JPH0725650A - コンクリート混和剤 - Google Patents

コンクリート混和剤

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JPH0725650A
JPH0725650A JP13027793A JP13027793A JPH0725650A JP H0725650 A JPH0725650 A JP H0725650A JP 13027793 A JP13027793 A JP 13027793A JP 13027793 A JP13027793 A JP 13027793A JP H0725650 A JPH0725650 A JP H0725650A
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JP
Japan
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parts
group
concrete
concrete admixture
copolymer
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JP13027793A
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English (en)
Inventor
Fujio Yamato
富士桜 倭
Noboru Moriyama
登 森山
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 アルキレンオキシド付加モル数が1〜100 で
あるポリアルキレングリコールモノエステル類、スチレ
ンオキサイド付加モル数が1〜30であるポリスチレング
リコールモノエステル類及びアクリル酸系単量体又は不
飽和ジカルボン酸系単量体を重合して得られる共重合体
を必須成分とするコンクリート混和剤。 【効果】 長時間にわたり空気量と流動性の変化が少な
いことから、コンクリートの品質管理が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンクリート混和剤に関
する。更に詳しくは、セメントペースト、モルタル及び
コンクリート等の水硬性組成物の流動性および流動保持
性ならびに気泡の保持性に優れた効果を発現するコンク
リート混和剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コンク
リート混和剤の中で、流動効果の大きい代表的なもの
に、ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物
(以下ナフタレン系と称す)、メラミンスルホン酸塩ホ
ルムアルデヒド縮合物(以下メラミン系と称す)、ポリ
カルボン酸塩(以下ポリカルボン酸系と称す)等の高性
能減水剤と呼ばれているものがある。
【0003】これらの混和剤はそれぞれ優れた特徴もあ
る反面、問題点を有している。例えばナフタレン系やメ
ラミン系は分散性や硬化特性に優れるものの流動保持性
(スランプロスと称す)と気泡量保持性に問題点を有
し、ポリカルボン酸系は硬化遅延が大きいという問題点
を抱えている。
【0004】近年、優れた流動性を発現するポリカルボ
ン酸系の開発により、低添加量で分散性を得ることが可
能となり、硬化遅延が改善されつつある。例えば、不飽
和結合を有するポリアルキレングリコールモノエステル
系単量体とアクリル酸系及び/又は不飽和ジカルボン酸
系単量体との共重合物類(特公昭59−18338 号、特公平
2−78978 号、特公平2−7898号、特公平2−7901号、
特公平2−11542 号、特開平3−75252 号、特開昭59−
162163号)等の水溶性ビニル共重合体が挙げられる。
【0005】しかしながらこれらアルキレン鎖を持つポ
リカルボン酸系は気泡の連行性が高く、コンクリート製
造から輸送迄の間に空気量増加による変動が極めて大き
く、気泡量の品質管理(規格は気泡連行剤を併用して4
%程度の管理)に苦慮しているのが現状である。これら
の問題点に対し、消泡剤の配合などで対応しているが、
ミキシング条件やミキサー車のアジテーター条件および
搬送時間によって空気量の増減が激しく消泡剤の添加で
は基本的な解決には至っておらず、混和剤自体の改善が
望まれている。
【0006】更に詳しくは、従来、オキシアルキレン基
を有する水溶性ビニル共重合体の優れた分散機構はオキ
シアルキレン鎖のグラフト構造が立体障壁となり粒子の
付着を抑制する分散機構と推察されている。このオキシ
アルキレン基は公知の特許 (前述の共重合物特許) では
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド等が挙げられている。しかしながら、エチレンオキ
シドでは経時的に気泡が増加して上述の如く安定性に欠
ける。また、プロピレンオキシド及びブチレンオキシド
等の併用は消泡性が顕著となり気泡を一定に安定化させ
