JP2000219557A - 水硬性結合材の収縮を低減するための方法 - Google Patents
水硬性結合材の収縮を低減するための方法Info
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- C04B24/122—Hydroxy amines
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セメント等の硬化時の収縮を低減させるのに
適し、安価で、発泡を抑え、高強度のコンクリートを生
成する収縮低減剤を提供する。 【解決手段】 水硬性結合材の収縮低減剤において、
ａ）少なくとも１つの化学式ＩのＲ−ＮＨ−（ＡＯＨ）
（Ｒは水素あるいは線状または有枝鎖状の脂肪族もしく
は環式Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であり、ＡはＣ2 Ｈ4 基ま
たはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミンを単独で
含んでいるか、またはｂ）少なくとも１つのヒドロキシ
化合物および／またはｃ）少なくとも１つのエーテル化
合物と組み合わせて含んでいるか、またはこれらの成分
から成ることを特徴とする、水硬性結合材の収縮低減剤
である。
適し、安価で、発泡を抑え、高強度のコンクリートを生
成する収縮低減剤を提供する。 【解決手段】 水硬性結合材の収縮低減剤において、
ａ）少なくとも１つの化学式ＩのＲ−ＮＨ−（ＡＯＨ）
（Ｒは水素あるいは線状または有枝鎖状の脂肪族もしく
は環式Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であり、ＡはＣ2 Ｈ4 基ま
たはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミンを単独で
含んでいるか、またはｂ）少なくとも１つのヒドロキシ
化合物および／またはｃ）少なくとも１つのエーテル化
合物と組み合わせて含んでいるか、またはこれらの成分
から成ることを特徴とする、水硬性結合材の収縮低減剤
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の目的物は、水硬性結
合材における収縮を低減するためのアルカノールアミン
含有媒質であり、当該媒質は化学式Ｒ−ＮＨ−（ＡＯ
Ｈ）のアルカノールアミンを単独で含んでいるか、また
はヒドロキシ化合物および／またはエーテルと組み合わ
せて含んでいるか、またはこれらの成分から成る。さら
に、このような収縮低減剤を用いて、セメント、混合セ
メント、ポゾランなどの結合材、ならびにこれらの成分
から作製されたモルタルおよびコンクリートの乾燥収縮
を低減するための方法を記載する。
合材における収縮を低減するためのアルカノールアミン
含有媒質であり、当該媒質は化学式Ｒ−ＮＨ−（ＡＯ
Ｈ）のアルカノールアミンを単独で含んでいるか、また
はヒドロキシ化合物および／またはエーテルと組み合わ
せて含んでいるか、またはこれらの成分から成る。さら
に、このような収縮低減剤を用いて、セメント、混合セ
メント、ポゾランなどの結合材、ならびにこれらの成分
から作製されたモルタルおよびコンクリートの乾燥収縮
を低減するための方法を記載する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水硬性
結合材系は、その全硬化プロセスの間に一連のステップ
を通過する。塑性収縮を含む硬化開始前の最初の寸法変
化は、まだ硬化材料によって吸収でき、寸法変化の結果
として生じる力を修正できる。しかし硬化した状態にお
いては、水損失に基づく容積変化はもはや系によっては
補償できない。それゆえこれらの容積変化は、その規模
は小さいにも関わらず、材料中に亀裂および変形の発生
を招く。これらの亀裂によりコンクリートおよび／また
は場合によっては鉄筋に対する物質の攻撃が容易にな
り、浸入する水が凍結して組織の破壊を招く。全体とし
て、この乾燥収縮により構造物の耐久性は大幅に低下す
る。
結合材系は、その全硬化プロセスの間に一連のステップ
を通過する。塑性収縮を含む硬化開始前の最初の寸法変
化は、まだ硬化材料によって吸収でき、寸法変化の結果
として生じる力を修正できる。しかし硬化した状態にお
いては、水損失に基づく容積変化はもはや系によっては
補償できない。それゆえこれらの容積変化は、その規模
は小さいにも関わらず、材料中に亀裂および変形の発生
を招く。これらの亀裂によりコンクリートおよび／また
は場合によっては鉄筋に対する物質の攻撃が容易にな
り、浸入する水が凍結して組織の破壊を招く。全体とし
て、この乾燥収縮により構造物の耐久性は大幅に低下す
る。
【０００３】コンクリートの乾燥収縮を低減する種々の
媒質がすでに公知である。最も慣用的なのは、特にグリ
コールおよびポリグリコール、ならびにグリコールエー
テルおよびポリグリコールエーテルである。これらはい
ずれも収縮を低減できる媒質である。これと並んで、発
生した容積減少を膨張によって補償するタイプも存在す
る。
媒質がすでに公知である。最も慣用的なのは、特にグリ
コールおよびポリグリコール、ならびにグリコールエー
テルおよびポリグリコールエーテルである。これらはい
ずれも収縮を低減できる媒質である。これと並んで、発
生した容積減少を膨張によって補償するタイプも存在す
る。
【０００４】これらのタイプには、ヒドラジン化合物
（窒素）またはアルミニウム粉末（水素）および鉄粉な
ど、アルカリ性環境で気体を形成する媒質も含まれ、そ
れらの活性は酸化鉄（錆）を生成する際の容積増大に基
づいている。さらに、かさばったエトリンゲンの前段階
としてのスルホアルミ酸カルシウムおよび焼成酸化カル
シウムも使用される。これらの媒質はすべて粉末であ
り、それゆえ調量に難点があり、しかも高い成分比で添
加しなければならない。
（窒素）またはアルミニウム粉末（水素）および鉄粉な
ど、アルカリ性環境で気体を形成する媒質も含まれ、そ
れらの活性は酸化鉄（錆）を生成する際の容積増大に基
づいている。さらに、かさばったエトリンゲンの前段階
としてのスルホアルミ酸カルシウムおよび焼成酸化カル
