JP3315523B2 - 無機水硬性組成物用分散剤、水硬性組成物及びその硬化物 - Google Patents
無機水硬性組成物用分散剤、水硬性組成物及びその硬化物Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分散性能に優れた分散
剤、それを含有する水硬性組成物に関する。
剤、それを含有する水硬性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高炉水砕スラグ又は転炉スラ
グは産業副生物として、多量に産出されているが、その
用途は、セメント製造原料としたり、高炉セメントや骨
材を製造したりする程度であって、そのような有効利用
もなされないまま多くは埋立等に利用されていた。
グは産業副生物として、多量に産出されているが、その
用途は、セメント製造原料としたり、高炉セメントや骨
材を製造したりする程度であって、そのような有効利用
もなされないまま多くは埋立等に利用されていた。
【０００３】最近にいたり高炉水砕スラグに石膏や生石
灰、苛性アルカリ等の薬剤を添加し、その潜在水硬性を
活性化して、それ自体を水硬性セメントとすることが提
案されている。しかし高炉水砕スラグを流し込み、遠心
成形などに使用するには、流動性が悪く、また強度発現
が不十分であって、生成した硬化体は非常に脆く使用に
耐えないため、満足できるものは得られていない。
灰、苛性アルカリ等の薬剤を添加し、その潜在水硬性を
活性化して、それ自体を水硬性セメントとすることが提
案されている。しかし高炉水砕スラグを流し込み、遠心
成形などに使用するには、流動性が悪く、また強度発現
が不十分であって、生成した硬化体は非常に脆く使用に
耐えないため、満足できるものは得られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年この高炉水砕スラ
グの混練組成物の流動性、硬化物の強度が弱いという点
を改良すべく、種々の検討がなされているが、その流動
性は、セメントモルタル、コンクリートより劣り、又強
度も実用に耐えなかった。
グの混練組成物の流動性、硬化物の強度が弱いという点
を改良すべく、種々の検討がなされているが、その流動
性は、セメントモルタル、コンクリートより劣り、又強
度も実用に耐えなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、この欠点を解
決することを目的とするものであり、高炉水砕スラグ等
の潜在水硬性物質に超微粉状物質、硬化刺激剤、アクリ
ル酸・マレイン酸（または無水マレイン酸、フマル酸）
を必須成分とする共重合物を添加する事により、普通ポ
ルトランドセメント以上の流動性、強度発現が可能とな
ることを見い出したものである。
決することを目的とするものであり、高炉水砕スラグ等
の潜在水硬性物質に超微粉状物質、硬化刺激剤、アクリ
ル酸・マレイン酸（または無水マレイン酸、フマル酸）
を必須成分とする共重合物を添加する事により、普通ポ
ルトランドセメント以上の流動性、強度発現が可能とな
ることを見い出したものである。
【０００６】即ち本発明者は、前記したような問題点の
ない組成物を得る方法について鋭意研究の結果、上記課
題を達成できる組成物を見出し本発明を完成させたもの
である。
ない組成物を得る方法について鋭意研究の結果、上記課
題を達成できる組成物を見出し本発明を完成させたもの
である。
【０００７】即ち、本発明は （１）アクリル酸と次の化合物群（ａ）から選ばれる１
種 （ａ）マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸 とを共重合してなる無機水硬性組成物用分散剤。 （２）アクリル酸と上記（１）記載の化合物群（ａ）か
ら選ばれる１種とこれらと共重合可能な他の単量体とを
共重合してなる無機水硬性組成物用分散剤。 （３）共重合可能な単量体がヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、Ｎービニルピロリドン、スチレンスルホ
ン酸ソーダ、（メタ）アリルスルホン酸ソーダ、スチレ
ン、酢酸ビニルから選ばれる１種以上である上記（２）
記載の分散剤、 （４）分子量が１０００〜５００，０００である
（１）、（２）または（３）記載の分散剤、
種 （ａ）マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸 とを共重合してなる無機水硬性組成物用分散剤。 （２）アクリル酸と上記（１）記載の化合物群（ａ）か
ら選ばれる１種とこれらと共重合可能な他の単量体とを
共重合してなる無機水硬性組成物用分散剤。 （３）共重合可能な単量体がヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、Ｎービニルピロリドン、スチレンスルホ
ン酸ソーダ、（メタ）アリルスルホン酸ソーダ、スチレ
ン、酢酸ビニルから選ばれる１種以上である上記（２）
記載の分散剤、 （４）分子量が１０００〜５００，０００である
（１）、（２）または（３）記載の分散剤、
【０００８】（５）潜在水硬性物質、超微粉状物質、硬
化刺激剤、上記（１）、（２）、（３）または（４）記
載の分散剤を含有して成る水硬性組成物、 （６）潜在水硬性物質が高炉水砕スラグ、転炉スラグ、
フライアッシュから選ばれる１種以上である上記（５）
記載の水硬性組成物、 （７）超微粉状物質がシリカフュームである上記（５）
または（６）記載の水硬性組成物。 （８）硬化刺激剤がアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、
珪酸塩から選ばれた一種以上である上記（５）、（６）
または（７）記載の水硬性組成物、 （９）硬化刺激剤が苛性ソーダ、炭酸ソーダ、苛性カ
リ、珪酸ソーダから選ばれる１種以上である上記
（５）、（６）、（７）または（８）記載の水硬性組成
物、 （１０）上記（５）、（６）（７）、（８）または
（９）記載の水硬性組成物を水と混練した後、湿潤養生
