JPH1045451A - セメント用添加剤組成物 - Google Patents
セメント用添加剤組成物Info
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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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
- C04B20/1029—Macromolecular compounds
- C04B20/1033—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
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- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/302—Water reducers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セメントペースト、モルタル、コンクリート
などのセメント配合物に添加することにより、高い減水
性と高いスランプロス防止性と高い強度発現性を与える
セメント用添加剤組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオキシアルキレン化合物とマレイン
酸系化合物とを必須の単量体単位とする共重合体を、一
次平均粒子径が0.03μm以下で、かつ比表面積が5
0〜400m2/gの多孔質シリカ微粉末に吸収させて
なる粉末状のセメント用添加剤組成物。
などのセメント配合物に添加することにより、高い減水
性と高いスランプロス防止性と高い強度発現性を与える
セメント用添加剤組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオキシアルキレン化合物とマレイン
酸系化合物とを必須の単量体単位とする共重合体を、一
次平均粒子径が0.03μm以下で、かつ比表面積が5
0〜400m2/gの多孔質シリカ微粉末に吸収させて
なる粉末状のセメント用添加剤組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント用添加剤組
成物に関する。さらに詳しくは、セメントペースト、モ
ルタル、コンクリートなどのセメント配合物に添加する
ことにより、高い減水性と高いスランプロス防止性と高
い強度発現性を与えるセメント用添加剤組成物に関す
る。
成物に関する。さらに詳しくは、セメントペースト、モ
ルタル、コンクリートなどのセメント配合物に添加する
ことにより、高い減水性と高いスランプロス防止性と高
い強度発現性を与えるセメント用添加剤組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】現在、コンクリ−ト、モルタル等のセメ
ント配合物の作業性改善、高耐久性化、高強度化のため
に使用されているセメント用添加剤としては、AE剤、
減水剤、AE減水剤、高性能減水剤および高性能AE減
水剤等がある。これらの多くは液状の形で流通及び取り
扱いがなされている。そのため、これらのセメント用添
加剤を計量する際、あるいはセメント配合物に添加する
際にこぼれたり、漏れたりして作業環境を悪くする問題
があった。また、セメント配合物を補修用あるいは吹き
付けモルタル用としてセメント配合物を使用する際に
は、通常、プレミックスモルタルとしてセメント等の水
硬性無機粉末、ポゾラン活性を有する混和材、細骨材等
をあらかじめ混合しておき、最終的に作業現場で水と混
合して使用する方法が知られている。この場合も高耐久
性化、高強度化のために上記のセメント用添加剤等が用
いられることがあるが、セメント用添加剤が液状である
とプレミックスモルタルと混合したときに均質に混合で
きなかったり、貯蔵時に変質したりする欠点があった。
ント配合物の作業性改善、高耐久性化、高強度化のため
に使用されているセメント用添加剤としては、AE剤、
減水剤、AE減水剤、高性能減水剤および高性能AE減
水剤等がある。これらの多くは液状の形で流通及び取り
扱いがなされている。そのため、これらのセメント用添
加剤を計量する際、あるいはセメント配合物に添加する
際にこぼれたり、漏れたりして作業環境を悪くする問題
があった。また、セメント配合物を補修用あるいは吹き
付けモルタル用としてセメント配合物を使用する際に
は、通常、プレミックスモルタルとしてセメント等の水
硬性無機粉末、ポゾラン活性を有する混和材、細骨材等
をあらかじめ混合しておき、最終的に作業現場で水と混
合して使用する方法が知られている。この場合も高耐久
性化、高強度化のために上記のセメント用添加剤等が用
いられることがあるが、セメント用添加剤が液状である
とプレミックスモルタルと混合したときに均質に混合で
きなかったり、貯蔵時に変質したりする欠点があった。
【0003】これらの問題を解決するために、セメント
用添加剤自身を粉末状にする方法、液状のセメント用添
加剤を適当な無機あるいは有機系の粉体に吸着させる方
法、あるいは液状のセメント用添加剤を適当な無機粉末
と共に造粒させる方法が提案されている(例えば、特開
昭61−26541号公報、特公昭63−5346号公
報、特開平7−138057号公報、特公平7−646
07号公報)。
用添加剤自身を粉末状にする方法、液状のセメント用添
加剤を適当な無機あるいは有機系の粉体に吸着させる方
法、あるいは液状のセメント用添加剤を適当な無機粉末
と共に造粒させる方法が提案されている(例えば、特開
昭61−26541号公報、特公昭63−5346号公
報、特開平7−138057号公報、特公平7−646
07号公報)。
【0004】これらの方法では、取扱上の作業性の改善
およびプレミックスモルタルとして使用が可能となる
が、使用条件によっては、セメント配合物中において、
使用する分散剤の水への溶解性が一定でないために、所
望の分散性が得られない問題があった。またこれらのセ
メント用添加剤では、近年のセメント配合物に要求され
