JPS593429B2 - 生コンクリ−トの製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生コンクリートの製法、詳しくはセメント分散
剤の遅れ添加法による生コンクリートの製法の改良に関
する。

近年、玉砂利、川砂等のコンクリート用骨材の不足から
その品質が低下し、コンクリートの作業性等の面から単
位水量が増加すると共に、乾燥収縮、水利発熱等による
コンクリートのひび割れ、ブリージング量の増大等物性
が低下する傾向にある。

これらの欠点を改良するために、β−ナフタレンスルホ
ン酸塩のホルマリン縮合物やスルホン基を有するメラミ
ンのホルマリン縮合物等のいわゆる高性能減水剤と呼ば
れているセメント分散剤が用いられている。

これはコンクリートの硬化遅延作用や偽凝結などなく、
その使用量により単位水量を減少させ、良好なワーカビ
リチーをもたらすことが可能であるが、そのワーカビリ
チーは短時間の間だけであって、その後に急激に低下す
る欠点がある。

従って、トラックアジテータ−による運搬が必要な生コ
ンクリートの場合には混線時に高性能減水剤は用いられ
ず、生コンクリートを打設現場まで運搬し、その打設現
場においてトラックアジテータ−に添加するようにして
いる。

しかしこの方法では、トラックアジテータ−はコンクリ
ート運搬車であってミキサー車とは異なるため、セメン
ト分散剤をトラックアジテータ−に投入し混合しても混
合が不十分となるので、コンクリートのワーカビリチー
が不均一となり品質が不安定となる欠点がある。

また、混合を十分に行うには、トラックアジテータ−の
ドラムを高速で数分間回転させなければならず、騒音や
トラックアジテータ−の耐久性などの問題がある。

一方、セメント分散剤の遅れ添加法がある。

これは、本来練り混ぜ開始時点に添加すべきセメント分
散剤を加水後、数十秒ないし数分後に加えてワーカ−ビ
リチーを改善し、凝結遅延性を高め、その後の時間の経
過によるワーカ−ビリチーの低下を防ぐ方法である。

しかＬｌこの方法は、練り混ぜ開始時点に添加する方法
よりも優れているが、充分満足すべき効果が得られない
ことから、最近セメント分散剤の改良により解決するこ
とが提案されるようになった（特公昭５６−４ｏ１ｏ６
号公報）。

しかし、それでも充分でない。本発明は、単位水量又は
単位セメント量を低減させだにも拘らず高いワーカビリ
チーを有し、打設現場に運搬しても、硬化遅延とワーカ
ビリチーの低下が少なく何ら支障のない高品質な生コン
クリートの提供を目的とするものである。

すなわち、本発明は、セメント分散剤の遅れ添加法によ
り生コンクリートを製造するにあたり、セメント分散剤
として、次の成分（ａ）、 （ｂ）及び（Ｃ）を含有し
てなるものを用いることを特徴とする生コンクリートの
製法である。

頓 分子量２０００以下の低分子量体が１０〜１８重量
係、糖分がペントース換算で０．８〜１．３重量係であ
るリグニンスルホン酸塩を主成分とする物 Φ）β−ナフタ／ンスルホン酸塩のホルマリン縮合物 （ｃ） 水溶性ニトロフミン酸塩 以下、さらに詳しく本発明を説明する。

まず、本発明において、セメント分散剤の遅れ添加法を
採用した理由は、後記するような本発明に係るセメント
分散剤であっても、それを練り混ぜ開始時点で使用水と
同時に添加すると、ワーカビリチーの充分な改善は望め
ないか、又は添加量を多く必要とするからである。

次に、本発明に係るセメント分散剤について説明する。

鉛成分は、亜硫酸パルプ廃液ｒ含まれるリグニンスルホ
ン酸含有液から種々の方法によって得られるものである
。

例えば、消石灰を添加し、リグニンスルホン酸を不溶性
の塩基性塩とする方法、ポリカチオンを添加し複合塩と
する方法、溶媒により糖類および低分子量体を抽出分離
したり、また限外濾過などの方法によって得ることがで
きる。

特に限外濾過による場合は、添加剤などを使用すること
なく、高分子リグニンスルホン酸が個別に回収できるほ
か、糖の回収も同時に行うことができるので有利である
。

これらの方法によって取得されるリグニンスルホン酸塩
の中で本発明に係る（ａ）成分として用いるものは、分
子量２０００以下の低分子量体の割合が１０〜１８重量
係、糖分含有量がペントース換算で０．８〜１．３重量
多含有するようにしたものである。

