JPH0436109B2

JPH0436109B2 -

Info

Publication number: JPH0436109B2
Application number: JP61234155A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Ochi; Tatsuya Mizunuma; Kimio Kurosaka; Tatsuo Izumi; Shuichi Fujita
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1992-06-15
Also published as: US4759802A; CA1271879A; JPS62202850A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明はセメント又はセメント配合物の分散剤
に関するものであり、更に詳しくは、水硬性セメ
ント配合物であるコンクリート、モルタル又はペ
ーストのワーカビリチを高度に向上せしめ、その
施工性、作業性を改善することを可能ならしめる
セメント分散剤、又は単位水量を高度に減少せし
め、高強度を得ることを可能ならしめるセメント
分散剤に関するものである。〔従来の技術〕従来、一般に使用されているセメント混和剤
は、リグニンスルホン酸（塩）、オキシカルボン
酸（塩）、ポリカルボン酸（塩）、ナフタレンスル
ホン酸ホルマリン縮合物（その塩）、メラミンス
ルホン酸ホルマリン縮合物（その塩）等である。これらのうち硬化遅延が少なく、空気連行性が
なく、且つ高分散性を有する混和剤として使用さ
れているのは、ナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物（その塩）とメラミンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物（その塩）である。これらはセメントに対する添加量が0.2重量％
以下（低添加量領域）での分散性はリグニンスル
ホン酸（塩）、オキシカルボン酸（塩）、ポリカル
ボン酸（塩）等より相当劣るため、中・低強度の
生コンクリート又はコンクリート工場製品には経
済性の面から使用されていない。一方セメントに
対する添加量が0.4重量％以上（高添加量領域）
での分散性はそれらと同等以上となる特徴があ
る。更に高添加量領域でも硬化遅延が少なく、空
気連行性がないという特徴を併せ持つていること
から、高強度の生コンクリート又はコンクリート
工場製品に使用されている。しかし経済性の面か
ら更なる分散性の向上が望まれている。硬化遅延、空気連行性に悪影響を及ぼすことな
く分散性を更に向上させるために過去報告された
方法には、分別操作（特開昭58−176158号公報）
や酸化処理（特開昭60−33239号公報）がある。〔発明が解決しようとする問題点〕しかし、分別方法により高分子量部分及び／又
は低分子量部分を除去して、分子量分布だけを調
整しても要求するほど分散性は向上しない。又、
その方法により除去した物質の有効利用がなく、
経済的にも不利である。又、酸化処理によりスル
ホン酸系化合物にカルボキシル基を導入すること
は分散性向上に有効な方法であるが、酸化処理だ
けでは分散性向上の効果の少ない低分子量部分を
高分子化するという分子量分布の調整ができな
い。この様に従来の硬化遅延、空気連行性に悪影響
を及ぼすことなく分散性を更に向上させる、分子
量分布調整とカルボキシル基の導入を同時に行う
ことはできなかつた。〔問題点を解決するための手段〕本発明者らは上記の方法におけるような分別操
作を行うことなく、化学反応を行うだけで分散性
に有効な分子量が調整でき、且つ分散性に有効な
カルボキシル基を適度に導入できる方法を研究
し、本発明を完成するに到つた。即ち、本発明は、式（式中、ＥはＨ又は炭素数１〜３のアルキル基、
Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアミン
である。以下同様）を主構成単位とするナフタレンスルホン酸塩又は
アルキルナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮
合物を酸化・重合反応させた生成物であつて、 () 酸化によるメチレン基の切断によつて生成
した構成単位

