JPH0648797A - 高性能セメント用減水剤 - Google Patents
高性能セメント用減水剤Info
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- JPH0648797A JPH0648797A JP21953192A JP21953192A JPH0648797A JP H0648797 A JPH0648797 A JP H0648797A JP 21953192 A JP21953192 A JP 21953192A JP 21953192 A JP21953192 A JP 21953192A JP H0648797 A JPH0648797 A JP H0648797A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2664—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid polymers, e.g. maleic anhydride copolymers
-
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- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/302—Water reducers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少量の添加で充分な効果が得られると共に、
スランプが大きい場合にも材料の分離が少なく、加温養
生により短時間で充分な脱型強度が得られる高性能セメ
ント用減水剤を提供する。 【構成】 下記一般式(1) で示される構成単位からな
り、 【化１】 Ｒは水素または炭素数１ないし５のアルキル基、Ｘおよ
びＹは炭素数０ないし２のアルキレン基である。）分子
量が5,000 ないし100,000 の共重合体において、ｎがカ
ルボキシル基、酸無水物及びこれらの塩を、カルボキシ
ル基に換算して、１０〜６０／−ＣＯＯＨである。
スランプが大きい場合にも材料の分離が少なく、加温養
生により短時間で充分な脱型強度が得られる高性能セメ
ント用減水剤を提供する。 【構成】 下記一般式(1) で示される構成単位からな
り、 【化１】 Ｒは水素または炭素数１ないし５のアルキル基、Ｘおよ
びＹは炭素数０ないし２のアルキレン基である。）分子
量が5,000 ないし100,000 の共重合体において、ｎがカ
ルボキシル基、酸無水物及びこれらの塩を、カルボキシ
ル基に換算して、１０〜６０／−ＣＯＯＨである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントに水及び骨材
を加えて混練した場合に、そのワーカビリティを改良す
るセメント用高性能減水剤に関する。
を加えて混練した場合に、そのワーカビリティを改良す
るセメント用高性能減水剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメントに添加される有機化合
物、特に減水剤として、ナフタリンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物の塩、リグニンスルホン酸塩などが使用され
ている。これらの化合物をセメント、水、骨材からなる
混練物に添加すると、混練時の水量が減少し、水セメン
ト比を小さくしても充分なワーカビリティが得られるた
め、セメント、コンクリートの強度増強に役立ってい
る。
物、特に減水剤として、ナフタリンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物の塩、リグニンスルホン酸塩などが使用され
ている。これらの化合物をセメント、水、骨材からなる
混練物に添加すると、混練時の水量が減少し、水セメン
ト比を小さくしても充分なワーカビリティが得られるた
め、セメント、コンクリートの強度増強に役立ってい
る。
【０００３】しかしながら、セメント減水剤の中には減
水性能はあってもコンクリートの材料が分離しがちなも
のもあった。また、一般のコンクリート製品製造方法に
おいては、打設後、５〜８時間で脱型しているが、この
際充分な強度が得られない場合には打設後のコンクリー
トに不本意な傷が発生したり、所期の形状が得られない
などの問題があった。また、脱型時間の短縮は作業性を
向上させる上で好ましいものである。
水性能はあってもコンクリートの材料が分離しがちなも
のもあった。また、一般のコンクリート製品製造方法に
おいては、打設後、５〜８時間で脱型しているが、この
際充分な強度が得られない場合には打設後のコンクリー
トに不本意な傷が発生したり、所期の形状が得られない
