JPH03199148A

JPH03199148A - セメント分散組成物

Info

Publication number: JPH03199148A
Application number: JP33908689A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugiura; 杉浦　啓之; Masato Takagi; 正人高木; Norihide Enomoto; 憲秀榎本; Yoshihiro Naruse; 成瀬　義弘
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-08-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、セメント分散組成物に関し、更に、詳しくは
、セメント配合物であるセメントペースト、モルタルあ
るいはコンクリートを流動化するとともに、流動性の経
時低下が小さいセメント分散組成物に関する。

〈従来の技術〉セメント配合物であるセメントペースト、モルタルある
いはコンクリートの作業性の向上のためには、セメント
配合物の初期の流動性が高いこと、流動性の経時変化が
小さいことが必要である。

流動性の経時低下は、主としてセメントと水との水和反
応や、混合物の間の物理的な凝集によっておこることが
知られている。

セメント配合物であるセメントペースト、モルタルある
いはコンクリートは、セメントと水との水和反応により
、混練後の時間の経過につれてセメント粒子の物理的、
化学的凝集が進行し流動性が低下し、作業性、施工性が
経時的に低下する。　この現象は一般にモルタルのフロ
ー低下、コンクリートのスランプロスと呼ばれ、施工可
使時間を限定する。

コンクリートのスランプロスは、生コンクリートの場合
、運搬時間の制限、打設現場での待機時間、ポンプ圧送
の一次中断等による品質劣化、施工性不良等の問題を生
じさせる。

また、コンクリートの二次製品の場合にもコンクリート
のスランプロスのために成型時間の制限や遠心締固め不
良等が生じる。

したがって、セメント配合物であるセメントペースト、
モルタルあるいはコンクリートの流動性の経時低下すな
わちスランプロスは、解決すべき重要な問題である。

〈発明が解決しようとする課題〉このため、コンクリートのスランプロス防止対策として
従来いくつかの方法が考えられている。

（１）特公昭５１−１５８５６号公報には、従来から知
られている芳香族化合物のスルホン化物の水溶性塩また
は芳香族化合物のスルホン化物のホルマリン縮金物の水
溶性塩から選ばれたコンクリート混和剤を繰り返し添加
することにより、流動性を長時間保持する方法が開示さ
れているが、この方法はある程度効果的な方法であるが
、添加の手間がかかり、作業性が悪いばかりか、経済的
にも不利である。

（２）オキシカルボン酸のような凝結遅延剤を添加する
方法は、ある程度スランプロスを防止できるが、硬化時
間の遅れや初期強度の低下をきたす。

（３）特開昭５４−１３９９２９号公報には、ナフタレ
ンスルホン酸ホルマリン縮音物等のコンクリート混和剤
を顆粒状にして、コンクリート等に添加し、この顆粒状
混和剤が徐々に溶解することによりスランプロスを防止
する方法が示されている。

この方法ではある程度スランプロスを防止できるが、混
和剤の溶解速度をコントロールすることは困難であり、
部分的にコンクリート中に残存するとコンクリートの強
度や耐久性が低下する。

（４）特開昭６０−１６８５０号公報にはＣ２〜Ｃ４オ
レフインとエチレン性不飽和ジカルボン酸との共重合体
の水溶性塩、また、特公昭６３−１０１０７号公報には
スチレンと無水マレイン酸との共重合体のケン化物から
なる添加剤が示されているが、流動性の経時低下の防止
に十分な効果を示さない。　また、流動性を長時間保持
するためにセメント配合物へノ添加量を増すと、著しい
硬化時間の遅れや初期強度の低下をきたす。

以上のように、従来のスランプロスを防止する方法はい
ずれも実用的に十分とはいえない。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、セメント配
合物の初期流動性が高く、かつ硬化遅延や初期強度が低
下することなく流動性の経時低下が小さい、新規なセメ
ント分散組成物を提供することを目的としている。

く課題を解決しようとする手段〉本発明者らは前記問題点を解決すべく鋭意検討の結果、
特定の硬化促進剤を利用することにより、セメント配合
物の初期流動性が高く、かつ硬化遅延や初期強度が低下
することなく流動性の経時低下の小さいセメント分散組
成物がえられることが分かった。

すなわち、上記目的を達成するために本発明によれば、
下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分とを含有す
るセメント分散組成物カ提供される。

（Ａ）ナフタンレンおよび／またはアルキルナフタレン
を主成分とする芳香族炭化水素油をスルホン化し、次に
ホルマリンと縮合して得られる化合物のアルカリ金属塩
、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およびアよン塩
よりなる群より選ばれる少なくとも一つ（Ｂ）炭ｉ数２
〜１０のオレフィンとエチレン性二重結合を有する不飽
和ジカルボン酸無水物との共重合体のアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およびアミン塩よ
りなる群より選ばれる少なくとも一つ（Ｃ）亜硝酸塩、
チオ硫酸塩、チオシアン酸塩および硫酸塩よりなる群よ
り選ばれる化合物の１種または２種以上の混合物前記（Ｂ）成分は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し
て１０重量部以上であるのが好ましい。

