JPH05105495A - 超硬練りコンクリート用混和剤及びそれを用いた超硬練りコンクリートの製造方法 - Google Patents

超硬練りコンクリート用混和剤及びそれを用いた超硬練りコンクリートの製造方法

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JPH05105495A
JPH05105495A JP26751991A JP26751991A JPH05105495A JP H05105495 A JPH05105495 A JP H05105495A JP 26751991 A JP26751991 A JP 26751991A JP 26751991 A JP26751991 A JP 26751991A JP H05105495 A JPH05105495 A JP H05105495A
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concrete
admixture
super
hard
present
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JP26751991A
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Tatsuo Izumi
達男 泉
Yoshiaki Yadokoro
美明 谷所
Masaaki Ikeguchi
正明 池口
Kazue Kitagawa
和重 北川
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Kao Corp
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Kao Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
    • C04B24/20Sulfonated aromatic compounds
    • C04B24/22Condensation or polymerisation products thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、即脱成型コンクリート製品、転圧
コンクリート舗装(RCCP) 及び転圧ダム構築(RCD)等に
用いられる超硬練りコンクリートに使用する混和剤及び
それを用いた超硬練りコンクリートの製造方法を提供す
る。 【構成】 芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を
高分子分離膜により分画して得られた重量平均分子量2
0,000以上の該縮合物を主成分とする超硬練りコンクリ
ート用混和剤。 【効果】 本発明の混和剤を用いることにより、スラン
プ0cmとなるような超硬練りコンクリートに対しても、
単位水量を減じ、経時的な締め固め性の変化を小さくす
ることが可能であり、しかも強力な湿潤浸透作用を長時
間保持できる。従って、本発明の混和剤は、高度な締め
固め性を追求する即脱成型コンクリート及び締め固め性
の保持を必要とする転圧コンクリート用の混和剤として
有効に用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超硬練りコンクリート
用に使用する混和剤及びそれを用いた超硬練りコンクリ
ートの製造方法に関する。更に詳しくは、即脱成型コン
クリート製品、転圧コンクリート舗装(RCCP) 及び転圧
ダム構築(RCD)等に用いられる超硬練りコンクリートに
使用する混和剤及びそれを用いた超硬練りコンクリート
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】流動性に乏しい硬練りコンクリートは、
一般に即脱成型品や道路舗装用及びダム用等のコンクリ
ートとして用いられている。これらのコンクリートは通
常加圧、振動をかけて締め固める方法が採られている。
最近特に道路舗装やダム構築に用いられるコンクリート
として転圧コンクリートが注目されている。転圧コンク
リートは、締め固め密度低下の予防及び作業性の向上の
意味から混練から締め固め迄の1〜2時間のコンシステ
ンシーの変化が少ないことが望まれている。これまで、
単位水量が少ない条件でコンシステンシーを向上させる
には既存のAE(空気連行)減水剤が用いられてきた
が、これらの混和剤は比較的に単位水量が多いコンクリ
ートに対して開発されたものであり、転圧コンクリート
等の様なペースト分の極端に少ない超硬練りコンクリー
ト用混和剤としては十分な性能を発現していない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】超硬練りコンクリート
のコンシステンシーは、JIS A 1101に規定するスランプ
試験では、スランプ値が0cmであり測定できないため、
通常は振動台式コンシステンシー試験(VC試験JSCE-1
974)により判断される。この試験は、振動台上の円筒
容器にコンクリートを詰め、振動をかけた時に上面にモ
ルタルが浮上するまでの時間(秒)をVC値とするもの
で、VC値が小さいほど締め固め易いコンクリートであ
ると言える。通常のAE減水剤を使用すると、単位水量
及び混練時のVC値が減少し、高強度で作業性にある程
度優れたコンクリートができる。しかし、実際の工程で
は、混練から締め固め作業までに運搬や施工のために1
〜2時間が必要である。この間にVC値が経時的に変化
するため、所定のコンシステンシーが得られない。ま
た、その解決策として、単位水量を増加させたり、AE
減水剤の量を増加させる方法が考えられるが、強度低下
や材料分離等を招く恐れがある。
【0004】また、転圧コンクリート用混和剤としてリ
グニンスルホン酸の変性品(特開平3−45540 号公報及
び特開平3−60448 号公報)が知られているが、気泡量
が多いため強度低下や硬化遅延の問題がある。従って、
本発明は、1)単位水量を低く抑え、2)材料分離を起こさ
ず、、3)VC値の経時変化の小さい、しかも4)硬化時間
の速い超硬練りコンクリート用混和剤及びそれを用いた
