JPH11209154A - セメント混和剤およびそれを用いたセメント組成物並びにその調製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セメント混和剤として、基本的に増粘剤とし
ての働きを有し、さらに材料の分離低減性を備え、加え
て施工性に優れ、かつこれらの働きを保持した上で添加
量を低減できる新規なセメント混和剤を提供する。 【解決手段】 アクリル酸メチルを主成分とする単量体
成分を重合して得られる重合体からなるセメント添加剤
とセメント減水剤とを含有してなることを特徴とするセ
メント混和剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント混和剤お
よびそれを用いたセメント組成物並びにそのセメント組
成物の調製方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、セメント、骨材、水以外の材料で
あるセメント混和剤においては、セメントの水和硬化を
制御したり、硬化体の性質を改良すべく、新たにセメン
ト減水剤、高性能減水剤、流動化剤、請求項１または２
に記載のセメント添加剤、ＡＥ剤、凝固遅延剤、硬化促
進剤、水和熱抑制剤、乾燥収縮低減剤等の多種多様の混
和剤の組成およびその作用効果に関し盛んに研究開発が
行われている。

【０００３】こうした中で、これまでに各種の複合的な
機能、性能を持たせたセメント混和剤が提案されてい
る。

【０００４】具体的には、セメント、水、高分子化合物
からなるか、セメント、水、骨材、高分子化合物からな
るセメント組成物において、上記高分子化合物として、
α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を必須の単量
体とする乳化共重合体を用いることを特徴とするセメン
ト組成物が特開平３−１３１５５３号公報に記載されて
いる。上記公報に記載のセメント組成物においては、ア
ルカリ雰囲気下でゲル化することにより、極めて高い保
水性を発揮し、加えて、その高保水性の作用により脱型
時の型くずれやドライアウトなどのトラブルを解消する
ことができるとすものである。

【０００５】また、ビニル高分子エマルションと水溶性
ビニル共重合体殿水性混合物であって、液性がｐＨ９以
上の領域において、２倍以上になる水性混合物からなる
ことを特徴とする高性能減水剤組成物が特開平９−７１
４４７号公報に記載されている。上記公報に記載の高性
能減水剤組成物においては、該高性能減水剤組成物を用
いて調製したセメント配合物に所期の通りの高い流動性
および材料分離性を同時に付与できるとすものである。

【０００６】さらに、モノマー成分から得られた遊離カ
ルボン酸基を高分子鎖中に有する共重合エマルションを
含有してなる高流動コンクリート用混和剤が特開平８−
２２５３５３号公報に記載されている。上記公報に記載
の高流動コンクリート用混和剤の発明にあっては、流動
性、充填性に優れ、かつ分離抵抗性にも優れた高流動コ
ンクリートを調製できるとするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来のセメン
ト混和剤においては、セメント配合物に各種の複合的な
機能、性能を持たせる上で直接的かつ重要な働きを担う
主構成成分ではなく、むしろ任意的ないしは付随的に用
いられるものとして、これら主構成成分と共重合可能な
他の単量体中の１つとして、アクリル酸アルキルエステ
ルが記載されている。しかしながら、これら他の単量体
成分の１つに過ぎないアクリル酸アルキルエステルに関
しては、主構成成分とは異なり、セメント配合物に対し
如何なる作用効果をもたらし得るかについては、さほど
重要視されておらず、わずかに特開平３−１３１５５３
号公報の明細書中に、アクリル酸アルキルエステルのよ
うな水への溶解度の小さいものがよいとの記載がある程
度であった。したがって、アクリル酸アルキルエステル
の一具体例であるアクリル酸メチルに関して、そのもの
がセメント配合物に対し及ぼし得る特有な作用効果に関
しては、何等の報告も成されておらず、上記公報などに
おいても、その中の具体的な実施例や比較例において、
かかる他の単量体としてアクリル酸メチルを用いた例は
なかった。

【０００８】一方、こうした従来のセメント混和剤にお
いては、各種の複合的な機能、性能を新たに付与させた
新規な混和剤の開発に努力が払われ、実際にこうした混
和物を用いてセメント組成物を調製する際の解決すべき
技術課題である施工性、特にセメント組成物の混練時間
の大幅な短縮化や同一の効果を発現する上での高性能
化、すなわち同一効果を得るのに必要な混和剤の添加量
の低減化等といった点に、いかなる成分が有効に寄与す
るのかは何ら見出されていないのが現状である。

【０００９】そこで、本発明の目的は、セメント混和剤
として、基本的に増粘剤としての働きを有し、さらに材
料の分離低減性を備え、加えて施工性に優れ、かつこれ
らの働きを保持した上で添加量を低減できる新規なセメ
ント添加剤を含有してなるセメント混和剤およびそれを
用いてなるセメント組成物を提供するものである。

【００１０】また、本発明の目的は、新規なセメント混
和剤を用いてセメント組成物を調製する上で、施工性、
特にセメント組成物の混練時間を大幅に短縮することの
できるセメント組成物の調製方法を提供するものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
記諸目的を達成すべく、セメント混和剤およびそれを用
いたセメント組成物並びにそのセメント組成物の調製方
法に関し、鋭意検討した結果、アクリル酸アルキルエス
テルの中でもアクリル酸メチルを主成分とする単量体成
分を重合して得られる重合体からなるセメント添加剤
が、増粘剤と材料の分離低減剤の双方の機能を備え、さ
らに施工性の改善が促進され、かつこれらの働きを保持
した上で同一効果を得るのに必要な混和剤の添加量の低
減化も促進されるという、特有の作用効果を発現し得る
ことを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至
ったものである。

【００１２】すなわち、本発明の第１の目的は、（１）
アクリル酸メチルを主成分とする単量体成分を重合し
て得られる重合体よりなるセメント添加剤を含有してな
ることを特徴とするセメント混和剤により達成される。

【００１３】また、本発明の第１の目的は、（２） 前
記セメント添加剤が、アクリル酸メチルの成分を１００
％〜４０％含む単量体成分を重合して得られる重合体よ
りなるものであることを特徴とする請求項１に記載のセ
メント混和剤により達成される。

【００１４】さらに、本発明の第１の目的は、（３）
上記（１）または（２）に記載のセメント添加剤とセメ
ント減水剤とを含有してなることを特徴とするセメント
混和剤により達成される。

【００１５】本発明の第２の目的は、（４） 上記
（１）〜（３）のいずれか１つに記載のセメント混和
剤、セメントおよび練り水を少なくとも含有してなるセ
メント組成物により達成される。

【００１６】本発明の第３の目的は、（５） 練り水の
一部あるいは全量にセメント減水剤および上記（１）ま
たは（２）に記載のセメント添加剤を分散または溶解さ
せて混合系内に投入して混練することを特徴とするセメ
ント組成物の調製方法により達成される。

【００１７】また、本発明の第３の目的は、（６） 上
記（１）または（２）に記載のセメント添加剤およびセ
メント減水剤をそれぞれ練り水の一部に分散または溶解
させてなる上記（１）または（２）に記載のセメント添
加剤含有液およびセメント減水剤含有液を同時に混合系
内に投入して混練することを特徴とするセメント組成物
の調製方法により達成される。

【００１８】また、本発明の第３の目的は、（７） 上
記（１）または（２）に記載のセメント添加剤を練り水
の一部に分散または溶解させてなる上記（１）または
（２）に記載のセメント添加剤含有液を混合系内に投入
して混練し、次いで、セメント減水剤を練り水の一部に
分散または溶解させてなるセメント減水剤含有液を投入
してさらに混練することを特徴とするセメント組成物の
調製方法により達成される。

【００１９】また、本発明の第３の目的は、（８） 前
記混合系内が、セメントを含有した状態、セメントおよ
び細骨材を含有した状態、セメント、細骨材および粗骨
材を含有した状態またはセメント、細骨材および粗骨材
のいずれも含有していない状態のいずれかであることを
特徴とする上記（５）〜（７）のいずれか１つに記載の
セメント組成物の調製方法により達成される。