る作業性および施工性の改善、高耐久性化、高強度化、
高い減水性および高いスランプロス防止性を十分に満足
することができなかった。
およびプレミックスモルタルとして使用が可能となる
が、使用条件によっては、セメント配合物中において、
使用する分散剤の水への溶解性が一定でないために、所
望の分散性が得られない問題があった。またこれらのセ
メント用添加剤では、近年のセメント配合物に要求され
る作業性および施工性の改善、高耐久性化、高強度化、
高い減水性および高いスランプロス防止性を十分に満足
することができなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を改善し、セメント用添加剤として用いた場合、モルタ
ルやコンクリート等のセメント配合物において高い減水
性、高いスランプロス防止性および高い強度発現性を与
えるセメント用添加剤組成物を提供することを目的とす
る。
を改善し、セメント用添加剤として用いた場合、モルタ
ルやコンクリート等のセメント配合物において高い減水
性、高いスランプロス防止性および高い強度発現性を与
えるセメント用添加剤組成物を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の共重合体
を多孔質シリカ微粉末に吸収させてなる組成物をセメン
ト用添加剤として使用した場合、本発明の目的が達成さ
れるほか作業環境を悪くすることなく、かつ取り扱い上
の作業性を改善でき、プレミックスモルタルとして他の
材料と混合したときでも安定であることを見いだし、本
発明を完成するに至った。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の共重合体
を多孔質シリカ微粉末に吸収させてなる組成物をセメン
ト用添加剤として使用した場合、本発明の目的が達成さ
れるほか作業環境を悪くすることなく、かつ取り扱い上
の作業性を改善でき、プレミックスモルタルとして他の
材料と混合したときでも安定であることを見いだし、本
発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、(イ)一般式[1]
で示されるポリオキシアルキレン化合物の単位 R1O(AO)nR2 [1] (ただし、R1は炭素数2〜5のアルケニル基、AOは
炭素数2〜4のオキシアルキレン基でその50モル%以
上はオキシエチレン基、R2は水素原子または炭素数1
〜18の炭化水素基、nはアルキレンオキシドの平均付
加モル数で1〜500である。)および(ロ)無水マレ
イン酸、マレイン酸またはマレイン酸の塩からなるマレ
イン酸系化合物とを必須の単量体単位とする共重合体
を、一次平均粒子径が0.03μm以下で、かつ比表面
積が50〜400m2/gの多孔質シリカ微粉末に吸収
させてなる粉末状のセメント用添加剤組成物である。
で示されるポリオキシアルキレン化合物の単位 R1O(AO)nR2 [1] (ただし、R1は炭素数2〜5のアルケニル基、AOは
炭素数2〜4のオキシアルキレン基でその50モル%以
上はオキシエチレン基、R2は水素原子または炭素数1
〜18の炭化水素基、nはアルキレンオキシドの平均付
加モル数で1〜500である。)および(ロ)無水マレ
イン酸、マレイン酸またはマレイン酸の塩からなるマレ
イン酸系化合物とを必須の単量体単位とする共重合体
を、一次平均粒子径が0.03μm以下で、かつ比表面
積が50〜400m2/gの多孔質シリカ微粉末に吸収
させてなる粉末状のセメント用添加剤組成物である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のセメント用添加剤組成物
の一成分である共重合体は、一般式[1]で示されるポ
リオキシアルキレン化合物を単量体単位(イ)とする。 R1O(AO)nR2 [1] 本発明に用いる共重合体は、一般式[1]で示される化
合物が1種類のみでも、あるいは、R1、R2、AO、n
の異なる2種類以上の混合物を単位とすることができ
る。
の一成分である共重合体は、一般式[1]で示されるポ
リオキシアルキレン化合物を単量体単位(イ)とする。 R1O(AO)nR2 [1] 本発明に用いる共重合体は、一般式[1]で示される化
合物が1種類のみでも、あるいは、R1、R2、AO、n
の異なる2種類以上の混合物を単位とすることができ
る。
【0009】一般式[1]において、R1で示される炭
素数2〜5のアルケニル基としては、例えば、ビニル
基、イソプロペニル基、アリル基、メタリル基、3−ブ
テニル基、2−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−
1−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、3−メ
チル−3−ブテニル基などを挙げることができる。これ
らの中で、アリル基またはメタリル基が特に好適であ
る。
素数2〜5のアルケニル基としては、例えば、ビニル
基、イソプロペニル基、アリル基、メタリル基、3−ブ
テニル基、2−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−
1−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、3−メ
チル−3−ブテニル基などを挙げることができる。これ
らの中で、アリル基またはメタリル基が特に好適であ
る。
【0010】R2で示される炭素数1〜18の炭化水素
基としては、例えば、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、sec
−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペ
ンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ
シル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデ
シル基、オクタデシル基、イソステアリル基、オレイル
基、フェニル基、ベンジル基、クレジル基、ブチルフェ
