JPH027898B2

JPH027898B2 -

Info

Publication number: JPH027898B2
Application number: JP21020685A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Tsubakimoto; Hideyuki Tawara; Takeshi Hirata; Hiroshi Ito
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1990-02-21
Also published as: JPS6270252A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明はセメントモルタル・コンクリート用ス
ランプロス防止剤に関し、詳しくは、セメント分
散剤などにより流動性の改良されたモルタル、コ
ンクリートなどのセメント配合物に配合して、そ
の流動性の経時的低下（以下、スランプロスとい
う。）を防止して、施工性を向上せしめる薬剤に
関するものである。（従来の技術）モルタルやコンクリートなどのセメント配合物
は、セメントと水との水和反応などにより、配合
後の時間の経過と共にコンシステンシーが低下
し、作業性の低下をきたす。この現象は、一般に
スランプロスと呼ばれている。セメント配合物におけるスランプロスは、生コ
ンクリートにおいて、運搬時間の制限、打設現場
での待機時間等による品質変化、施工性不良、コ
ールドジヨイント等による耐久性低下などの障害
をおこす。また、コンクリート二次製品製造工場
などにおいて、セメント配合物のポンプ圧送を昼
休みやトラブルによつて一時中断し、その後圧送
を再開した時に、圧送圧が急激に増加したりポン
プが閉塞するなどの事故の原因となり、また型枠
にセメント配合物を打ち込んだ後、何らかの理由
で締め固めなどの成型が遅れた場合に未充填等の
問題を生ずる。したがつて、セメント配合物にお
けるスランプロスは、生コンクリート工場、二次
製品製造工場その他において、セメント配合物の
品質管理上および施工性改善のために解決しなけ
ればならない重要な課題である。従来、スランプロスの防止対策としては、次の
ような方法が知られていた。イ）コンクリートの単位水量を増加する方法。ロ）セメント分散剤の後添加による方法。ハ）セメント分散剤の繰り返し添加による方
法。ニ）凝結遅延剤の添加あるいはセメント分散剤
との併用による方法。上記イ）の方法は、セメント配合物の打設に至
るまでのスランプロスを見込んで単位水量を増大
する方法であるが、これにより施工性の改善は図
れても、硬化物の強度低下や乾燥収縮によるひび
割れ発生等により耐久性低下をきたすという品質
上の不利あるいは所定強度を得るために単位セメ
ント量を増大するという経済的な不利を伴なう。ロ）の方法は、一時的な流動性改善策であり、
スランプ維持の目的を終了した後にもセメント分
散剤がセメント配合物中に局在的に残存し、局部
的なブリージングの発生、ひいては強度低下など
の悪影響をもたらす。ハ）の方法は、スランプロスした時点で混和剤
を再添加する方法であり、スランプロスを完全に
防止するものではない。しかも、繰り返し添加と
いう作業性、経済性の不利がある。ニ）の方法は、オキシカルボン酸塩、リグニン
スルホン酸塩、デキストリン、フミン酸等の遅延
剤を単独あるいはセメント分散剤との併用によ
り、セメント配合物の凝結時間を遅延させて流動
性を維持させようとする方法であり、過剰添加の
場合、強度低下や硬化不良などの事故を招く危険
性が非常に大きい。このように、いずれの方法も各々欠点を有して
おり、実用上問題があつた。（発明が解決しようとする問題点）本発明者らは、上記欠点を改善し、セメント分
散剤などにより流動性の改良されたセメント配合
物に添加しておくだけで、セメント配合物の流動
性などの他の物性に影響を与えずに、スランプロ
スを効果的に防止することのできる薬剤について
鋭意研究した結果、特定の共重合体が有効である
ことを見出して、本発明に到達した。（問題点を解決するための手段および作用）すなわち、本発明は一般式［但し、式中Ｘは水素、メチル基、―CH₂―
COO―（R¹O―）_oR²基又は

【式】基（但し、R¹は炭素数２〜３のアルキレン基、R²は水素又は炭素数
１〜５のアルキル基、ｎは１〜100の正の整数、
ｐ及びｑはそれぞれＯ又は１〜100の正の整数で
あり且つｐ＋ｑは１〜100の正の整数である。）を
表わし、Ｙは―Ｏ―（R¹O―）_oR²基又は

【式】基（但し、R¹，R²，ｎ，ｐ及びｑは前記の通りである。）を表わす。］で示され
るアルキレンオキシド付加単量体(イ)および必要に
よりこの単量体(イ)と共重合可能な単量体(ロ)を、単