【００２０】また、本発明の第３の目的は、（９） 前
記混合系内が、セメントを含有した状態、セメントおよ
び細骨材を含有した状態またはセメント、細骨材および
粗骨材を含有した状態の場合に、該混合系内の組成物成
分が空練りされていることを特徴とする上記（８）に記
載のセメント組成物の調製方法により達成される。

【００２１】また、本発明の第３の目的は、（１０）
前記混合系内が、セメント、細骨材および粗骨材のいず
れも含有していない状態の場合、上記（５）〜（７）の
いずれか１つに記載のセメント減水剤および上記（１）
または（２）に記載のセメント添加剤を分散または溶解
させた練り水、上記（１）または（２）に記載のセメン
ト添加剤含有液およびセメント減水剤含有液、または上
記（１）または（２）に記載のセメント添加剤含有液
と、セメント、細骨材および粗骨材の中の少なくともセ
メントとを、一度に該混合系内に投入して混練すること
を特徴とする上記（５）〜（７）のいずれか１つに記載
のセメント組成物の調製方法により達成される。

【００２２】また、本発明の第３の目的は、（１１）
前記混合系内に、セメント減水剤を除くセメント混和剤
の少なくとも１種が含有されていることを特徴とする上
記（５）〜（７）のいずれか１つに記載のセメント組成
物の調製方法により達成される。

【００２３】また、本発明の第３の目的は、（１２）
前記セメント減水剤を除くセメント混和剤が、固体の上
記（１）または（２）に記載のセメント添加剤を含有す
ることを特徴とする上記（１１）に記載のセメント組成
物の調製方法により達成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明のセメント混和剤は、アク
リル酸メチルを主成分とする単量体成分を重合して得ら
れる重合体（以下、単に、アクリル酸メチルを主成分と
する重合体とも略す）からなるセメント添加剤を含有し
てなることを特徴とするものである。

【００２５】上記アクリル酸メチルを主成分とする重合
体とは、重合性単量体成分としてアクリル酸メチルの重
合により得られたホモポリマー、若しくは単量体成分と
して、アクリル酸メチルと共重合可能な単量体成分との
共重合により得られたコポリマーであってもよく、コポ
リマーの場合には、主成分であるアクリル酸メチルを４
０％以上含有するもの、好ましくは５０％以上含有する
ものが望ましい。単量体成分として、主成分であるアク
リル酸メチルが４０％未満の場合には、増粘剤と材料の
分離低減剤の双方の機能を備え、さらに施工性に優れ、
かつこれらの働きを保持した上で同一の作用効果を奏す
るための必要量の低減も図れるという、本発明に特有な
作用効果を奏することができないため好ましくない。ま
た、他の重合性単量体成分により異なる機能を持たせる
ためには、一定の量以上を含有しなければ有効にその機
能を発現させることができないとする観点から、好まし
い範囲としてアクリル酸メチルの量を規定したものであ
る。

【００２６】なぜアクリル酸メチルを主成分とする重合
体が、これらの性能を発現できるかは、まだ解明されて
いないが、重合体中のアクリル酸メチル部がアルカリ雰
囲気下で、速やかに加水分解し、カルボキシル基を生成
することが、関係していることが分かっている。

【００２７】上記アクリル酸メチル以外の重合性単量体
成分としては、従来既知の様々な機能、性能を発現し得
る各種の混和剤の組成成分の１つとして、その効果を発
現することができるものなどが特に好適に利用できるも
のであるが、これらに限定されるものではなく、アクリ
ル酸メチルと共重合可能な単量体成分を広く利用するこ
とができるものであり、例えば、（メタ）アクリル酸、
イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸
等のカルボキシル基含有重合性単量体；ビニルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリ
レート等のスルホン酸基含有重合性単量体；２−（メ
タ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、
２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアシッドホス
フェート、２−（メタ）アクリロイルオキシ−３−クロ
ロプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリ
ロイルオキシエチルフェニルホスフェート等の酸性リン
酸エステル系重合性単量体；スチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、クロルメチルスチレン等のス
チレン誘導体類；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノメ
チル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノエチル（メタ）
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルア
ミド等の（メタ）アクリルアミド誘導体類；（メタ）ア
クリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）
アクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸とＣ1 〜Ｃ18
のアルコールのエステルである（メタ）アクリル酸エス
テル類；シクロヘキシル（メタ）アクリレート等のシク
ロアルキル基含有重合性単量体；（メタ）アクリル酸２
−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキ
シプロピル、（メタ）アクリル酸とポリプロピレングリ
コールとのモノエステル等のヒドロキシル基含有（メ
タ）アクリル酸エステル類；ポリエチレングリコール
（メタ）アクリルエステル等のポリエチレングリコール
鎖含有重合性単量体；酢酸ビニル；（メタ）アクリロニ
トリル；Ｎ−ビニルピロリドン；（メタ）アクリル酸ジ
メチルアミノエチル、ジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
ルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の塩
基性重合性単量体類；Ｎ−メチロール（メタ）アクリル
アミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等
の架橋性（メタ）アクリルアミド類；ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−（メタ）ア
クリロイルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス
（２−メトキシエトキシ）シラン、アリルトリエトキシ
シラン等の珪素原子に直結する加水分解性珪素基を有す
る重合性単量体；（メタ）アクリル酸グリシジル、アク
リルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性単量
体類；２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−ビ
ニルオキサゾリン等のオキサゾリン基含有重合性単量体
類；（メタ）アクリル酸−２−アジリジニルエチル、
（メタ）アクリロイルアジリジン等のアジリジン基含有
重合性単量体；フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化
ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン含有重合性単量
体；（メタ）アクリル酸とエチレングリコール、１，３
−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、１，６
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール等の多価アルコー
ルとのエステル化物等の分子内に重合性不飽和基を２個
以上有する多官能（メタ）アクリル酸エステル類；メチ
レンビス（メタ）アクリルアミド等の分子内に重合性不
飽和基を２個以上有する多官能（メタ）アクリルアミド
類；ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリル
フマレート等の分子内に重合性不飽和基を２個以上有す
る多官能アリル化合物；（メタ）アクリルアリル、ジビ
ニルベンゼン等を挙げることができる。アクリル酸メチ
ル以外の重合性単量体としては、これらの１種または２
種以上の重合性単量体、重合性多官能単量体を混合して
使用することができる。

【００２８】また、アクリル酸メチルを主成分とする重
合体を製造する方法としては、特に制限されるものでは
なく、その製造方法にはバルク、溶液、分散、懸濁など
の公知の方法が適用できるが、なかでも、（１）アクリ
ル酸メチルを、公知の乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤
等を使用して従来既知の乳化重合法により重合すること
により、または（２）上述した割合のアクリル酸メチル
と上記アクリル酸メチル以外の重合性単量体成分とを、
公知の乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤等を使用して従
来既知の乳化重合法により重合することにより容易に得
ることができる。

【００２９】ここで、乳化剤としては、アニオン系界面
活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性
剤、両性界面活性剤または高分子活性剤等あらゆる界面
活性剤を用いることができるが、場合によっては、乳化
剤を一切使わず重合してもよい。

【００３０】上記アニオン界面活性剤としては、例え
ば、ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシ
ルサルフェート、アンモニウムアルキルサルフェート等
の如きアルキルサルフェート塩；ナトリウムドデシルポ
リグリコールエーテルサルフェート；ナトリウムスルホ
リシノエート；スルホン化パラフィン塩等の如きアルキ
ルスルホネート；ナトリウムドデシルベンゼンスルホネ
ート、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカ
リ金属サルフェート等の如きアルキルスルホネート；高
アルキルナフタレンスルホン酸塩；ナフタレンスルホン
酸ホルマリン縮合物、ナトリウムラウレート、トリエタ
ノールアミンオレエート、トリエタノールアミンアヒエ
ート等の如き脂肪酸塩；ポリオキシアルキルエーテル硫
酸エステル塩；ポリオキシエチレンカルボン酸エステル
硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンフェニルエーテル
硫酸エステル塩；コハク酸ジアルキルエステルスルホン
酸塩；ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェー
ト塩等の如き二重結合を持った反応性アニオン乳化剤等
が使用できる。