ニル基、ジブチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノ
ニルフェニル基、スチレン化フェニル基などを挙げるこ
とができる。R2が水素原子または炭素数1〜4の炭化
水素基であることが好ましい。
基としては、例えば、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、sec
−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペ
ンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ
シル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデ
シル基、オクタデシル基、イソステアリル基、オレイル
基、フェニル基、ベンジル基、クレジル基、ブチルフェ
ニル基、ジブチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノ
ニルフェニル基、スチレン化フェニル基などを挙げるこ
とができる。R2が水素原子または炭素数1〜4の炭化
水素基であることが好ましい。
【0011】AOで示される炭素数2〜4のオキシアル
キレン基としては、例えば、オキシエチレン基、オキシ
プロピレン基、1,2−オキシブチレン基、オキシテト
ラメチレン基などが挙げることができる。オキシアルキ
レン基のうち50モル%以上がオキシエチレン基であれ
ば、2種類以上のオキシアルキレン基がランダム状また
はブロック状に付加していてもよい。オキシアルキレン
基のうち50モル%以上がオキシエチレン基と限定され
るのは、オキシエチレンが50モル%未満の場合は共重
合体の水溶性が不十分となり、セメント用添加剤として
の減水効果が低下するからである。アルキレンオキシド
の平均付加モル数nは1〜500であり、nが500を
超えると化合物の粘度が高くなり、製造が困難となる場
合があるので好ましくない。
キレン基としては、例えば、オキシエチレン基、オキシ
プロピレン基、1,2−オキシブチレン基、オキシテト
ラメチレン基などが挙げることができる。オキシアルキ
レン基のうち50モル%以上がオキシエチレン基であれ
ば、2種類以上のオキシアルキレン基がランダム状また
はブロック状に付加していてもよい。オキシアルキレン
基のうち50モル%以上がオキシエチレン基と限定され
るのは、オキシエチレンが50モル%未満の場合は共重
合体の水溶性が不十分となり、セメント用添加剤として
の減水効果が低下するからである。アルキレンオキシド
の平均付加モル数nは1〜500であり、nが500を
超えると化合物の粘度が高くなり、製造が困難となる場
合があるので好ましくない。
【0012】本発明で用いる共重合体は、無水マレイン
酸、マレイン酸またはマレイン酸塩からなるマレイン酸
系化合物の単位(ロ)を有する。本発明で用いる共重合
体は、マレイン酸系化合物が1種類のみでも2種類以上
の混合物でもよい。マレイン酸塩としては、例えば、モ
ノリチウム塩、ジリチウム塩、モノナトリウム塩、ジナ
トリウム塩、モノカリウム塩、ジカリウム塩などのアル
カリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアル
カリ土類金属塩、アンモニウム塩、ジアンモニウム塩、
炭素数1〜4の低級アルキル基をもつモノアミン塩やジ
アミン塩、モノエタノ−ルアミン塩、ジエタノ−ルアミ
ン塩、トリエタノ−ルアミン塩などのアルカノ−ルアミ
ン塩などを挙げることができる。
酸、マレイン酸またはマレイン酸塩からなるマレイン酸
系化合物の単位(ロ)を有する。本発明で用いる共重合
体は、マレイン酸系化合物が1種類のみでも2種類以上
の混合物でもよい。マレイン酸塩としては、例えば、モ
ノリチウム塩、ジリチウム塩、モノナトリウム塩、ジナ
トリウム塩、モノカリウム塩、ジカリウム塩などのアル
カリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアル
カリ土類金属塩、アンモニウム塩、ジアンモニウム塩、
炭素数1〜4の低級アルキル基をもつモノアミン塩やジ
アミン塩、モノエタノ−ルアミン塩、ジエタノ−ルアミ
ン塩、トリエタノ−ルアミン塩などのアルカノ−ルアミ
ン塩などを挙げることができる。
【0013】本発明に用いる共重合体は、本発明の効果
に影響を与えない程度で、他の共重合可能な単量体の単
位を有することができる。このような単量体としては、
例えば、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アリルス
ルホン酸塩などを挙げることができる。他の共重合可能
な単量体単位の割合は、一般式[1]で示されるポリオ
キシアルキレン化合物の単位に対して100モル%以下
であることが好ましい。本発明に用いる共重合体におけ
る必須単量体の単位(イ)および(ロ)の組成比は、モ
ル比で(イ):(ロ)=3:7〜7:3であることが好
ましく、4:6〜6:4であることがより好ましい。
に影響を与えない程度で、他の共重合可能な単量体の単
位を有することができる。このような単量体としては、
例えば、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アリルス
ルホン酸塩などを挙げることができる。他の共重合可能
な単量体単位の割合は、一般式[1]で示されるポリオ
キシアルキレン化合物の単位に対して100モル%以下
であることが好ましい。本発明に用いる共重合体におけ
る必須単量体の単位(イ)および(ロ)の組成比は、モ
ル比で(イ):(ロ)=3:7〜7:3であることが好
ましく、4:6〜6:4であることがより好ましい。
【0014】本発明に用いる共重合体は、一般式[1]
で示されるポリオキシアルキレン化合物およびマレイン
酸系化合物を、水中または有機溶剤中で溶液重合するこ
とにより、あるいは、溶剤を全く用いない系で塊状重合
することにより、容易に得ることができる。有機溶剤中
または溶剤を用いない場合の重合開始剤としては、過酸
化ベンゾイルなどの有機過酸化物、あるいは2,2’−
アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系重合開始剤な
ど を用いることができる。水中で重合を行う場合は、
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩類
などの水溶性の重合開始剤を用いることができる。
で示されるポリオキシアルキレン化合物およびマレイン
酸系化合物を、水中または有機溶剤中で溶液重合するこ
とにより、あるいは、溶剤を全く用いない系で塊状重合
することにより、容易に得ることができる。有機溶剤中
または溶剤を用いない場合の重合開始剤としては、過酸
化ベンゾイルなどの有機過酸化物、あるいは2,2’−
アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系重合開始剤な
ど を用いることができる。水中で重合を行う場合は、
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩類
などの水溶性の重合開始剤を用いることができる。
【0015】また、得られた重合体は、必要に応じて、
無水マレイン酸単位の一部または全部を加水分解により
開環してマレイン酸単位とし、さらにマレイン酸単位の
一部または全部をアルカリで中和することができる。中
和に用いるアルカリとしては、リチウム、ナトリウム、
カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または
炭酸水素塩、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
土類金属の水酸化物、モノエタノ−ルアミン、ジエタノ
−ルアミン、トリエタノ−ルアミンなどのアルカノ−ル
アミン、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ンなどのアルキルアミンや、アンモニアを挙げることが
でき、これらは1種または2種以上を混合して用いるこ
とができる。
無水マレイン酸単位の一部または全部を加水分解により
開環してマレイン酸単位とし、さらにマレイン酸単位の
一部または全部をアルカリで中和することができる。中
和に用いるアルカリとしては、リチウム、ナトリウム、
カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩または
炭酸水素塩、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
土類金属の水酸化物、モノエタノ−ルアミン、ジエタノ
−ルアミン、トリエタノ−ルアミンなどのアルカノ−ル
アミン、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ンなどのアルキルアミンや、アンモニアを挙げることが
でき、これらは1種または2種以上を混合して用いるこ
とができる。
【0016】本発明のセメント用添加剤組成物の他の成
分である多孔質シリカ微粉末としては、一般に含水珪
酸、湿式シリカ、乾式シリカ、合成シリカと呼ばれてい
るものを使用することができる。本発明で用いるシリカ
は一次粒子径が0.03μm以下が好ましい。一次粒子
径が0.03μmより大きいと、セメント配合物の強度
発現効果が小さくなるので好ましくない。本発明に用い
るシリカは比表面積が50m2/g〜400m2/gが好
ましい。比表面積が50m2/g未満ではセメント配合
物の強度発現効果が小さく、400m2/gより大きく
なると製造が困難となるので好ましくない。このような
比表面積をもつ多孔質シリカ微粉末としては、他の物性
値としてたとえば、見かけ比重0.10〜0.30g/
ml、吸油量10〜300ml/100gである。
分である多孔質シリカ微粉末としては、一般に含水珪
酸、湿式シリカ、乾式シリカ、合成シリカと呼ばれてい
るものを使用することができる。本発明で用いるシリカ
は一次粒子径が0.03μm以下が好ましい。一次粒子
径が0.03μmより大きいと、セメント配合物の強度
発現効果が小さくなるので好ましくない。本発明に用い
るシリカは比表面積が50m2/g〜400m2/gが好
ましい。比表面積が50m2/g未満ではセメント配合
物の強度発現効果が小さく、400m2/gより大きく
なると製造が困難となるので好ましくない。このような
比表面積をもつ多孔質シリカ微粉末としては、他の物性
値としてたとえば、見かけ比重0.10〜0.30g/
ml、吸油量10〜300ml/100gである。
【0017】本発明のセメント用添加剤組成物における
共重合体と多孔質シリカ微粉末の配合割合は、多孔質シ
リカ微粉末の物理的性質によっても異なるが、一般に吸
油量の範囲内で共重合体を吸収させて使用することが好
ましい。また多孔質シリカに吸収させるとき共重合体は
液状である必要があり、そのものの物性に応じて加温融
解させたり、あるいはセメント用添加剤として使用する
ことを考慮して水に溶解させた後、多孔質シリカ微粉末
に吸収させてもよい。
共重合体と多孔質シリカ微粉末の配合割合は、多孔質シ
リカ微粉末の物理的性質によっても異なるが、一般に吸
油量の範囲内で共重合体を吸収させて使用することが好
ましい。また多孔質シリカに吸収させるとき共重合体は
液状である必要があり、そのものの物性に応じて加温融
解させたり、あるいはセメント用添加剤として使用する
ことを考慮して水に溶解させた後、多孔質シリカ微粉末
に吸収させてもよい。
【0018】共重合体を多孔質シリカ微粉末に吸収させ
る方法としては、例えば、ナウタ−ミキサ、ヘンシェル
ミキサ等の混合撹拌機で両者を混練する方法が挙げられ
る。混練する際の温度は、前記共重合体の物性に応じて
異なるが、加温下、冷却下あるいは室温下のいずれの場
合でもよい。また、混練する際の雰囲気は、窒素、二酸
化炭素などの不活性ガス存在下あるいは大気中であって
もよい。上記の方法で処理した多孔質シリカ微粉末は、
そのままセメント用添加剤として供することができる
が、さらに遠心ミル等の粉砕機で微粉砕した後、分粒機
を通して、混練の際に凝集した多孔質シリカを再微粉化
して供することがより好ましい。
