JPH04175254A - 流動性低下防止型セメント分散剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、セメント組成物の流動性低下防止型セメント
分散剤に間するものである。

詳し・く言えば、本発明は、セメント組成物が混練り後
、時間の経過と共にその流動性が次第に低下する傾向を
低減せし、ぬるための流動性低下防止型セメント分散剤
に間するものである。

こ二で、セメント組成物とは、セメント単味またはこれ
に骨を才を配合し・た物に必要に応して各種の混和材料
を加えたものに水を加えて混練りし、てなる混練り物を
指称するものであり、例示すれば、セメント・マースト
、セメントグラウト、モルタル、コンクリート等があげ
られる。

（背！技術） セメン）ｆＭ成物において一般に減水剤（ＡＥ減水剤）
が用いられており特にコンクリートの流動性を高める高
性能減水剤が広く用いられている。ところで、一般に高
性能減水剤は、通常の減水剤を用いた場合に比較すると
、混練り後のコンクリートのスランプが、時間の経過と
共に、次第に低下し７ていく（スラシブ低下）傾向が著
し・いという問題を有する。

現在、建設工事に使用されているコンクリートの大半は
、生コンクリートによって供給されているか、前記の混
練り後の時間経過２二よるスランプの低下を防止するた
めに、打設直前に、高性能減水剤を添加する方法、いわ
ゆる現場添加あるいは後添加という手段が採られている
。

し・かし・ながら、建設現場におけるこのような添加方
法は、そのための専用の設６１並ひに技術者を必要とし
、また１作業工程も必然的に増加し、煩雑となる。

そこで、これらの問題点を解消するためにセメント組成
物の粉末状の流動性低下防止剤が実用化されている。例
えば、オレフィンとエチしン性不飽和ヅカルｆン酸無水
物との共重合物（特開昭６０−１６８５１参照）やスチ
レンと無水マしイン酸の共重合物（特開昭６３−３１０
７５６参＠）の擾な水に不溶性の化学物貿を含むセメン
ト分散剤がその例である。しかしながら、これら既知の
粉末状の流動性低下防止剤は長朋保存による品質の経時
安定性に問題があり、このためスランプ低下防止剤とし
ての性能が、時間により変化するという問題点を有して
いる。

また、他の例として、アクリル酸エステルまたは、メタ
クリル酸エステルの重合物で、平均分子量１０００〜１
５０００の化合物も報告されているが（特開昭６０−１
６１３６５参照）、このものは流動性持続の点に問題が
ある。

また、芳香族アミノスルホン酸とホルマリンとの締金物
塩が報告されているが（特開平］−１１３４１９参照）
、このものは経済性の点に問題がある。

さらに、ポリカルボン酸の塩が公表されているが（特開
昭５８−７４５５２参照）、このものは、低部装置で高
減水性を示すもののスランプ低下防止性能においては十
分なものとはいえない。

さらには、？リオキシアルキレン不飽和エーテル−マレ
イン酸エステル共重合体が公表されているが（特開平２
−１６３１０８参賂）、二の実施例に記載されているも
のは、従来のセメント分散剤に比へセメント分散剤とし
ての使用量が多く、コンクリートの凝結時間も非常に長
くなり、かつ、連行する空気量も多くなるということに
より、実用性に乏しく、経済的にも高価となるという問
題点を有している。

