JPH0794340B2 - 水硬性セメント混和剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水硬性セメント混和
剤、特に、優れた初期流動性と流動保持性を示し、しか
も経時に伴う空気量の変化が極めて小さい水硬性セメン
ト混和剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来から、コンクリートを製
造する際には、ワーカビリティの改善や減水等を目的と
して各種の混和剤が使用されている。

【０００３】ところで、優れた初期流動性と流動保持性
が得られる混和剤として、従来、２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）系の共重合
体が知られている（特開平３−２２８８５６号）。

【０００４】この発明は、ＡＭＰＳ系の共重合体のモノ
マー成分の組合せを工夫することにより、従来のものよ
りも一段と優れた初期流動性と流動保持性を示し、しか
も経時に伴う空気量の変化も極め小さい水硬性セメント
混和剤を得ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の水硬性セメン
ト混和剤は、下記（ａ）および（ｂ）のモノマー成分の
共重合比が、モル比で（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜９
０／１０の範囲にあり、重量平均分子量が５０００以上
の水溶性共重合体からなる。

【０００６】（ａ）：下記一般式（Ｉ）で示されるＮ−
置換−α、β−不飽和モノカルボン酸アミド誘導体 Ｒ¹ ：水素または低級アルキル基 Ｒ² ：炭素数１〜４の直鎖または分岐状アルキレン基 Ｘ：水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、有機アン
モニウム基 （ｂ）：エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物

【０００７】

【作用】上記の水溶性共重合体を、セメント混練物に添
加すると、極めて高い初期流動性と流動保持性が得ら
れ、空気量の変化が極めて小さくなる。

【０００８】

【実施例】この発明で使用するモノマー成分（ａ）とし
ては、２−アクリルアミドー２−メチルプロパンスルホ
ン酸（ＡＭＰＳ）、２−アクリルアミドエタンスルホン
酸、３−メタクリルアミドプロパンスルホン酸またはこ
れらの塩等が挙げられる。

【０００９】また、モノマー成分（ｂ）としては、無水
マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸または
その塩等が挙げられる。

【００１０】これらのモノマー成分における塩として
は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウ
ム塩、アルカノールアミン塩等の有機アンモニウム塩が
挙げられる。

【００１１】この発明の水硬性セメント混和剤の配合量
は、対セメント固形分として0.01％〜５％、できれば0.
05〜１.5重量％の範囲が好ましい。また、水硬性セメン
ト混和剤の添加方法としては、水溶液としても粉末とし
ても使用でき、またその添加時期は使用目的に応じて選
択でき、例えばセメント組成物の練り混ぜ水に添加して
もよく、セメント組成物の練り混ぜ後に添加して練り混
ぜることも可能である。混和剤の使用にあたり必ずしも
単独で使用する必要はなく、必要に応じて公知のＡＥ
剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、硬化促進剤、凝結
遅延剤、防錆剤、ポリマー混和剤等のコンクリート混和
材料を併用することができる。対象とするセメントは各
種ポルトランドセメント、混合セメント、フライアッシ
ュセメント、特殊セメント等の水硬性セメントを挙げる
ことができる。

【００１２】この発明の水溶性共重合体の製造方法はラ
ジカル開始剤の存在下、上記モノマー成分（ａ）および
（ｂ）を共重合させることによって得られる。

【００１３】この発明の水溶性共重合体は、上記モノマ
ー成分（ａ）、（ｂ）の共重合比がモル比で（ａ）／
（ｂ）＝５０／５０〜９０／１０、好ましくは５０／５
０〜８０／２０の範囲にあることが必要である。その共
重合比が９０／１０を越えると初期分散性および分散保
持性が劣り、共重合比が５０／５０未満にする事は技術
的に非常に困難である。また、モノマー成分（ｂ）は共
重合体中ではジカルボン酸無水物構造をとることを必須
としており、生成の過程で一部のジカルボン酸無水物が
分解しジカルボン酸構造あるいは、ジカルボン酸エステ
ル構造になってもジカルボン酸無水物構造を有していれ
ば問題はない。