る方法としては、例えば、ナウタ−ミキサ、ヘンシェル
ミキサ等の混合撹拌機で両者を混練する方法が挙げられ
る。混練する際の温度は、前記共重合体の物性に応じて
異なるが、加温下、冷却下あるいは室温下のいずれの場
合でもよい。また、混練する際の雰囲気は、窒素、二酸
化炭素などの不活性ガス存在下あるいは大気中であって
もよい。上記の方法で処理した多孔質シリカ微粉末は、
そのままセメント用添加剤として供することができる
が、さらに遠心ミル等の粉砕機で微粉砕した後、分粒機
を通して、混練の際に凝集した多孔質シリカを再微粉化
して供することがより好ましい。
【0019】本発明のセメント用添加剤組成物の添加量
は、通常、セメントに対して該セメント用添加剤組成物
中の共重合体有効成分として0.01〜3重量%である
ことが好ましく、0.04〜1重量%であることがより
好ましい。該セメント用添加剤組成物中の共重合体有効
成分の添加量が0.01重量%未満であると、本発明の
効果である高い減水性、高いスランプロス防止性、高い
強度を十分に発揮されないおそれがある。セメント用添
加剤組成物中の共重合体有効成分の添加量が3重量%を
超えると、本発明の目的とする効果は発揮されるが、材
料分離が発生したり、凝結遅延が起こったりすることが
あるので好ましくない。
は、通常、セメントに対して該セメント用添加剤組成物
中の共重合体有効成分として0.01〜3重量%である
ことが好ましく、0.04〜1重量%であることがより
好ましい。該セメント用添加剤組成物中の共重合体有効
成分の添加量が0.01重量%未満であると、本発明の
効果である高い減水性、高いスランプロス防止性、高い
強度を十分に発揮されないおそれがある。セメント用添
加剤組成物中の共重合体有効成分の添加量が3重量%を
超えると、本発明の目的とする効果は発揮されるが、材
料分離が発生したり、凝結遅延が起こったりすることが
あるので好ましくない。
【0020】本発明のセメント用添加剤組成物を適用す
ることができるセメントとしては、普通ポルトランドセ
メント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポ
ルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉
セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントな
どの混合セメント、またはこれらのセメントと高炉スラ
グ、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石などの混
和材を組み合わせたセメント、さらにはビ−ライト系セ
メント、油井セメント、高硫酸塩スラグセメント、アル
ミナセメント、マグネシヤセメント、耐酸セメントなど
の特殊セメントを挙げることができる。これらのセメン
トは必要に応じて1種または2種以上組み合わせて用い
ることができる。
ることができるセメントとしては、普通ポルトランドセ
メント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポ
ルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉
セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントな
どの混合セメント、またはこれらのセメントと高炉スラ
グ、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石などの混
和材を組み合わせたセメント、さらにはビ−ライト系セ
メント、油井セメント、高硫酸塩スラグセメント、アル
ミナセメント、マグネシヤセメント、耐酸セメントなど
の特殊セメントを挙げることができる。これらのセメン
トは必要に応じて1種または2種以上組み合わせて用い
ることができる。
【0021】本発明のセメント用添加剤組成物の使用方
法は、モルタルやコンクリ−トに使用するセメントにあ
らかじめ混合したり、水にあらかじめ分散、懸濁させた
り、注水と同時に添加して使用したり、いったん練り上
がったセメント配合物に後から添加しても使用すること
ができる。本発明のセメント用添加剤組成物は、その効
果を損なわない程度で、必要に応じて他のセメント用添
加剤と併用して使用することも可能である。他のセメン
ト用添加剤の例としては、ナフタレ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の塩、芳香族ア
ミノスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、ポリカル
ボン酸系などの他の減水剤、空気連行剤、消泡剤、分離
低減剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、膨張材、乾燥収縮低
減剤、防錆剤などを挙げることができる。
法は、モルタルやコンクリ−トに使用するセメントにあ
らかじめ混合したり、水にあらかじめ分散、懸濁させた
り、注水と同時に添加して使用したり、いったん練り上
がったセメント配合物に後から添加しても使用すること
ができる。本発明のセメント用添加剤組成物は、その効
果を損なわない程度で、必要に応じて他のセメント用添
加剤と併用して使用することも可能である。他のセメン
ト用添加剤の例としては、ナフタレ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の塩、芳香族ア
ミノスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、ポリカル
ボン酸系などの他の減水剤、空気連行剤、消泡剤、分離
低減剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、膨張材、乾燥収縮低
減剤、防錆剤などを挙げることができる。
【0022】
【発明の効果】本発明のセメント用添加剤組成物は、セ
メントペースト、モルタル、コンクリ−トなどのセメン
ト配合物において高い減水性、高いスランプロス防止性
および高い強度発現性を付与する。したがってレディー