シウムも使用される。これらの媒質はすべて粉末であ
り、それゆえ調量に難点があり、しかも高い成分比で添
加しなければならない。
【０００５】気体生成物はそれ自体短所を有している。
なぜならば、これらの気体はコンクリートに添加する前
にも発生することがあり、水素発生は一般に現場では問
題があるとされているからである。セメント状前段階
は、セメント組成、温度、周囲湿度およびセメントの水
和度など、支配的な条件に非常に強く依存しており、硬
化した状態で自発的な膨張を招く。同様にエトリンゲン
生成は、そのような構造物の耐久性に不利な影響を与え
ることがある。
なぜならば、これらの気体はコンクリートに添加する前
にも発生することがあり、水素発生は一般に現場では問
題があるとされているからである。セメント状前段階
は、セメント組成、温度、周囲湿度およびセメントの水
和度など、支配的な条件に非常に強く依存しており、硬
化した状態で自発的な膨張を招く。同様にエトリンゲン
生成は、そのような構造物の耐久性に不利な影響を与え
ることがある。
【０００６】一般に、これらの膨張作用物質によっては
引き続いて起こる乾燥収縮の開始時点を修正できるにす
ぎないと断定できる。しかし、収縮量それ自体の大きさ
は変わらず、したがって上述のように変形が破損を招く
恐れがある。種々のヒドロキシル基を含んでいる媒質
が、可能な収縮低減剤としてすでに公知である。この場
合、低アルコールが提案されるが（特開平１−１２９５
７８号公報）、これは発火点が低いので問題がある。
引き続いて起こる乾燥収縮の開始時点を修正できるにす
ぎないと断定できる。しかし、収縮量それ自体の大きさ
は変わらず、したがって上述のように変形が破損を招く
恐れがある。種々のヒドロキシル基を含んでいる媒質
が、可能な収縮低減剤としてすでに公知である。この場
合、低アルコールが提案されるが（特開平１−１２９５
７８号公報）、これは発火点が低いので問題がある。
【０００７】アルコール酸化アルキルアダクト（たとえ
ば特開昭５１−３７２５９号公報または特開昭６２−１
０９４７号公報）などの高分子系は、所望の結果を得る
には非常に大量に添加しなければならない。種々の比較
的小さいポリオールもすでに提案された。たとえば１９
８７年シュルツェは、Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 タイプの末端
ヒドロキシル化合物が有効であると指摘し（ＥＰ０３０
８９５０）、種々の特許出願公開公報（例：特開昭５５
−０２７８１９号公報）または特開平６−０７２７４８
公報）は、類似のタイプまたは特殊事例を示唆してい
る。最近、特に第二もしくは第三アルカンジオールが研
究され、効果的と判定された（ＷＯ９６／０６０５
８）。
ば特開昭５１−３７２５９号公報または特開昭６２−１
０９４７号公報）などの高分子系は、所望の結果を得る
には非常に大量に添加しなければならない。種々の比較
的小さいポリオールもすでに提案された。たとえば１９
８７年シュルツェは、Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 タイプの末端
ヒドロキシル化合物が有効であると指摘し（ＥＰ０３０
８９５０）、種々の特許出願公開公報（例：特開昭５５
−０２７８１９号公報）または特開平６−０７２７４８
公報）は、類似のタイプまたは特殊事例を示唆してい
る。最近、特に第二もしくは第三アルカンジオールが研
究され、効果的と判定された（ＷＯ９６／０６０５
８）。
【０００８】エーテル含有ジオールは、すでに１９８５
年ゴトーにより収縮低減剤として指摘されている（ＵＳ
Ｐ４５４７２２３）。最近、より正確に規定されたタイ
プがより大きな関心を集め、シャウル（ＷＯ９５／３０
６３０およびＷＯ９６／２７５６３）およびベルケ（Ｗ
Ｏ９６／２７５６４、ＷＯ９６／２７５６５、ＵＳＰ５
６１８３４４）により有効と記載されている。
年ゴトーにより収縮低減剤として指摘されている（ＵＳ
Ｐ４５４７２２３）。最近、より正確に規定されたタイ
プがより大きな関心を集め、シャウル（ＷＯ９５／３０
６３０およびＷＯ９６／２７５６３）およびベルケ（Ｗ
Ｏ９６／２７５６４、ＷＯ９６／２７５６５、ＵＳＰ５
６１８３４４）により有効と記載されている。
【０００９】別の媒質タイプとして、１９８９年オクノ
が水溶性アミノ樹脂および脂肪酸金属塩を指摘した（Ｅ
Ｐ０３５９０６８）。これに対してアブデルラジグは、
ＵＳＰ５３２６３９６およびＵＳＰ５３２６３９７にお
いて、アミドもしくは一般的にホルミル化合物による良
好な結果を報告した。アルカノールアミンに関してＵＳ
Ｐ３５８３８８０は、生成済みの無機物に、特にアルカ
ノールアミンを塗布することによって多孔性生成物の収
縮を低減できることを開示している。最後に、アブデル
ラジグ（ＵＳＰ５３８９１４３）は、１９９５年α，β
−アルカノールアミンについて記載した。これは収縮を
低減させることはできるが、残念ながら非常に高価であ
る。アブデルラジグが記載したアルカノールアミンは一
般的な化学式
が水溶性アミノ樹脂および脂肪酸金属塩を指摘した（Ｅ
Ｐ０３５９０６８）。これに対してアブデルラジグは、
ＵＳＰ５３２６３９６およびＵＳＰ５３２６３９７にお
いて、アミドもしくは一般的にホルミル化合物による良
好な結果を報告した。アルカノールアミンに関してＵＳ
Ｐ３５８３８８０は、生成済みの無機物に、特にアルカ
ノールアミンを塗布することによって多孔性生成物の収
縮を低減できることを開示している。最後に、アブデル
ラジグ（ＵＳＰ５３８９１４３）は、１９９５年α，β
−アルカノールアミンについて記載した。これは収縮を
低減させることはできるが、残念ながら非常に高価であ
る。アブデルラジグが記載したアルカノールアミンは一
般的な化学式
【００１０】
【化１】
【００１１】を有しており、この場合Ｒ1 およびＲ2 は
互いに独立に水素または線状アルキル基もしくは有枝ア
ルキル基であることができる。Ｒ3 とＲ4 を合わせると
少なくとも２炭素原子を有しなければならず、したがっ
て特にＲ3 ＝ＨおよびＲ4 ＝Ｈは排除されているという
条件で、Ｒ3 およびＲ4 も同様に互いに独立に水素また
は線状アルキル基もしくは有枝アルキル基であることが