前記（Ｃ）成分は、前記（Ｂ）成分１００重量部に対し
て５０〜５００重量部であるのが好ましい。

前記炭素数２〜１０のオレフィンは、インデンを主成分
とする軽質油分であるのが好ましい。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

ナフタレンおよび／またはアルキルナフタレンを主成分
とする芳香族炭化水素油としてはナフタレン、メチルナ
フタレン等の芳香族炭化水素を単独で、または混合して
利用してもよい。

また、コールタールの蒸留工程で得られるナフタレン油
留分およびメチルナフタレン油留分も利用出来る。　こ
れらコールタールの蒸留で得られる油はそのまま利用し
ても、また、各種前処理をして利用してもよい。

これらの芳香族炭化水素含有油を常法によりスルホン化
し、次にホルマリンと縮合して得られる化合物は、アル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およ
びアミン塩として用いる。

炭素数２〜１０のオレフィンの具体例としては、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、イソブチン
、１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテ
ン、シクロペンテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−
ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１
−ペンテン、２−エチル−１−ブテン、ジイソブチレン
、シクロヘキセン、スチレン、α−メチルスチレン、イ
ンデン、メチルインデン、ジシクロペンタジェンおよび
これらの混合物が挙げられる。

インデンを主成分とする軽質油分としては、コールター
ルの蒸留・分留工程で得られる沸点範囲が約１５０〜２
５０℃の重質軽油（以下コールタールナフサ留分と記す
、通称ＣＮ油）　コークス炉ガス軽油からベンゼン、ト
ルエン、キシレン等を除いた留分（通称０９油）および
石油系の０９＋留分を例示することができ、インデンを
２５重量％以上含有することが望ましいが、この含有量
が少ない場合には簡単な蒸留操作で２５重量％以上にし
て用いることができる。

これらの軽質油分には、クマロン、ジシクロペンタジェ
ン、スチレン、メチルインデン等を含んでもよい。　ま
た、各種の前処理をして利用してもよい。

不飽和ジカルボン酸無水物としては、オレフィン性二重
結合を有するものであり、無水マレイン酸、無水イタコ
ン酸等が例示されるが、無水マレイン酸が好ましい。

前記オレフィンと前記不飽和ジカルボン酸無水物との共
重合体は、炭素数２〜１０のオレフィンと不飽和ジカル
ボン酸無水物とのモル比で２／１〜２／３の範囲が好ま
しい。　これは、前記モル比が２／１を超え不飽和ジカ
ルボン酸無水物が少ない場合は、流動性の経時変化の低
減に対して大きな効果が得られず、また、モル比２／３
未満の過剰の不飽和ジカルボン酸無水物を用いても特別
の効果が得られず経済的でないためである。

前記共重合体はそのまま用いるのでなく、分散効果を速
く発揮し、また水溶性とするために、共重合体の塩とし
て用いる。　すなわち、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム塩およびアミンの塩として用いる。

酸無水物はこれらの塩に全部中和されていてもよいが、
部分的に酸無水物のまま残留してもかまわない。

上記の共重合体の製造方法はいかなるものでもよいが、
例えば炭素数２〜１０のオレフィンと無水マレイン酸を
ラジカル開始剤の存在下または非存在下でラジカル重合
の条件で反応させ共重合体とし、水酸化ナトリウムを用
いて中和し、共重合体のナトリウム塩とするのが好まし
い。

亜硝酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸塩および硫酸塩よ
りなる化合物の具体例としては、亜硝酸ナトリウム、亜
硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、チオ硫酸ナトリウム
、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸カルシウム、チオシアン
酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸カ
ルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシ
ウム等が挙げられる。　　これらは、単独に用いても、
また、２種類以上混合して利用しても良い。

また、これらの混合物として石炭乾留ガスをフマックス
・ロダックス法により処理して得られる脱硫廃液が利用
出来る。　脱硫廃液はチオシアン酸アンモニウム、チオ
硫酸アンモニウムおよび硫酸アンモニウムの混合物であ
る。

これらは、セメント配合物の硬化促進剤として公知であ
り、上記以外にも各種硬化促進剤が知られている。　し
かし、本発明以外の硬化促進剤を用いるとセメント配合
物の流動性の経時変化の低減に対して大きな効果が得ら
れないか、または、硬化促進作用が認められない。

芳香族炭化水素油のスルホン化−ホルマリン縮音物塩（
（Ａ）成分）と共重合体の塩（（Ｂ）成分〉との配合比
率は、（Ａ）成分１００重量部に対しくＢ）成分１０重
量部以上が好ましい。　　（Ｂ）成分が１０重量部未満
の場合は流動性の経時変化の低減に対して大きな効果が
得られない。