【００３１】また、上記ノニオン系界面活性剤として
は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル；ポ
リオキシエチレンアルキルアリールエーテル；ソルビタ
ン脂肪族エステル；ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
族エステル；グリセロールのモノラウレート等の如き脂
肪族モノグリセライド；ポリオキシエチレンオキシプロ
ピレン共重合体、エチレンオキサイドと脂肪族アミン、
アミドまたは酸との縮合生成物等が使用できる。

【００３２】上記高分子界面活性剤としては、例えば、
ポリビニルアルコールおよびその変性物；（メタ）アク
リル酸系水溶性高分子；ヒドロキシエチル（メタ）アク
リル酸系水溶性高分子；ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリル酸系水溶性高分子；ポリビニルピロリドン等が使
用できる。

【００３３】上記乳化剤を用いる場合、その使用量とし
ては、エマルションの生成を助け、かつ生成したエマル
ションを安定化するとした所望の働きを発現することが
できればよく、アクリル酸メチルと上記アクリル酸メチ
ル以外の重合性単量体の総計量に対して、通常、０．１
〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。乳化剤
の使用量が０．１重量％未満の場合には、乳化重合の安
定性が著しく失われたり、凝集物が多量に発生したり、
全体が凝集したりする。一方、乳化剤の使用量が１０重
量％を超える場合には、セメント組成物の硬化が遅れた
り、過大な空気を連行したりする。

【００３４】上記重合開始剤としては、例えば、熱によ
って分解しラジカルを持つ分子を発生させる物質であ
る、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナト
リウム等の過硫酸塩類；２，２′−アゾビス（２−アミ
ジノプロパン）二塩酸塩、４，４′−アゾビス（４−シ
アノペンタン酸）等の水溶性アゾ系化合物；過酸化水素
などの熱分解系開始剤、および酸化剤と還元剤を組み合
わせて酸化還元反応でラジカルを持つ分子を発生させ
る、過酸化水素とアスコルビン酸、ｔ−ブチルヒドロパ
ーオキサイドとロンガリット、過硫酸カリウムと金属
塩、過硫酸アンモニウムと亜硫酸水素ナトリウム等のレ
ドックス系重合開始剤などを挙げることができ、これら
の１種または２種以上を混合して使用することができ
る。

【００３５】上記重合開始剤の使用量としては、容易に
フリーラジカルあるいはイオンを発生して、連鎖反応に
よる重合を開始させるとした所望の働きを発現すること
ができればよく、アクリル酸メチルと上記アクリル酸メ
チル以外の重合性単量体の総計量に対して、通常、０．
００１〜１重量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％
である。重合開始剤の使用量が０．００１重量％未満の
場合には、重合が著しく遅くなったり、重合が開始しな
い。一方、重合開始剤の使用量が１重量％を超える場合
には、重合が不安定となり、凝集物が増える。

【００３６】さらに、上記乳化重合の際、従来既知の各
種の親水性溶媒や以下に説明するような添加剤を、必要
に応じて適宜加えることは、物性に悪影響を及ぼさない
範囲において可能である。乳化重合体を調製するに当た
っては、分子量の調製のために、連鎖移動剤を用いても
よい。該連鎖移動剤としては、例えば、ｔ−ドデシルメ
ルカプタン（１，１−ジメチルデカン−１−チオー
ル）、１−ヘキサデカンチオール、１，１０−デカンチ
オール、１，８−ジメルカプト−３，６−ジオキサオク
タン、１，５，１０−デカントリチオール、メルカプト
プロピオン酸２−エチルヘキシルエステル、オクタン酸
２−メルカプトエチルエステル、四塩化炭素、四臭化炭
素、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α
−テルピネン、β−テルピネン、ジペンテン、アリルア
ルコール、２−アミノ−プロパノール等が挙げられる。
また、乳化重合を促進させるためには、例えば、ピロ重
亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナト
リウム、硫酸第一鉄、ホルムアルデヒドナトリウムスル
ホキシレート、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩等の還
元剤や、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、
グリシン等のキレート剤等を併用することもできる。こ
のほかにも、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム等の分
散剤、塩化カリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナ
トリウム、リン酸二アンモニウム、ピロリン酸ナトリウ
ム、トリポリリン酸ナトリウム等の電解質、ｐＨ調整剤
等を併用することもできる。

【００３７】上記重合性単量体を重合反応系に添加する
方法としては、特に制限されず、一括添加法、モノマー
滴下法、プレエマルション法、パワーフィード法、シー
ド法、多段添加法等の任意の方法を用いることができ
る。

【００３８】上記乳化重合後の不揮発分は、６０％以下
であることが好ましい。不揮発分が６０％を超える不揮
発分にすると粘度が高すぎたり、分散安定性が保てず凝
集する。また、上記乳化重合法により得られる重合体の
ＧＰＣ法による数平均分子量は、通常１０万〜１０００
万、好ましくは５０万〜２００万である。数平均分子量
が１０万未満の場合には、セメント組成物の分離低減性
能が著しく低下し、数平均分子量が１０００万を超える
場合には、セメント組成物の流動性が損なわれる。ま
た、上記乳化重合法により得られる重合体が、エマルシ
ョンの形態で保持される場合には、当該重合体のｐＨと
しては、特に当該乳化安定性を考慮して、通常、１〜７
に調整され、保持されるべきである。

【００３９】分散体の粒子径が、０．００１μｍ未満の
ものは、粒子の表面積がかなり増大するため、大量の乳
化剤が必要になったり、低固形分でエマルション自体の
粘度がかなり高くなってしまうため、本用途には適さな
い。分散体が１μｍを超えるものについては、通常の乳
化重合で製造するのは難しく、また、エマルションとし
て安定に存在できず、粒子が沈降したりするため、本用
途には適さない。

【００４０】一方、これらの方法で、重合したポリマー
を乾燥粉砕法、塩析法、凝集沈降法、凍結乾燥法、凝集
解砕法、スプレイ−ドライ、ベルトドライヤーなどによ
り、好ましくは乾燥粉末またはスラリーの形態でセメン
ト混和剤の１種として用いてもよい。

【００４１】乾燥粉末またはスラリーなどの状態で用い
る場合は、通常、１〜１００００μｍ、好ましくは１０
〜１０００μｍの粒子径を形成させることが適当であ
る。粒子径が１μｍ未満の場合、粉末の嵩が、大きくな
り大気中に飛散しやすくなるため、取り扱いが困難とな
る。また、スラリー状においてもスラリー自体の粘度が
高くなりすぎゲル状に近くなるため、取り扱いが困難と
なる。粒径が、１００００μｍを超える場合は、速やか
に溶解しないため、充分な粘度や分離抵抗性を得るのに
長持間を要する。これにより、コンクリートの生産性が
低下したり、添加量による流動性などの微調整がかなり
難しくなる。

【００４２】上記アクリル酸メチルを主成分とする重合
体からなるセメント添加剤は、酸性または中性の水には
溶解しないが、アルカリ水溶液やセメントペーストなど
のアルカリ中で、重合体中のアクリル酸メチルが順次加
水分解し、カルボキシル基を生成することによって、重
合体の一部ないし全部が溶解し、高粘度となることを特
徴としている。好適なセメント組成物の流動性および分
離抵抗性を示すアクリル酸メチルを主成分とする重合体
からなるセメント添加剤は、当該重合体１重量％を含む
水において、ｐＨが９の時に一部あるいは全部が溶解
し、その溶解後の粘度が、５０〜５０００ｍＰａ・ｓを
示すものが特に有効である。アクリル酸メチルを主成分
とする重合体に、カルボキシル基や水酸基、ポリエチレ
ングリコール鎖などを有する親水性単量体を共重合する
と、よりアルカリに溶解する速度は早まるが、必ずしも
必要でなく、アクリル酸メチルを主成分とすることが、
より好適な物性を発現するものである。