などの問題があった。また、脱型時間の短縮は作業性を
向上させる上で好ましいものである。
【０００４】近時、より優れた性能のセメント減水剤が
追求され、特開昭６３−２８５１４０号公報には、高性
能であると共に、スランプロス防止及び乾燥収縮防止性
能の優れたセメント減水剤として、ポリオキシアルキレ
ン誘導体と無水マレイン酸を含有する共重合体、その加
水分解物またはその加水分解物の塩を有効成分とする、
いわゆるポリカルボン酸系化合物が開示されている。
追求され、特開昭６３−２８５１４０号公報には、高性
能であると共に、スランプロス防止及び乾燥収縮防止性
能の優れたセメント減水剤として、ポリオキシアルキレ
ン誘導体と無水マレイン酸を含有する共重合体、その加
水分解物またはその加水分解物の塩を有効成分とする、
いわゆるポリカルボン酸系化合物が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリカ
ルボン酸系化合物はセメントモルタルやコンクリートの
初期強度の発現が悪く、特に蒸気養生など加温養生によ
り短時間の脱型時強度を必要とするコンクリート製品分
野では使用することができなかった。更にスランプの大
きい、すなわち、柔らかいモルタル或いはコンクリート
を使用する場合には材料分離を防ぐことが困難であっ
た。そこで、更に高性能であると共に、スランプが大き
い場合にも材料の分離が少なく、加温養生により短時間
で充分な脱型強度が得られ、且つ気泡がなく、均一で美
麗な打設面が得られるセメント減水剤が求められてい
た。
ルボン酸系化合物はセメントモルタルやコンクリートの
初期強度の発現が悪く、特に蒸気養生など加温養生によ
り短時間の脱型時強度を必要とするコンクリート製品分
野では使用することができなかった。更にスランプの大
きい、すなわち、柔らかいモルタル或いはコンクリート
を使用する場合には材料分離を防ぐことが困難であっ
た。そこで、更に高性能であると共に、スランプが大き
い場合にも材料の分離が少なく、加温養生により短時間
で充分な脱型強度が得られ、且つ気泡がなく、均一で美
麗な打設面が得られるセメント減水剤が求められてい
た。
【０００６】
【課題解決の手段】本発明者らは、ポリカルボン酸系セ
メント減水剤について鋭意研究した結果、特開昭６３−
２８５１４０号公報で開示されたポリカルボン酸系セメ
ント減水剤の中でも、ポリエチレンオキサイドとマレイ
ン酸と他の共重合可能なモノマーとの共重合体であっ
て、カルボキシル基、酸無水物及びこれらの塩を、カル
ボキシル基に換算して１モルに対し、（ＣＨ2 ＣＨ
2 Ｏ）単位が１０〜６０モルである分子量5,000 ないし
100,000 の共重合体が特に優れた性能を有することを見
出して本発明を完成するに至った。
メント減水剤について鋭意研究した結果、特開昭６３−
２８５１４０号公報で開示されたポリカルボン酸系セメ
ント減水剤の中でも、ポリエチレンオキサイドとマレイ
ン酸と他の共重合可能なモノマーとの共重合体であっ
て、カルボキシル基、酸無水物及びこれらの塩を、カル
ボキシル基に換算して１モルに対し、（ＣＨ2 ＣＨ
2 Ｏ）単位が１０〜６０モルである分子量5,000 ないし
100,000 の共重合体が特に優れた性能を有することを見
出して本発明を完成するに至った。
【０００７】本発明の共重合体の分子量は5,000 ないし
100,000 、好ましくは10,000ないし80,000である。分子
量が5,000 未満では減水効果が不充分であり、100,000
を越えるとセメント混練物のフロー値を低下させる。
100,000 、好ましくは10,000ないし80,000である。分子
量が5,000 未満では減水効果が不充分であり、100,000
を越えるとセメント混練物のフロー値を低下させる。
【０００８】本発明の共重合体は下記(1) 式の構成単位
からなり、エチレンオキサイド単位と無水マレイン酸及
び他の共重合可能な単量体を共重合して得られる。
からなり、エチレンオキサイド単位と無水マレイン酸及
び他の共重合可能な単量体を共重合して得られる。
【０００９】
【化２】
【００１０】Ａはメチレン基が一般的であるが、スチレ
ン、アクリル酸、メタクリル酸或いはエチレン基を共重
合しても差支えない。上記Ａのいずれかを有する構成単
位が分子中に混合して存在していても差支えない。アク
リル酸或いはメタクリル酸を共重合した場合にはカルボ
キシル基が導入されるため、後述するｎ値、すなわちオ
キシエチレン単位の重合度に影響を及ぼす。また、これ
らの酸は酸として共重合していても塩として共重合して
いてもよく塩としては、ナトリウム塩、カルシウム塩、
カリウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩、有機ア