できる。
互いに独立に水素または線状アルキル基もしくは有枝ア
ルキル基であることができる。Ｒ3 とＲ4 を合わせると
少なくとも２炭素原子を有しなければならず、したがっ
て特にＲ3 ＝ＨおよびＲ4 ＝Ｈは排除されているという
条件で、Ｒ3 およびＲ4 も同様に互いに独立に水素また
は線状アルキル基もしくは有枝アルキル基であることが
できる。
【００１２】上述したすべての収縮低減剤は１つ以上の
短所を有している。それらは多量の添加量および／また
は高い製造コストにより非経済的であり、表面活性によ
り発泡剤の作用を破壊し、可燃性／発火点により現場で
効果的に使用できないか、セメント系の強度形成を著し
く遅らせる恐れがある。
短所を有している。それらは多量の添加量および／また
は高い製造コストにより非経済的であり、表面活性によ
り発泡剤の作用を破壊し、可燃性／発火点により現場で
効果的に使用できないか、セメント系の強度形成を著し
く遅らせる恐れがある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、上記の
短所を少なくとも一部は回避する収縮低減剤、および水
硬性結合材の収縮を低減するための方法を提供すること
である。特に本発明の課題は、一方では容易に作製で
き、取り扱い上問題がなく、さらに良好な収縮低減作用
を発揮する廉価な収縮低減剤を提供することである。さ
らに、収縮低減剤を添加した結果としてコンクリート中
に存在している空気量が低い水準に加工することによ
り、作製されたコンクリートの耐凍結性が収縮低減剤に
よって損なわれるべきではない。別の課題は、コンクリ
ートの収縮を低減するための、特に廉価で合理的な方法
を提供することである。これらの課題は独立請求項によ
って解決される。好ましい実施態様が従属請求項に記載
されている。
短所を少なくとも一部は回避する収縮低減剤、および水
硬性結合材の収縮を低減するための方法を提供すること
である。特に本発明の課題は、一方では容易に作製で
き、取り扱い上問題がなく、さらに良好な収縮低減作用
を発揮する廉価な収縮低減剤を提供することである。さ
らに、収縮低減剤を添加した結果としてコンクリート中
に存在している空気量が低い水準に加工することによ
り、作製されたコンクリートの耐凍結性が収縮低減剤に
よって損なわれるべきではない。別の課題は、コンクリ
ートの収縮を低減するための、特に廉価で合理的な方法
を提供することである。これらの課題は独立請求項によ
って解決される。好ましい実施態様が従属請求項に記載
されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による水硬性結合材の収縮
低減剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉ ｂ）Ｒ−ＮＨ−（ＡＯＨ）（Ｒは水素あるいは線状また
は有枝鎖状の脂肪族もしくは環式Ｃ1 〜Ｃ6 アルキル
基、好ましくはＣ3 〜Ｃ6 アルキル基であり、ＡはＣ2
Ｈ4 基またはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミン
を単独で含んでいるか、または ｃ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｄ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成る。好ましい実
施態様において、収縮低減剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカノールアミン約
１〜１００重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成る。
低減剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉ ｂ）Ｒ−ＮＨ−（ＡＯＨ）（Ｒは水素あるいは線状また
は有枝鎖状の脂肪族もしくは環式Ｃ1 〜Ｃ6 アルキル
基、好ましくはＣ3 〜Ｃ6 アルキル基であり、ＡはＣ2
Ｈ4 基またはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミン
を単独で含んでいるか、または ｃ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｄ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成る。好ましい実
施態様において、収縮低減剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカノールアミン約
１〜１００重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成る。
【００１５】さらに好ましい実施態様において、収縮低
減剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカノールアミン約
５〜４０重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成り、この場
合にｂ）とｃ）の合計が好ましくは少なくとも約６０重
量％である。
減剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカノールアミン約
５〜４０重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成り、この場
合にｂ）とｃ）の合計が好ましくは少なくとも約６０重
量％である。
【００１６】特に好ましい実施態様において、低減収縮
剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカノールアミン約
１０〜４０重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成り、この場
合にｂ）とｃ）の合計が好ましくは少なくとも約６０重
量％である。
剤は、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカノールアミン約