ることが極めて難しく、しかも分散性の低下を招く。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を改善すべく、鋭意研究の結果、ポリアルキレングリ
コールモノエステル系単量体のアルキレングリコール類
の形態が起泡性と気泡保持性に影響することを見出し
た。具体的には、ポリアルキレングリコールモノエステ
ル系単量体に於いて、エチレンオキシド付加物やエチレ
ンオキシド及びプロピレンオキシドのブロック状又はラ
ンダム状付加物の単量体を原料とした共重合物よりも、
これらとスチレンオキシド付加物の単量体をそれぞれ出
発原料としてアクリル酸や不飽和ジカルボン酸類と共重
合させることで、極めて安定した気泡保持性が発現する
ことを見出した。
【0008】即ち、本発明は下記の一般式(A)、
(B)、(C)で表される3種の化合物を重合して得ら
れる共重合体を必須成分とするコンクリート混和剤に関
する。
【0009】
【化2】
【0010】(式中、R1〜R5:水素又はメチル基 R6,R7 : (CH2)m3COOM2 、水素又はメチル基 m1〜m3:0〜2の整数 n1 :1〜100 の整数 n2 :1〜30の整数 X1,X2 :水素または炭素数1〜3のアルキル基 AO :炭素数2〜4のオキシアルキレン基 SO :オキシスチレン基 M1,M2 :水素、1価金属、アンモニウム基、アミノ基又
は置換アミノ基を示す。) 一般に、プロピレンオキシドを付加させることで破泡性
や消泡性が発現することが知られている。しかし、本発
明の目的のようにコンクリート中の気泡量を一定に保持
させることは難しい。本発明のコンクリート混和剤は分
散剤の親水性/疎水性のバランスや界面配向性を考慮し
てなされたのであり、スチレンオキシド付加物を用い
て、疎水化させることで気泡膜が強固となり気泡の安定
化がはかれるものである。
【0011】本発明において、一般式(A)で表される
化合物 (以下単量体 (A) と称す)はポリエチレングリ
コールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノ
メタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリ
レート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレー
ト、ポリブチレングリコールモノアクリレート、ポリブ
チレングリコールモノメタクリレート等のポリアルキレ
ングリコールモノエステル類でアルキレンオキシド付加
モル数は平均で1〜100 である。アルキレンオキシド付
加モル数の増大に伴い反応性が低下するため、付加モル
数 100以下のポリアルキレングリコールモノエステル類
が好ましい。
【0012】本発明において、一般式(B)で表される
化合物 (以下単量体 (B) と称す)はポリスチレングリ
コールモノアクリレート、ポリスチレングリコールモノ
メタクリレート等のポリスチレングリコールモノエステ
ル類でスチレンオキシド付加モル数は平均で1〜30であ
る。スチレンオキシド付加モル数の増大に伴い水溶性が
低下するため、付加モル数30以下のポリスチレングリコ
ールモノエステル類が好ましい。
【0013】本発明に用いられる一般式(C)で表され
る化合物 (以下単量体 (C) と称す) には、アクリル酸
系単量体および不飽和ジカルボン酸系単量体がある。ア
クリル酸系単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸及びこれらの金属塩が挙げられる。又不
飽和ジカルボン酸系単量体としては、無水マレイン酸、
マレイン酸、無水イタコン酸、イタコン酸、無水シトラ
コン酸、シトラコン酸、フマル酸、又はこれらの金属
塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
【0014】本発明の共重合体中の単量体(A)、
(B)、(C)の割合(重量%)は、(A)/(B)/
(C)=10〜90/1〜30/10〜90の範囲が気泡安定性に
適しており、より好ましくは、(A)/(B)/(C)
=40〜60/1〜20/40〜60の範囲がよい。
【0015】本発明の共重合物の重量平均分子量(ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー法/ポリスチレン
スルホン酸換算)は1000〜50万の範囲が良く、5000〜20
万の範囲がより好ましい。重量平均分子量が、1000以下
では分散性が充分でない。また、50万以上では凝集性が
顕著になるため好ましくない。
【0016】本発明の重合体の製造法は公知の方法で製
造することができる。例えば、特開昭59−162163号、特
公平2−11542 号、特公平2−7901号、特公平2−7897
号等の方法が挙げられる。
【0017】又、本発明のコンクリート混和剤のコンク
リートへの添加量はセメントに対して固形分で0.02〜1.