してなる硬化物 に関する。
化刺激剤、上記（１）、（２）、（３）または（４）記
載の分散剤を含有して成る水硬性組成物、 （６）潜在水硬性物質が高炉水砕スラグ、転炉スラグ、
フライアッシュから選ばれる１種以上である上記（５）
記載の水硬性組成物、 （７）超微粉状物質がシリカフュームである上記（５）
または（６）記載の水硬性組成物。 （８）硬化刺激剤がアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、
珪酸塩から選ばれた一種以上である上記（５）、（６）
または（７）記載の水硬性組成物、 （９）硬化刺激剤が苛性ソーダ、炭酸ソーダ、苛性カ
リ、珪酸ソーダから選ばれる１種以上である上記
（５）、（６）、（７）または（８）記載の水硬性組成
物、 （１０）上記（５）、（６）（７）、（８）または
（９）記載の水硬性組成物を水と混練した後、湿潤養生
してなる硬化物 に関する。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
分散剤は、アクリル酸とマレイン酸、無水マレイン酸、
フマル酸から選ばれる１種の単量体とを共重合するか、
またはこれらと共重合可能な単量体とこれらとを共重合
して得られる。（以下において、上記のマレイン酸、無
水マレイン酸、フマル酸から選ばれる１種の単量体を特
に断りのない限り単量体（ａ）という。） アクリル酸及び単量体（ａ）と共重合可能な単量体の具
体例としてはヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
Ｎービニルピロリドン、スチレンスルホン酸ソーダ、ア
リルスルホン酸ソーダ、メタリルスルホン酸ソーダ、ス
チレン、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリロニトリル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸、アクリルアマイド、メタク
リルアマイド、エチレン、プロピレン、イソブチレン等
が挙げられる。
分散剤は、アクリル酸とマレイン酸、無水マレイン酸、
フマル酸から選ばれる１種の単量体とを共重合するか、
またはこれらと共重合可能な単量体とこれらとを共重合
して得られる。（以下において、上記のマレイン酸、無
水マレイン酸、フマル酸から選ばれる１種の単量体を特
に断りのない限り単量体（ａ）という。） アクリル酸及び単量体（ａ）と共重合可能な単量体の具
体例としてはヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
Ｎービニルピロリドン、スチレンスルホン酸ソーダ、ア
リルスルホン酸ソーダ、メタリルスルホン酸ソーダ、ス
チレン、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリロニトリル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸、アクリルアマイド、メタク
リルアマイド、エチレン、プロピレン、イソブチレン等
が挙げられる。
【００１０】本発明の分散剤は例えば、米国第３６３５
９１５号等に記載の公知の方法で製造することができ
る。また、本発明の分散剤は酸の形のままで使用するこ
ともできるが、例えば苛性ソ−ダ等で中和して塩の形で
使用するのが好ましい。即ち、アクリル酸・マレイン酸
共重合体のナトリウム塩、アクリル酸・マレイン酸・ア
リルスルホン酸ソーダの共重合体のナトリウム塩、アク
リル酸・無水マレイン酸・酢酸ビニル共重合体のナトリ
ウム塩、アクリル酸・無水マレイン酸・スチレンの共重
合体のナトリウム塩、アクリル酸・マレイン酸・スチレ
ンスルホン酸ソーダ・Ｎ−ビニルピロリドン共重合体の
ナトリウム塩等が本発明の分散剤の好ましい具体例とし
て挙げられる。
９１５号等に記載の公知の方法で製造することができ
る。また、本発明の分散剤は酸の形のままで使用するこ
ともできるが、例えば苛性ソ−ダ等で中和して塩の形で
使用するのが好ましい。即ち、アクリル酸・マレイン酸
共重合体のナトリウム塩、アクリル酸・マレイン酸・ア
リルスルホン酸ソーダの共重合体のナトリウム塩、アク
リル酸・無水マレイン酸・酢酸ビニル共重合体のナトリ
ウム塩、アクリル酸・無水マレイン酸・スチレンの共重
合体のナトリウム塩、アクリル酸・マレイン酸・スチレ
ンスルホン酸ソーダ・Ｎ−ビニルピロリドン共重合体の
ナトリウム塩等が本発明の分散剤の好ましい具体例とし
て挙げられる。
【００１１】次に本発明の水硬性組成物について詳細に
説明する。本発明の水硬性組成物は、潜在水硬性物質、
超微粉状物質、硬化刺激剤及び本発明の分散剤を含有す
ることを特徴とする。本発明で用いる潜在水硬性物質
は、ブレーン比表面積が２０００ｃｍ2 ／ｇ以上のもの
が好ましく、特に３０００ｃｍ2 ／ｇ以上のものが好ま
しい。潜在水硬性物質としては、水及び硬化刺激剤と混
練したときに硬化するものであれば特に限定されない
が、高炉水砕スラグ、転炉スラグ、フライアッシュが好
ましい。これら潜在水硬性物質は、単独でまたは２種以
上を混合して使用することができる。
説明する。本発明の水硬性組成物は、潜在水硬性物質、
超微粉状物質、硬化刺激剤及び本発明の分散剤を含有す
ることを特徴とする。本発明で用いる潜在水硬性物質
は、ブレーン比表面積が２０００ｃｍ2 ／ｇ以上のもの
が好ましく、特に３０００ｃｍ2 ／ｇ以上のものが好ま
しい。潜在水硬性物質としては、水及び硬化刺激剤と混
練したときに硬化するものであれば特に限定されない
が、高炉水砕スラグ、転炉スラグ、フライアッシュが好
ましい。これら潜在水硬性物質は、単独でまたは２種以
上を混合して使用することができる。
【００１２】本発明で用いる超微粉状物質としては、そ
の平均粒径が潜在水硬性物質の平均粒径より小さいも
の、好ましくは潜在水硬性物質の平均粒径よりも１オー
ダー以上小さいもの、より好ましくは２オーダー以上小
さいものを使用する。超微粉状物質の好ましい平均粒径