量体(ロ)が全単量体中15重量％以下の比率で用いて
得られる平均分子量60000〜500000の重合体(A)及
び／又は該重合体(A)を更にアルカリ性物質で中和
して得られる重合体(B)を主成分とするセメントモ
ルタル・コンクリート用スランプロス防止剤に関
するものである。本発明で用いられる単量体(イ)は、前記一般式で
示されるものであり、例えばアクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸類の
HO―（R¹O―）_oR²（但し、R¹，R²及びｎは前記の通
りである。）で示される一価もしくは二価アルコ
ール類によるエステル化物あるいは前記不飽和カ
ルボン酸類にエチレンオキシドやプロピレンオキ
シドを付加させて得られるエステル化物、ならび
に前記不飽和カルボン酸類の

【式】（但し、R¹，R²，ｐ及びｑは前記の通りである。）で示されるアルカノールアミンによるアミド化物
あるいは前記不飽和カルボン酸類をアンモニアで
アミド化した後エチレンオキシドやプロピレンオ
キシドを付加させて得られるアミド化物等が挙げ
られ、これらの１種又は２種以上を用いることが
できる。また、上記ｎまたはｐ＋ｑで示されるア
ルキレンオキシドの前記不飽和カルボン酸類のカ
ルボキシル基あたりの付加モル数は１〜100個が
適当であり、それ以上に付加させた単量体(イ)を用
いると重合収率が低下するため好ましくない。本発明で必要により用いられる単量体(ロ)は、単
量体(イ)と共重合可能な単量体であり、例えば、炭
素数１〜20個の脂肪族アルコールと（メタ）アク
リル酸とのエステル類；マレイン酸やフマル酸な
どの二塩基性カルボン酸と炭素数１〜20個の脂肪
族アルコールまたは炭素数２〜４個のグリコール
もしくはこれらのグリコールの付加モル数２〜
100のポリアルキレングリコールとのジエステル
類；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルア
ルキルアミドなどの不飽和アミド類；酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル
類；スチレンなどの芳香族ビニル類；ビニルスル
ホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチル（メ
タ）アクリレート、スチレンスルホン酸などの不
飽和スルホン酸類およびそれらの一価金属塩、二
価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩類等が
挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いるこ
とができる。重合体(A)は、単量体(イ)単独あるいは単量体(イ)と
単量体(ロ)とを前記特定比率で用いて得られたもの
である。この比率の範囲をはずれる場合、すなわ
ち単量体(ロ)の量を全単量体中15重量％を超える多
量とした場合には、得られる重合体のスランプロ
ス防止性能は不充分となり好ましくない。本発明のスランプロス防止剤として有効な重合
体(A)の平均分子量は60000〜500000、より好まし
くは80000〜200000の範囲である。平均分子量が
60000未満では連行空気量が多くなつてセメント
配合物を硬化した際の強度低下をまねいたり、重
合体自体のセメント分散能によりセメント配合物
の流動性を高める結果スランプロス防止性能が逆
に不充分となり好ましくない。また、500000を超
える高分子量では、スランプロス防止性能が不充
分となるので好ましくない。重合体(A)を製造するには、重合開始剤を用いて
前記単量体成分を重合させればよい。重合は溶媒
中の重合や塊状重合等の方法により行うことがで
きる。溶媒中での重合は回分式でも連続式でも行うこ
とができ、その際使用される溶媒としては、水；
メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール等の低級アルコール；ベンゼン、
トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ―ヘキ
サン等の芳香族あるいは脂肪族炭化水素；酢酸エ
チル；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
化合物等が挙げられる。原料単量体および得られ
る共重合体(A)の溶解性並びに該重合体(A)の使用時
の便からは、水及び炭素数１〜４の低級アルコー
ルよりなる群から選ばれた少なくとも１種を用い
ることが好ましい。炭素数１〜４の低級アルコー
ルの中でもメチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコールが特に有効である。水媒体中で重合を行う時は、重合開始剤として