（発明の開示） 本発明は、 （ａ）無水マレイン酸と 一般式Ｉ、 ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２（ＯＡ）。ＯＲ（Ｉ）（式中、Ａは
炭素数２〜４個のフルキレン基てあり、Ｒは炭素数１〜
２０個のアルキル基であり、ｎは１〜９０の整数である
）、で示されるポリアルキレングリコールのアリル・ア
ルキルエーテルとの共重合物を、 一般式ＩＩ、 Ｒ’　Ｏ（ＡＯ）＋−Ｈ（■） （式中、Ａは炭素数２〜４個のフルキレン基てあり、Ｒ
゛は炭素数１〜４個のアルキル基てあり、ｍは２〜１６
の整数である）、て示されるアルキルポリアルキレング
リコールによりモノエステル化して得られるポリエーテ
ル化合物あるいはその塩の０．１ないし１０゜０重量部
と （ｂ）（メタ）アクリル酸、無水マしイン酸、マレイン
酸あるいはマしイン酸モノエステルから選ばれるモノマ
ーの重合物であるポリカルボン酸の塩、及び（または）
、上記モノマーと共重合可能な他のモノマーとの共重合
物から得られるポリカルボン酸の塩の１重量部とからな
ることを特徴とするセメント組成物の流動性低下防止型
セメント分散剤を提供するものである。

以下に、本発明の詳細な説明する。本発明における前記
のポリカルボン酸塩を具体的に例示すれば、メタアクリ
ル酸−メタアクリル酸ヒドロキンプロヒル共重合物塩、
アクリル酸−アクリル酸ヒドロキンエチル共重合物塩、
メタアクリル酸−メタアクリル酸メチルデカエチレング
リコール共重合物塩、スチレン−マレイン酸メチルＦ−
？カエチしングリコール共重合物塩、スチレンーマしイ
ン酸ブチル共重合物塩、メチル・＼キサエチレングリコ
ールアリルエーテル−マレイン酸共重合物塩、酢酸ヒニ
ルーマレイン酸共重合物塩、メチルビニルニーチル−マ
レイン酸共重合物塩等である。本発明における前記のポ
リカルセン酸塩は、二こに例示されている化合物ユニ限
られるものではなく、またその製造方法も格別に特定さ
れるものではない。すなわち、それらの製造方法は、例
えは重合開始剤の！！類や重合条件、操作方法等により
特定されない。

前記のポリエーテル化合物は、その好ましい例としては
重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算て　５
　、０００から　５００，０００の範囲にある重合物が
あげられる。具体的に例示すれは、ヘキサエチレングリ
コール・アリル・メチルエーテルーマレイシ酸アチルテ
トラエチレングリコールテトラブロビレングリコールモ
ノエステル、ヘキサエチレングリコール・アリル・メチ
ルエーテル−マレイン酸メチルテトラエチレングリコー
ルモノエステル、ドデカエチレングリコール・アリル・
メチルエーテル−マレイン酸メチルオクタエチレングリ
コールモノエステル、ヘキサエチレングリコール・アリ
ル・メチルエーテル−マレイン酸メチルオクタエチレン
グリコールモノエステル、ポリエチレングリコール（ｎ
＝２２）・アリル・メチルエーテル−マレイン酸メチル
ｒ′デカエチシグリコールモノエステル、ポリエチしン
グリコール（ｎ＝４５）・アリル・メチルエーテル−マ
レイン酸メチルドデカエチレングリコールモノエステル
、ポリエチレングリコール（ｎ＝８０）・７リル・メチ
ルエーテルーマしイン酸メチルドデカエチレングリコー
ルモノエステル、あるいはそれらの塩等である。このポ
リエーテル化合物は、ここに例示されている化合物に限
られるものではなく、またその製造方法についても例え
ば重合開始剤の種類や重合方法等により特定されるもの
てはない。

上記の塩の好ましい例は、アルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アンモニウム塩、低級アミン塩、低級アミノ
アルコール塩のいずれかの塩である。

本発明に係る流動性低下防止型セメント分散剤は、ポリ
カルボン酸塩とポリエーテル化合物とを含有する流動性
低下防止型セメント分散剤である。

本発明の流動性低下防止型セメント分散剤をセメント組
成物に添加すると、まず前記ポリカルボン酸塩が優先的
にセメント粒子に吸着し、セメント粒子を水中に分散せ
しめる。しかし、前記のポリエーテル化合物は、前記ポ
リカルテン酸塩のセメントへの吸着速度に比較し、きわ
めて遅い吸着速度を有しており、添加直後では、セメン
ト粒子にはほとんど吸着されず、大部分は液相中に存在
し、従ってセメント粒子は分散されない。時間の経過と
共に（通常３０分ないし６０分）、前記ポリカルボン酸
塩によるセメント分散性は低下するが、その時間に前記
のポリエーテル化合物か徐々にセメント粒子に吸着し、
セメント分散性を発現する。かくし・てセメント組成物
は長時間にわたって流動性か保持され、コンクリートに
使用された場合にはスランプ低下の防止効果が得られる
。