【００４３】上記アクリル酸メチルを主成分とする重合
体からなるセメント添加剤の配合量としても、使用用途
や用いる種類等によりその適正量が異なるため一律に規
定することはできず、その使用目的である増粘作用、材
料の分離低減作用等の諸特性を有用に発揮し、当該作用
に加え、コンクリートやモルタル、セメントペースト等
のセメント組成物の調製時の施工性に優れるとした所望
の作用効果を有用に発現し得る範囲内においてより効果
のあがる量を配合すればよく、特に制限されるものでは
ないが、使用するセメント重量に対し該アクリル酸メチ
ルを主成分とする重合体からなるセメント添加剤を乾燥
樹脂ないし固形分換算で０．００１〜５％、好ましくは
０．０１〜１％含有しているのが望ましい。アクリル酸
メチルを主成分とする重合体からなるセメント添加剤の
含有量が０．００１％未満の場合、十分な分離抵抗性が
得られなくなる。他方、アクリル酸メチルを主成分とす
る重合体からなるセメント添加剤の含有量が５％を超え
る場合には、コンクリート等のセメント組成物の流動性
を阻害してしまう。

【００４４】次に、本発明のセメント混和剤には、上述
したアクリル酸メチルを主成分とする重合体からなるセ
メント添加剤以外にも、使用目的、用途等に応じて適当
な混和剤を組み合わせて利用する事ができる。

【００４５】なかでも、本発明のセメント混和剤を用い
てなるセメント組成物の調製方法において、優れた施工
性を得るためには、増粘剤としての機能を有する上記ア
クリル酸メチルを主成分とする重合体からなるセメント
添加剤と、従来既知の任意のセメント減水剤とを含有し
てなるセメント混和物が望ましい。これは、上記セメン
ト添加剤とセメント減水剤とを併用し、少なくともセメ
ント減水剤、好ましくは該セメント減水剤と上記セメン
ト添加剤とをあらかじめ練り水の一部或いは全量に分散
または溶解させておき、これを混合系内に投入し混練す
ることで、作業効率に優れ、かつ簡便で確実なセメント
組成物を調製することができることがわかったからであ
る。

【００４６】かかる従来既知の任意のセメント減水剤と
しては、特にその呼称に拘泥されるものではなく、セメ
ントの粒子表面に吸着して相互間に反発作用を起こさせ
る表面活性剤で、この作用によりコンクリート等のセメ
ント組成物の単位水量を減らし強度を高めることができ
るものであればよく、さらにこれに他の作用を持たせた
もの、例えば、空気連行作用をも有するＡＥ減水剤、水
セメント比を大幅に低下させて高強度のコンクリート等
のセメント組成物を得ることのできる高性能減水剤、か
た練りのコンクリート等のセメント組成物の品質を保っ
たまま高いワーカビリティ（施工性）を一定時間維持さ
せる効果を持つ流動化用コンクリート等のセメント組成
物に使われる高性能減水剤である流動化剤等であっても
よく、現在までに開発されてなる多種多様のセメント減
水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、
流動化剤ないしセメント分散剤と称されているもの、さ
らにはセメントまたはコンクリート用混和剤とだけ記さ
れているような場合でもその構成要素から判断してセメ
ント減水剤に含まれるものにつき広く適用することがで
きるものであり、例えば、リグニンスルホン酸塩系、オ
キシカルボン酸塩系、ポリオール誘導体系、ナフタレン
スルホン酸ホルマリン縮合物系、アルキルナフタレンス
ルホン酸ホルマリン縮合物系、メラミンスルホン酸ホル
マリン縮合物系、フェノールスルホン酸ホルマリン縮合
物系（特許公報第１０９７６４７号）、フェノールスル
ファニル酸ホルマリン縮合物系（特開平１ー１１３４１
９号公報）、フェノールメラミンメチロール化スルホン
酸ホルマリン縮合物系（特開昭５６−１３６７４号公
報）、ポリカルボン酸系（特開平７−２６７７０５６号
公報、特許公報第２５０８１１３号、特開昭６２−２１
６９５０号公報、特開平１−２２６７５７号公報、特公
平５−３６３７７号公報、特開平４−１４９０５６号公
報、特開平５−１７０５０１号公報、特開平６−１９１
９１８号公報、特開平５−４３２８８号公報、特公昭５
８−３８３８０号公報、特公昭５９−１８３３８号公
報、特開昭６２−１１９１４７号公報など）、ポリスチ
レンスルホン酸塩系（特開昭５１−５２５号公報、特開
昭５６−４１８６６号公報）などを挙げることができ、
これらを１種若しくは２種以上適当に組み合わせて利用
することができる。

【００４７】上記セメント減水剤の配合量としては、用
いる種類等によりその適正量が異なるため一律に規定す
ることはできず、その使用目的である減水作用を有用に
発揮し、当該作用によりコンクリート等のセメント組成
物の単位水量を減らし強度を高める効果を有用に発現し
得る範囲内においてより効果のあがる量を配合すればよ
く、特に制限されるものではないが、セメント減水剤を
固形分換算でセメント重量に対して０．０１〜３％、好
ましくは０．０２〜２％、さらに好ましくは０．０４〜
１％含有し得るように配合されているのが、高減水率の
達成、スランプロス防止性能の向上、単位水量の低減、
強度の増大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果が
もたらされるので望ましい。セメント減水剤の含有量が
０．０１％未満の場合、十分な減水作用を有用に発揮す
ることができず、コンクリート等のセメント組成物の単
位水量を減らすことができない。さらに、まだ固まらな
いコンクリート等のセメント組成物としてペーストの性
状も十分に改善されず、流動性も改善できない。他方、
セメント減水剤の含有量が３％を超えて多量に使用して
も、その効果は実質上頭打ちとなり経済性の面から不利
となる。

【００４８】さらに、本発明に係るセメント混和剤に
は、上記アクリル酸メチルを主成分とする重合体空成る
添加剤および上記セメント減水剤以外にも、さらに必要
に応じて、従来公知の各種セメント混和剤のうちの少な
くとも１種が含有されていてもよい。かかるセメント混
和剤としては、例えば、空気連行剤、セメント湿潤剤、
膨張剤、防水剤、遅延剤、急結剤、凝集剤、乾燥収縮低
減剤、強度増進剤、硬化促進剤、充填剤、消泡剤、発泡
剤、着色剤、難燃剤、防腐剤、耐水化剤、老化防止剤、
安定剤、加硫促進剤、帯電防止剤等が挙げられるほか、
微粉末混和材料として、高炉スラグ、ポゾラン、フライ
アッシュ、シリカフューム、石灰石、ＣａＯやＣ₃ Ａ₃
ＣａＳＯ₄ などの鉱物を主成分とする膨張材等も用いて
もよい。これらのセメント混和剤は、その添加の時期や
形態等に関しては、特に制限されるものではなく、上記
アクリル酸メチルを主成分とする重合体からなるセメン
ト添加剤および上記セメント減水剤のようにあらかじめ
練り水の一部或いは全量に溶解ないし分散しておく必要
性は特になく、従来と同様にして、適宜添加すればよ
く、その添加量に関してもかかる混和剤の性能を有効に
発現し得る範囲内であればよく、従来通りでよい。

【００４９】上述してなる本発明のセメント混和剤は、
通常の一般的なモルタル、コンクリート以外にも、高流
動コンクリート、水中不分離性コンクリート、吹き付け
コンクリート、逆打ちコンクリート、地盤注入（改良）
工法、コンクリート成型品、シールド工法などのセメン
ト、モルタル、コンクリートなどに用いることができ
る。

