JPH0637317B2 - セメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改善剤 - Google Patents
セメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改善剤Info
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- JPH0637317B2 JPH0637317B2 JP8933886A JP8933886A JPH0637317B2 JP H0637317 B2 JPH0637317 B2 JP H0637317B2 JP 8933886 A JP8933886 A JP 8933886A JP 8933886 A JP8933886 A JP 8933886A JP H0637317 B2 JPH0637317 B2 JP H0637317B2
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： この発明はセメント水硬物の凍結融解に対する新規な耐
久性改善剤に関するものであり、さらに詳細には一般式
（Ｉ）： ［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ水素またはアルキル基
を、Ｘは式-CH2CH2O-で示される基を、Ｙは式-CH2CH(CH
3)O-で示される基または式-CH(CH3)CH2O-で示される基
を、ｍは０または１〜４の整数、ｎは１以上の整数であ
って、かつｍ＋ｎが１〜30の整数をそれぞれ意味し、Ｘ
およびＹは任意の順序で結合しているものとする］で示
される化合物の１種または２種以上を含むセメント水硬
物の凍結融解に対する耐久性改善剤に関するものであ
る。
久性改善剤に関するものであり、さらに詳細には一般式
（Ｉ）： ［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ水素またはアルキル基
を、Ｘは式-CH2CH2O-で示される基を、Ｙは式-CH2CH(CH
3)O-で示される基または式-CH(CH3)CH2O-で示される基
を、ｍは０または１〜４の整数、ｎは１以上の整数であ
って、かつｍ＋ｎが１〜30の整数をそれぞれ意味し、Ｘ
およびＹは任意の順序で結合しているものとする］で示
される化合物の１種または２種以上を含むセメント水硬
物の凍結融解に対する耐久性改善剤に関するものであ
る。
従来の技術： コンクリート、モルタル等のセメント水硬物が気象作用
をうける場合、寒暖のくり返しにより凍結および融解を
くり返すことになり、その結果コンクリート、モルタル
等のセメント水硬物の内部組織に微細なひびわれが発生
し、そのひびわれが大きくなるセメント水硬物の崩壊に
至る。
をうける場合、寒暖のくり返しにより凍結および融解を
くり返すことになり、その結果コンクリート、モルタル
等のセメント水硬物の内部組織に微細なひびわれが発生
し、そのひびわれが大きくなるセメント水硬物の崩壊に
至る。
従来からこのような凍結融解作用によるセメント水硬物
の耐久性を損うのを防ぐため、空気連行剤（AE剤）が使
用されており、これによりセメント水硬物中に微細な空
気泡を連行させ、その空気泡によって凍結時の膨張圧を
緩和、吸収させることが広く行われている［例えば、
「コンクリート工学ハンドブック」（株式会社朝倉書店
発行、1981年版）、第139-143頁］。
の耐久性を損うのを防ぐため、空気連行剤（AE剤）が使
用されており、これによりセメント水硬物中に微細な空
気泡を連行させ、その空気泡によって凍結時の膨張圧を
緩和、吸収させることが広く行われている［例えば、
「コンクリート工学ハンドブック」（株式会社朝倉書店
発行、1981年版）、第139-143頁］。
発明が解決しようとする問題点： しかしながら、この空気連行剤はセメント水硬物中で多
くの気泡を発するためにコンクリート等の乾燥収縮が大
きくなること、透水性が大きくなること、さらには中性
化速度が大きくなること等の問題点があり、このため例
えば鉄筋コンクリート構造物の耐久性を損う結果とな
る。
くの気泡を発するためにコンクリート等の乾燥収縮が大
きくなること、透水性が大きくなること、さらには中性
化速度が大きくなること等の問題点があり、このため例
えば鉄筋コンクリート構造物の耐久性を損う結果とな
る。
問題点を解決するための手段： この発明者等はこのような点にかんがみ鋭意研究の結
果、前記一般式（Ｉ）で示される化合物のセメント水硬
物に添加使用すると、セメント水硬物の凍結融解に対す
る耐久性が改善され、しかもセメント水硬物の乾燥収縮
をも低減させるという新知見を得、この発明を完成し
た。
果、前記一般式（Ｉ）で示される化合物のセメント水硬
物に添加使用すると、セメント水硬物の凍結融解に対す
る耐久性が改善され、しかもセメント水硬物の乾燥収縮
をも低減させるという新知見を得、この発明を完成し
た。