ミン塩などが一般的である。
ン、アクリル酸、メタクリル酸或いはエチレン基を共重
合しても差支えない。上記Ａのいずれかを有する構成単
位が分子中に混合して存在していても差支えない。アク
リル酸或いはメタクリル酸を共重合した場合にはカルボ
キシル基が導入されるため、後述するｎ値、すなわちオ
キシエチレン単位の重合度に影響を及ぼす。また、これ
らの酸は酸として共重合していても塩として共重合して
いてもよく塩としては、ナトリウム塩、カルシウム塩、
カリウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩、有機ア
ミン塩などが一般的である。
【００１１】本発明における共重合体のオキシエチレン
単位の重合度は重要であり、分子中のカルボキシル基の
量に依存する。すなわち、上記(1) 式におけるカルボキ
シル基１モルに対し、ｎ、すなわちオキシエチレン単位
が１０〜６０モル、好ましくは１５〜５０モルである。
カルボキシル基１モルに対しオキシエチレン単位が１０
モルより小さい場合には、脱型時の短期強度が劣り、ブ
リージング率も高い。また、６０モルを越えるとブリー
ジング率や温養生にあたり、脱型時の強度が改良される
ものの、フロー値が低くなり、モルタルの流動性が得ら
れず好ましくない。
単位の重合度は重要であり、分子中のカルボキシル基の
量に依存する。すなわち、上記(1) 式におけるカルボキ
シル基１モルに対し、ｎ、すなわちオキシエチレン単位
が１０〜６０モル、好ましくは１５〜５０モルである。
カルボキシル基１モルに対しオキシエチレン単位が１０
モルより小さい場合には、脱型時の短期強度が劣り、ブ
リージング率も高い。また、６０モルを越えるとブリー
ジング率や温養生にあたり、脱型時の強度が改良される
ものの、フロー値が低くなり、モルタルの流動性が得ら
れず好ましくない。
【００１２】本発明におけるカルボキシル基とは遊離の
カルボキシル基の他、酸無水物に水を加えた場合に加水
分解して１モルの酸無水物から生じる２モルのカルボキ
シル基を計算に入れる。更にこれらカルボキシル基が
塩、場合によっては加水分解し易いエステルとして存在
する場合もカルボキシル基として計算する。
カルボキシル基の他、酸無水物に水を加えた場合に加水
分解して１モルの酸無水物から生じる２モルのカルボキ
シル基を計算に入れる。更にこれらカルボキシル基が
塩、場合によっては加水分解し易いエステルとして存在
する場合もカルボキシル基として計算する。
【００１３】現実に共重合する場合には無水マレイン酸
とポリオキシエチレン誘導体と他の共重合モノマーを過
酸化物触媒を用いて共重合させることによって得られ
る。得られた共重合体中においてマレイン酸は酸オキシ
ドの状態にあるが、水に溶解して使用する場合には水の
存在により開環し、２モルのカルボキシル基、またはそ
の塩となっている。
とポリオキシエチレン誘導体と他の共重合モノマーを過
酸化物触媒を用いて共重合させることによって得られ
る。得られた共重合体中においてマレイン酸は酸オキシ
ドの状態にあるが、水に溶解して使用する場合には水の
存在により開環し、２モルのカルボキシル基、またはそ
の塩となっている。
【００１４】本発明におけるＲは水素、または炭素数１
〜５のアルキル基である。炭素数１〜５のアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル
基、イソアミル基などが挙げられる。Ｘ及びＹは炭素数
０ないし２のアルキレン基であり、ＣＨ2 基、またはＣ
Ｈ2 −ＣＨ2 基或いは直接炭素原子とマレイン酸の炭素
原子が結合するか、炭素原子とオキシエチレン単位の酸
素原子と結合していてもよい。Ｘ及びＹは同一であって
も異なっていてもよい。
〜５のアルキル基である。炭素数１〜５のアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル
基、イソアミル基などが挙げられる。Ｘ及びＹは炭素数
０ないし２のアルキレン基であり、ＣＨ2 基、またはＣ
Ｈ2 −ＣＨ2 基或いは直接炭素原子とマレイン酸の炭素
原子が結合するか、炭素原子とオキシエチレン単位の酸
素原子と結合していてもよい。Ｘ及びＹは同一であって
も異なっていてもよい。
【００１５】
【作用】本発明はポリオキシカルボン酸系セメント減水
剤、特に無水マレイン酸とポリオキシエチレン誘導体を
重合原料とするセメント減水剤において、カルボキシル
基とポリオキシエチレン部分のモル比を適正に保つこと
により、高性能を維持しながらブリージングを防止し、
適正なフロー値を有し、加温養生した場合の短時間強度
を向上させ、特に優れたセメント用減水剤であることを
見出して完成したものである。
剤、特に無水マレイン酸とポリオキシエチレン誘導体を