ミクストコンクリート用のみならず、プレミックス用A
E減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤として、あるい
はコンクリート二次製品製造用の高性能減水剤として有
効に使用することができるため、土木建築関係の工事に
おける作業性、施工性の大幅な改善をもたらすことがで
きる。
メントペースト、モルタル、コンクリ−トなどのセメン
ト配合物において高い減水性、高いスランプロス防止性
および高い強度発現性を付与する。したがってレディー
ミクストコンクリート用のみならず、プレミックス用A
E減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤として、あるい
はコンクリート二次製品製造用の高性能減水剤として有
効に使用することができるため、土木建築関係の工事に
おける作業性、施工性の大幅な改善をもたらすことがで
きる。
【0023】
【実施例】以下、一般式[1]で示されるポリオキシア
ルキレン化合物の合成例、本発明のセメント用添加剤組
成物の製造例、実施例および比較例を用いて本発明を説
明する。 合成例1 かき混ぜ機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を装着し
た四つ口フラスコに、ポリオキシエチレン(エチレンオ
キシド平均33モル付加物)モノメチルモノアリルエー
テル(第1表に示した化合物[A])1,524g(1
モル)、無水マレイン酸98g(1モル)および トル
エン500gをとり、窒素ガス雰囲気下で撹拌して溶解
した。続いて50℃まで昇温し、過酸化ベンゾイル1
2.1gを加えて70℃まで昇温し、同温度で、終始窒
素ガスを通じながら10時間反応を行った。反応終了
後、減圧下に100℃でトルエンを留去して茶褐色の共
重合体を得た。続いて得られた共重合体に水を加えて、
共重合体濃度60%の水溶液[X1]を調製した。
ルキレン化合物の合成例、本発明のセメント用添加剤組
成物の製造例、実施例および比較例を用いて本発明を説
明する。 合成例1 かき混ぜ機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を装着し
た四つ口フラスコに、ポリオキシエチレン(エチレンオ
キシド平均33モル付加物)モノメチルモノアリルエー
テル(第1表に示した化合物[A])1,524g(1
モル)、無水マレイン酸98g(1モル)および トル
エン500gをとり、窒素ガス雰囲気下で撹拌して溶解
した。続いて50℃まで昇温し、過酸化ベンゾイル1
2.1gを加えて70℃まで昇温し、同温度で、終始窒
素ガスを通じながら10時間反応を行った。反応終了
後、減圧下に100℃でトルエンを留去して茶褐色の共
重合体を得た。続いて得られた共重合体に水を加えて、
共重合体濃度60%の水溶液[X1]を調製した。
【0024】合成例2〜5 合成例1と同様の方法で、第1表に示した[A]〜
[D]であるポリオキシアルキレン化合物を、第2表に
示した割合で反応させて目的の共重合体を得、さらに、
これらの共重合体を水に溶解させて共重合体濃度60%
の水溶液[X2]〜[X5]を調製した。
[D]であるポリオキシアルキレン化合物を、第2表に
示した割合で反応させて目的の共重合体を得、さらに、
これらの共重合体を水に溶解させて共重合体濃度60%
の水溶液[X2]〜[X5]を調製した。
【0025】合成例6 かき混ぜ機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を装着し
た四つ口フラスコに、ポリオキシエチレン(エチレンオ
キシド平均33モル付加物)モノアリルエーテル(第1
表に示した化合物[E])1,510g(1モル)、マ
レイン酸モノナトリウム塩138g(1モル)お よび
水1,099gをとり、窒素ガス雰囲気下で撹拌して溶
解した。続いて過硫酸アンモニウム68gを添加し、5
0℃±2℃で、終始窒素ガスを通じながら12時間反応
し、共重合体濃度60%の水溶液[X6]を調製した。
た四つ口フラスコに、ポリオキシエチレン(エチレンオ
キシド平均33モル付加物)モノアリルエーテル(第1
表に示した化合物[E])1,510g(1モル)、マ
レイン酸モノナトリウム塩138g(1モル)お よび
水1,099gをとり、窒素ガス雰囲気下で撹拌して溶
解した。続いて過硫酸アンモニウム68gを添加し、5
0℃±2℃で、終始窒素ガスを通じながら12時間反応
し、共重合体濃度60%の水溶液[X6]を調製した。
【0026】製造例1 合成例1で得られた共重合体濃度60%の水溶液[X
1]と多孔質シリカ微粉末「カ−プレックス#80」
(シオノギ製薬(株)製 一次平均粒子径0.023μm
比表面積193m2/g)を等量(重量比)ずつ、ヘ
ンシェルミキサ(三井三池化工機(株)製)に投入し、混
合撹拌した。続いて流動床ジェットミル(三井三池化工
機(株)製)で微粉砕し、本発明のセメント用添加剤組成
物[Y1]を得た。一次平均粒子径は、以下の方法で測
定した。処理前の多孔質シリカ微粉末を走査型電子顕微
鏡(明石製作所(株)製、形式ACPHA−30A)で
写真撮影し、一次粒子径の粒径を定方向で測定し、その
平均を平均粒子径とした。
1]と多孔質シリカ微粉末「カ−プレックス#80」
(シオノギ製薬(株)製 一次平均粒子径0.023μm
比表面積193m2/g)を等量(重量比)ずつ、ヘ
ンシェルミキサ(三井三池化工機(株)製)に投入し、混
合撹拌した。続いて流動床ジェットミル(三井三池化工
機(株)製)で微粉砕し、本発明のセメント用添加剤組成
物[Y1]を得た。一次平均粒子径は、以下の方法で測
定した。処理前の多孔質シリカ微粉末を走査型電子顕微
鏡(明石製作所(株)製、形式ACPHA−30A)で
写真撮影し、一次粒子径の粒径を定方向で測定し、その
平均を平均粒子径とした。
【0027】製造例2〜7 製造例1と同様の方法で、第2表に示した共重合体濃度
60%の水溶液[X1]〜[X6]を、第4表に示した
割合で多孔質シリカ微粉末と混合し、本発明のセメント
用添加剤組成物[Y2]〜[Y7]を得た。
60%の水溶液[X1]〜[X6]を、第4表に示した