１０〜４０重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成り、この場
合にｂ）とｃ）の合計が好ましくは少なくとも約６０重
量％である。
【００１７】特に好ましいアルカノールアミンは、Ｎ−
プロピルアミノプロパノール、Ｎ−ブチルアミノプロパ
ノール、２−（ｎ−ブチルアミノ）エタノール、２−
（トリブチルアミノ）エタノール、２−（シクロヘクシ
ルアミノ）エタノール、２−アミノ−１−プロパノール
を包含するグループから選択されている。アルカノール
アミンは自由な構造で、または有機酸もしくは無機酸の
塩として、またはこれらの酸の混合物として、または上
記構造の混合物として存在することができる。
プロピルアミノプロパノール、Ｎ−ブチルアミノプロパ
ノール、２−（ｎ−ブチルアミノ）エタノール、２−
（トリブチルアミノ）エタノール、２−（シクロヘクシ
ルアミノ）エタノール、２−アミノ−１−プロパノール
を包含するグループから選択されている。アルカノール
アミンは自由な構造で、または有機酸もしくは無機酸の
塩として、またはこれらの酸の混合物として、または上
記構造の混合物として存在することができる。
【００１８】本発明で使用されるアルカノールアミンは
アブデルラジグ（ＵＳＰ５３８９１４３）のアルカノー
ルアミンと異なっているのは、α，β−アルカノールア
ミンのほかにα，γ−アルカノールアミンも使用され、
本発明で用いられる化学式Ｉのα，β−アルカノールア
ミンに関しては，ＡがＣ2 Ｈ4 基またはＣ3 Ｈ6 基をな
す場合のみ考慮されることである。アルカノールアミン
に関するこの選定基準の優れた利点は、廉価なアルカノ
ールアミンのみが使用され、しかもあらゆる予想に反し
て、これらの比較的単純な化学式Ｉのアルカノールアミ
ン単独で、あるいはさらにヒドロキシ化合物ｂ）および
／またはエーテルｃ）と組み合わせて抜群の収縮低減作
用を達成できることである。
アブデルラジグ（ＵＳＰ５３８９１４３）のアルカノー
ルアミンと異なっているのは、α，β−アルカノールア
ミンのほかにα，γ−アルカノールアミンも使用され、
本発明で用いられる化学式Ｉのα，β−アルカノールア
ミンに関しては，ＡがＣ2 Ｈ4 基またはＣ3 Ｈ6 基をな
す場合のみ考慮されることである。アルカノールアミン
に関するこの選定基準の優れた利点は、廉価なアルカノ
ールアミンのみが使用され、しかもあらゆる予想に反し
て、これらの比較的単純な化学式Ｉのアルカノールアミ
ン単独で、あるいはさらにヒドロキシ化合物ｂ）および
／またはエーテルｃ）と組み合わせて抜群の収縮低減作
用を達成できることである。
【００１９】本発明による収縮低減剤に含まれているヒ
ドロキシ化合物は、好ましくはジオール、特に２，２−
ジメチル−１，３−ペンタンジオール、２，５−ジメチ
ル−２，５−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−
ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５
−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールを包含するグループから選択されたジ
オールである。本発明による収縮低減剤に含まれている
エーテル化合物は、好ましくはジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチル
エーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、エト
キシル化ネオペンチルグリコールアダクトを包含するグ
ループから選択されている。
ドロキシ化合物は、好ましくはジオール、特に２，２−
ジメチル−１，３−ペンタンジオール、２，５−ジメチ
ル−２，５−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−
ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５
−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールを包含するグループから選択されたジ
オールである。本発明による収縮低減剤に含まれている
エーテル化合物は、好ましくはジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチル
エーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、エト
キシル化ネオペンチルグリコールアダクトを包含するグ
ループから選択されている。
【００２０】収縮低減剤は粉末として存在しているか、
または分散系または乳剤または溶液として存在するよう
に水および／または非水性溶剤を含むことができる。分
散系または乳剤または溶液について、ａ）、ｂ）および
ｃ）の合計が５０〜８０重量％であると好ましい。
または分散系または乳剤または溶液として存在するよう
に水および／または非水性溶剤を含むことができる。分
散系または乳剤または溶液について、ａ）、ｂ）および
ｃ）の合計が５０〜８０重量％であると好ましい。
【００２１】本発明の別の観点は、ユーロ規格ＥＮ１９
７による純粋な構造の水硬性結合材、たとえばセメン
ト、または潜在水硬性結合材、たとえばフライアッシ
ュ、高炉スラグ、焼成油頁岩、天然ポゾランまたはシリ
カヒューム、または岩石粉末などの不活性充填材、およ
びそれらの成分から作製されたモルタルまたはコンクリ
ートの収縮を低減する方法である。
７による純粋な構造の水硬性結合材、たとえばセメン
ト、または潜在水硬性結合材、たとえばフライアッシ
ュ、高炉スラグ、焼成油頁岩、天然ポゾランまたはシリ
カヒューム、または岩石粉末などの不活性充填材、およ
びそれらの成分から作製されたモルタルまたはコンクリ
ートの収縮を低減する方法である。
【００２２】本発明による方法において、結合材を含ん
だ混合物に、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉ（Ｒは水素あるいは線状