アンモニウム又はアルカリ金属の過硫酸塩あるい
は過酸化水素等の水溶性の重合開始剤が使用され
る。この際亜硫酸水素ナトリウム等の促進剤を併
用することもできる。又、低級アルコール、芳香
族炭化水素、脂肪族炭化水素、酢酸エチルあるい
はケトン化合物を溶媒とする重合には、ベンゾイ
ルパーオキシドやラウロイルパーオキシド等のパ
ーオキシド；クメンハイドロパーオキシド等のハ
イドロパーオキシド；アゾビスイソブチロニトリ
ル等の脂肪族アゾ化合物等が重合開始剤として用
いられる。この際アミン化合物等の促進剤を併用
することもできる。更に、水―低級アルコール混
合溶媒を用いる場合には、上記の種々の重合開始
剤あるいは重合開始剤と促進剤の組合せの中から
適宜選択して用いることができる。重合温度は、
用いられる溶媒や重合開始剤により適宜定められ
るが、通常０〜120℃の範囲内で行われる。塊状重合は、重合開始剤としてベンゾイルパー
オキシドやラウロイルパーオキシド等のパーオキ
シド：クメンハイドロパーオキシド等のハイドロ
パーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等の
脂肪族アゾ化合物等を用い、50〜150℃の温度範
囲内で行われる。このようにして得られた重合体Ａは、そのまま
でも本発明のスランプロス防止剤の主成分として
用いられるが、必要に応じて、更にアルカリ性物
質で中和して得られる重合体Ｂを本発明のスラン
プロス防止剤の主成分として用いてもよい。この
ようなアルカリ性物質としては、一価金属及び二
価金属の水酸化物、塩化物及び炭酸塩；アンモニ
ア；有機アミン等が好ましいものとして挙げられ
る。本発明のスランプロス防止剤は、種々の公知な
セメント分散剤と併用して使用する。このような
公知のセメント分散剤としては、例えばナフタレ
ンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、ナフタレンと
アルキルナフタレンを含む混合物のスルホン酸塩
ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物、リグニンスルホン酸、オキシカルボン
酸、ポリカルボン酸およびそれらの塩等を挙げる
ことができる。本発明のスランプロス防止剤とこ
れらのセメント分散剤との配合割合は、80／20〜
20／80（重量比）が好ましい。さらに、本発明のスランプロス防止剤は、硬化
遅延剤、硬化促進剤、空気連行剤、セメント湿潤
分散剤、防水剤、消泡剤、強度増進剤、膨張材そ
の他のセメント混和剤と併用してもよい。本発明のスランプロス防止剤の添加量は、セメ
ント配合物中のセメントに対して、固形分重量％
として0.005％〜2.5％が良い。0.005％未満である
と、充分なスランプロス防止性能が得られないこ
とがある。また、2.5％を超える多量になると、
経済的に不利であつたり凝結遅延や連行空気量過
多などの問題を引きおこしたりすることがある。本発明のスランプロス防止剤は、各種ポルトラ
ンドセメント、フライアツシユセメント、各種混
合セメント、特殊セメント等の水硬性セメントを
使用するセメント配合物に用いることができる。本発明のスランプロス防止剤のセメント配合物
への添加形態は、水溶液状において実施されるこ
とが最も望ましいが、粉末あるいは粒状でもよ
い。水溶液状で使用する場合は、セメント配合物
の練りまぜ水に添加してもよく、またセメント配
合物の練りまぜ後に添加することも可能である。
また、粉末あるいは粒状で使用する場合は、あら
かじめセメントあるいは骨材等のセメント配合物
成分とプレミツクスして後、練りまぜることもで
きる。（発明の効果）本発明のセメントモルタル・コンクリート用ス
ランプロス防止剤は、モルタル、コンクリートな
どのセメント配合物に添加するだけで、セメント
配合物の流動性を経時的に安定に維持することが
でき、セメント分散剤などにより所定のスランプ
となるように調整されたセメント配合物の経時的
な流動性の低下を防止する。また、本発明のスランプロス防止剤は、種々の
公知なセメント分散剤と併用して使用されるが、
セメント分散剤の本来有するセメント分散能を増
大したり低減したりすることがなく、したがつ
て、セメント配合物の流動性を任意に調整するこ
とが容易であり、スランプロスが小さく且つ流動
性が望ましい範囲に正確に制御されたセメント配
合物を要求する需要家の要望に答えるものであ
る。次に本発明のスランプロス防止剤について参考
例及び実施例を挙げて更に詳細に説明するが、も
ちろん本発明はこれだけに限定されるものではな
い。尚、例中特にことわりのない限り％は重量％