共重合体の塩（（Ｂ）成分）と亜硝酸塩、チオ硫酸塩、
チオシアン酸塩および硫酸塩よりなる群より選ばれる化
合物の１種または２ｆ！以上の混合物（（Ｃ）成分）と
の配合比率は、（Ｂ）成分１００重量部に対しくＣ）成
分５０〜５００重量部が好ましい。　　（Ｃ）成分が５
０重量部未満の場合は硬化時間の遅れや初期強度の低下
が起こり、また、５００重量部超の場合は流動性の経時
変化の低減に対して大きな効果が得られない。

本発明のセメント分散組成物はセメントに対し０．０１
〜１．０重量％の範囲で用いられるが、０．１〜０．５
重量％が特に好ましい。

添加量が０．１重量％未満では初期流動性が低く、０．
５重量％を超えても性能的にほとんど変化なく経済性が
悪くなるだけである。

本発明のセメント分散組成物の添加方法はセメント配合
物の混練水に添加してもよく、また、−度練り上がった
セメント配合物に添加してもよい。

〈実施例〉以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、こ
れによって本発明が限定されるものではない。

（実施例１）（Ａ）成分として、市販のナフタレンスルホン酸−ホル
マリン縮音物のナトリウム塩を用い、（Ｂ）成分として、インデン、クマロン等の重合成分を
５０重量％含有し、インデンの含有量が３７．３重量％
であるコールタールナフサ留分と無水マレイン酸を、前
記重合成分と無水マレイン酸とのモル比で１：１とし、
ラジカル開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（１
，００モル％対無水マレイン酸）を用い反応させて得た
共重合体（数平均分子量６４００）を水酸化ナトリウム
で中和し、共重合体のナトリウム塩水溶液としたものを
用い、（Ｃ）成分として、チオシアン酸ナトリウムを用
いた。

前記（Ａ）成分７０重量部（固型分換算）と（Ｂ）成分
３０重量部（固型分換算）と（Ｃ）成分１００重量部（
固型分換算）とを混合してセメント分散組成物を得た。

このセメント分散組成物を用いてモルタル試験を行い評
価した。

モルタルの配合組成を表１に示した。

セメント練り混ぜ用のはちに水、セメントおよび前記セ
メント分散組成物（固型分換算で０．４重量％対セメン
ト）を入れて３０秒混合した後、砂を混合しながら３０
秒間で加え、引き続き６００分間混した。　２０秒間静
置し、練り混ぜ用のはちおよびパドルに付着したモルタ
ルを掻き落とした後、再び１２０秒間混合した。

得られたモルタルを高さ１５ｃｍのミニスランプコーン
に詰めた後、ミニスランプコーンを取り去りスランプを
測定した。　さらに、６０分間モルタルを静置した後１
分間混合し同様にスランプを測定し、下記の式よりスラ
ンプ残存率（％）を求めると６８．６％であった。

×　１００また、モルタルの硬化時間（始発）は５時間５０分、１
日強度は８２　Ｋｇ７ｃｍ２および水中養生後２８日強
度は４１８　Ｋｇ／ｃｍ２であった。

（実施例２〜５）（Ｃ）成分のみを変え実施例１と同様にモルタル試験を
行い、その結果を表２に示した。

（比較例１）（Ｃ）成分を用いないほかは実施例１と同様にしてモル
タル試験を行い、その結果を表２に示した。

（比較例２）（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を用いないほかは実施例１
と同様にしてモルタル試験を行い、その結果を表２に示
した。

（比較例３）（Ｃ）成分としてトリエタノ−ルア主ンを用い、実施例
１と同様にモルタル試験を行い、その結果を表２に示し
た。

〈発明の効果〉本発明は以上説明したように構成されているので、本発
明のセメント分散組成物は、セメント配合物に用いると
初期の流動性が高く、かつ硬化遅延や初期強度が低下す
ることなく流動性の経時低下が小さいので、生コン等の
セメント配合物への添加剤として有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分とを
含有するセメント分散組成物。（Ａ）ナフタンレンおよび／またはアルキルナフタレン
を主成分とする芳香族炭化水素油をスルホン化し、次に
ホルマリンと縮合して得られる化合物のアルカリ金属塩
、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およびアミン塩
よりなる群より選ばれる少なくとも一つ（Ｂ）炭素数２〜１０のオレフィンとエチレン性二重結
合を有する不飽和ジカルボン酸無水物との共重合体のア
ルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩お
よびアミン塩よりなる群より選ばれる少なくとも一つ（Ｃ）亜硝酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸塩および硫
酸塩よりなる群より選ばれる化合物の１種または２種以
上の混合物
（２）前記（Ｂ）成分は、前記（Ａ）成分１００重量部に対して１０重量部以上である請求項１記
載のセメント分散組成物。
（３）前記（Ｃ）成分は、前記（Ｂ）成分１００重量部に対して５０〜５００重量部である請求項
１記載のセメント分散組成物。
（４）前記炭素数２〜１０のオレフィンは、インデンを
主成分とする軽質油分である請求項１〜３のいずれかに
記載のセメント分散組成物。