【００５０】次に、本発明に係るセメント組成物は、上
述したアクリル酸メチルを主成分とする重合体からなる
セメント添加剤と、更に好ましくは該セメント添加剤に
加えて上記セメント減水剤とを必須成分として含有して
なるセメント混和剤、セメントおよび水を少なくとも含
有してなるものである。なお、本発明に言うところのセ
メント組成物には、少なくとも、上記セメント混和
剤、セメントおよび水との配合物であるセメントペース
ト（本明細書中では、単に、ペーストとも称す）、上
記セメント混和剤、セメント、細骨材および水との配合
物であるセメントモルタル（本明細書中では、単に、モ
ルタルとも称す）、上記セメント混和剤、セメント、
骨材および水との配合物であって、該骨材として、少な
くとも粗骨材を配合してなるもの（例えば、粗骨材を配
合してなるものや細骨材と粗骨材の双方を配合してなる
ものが該当する）であるセメントコンクリート（本明細
書中では、単に、コンクリートとも称す）を含むものと
解されるのであって、これらに限定されるものではな
い。

【００５１】ここで、セメントとしては、セメント組成
物、具体的にはペースト、モルタルまたはコンクリート
に使用することができるものであれば、特に制限される
ものではなく、例えば、普通、早強、超早強、中庸熱、
白色等の各種ポルトランドセメント、ビーライト高含有
セメント、アルミナセメント、フライアッシュセメン
ト、高炉セメント、シリカセメント、各種混合セメント
等が挙げられるほか、石膏などのセメント以外の水硬材
料などをも含むものである。

【００５２】上記セメントの配合量としては、使用目
的、用途等に応じて適宜決定されるものであるが、通
常、コンクリート等のセメント組成物に一般的に望まれ
る流動性や均一性等の諸特性を具備するには、使用する
セメント組成物１ｍ³ あたり、セメントを１５０〜７０
０ｋｇ／ｍ³ 、好ましくは２００〜６５０ｋｇ／ｍ³ 、
さらに好ましくは２５０〜６００ｋｇ／ｍ³ 含有してい
るのが望ましい。セメントの含有量が１５０ｋｇ／ｍ³
未満であると、セメントが少ないため十分な強度が出な
くなる。他方、前記セメントの含有量が７００ｋｇ／ｍ
³ を超える場合には、セメントによる強度はでるが、単
位骨材料が減少するため、コンクリート等のセメント組
成物全体の強度が十分でない結果となる。

【００５３】また、上記細骨材とは、１０ｍｍ網ふるい
を全部とおり、５ｍｍ網ふるいを８５重量％以上とおる
骨材をいい、具体的には、例えば、川砂、山砂、砕砂、
海砂、フライアッシュ、人工軽量骨材等が挙げられ、こ
れらを１種若しくは２種以上適当に組み合わせて利用す
ることができる。

【００５４】上記細骨材の配合量としては、使用目的、
用途等に応じて適宜決定されるものであるが、通常、モ
ルタルやコンクリート等のセメント組成物に一般的に望
まれる流動性や均一性等の諸特性を具備するには、使用
するセメント組成物１ｍ³ あたり、細骨材を５００〜１
５００ｋｇ／ｍ³ 、好ましくは５５０〜１２００ｋｇ／
ｍ³ 、さらに好ましくは６００〜１０００ｋｇ／ｍ³ 含
有しているのが望ましい。細骨材の含有量が５００ｋｇ
／ｍ³ 未満であると、粗骨材料が多くなり材料分離を起
こしやすくなる。他方、前記細骨材の含有量が１５００
ｋｇ／ｍ³ を超える場合には、分離抵抗性がでるため流
動性を阻害することになり、また、単位骨材料が減少す
るため強度も低下することになる。

【００５５】上記粗骨材とは、５ｍｍ網ふるいに８５重
量％以上とまる骨材をいい、具体的には、例えば、川砂
利、山砂利、砕石、海砂、栗石、高炉スラグ砕石のほ
か、天然軽量骨材としての軽砂利、人工軽量骨材等が挙
げられ、これらを１種若しくは２種以上適当に組み合わ
せて利用することができる。

【００５６】上記粗骨材の配合量としては、使用目的、
用途等に応じて適宜決定されるものであるが、通常、モ
ルタルやコンクリート等のセメント組成物に一般的に望
まれる流動性や均一性等の諸特性を具備するには、使用
するセメント組成物１ｍ³ あたり、粗骨材を５００〜１
５００ｋｇ／ｍ³ 、好ましくは５５０〜１２００ｋｇ／
ｍ³ 、さらに好ましくは６００〜１０００ｋｇ／ｍ³ 含
有しているのが望ましい。粗骨材の含有量が５００ｋｇ
／ｍ³ 未満であると、単位粗骨材料が少なくなり十分な
強度がでなくなる。他方、前記粗骨材の含有量が１５０
０ｋｇ／ｍ³ を超える場合には、材料分離を起こしやす
くなる。

【００５７】さらに、上記練り水の使用量、すなわち単
位水量はとりたたて制限はないが、使用するコンクリー
ト１ｍ³ あたりの単位水量１２０〜２００ｋｇ／ｍ³ が
推奨される。また、上記セメントと練り水の使用量は、
水／セメント比＝２０〜７０、好ましくは３０〜６０の
範囲内で調整されることが望ましい。

【００５８】次に、本発明のセメント組成物の調整方法
としては、特に制限されるものではなく、従来既知の調
製方法が適用できる。具体例をあげれば、セメント組成
物としてモルタルないしコンクリートを調製する場合に
は、例えば、通常、図１（ａ）に示すように、まず、
（１）セメントおよび砂などの細骨材を適当なミキサー
に投入して空練りする。これにより、細骨材とセメント
とを均一に混合する。

【００５９】（２）次に、練り水、さらに上記アクリル
酸メチルを主成分とする単量体成分を重合して得られる
重合体からなるセメント添加剤やセメント減水剤等を含
有する本発明のセメント混和剤を前記（１）の空練りで
調製した細骨材／セメントに投入して混練する。当該混
練により、均一なモルタルを調製する。以上がモルタル
の調製方法である。

【００６０】（３）さらに必要に応じて、砂利等の粗骨
材を前記（２）の混練で調製したモルタルに投入してさ
らに混練することにより、コンクリートを調製すること
ができるものである。

【００６１】なお、本明細書中では、空練りにより得ら
れた細骨材とセメントとの均一な混合物を、単に細骨材
／セメントと記す。同様に、本明細書中では、空練りに
より得られた固体のセメント添加剤（増粘剤）と細骨材
とセメントとの均一な混合物を、単に増粘剤／細骨材／
セメントとも記す。

【００６２】本発明では、上述した図１（ａ）に示す手
順によるセメント組成物の調製方法以外にも、セメント
と、練り水と、さらに必要に応じて骨材とを練り混ぜた
後のセメント配合物（ここでは、セメント混和物以外の
セメント組成物を配合したものを指す）に、本発明のセ
メント混和剤を後添加する方法、混練に用いる練り水の
全量または一部に本発明のセメント混和剤を分散または
溶解させ、次いでセメント、骨材を混練する方法等を適
用することができる。こうした、従来既知の調製方法で
もかまわないが、施工性、特に混練時間の短縮を図る観
点から、本発明者は、以下に示す調製方法が優れること
を見出したものであり、これにつき以下に説明する。

【００６３】好適な本発明のセメント組成物の調製方法
は、練り水の一部あるいは全量にセメント減水剤および
上記アクリル酸メチルを主成分とする単量体成分を重合
して得られる重合体からなるセメント添加剤（以下、単
にセメント添加剤または増粘剤ともいう）を分散または
溶解させて混合系内に投入して混練することを特徴とす
る。

【００６４】本発明では、上記基本概念に基づき、その
調製方法を適当に応用ないし変形することができる。す
なわち、好適な本発明のセメント組成物の調製方法の他
の実施の形態としては、セメント添加剤およびセメント
減水剤をそれぞれ練り水の一部に分散または溶解させて
なるセメント添加剤（増粘剤）含有液およびセメント減
水剤含有液を同時に混合系内に投入して混練することを
特徴とするものである。また本発明に係るセメント組成
物の調製方法のさらに他の実施の形態としては、セメン
ト添加剤（増粘剤）を練り水の一部に分散または溶解さ
せてなるセメント添加剤（増粘剤）含有液を混合系内に
投入して混練し、次いで、セメント減水剤を練り水の一
部に分散または溶解させてなるセメント減水剤含有液を
投入してさらに混練することを特徴とするものである。