は１０μｍ以下であり、より好ましくは０．０１〜５μ
ｍであり、最も好ましくは０．０５〜１μｍである。超
微粉状物質の平均粒径は、潜在水硬性物質の平均粒径の
１／２〜１／１０００であることが好ましい。
の平均粒径が潜在水硬性物質の平均粒径より小さいも
の、好ましくは潜在水硬性物質の平均粒径よりも１オー
ダー以上小さいもの、より好ましくは２オーダー以上小
さいものを使用する。超微粉状物質の好ましい平均粒径
は１０μｍ以下であり、より好ましくは０．０１〜５μ
ｍであり、最も好ましくは０．０５〜１μｍである。超
微粉状物質の平均粒径は、潜在水硬性物質の平均粒径の
１／２〜１／１０００であることが好ましい。
【００１３】使用し得る超微粉状物質の具体例として
は、例えばシリカフューム、フライアッシュ、珪砂、珪
石粉、クレー、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、陶
磁器粉砕物、徐冷高炉スラグ粉砕物、チタニア、ジルコ
ニア、アルミナ、アエロジル、等が挙げられるが、流込
み成形時の流動性等が向上する他、養生硬化後の硬化体
の機械的強度向上の効果が顕著なことから、シリカフュ
ームを使用することが特に好ましい。この超微粉状物質
の使用量は、潜在水硬性物質の大きさ（粒径）や種類、
必要に応じて添加する他の種々の混和材の種類や量によ
っても異なるが、通常、潜在水硬性物質１００重量部に
対して２〜５０重量部が好ましく、特に好ましくは５〜
２５重量部である。
は、例えばシリカフューム、フライアッシュ、珪砂、珪
石粉、クレー、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、陶
磁器粉砕物、徐冷高炉スラグ粉砕物、チタニア、ジルコ
ニア、アルミナ、アエロジル、等が挙げられるが、流込
み成形時の流動性等が向上する他、養生硬化後の硬化体
の機械的強度向上の効果が顕著なことから、シリカフュ
ームを使用することが特に好ましい。この超微粉状物質
の使用量は、潜在水硬性物質の大きさ（粒径）や種類、
必要に応じて添加する他の種々の混和材の種類や量によ
っても異なるが、通常、潜在水硬性物質１００重量部に
対して２〜５０重量部が好ましく、特に好ましくは５〜
２５重量部である。
【００１４】硬化刺激剤としては種々のアルカリ性物質
が使用できる。その具体例としては、例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ
金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リ
チウム等のアルカリ金属炭酸塩、更に水酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化
物、ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウム、燐酸二カ
リウム、燐酸三カリウム、燐酸三ナトリウム等の燐酸
塩、（メタ）ケイ酸ナトリウム、（メタ）ケイ酸カリウ
ム等の珪酸塩が挙げられる。
が使用できる。その具体例としては、例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ
金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リ
チウム等のアルカリ金属炭酸塩、更に水酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化
物、ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウム、燐酸二カ
リウム、燐酸三カリウム、燐酸三ナトリウム等の燐酸
塩、（メタ）ケイ酸ナトリウム、（メタ）ケイ酸カリウ
ム等の珪酸塩が挙げられる。
【００１５】これらの硬化刺激剤の内、アルカリ金属水
酸化物が好ましく、中でも水酸化ナトリウムが特に好ま
しい。又、これらの硬化刺激剤は固形でも水溶液でも使
用できるが混練時に水硬性組成物中に均一に分散するよ
うに水溶液を用いることが好ましい。
酸化物が好ましく、中でも水酸化ナトリウムが特に好ま
しい。又、これらの硬化刺激剤は固形でも水溶液でも使
用できるが混練時に水硬性組成物中に均一に分散するよ
うに水溶液を用いることが好ましい。
【００１６】硬化刺激剤の使用量は、その塩基性度（ア
ルカリ性の強さ）、潜在水硬性物質の粒径、更に添加す
る種々の超微粉状物質の種類や量、及び後述する水の量
によっても異なるが、概ね潜在水硬性物質と超微粉状物
質の合計量１００重量部に対して０．１〜２０重量部が
好ましく、特に好ましくは０．２〜５重量部である。
ルカリ性の強さ）、潜在水硬性物質の粒径、更に添加す
る種々の超微粉状物質の種類や量、及び後述する水の量
によっても異なるが、概ね潜在水硬性物質と超微粉状物
質の合計量１００重量部に対して０．１〜２０重量部が
好ましく、特に好ましくは０．２〜５重量部である。
【００１７】硬化刺激剤の量が少なすぎると、充分な強
度を発現しなかったり、養生硬化に長時間を要する等、
工業的に不利となる。また多すぎると硬化速度が速くな
りすぎ、混練工程や成形工程でのハンドリングが著しく
阻害されることがある。
度を発現しなかったり、養生硬化に長時間を要する等、
工業的に不利となる。また多すぎると硬化速度が速くな
りすぎ、混練工程や成形工程でのハンドリングが著しく
阻害されることがある。
【００１８】本発明の水硬性組成物に使用する場合の本
発明の分散剤の分子量は好ましくは、１，０００〜５０
０，０００、更に好ましくは、３，０００〜１００，０
００のである。分子量が１，０００以下及び、５００，
０００以上では水硬性組成物の流動性が悪く、またその
硬化体の強度も弱い。また、分散剤は上記で例示した物
を単独でまたは２種以上を混合して使用することができ
る。
発明の分散剤の分子量は好ましくは、１，０００〜５０
０，０００、更に好ましくは、３，０００〜１００，０
００のである。分子量が１，０００以下及び、５００，