超硬練りコンクリートの製造方法を提供することを目的
としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高減水条
件下で、材料分離が起こりにくく、しかもVC値の経時
変化の小さい超硬練りコンクリート用混和剤及びそれを
用いた超硬練りコンクリートの製造方法の開発に鋭意努
力した結果、本発明を完成するに至ったものである。即
ち本発明は、芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物
を高分子分離膜により分画して得られた重量平均分子量
20,000以上の該縮合物を主成分とする超硬練りコンクリ
ート用混和剤に関する。本発明における超硬練りコンク
リートとは、通常のスランプ試験で0cm、VC試験で15
秒以上を要するコンクリートを意味する。
【0006】本発明の芳香族スルホン酸としては、例え
ばナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン
酸、メラミンスルホン酸、フェノールスルホン酸及びア
ニリンスルホン酸から選ばれる1種又は2種以上の化合
物が挙げられる。本発明の芳香族スルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物、例えばナフタレンスルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物は、市販のナフタレンスルホン酸を温度80
〜100 ℃、酸性条件下で、ナフタレンスルホン酸の 1.5
倍モルのホルムアルデヒド水溶液と数時間反応させるこ
とにより得られる。この時、濃度や反応時間を変化させ
ることにより重量平均分子量を任意に制御することが可
能である。
【0007】上記の芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物は分子量の分布が数百から数万と広がっており、
平均すると10,000前後となっている。しかし、実際に分
散、増粘等の物理的性質の発現には低分子量の縮合物は
効果がなく、有効分を低下させるものと考えられる。従
って、低縮合物を除去することにより有効成分が増加
し、性能が顕著に現れると推定される。超硬練りコンク
リート用混和剤の場合、分画処理により平均分子量を2
0,000以上にすることが必要である。平均分子量が20,00
0未満では低縮合物の割合が多く、有効成分が低下する
ため十分な性能を発現しない。
【0008】また、本発明の混和剤に既存の界面活性剤
を併用することにより、更に締め固め性に優れた超硬練
りコンクリートが製造できる。即ち、本発明の混和剤に
界面活性剤を併用することにより骨材表面の濡れ性が向
上し、骨材間の摩擦を低減せしめ、より密実に充填させ
る効果を発現するものと考えられる。併用可能な界面活
性剤としては、20℃、 0.1%水溶液の条件で表面張力が
10〜40dyn/cmであれば良い。この水溶液の表面張力が10
dyn/cm未満の界面活性剤は現在のところ存在しないし、
一方40dyn/cmを超えた場合、濡れ性の向上は見られない
ので、好ましくない。界面活性剤の添加量は、本発明の
混和剤に対して 0.001〜1重量%が好ましい。界面活性
剤の添加量が 0.001重量%未満の場合、締め固めの性能
は向上しないし、一方1重量%を超えた場合、気泡量が
多くなり強度低下や硬化遅延を生じる。用いられる界面
活性剤としては、例えばノニルフェニルエーテル、アル
キルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エス
テルナトリウム等が挙げられるが、アニオン系、カチオ
ン系、ノニオン系、及び両性イオン系の何れを用いても
良い。
【0009】本発明に使用する高分子分離膜は、特に限
外濾過膜が適しており、ポリスルホン系〔例えば旭化成
工業(株)製、SIP-1013型〕、ポリアクリロニトリル系
〔例えば旭化成工業(株)製、AHL-1010型、ACL-1010
型〕の限外濾過膜を使用することができる。本発明の縮
合物は酸の形で使用され得るが、通常は塩にして使用す
ることが好ましい。その対カチオンとしては、ナトリウ
ム、カルシウム、カリウム、アンモニウム、アルカノー
ルアミン、 N−アルキル置換ポリアミン、エチレンジア
ミン、ポリエチレンポリアミン又はこれらのアルキレン
オキサイド付加物等が挙げられる。
【0010】本発明の混和剤は、他のセメント添加剤
(材)、例えば徐放性分散剤、AE減水剤、流動化剤、
高性能減水剤、早強剤、起泡剤、消泡剤、保水剤、増粘
剤、セルフレベリング剤、防水剤、高分子エマルジョ
ン、その他界面活性剤、水溶性高分子、フライアッシ
ュ、シリカフューム等との併用も可能である。尚、本発
明品の平均分子量はすべて重量平均分子量であり、基準
物質にポリスチレンスルホン酸ナトリウム標準試料を用
い、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(Gel Per
meation Chromatography,GPC) により求めた。
【0011】
【実施例】以下、製造例及び実施例により本発明を説明
するが、本発明はこれらの製造例及び実施例に限定され
るものではない。配合及び使用材料 実施例及び比較例で使用するコンクリートの配合と使用
材料は、表1に示す通りである。
【0012】
【表1】
【0013】水(W) ;水道水 セメント(C) ;普通ポルトランドセメント フライアッシュ(F);比重 2.3 細骨材(S) ;紀ノ川産砂(比重 2.58 ,粗粒
率 FM2.91) 粗骨材(G) ;宝塚産砕石(比重 2.61 ,粗粒
率 FM6.98) a ;S+G試験方法 振動台式コンシステンシー試験方法(小型VC試験、J
SCE−1974) 振動数 3000cpmで振幅(2a)が 1.0mmの振動台上に設置し
た円筒容器(直径24cm,高さ20cm)にコンクリートを詰
め、20Kgの重錘を載せた状態で加振し、試料上面の円板
下面全体にモルタルが浮かび上がって来る迄の振動時間
を測定しVC値(秒)とする。
【0014】製造例 ナフタレンスルホン酸 1.1モル(253g)、88%濃硫酸0.