近年、生コンクリートは、その運搬に時間を要すること
が多くそのためスランプは、経時的に低下するという問
題が存在するが、本発明に係るセメン）Ｉ酸物の流動性
低下防止型セメント分散剤を添加することにより生コン
クリートのスランプ低下は、優れて防止される。

本発明に係るセメント組成物の流動性低下防止型セメン
ト分散剤をコンクリートに使用する場合には、その使用
量は、格別特定されるものではないが、基本的にはコン
クリートのスランプ低下の速度に関連しており、コンク
リートの打設時に所望のスランプが維持てきるようにセ
メント粒子を分散させる量でありさえすれよい。

例えば、本発明に係るセメント組成物の流動性低下防止
型セメント分散剤を混練り時に添加したコンクリートの
場合で言えば、コシクリートの温度が２０℃で、混練り
時のスランプ（１８ｃｍ）を維持するためには、上記流
動性低下防止型セメント分散剤をセメントに対して、通
常は、０．０５〜５．０％使用するのが適量である。

本発明に係るセメント組成物の流動性低下防止型セメン
ト分散剤をコンクリートに使用する場合には、コンクリ
ートの製造プラント内でコンクリートのイ毘練り時に添
加することが最も目的に適合するが、混練り後に添加す
ることもコンクリート中のセメントの分散状態を良好に
ならし・める方法であり、その目的を達成することがで
きる。

本発明に係るセメント組成物の流動性低下防止型セメン
ト分散剤の使用の対象となるコンクリートには、従来広
く知られ使用されている何れの減水剤でも併用すること
ができる。すなわち、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリ
ン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、リ
ゲニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸く塩）、オキシカ
ルボン酸塩、グルコサッカライト、炭素数４〜６の鎖状
または、環状オレフィンとエチレン性不飽和ジカルボン
酸無水物の共重合体等の減水剤を使用することができる
。本発明のセメント組成物の流動性低下防止型セメント
分散剤は、これを減水剤、特に高性能減水剤の使用され
ている生コンクリートの混練り時に添加すると、ｉｌＦ
動性が維持され経時的にスランプが低下することなく、
建設現場における作業能率の向上に寄与すると共に硬化
コシクリートにおける欠陥祁発生を防止してコンクリー
トの品質向上に寄与する。

以下に実施例、試験例を掲げ、本発明を具体的に説明す
る。

実施例 ａ）本発明の流動性低下防止型セメント分散剤の製造例 以下の記述においては、ポリカルボン酸塩をＰＣＡＳと
略記し、そのサンプルの名称をＰＣｌへＳ−１〜８とし
て示す。また、ポリエーテル化合物をＦＬＰＡと略記し
、そのサンプルの名称をＦＬＰＡ−１〜７として示す。

製造例１ ポリカルボン酸塩ＰＣＡＳ−１（表−１＃照）の４０％
濃度水１１ａｔｏｏ重量訃に、機械的攪拌下、２０℃で
ポリエーテル化合物ＦＬＰＡ−１（表−２参照〉の４０
％１度水？ｊｉ液５０重量部を添加し、５時間攪拌し、
均一な溶液を得る。

苛性ソーダ水溶液でｐ）（を７．　０に調整し、２４時
間後放置後、本発明の流動性低下防止型セメント分散剤
（サンプル名：　　ＦＬＣＤ−１）の４０％溶液が得ら
れる。