この発明は、前記一般式（Ｉ）で示される化合物の１種
または２種以上を含むセメント水硬物の凍結融解に対す
る耐久性改善剤であるが、一般式（Ｉ）中、Ｒにおける
アルキル基の例としては例えばメチル、エチル、ｎ−プ
ロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、第３
級ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル等が挙げ
られ、このうち炭素数１〜12のアルキル基が好ましく、
さらには炭素数１〜６のアルキル基がとくに好ましい。
または２種以上を含むセメント水硬物の凍結融解に対す
る耐久性改善剤であるが、一般式（Ｉ）中、Ｒにおける
アルキル基の例としては例えばメチル、エチル、ｎ−プ
ロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、第３
級ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル等が挙げ
られ、このうち炭素数１〜12のアルキル基が好ましく、
さらには炭素数１〜６のアルキル基がとくに好ましい。
また、一般式（Ｉ）において、式-CH2CH2O-で示される
基を意味するＸと式-CH2CH(CH3)O-で示される基または
式-CH(CH3)CH2O-で示される基を意味するＹとは任意の
順序で結合しているものとする。すなわち、-(X)m(Y)n-
は酸化エチレンまたは酸化プロピレンの単独の付加物お
よび重合物、あるいはブロック重合物またはランダム重
合物の残基を示す。
基を意味するＸと式-CH2CH(CH3)O-で示される基または
式-CH(CH3)CH2O-で示される基を意味するＹとは任意の
順序で結合しているものとする。すなわち、-(X)m(Y)n-
は酸化エチレンまたは酸化プロピレンの単独の付加物お
よび重合物、あるいはブロック重合物またはランダム重
合物の残基を示す。
また、前記のように前記一般式（Ｉ）におけるｍは０ま
たは１〜４の整数、ｎは１以上の整数であって、かつｍ
＋ｎが１〜30の整数を意味するが、ｍ＋ｎが30を越える
場合の化合物はセメント水硬物の強度を低下させること
となり、好ましくない。
たは１〜４の整数、ｎは１以上の整数であって、かつｍ
＋ｎが１〜30の整数を意味するが、ｍ＋ｎが30を越える
場合の化合物はセメント水硬物の強度を低下させること
となり、好ましくない。
前記一般式（Ｉ）で示される化合物は、フェノールまた
はアルキルフェノールに酸化エチレンおよび（または）
酸化プロピレンのモノマーまたは重合物を反応させて得
られる公知化合物である。
はアルキルフェノールに酸化エチレンおよび（または）
酸化プロピレンのモノマーまたは重合物を反応させて得
られる公知化合物である。
次に、前記一般式（Ｉ）で示される化合物のうち、代表
的な化合物とその製造例を示す。
的な化合物とその製造例を示す。
製造剤１ １容オートクレーブにフェノール282gと触媒として水
酸化ナトリウム１．４ｇを入れ、窒素ガスを導入しなが
ら、徐々に昇温し、100〜110℃で約30分間脱水を行う。
密閉した後酸化プロピレン522gを、温度100〜160℃で圧
入し、付加反応を約３時間かけて行い、更に同温度で30
分間熟成させる。次いで冷却し、開蓋して中和し、精製
すると、淡黄色液体の化合物１および化合物２の混合物
（95：５）765gを得る。
酸化ナトリウム１．４ｇを入れ、窒素ガスを導入しなが
ら、徐々に昇温し、100〜110℃で約30分間脱水を行う。
密閉した後酸化プロピレン522gを、温度100〜160℃で圧
入し、付加反応を約３時間かけて行い、更に同温度で30
分間熟成させる。次いで冷却し、開蓋して中和し、精製
すると、淡黄色液体の化合物１および化合物２の混合物
（95：５）765gを得る。
製造例２ 製造例１と同様な方法により、フェノール188g、水酸化
ナトリウム0.9g、酸化プロピレン696gを用いて化合物３
および化合物４の混合物（96：４）829gを得る。
ナトリウム0.9g、酸化プロピレン696gを用いて化合物３
および化合物４の混合物（96：４）829gを得る。
製造例３ 製造例１と同様な方法により、フェノール141g、水酸化
ナトリウム0.7g、酸化プロピレン783gを用いて化合物５
および化合物６の混合物（96：４）854gを得る。
ナトリウム0.7g、酸化プロピレン783gを用いて化合物５
および化合物６の混合物（96：４）854gを得る。
製造例４ 製造例１と同様な方法により、メタクレゾールおよびパ
ラクレゾールの混合物（60：40）216g、水酸化ナトリウ
ム1.1g、酸化プロピレン696gを用い化合物７および化合
物８の混合物（96：４）832gを得る。
ラクレゾールの混合物（60：40）216g、水酸化ナトリウ
ム1.1g、酸化プロピレン696gを用い化合物７および化合
物８の混合物（96：４）832gを得る。
製造例５ 製造例１と同様な方法により、２，４−ジメチルフェノ