０００以上では水硬性組成物の流動性が悪く、またその
硬化体の強度も弱い。また、分散剤は上記で例示した物
を単独でまたは２種以上を混合して使用することができ
る。
【００１９】またこの場合の分散剤は、水硬性組成物を
混練する時に速やかに組成物中に分散される事が好まし
いので、これら分散剤の水溶液や、細かく粉砕したパウ
ダー状のものを用いることが好ましい。
混練する時に速やかに組成物中に分散される事が好まし
いので、これら分散剤の水溶液や、細かく粉砕したパウ
ダー状のものを用いることが好ましい。
【００２０】分散剤の使用量は、最終的に得られる硬化
体の要求特性等により異なるが潜在水硬性物質及び超微
粉状物質の合計量１００重量部に対して通常０．１〜１
０重量部、好ましくは０．３〜６重量部、特に好ましく
は０．５〜３重量部である。分散剤の使用量が０．１重
量部より少ないと、後述する水の添加量にもよるが、混
練が困難になったり流動性が低下したりする。また、分
散剤の使用量が１０重量部より多いと硬化しにくくなっ
たり、たとえ硬化したとしても、耐水性が悪くなる等の
問題が出てくる。
体の要求特性等により異なるが潜在水硬性物質及び超微
粉状物質の合計量１００重量部に対して通常０．１〜１
０重量部、好ましくは０．３〜６重量部、特に好ましく
は０．５〜３重量部である。分散剤の使用量が０．１重
量部より少ないと、後述する水の添加量にもよるが、混
練が困難になったり流動性が低下したりする。また、分
散剤の使用量が１０重量部より多いと硬化しにくくなっ
たり、たとえ硬化したとしても、耐水性が悪くなる等の
問題が出てくる。
【００２１】本発明の水硬性組成物には、更に必要に応
じて種々の混和材を使用することが出来る。混和材の例
としては、例えば粉砕された徐冷スラグ、フェロクロム
スラグ、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、タルク、
硅砂、硅石粉、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、陶
磁器粉砕物、チタニア、ジルコニア、砂利等の無機充填
材、カーボン繊維、ガラス繊維、パルプ、ナイロン繊
維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等
の繊維材、砂糖、グルコース等の硬化遅延剤、シランカ
ップリング剤のような表面処理剤、顔料等が挙げられ
る。
じて種々の混和材を使用することが出来る。混和材の例
としては、例えば粉砕された徐冷スラグ、フェロクロム
スラグ、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、タルク、
硅砂、硅石粉、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、陶
磁器粉砕物、チタニア、ジルコニア、砂利等の無機充填
材、カーボン繊維、ガラス繊維、パルプ、ナイロン繊
維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等
の繊維材、砂糖、グルコース等の硬化遅延剤、シランカ
ップリング剤のような表面処理剤、顔料等が挙げられ
る。
【００２２】これら種々の混和材を用いる場合、その使
用量は、無機充填材の場合には潜在水硬性物質１００重
量部に対して通常１０〜３００重量部、又硬化遅延剤、
表面処理剤、顔料等の混和剤の場合には潜在水硬性物質
１００重量部に対して通常０．１〜２０重量部用いられ
る。
用量は、無機充填材の場合には潜在水硬性物質１００重
量部に対して通常１０〜３００重量部、又硬化遅延剤、
表面処理剤、顔料等の混和剤の場合には潜在水硬性物質
１００重量部に対して通常０．１〜２０重量部用いられ
る。
【００２３】本発明の水硬性組成物は、例えば以下のよ
うにして得ることできる。即ち、潜在水硬性物質、超微
粉状物質、硬化刺激剤、本発明の分散剤及び必要により
混和材からなる混合物を調製し、オムニミキサー、（千
代田技研工業（株）製）のような揺動型ミキサー、ニー
ダールーダー型ミキサー、プラネタリーミキサー等で混
合して本発明の水硬性組成物を得ることができる。
うにして得ることできる。即ち、潜在水硬性物質、超微
粉状物質、硬化刺激剤、本発明の分散剤及び必要により
混和材からなる混合物を調製し、オムニミキサー、（千
代田技研工業（株）製）のような揺動型ミキサー、ニー
ダールーダー型ミキサー、プラネタリーミキサー等で混
合して本発明の水硬性組成物を得ることができる。
【００２４】本発明の水硬性組成物を水と良く混練し、
混練物としたのち、適当な型枠に流し込み、更にこれを
湿潤養生することにより本発明の硬化物を得ることがで
きる。この場合の水の使用量は、使用する潜在水硬性物
質及び超微粉状物質の種類と量、硬化刺激剤の種類と
量、その他の混和材の種類と量によって異なり、混練物
が良好な混練性を示すように決めることが重要だが、通
常潜在水硬性物質と超微粉状物質の合計量１００重量部
に対して８〜６０重量部、好ましくは１０〜４５重量
部、より好ましくは１２〜３５重量部である。
混練物としたのち、適当な型枠に流し込み、更にこれを
湿潤養生することにより本発明の硬化物を得ることがで
きる。この場合の水の使用量は、使用する潜在水硬性物
質及び超微粉状物質の種類と量、硬化刺激剤の種類と
量、その他の混和材の種類と量によって異なり、混練物
が良好な混練性を示すように決めることが重要だが、通
常潜在水硬性物質と超微粉状物質の合計量１００重量部
に対して８〜６０重量部、好ましくは１０〜４５重量
部、より好ましくは１２〜３５重量部である。
【００２５】次に本発明の水硬性組成物を水と混練する
方法について説明する。先ず、潜在水硬性物質及び、超
微粉状物質を混合し、細かく粉砕された、及び／または
水に溶解された本発明の分散剤、必要により種々の混和
材を上記で例示したミキサーに入れて混合する。次いで
この混合物に硬化刺激剤と所定量の水、または硬化刺激
剤を水に溶解した水溶液を所定量添加し、更に混練を行
う。