【００６５】ここで、前記混合系内は、セメントを含有
した状態、セメントおよび細骨材を含有した状態、セメ
ント、細骨材および粗骨材を含有した状態またはセメン
ト、細骨材および粗骨材のいずれも含有していない状態
のいずれかであれることが望ましいが、これらに限定さ
れるものではない。

【００６６】また、前記混合系内が、セメントを含有し
た状態、セメントおよび細骨材を含有した状態またはセ
メント、細骨材および粗骨材を含有した状態の場合に
は、必要に応じて、該混合系内のこれらの組成物成分
を、練り水を該混合系内に投入する前に空練していても
よい。空練りする際には、これらの組成物成分を均一に
混合することができればよく、空練りによりこれらの組
成物成分を均一な混合物に調製するのに要する空練り時
間は、使用する混合機の性能、セメント、骨材（細骨
材、粗骨材）やセメント混和物の投入量等にもよるが、
通常、５〜６０秒程度あれば十分である。

【００６７】また、前記混合系内が、セメントを含有し
た状態、セメントおよび細骨材を含有した状態またはセ
メント、細骨材および粗骨材を含有した状態の場合に
は、さらに必要に応じて、セメント減水剤を除くセメン
ト混和剤の少なくとも１種が混合系内に含有されていて
もよい。特に好ましくはセメント減水剤を除くセメント
混和剤が固体のセメント添加剤（増粘剤）を含有するセ
メント混和剤であることが望ましい。

【００６８】一方、前記混合系内が、セメント、細骨材
および粗骨材のいずれも含有していない状態の場合に
は、混合系内に練り水（より具体的には、上記実施の形
態に応じたセメント減水剤およびセメント添加剤（増粘
剤）を分散または溶解させた練り水、セメント添加剤
（増粘剤）含有液およびセメント減水剤含有液、または
セメント添加剤（増粘剤）含有液）と、セメント、細骨
材および粗骨材の中の少なくともセメントとを一度に投
入して混練することが望ましい。

【００６９】上記したように本発明のセメント組成物の
調製方法では、あらかじめ練り水の一部あるいは全量に
セメント減水剤、好ましくはセメント減水剤およびセメ
ント添加剤（増粘剤）を分散または溶解させておき、該
セメント減水剤（さらにはセメント添加剤（増粘剤））
を含む練り水を混合系内に投入することで、非常に短い
時間で混練できる点にその特徴を有するものであり、他
の要件に関しては、従来既知の調製方法をそのまま適用
することができるものである。

【００７０】以下、好適な本発明のセメント組成物の調
製方法に関し、図１（ｂ）〜（ｄ）に示す本発明の調製
方法の各実施態様の手順を概説した工程図を用いてより
具体的に説明するが、本発明はこれらの具体的な実施態
様に限定されるものでないことは言うまでもない。

【００７１】本発明に係るセメント組成物の調製方法の
具体的な１つの実施態様としては、図１（ｂ）に示すよ
うに、 （１）セメントおよび砂などの細骨材を適当な混合系内
（例えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これに
より、細骨材とセメントとを均一に混合する。

【００７２】（２）一部あるいは全量にセメント減水剤
およびセメント添加剤を分散または溶解させてなる練り
水を前記（１）の空練りで調製した細骨材とセメントの
混合物中に投入して混練する。当該混練により、均一な
モルタルを調製する。

【００７３】（３）次いで、砂利等の粗骨材を混合系内
（前記（２）の混練で調製したモルタル中）に投入して
さらに混練する。当該混練により、均一なコンクリート
を調製するものである。

【００７４】本実施態様は、（２）の混練工程におい
て、一部あるいは全量にセメント減水剤およびセメント
添加剤を練り水に分散または溶解させておき、セメント
減水剤およびセメント添加剤を含む練り水を投入するこ
とで、非常に短い時間で混練できる点にその特徴を有す
るものの１例である。

【００７５】次に、本発明に係るセメント組成物の調製
方法の他の１つの実施態様としては、図１（ｃ）に示す
ように、 （１）セメントおよび砂などの細骨材を適当な混合系内
（例えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これに
より、細骨材とセメントとを均一に混合する。

【００７６】（２）セメント添加剤、セメント減水剤を
それぞれ別々に分けて練り水の一部に分散または溶解さ
せてなるセメント添加含有液、セメント減水剤含有液を
前記（１）の空練りで調製した細骨材とセメントの混合
物中に投入して混練する。当該混練により、均一なモル
タルを調製する。

【００７７】（３）砂利等の粗骨材を混合系内（前記
（２）の混練で調製したモルタル中）に投入してさらに
混練する。当該混練により、均一なコンクリートを調製
するものである。

【００７８】本実施態様は、（２）の混練において、セ
メント減水剤、セメント添加剤をそれぞれ練り水の一部
に分散または溶解させておき、該セメント減水剤含有液
とセメント添加剤含有液を投入することで、非常に短い
時間で混練できる点にその特徴を有するものの１例であ
る。

【００７９】次に、本発明に係るセメント組成物の調製
方法のさらに他の１つの実施態様としては、 （１）セメント、砂などの細骨材および固体のセメント
添加剤を含有するセメント混和物を適当な混合系内（例
えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これによ
り、セメントと細骨材と増粘剤とを均一に混合する。

【００８０】（２）一部あるいは全量にセメント減水剤
を分散または溶解させてなる練り水を前記（１）の空練
りで調製したセメントと細骨材と固体のセメント添加剤
を含有するセメント混和物との混合物中に投入して混練
する。当該混練により、均一なモルタルを調製する。

【００８１】（３）次いで、砂利等の粗骨材を混合系内
（前記（２）の混練で調製したモルタル中）に投入して
さらに混練する。当該混練により、均一なコンクリート
を調製するものである。

【００８２】本実施態様は、（１）の空練りにおいて、
混合系内にさらに固体のセメント添加剤を含有するセメ
ント混和物を加えて均一なセメントと細骨材と固体のセ
メント添加剤を含有するセメント混和物との混合物を調
製しておき、ここに（２）の混練において、セメント減
水剤を練り水の一部あるいは全量に分散または溶解させ
ておき、セメント減水剤を含有する練り水を投入するこ
とで、非常に短い時間で混練できる点にその特徴を有す
るものの１例である。

【００８３】次に、本発明に係るセメント組成物の調製
方法の具体的なさらにまた他の１つの実施態様として
は、図１（ｄ）に示すように、 （１）セメントおよび砂などの細骨材を適当な混合系内
（例えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これに
より、セメントと細骨材とを均一に混合する。

【００８４】（２）セメント添加剤を練り水の一部に分
散または溶解させてなるセメント添加剤含有液を前記
（１）の空練りで調製したセメントと細骨材との混合物
中に投入して混練する。当該混練により、モルタルを調
製する。

【００８５】（３）次いで、セメント減水剤を練り水の
一部に分散または溶解させてなるセメント減水剤含有液
を混合系内（前記（２）の混練で調製したモルタル中）
に投入してさらに混練する。当該混練により、均一なモ
ルタルを調製するものである。

【００８６】本実施態様は、（２）の混練において、セ
メント添加剤を練り水の一部に分散または溶解させてな
るセメント添加剤含有液を投入して混練し、次いで
（３）の混練において、セメント減水剤を練り水の一部
に分散させてなるセメント減水剤含有液を投入すること
により、短い時間で混練できる点にその特徴を有するも
のの１例である。

【００８７】本実施態様においては、（２）の混練工程
でのセメント添加剤（増粘剤）含有液の投入から（３）
の混練工程でのセメント減水剤含有液の投入までに要す
る時間としては、５〜３０秒で行うことが望ましい。投
入間隔が５秒未満の場合には、十分な混練が成されず、
いわば上述の他の実施態様の調製方法と一致することに
なるものであり、３０秒を超える場合には、混練時間、
特に均一なモルタルを調製するまでの時間の短縮がわず
かにとどまる結果となる。