ール80ｇ、２，５−ジメチルフェノール80g、３，５−
ジメチルフェノール80g、水酸化ナトリウム1.2g、酸化
プロピレン685gを用い化合物９および化合物10の混合物
（96：４）855gを得る。
ール80ｇ、２，５−ジメチルフェノール80g、３，５−
ジメチルフェノール80g、水酸化ナトリウム1.2g、酸化
プロピレン685gを用い化合物９および化合物10の混合物
（96：４）855gを得る。
製造例６ １容オートクレーブに２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノ
ール100g、２，６−ジ−ｔ−ジブチルフェノール100gお
よび水酸化ナトリウム1.0gを入れ、窒素ガスを導入しな
がら、徐々に昇温し、100〜110℃で約30分間脱水を行
う。密閉した後、酸化エチレン130gを、温度100〜160℃
にて圧入し、付加反応を約１時間かけて行う。更に同温
度にて酸化プロピレン340gを約３時間かけて付加反応さ
せた後、約30分間熟成させる。冷却後、開蓋して中和
し、精製すると、黄色の液体の化合物11および化合物12
の混合物（97：３）616gを得る。
ール100g、２，６−ジ−ｔ−ジブチルフェノール100gお
よび水酸化ナトリウム1.0gを入れ、窒素ガスを導入しな
がら、徐々に昇温し、100〜110℃で約30分間脱水を行
う。密閉した後、酸化エチレン130gを、温度100〜160℃
にて圧入し、付加反応を約１時間かけて行う。更に同温
度にて酸化プロピレン340gを約３時間かけて付加反応さ
せた後、約30分間熟成させる。冷却後、開蓋して中和
し、精製すると、黄色の液体の化合物11および化合物12
の混合物（97：３）616gを得る。
この発明のセメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改
善剤のセメント水硬物（セメントペースト、グラウト、
モルタル、コンクリート等の水硬性物質であるセメント
を硬化成分とする混練物）への添加方法は常法による。
すなわち、混練水に添加してもよく、一度練り上がった
セメント水硬物に添加しても良い。また、トラックミキ
サー車によってセメント水硬物が現場に到着した後に添
加しても良い。いずれの添加方法を採用するかは、前記
一般式（Ｉ）で示される化合物の種類および構造物の条
件等に応じて決めれば良い。
善剤のセメント水硬物（セメントペースト、グラウト、
モルタル、コンクリート等の水硬性物質であるセメント
を硬化成分とする混練物）への添加方法は常法による。
すなわち、混練水に添加してもよく、一度練り上がった
セメント水硬物に添加しても良い。また、トラックミキ
サー車によってセメント水硬物が現場に到着した後に添
加しても良い。いずれの添加方法を採用するかは、前記
一般式（Ｉ）で示される化合物の種類および構造物の条
件等に応じて決めれば良い。
また、前記一般式（Ｉ）で示される化合物のセメント水
硬物への添加量は０．１〜８％、好ましくは１〜６％
（セメントに対する重量％）程度が適当である。
硬物への添加量は０．１〜８％、好ましくは１〜６％
（セメントに対する重量％）程度が適当である。
この発明のセメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改
善剤は、セメントの種類、骨材の種類、併用する混和剤
および混和材料の制限を受けない。すなわち、セメント
の種類としては、普通ポルトランドセメント、早強セメ
ント、中庸熱セメント、高炉セメント、フライアッシュ
セメントなど通常市販されているセメントが挙げられ、
また、その一部をフライアッシュ、水砕スラグ粉末、シ
リカ質混合材などと置換することができ、この置換によ
ってこの発明の目的が有利に達成される場合もある。
善剤は、セメントの種類、骨材の種類、併用する混和剤
および混和材料の制限を受けない。すなわち、セメント
の種類としては、普通ポルトランドセメント、早強セメ
ント、中庸熱セメント、高炉セメント、フライアッシュ
セメントなど通常市販されているセメントが挙げられ、
また、その一部をフライアッシュ、水砕スラグ粉末、シ
リカ質混合材などと置換することができ、この置換によ
ってこの発明の目的が有利に達成される場合もある。
さらに、セメント水硬物用減水剤、膨張剤その他公知の
コンクリート又はモルタル用混和材料と併用することも
できる。
コンクリート又はモルタル用混和材料と併用することも
できる。
発明の効果： この発明の前記一般式（Ｉ）で示される化合物の１種ま
たは２種以上を含むセメント水硬物の凍結融解に対する
耐久性改善剤をセメント水硬物に添加すると、セメント
水硬物の圧縮強度に悪影響を及ぼさずにセメント水硬物
の凍結融解作用に対する耐久性が改善され、しかも従来
のこの目的のために使用されている空気連行剤にみられ
る乾燥収縮が大きくなると、透水性が大きくなること、
さらには中性化速度が大きくなること等の欠点が改善さ
れる。
たは２種以上を含むセメント水硬物の凍結融解に対する