方法について説明する。先ず、潜在水硬性物質及び、超
微粉状物質を混合し、細かく粉砕された、及び／または
水に溶解された本発明の分散剤、必要により種々の混和
材を上記で例示したミキサーに入れて混合する。次いで
この混合物に硬化刺激剤と所定量の水、または硬化刺激
剤を水に溶解した水溶液を所定量添加し、更に混練を行
う。
【００２６】別の方法として、潜在水硬性物質、超微粉
状物質、必要により種々の混和材を添加し、ミキサーに
より粉体混合する。次いでこの混合物に本発明の分散剤
のナトリウム塩水溶液、硬化刺激剤と所定量の水、また
は硬化刺激剤を水に溶解した水溶液を所定量添加し、更
に混練を行い流動性のある混練物を得る。
状物質、必要により種々の混和材を添加し、ミキサーに
より粉体混合する。次いでこの混合物に本発明の分散剤
のナトリウム塩水溶液、硬化刺激剤と所定量の水、また
は硬化刺激剤を水に溶解した水溶液を所定量添加し、更
に混練を行い流動性のある混練物を得る。
【００２７】以上のようにして得られた混練物を硬化さ
せるための湿潤養生は、通常、５〜１００℃の温度で飽
和蒸気圧下、２時間〜１カ月間の範囲で行われるが、１
００℃以上の温度で１〜２０時間オートクレーブ処理を
行っても良い。湿潤養生温度が高い程、硬化が速い傾向
にあるが、一般的には、前記した範囲の温度である。湿
潤養生は、少なくとも混合物の水分が蒸発しない高湿度
雰囲気下で行うことが好ましい。一般的には相対湿度８
０％以上、好ましくは９０％以上、更に好ましくは１０
０％の雰囲気下で行う。また、湿潤養生初期の成形体を
水に浸漬して水中で養生を行うことも出来る。
せるための湿潤養生は、通常、５〜１００℃の温度で飽
和蒸気圧下、２時間〜１カ月間の範囲で行われるが、１
００℃以上の温度で１〜２０時間オートクレーブ処理を
行っても良い。湿潤養生温度が高い程、硬化が速い傾向
にあるが、一般的には、前記した範囲の温度である。湿
潤養生は、少なくとも混合物の水分が蒸発しない高湿度
雰囲気下で行うことが好ましい。一般的には相対湿度８
０％以上、好ましくは９０％以上、更に好ましくは１０
０％の雰囲気下で行う。また、湿潤養生初期の成形体を
水に浸漬して水中で養生を行うことも出来る。
【００２８】以上のようにして得られた本発明の硬化体
は、その強度を生かした建築用構造材料、軽量高強度の
内外装材等の建築・建設材料として使用できる。具体的
には、打込み型枠材、床スラブ、カーテンウォール、内
外装材、等の建築材料に使用できる。また、本発明の分
散剤は、上記したような潜在水硬性物質、硬化刺激剤等
を含有する水硬性組成物以外に、一般に知られているセ
メント、各種混和材等からなる水硬性組成物用の分散剤
としても使用可能である。
は、その強度を生かした建築用構造材料、軽量高強度の
内外装材等の建築・建設材料として使用できる。具体的
には、打込み型枠材、床スラブ、カーテンウォール、内
外装材、等の建築材料に使用できる。また、本発明の分
散剤は、上記したような潜在水硬性物質、硬化刺激剤等
を含有する水硬性組成物以外に、一般に知られているセ
メント、各種混和材等からなる水硬性組成物用の分散剤
としても使用可能である。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例で更に詳細に説明す
る。尚、以降の硬化物とは以上で説明した混練物を養生
硬化した後の硬化体をさす。
る。尚、以降の硬化物とは以上で説明した混練物を養生
硬化した後の硬化体をさす。
【００３０】また、実施例中のフロー値は、混練の終わ
った混練物又はモルタルをＪＩＳＲ５２０１に準じて測
定した。
った混練物又はモルタルをＪＩＳＲ５２０１に準じて測
定した。
【００３１】また、実施例中の圧縮強度は、硬化物をセ
メントモルタル用円柱状試験体で作った直径５ｃｍ、高
さ１０ｃｍの円柱をテンシロン（（株）オリエンテック
製）を用い、載荷速度０．２ｍｍ／分で圧縮して破壊し
た時の強度（ｋｇｆ／ｃｍ2）である。
メントモルタル用円柱状試験体で作った直径５ｃｍ、高
さ１０ｃｍの円柱をテンシロン（（株）オリエンテック
製）を用い、載荷速度０．２ｍｍ／分で圧縮して破壊し
た時の強度（ｋｇｆ／ｃｍ2）である。
【００３２】又、曲げ強度は、４×４×１６ｃｍの角柱
状の試験体をテンシロン（（株）オリエンテック製）を
用い、載荷速度０．５ｍｍ／分の条件で１０ｃｍのスパ
ン長で測定した時の強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）である。
状の試験体をテンシロン（（株）オリエンテック製）を
用い、載荷速度０．５ｍｍ／分の条件で１０ｃｍのスパ
ン長で測定した時の強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）である。
【００３３】また、引っ張り強度は、径５ｃｍ、長さ１
０ｃｍの円柱状の試験体を、テンシロン（（株）オリエ
ンテック製）を用い、載荷速度０．２ｍｍ／分の条件
で、直径方向から荷重をかけて、割裂したときの強度
（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）である。また、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。尚、実施例、比較例にお
いて、部又は％は特に断らない限り、重量基準である。
０ｃｍの円柱状の試験体を、テンシロン（（株）オリエ
ンテック製）を用い、載荷速度０．２ｍｍ／分の条件
で、直径方向から荷重をかけて、割裂したときの強度
（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）である。また、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。尚、実施例、比較例にお
いて、部又は％は特に断らない限り、重量基準である。
【００３４】実施例１ 還流管付きセパラブルフラスコに、無水マレイン酸２１
０部、脱イオン水７００部を仕込み、温度を９０ないし