【００１４】この発明の共重合体は、重量平均分子量で
５，０００以上であることが必要であり、好ましくは１
０，０００〜２００，０００である。これは重量平均分
子量が５，０００未満であると初期流動性、流動保持性
共に劣る。

【００１５】〔製造例〕この発明の水溶性共重合体の具
体的な製造例を示すと次のとおりである。

【００１６】攪拌棒、温度計、リフラックスコンデンサ
ー、窒素導入管を備えた容量１リットルの４つ口フラス
コに無水マレイン酸（ＭＡＨ）14.71 ｇ（0.15mol)を溶
かしたベンゼン溶液５５０ミリリットルをいれ、そこに
２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
（ＡＭＰＳ）31.1ｇ（0.15mol)を溶かしたジメチルアセ
トアミド溶液１５０ミリリットルを加え窒素置換をしな
がら昇温した。６０℃になった時点でα、α’−アゾビ
ス−イソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）0.4926ｇ（0.003m
ol) を溶かしたベンゼン溶液１５０ミリリットルを添加
し６０℃を保って８時間重合を行った。重合終了後、ベ
ンゼンを除き析出物をメタノールに溶かしその溶液をテ
トラヒドロフラン中に投入し析出させ、その析出物を減
圧乾燥し白色粉末を得た。得られた白色粉末はゲル浸透
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定したところ
重量平均分子量が１０，０００であった。

【００１７】〔実験例〕この発明の水硬性セメント混和
剤として、２−アクリルアミドー２−メチルプロパンス
ルホン酸と無水マレイン酸の共重合体Ｐ（ＡＭＰＳ−Ｍ
ＡＨ）を使用し、その性能評価を行った結果を表２に示
す。

【００１８】また、水硬性セメント混和剤として公知に
なっている他のポリマーおよびコポリマーについて、性
能評価を行った結果を表３に示す。

【００１９】なお、上記の性能評価試験は、次のように
して行った。

【００２０】混練量が２５リットルになるように下記表
１の組成の調合で計量し、この全量とセメント混和剤の
所定量（対セメント固形分0.45wt％）を４０リットルの
可傾式ミキサーに投入して１８０秒間混練を行った。こ
の際、空気量が一定になるよう市販のＡＥ剤を混入し
た。ミキサーから混練物を取り出し、JIS A1101 に従い
スランプ値を測定、JIS A1128 に従い空気量を測定し
た。その後、練り板中でビニルシートをかぶせ静置、３
０分後、６０分後、９０分後に手練りにより攪拌し、そ
れぞれについて同様の試験法により経時におけるスラン
プ値および空気量を測定した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】表２、３の結果より （１）実施例はいずれも比較例よりも初期流動性が高
い。

【００２５】（２）実施例はいずれも比較例よりも流動
保持性が高い。

【００２６】（３）実施例はいずれも比較例よりも経時
における空気量が安定している。

【００２７】ことがいえる。

【００２８】以上のことよりこの発明のセメント混和剤
は従来のセメント混和剤として知られているものより
も、優れた性能を示すことが確認できた。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明のセメント混和
剤は、優れた初期流動性、流動保持性が得られ、しかも
セメントへの空気連行性をほとんど示さない。そのた
め、高い減水効果が得られ、水の添加量が少ない系にお
いても流動性、流動保持性が良好で、セメントの硬化特
性、硬化後の特性に悪影響を与えず高強度のセメント硬
化物を得ることができる。そのため、安定した高品質の
コンクリートを打設することが可能であり、更にコンク
リート二次製品の成型、製造においても高い減水効果と
流動性により高品質、高作業性が望める。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記（ａ）および（ｂ）のモノマー成分
   の共重合比が、モル比で（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜
   ９０／１０の範囲にあり、重量平均分子量が５０００以
   上の水溶性共重合体からなる水硬性セメント混和剤。 （ａ）：下記一般式（Ｉ）で示されるＮ−置換−α、β
   −不飽和モノカルボン酸アミド誘導体 Ｒ¹ ：水素または低級アルキル基 Ｒ² ：炭素数１〜４の直鎖または分岐状アルキレン基 Ｘ：水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、有機アン
   モニウム基 （ｂ）：エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物