【式】（式中、ＡはOH，CH₂OH，COOHの何れか
である。以下同様）を１〜30モル％ () ヒドロキシル化／縮重合によつて生成した
構成単位

【式】

【式】〔発明の効果〕

本発明によりコンクリートの硬化遅延・空気連
行性に悪影響を及ぼすことなく、分散性を従来の
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物（その
塩）やメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物（そ
の塩）より極めて高めることが可能になつたこと
から、本発明に係るセメント分散剤は種々の用途
に用いられる。例えば、低添加量領域の中・低強度コンクリー
ト用分散剤として用いられる。この分野は低添加
量であるが故に硬化遅延・空気連行性に悪影響さ
れにくいとしてリグニンスルホン酸やオキシカル
ボン酸が用いられてきた。しかしこの分野におい
ても乾燥収縮等に起因するコンクリートひびわれ
を抑制したいと言う願望が非常に強かつたが、要
求する混和剤が存在しなかつた。硬化遅延・空気
連行性に悪影響がなく、更に低添加量領域での分
散性も高い本発明のセメント分散剤により、この
分野においても単位ペースト量の減少が可能とな
り、乾燥収縮等に起因するコンクリートひびわれ
を著しく減少することを可能ならしめるのであ
る。更に他の例としては、高添加量領域での高強度
コンクリート分野においても経済性の面から本発
明のセメント分散剤は優れた分散剤の地位を示し
得る。又、本発明のセメント分散剤に高分子成分を配
合することによりスランプロス防止性能が向上で
き、コンクリートのワーカビリチを長時間保つこ
とが可能になつたことから、本発明に係るセメン
ト分散剤は更に種々の用途に具体的に用いられ
る。例えばコンクリートのポンプ圧送助剤として用
いられる。セメント配合物はポンプ圧送により打
設されることが多くなつてきているが、前述の如
く、作業の昼休み、段取り替え、機械故障による
ホンプ圧送の一時中断がなされる場合、中断時間
が長引くと圧送配管中のコンクリートのワーカビ
リチが低下し、圧送再開時の圧送圧が急激に上昇
したり、閉塞するなどの問題が生じている。しかし本発明に係るセメント分散剤を添加する
とコンクリートのワーカビリチは一定に保たれ
て、流動性の低下は防止され、ポンプ圧送中断
後、圧送再開時の圧送の上昇を防止することが可
能になつて、ポンプ圧送作業の効果を著しく高め
ることを可能ならしめるのである。更に他の例としては、セメントミルク又はモル
タルのグラウト用助剤、トレミー管により打設さ
れるセメント配合物、水中コンクリート、連続地
中壁用コンクリート、吹き付けコンクリート、遠
心成形コンクリート、振動締め固めコンクリート
などの流動性保持と材料分離防止などの用途にも
有効である。〔実施例〕以下、実施例により本発明を更に詳述するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例１〜21及び比較例１〜４第２表に示す製品番号１〜９の本発明分散剤及
び比較分散剤を用いて、コンクリートの分散性と
圧縮強度への影響について実験した。コンクリー
トは下記材料を用い、第１表に示す調合により製
造した。又、第６表に示す製品番号６及び10〜21（但し、
10〜21は製品番号１のものに高分子成分を混合し
たものである。）の分散剤を用いてコンクリート
のスランプロス防止性と圧縮強度への影響につい
て実験した。コンクリートは下記の材料を用い、
第５表に示す調合により製造した。分散性及びスランプロス防止性の測定はJIS Ａ
1101のスランプ試験とJIS Ａ 1128の空気量試
験によつた。凝結時間測定試験はASTM Ｃ
403−65Tに、また圧縮強度試験はJIS Ａ 1108
によつた。実験条件を第３表及び第６表に、試験結果を第
４表及び第７表に示す。使用材料セメント(C)：普通ポルトランドセメント（比重
3.17）細骨材(S)：紀の川産川砂（比重2.57）粗骨材(G)：宝塚産産砕石（比重2.59）水（Ｗ）：水道水 AE剤：マイテイAE−03〔花王(株)製・商品名〕 AE剤は必要に応じて使用した。コンクリートの練り混ぜ方法方法−１：セメント分散剤を予め、練り混ぜ水
に溶解し、20℃にて100の強制ミキサーを用
い50のコンクリートを合計３分間混練した。
材料の投入順序と練り時間は下記の如くであ
る。方法−２：セメント分散剤を練り混ぜ水と別々
に添加すること以外は、方法−１と同様に行つ
た。材料の投入順序は下記の如くにした。方法−３：セメント分散剤を予め、練り混ぜ水
に溶解し、20℃にて100の傾胴ミキサーを用
い50のコンクリートを２分間混練し、以後
4rpmで低速撹拌しながら所定時間にスランプ
と空気量を測定した。蒸気養生方法−１及び方法−２で製造したコンクリート
をφ10×20cmの円柱型枠に採取し、20℃の室温に
３時間静置した。その後その型枠を蒸気養生槽に
移し、20℃／Ｈの昇温速度で65℃まで昇温した。
その後65℃で３時間蒸気養生し、その後室温まで
放冷した。24時間後脱型して圧縮強度測定を行つ
た。その他の供試体は20℃の水中で28日間養生
し、圧縮強度測定を行つた。調合