または有枝鎖状の脂肪族もしくは環式Ｃ1 〜Ｃ6 アルキ
ル基、好ましくはＣ3 〜Ｃ6 アルキル基であり、ＡはＣ
2 Ｈ4 基またはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミ
ンＲ−ＮＨ−（ＡＯＨ）を単独で含んでいるか、または ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成る収縮低減剤を
添加する。
だ混合物に、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉ（Ｒは水素あるいは線状
または有枝鎖状の脂肪族もしくは環式Ｃ1 〜Ｃ6 アルキ
ル基、好ましくはＣ3 〜Ｃ6 アルキル基であり、ＡはＣ
2 Ｈ4 基またはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミ
ンＲ−ＮＨ−（ＡＯＨ）を単独で含んでいるか、または ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成る収縮低減剤を
添加する。
【００２３】好ましい実施態様において、結合材重量を
基準にして０．００１〜６．０％の量の結合材混合物に
収縮低減剤を添加する。さらに好ましくは、結合材混合
物における収縮低減剤の割合が１〜３重量％（同様に結
合材重量を基準）である。この場合、収縮低減剤は粉末
として、または水および／または非水性溶剤中に分散ま
たは乳化させて、あるいは水および／または非水性溶剤
に溶かして使用する。収縮低減剤は、少なくとも１つの
水硬性結合材または乾燥したモルタルおよびコンクリー
トにあらかじめ混ぜて用いることができる。この場合、
結合材混合物への収縮低減剤の配合は、工場で結合材を
作製する際に、あるいは粉砕の前または粉砕中に行うこ
とができる。
基準にして０．００１〜６．０％の量の結合材混合物に
収縮低減剤を添加する。さらに好ましくは、結合材混合
物における収縮低減剤の割合が１〜３重量％（同様に結
合材重量を基準）である。この場合、収縮低減剤は粉末
として、または水および／または非水性溶剤中に分散ま
たは乳化させて、あるいは水および／または非水性溶剤
に溶かして使用する。収縮低減剤は、少なくとも１つの
水硬性結合材または乾燥したモルタルおよびコンクリー
トにあらかじめ混ぜて用いることができる。この場合、
結合材混合物への収縮低減剤の配合は、工場で結合材を
作製する際に、あるいは粉砕の前または粉砕中に行うこ
とができる。
【００２４】別の有利な実施態様において、乾燥した結
合材もしくは水を混ぜた結合材、モルタルまたはコンク
リートに、工場で、現場で、ミキサー内で、搬送ポンプ
内で、または粉末調量装置もしくは液体調量装置を有す
る静的ミキサーを介して、収縮低減剤を直接混合物に添
加することができる。
合材もしくは水を混ぜた結合材、モルタルまたはコンク
リートに、工場で、現場で、ミキサー内で、搬送ポンプ
内で、または粉末調量装置もしくは液体調量装置を有す
る静的ミキサーを介して、収縮低減剤を直接混合物に添
加することができる。
【００２５】本発明の最後の観点は、 ａ）少なくとも１つの化学式ＩのアルカノールアミンＲ
−ＮＨ−（ＡＯＨ）（Ｒは水素あるいは線状または有枝
鎖状の脂肪族もしくは環式Ｃ1 〜Ｃ6 アルキル基、好ま
しくはＣ3 〜Ｃ6 アルキル基であり、ＡはＣ2 Ｈ4 基ま
たはＣ3 Ｈ6 基である）を単独で含んでいるか、または ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成る媒質を、水硬
性結合材の収縮を低減するために使用することである。
−ＮＨ−（ＡＯＨ）（Ｒは水素あるいは線状または有枝
鎖状の脂肪族もしくは環式Ｃ1 〜Ｃ6 アルキル基、好ま
しくはＣ3 〜Ｃ6 アルキル基であり、ＡはＣ2 Ｈ4 基ま
たはＣ3 Ｈ6 基である）を単独で含んでいるか、または ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成る媒質を、水硬
性結合材の収縮を低減するために使用することである。
【００２６】驚くべきことに、上述した本発明による収
縮低減剤によっては、加工性や強度などコンクリートお
よびモルタルの技術的性質が影響されないか、またはわ
ずかしか影響されないことが発見された。さらに、収縮
低減剤を使用するにも関わらず、相応の添加剤を用いて
気泡を導入することにより融雪塩に対して抵抗性のある
コンクリートの作製が可能になる。別の利点は、本発明
による媒質は使用量を節約でき、かつ保存性にも問題が
ないので、経済性が保証されていることである。
縮低減剤によっては、加工性や強度などコンクリートお
よびモルタルの技術的性質が影響されないか、またはわ
ずかしか影響されないことが発見された。さらに、収縮
低減剤を使用するにも関わらず、相応の添加剤を用いて
気泡を導入することにより融雪塩に対して抵抗性のある
コンクリートの作製が可能になる。別の利点は、本発明
による媒質は使用量を節約でき、かつ保存性にも問題が
ないので、経済性が保証されていることである。
【００２７】本発明による収縮低減剤は粉末として、水
に溶かして、または非水性溶剤および／または他のコン
クリート混和剤、たとえば液化剤、強力液化剤、発泡
剤、防錆剤、シリカ・スラリー、分散助剤などと組み合
わせて使用することができる。添加は通常は固相または
溶解相において、練りまぜ水、セメント、乾燥混合物ま
たは完成したコンクリート混合物またはモルタル混合物
に直接行われる。
に溶かして、または非水性溶剤および／または他のコン
クリート混和剤、たとえば液化剤、強力液化剤、発泡
剤、防錆剤、シリカ・スラリー、分散助剤などと組み合
わせて使用することができる。添加は通常は固相または
溶解相において、練りまぜ水、セメント、乾燥混合物ま
たは完成したコンクリート混合物またはモルタル混合物
に直接行われる。
【００２８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を具体的に説明す
る。これらの実施例は保護範囲を制限するものと見なさ
れてはならない。次の例において、アルカノールアミン
の影響を、単独で、または本発明による収縮低減剤と組