を、また部は重量部を表わすものとする。参考例１温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管およ
び還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
379.6部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置
換し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次に、
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート（エチレンオキシドの平均付加モル数10個）
280部および水120部からなるモノマー水溶液と５
％過硫酸アンモニウム水溶液13.6部とのそれぞれ
を２時間で添加し、添加終了後さらに５％過硫酸
アンモニウム水溶液6.8部を１時間で添加した。
その後１時間引き続いて95℃に温度を保持し、重
合反応を完結させ、平均分子量が82000の重合体
(1)の水溶液を得た。得られた重合体(1)の25℃、濃
度５％での粘度は4cpsであつた。参考例２温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管およ
び還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
390.1部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置
換し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次に、
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート（エチレンオキシドの平均付加モル数20個）
280部および水120部からなるモノマー水溶液と５
％過硫酸アンモニウム水溶液6.6部とのそれぞれ
２時間で添加し、添加終了後さらに５％過硫酸ア
ンモニウム水溶液3.3部を１時間で添加した。そ
の後１時間引き続いて95℃に温度を保持し、重合
反応を完結させ、平均分子量が113000の重合体(2)
の水溶液を得た。得られた重合体(2)の25℃、濃度
５％での粘度は12cpsであつた。参考例３温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管およ
び還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
396.4部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置
換し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次に、
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート（エチレンオキシドの平均付加モル数50個）
280部および水120部からなるモノマー水溶液と５
％過硫酸アンモニウム水溶液2.4部とのそれぞれ
を２時間で添加し、添加終了後さらに５％過硫酸
アンモニウム水溶液1.2部を１時間で添加した。
その後１時間引き続いて95℃に温度を保持し、重
合反応を完結させ、平均分子量が161000の重合体
(3)の水溶液を得た。得られた重合体(3)の25℃、濃
度５％での粘度は36cpsであつた。参考例４温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管およ
び還流冷却器を備えたガラス製反応容器にイソプ
ロピルアルコール389.4部を仕込み、撹拌下に反
応容器を窒素置換し、窒素雰囲気下で沸点まで加
熱した。次に、メトキシポリエチレングリコール
モノメタクリレート（エチレンオキシドの平均付
加モル数20個）304部、スチレン16部、ベンゾイ
ルパーオキシド0.4部およびイソプロピルアルコ
ール80部からなる混合物を２時間で添加し、添加
終了後さらに0.2部のベンゾイルパーオキシドを
イソプロピルアルコール10部に分散させたものを
30分毎に２回に分けて添加した。その後１時間引
き続いて沸点に温度を保持し、重合反応を完結さ
せ、イソプロピルアルコールを留去・水で置換し
て、平均分子量230000の重合体(4)の水溶液を得
た。得られた重合体(4)の25℃、濃度５％での粘度
は86cpsであつた。参考例５温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管およ
び還流冷却器を備えたガラス製反応容器にイソプ
ロピルアルコール389.4部を仕込み、撹拌下に反