重合原料とするセメント減水剤において、カルボキシル
基とポリオキシエチレン部分のモル比を適正に保つこと
により、高性能を維持しながらブリージングを防止し、
適正なフロー値を有し、加温養生した場合の短時間強度
を向上させ、特に優れたセメント用減水剤であることを
見出して完成したものである。
【００１６】本発明共重合体は使用にあたり当然に水と
共存するものであるが、その際に無水マレイン酸が開環
して発生する２個のカルボキシル基は親水性ではある
が、セメントの水和遅延因子である。そこで、他の親水
性単位であるオキシエチレンの重合度を調整し、カルボ
キシル基とポリオキシエチレン基とのモル比を１：１０
〜６０に調整した共重合体がポリカルボン酸系減水剤の
中でも特に好ましいセメント用減水剤である。
共存するものであるが、その際に無水マレイン酸が開環
して発生する２個のカルボキシル基は親水性ではある
が、セメントの水和遅延因子である。そこで、他の親水
性単位であるオキシエチレンの重合度を調整し、カルボ
キシル基とポリオキシエチレン基とのモル比を１：１０
〜６０に調整した共重合体がポリカルボン酸系減水剤の
中でも特に好ましいセメント用減水剤である。
【００１７】
【実施例】実施例１〜３及び比較例１〜２ 次式(2) に示す構造で両端に水素が結合したセメント減
水剤の１０％水溶液を調製した。
水剤の１０％水溶液を調製した。
【００１８】
【化３】
【００１９】普通ポルトランドセメント、豊浦標準砂を
用い、セメント砂比を１：２、水セメント比を６０％と
したモルタルにおいて、ｎを表１に示すように変化させ
たセメント用減水剤をセメントに対し０.1重量％になる
ように添加して下記の特性試験を行った。本実施例にお
いて得られたモルタルは気泡が少なく、表面平滑で外観
の優れた硬化体であった。 モルタルの流動性( 柔らかさ) …… JIS R 5201 に準拠
し、テーブルフロー値で２６０mmを目標とし、mmで表現
した。 モルタルの短時間強度……６５℃で６時間蒸気養生した
後の強度を測定し、kgf／cm2 で表現した。 材料の分離性……モルタル混練後２０分後のブリージン
グ率（浮き水量）を測定し、それを％で表現した。
用い、セメント砂比を１：２、水セメント比を６０％と
したモルタルにおいて、ｎを表１に示すように変化させ
たセメント用減水剤をセメントに対し０.1重量％になる
ように添加して下記の特性試験を行った。本実施例にお
いて得られたモルタルは気泡が少なく、表面平滑で外観
の優れた硬化体であった。 モルタルの流動性( 柔らかさ) …… JIS R 5201 に準拠
し、テーブルフロー値で２６０mmを目標とし、mmで表現
した。 モルタルの短時間強度……６５℃で６時間蒸気養生した
後の強度を測定し、kgf／cm2 で表現した。 材料の分離性……モルタル混練後２０分後のブリージン
グ率（浮き水量）を測定し、それを％で表現した。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から明らかなように、カルボキシル基
とオキシエチレン単位の重合度を調整した本発明のセメ
ント用減水剤は少量の使用でありながら、モルタルの流
動性もよく、ブリージング率も少なく、短時間で高強度
が得られた。
とオキシエチレン単位の重合度を調整した本発明のセメ
ント用減水剤は少量の使用でありながら、モルタルの流
動性もよく、ブリージング率も少なく、短時間で高強度
が得られた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば少量の添加で充分な効果
が得られると共に、スランプが大きい場合にも材料の分
離が少なく、加温養生により短時間で充分な脱型強度が
得られ且つ気泡がなく、均一で美麗な打設面が得られる
セメント減水剤を提供できる。
が得られると共に、スランプが大きい場合にも材料の分
離が少なく、加温養生により短時間で充分な脱型強度が
得られ且つ気泡がなく、均一で美麗な打設面が得られる
セメント減水剤を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 222/06 ＭＬＵ 7242−4Ｊ 299/02 ＭＲＳ 7442−4Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 下記一般式(1) で示される構成単位から
なり、 【化１】 分子量が5,000 ないし100,000 の共重合体において、ｎ
がカルボキシル基、酸無水物及びこれらの塩を、カルボ
キシル基に換算して、１０〜６０／−ＣＯＯＨ基である