【００８８】上記各実施態様により、混練時間を非常に
短くできるとする作用原理は明らかではないが、上記で
説明した図１（ｄ）に示す実施態様とは逆に、（２）の
混練において、あらかじめセメント減水剤を練り水の一
部に分散または溶解させてなるセメント減水剤含有液を
投入して混練し、続く（３）の混練において、あらかじ
めセメント添加剤（増粘剤）を練り水の一部に分散また
は溶解させなるセメント添加剤（増粘剤）含有液を投入
し混練する場合には、上述したような混練時間、特に均
一なモルタルを調製するまでの時間の短縮が図れない結
果に鑑み、セメント粒子に先に吸着した分散剤を、後か
ら添加したセメント添加剤（増粘剤）が置きかわると、
モルタルが一気に増粘し、混練時間がかかると考えられ
る。

【００８９】次に、上述した各実施態様においては、空
練り工程を行うことなく、混練工程を行う事もできる
が、この場合には、あらかじめ混合系内（例えば、ミキ
サー内）にセメントや骨材など組成物成分を投入した後
に、セメント減水剤等のセメント混和剤を含有する練り
水を投入して混練してもよいほか、これらのセメントや
骨材などの組成物と、セメント減水剤等のセメント混和
剤を含有する練り水とを一度に混合系内（例えば、ミキ
サー内）に投入して混練してもよい。

【００９０】さらに、骨材として粗骨材と細骨材をあら
かじめセメントと投入し、必要に応じて空練りし、これ
にセメント減水剤等のセメント混和剤を含有する練り水
を投入して混練してもよい。これにより、上記各実施態
様におけるモルタルの調製とコンクリートの調製とを１
工程で行うことができ、工程の簡略化が図れる。とりわ
け、用いる組成物成分の全て、すなわち、セメント、骨
材（粗骨材と細骨材）やセメント減水剤を除くセメント
混和剤等の組成物と、セメント減水剤等を含有する練り
水とを一度に、セメント、細骨材および粗骨材のいずれ
も含有していない状態の混合系内（例えば、ミキサー
内）に投入し混練することもでき、この場合には、１つ
の混練工程のみで所望のセメント組成物を調製すること
が可能であり、より工程の簡略化が図れる。

【００９１】また、本発明に係るセメント組成物の調製
方法は、上述した図１（ｂ）や（ｃ）に示すようなコン
クリートの調製のほか、図１（ｄ）に示すモルタル、さ
らにはセメントペーストの調製にも適用する事ができ
る。この場合には、上述した図１（ｂ）や（ｃ）に示す
各実施態様において、最終工程である、粗骨材をモルタ
ルに投入して混練する工程を行わずに、その前段階であ
るモルタルの調製工程までを行うもの、さらには第１工
程でセメントのみを用いて次工程の調製工程までを行う
セメントペーストの調製にそれぞれ利用することができ
るものであって、その内容に関しては、既に説明したも
のより適宜選択できる。同様に図１（ｄ）に示すモルタ
ルやセメントの調製に加えて、た図１（ｂ）や（ｃ）に
示す最終工程を適宜行うことで、コンクリートの調製を
行うこともでき、その内容に関しては、既に説明したも
のより適宜選択できる。

【００９２】また、上記混合系内において、これらの組
成物に練り水を投入して混練するための手段（装置）と
しては、セメントと骨材等を空練りし得る能力、さらに
はこれら組成物成分にセメント減水剤やセメント添加剤
などを含有してなる練り水や粗骨材等を投入して十分に
混練し得る能力を有するものであれば、特に制限される
ものではなく、従来よりこうしたコンクリート等のセメ
ント組成物の調製に用いられている各種ミキサー（混合
機）をそのまま適用することができるものであり、例え
ば、パン型強制練りミキサー、水平一軸型、水平二軸
型、ドラム型、傾胴型、連続式ミキサー等を用いること
ができる。

【００９３】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、これらは例
示の目的で挙げたもので本発明の斑を制限するものでは
ない。また、以下において部、％は、それぞれ重量部、
重量％を表す。

【００９４】（１）セメント混和剤の製法 実施例１ 滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷却器
を備えたフラスコに、イオン交換水６６６部、ハイテノ
ールＮ−０８（第一工業製薬株式会社製）９部を仕込
み、攪拌下、７２℃でハイテノールＮ−０８を完全に溶
解させた。内温７２℃のまま窒素を緩やかに流し、フラ
スコ内を窒素置換した。充分に窒素置換した後、滴下ロ
ートより、予め調製しておいたメタクリル酸４５部、ア
クリル酸メチル２５５部のモノマー混合物中の３０部を
投入し、５分撹拌した。次いで、５％過硫酸カリルム水
溶液２５部を投入し、内温７２℃のまま１０分間撹拌を
続け初期重合を行った。これに上記モノマー混合物の残
り２７０部を２時間にわたって滴下した。滴下終了後、
温度を７２℃に保持したまま１時間撹拌を続けた後、冷
却して重合を完了し、不揮発分濃度３０．９％の水性樹
脂分散体（１）を得た。

【００９５】実施例２ 滴下ロート２基、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷
却器を備えたフラスコに、イオン交換水３２７部、ハイ
テノールＮ−０８（第一工業製薬株式会社製）４部を仕
込み、攪拌下、７２℃でハイテノールＮ−０８を完全に
溶解させた。内温７２℃のまま窒素を緩やかに流し、フ
ラスコ内を窒素置換した。充分に窒素置換した後、滴下
ロートより、予め調製しておいたメタクリル酸１０５
部、アクリル酸メチル１９５部、１．６％ハイテノール
Ｎ−０８水溶液３００部を強撹拌して得たプレエマルシ
ョン混合物中の３０部を投入し、５分撹拌した。次い
で、５％亜硫酸水素ナトリルム水溶液１部および１％過
硫酸アンモニウム水溶液４部を投入し、内温７２℃のま
ま２０分間撹拌を続け初期重合を行った。これに上記プ
レエマルション混合物の残り５７０部と１％過硫酸アン
モニウム６４部を２時間にわたって滴下した。滴下終了
後、温度を８０℃に上げ１時間撹拌を続けた後冷却して
重合を完了し、不揮発分濃度３０．８％の水性樹脂分散
体（２）を得た。

【００９６】実施例３ 実施例２に記載のプレエマルション混合物に代えて、メ
タクリル酸７５部、アクリル酸メチル１２０部、アクリ
ル酸エチル１０５部、１．６％ハイテノールＮ−０８水
溶液３００部を強撹拌して得たプレエマルション混合物
を用いる以外は実施例２と同様の操作で不揮発分濃度３
０．９％の水性樹脂分散体（３）を得た。

【００９７】比較例１ 滴下ロート２基、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷
却器を備えたフラスコに、イオン交換水３２７部、ハイ
テノールＮ−０８（第一工業製薬株式会社製）４部を仕
込み、攪拌下、７２℃でハイテノールＮ−０８を完全に
溶解させた。内温７２℃のまま窒素を緩やかに流し、フ
ラスコ内を窒素置換した。充分に窒素置換した後、滴下
ロートより、予め調製しておいたメタクリル酸１０５
部、アクリル酸エチル１９５部、１．６％ハイテノール
Ｎ−０８水溶液３００部を強撹拌して得たプレエマルシ
ョン混合物中の３０部を投入し、５分撹拌した。次い
で、５％亜硫酸水素ナトリルム水溶液１部および１％過
硫酸アンモニウム水溶液４部を投入し、内温７２℃のま
ま２０分間撹拌を続け初期重合を行った。これに上記プ
レエマルション混合物の残り５７０部と１％過硫酸アン
モニウム６４部を２時間にわたって滴下した。滴下終了
後、温度を８０℃に上げ１時間撹拌を続けた後冷却して
重合を完了し、不揮発分濃度３０．８％の比較水性樹脂
分散体（１）を得た。