応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で沸点まで
加熱した。次に、メトキシポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート（エチレンオキシドの平均
付加モル数20個）304部、メチルメタクリレート
16部、ベンゾイルパーオキシド0.4部およびイソ
プロピルアルコール80部からなる混合物を２時間
で添加し、添加終了後さらに0.2部のベンゾイル
パーオキシドをイソプロピルアルコール10部に分
散させたものを30分毎に２回に分けて添加した。
その後１時間引き続いて沸点に温度を保持し、重
合反応を完結させ、イソプロピルアルコールを留
去・水で置換して、平均分子量300000の重合体(5)
の水溶液を得た。得られた重合体(5)の25℃、濃度
５％での粘度は250cpsであつた。実施例１セメントとして普通ポルトランドセメント（住
友セメント(株)製）、細骨材として淀川産川砂（最
大粒径５mm）、粗骨材として高槻産砕石（最大粒
径25mm）およびAE減水剤としてポゾリスNo.70を
用い、単位セメント量320Kg／m³、単位水量169
Kg／m³（水／セメント比52.8％）、単位細骨材量
883Kg／m³、単位粗骨材量933Kg／m³（細骨材率
48.6％）および単位AE減水剤量0.8Kg／m³の配合
で、練り混ぜ量が30となるようにそれぞれの材
料を計量し、可傾式ミキサーに全材料を投入し
た。直ちに３分間練り混ぜを行い、得られた目標
スランプ８cm、目標空気量４％のベースコンクリ
ートを全量ミキサーより排出した。次に、ベース
コンクリート全量をミキサーに戻し、セメント分
散剤としてのナフタレンスルホン酸ナトリウム塩
ホルマリン縮合物（花王石鹸(株)製、マイテイ150）
および参考例１で得られた共重合体(1)を、対セメ
ント固形分でセメント分散剤0.25％、重合体(1)
0.1％となる量をそれぞれミキサーに投入し、２
分間練り混ぜを行い、流動化コンクリートを調製
した。得られた流動化コンクリートは、直ちにミキサ
ーより全量排出し、調製直後のスランプおよび空
気量を測定した。次に、流動化コンクリート全量
を再度ミキサーに戻し、低速で所定時間練り続
け、30分後、60分後、90分後のスランプを測定し
て、スランプの経時変化をみた。また、得られた流動化コンクリートの圧縮強度
および凝結時間も測定した。これらの測定結果を
第１表に示す。なお、スランプ、空気量、圧縮強度および凝結
時間の測定方法や圧縮強度供試体の採取方法は、
すべて日本工業規格（JIS Ａ 1101，1128，
1108，6204，1132）に準拠して行つた。実施例２〜５第１表に示された本発明のスランプロス防止剤
としての参考例２〜５で得られた重合体およびセ
メント分散剤を第１表に示された添加量で使用す
る他は、実施例１と同様の操作を繰り返して流動
化コンクリートを調製し、それらのスランプ、空
気量、圧縮強度および凝結時間を測定した。測定
結果を第１表に示す。比較例１実施例１において重合体(1)を使用しない他は、
実施例１と同様の操作を繰り返して、比較用の流
動化コンクリートを調製し、そのスランプ、空気
量、圧縮強度および凝結時間を測定した。測定結
果を第１表に示す。比較例２実施例４において重合体(4)を使用しない他は、
実施例４と同様の操作を繰り返して、比較用の流
動化コンクリートを調製し、そのスランプ、空気
量、圧縮強度および凝結時間を測定した。測定結
果を第１表に示す。

【表】第１表より明らかなように、本発明のスランプ
ロス防止剤は、少量の添加で極めて長時間セメン
ト分散剤によつて設定されたスランプを安定に維
持し、しかも圧縮強度および凝結時間に悪影響を
与えないことが確認できた。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式［但し、式中Ｘは水素、メチル基、―CH₂―
COO―（R¹O―）_oR²基又は【式】基（但し、R¹は炭素数２〜３のアルキレン基、R²は水素又は炭素数
１〜５のアルキル基、ｎは１〜100の正の整数、
ｐ及びｑはそれぞれ０又は１〜100の正の整数で
あり且つｐ＋ｑは１〜100の正の整数である。）を
表わし、Ｙは―Ｏ―（R¹O―）_oR²基又は【式】基（但し、R¹，R²，ｎ，ｐ及びｑは前記の通りである。）を表わす。］で示されるアルキレンオキシド付加単量体(イ) および必要によりこの単量体(イ)と共重合可能な
単量体(ロ)を、単量体(ロ)が全単量体中15重量％以下
の比率で用いて得られる平均分子量60000〜
500000の重合体(A)及び／又は該重合体(A)を更にア
ルカリ性物質で中和して得られる重合体(B)を主成
分とするセメントモルタル・コンクリート用スラ
ンプロス防止剤。