み合わせて示す。試験混合物として、コンクリートを模
擬すべきモルタルを選択した。混合物の組成は、次の通
りである。 ポルトランドセメントＣＥＭＩ４２．５ ７５０．００ｇ 砂０〜８ｍｍ ３１５０．００ｇ 水 ３５２．５０ｇ メラミンベース強力液化剤 ７．５０ｇ 収縮低減剤 １１．２５ｇ
る。これらの実施例は保護範囲を制限するものと見なさ
れてはならない。次の例において、アルカノールアミン
の影響を、単独で、または本発明による収縮低減剤と組
み合わせて示す。試験混合物として、コンクリートを模
擬すべきモルタルを選択した。混合物の組成は、次の通
りである。 ポルトランドセメントＣＥＭＩ４２．５ ７５０．００ｇ 砂０〜８ｍｍ ３１５０．００ｇ 水 ３５２．５０ｇ メラミンベース強力液化剤 ７．５０ｇ 収縮低減剤 １１．２５ｇ
【００２９】これらの混合物から、ピンを組み込んだ４
×４×１６ｃｍの柱状被験体を作製し、規格ＤＩＮ５２
４５０に従って長さの変化を測定した。被験体は最初の
２４時間は２０℃および相対湿度９５％で、次いで２３
℃および相対湿度５０％で保存した。
×４×１６ｃｍの柱状被験体を作製し、規格ＤＩＮ５２
４５０に従って長さの変化を測定した。被験体は最初の
２４時間は２０℃および相対湿度９５％で、次いで２３
℃および相対湿度５０％で保存した。
【００３０】実施例１ この実施例は、アルカノールアミン収縮低減剤が２８日
後の長さ変化に及ぼす効果を示す。 ───────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ───────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤１（ＰＲＯＰＡ） −０．３１％ ───────────────────────────────── ＰＲＯＰＡ：Ｎ−プロピルアミノプロパノール
後の長さ変化に及ぼす効果を示す。 ───────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ───────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤１（ＰＲＯＰＡ） −０．３１％ ───────────────────────────────── ＰＲＯＰＡ：Ｎ−プロピルアミノプロパノール
【００３１】この実施例では、セメントを基準としてア
ルカノールアミン１．５％（ｗ／ｗ）を使用すると乾燥
収縮を４０％低減できることが分かる。次の２つの実施
例で、ジオールもしくはエーテルと組み合わせたアルカ
ノールアミンの作用を説明する。
ルカノールアミン１．５％（ｗ／ｗ）を使用すると乾燥
収縮を４０％低減できることが分かる。次の２つの実施
例で、ジオールもしくはエーテルと組み合わせたアルカ
ノールアミンの作用を説明する。
【００３２】 実施例２ ───────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ───────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤２（Ｅｈｄｏ） −０．３７％ 収縮低減剤３（ｔＢｕｅａ） −０．２８％ 収縮低減剤４（ｔＢｕｅａ／Ｅｈｄｏ １：２） −０．２２％ ───────────────────────────────── Ｅｈｄｏ：２−エチル−１，３−ヘキサジオール ｔＢｕｅａ：２−（トリブチルアミノ）−エタノール
【００３３】 実施例３ ───────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ───────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤５（ＴＥＧＢｕ） −０．３６％ 収縮低減剤６（ＰＲＯＰＡ） −０．３０％ 収縮低減剤７（ＰＲＯＰＡ／ＴＥＧＢｕ １：２） −０．２５％ ───────────────────────────────── ＴＥＧＢｕ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル ＰＲＯＰＡ：Ｎ−プロピルアミノプロパノール
【００３４】以上の２つの実施例から見られるように、
個々の成分の収縮低減作用は、驚くべきことにアルカノ
ールアミンおよびジオールおよび／またはエーテルと組
み合わせることによって相乗効果的に著しく高くなる。
個々の成分の収縮低減作用は、驚くべきことにアルカノ
ールアミンおよびジオールおよび／またはエーテルと組
み合わせることによって相乗効果的に著しく高くなる。
【００３５】 実施例４ ────────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ────────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤５（ＴＥＧＢｕ／Ｅｈｄｏ １：１） −０．３５％ 収縮低減剤６（ｔＢｕｅａ） −０．２９％ 収縮低減剤７（ｔＢｕｅａ／ＴＥＧＢｕ／Ｅｈｄｏ １：１：１） −０．２４％ ────────────────────────────────── ＴＥＧＢｕ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル Ｆｈｄｏ：２−エチル−１，３−ヘキサジオール ｔＢｕｅａ：２−（トリブチルアミノ）−エタノール
【００３６】以上の３つの実施例から見られるように、
個々の成分の収縮低減作用は、驚くべきことにアルカノ
ールアミンおよびジオールおよび／またはエーテルと組
み合わせることによって相乗効果的に著しく高くなる。
個々の成分の収縮低減作用は、驚くべきことにアルカノ
ールアミンおよびジオールおよび／またはエーテルと組
み合わせることによって相乗効果的に著しく高くなる。
【００３７】実施例５ この実施例で用いられる混合物は上述したモルタルに基
づいているが、付加的にタールオイル樹脂をベースとし
た発泡剤（約５％）を６ｇ（すなわちセメント重量を基