１００℃に昇温し、アクリル酸８４０部、過硫酸アンモ
ニウム３２部、次亜燐酸ソーダ２０部、水６８０部の混
合物をを滴下して、１０時間反応させた後、系を室温ま
で冷却し、４５％苛性ソーダ１３８５部で中和して乾燥
し、本発明の分散剤のナトリウム塩（水溶性塩Ａ）を得
た。この物の重量平均分子量は３５，０００（ＧＰＣ
法、ポリスチレンスルホン酸ソーダ換算）であった。
０部、脱イオン水７００部を仕込み、温度を９０ないし
１００℃に昇温し、アクリル酸８４０部、過硫酸アンモ
ニウム３２部、次亜燐酸ソーダ２０部、水６８０部の混
合物をを滴下して、１０時間反応させた後、系を室温ま
で冷却し、４５％苛性ソーダ１３８５部で中和して乾燥
し、本発明の分散剤のナトリウム塩（水溶性塩Ａ）を得
た。この物の重量平均分子量は３５，０００（ＧＰＣ
法、ポリスチレンスルホン酸ソーダ換算）であった。
【００３５】実施例２〜１０ 単量体の種類及び量を表１に示す種類及び量に変えたほ
かは実施例１と同様にして本発明の分散剤のナトリウム
塩（水溶性塩Ｂ〜Ｊ）を得た。得られた水溶性塩Ｂ〜Ｊ
の重合平均分子量（ＧＰＣ法、ポリスチレンスルホン酸
ソーダ換算）を表１に示す。
かは実施例１と同様にして本発明の分散剤のナトリウム
塩（水溶性塩Ｂ〜Ｊ）を得た。得られた水溶性塩Ｂ〜Ｊ
の重合平均分子量（ＧＰＣ法、ポリスチレンスルホン酸
ソーダ換算）を表１に示す。
【００３６】
【表１】 表 １ 水溶性塩 単量体及びその共重合比 重量平均分子量 （重量比） ａ ｂ ｃ ｄ ｅ ｆ ｇ ｈ Ｂ ６６ １０ ２４ ２５，０００ Ｃ ８０ １０ １０ ３０，０００ Ｄ ７０ ２０ １０ ４５，０００ Ｅ ９０ １０ ４２，０００ Ｆ ６０ １０ ３０ ３７，０００ Ｇ ８０ １０ １０ ２９，０００ Ｈ ７０ １０ １０ １０ ２３，０００ Ｉ ７５ １０ １０ ５ １９，０００ Ｊ ８５ １０ ５ ５９，０００
【００３７】注）表１において ａ：アクリル酸 ｂ：無水マレイン酸 ｃ：フマル酸 ｄ：アリルスルホン酸ソーダ ｅ：メタリルスルホン酸ソーダ ｆ：酢酸ビニル ｇ：スチレン ｈ：Ｎービニルピロリドン
【００３８】実施例１１ オムニミキサーにブレーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇ
の高炉水砕スラグ（新日鉄製エスメント）９００部、シ
リカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化学工業
製）１００部を入れて９０秒間撹拌混合した。続いて、
水溶性塩Ａ１０部、硬化刺激剤として水酸化ナトリウム
２０部と水２２０部、硬化調節剤として砂糖２部とから
成る水溶液を添加し、更に６分間混練した。
の高炉水砕スラグ（新日鉄製エスメント）９００部、シ
リカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化学工業
製）１００部を入れて９０秒間撹拌混合した。続いて、
水溶性塩Ａ１０部、硬化刺激剤として水酸化ナトリウム
２０部と水２２０部、硬化調節剤として砂糖２部とから
成る水溶液を添加し、更に６分間混練した。
【００３９】これらの混練によって得られたペースト状
混練物のフロー値は、２５０ｍｍであった。次に混練物
を圧縮、引っ張り、及び曲げ試験用の型枠にいれて、９
０℃の飽和蒸気圧の雰囲気下で１日間蒸気養生後の本発
明の硬化物の圧縮強度は１３９０ｋｇｆ／ｃｍ2 、曲げ
強度２１９ｋｇｆ／ｃｍ2 、引っ張り強度７９ｋｇｆ／
ｃｍ2 であった。
混練物のフロー値は、２５０ｍｍであった。次に混練物
を圧縮、引っ張り、及び曲げ試験用の型枠にいれて、９
０℃の飽和蒸気圧の雰囲気下で１日間蒸気養生後の本発
明の硬化物の圧縮強度は１３９０ｋｇｆ／ｃｍ2 、曲げ
強度２１９ｋｇｆ／ｃｍ2 、引っ張り強度７９ｋｇｆ／
ｃｍ2 であった。
【００４０】実施例１２〜１４ 水溶性塩Ｂ，Ｃ，Ｄについて、実施例１１と同様の操作
を繰り返し、試験した結果を表２に示す。（但し、水溶
性塩の添加量は表２に示したごとく変えた。）
を繰り返し、試験した結果を表２に示す。（但し、水溶
性塩の添加量は表２に示したごとく変えた。）
【００４１】
【表２】 表 ２ 水溶性塩 添加量 フロー値 圧縮強度 曲げ強度 引っ張り強度 種類 （部） ｍｍ ｋｇｆ／ｃｍ2 〃 〃 Ｂ １２ ２１０ １２８０ １７９ ８２ Ｃ １０ ２３０ １３６０ １８８ ７８ Ｄ １０ ２２０ １１８０ １６９ ６９
【００４２】実施例１５ オムニミキサーにブレーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇ
の高炉水砕スラグ（新日鉄製、エスメント）９００部、
シリカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化学工業
製）１００部、細骨材として、フェロクロムスラグ（商
品名ＮＪサンド７号、日本磁力選鉱製）１０００部を入
れて９０秒間撹拌混合した。続いて、水溶性塩Ｅ１３
部、水酸化ナトリウム２０部と硬化調節剤として、砂糖
１部、水２６０部とから成る水溶液を添加し、更に３分
間混練した後、実施例１１と同様に養生して、本発明の
硬化物を得た。得られた硬化物について実施例１と同様
の試験を行った結果を表３に示す。
の高炉水砕スラグ（新日鉄製、エスメント）９００部、
シリカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化学工業
製）１００部、細骨材として、フェロクロムスラグ（商
品名ＮＪサンド７号、日本磁力選鉱製）１０００部を入
れて９０秒間撹拌混合した。続いて、水溶性塩Ｅ１３
部、水酸化ナトリウム２０部と硬化調節剤として、砂糖
１部、水２６０部とから成る水溶液を添加し、更に３分
間混練した後、実施例１１と同様に養生して、本発明の
硬化物を得た。得られた硬化物について実施例１と同様
の試験を行った結果を表３に示す。
【００４３】実施例１６ 水溶性塩Ｅ１３部を水溶性塩Ｆ１０部に変えたほかは、
実施例１５と同様にして、本発明の硬化物を得た。得ら