耐久性改善剤をセメント水硬物に添加すると、セメント
水硬物の圧縮強度に悪影響を及ぼさずにセメント水硬物
の凍結融解作用に対する耐久性が改善され、しかも従来
のこの目的のために使用されている空気連行剤にみられ
る乾燥収縮が大きくなると、透水性が大きくなること、
さらには中性化速度が大きくなること等の欠点が改善さ
れる。
次にこの発明の効果を試験例により説明する。
試験例 コンクリートの凍結融解耐久性試験および圧縮 強度試験： (1) コンクリート試験の条件： コンクリート試験は日本工業規格A6204コンクリート用
化学混和剤の規格に準拠して行った。使用したセメント
は普通ポルトランドセメント（小野田セメント、アサノ
セメントおよび住友セメントの３種等量混合、比重：3.
16）、細骨材は富士川産川砂（FM＝2.66、比重：2.6
4）、粗骨材は笠間産砕石（Gamax＝20mm、FM＝6.69、比
重：2.66）である。
化学混和剤の規格に準拠して行った。使用したセメント
は普通ポルトランドセメント（小野田セメント、アサノ
セメントおよび住友セメントの３種等量混合、比重：3.
16）、細骨材は富士川産川砂（FM＝2.66、比重：2.6
4）、粗骨材は笠間産砕石（Gamax＝20mm、FM＝6.69、比
重：2.66）である。
混練および養生温度は20℃とし、セメント量320kg／
ｍ3、細骨材率50％、スランプ18cmを目標とし、プレー
ンコンクリートの配合を定め、試験例は全てプレーンコ
ンクリートと同一配合とした。
ｍ3、細骨材率50％、スランプ18cmを目標とし、プレー
ンコンクリートの配合を定め、試験例は全てプレーンコ
ンクリートと同一配合とした。
下記表中の試験化合物はその所定濃度（セメントに対す
る重量％）を混練水の一部として添加した。
る重量％）を混練水の一部として添加した。
凍結融解試験体は、10×10×40cmとし、日本工業規格A1
132に従って作製した。該試験体には水中養生前の硬化
の初期および水中養生後の比較的硬化の進んだ時期に室
内放置をし、実構造物と同様に乾燥するようにした。す
なわち、打設後20時間で脱型後、20℃、R.H.60±５％の
室内で０、６および24時間それぞれ放置した後、材令２
週まで水中養生を行い、続けて凍結融解試験に供した場
合（表１）と、脱型後材令２週まで水中養生を行った
後、０、２および４日間、それぞれ上記条件の室内に放
置し、続いて凍結融解試験を行った場合（表２）の２つ
の場合について、凍結融解耐久性を調べた。凍結融解試
験は日本工業規格A6204付属書２に従い、＋５℃〜−18
℃の凍結融解のくり返しとし、１サイクル約３．５時間
で行い、25サイクル毎に相対動弾性係数を測定した。な
お、相対動弾性係数は日本工業規格A1127に従って、た
わみ振動の一次共鳴振動数を求め次式によって算出し
た。
132に従って作製した。該試験体には水中養生前の硬化
の初期および水中養生後の比較的硬化の進んだ時期に室
内放置をし、実構造物と同様に乾燥するようにした。す
なわち、打設後20時間で脱型後、20℃、R.H.60±５％の
室内で０、６および24時間それぞれ放置した後、材令２
週まで水中養生を行い、続けて凍結融解試験に供した場
合（表１）と、脱型後材令２週まで水中養生を行った
後、０、２および４日間、それぞれ上記条件の室内に放
置し、続いて凍結融解試験を行った場合（表２）の２つ
の場合について、凍結融解耐久性を調べた。凍結融解試
験は日本工業規格A6204付属書２に従い、＋５℃〜−18
℃の凍結融解のくり返しとし、１サイクル約３．５時間
で行い、25サイクル毎に相対動弾性係数を測定した。な
お、相対動弾性係数は日本工業規格A1127に従って、た
わみ振動の一次共鳴振動数を求め次式によって算出し
た。
ｆｎ：各サイクルでの試験体の一次共鳴振動数 ｆｏ：凍結融解試験開始前の一次共鳴振動数 圧縮強度試験体はφ10×20cmとし、日本工業規格A1132
に従って作製し、材令１日目にキャッピングを行い、材
令２日で脱型後、20℃の水中養生を行った。圧縮強度は
材令７日および28日で日本工業規格A1108に従ってそれ
ぞれ測定した。
に従って作製し、材令１日目にキャッピングを行い、材
令２日で脱型後、20℃の水中養生を行った。圧縮強度は
材令７日および28日で日本工業規格A1108に従ってそれ
ぞれ測定した。
(2) 試験結果： 結果は次表（表１および表２）に示す通りである。
上記表からも明らかなように、前記一般式（Ｉ）で示さ
れる化合物は圧縮強度に悪影響を及ぼさずに、添加量に
応じてセメント水硬物の凍結融解作用に対する耐久性を
改善できることが判る。そしてセメント水硬物の硬化の
初期あるいは比較的硬化の進んだ時期のいずれにおいて
も凍結融解作用を受ける前に僅かな放置時間を設けるこ
とによって、その効果を一層発揮させることができる。
れる化合物は圧縮強度に悪影響を及ぼさずに、添加量に
応じてセメント水硬物の凍結融解作用に対する耐久性を
改善できることが判る。そしてセメント水硬物の硬化の