2モル(10g)、水(50g)を 500mlフラスコに入れ、80℃
に加温した。次に80〜90℃でホルムアルデヒド水溶液 1
40g(ホルムアルデヒドとして 1.7モル)を 0.5時間で滴
下し、その後90〜100 ℃で8時間反応させ共縮合物を得
た(製造例−)。この共縮合物を希釈することにより
10%水溶液にし、次いで高分子分離膜〔旭化成工業
(株)製限外濾過モジュール、AHL-1010型、ACL-1010
型〕を用いて分画を行うことにより、高縮合物を得た
(製造例−)。製造例と同様の分画操作で得られた実
施例及び比較例を表2に示す。又、実施例とに市販
の界面活性剤と高縮合物との併用の場合を示す。尚、実
施例とにおける界面活性剤は、ホルムアルデヒド縮
合物に対し 0.1重量%の割合で添加した。
【0015】
【表2】
【0016】1) ノニオン界面活性剤〔ノニルフェニル
エーテル、表面張力20dyn/cm、花王(株)製〕 2) アニオン界面活性剤〔ソジウムジオクチルスルホサ
クシネート、表面張力28dyn/cm、花王(株)製〕 表2に示した実施例及び比較例について、小型VC試験
と圧縮強度の測定を行うことによりコンクリートを評価
した。その結果を表3に示す。尚、添加量はセメントに
対し1重量%とした。
【0017】
【表3】
【0018】* ; 練り上がり時の空気量のみ 表3の結果から、本発明の混和剤は超硬練りコンクリー
トに対し、高い減水性と良好な締め固め性を与え、しか
も経時的なコンシステンシーの変化を少なくする効果を
与えていることは明らかである。
【0019】
【発明の効果】本発明の混和剤を用いることにより、ス
ランプ0cmとなるような超硬練りコンクリートに対して
も、単位水量を減じ、経時的な締め固め性の変化を小さ
くすることが可能であり、しかも強力な湿潤浸透作用を
長時間保持できる。従って、本発明の混和剤は、高度な
締め固め性を追求する即脱成型コンクリート及び締め固
め性の保持を必要とする転圧コンクリート用の混和剤と
して有効に用いることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合
    物を、高分子分離膜により分画して得られた、重量平均
    分子量20,000以上の該縮合物を主成分とする超硬練りコ
    ンクリート用混和剤。
  2. 【請求項2】 芳香族スルホン酸が、ナフタレンスルホ
    ン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、メラミンスルホ
    ン酸、フェノールスルホン酸及びアニリンスルホン酸か
    ら成る群から選ばれる1種又は2種以上の化合物から成
    る請求項1記載の超硬練りコンクリート用混和剤。
  3. 【請求項3】 芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合
    物が、フェノールとの共縮合により得られる共縮合物か
    ら成ることを特徴とする請求項1記載の超硬練りコンク
    リート用混和剤。
  4. 【請求項4】 20℃、 0.1重量%水溶液の測定条件下
    で、10〜40dyn/cmの表面張力を有する界面活性剤と、請
    求項1記載の縮合物を主成分とする超硬練りコンクリー
    ト用混和剤とを併用することを特徴とする超硬練りコン
    クリートの製造方法。
JP26751991A 1991-10-16 1991-10-16 超硬練りコンクリート用混和剤及びそれを用いた超硬練りコンクリートの製造方法 Pending JPH05105495A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0717051A1 (fr) * 1994-12-16 1996-06-19 Coatex S.A. Procédé d'obtention d'agents de broyage et/ou de dispersion par séparation physico-chimique, agents obtenus et leurs utilisations
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JP2003104767A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Grace Chemicals Kk 即時脱型コンクリートの製法
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