れた硬化物について実施例１１と同様の試験を行った結
果を表３に示す。
実施例１５と同様にして、本発明の硬化物を得た。得ら
れた硬化物について実施例１１と同様の試験を行った結
果を表３に示す。
【００４４】
【表３】 表 ３ 水溶性塩 フロー値 圧縮強度 曲げ強度 引っ張り強度 種類 ｍｍ ｋｇｆ／ｃｍ2 〃 〃 Ｅ ２６０ １０９８ ２３７ ８９ Ｆ ２２０ １１８９ ２４５ ９５
【００４５】実施例１７ コンクリートミキサーにブレーン比表面積４０００ｃｍ
2 ／ｇの高炉水砕スラグ（新日鉄製、エスメント）９５
０部、シリカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化
学工業製）５０部、珪砂（日光珪砂（川鉄工業製））１
０００部、ワラストナイト２００部を入れて９０秒間撹
拌混合した。続いて水溶性塩Ｇ１５部、水酸化ナトリウ
ム２０部と、水２９０部とから成るアルカリ性水溶液と
硬化調節剤として、砂糖２部を添加し、更に５分間撹拌
混練した。これらを実施例１１と同様に養生して、本発
明の硬化物を得た。得られた硬化物について実施例１１
と同様の試験を行った結果を表４に示す。
2 ／ｇの高炉水砕スラグ（新日鉄製、エスメント）９５
０部、シリカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化
学工業製）５０部、珪砂（日光珪砂（川鉄工業製））１
０００部、ワラストナイト２００部を入れて９０秒間撹
拌混合した。続いて水溶性塩Ｇ１５部、水酸化ナトリウ
ム２０部と、水２９０部とから成るアルカリ性水溶液と
硬化調節剤として、砂糖２部を添加し、更に５分間撹拌
混練した。これらを実施例１１と同様に養生して、本発
明の硬化物を得た。得られた硬化物について実施例１１
と同様の試験を行った結果を表４に示す。
【００４６】実施例１８ 水溶性塩Ｇ１５部を水溶性塩Ｈ１４部に変えたほかは、
実施例１７と同様にして、本発明の硬化物を得た。得ら
れた硬化物について実施例１１と同様の試験を行った結
果を表４に示す。
実施例１７と同様にして、本発明の硬化物を得た。得ら
れた硬化物について実施例１１と同様の試験を行った結
果を表４に示す。
【００４７】実施例１９ 水溶性塩Ｇ１５部を水溶性塩Ｉ１０部に変えたほかは、
実施例１７と同様にして、本発明の硬化物を得た。得ら
れた硬化物について実施例１１と同様の試験を行った結
果を表４に示す。
実施例１７と同様にして、本発明の硬化物を得た。得ら
れた硬化物について実施例１１と同様の試験を行った結
果を表４に示す。
【００４８】 表 ４ 水溶性塩 フロー値 圧縮強度 曲げ強度 引っ張り強度 種類 ｍｍ ｋｇｆ／ｃｍ2 〃 〃 Ｇ ２２０ １０７９ ２３５ １０５ Ｈ ２００ １０９８ ２５８ ８５ Ｉ ２９０ １４３０ ２４５ １１４
【００４９】実施例２０ コンクリートミキサーにブレーン比表面積４０００ｃｍ
2 ／ｇの高炉水砕スラグ（新日鉄製エスメント）９００
部、シリカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化学
工業製）１００部、豊浦砂１０００部、ポリアクリル酸
ナトリウム（商品名パナカヤク−Ｂ（日本化薬（株）
製））１０部を仕込み、１分間良く混合した。次いで、
水溶性塩Ｊ１０部、水酸化ナトリウム２０部と砂糖３
部、水３５０部とから成る水溶液を添加し５分間撹拌混
練し混練物を得た。これらの混練によって得られた混練
物のフロー値は、１８０ｍｍであった。これを実施例１
１と同様に蒸気養生して得た硬化物の圧縮強度は、１１
８０ｋｇｆ／ｃｍ2 、曲げ強度２５８ｋｇｆ／ｃｍ2 、
引っ張り強度１０９ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
2 ／ｇの高炉水砕スラグ（新日鉄製エスメント）９００
部、シリカフューム（平均粒径０．２μｍ、日本重化学
工業製）１００部、豊浦砂１０００部、ポリアクリル酸
ナトリウム（商品名パナカヤク−Ｂ（日本化薬（株）
製））１０部を仕込み、１分間良く混合した。次いで、
水溶性塩Ｊ１０部、水酸化ナトリウム２０部と砂糖３
部、水３５０部とから成る水溶液を添加し５分間撹拌混
練し混練物を得た。これらの混練によって得られた混練
物のフロー値は、１８０ｍｍであった。これを実施例１
１と同様に蒸気養生して得た硬化物の圧縮強度は、１１
８０ｋｇｆ／ｃｍ2 、曲げ強度２５８ｋｇｆ／ｃｍ2 、
引っ張り強度１０９ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【００５０】比較例１ 混合機に普通ポルトランドセメント（アサノセメント）
１０００部、豊浦砂１０００部を仕込み２分間良く混合
した。次いで水３５０部を添加し更に５分間混練しモル
タルを調製した。このモルタルのフロー値は１３０ｍｍ
であった。また、このモルタルを実施例１１と同様に養
生硬化を行った後の硬化物の圧縮強度は、５８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 、曲げ強度９５ｋｇｆ／ｃｍ2 、引っ張り強度
３５ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
１０００部、豊浦砂１０００部を仕込み２分間良く混合
した。次いで水３５０部を添加し更に５分間混練しモル
タルを調製した。このモルタルのフロー値は１３０ｍｍ
であった。また、このモルタルを実施例１１と同様に養
生硬化を行った後の硬化物の圧縮強度は、５８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 、曲げ強度９５ｋｇｆ／ｃｍ2 、引っ張り強度
３５ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【００５１】以上の実施例１１〜２０及び表２〜４に示
したように本発明の水硬性組成物と水との混練物の硬化
物は、公知のモルタルより大きいフロー値を持ち、かつ