製造例２〜１５ 上記製造例１における操作に準拠して調製した流動性低
下防止型セメント分散剤（サンプル名：　　ＦＬＣＤ−
２〜１５）を表３に示す。

表−Ｉ　　ＰＣＡＳ−１〜８ サンプル名　り　　　　　　　ケールク０マトクーラフ
ィ分析結果２） ｗ ＰＣＡＳ−１８，０００ ２６，０００ ３２０，０００ ４１５，０００ ５１０，０００ ６１０，０００ ７７，０００ ８７，０００ ル共重合物塩、 ＰＣＡＳ−２＝７クリ［酸−アクリル酸ヒト”０キＪ■
チル共重合物塩、 ＰＣＡＳ−３：メタ？クリル酸−メタ１クリル酸メチル
テーカエチＬシクーリコール共重合物塩、 ＰＣＡＳ−４：スチレシーマＬイシ酸メチルト°テーカ
Ｉｆｆシク゛リコール共重合物塩、 ＰＣＡＳ−５：スチしシーマ［イシ酸フーチル共重合物
塩、ＰＣＡＳ−６：メチルへ４号エヂしシクーリ］−轟
？リルエーテルーマ［イシ酸共重合物塩、 ＰＣＡＳ−７：酢酸ピニルーマシイシ酸共重合物塩、Ｐ
ＣＡＳ−８：メチルヒーニルエーテルーマレイｄ粒共重
合物塩２）ポリエチレングリコール換算の重量平均分子
量（Ｍ　ｗ　）。

表−２ＦＬＰＡ−１〜７ サンプル名　ｌ）　　　　　　ケー罵り０マトク一ラフ
イ分析結果２） ｗ ＦＬＰＡ−１１５，０００ ２８，０００ ３１５，０００ ４１２，０００ ５１５，０００ ６２０，０００ ７４０，０００ ７１イシ酸フ゛チ島テトラエＬり゛リコールテトラフ＠
０ヒＩＩＬシク”リコール七ノエステル、 ＦＬＰＡ−２：ヘキ号エヂＬ′Ｊり゛リコール・１リル
・メヂルエーテルーマ１イシ酸メｆｌｌテトラエチにり
゛リコールモノエステル、ＦＬＰＡ−３：）”テ゛カエ
デＬシク゛リコール拳７リル・メチルエーテル・マしイ
シ酸メチルオクタエヂしクーリフ−應ｔノエステ轟、Ｆ
ＬＰＡ−４：Ｉｔ４豐エチ［シク′リコール争？リル・
メチルエーテル−７［イシ酸メチルオクタエチ１Ｊり゛
リコーａｔノエステル、ＦＬＰＡ−５：本０リエチＬシ
ク“リコール（ｎ＝２２）、−７リトメｆｌｌＩ−テル
ーマ１イシ酸メチルトチ゛力Ｉｆｆシクーリ］−Ｉｔノ
エステル、ＦＬＰＡ−６：本１１エチムシクーリコール
（ｎ＝４５）−７リルφメｆＨ−テトマレイシ酸メチル
ドテーカエチレニク゛リコールｔノエステル、ＦＬＰＡ
−７二参〇リエヂ１シクーリコール（ｎ＝８０）拳７リ
ル・メｇルエーテトマレイン酸メチルトチ−ｈエチＬク
ーリ］−ルｔノエステル２）ポリエチレンケリコール換
算の重量均分子量（Ｍ　ｗ　）。

ｂ）コンクリート試験 上記製造例で！ｌｌ製された流動性低下防止型セメント
分散剤サンプル、ＦＬＣＤ−１〜１５を、それぞれ表−
４に示す配合条件（ロ）により、セメント・砂・砂利・
および水と一緒に混練りして、コンクリートを製造し、
各サンプルによるスランプ低下防止効果を確認した。比
較例１は、表−４に示す配合条件（イ）、比較例２〜５
は表−４に示す配合条件（ロ）により行った。