0 重量%が好ましく、0.05〜0.5 重量%がより好まし
い。
【0018】なお、本発明のコンクリート混和剤は公知
の添加剤(材)と併用することができる。例えばAE
剤、AE減水剤、流動化剤、高性能減水剤、遅延剤、早
強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、消泡剤、増粘剤、防水
剤、防泡剤や珪砂、高炉スラグ、フライアッシュ、シリ
カフューム等が挙げられる。
【0019】さらに、本発明のコンクリート混和剤は水
硬性のセメント類を組成とするセメントペーストやモル
タル、コンクリート等に添加するものであり、その内容
について限定されるものではない。
【0020】
【実施例】以下、本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下
の例における%は、重量%である。
【0021】EOの付加モル数及びSOの付加モル数は平均
付加モル数で示す。
【0022】本発明の重合に使用した単量体(A)の内
容と記号を以下に示す。 A−1 ポリエチレングリコールモノアクリレート(EO
=3.4) A−2 ポリエチレングリコールモノアクリレート(EO
=9.1) A−3 ポリエチレングリコールモノメタクリレート
(EO=23.2) A−4 ポリエチレングリコールモノメタクリレート
(EO=85.5) 本発明の重合に使用した単量体(B)の内容と記号を以
下に示す。 B−1 ポリスチレングリコールモノアクリレート(SO
=1.5) B−2 ポリスチレングリコールモノアクリレート(SO
=5.2) B−3 ポリスチレングリコールモノメタクリレート
(SO=13.5) B−4 ポリスチレングリコールモノメタクリレート
(SO=27.3)。
【0023】以下に共重合体の製造例を示す。製造例1(実施例の記号AB−1) 攪拌機付き反応容器に水 150重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
1を26部、B−1を4部、メタクリル酸ナトリウム70部
を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整し
た。窒素置換後、25%過硫酸アンモニウム水溶液10部を
添加し重合を開始する。8時間反応させ重合完了後、30
%水酸化ナトリウム水溶液で完全中和させ、分子量26,0
00の共重合物を得た。
【0024】製造例2(実施例の記号AB−2) 攪拌機付き反応容器に水 150重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
2を44部、B−2を6部、メタクリル酸ナトリウム50部
を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整し
た。窒素置換後、25%過硫酸アンモニウム水溶液11部を
添加し重合を開始する。8時間反応させ重合完了後、30
%水酸化ナトリウム水溶液で完全中和させ、分子量17,0
00の共重合物を得た。
【0025】製造例3(実施例の記号AB−3) 攪拌機付き反応容器に水 130重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
3を70部、B−3を15部、アクリル酸ナトリウム15部を
仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整し
た。窒素置換後、25%過硫酸アンモニウム水溶液12部を
添加し重合を開始する。7時間反応させ重合完了後、30
%水酸化ナトリウム水溶液で完全中和させ、分子量13,0
00の共重合物を得た。
【0026】製造例4(実施例の記号AB−4) 攪拌機付き反応容器に水 130重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
4を40部、B−3を8部、アクリル酸ナトリウム52部を
仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整し
た。窒素置換後、25%過硫酸アンモニウム水溶液10部を
添加し重合を開始する。7時間反応させ重合完了後、30
%水酸化ナトリウム水溶液で完全中和させ、分子量19,0
00の共重合物を得た。
【0027】製造例5(実施例の記号AB−5) 攪拌機付き反応容器に水 120重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
3を47部、B−1を3部、メタクリル酸ナトリウム50部
を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整し
た。窒素置換後、25%過硫酸アンモニウム水溶液10部を
添加し重合を開始する。8時間反応させ重合完了後、30
%水酸化ナトリウム水溶液で完全中和させ、分子量19,0
00の共重合物を得た。
【0028】製造例6(実施例の記号AB−6) 攪拌機付き反応容器に水 130重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
2を47部、B−1を3部、メタクリル酸ナトリウム50部
を仕込み、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整し
た。窒素置換後、25%過硫酸アンモニウム水溶液11部を
添加し重合を開始する。6時間反応させ重合完了後、30
%水酸化ナトリウム水溶液で完全中和させ、分子量22,0
00の共重合物を得た。