割合で多孔質シリカ微粉末と混合し、本発明のセメント
用添加剤組成物[Y2]〜[Y7]を得た。
【0028】製造例8 製造例1と同様の方法で、合成例1で得られた共重合体
濃度60%の水溶液[X1]とシリカ微粉末「トクシー
ルU」((株)トクヤマ製 一次平均粒子径0.025
μm 比表面積186m2/g)を等量ずつ混合し、本
発明のセメント用添加剤組成物[Y8]を得た。
濃度60%の水溶液[X1]とシリカ微粉末「トクシー
ルU」((株)トクヤマ製 一次平均粒子径0.025
μm 比表面積186m2/g)を等量ずつ混合し、本
発明のセメント用添加剤組成物[Y8]を得た。
【0029】製造例9 製造例1と同様の方法で、合成例1で得られた共重合体
濃度60%の水溶液[X1]10.8gとシリカフュー
ム微粉末「マイクロシリカ#940」(エルケムジャパ
ン(株)製 一次平均粒子径0.11μm 比表面積2
0m2/g)97.2gとを混合し、本発明のセメント
用添加剤組成物[Y9]を得た。
濃度60%の水溶液[X1]10.8gとシリカフュー
ム微粉末「マイクロシリカ#940」(エルケムジャパ
ン(株)製 一次平均粒子径0.11μm 比表面積2
0m2/g)97.2gとを混合し、本発明のセメント
用添加剤組成物[Y9]を得た。
【0030】製造例10 製造例1と同様の方法で、オキシアルキレンアルキルエ
ーテル系収縮低減剤10.8gとシリカフューム微粉末
「マイクロシリカ#940」(エルケムジャパン(株)
製 一次平均粒子径0.11μm 比表面積20m2/
g)97.2gとを混合し、本発明のセメント用添加剤
組成物[Y10]を得た。
ーテル系収縮低減剤10.8gとシリカフューム微粉末
「マイクロシリカ#940」(エルケムジャパン(株)
製 一次平均粒子径0.11μm 比表面積20m2/
g)97.2gとを混合し、本発明のセメント用添加剤
組成物[Y10]を得た。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】実施例1 製造例1で得られた各セメント用添加剤組成物をモルタ
ル試験に供し、減水剤としての性能評価を行った。モル
タル試験に供した材料は、セメント(普通ポルトランド
セメント、比重3.16)、細骨材(千葉県君津産山
砂、比重2.60)、および水(水道水)である。配合
組成は、水セメント比36.0%、セメント砂比58.
5%で、1回の練り混ぜ量は、セメント1,200g、
砂2,050g、水396gとした。本発明のセメント
用添加剤組成物は、セメント重量に対して外割で1.8
%(添加量21.6g、共重合体の固形分換算0.54
%)添加した。モルタルの練り混ぜは5リットルモルタ
ルミキサ(テスコ(株)製)を用い、セメント、製造例1
で得られたセメント用添加剤組成物および細骨材をミキ
サに投入し15秒間、低速回転で空練り行った後、水を
加えて低速回転で1分間、さらに高速回転で3分間練り
混ぜた。そして、練り上がり直後、30分後および60
分後の0打フロ−をJIS R 5201に準じて測定
した結果、練り上がり直後で256mm、30分後で2
25mm、60分後で199mmであった。なお、試験
時のモルタル温度は20±1℃であった。また、硬化物
の圧縮強度をJIS R 5201に準じて測定した結
果、7日強度で、68.0MPaであった。
ル試験に供し、減水剤としての性能評価を行った。モル
タル試験に供した材料は、セメント(普通ポルトランド
セメント、比重3.16)、細骨材(千葉県君津産山
砂、比重2.60)、および水(水道水)である。配合
組成は、水セメント比36.0%、セメント砂比58.
5%で、1回の練り混ぜ量は、セメント1,200g、
砂2,050g、水396gとした。本発明のセメント
用添加剤組成物は、セメント重量に対して外割で1.8
%(添加量21.6g、共重合体の固形分換算0.54
%)添加した。モルタルの練り混ぜは5リットルモルタ
ルミキサ(テスコ(株)製)を用い、セメント、製造例1
で得られたセメント用添加剤組成物および細骨材をミキ
サに投入し15秒間、低速回転で空練り行った後、水を
加えて低速回転で1分間、さらに高速回転で3分間練り
混ぜた。そして、練り上がり直後、30分後および60
分後の0打フロ−をJIS R 5201に準じて測定
した結果、練り上がり直後で256mm、30分後で2
25mm、60分後で199mmであった。なお、試験
時のモルタル温度は20±1℃であった。また、硬化物
の圧縮強度をJIS R 5201に準じて測定した結
果、7日強度で、68.0MPaであった。
【0035】実施例2〜9 製造例1〜7で得られたセメント用添加剤組成物[Y
1]〜[Y7]を実施例1と同じ配合組成のモルタル
に、第4表に示す割合で添加し、実施例1と同様の方法
で試験を行った。試験結果を第4表に示す。なお、試験
時のモルタル温度は20±1℃であった。
1]〜[Y7]を実施例1と同じ配合組成のモルタル
に、第4表に示す割合で添加し、実施例1と同様の方法
で試験を行った。試験結果を第4表に示す。なお、試験
時のモルタル温度は20±1℃であった。
【0036】実施例10 製造例8で得られたセメント用添加剤組成物[Y8]
を、実施例1の配合組成でセメント量を1,200gか
ら1,114gに変更した以外は同じ配合組成のモルタ
ルに、第4表に示す割合で添加し、実施例1と同様の方
法で試験を行った。試験結果を第4表に示す。なお、試
験時のモルタル温度は20±1℃であった。
を、実施例1の配合組成でセメント量を1,200gか
ら1,114gに変更した以外は同じ配合組成のモルタ
ルに、第4表に示す割合で添加し、実施例1と同様の方
法で試験を行った。試験結果を第4表に示す。なお、試
験時のモルタル温度は20±1℃であった。
【0037】比較例1 本発明のセメント用添加剤組成物の代わりに、市販の粉
体状セメント用添加剤としてナフタレン系減水剤(ナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム
塩)を12.0g用いた以外は、実施例1と同様の方法
で試験を行った。試験結果を第4表に示す。なお、試験
時のモルタル温度は20±1℃であった。
