポル
トランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ又はシ
リカを混合した各種混合セメント、あるいはポルトラン
ドセメントに膨張材を混合した膨張セメント等が挙げら
れる。
既存のいかなる撹拌装置も使用可能である。例えば、傾
胴ミキサー、オムニミキサー、V型ミキサー、ヘンシェ
ルミキサー、及びナウターミキサ等の使用が可能であ
る。また、混合は、それぞれの材料を施工時に混合して
もよいし、あらかじめ一部又は全部を混合しておいても
差し支えない。
などの骨材、セメント膨張材、凝結調整剤、AE剤、消
泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、高分子エマルジョン、
酸化カルシウムや水酸化カルシウムなどのカルシウム化
合物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ金属亜硫酸塩、及
びアルカリ金属重亜硫酸塩等の硫酸塩、ベントナイト等
の粘土鉱物、ゼオライト、ハイドロタルサイト、及びハ
イドロカルマイト等のイオン交換体、無機リン酸塩、並
びに、ホウ酸等のうちの一種又は二種以上を本発明の目
的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能であ
る。
し、ブリージングや骨材沈降のような材料分離を防止す
る目的や、材料分離を防止し高流動性を得る目的で増粘
剤を併用することができる。増粘剤としては、メチルセ
ルロース、エチルセルロース、メチルエチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、及びヒドロキシプロ
ピルセルロース等のセルロース系高分子、澱粉、ザンタ
ンガム、アラビアガム、ウエランガム、及びアルギン酸
ナトリウム等の天然多糖類、並びに、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、及
びポリ酢酸ビニル等の合成高分子が挙げられる。これら
の中では効果が大きい面でセルロース系高分子の使用が
好ましい。増粘剤の使用量は、セメント100重量部に対
して、0.0001〜1.0重量部が好ましく、0.001 〜0.5重量
部がより好ましい。0.0001重量部未満では添加効果がな
く、1.0重量部を越えると粘性が大きくなりコンクリー
トの施工性が悪くなる場合がある。
る際の成型方法は特に限定されるものではなく、形状や
大きさによっても異なるので一義的に決めることはでき
ない。例えば、ボックスカルバートやU字型コンクリー
ト溝などを製造する場合は、型枠内にセメント混練物を
高流動化して流し込んだり、あるいは、微振動で締め固
めることにより成型される。また、ヒューム管、パイ
ル、及びポール等は遠心力で成型される。遠心力成型条
件は、セメント硬化体の種類により異なるが、通常、3
段階に分けて遠心力をかけるもので、重力加速度は1〜
30G程度である。
能であり、材齢12時間程度から実用強度を発現するが、
脱型後に水中養生や散水養生を行なうことが、品質向上
の面から好ましい。
る。
m3、細骨材870kg/m3、及び粗骨材720kg/m3とし、セメン
ト100重量部に対して、硝酸塩a3重量部とモノカルボン
酸類3重量部、並びに、表1に示す減水剤を配合したコ
ンクリートを調製し、スランプフローと圧縮強度を測定
した。結果を表2に併記する。なお、硝酸塩類、モノカ
ルボン酸類、及び減水剤は練り混ぜ水と同時に添加し
た。
460cm2/g、市販品 セメントβ:普通ポルトランドセメント、ブレーン値3,
340cm2/g、市販品 硝酸塩類a:硝酸カルシウム、試薬一級 モノカルボン酸類イ:ギ酸カルシウム、試薬一級 細骨材 :新潟県姫川産砂 粗骨材 :新潟県姫川産川砂利 水 :水道水 減水剤 :ポリカルボン酸系減水剤、式(5)、(6)、及
び(3)の構成単位からなる共重合体(III)、式(7)に示す
構成単位からなる共重合体(IV)、並びに、これらをブレ
ンドして表1に示すように調製したもの
漁港漁村建設技術研究所発行、水中不分離性コンクリー
ト・マニュアル、付録「水中分離性コンクリートの試
験、スランプフロー試験」に従い、コンクリートの広が
りを直角方向に2点測定 圧縮強度 :10φ×20cmの供試体を作製して、JIS A 11
08に準じて測定
減水剤Hを使用し、表3に示す硝酸塩類を配合したこと
以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に併記す
る。
減水剤Hを使用し、表4に示すモノカルボン酸類を配合
したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表4に
併記する。
により、初期強度発現性が良好で、しかもスランプロス
の少ない、締め固め不要のコンクリートが得られる。
Claims (7)
- 【請求項1】 硝酸塩類、モノカルボン酸類、及びポリ
カルボン酸系減水剤を含有してなるセメント混和材。 - 【請求項2】 ポリカルボン酸系減水剤が、ポリオキシ
アルキレン基、酸無水物基及び/又はカルボキシル基、
並びに、フェニル基を含有することを特徴とする請求項
1記載のセメント混和材。 - 【請求項3】 ポリカルボン酸系減水剤が、式(1)、
(2)、及び(3)で示される構成単位からなり、オキシエチ
レン単位のモル数nが、共重合体中のカルボキシル基1
モルに対して、10〜60モルであり、分子量が5,000〜10