その硬化物は、圧縮、曲げ、引っ張り強度とも公知の硬
化物に較べ優れている。
したように本発明の水硬性組成物と水との混練物の硬化
物は、公知のモルタルより大きいフロー値を持ち、かつ
その硬化物は、圧縮、曲げ、引っ張り強度とも公知の硬
化物に較べ優れている。
【００５２】
【発明の効果】本発明の分散剤を含む水硬性組成物は、
流動性に優れ、しかも圧縮強度、曲げ強度、引っ張り強
度共に優れていることから建築、建設、景観材料等の広
範な分野で用いることが出来る。
流動性に優れ、しかも圧縮強度、曲げ強度、引っ張り強
度共に優れていることから建築、建設、景観材料等の広
範な分野で用いることが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:06 Ｃ０４Ｂ 22:06 Ａ 24:26 24:26 Ｅ Ｈ Ｚ 22:06 22:06 Ｚ 24:38） 24:38） Ｚ 103:40 103:40
Claims (10)
- 【請求項１】アクリル酸と次の化合物群（ａ）から選ば
れる１種 （ａ）マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸 とを共重合してなる無機水硬性組成物用分散剤。 - 【請求項２】アクリル酸と請求項１記載の化合物群
（ａ）から選ばれる１種とこれらと共重合可能な他の単
量体とを共重合してなる無機水硬性組成物用分散剤。 - 【請求項３】共重合可能な単量体がヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、Ｎービニルピロリドン、スチレ
ンスルホン酸ソーダ、（メタ）アリルスルホン酸ソー
ダ、スチレン、酢酸ビニルから選ばれる１種以上である
請求項２記載の分散剤。 - 【請求項４】分子量が、１０００〜５００，０００であ
る請求項１、２または３記載の分散剤。 - 【請求項５】潜在水硬性物質、超微粉状物質、硬化刺激
剤、請求項１、２、３または４記載の分散剤を含有して
成る水硬性組成物。 - 【請求項６】潜在水硬性物質が高炉水砕スラグ、転炉ス
ラグ、フライアッシュから選ばれる１種以上である請求
項５記載の水硬性組成物。 - 【請求項７】超微粉状物質がシリカフュームである請求
項５または６記載の水硬性組成物。 - 【請求項８】硬化刺激剤がアルカリ金属の水酸化物、炭
酸塩、珪酸塩から選ばれた一種以上である請求項５、６
または７記載の水硬性組成物。 - 【請求項９】硬化刺激剤が苛性ソーダ、炭酸ソーダ、苛
性カリ、珪酸ソーダから選ばれる１種以上である請求項
５、６、７または８記載の水硬性組成物。 - 【請求項１０】請求項５、６、７、８または９記載の水
硬性組成物を水と混練した後、湿潤養生してなる硬化
物。
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|---|---|---|---|
| JP10319594A JP3315523B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 無機水硬性組成物用分散剤、水硬性組成物及びその硬化物 |
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| JP10319594A JP3315523B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 無機水硬性組成物用分散剤、水硬性組成物及びその硬化物 |
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| JPH07291691A JPH07291691A (ja) | 1995-11-07 |
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|---|---|---|---|
| JP10319594A Expired - Fee Related JP3315523B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | 無機水硬性組成物用分散剤、水硬性組成物及びその硬化物 |
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| JP2005288294A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kao Corp | 電子材料用分散剤 |
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| WO2015141667A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | 株式会社日本触媒 | セメント組成物及びセメント硬化遅延剤 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH07257951A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Fujisawa Pharmaceut Co Ltd | セメント添加粘性土用減水剤 |
| JPH07286011A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-10-31 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規共重合体、水硬性組成物及びその硬化体 |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP10319594A patent/JP3315523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07291691A (ja) | 1995-11-07 |
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