JPH03205332A - セメント混和剤 - Google Patents

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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、セメント混和剤に関し、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
はコンクリートの流動性の経時低下が小さいセメント混
和剤に関する。

く従来の技術〉 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永和反
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、ポンブ圧送
の一次中断等による品質劣化、施工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戊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。

く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５１−１　５８５６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）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合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。

（３）特開昭６０−１　６８５０号公報にはｃ２〜Ｃ４
オレフィ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
るためセメント配合物への添加量を増すと、著しい硬化
時間の遅れや初期強度の低下をきたす。

（４）特開昭６０−１　６８５１号公報には０２〜Ｃ６
オレフィンとエチレン性不飽和ジカルボン酸との共重合
体（無水物）を利用し流動性の経時低下を防止する方法
が示されている。

これは、共重合体（無水物）が水に不溶性であり、セメ
ント配合物に添加してもすぐには溶解性を示さないが、
セメントの水和反応の進行とともにセメント配合物が強
アルカリ性となり共重合体（無水物）がアルカリにより
徐々に加水分解を受け水溶性となることによりセメント
配合物の流動性を長時間保持するものである。

しかし、これら共重合体（無水物）はアルカリに対する
安定性がよいため、通常の粒径範囲では加水分解を受け
にくく、流動性の経時低下の防止に十分な効果が得られ
ず、加水分解を速くするため共重合体（無水物）を微粒
子化する必要がある。　しかし、これら微粒子を工業的
に安定生産することは困難である。

以上のように、従来のスランプロスな防止する方法はい
ずれも十分とはいえない。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、セメント配
合物の流動性の経時低下が小さい、新規なセメント混和
剤を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、前記問題点を解決すべく鋭意検討の結果
、水に不溶な炭素数２〜４のオレフィンと無水マレイン
酸との共重合体のアル亙ニウム塩、銅塩および亜鉛塩ま
たはこれらの混合塩を用いることにより、工業的に調整
可能な粒径範囲において少量添加でも高い流動性の経時
低下防止効果を示すことを見出した。

すなわち、上記目的を達威するために本発明の第１の態
様によれば、炭素数２〜４のオレフィンと無水マレイン
酸との共重合体のアルミニウム塩、銅塩および亜鉛塩よ
りなる群より選ばれる少なくとも１つを含有するセメン
ト混和剤が提供される。

また、本発明の第２の態様によれば、下記の（Ａ）　５
１１，分と（Ｂ）　Ｉａ分とを含有するセメント混和剤
が提供される。

（Ａ）ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、メラ
主ン樹脂スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩および炭
素ａ２〜１０のオレフインと無水マレイン酸との共重合
体の水溶性塩から選ばれる１種または２ｆ！以上の混合
物 （Ｂ）炭素数２〜４のオレフインと無水マレイン酸との
共重合体のアルミニウム塩、銅塩および亜鉛塩よりなる
群より選ばれる少なくとも１つ 前記（Ｂ）成分は、前記（Ａ）成分１００重量部に対し
て５重量部以上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。

炭素数２〜４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、２一ブテン、イソブテンお
よびこれらの混合物が挙げられる。

前記オレフィンと無水マレイン酸との共重合体（無水物
）は、炭素数２〜４のオレフインと無水マレイン酸との
モル比で２７１〜２／３の範囲が好ましい。　これは、
前記モル比が２／１を超え無水マレイン酸が少ない場合
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未満の過剰の無水マレイン酸
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（無水物）の数平均分子量は５００ん２０
０００の範囲が好ましい。　なお、この数平均分子量は
ゲルパーくエーションクロマトグラフ法によりボリスチ
レンを基準として表したものである。

前記共重合体（無水物）はそのまま用いるのではなく、
水に不溶なアルミニウム塩、銅塩および亜鉛塩またはこ
れらの混合塩として用いる。

上記の共重合体の製造方法はいかなるものでもよいが、
例えばイソブチレンと無水マレイン酸をラジカル開始剤
としてアゾビスイソブチロニトリルの存在下でラジカル
重合しイソプチレンー無水マレイン酸共重合体（無水物
）とじた後、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し、更に硝酸アル稟ニウムを添加し
イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアル主ニウム
塩とする。

前記共重合体のアルミニウム塩、銅塩および亜鉛塩また
はこれらの混合塩ＣＢｒ＆分〉は、それ自体単独に利用
しても、また、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
塩、メラミン樹脂スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩
および炭素数２〜１０のオレフィンと無水マレイン酸と
の共重合体の水溶性塩から選ばれる１種または２種以上
の混合物（Ａ成分）と併用しても良い。　両者の配合比
率は（Ａ）　ＦＩｉ．分１００重量部に対し（Ｂ）成分
５重量部以上が好ましい。　　（Ｂ）Ｆ＆分が５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。