ことを特徴とする高性能セメント用減水剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953192A JPH0648797A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 高性能セメント用減水剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953192A JPH0648797A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 高性能セメント用減水剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648797A true JPH0648797A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16736945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21953192A Pending JPH0648797A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 高性能セメント用減水剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648797A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2412781A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-02-01 | Services Pétroliers Schlumberger | Compositions and methods for well cementing |
| CN103881003A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-25 | 佛山市功能高分子材料与精细化学品专业中心 | 一种聚羧酸系陶瓷减水剂及其制备方法和应用 |
| CN106046270A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 江苏中铁奥莱特新材料股份有限公司 | 一种多种吸附基团型聚羧酸系减水剂的制备方法 |
| CN109666148A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-23 | 东来涂料技术（上海）股份有限公司 | 一种水性分散剂的制备方法 |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP21953192A patent/JPH0648797A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2412781A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-02-01 | Services Pétroliers Schlumberger | Compositions and methods for well cementing |
| US8550162B2 (en) | 2010-07-07 | 2013-10-08 | Schlumberger Technology Corporation | Compositions and methods for well cementing |
| CN103881003A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-25 | 佛山市功能高分子材料与精细化学品专业中心 | 一种聚羧酸系陶瓷减水剂及其制备方法和应用 |
| CN103881003B (zh) * | 2014-02-26 | 2016-03-30 | 佛山市功能高分子材料与精细化学品专业中心 | 一种聚羧酸系陶瓷减水剂及其制备方法和应用 |
| CN106046270A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 江苏中铁奥莱特新材料股份有限公司 | 一种多种吸附基团型聚羧酸系减水剂的制备方法 |
| CN106046270B (zh) * | 2016-06-27 | 2018-05-04 | 江苏中铁奥莱特新材料股份有限公司 | 一种多种吸附基团型聚羧酸系减水剂的制备方法 |
| CN109666148A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-23 | 东来涂料技术（上海）股份有限公司 | 一种水性分散剂的制备方法 |
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