0,000の共重合体(I)であることを特徴とする請求項1
又は2記載のセメント混和材。 【化1】 【化2】 【化3】 - 【請求項4】 ポリカルボン酸系減水剤が、式(4)で示
される構成単位からなり、分子量が5,000〜100,000の共
重合体(II)と、請求項3記載の共重合体(I)からなるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載のセメント混和材。 【化4】 - 【請求項5】 請求項1〜4のうちの1項記載のセメン
ト混和材とセメントとを含有してなるセメント組成物。 - 【請求項6】 請求項5記載のセメント組成物を含有す
るコンクリートからなるセメント硬化体。 - 【請求項7】 請求項6記載のセメント硬化体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00117799A JP3813028B2 (ja) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | セメント組成物、それを用いたセメント硬化体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00117799A JP3813028B2 (ja) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | セメント組成物、それを用いたセメント硬化体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203921A true JP2000203921A (ja) | 2000-07-25 |
| JP3813028B2 JP3813028B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=11494171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00117799A Expired - Lifetime JP3813028B2 (ja) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | セメント組成物、それを用いたセメント硬化体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3813028B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282414A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nof Corp | セメント用強度向上剤、ポリカルボン酸系共重合体水溶液およびセメント組成物 |
| KR101042817B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2011-06-20 | 대림산업 주식회사 | 콘크리트의 이온화 촉진을 위한 혼화제 조성물 및 이를 포함한 친환경 저탄소 콘크리트 조성물 |
| KR101239385B1 (ko) | 2010-12-21 | 2013-03-06 | 대림산업 주식회사 | 금속염계 반응성 화합물이 접목된 친환경 저탄소 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물 |
| JP2022046142A (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-23 | 太平洋マテリアル株式会社 | 速硬コンクリートおよび速硬コンクリートの製造方法 |
-
1999
- 1999-01-06 JP JP00117799A patent/JP3813028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282414A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nof Corp | セメント用強度向上剤、ポリカルボン酸系共重合体水溶液およびセメント組成物 |
| KR101239385B1 (ko) | 2010-12-21 | 2013-03-06 | 대림산업 주식회사 | 금속염계 반응성 화합물이 접목된 친환경 저탄소 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물 |
| KR101042817B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2011-06-20 | 대림산업 주식회사 | 콘크리트의 이온화 촉진을 위한 혼화제 조성물 및 이를 포함한 친환경 저탄소 콘크리트 조성물 |
| JP2022046142A (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-23 | 太平洋マテリアル株式会社 | 速硬コンクリートおよび速硬コンクリートの製造方法 |
| JP7456898B2 (ja) | 2020-09-10 | 2024-03-27 | 太平洋マテリアル株式会社 | 速硬コンクリートおよび速硬コンクリートの製造方法 |
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