【表】セメント分散剤の製造例製造例１ナフタレンスルホン酸208ｇ、メチルナフタレ
ンスルホン酸45ｇ、98％硫酸10ｇ、水50ｇを500
mlのフラスコに入れ、80℃に加温した。次に80〜
90℃にて37％ホルマリン140ｇを５時間要して滴
下し、その後硫酸第１鉄1.3ｇを添加し、60℃に
て60％過酸化水素254ｇを５時間要して滴下した。
その後水酸化ナトリウムで弱アルカリ性にして濾
過を行い本発明のセメント分散剤を得た。カルボキシル基は1.9mol／Kg、分子量分布特
性F300〜27500が88重量％、モノマー含量は0.1モ
ル％、そして分子中の前記（）及び（）及び
（）で規定された構成単位の含有量はそれぞれ
15、９、11モル％であつた（製品番号１）。製造例２製造例１の硫酸第１鉄、過酸化水素の代わりに
酸化チタン1.5ｇを添加し、高圧水銀ランプ（ウ
シオ電気製UM−102）を石英ガラス管に入れ40
時間照射した。その後水酸化ナトリウムで弱アル
カリ性にして濾過を行い本発明のセメント分散剤
を得た。カルボキシル基は1.6mol／Kg、分子量分布特
性F300〜27500が90重量％、モノマー含量は0.1モ
ル％、そして分子中の前記（）及び（）及び
（）で規定された構成単位の含有量はそれぞれ
12、11、10モルであつた（製品番号８）。製造例３製造例１のホルマリン滴下後、水酸化ナトリウ
ムで弱アルカリ性にし、オゾナイザ（三菱電気製
OS−1N形）で空気からオゾンを発生させ、室温
で３時間吹き込んで本発明のセメント分散剤を得
た。カルボキシル基は1.5mol／Kg、分子量分布特
性F300〜27500が85重量％、モノマー含量は0.1モ
ル％、そして分子中の前記（）及び（）及び
（）で表わされる構成単位の含有量はそれぞれ
11、12、11モル％であつた（製品番号９）。尚、製品番号２〜５の分散剤は製造例１に準じ
て得た。得られた本発明の分散剤及び比較の分散剤の分
析値は第２表に示す。

【表】

【表】初期スランプ
第４表の結果から、本発明の分散剤が分散効
果、凝結時間、空気連行性及び圧縮強度の点で極
めて優れた効果を与えていることは明白である。又、第７表の結果から、本発明の分散剤と高分
子成分を配合したセメント混和剤が、スランプロ
ス防止効果、圧縮強度の点で極めて優れた効果を
与えていることが明白である。

Claims

【特許請求の範囲】１式（式中、ＥはＨ又は炭素数１〜３のアルキル基、
Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアミン
である。以下同様）を主構成単位とするナフタレンスルホン酸塩又は
アルキルナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮
合物を酸化・重合反応させた生成物であつて、 () 酸化によるメチレン基の切断によつて生成
した構成単位【式】（式中、ＡはOH，CH₂OH，COOHの何れか
である。以下同様）を１〜30モル％ () ヒドロキシル化／縮重合によつて生成した
構成単位【式】【式】【式】【式】の中の少なくとも１種を１〜30モル％ () ナフタレン環の酸化開裂によつて生成した
構成単位の少なくとも１種を１〜30モル％含有し、残余が未変性の構成単位及びその他の構
成単位である生成物からなることを特徴とするセ
メント分散剤。２前記（）、（）、（）で規定された構成単
位を三種の合計で10〜60モル％含有している特許
請求の範囲第１項記載のセメント分散剤。