初期あるいは比較的硬化の進んだ時期のいずれにおいて
も凍結融解作用を受ける前に僅かな放置時間を設けるこ
とによって、その効果を一層発揮させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久田 昌治 東京都江東区南砂２丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 浦野 敏晴 東京都江東区南砂２丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 遠藤 脩造 東京都荒川区南千住６−57−15 (72)発明者 藤岡 恵輔 神奈川県川崎市宮前区宮前平３―９―７ (56)参考文献 特開 昭59−232952（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−91449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−91452（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】一般式 ［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ水素またはアルキル基
を、Ｘは式-CH2CH2O-で示される基を、Ｙは式-CH2CH(CH
3)O-で示される基または式-CH(CH3)CH2O-で示される基
を、ｍは０または１〜４の整数、ｎは１以上の整数であ
って、かつｍ＋ｎが１〜30の整数をそれぞれ意味し、Ｘ
およびＹは任意の順序で結合しているものとする］で示
される化合物の１種または２種以上を含むことを特徴と
するセメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改善剤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8933886A JPH0637317B2 (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | セメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改善剤 |
| EP87104781A EP0242646A1 (en) | 1986-04-17 | 1987-04-01 | A durability improving agent for cement compositions and a method for improving durability of cement compositions |
| KR870003654A KR870009962A (ko) | 1986-04-17 | 1987-04-16 | 시멘트 조성물용 내구성 개선제 및 시멘트 조성물의 내구성 개선방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8933886A JPH0637317B2 (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | セメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改善剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62246852A JPS62246852A (ja) | 1987-10-28 |
| JPH0637317B2 true JPH0637317B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13967905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8933886A Expired - Lifetime JPH0637317B2 (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | セメント水硬物の凍結融解に対する耐久性改善剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637317B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0678185B2 (ja) * | 1986-05-29 | 1994-10-05 | 株式会社竹中工務店 | セメント水硬物の耐久性改善剤 |
-
1986
- 1986-04-17 JP JP8933886A patent/JPH0637317B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62246852A (ja) | 1987-10-28 |
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