本発明のセメント混和剤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。

く実施例〉 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） 本発明のセメント混和剤を用い下記のモルタル試験によ
り評価を行っｋ．　モルタルの配合組威を表１に示した
。

セメント練り混ぜ用のはちにイソプチレンー無水マレイ
ン酸共重合体のアル稟ニウム塩（０．１重量％対セメン
ト）、市販のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩
（固型分換算で０．４重量％対セメント）、水およびセ
メントを入れて３０秒混合した後、砂を混合しながら３
０秒間で加え、引き続き６０秒間混合した。　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。

１ １ 得られたモルタルを高さ１５ｃｍの主ニスランブコーン
に詰めた後、ミニスランプコーンを取り去りスランプを
測定すると１１．５ｃｍであった。　更に、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９０
．４％であった。

スランプ残存率（％） スランプ値（Ｏ分後） （実施例２） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアルくニウム
塩の代わりにイソプチレンー無水マレイン酸共重合体の
銅塩を用いたほかは実施例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。

（実施例３） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアルミニウム
塩の代わりにイソブチレンー無水マレイン酸共重合体の
亜鉛塩を用いたほかは実施例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１） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアルａニウム
塩の代わりにイソブチレンー無水マレイン酸共重合体（
無水物）を用いたほかは実施例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） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアル稟ニウム
塩の代わりにイソブチレンー無水マレイン酸共重合体の
ナトリウム塩を用いたほかは実施例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） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアル稟ニウム
塩の代わりにスチレンー無水マレイン酸共重合体のアル
ミニウム塩を用いｋ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。

１　２ （比較例４） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアルくニウム
塩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。

（実施例４） イソプチレンー無水マレイン酸共重合体のアル主二ウム
塩の添加量を０．０２（１１量％対セメント）と変更し
ｋ点を除き実施例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。

（実施例５） イソブチレンー無水マレイン酸共重合体のアルミニウム
塩（０．４重量％対セメント〉のみを用いた点を除き実
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。

（実施例６） 本発明のセメント混和剤を用い下記のコンクリート試験
により評価を行った。

コンクリートの配合組成を表３に示した。

スランプの測定はＪＩＳ　Ａ　１１０１により行った。

強制練りキミサー（内容積：５０Ｉｔ）を用い、イソブ
チレンー無水マレイン酸共重合体のアルミニウム塩（０
．２重量％対セメント）、市販のナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮金物塩（固型分換算で０．３重量％対セメ
ント）、水、セメント、細骨材および粗骨材を２分間混
合した後、練り返し用のバットに払いだし練り返しを行
い、スランプを測定すると２０．７ｃｍであった。　さ
らにコンクリートを静置した後、所定時間毎に練り返し
を行いスランプを測定し、その結果を第１図に示した。

（比較例５） 市販のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮金物塩（固型
分換算で０．５重量％対セメント）のみを用いた点を除
き実施例６と同様にコンクリート試験を行い、その結果
を第１図に示した。

表 １ モルタルの配合 セメント：普通ボルトランドセメント （三菱鉱業セメント製） 砂　　；茨城県桜川産（ＦＭ＝２． 水　　；井戸水 １　９　） 表 ３ コンクリートの配合 セメント：普通ボルトランドセメント （三菱鉱業セメント■製） 細骨材：混合砂（荒目砂／細目砂＝８／２　（重量比）
、比重２．５６、ＦＭ＝２．８３） 荒目砂：茨城県那珂川産 （比重２．５４、ＦＭ＝３．１０） 細目砂二千葉県市原市万田野産 （比重２．６２、ＦＭセ１．７８） 粗骨材：栃本県安蘇郡谷川町産（比１ｉ２．７２）１ ８ く発明の効果〉 本発明の新規なセメント混和剤は、セメント配合物に用
いると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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のセメント混和剤を用いコンクリート
試験を行つむ１例を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素数２〜４のオレフィンと無水マレイン酸との
   共重合体のアルミニウム塩、銅塩および亜鉛塩よりなる
   群より選ばれる少なくとも１つを含有することを特徴と
   するセメント混和剤。
2. （２）下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有するセメ
   ント混和剤。 （Ａ）ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、メラ
   ミン樹脂スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩および炭
   素数２〜１０のオレフィンと無水マレイン酸との共重合
   体の水溶性塩から選ばれる１種または２種以上の混合物 （Ｂ）炭素数２〜４のオレフィンと無水マレイン酸との
   共重合体のアルミニウム塩、銅塩および亜鉛塩よりなる
   群より選ばれる少なくとも１つ
3. （３）前記（Ｂ）成分は、前記（Ａ）成分 １００重量部に対して５重量部以上である請求項２記載
   のセメント混和剤。