準とした０．８重量パーセント）添加した。 ───────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ───────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤２（Ｅｈｄｏ） −０．３４％ 収縮低減剤８（６６％Ｅｈｄｏ＋１０％ｎＢｕｅａ ＋２４％Ｈ2 Ｏ） −０．３３％ ───────────────────────────────── Ｅｈｄｏ：２−エチル−１，３−ヘキサジオール ｎＢｕｅａ：２−（ブチルアミノ）−エタノール
づいているが、付加的にタールオイル樹脂をベースとし
た発泡剤（約５％）を６ｇ（すなわちセメント重量を基
準とした０．８重量パーセント）添加した。 ───────────────────────────────── 添加剤 ２８日後の長さ変化 ───────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） −０．５５％ 収縮低減剤２（Ｅｈｄｏ） −０．３４％ 収縮低減剤８（６６％Ｅｈｄｏ＋１０％ｎＢｕｅａ ＋２４％Ｈ2 Ｏ） −０．３３％ ───────────────────────────────── Ｅｈｄｏ：２−エチル−１，３−ヘキサジオール ｎＢｕｅａ：２−（ブチルアミノ）−エタノール
【００３８】収縮低減度には基本的に差は認められない
が、ジオールとアルカノールアミンから成る本発明によ
る組み合わせにおいて媒質の使用量は著しく少ない。こ
のことは特に耐凍結性コンクリートにとって重要な空気
量に現れている。
が、ジオールとアルカノールアミンから成る本発明によ
る組み合わせにおいて媒質の使用量は著しく少ない。こ
のことは特に耐凍結性コンクリートにとって重要な空気
量に現れている。
【００３９】 ──────────────────────────────── 添加剤 空気含量 ──────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし） ８．５％ 収縮低減剤２（Ｅｈｄｏ） ２．１％ 収縮低減剤８（６６％Ｅｈｄｏ＋１０％ｎＢｕｅａ ＋２４％Ｈ2 Ｏ） ５．８％ ────────────────────────────────
【００４０】アルカノールアミンとジオールを組み合わ
せると、空気含量は不利に作用するジオールのみの場合
に低く押さえられるが、これは収縮挙動には現れない。
せると、空気含量は不利に作用するジオールのみの場合
に低く押さえられるが、これは収縮挙動には現れない。
【００４１】実施例６ この実施例では、本発明による収縮低減剤が強度形成に
最小限の影響しか与えないことが示される。 ─────────────────────────────────── 添加剤 圧縮強さ １日 ２８日 ─────────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし ２４Ｎ／ｍｍ2 ４９Ｎ／ｍｍ2 収縮低減剤２（Ｅｈｄｏ） １６Ｎ／ｍｍ2 ４５Ｎ／ｍｍ2 収縮低減剤８（６６％Ｅｈｄｏ＋１０％ｎＢｕｅａ ＋２４％Ｈ2 Ｏ） ２１Ｎ／ｍｍ2 ４７Ｎ／ｍｍ2 ─────────────────────────────────── Ｅｈｄｏ：２−エチル−１，３−ヘキサジオール ｎＢｕｅａ：２−（ブチルアミノ）−エタノール
最小限の影響しか与えないことが示される。 ─────────────────────────────────── 添加剤 圧縮強さ １日 ２８日 ─────────────────────────────────── 対照試験（収縮低減剤なし ２４Ｎ／ｍｍ2 ４９Ｎ／ｍｍ2 収縮低減剤２（Ｅｈｄｏ） １６Ｎ／ｍｍ2 ４５Ｎ／ｍｍ2 収縮低減剤８（６６％Ｅｈｄｏ＋１０％ｎＢｕｅａ ＋２４％Ｈ2 Ｏ） ２１Ｎ／ｍｍ2 ４７Ｎ／ｍｍ2 ─────────────────────────────────── Ｅｈｄｏ：２−エチル−１，３−ヘキサジオール ｎＢｕｅａ：２−（ブチルアミノ）−エタノール
【００４２】ジオールのみを使用すると１日後に著しい
強度減少が生じるが、本発明による収縮低減剤を用いて
作製されるモルタルは妥当な強度を有している。
強度減少が生じるが、本発明による収縮低減剤を用いて
作製されるモルタルは妥当な強度を有している。
フロントページの続き (72)発明者 テオドア アー．ビュルゲ スイス国，ツェーハー−8954 ゲロルドス ビル，バルドリューティシュトラーセ ３ (72)発明者 ウルス メーダー スイス国，8500 フラウエンフェルト，シ ュバルベンベーク 81
Claims (17)
- 【請求項１】 水硬性結合材の収縮低減剤において、 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉ Ｒ−ＮＨ−（ＡＯＨ） （Ｒは水素あるいは線状または有枝鎖状の脂肪族もしく
は環式Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であり、ＡはＣ2 Ｈ4 基ま
たはＣ3 Ｈ6 基である）のアルカノールアミンを単独で
含んでいるか、または ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物と組み合わせて含
んでいるか、またはこれらの成分から成ることを特徴と
する、水硬性結合材の収縮低減剤。 - 【請求項２】 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカ
ノールアミン約１〜１００重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成ることを特
徴とする、請求項１記載の収縮低減剤。 - 【請求項３】 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカ
ノールアミン約５〜４０重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成り、この場
合にｂ）とｃ）の合計が好ましくは約６０重量％である
ことを特徴とする、請求項１または２記載の収縮低減
剤。 - 【請求項４】 ａ）少なくとも１つの化学式Ｉのアルカ