【0029】製造例7(実施例の記号AB−7 (比較
例) ) 攪拌機付き反応容器に水 130重量部を仕込み、攪拌しな
がら窒素置換し、窒素雰囲気中で60℃迄昇温した。A−
3を50部、アクリル酸ナトリウム50部を仕込み、30%水
酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整した。窒素置換後、
25%過硫酸アンモニウム水溶液10部を添加し重合を開始
する。5時間反応させ重合完了後、30%水酸化ナトリウ
ム水溶液で完全中和させ、分子量17,000の共重合物を得
た。
【0030】共重合体の比較重合物の他に、実施例に使
用した比較混和剤の内容と記号を以下に示す。 実施例の記号NS:ナフタレン系混和剤(マイテイ150
;花王(株)社製) 実施例の記号MS:メラミン系混和剤(マイテイ150V-
2;花王(株)社製)。
【0031】コンクリート混和剤としての評価 コンクリートの配合条件を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】コンクリートの評価は表1に示すコンクリ
ート配合により、材料と混和剤を傾胴ミキサーで25rpm
×3分間混練りして調整した。空気量と流動性(スラン
プ値)を測定後、さらに4rpm で60分間回転させ、60分
後の空気量とスランプ値を測定した。コンクリート調整
後、空気量が4±0.5 %になるように気泡連行剤(ビン
ゾール:山宗化学社製)で調整した。スランプ値はJIS-
A 1101法により測定した。また、初期スランプ値が20±
1cmになるように本発明及び比較混和剤の添加量で調整
した。測定結果を表2に示す。
【0034】
【表2】
【0035】評価結果 表2で明らかなように、本発明混和剤は比較品に比べて
顕著な気泡保持性が認められる。しかも流動性に優れ、
スランプの経時変化も少ない優れた効果を示すものであ
る。
【0036】
【発明の効果】本発明によるコンクリート混和剤をコン
クリート組成物に添加すれば、長時間にわたり空気量と
流動性の変化が少ないことから、コンクリートの品質管
理が容易となる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(A)、(B)、(C)で
    表される3種の化合物を重合して得られる共重合体を必
    須成分とするコンクリート混和剤。 【化1】 (式中、R1〜R5:水素又はメチル基 R6,R7 : (CH2)m3COOM2 、水素又はメチル基 m1〜m3:0〜2の整数 n1 :1〜100 の整数 n2 :1〜30の整数 X1,X2 :水素または炭素数1〜3のアルキル基 AO :炭素数2〜4のオキシアルキレン基 SO :オキシスチレン基 M1,M2 :水素、1価金属、アンモニウム基、アミノ基又
    は置換アミノ基を示す。)
  2. 【請求項2】 一般式(A)、(B)、(C)で表され
    る3種の化合物の構成割合(重量%)が(A)/(B)
    /(C)=10〜90/1〜30/10〜90の範囲であることを
    特徴とする請求項1記載のコンクリート混和剤。
  3. 【請求項3】 共重合体の平均分子量が1000〜50万であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載のコンクリート
    混和剤。
JP13027793A 1993-05-10 1993-06-01 コンクリート混和剤 Pending JPH0725650A (ja)

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JP13027793A JPH0725650A (ja) 1993-05-10 1993-06-01 コンクリート混和剤

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10798693 1993-05-10
JP5-107986 1993-05-10
JP13027793A JPH0725650A (ja) 1993-05-10 1993-06-01 コンクリート混和剤

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310143B1 (en) 1998-12-16 2001-10-30 Mbt Holding Ag Derivatized polycarboxylate dispersants
US6545083B1 (en) 1999-03-09 2003-04-08 Nippon Shokubai Co, Ltd. Cement additive
US6900275B2 (en) 2001-11-06 2005-05-31 Nippon Shokubai Co., Ltd. (Meth) acrylic acid (salt) polymer and its production process

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US6310143B1 (en) 1998-12-16 2001-10-30 Mbt Holding Ag Derivatized polycarboxylate dispersants
US6545083B1 (en) 1999-03-09 2003-04-08 Nippon Shokubai Co, Ltd. Cement additive
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