ＪＩＳＡ６２０４に準拠してコンクリート試験を行った
。その測定結果は、表−５９表−６に示す、但し、混練
り直後の空気量は、空気調整剤、市販の空気連行剤及び
あるいは消泡剤を必要に応じて使用し、４．５±０．６
容積％に調整した。

表−４配合条件 Ｗ／Ｃ（ｚ）　　　Ｓ／ａ（：）　　　ＣＷ（イ）　　
６３．４　　４９　　３２０　２０３（ロ）　　５１．
９　　４７　　３２０　１６６使用材料 セメント：ＩＦ通ポルトランドセメント（３銘柄等量混
合：比重　３．１６） 細骨材：　大井用水系産陸砂、木更津産山砂の混合砂（
比重　２．６２．ＦＭ　２．７１）粗骨材：　東京都青
梅産硬質砂岩砕石 （比重　２．６４．ＭＳ　２（ｌａｗ）高性能減水剤 ＢＮＳＦ：　　ナフタレニスル本′Ｊ酸塩本ルマし縮合
物ＭＳＦ　　：　　　メラミシスＡＬＬ酸塩本ルマリシ
縮合物表−５より、比較例２〜４のスランプ値は、経時
と共に低下しており、比較例５のスランプ値は、混練り
直後では低スランプ値を示し３０分後にはスランプ値が
増大し、長時間スランプが保持されているのが認められ
るのに対して、実施例１〜１５のスランプ値は、混練り
直後のスランプが長時間保持され９０分後であっても殆
と低下せず、保持されていることが認められる。

表−６より、本発明の流動性低下防止型セメント分散剤
を使用したコンクリートの諸物性は、通常のコンクリー
トの物性値と同等であることが確認されている。

（作用効果） 本発明によるポリカルボン酸塩と流動性低下防止性を有
するポリエーテル化合物とを含有することを特徴とする
セメント組成物の流動性低下防止型セメント分散剤を用
いることにより、従来の高性能減水剤が抱えていたスラ
ンプロス（スランプ低下）という問題が、解決され、高
品質のコンクリートを製造することが可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）無水マレイン酸と 一般式 I 、 ＣＨ＿２＝ＣＨＣＨ＿２−（ＯＡ）＿ｎＯＲ（ I ）（
   式中、Ａは炭素数２〜４個のアルキレン基であり、Ｒは
   炭素数１〜２０個のアルキル基であり、ｎは１〜９０の
   整数である）、 で示されるポリアルキレングリコールのアリル・アルキ
   ルエーテルとの共重合物を、 一般式II、 Ｒ’Ｏ（ＡＯ）＿ｍＨ（II） （式中、Ａは炭素数２〜４個のアルキレン基であり、Ｒ
   ’は炭素数１〜４個のアルキル 基であり、ｍは２〜１６の整数である）、 で示されるアルキルポリアルキレングリコールによりモ
   ノエステル化して得られるポリエーテル化合物あるいは
   その塩の０．１ないし１０．０重量部と （ｂ）（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、マレイン
   酸あるいはマレイン酸モノエステルから選ばれるモノマ
   ーの重合物であるポリカルボン酸の塩、及び（または）
   、上記モノマーと共重合可能な他のモノマーとの共重合
   物から得られるポリカルボン酸の塩の１重量部とからな
   ることを特徴とするセメント組成物の流動性低下防止型
   セメント分散剤。 ２）前記のポリエーテル化合物の重量平均分子量が、ポ
   リエチレングリコール換算で５，０００〜５００，００
   ０であることを特徴とする請求項１）に記載のセメント
   組成物の流動性低下防止型セメント分散剤。 ３）前記のポリカルボン酸の塩あるいはポリエーテル化
   合物の塩が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
   ンモニウム塩、低級アミン塩、低級アミノアルコール塩
   のいずれかの塩であることを特徴とする請求項１）に記
   載のセメント組成物の流動性低下防止型セメント分散剤
   。