体状セメント用添加剤としてナフタレン系減水剤(ナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム
塩)を12.0g用いた以外は、実施例1と同様の方法
で試験を行った。試験結果を第4表に示す。なお、試験
時のモルタル温度は20±1℃であった。
【0038】比較例2 本発明のセメント用添加剤組成物の代わりに、市販の粉
体状セメント用添加剤としてメラミン系減水剤(化合物
名スルホン化メラミン高縮合物塩)を21.6g用いた
以外は、実施例1と同様の方法で試験を行った。試験結
果を第4表に示す。なお、試験時のモルタル温度は20
±1℃であった。
体状セメント用添加剤としてメラミン系減水剤(化合物
名スルホン化メラミン高縮合物塩)を21.6g用いた
以外は、実施例1と同様の方法で試験を行った。試験結
果を第4表に示す。なお、試験時のモルタル温度は20
±1℃であった。
【0039】比較例3 本発明のセメント用添加剤組成物の代わりに、合成例1
で得られた共重合体濃度60%の水溶液[X1]10.
8g用いた以外は、実施例1と同様の方法で試験を行っ
た。試験結果を第4表に示す。なお、試験時のモルタル
温度は20±1℃であった。
で得られた共重合体濃度60%の水溶液[X1]10.
8g用いた以外は、実施例1と同様の方法で試験を行っ
た。試験結果を第4表に示す。なお、試験時のモルタル
温度は20±1℃であった。
【0040】比較例4 製造例9で得られたセメント用添加剤組成物[Y9]を
実施例10と同じ配合組成のモルタルに、第4表に示す
割合で添加し、実施例1と同様の方法で試験を行った。
試験結果を第4表に示す。なお、試験時のモルタル温度
は20±1℃であった。
実施例10と同じ配合組成のモルタルに、第4表に示す
割合で添加し、実施例1と同様の方法で試験を行った。
試験結果を第4表に示す。なお、試験時のモルタル温度
は20±1℃であった。
【0041】比較例5 製造例10で得られたセメント用添加剤組成物[Y1
0]を実施例10と同じ配合組成のモルタルに、第4表
に示す割合で添加し、実施例1と同様の方法で試験を行
った。試験結果を第4表に示す。なお、試験時のモルタ
ル温度は20±1℃であった。
0]を実施例10と同じ配合組成のモルタルに、第4表
に示す割合で添加し、実施例1と同様の方法で試験を行
った。試験結果を第4表に示す。なお、試験時のモルタ
ル温度は20±1℃であった。
【0042】
【表4】
【0043】第4表より、実施例1〜10の本発明のセ
メント用添加剤組成物は、比較例1、2、4および5の
セメント用添加剤組成物に比べて、高い減水性を有し、
流動性の経時的低下が少ないことがわかる。また実施例
1〜10の本発明のセメント用添加剤組成物は、比較例
1〜3の多孔質シリカ微粉末を含まないセメント用添加
剤組成物、あるいは比較例4および5の通常のセメント
配合物に使用されているシリカフュ−ム微粉末を用いた
セメント用添加剤組成物よりも強度発現性が高いことが
わかる。
メント用添加剤組成物は、比較例1、2、4および5の
セメント用添加剤組成物に比べて、高い減水性を有し、
流動性の経時的低下が少ないことがわかる。また実施例
1〜10の本発明のセメント用添加剤組成物は、比較例
1〜3の多孔質シリカ微粉末を含まないセメント用添加
剤組成物、あるいは比較例4および5の通常のセメント
配合物に使用されているシリカフュ−ム微粉末を用いた
セメント用添加剤組成物よりも強度発現性が高いことが
わかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 103:30
Claims (1)
- 【請求項1】(イ)一般式[1]で示されるポリオキシ
アルキレン化合物 R1O(AO)nR2 [1] (ただし、R1は炭素数2〜5のアルケニル基、AOは
炭素数2〜4のオキシアルキレン基でその50モル%以
上はオキシエチレン基、R2は水素原子または炭素数1
〜18の炭化水素基、nはアルキレンオキシドの平均付
加モル数で1〜500である。)および(ロ)無水マレ
イン酸、マレイン酸またはマレイン酸の塩からなるマレ
イン酸系化合物とを必須の単量体単位とする共重合体
を、一次平均粒子径が0.03μm以下で、かつ比表面
積が50〜400m2/gの多孔質シリカ微粉末に吸収
させてなる粉末状のセメント用添加剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20033996A JPH1045451A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | セメント用添加剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20033996A JPH1045451A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | セメント用添加剤組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1045451A true JPH1045451A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16422653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20033996A Pending JPH1045451A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | セメント用添加剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1045451A (ja) |
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- 1996-07-30 JP JP20033996A patent/JPH1045451A/ja active Pending
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