【００９８】比較例２ 比較例１に記載のプレエマルション混合物に代えて、メ
タクリル酸１２０部、アクリル酸メチル７２部、アクリ
ル酸エチル１０８部、１．６％ハイテノールＮ−０８水
溶液３００部を強撹拌して得たプレエマルション混合物
を用いる以外は比較例１と同様の操作で不揮発分濃度３
０．８％の比較水性樹脂分散体（２）を得た。

【００９９】尚、下記表１に、確認のため、上記実施例
１〜３および比較例１〜２で得られた水性樹脂分散体お
よび比較水性樹脂分散体の製造に用いたモノマー組成に
つき、簡単にまとめて表示した。

【０１００】

【表１】

【０１０１】（２）セメント混和剤を用いたセメント組
成物（コンクリート）の調製方法 実施例４〜６および比較例３〜４ セメントとして普通ポルトランドセメント（秩父小野田
セメント、比重３．１６）、細骨材として大井川系産陸
砂（比重２．６２、ＦＭ２．７１）、粗骨材として青梅
産硬質砂岩砕石（比重２．６４、ＭＳ２０ｍｍ）を用い
た。

【０１０２】セメント減水剤としては、セメント分散剤
として市販されているナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物（花王株式会社製、マイティー１５０）を１．２
重量％対セメント重量を固定して用い、セメント添加剤
（増粘剤）としては、上記実施例１〜３および比較例１
〜２で得られた水性樹脂分散体（１）〜（３）および比
較水性樹脂分散体（１）〜（２）をそれぞれ用いた。ま
た、空気量を調整するために、市販の消泡剤を用いた。

【０１０３】セメント組成物（ここでは、コンクリー
ト）の配合条件は、単位セメント量５００ｋｇ／ｍ³ 、
単位水量１６５ｋｇ／ｍ³ および細骨材率４５％とし
た。

【０１０４】上記の原材料およびセメント組成物（ここ
では、コンクリート）の配合条件下に、下記の手順にし
たがって、コンクリートを調製した。

【０１０５】（１） 細骨材４４．２ｋｇおよび普通ポ
ルトランドセメント２５．０ｋｇを５０リットルのパン
型強制練りミキサーに投入し１０秒間空練りした。

【０１０６】（２） 下記表２に示した添加量のセメン
ト分散剤、セメント添加剤（増粘剤）を含む練り水８．
１１ｋｇを上記（１）で調製した細骨材／セメントに投
入し混練を行って、モルタルが均一になるまでの時間を
測定した。それぞれ下記表２に示す混練時間でモルタル
が均一になった。モルタルが均一になった後さらに継続
してそれぞれ３０秒混練を行った。

【０１０７】（３） その後、粗骨材４４．２ｋｇを上
記（２）で調製したモルタルに投入し、さらに９０秒混
練を行い、それぞれのコンクリートを製造した。

【０１０８】（３）コンクリートの性能評価 上記コンクリートの調製方法の（１）〜（３）に示す手
順により製造したそれぞれのコンクリートにつき、スラ
ンプ値及びフロー値を測定した。

【０１０９】−測定方法− スランプ値およびフロー値の測定は、日本工業規格（Ｊ
ＩＳ Ａ １１０１、１１２８）に準拠して行なった。
結果を表２に示す。

【０１１０】

【表２】

【０１１１】上記実施例１〜３および比較例１〜２から
それぞれ得られた水性樹脂分散体（１）〜（３）と比較
水性樹脂分散体（１）〜（２）を比較すると、比較水性
樹脂分散体（１）の添加量が０．１２重量％、比較水性
樹脂分散体（２）の添加量が０．０６重量％それぞれ必
要であるのに対し、アクリル酸メチルを用いた水性樹脂
分散体（１）、（２）の添加量は、共に０．０２重量
％、水性樹脂分散体（３）の添加量は、０．０５重量％
で所期の作用効果を発現することができ、特に水性樹脂
分散体（１）、（２）では、その添加量を大幅に低減で
きることが確認できた。

【０１１２】また、モルタル混練時間も、比較水性樹脂
分散体（１）を用いた比較例３では１４７秒、比較水性
樹脂分散体（２）を用いた比較例４では１６５秒である
のに対して、水性樹脂分散体（１）〜（３）を用いた実
施例４〜６では、２０秒、１００秒、５８秒と、いずれ
もその混練時間を大幅に減少できることが確認できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るセメント組成物の調製方法に関
する手順を概説した工程図である。このうち、図１
（ａ）および図１（ｅ）は、従来既知のコンクリートな
いしモルタルの代表的な調製方法を適用した場合の各実
施態様ごとの手順を概説した工程図であり、図１（ｂ）
〜（ｄ）は、本発明の好適なセメント組成物の調製方法
を適用した場合の各実施態様ごとの手順を概説した工程
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 111:10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル酸メチルを主成分とする単量体
   成分を重合して得られる重合体よりなるセメント添加剤
   を含有してなることを特徴とするセメント混和剤。
2. 【請求項２】 前記セメント添加剤が、アクリル酸メチ
   ルの成分を１００％〜４０％含む単量体成分を重合して
   得られる重合体よりなるものであることを特徴とする請
   求項１に記載のセメント混和剤。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のセメント添加
   剤とセメント減水剤とを含有してなることを特徴とする
   セメント混和剤。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のセ
   メント混和剤、セメントおよび練り水を少なくとも含有
   してなるセメント組成物。
5. 【請求項５】 練り水の一部あるいは全量にセメント減
   水剤および請求項１または２に記載のセメント添加剤を
   分散または溶解させて混合系内に投入して混練すること
   を特徴とするセメント組成物の調製方法。
6. 【請求項６】 請求項１または２に記載のセメント添加
   剤およびセメント減水剤をそれぞれ練り水の一部に分散
   または溶解させてなる請求項１または２に記載のセメン
   ト添加剤含有液およびセメント減水剤含有液を同時に混
   合系内に投入して混練することを特徴とするセメント組
   成物の調製方法。
7. 【請求項７】 請求項１または２に記載のセメント添加
   剤を練り水の一部に分散または溶解させてなる請求項１
   または２に記載のセメント添加剤含有液を混合系内に投
   入して混練し、 次いで、セメント減水剤を練り水の一部に分散または溶
   解させてなるセメント減水剤含有液を投入してさらに混
   練することを特徴とするセメント組成物の調製方法。
8. 【請求項８】 前記混合系内が、セメントを含有した状
   態、セメントおよび細骨材を含有した状態、セメント、
   細骨材および粗骨材を含有した状態またはセメント、細
   骨材および粗骨材のいずれも含有していない状態のいず
   れかであることを特徴とする請求項５〜７に記載のセメ
   ント組成物の調製方法。
9. 【請求項９】 前記混合系内が、セメントを含有した状
   態、セメントおよび細骨材を含有した状態またはセメン
   ト、細骨材および粗骨材を含有した状態の場合に、該混
   合系内の組成物成分が空練りされていることを特徴とす
   る請求項８に記載のセメント組成物の調製方法。
10. 【請求項１０】 前記混合系内が、セメント、細骨材お
    よび粗骨材のいずれも含有していない状態の場合、 請求項５〜７のいずれか１項に記載のセメント減水剤お
    よび請求項１または２に記載のセメント添加剤を分散ま
    たは溶解させた練り水、請求項１または２に記載のセメ
    ント添加剤含有液およびセメント減水剤含有液、または
    請求項１または２に記載のセメント添加剤含有液と、 セメント、細骨材および粗骨材の中の少なくともセメン
    トとを、一度に該混合系内に投入して混練することを特
    徴とする請求項４〜６に記載のセメント組成物の調製方
    法。
11. 【請求項１１】 前記混合系内に、セメント減水剤を除
    くセメント混和剤の少なくとも１種が含有されているこ
    とを特徴とする請求項５〜７に記載のセメント組成物の
    調製方法。
12. 【請求項１２】 前記セメント減水剤を除くセメント混
    和剤が、固体の請求項１または２に記載のセメント添加
    剤を含有することを特徴とする請求項１１に記載のセメ
    ント組成物の調製方法。