ノールアミン約１０〜４０重量％および ｂ）少なくとも１つのヒドロキシ化合物約０〜９０重量
％および／または ｃ）少なくとも１つのエーテル化合物約０〜９０重量％
を含んでいるか、またはこれらの成分から成り、この場
合にｂ）とｃ）の合計が好ましくは約６０重量％である
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載
の収縮低減剤。 - 【請求項５】 アルカノールアミンがＮ−プロピルアミ
ノプロパノール、Ｎ−ブチルアミノプロパノール、２−
（ｎ−ブチルアミノ）エタノール、２−（トリブチルア
ミノ）エタノール、２−（シクロヘクシルアミノ）エタ
ノール、２−アミノ−１−プロパノールを包含するグル
ープから選択されていることを特徴とする、請求項１か
ら４のいずれか１項記載の収縮低減剤。 - 【請求項６】 アルカノールアミンが自由な構造で、ま
たは有機酸もしくは無機酸の塩として、または混合物と
して存在していることを特徴とする、請求項１から５の
いずれか１項記載の収縮低減剤。 - 【請求項７】 ヒドロキシ化合物が、２，２−ジメチル
−１，３−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，
５−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサン
ジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５−ペンタ
ンジオール、ヘキシレングリコール、ポリプロピレング
リコールを包含するグループから選択されたジオールで
あることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項
記載の収縮低減剤。 - 【請求項８】 エーテルが、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、エトキシ
ル化ネオペンチルグリコールアダクトを包含するグルー
プから選択されていることを特徴とする、請求項１から
７のいずれか１項記載の収縮低減剤。 - 【請求項９】 収縮低減剤が水および／または非水性溶
剤を含んでおり、収縮低減剤が分散系または乳剤または
溶液であり、さらに化学式Ｉのアルカノールアミン、ヒ
ドロキシ化合物および／またはエーテル化合物の重量％
の合計が好ましくは５０〜８０重量％であることを特徴
とする、請求項１から８のいずれか１項記載の収縮低減
剤。 - 【請求項１０】 純粋な構造の水硬性結合材または潜在
水硬性結合材もしくは不活性充填材と混合した水硬性結
合材、およびそれらの成分から作製されたモルタルまた
はコンクリートの収縮を低減する方法において、当該結
合材を含んでいる混合物に請求項１から９のいずれか１
項記載の収縮低減剤を添加することを特徴とする、水硬
性結合材の収縮を低減する方法。 - 【請求項１１】 水硬性結合材がセメントであり、潜在
水硬性結合材がフライアッシュ、高炉スラグ、焼成油頁
岩、天然ポゾランまたはシリカ・ヒュームであり、およ
び不活性充填材が岩石粉末であることを特徴とする、請
求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 結合材重量を基準にして０．００１〜
６．０重量％、好ましくは１〜３重量％の収縮低減剤を
添加することを特徴とする、請求項１０または１１記載
の方法。 - 【請求項１３】 収縮低減剤が粉末であるか、水および
／または非水性溶剤中の分散系または乳剤であるか、水
および／または非水性溶剤中の溶液であることを特徴と
する、請求項１０から１２のいずれか１項記載の収縮低
減剤。 - 【請求項１４】 収縮低減剤が、水硬性結合材または乾
燥したモルタルおよびコンクリートにあらかじめ混ぜて
使用されることを特徴とする、請求項１０から１３のい
ずれか１項記載の収縮低減剤。 - 【請求項１５】 工場で結合材を作製する際に、あるい
は粉砕の前または粉砕中に収縮低減剤を添加することを
特徴とする、請求項１０から１４のいずれか１項記載の
収縮低減剤。 - 【請求項１６】 乾燥した結合材もしくは水を混ぜた結
合材、モルタルまたはコンクリートに、工場で、現場
で、ミキサー内で、搬送ポンプ内で、または粉末調量装
置もしくは液体調量装置を有する静的ミキサーを介し
て、収縮低減剤を直接混合物に添加することを特徴とす
る、請求項１０から１５のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１７】 請求項１から９のいずれか１項記載の
媒質を、水硬性結合材の収縮を低減するために使用する
こと。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH16599 | 1999-01-29 | ||
| CH165/99 | 1999-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219557A true JP2000219557A (ja) | 2000-08-08 |
| JP5000796B2 JP5000796B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=4180744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000024713A Expired - Lifetime JP5000796B2 (ja) | 1999-01-29 | 2000-01-28 | 水硬性結合材の収縮を低減するための方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6398866B1 (ja) |
| EP (1) | EP1024120B1 (ja) |
| JP (1) | JP5000796B2 (ja) |
| AT (1) | ATE548339T1 (ja) |
| CA (1) | CA2297404A1 (ja) |
| ES (1) | ES2380414T3 (ja) |
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