このように限定した理由は、親水性処理したシリカケル
にヨルケルパーミエイションクロマトグラフ（ＧＰＣ）
を用いて種々高分子化処理したりゲニンスルホン酸塩の
分子量分布を測定するとともに、試料を分別し、コンク
リートに添加して試験を行った結果、分子量２０００以
下の低分子量体のものは低分散性であり、また糖含有量
の多いものは、硬化遅延を生じ短期強度の発現が不充分
となったり、偽凝結をまねいたりすること、また分子量
２０００以下の低分子量体および糖分の含有量を前記の
値以下にすることは実用的に無理があり、またこの範囲
内にあれば生コンクリート試験を行った場合良好な結果
が得られることにもとづくものである。

（ｂ）成分は、（ａ）成分を使用することによるコンク
リートの強度発現の遅れを回復させるために必要なもの
である。

（ｂ）成分のβ−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン
縮合物は、単独縮合物に限られるものではなく、ナフタ
レン、アルキルナフタレン、アントラセン°などの多環
式芳香族化合物やベンゼン、トルエン、フェノール、安
息香酸などのベンゼン誘導体およびそのスルホン酸化合
物とのホルマリン共縮合物であってもよい。

（ｃ）成分は、（ｂ）成分を添加した際ならびに時間の
経過に伴って生じるワーカビリチーの低下防止のために
不可決なものである。

（ｃ）成分は、石炭類を硝酸にて低度に酸分解して低分
子化し、ニトロ基などの官能基を増加させ、それを水溶
性にするためにナトリウム等の塩にする。

以上の頓、（ｂ）及び（ｃ）成分の割合は、（ａ）成分
：（ｂ）成分との重量比を９０：１０〜１０：９０、（
ｃ）成分を（ａ）成分と（ｂ）成分の合計重量１に対し
２以下、特［０，１以下とするのが好ましい。

その理由は、（ａ）成分が前記割合よりも少ないと、単
位水量又は単位セメントを低減させたコンクリートのワ
ーカビリチーを高めることができず、また、［Ｆ］）成
分が前記割合よりも少ないと強度発現の遅れを回復させ
る効果は小さく、さらには（ｃ）成分が前記割合よりも
多くなるとコンクリート練り上り時のセメントの分散性
と流動性が得られなくなるからである。

本発明に係るセメント分散剤の使用量は、セメントに対
し固形分換算で０．０１〜１．５重量係、好ましくは、
０．０５〜１．０重量係である。

なお、本発明では、通常生コンクリートに用いられてい
る混和剤、例えばリグニンスルホン酸塩、オキシカルボ
ン酸塩および天然樹脂酸塩等やフライアツシユ、シリカ
、セメント膨張材、セメント急硬材等の混和材を添加す
ることは何ら差支えない。

以上、本発明は、３成分を含有してなる特殊なセメント
分散剤の遅れ添加法によって生コンクリートを製造する
ものであり、本発明によれば次の効果を発揮する。

すなわち、通常の生コンクリートと同程度のワーカビリ
チーを有するコンクリートにあっては、単位水量又は単
位セメント量を低減させて強度特性のすぐれたものにし
、しかも、時間の経過によるワーカビリチーの低下又は
硬化遅延も起こさない、高品質なものを製造することが
できる。

以下、参考例、実施例及び比較例をあげてさらに詳しく
本発明を説明する。

以下の例において、部及び惺マいずれも重量基準で示し
た。

参考例 １ 本例は、ａ成分の性質を確認するために行った実験であ
る。

生コンクリートバッチャ−プラントの水計量槽内に第１
表に示す調合により、次の（ａ）成分を水と同時にミキ
サに投入し他材料と混練して生コンクリートを製造した
。

これをトラックアジテータ−に４．３ｍ３移してコンク
リート物性を測定した（実験Ａ、１ 、２ ） （ａ）成分：分子量２０００以下の低分子量体が１５重
量係で、糖分がペントース換算で１．１重量係であるリ
グニンスルホン酸塩を主 成分とする物を用いた。

頓成分の性質をみるため、通常生コンクリートに使用さ
れているリグニンスルホン酸塩を主成分とするＡＥ減水
剤を標準使用量用いて同様に試験した（実験Ａ３，４）
。

なお、実験において、スランプはＪＩＳＡｌｌｏｌ、空
気量はＪＩＳＡ１１２８、圧縮強度はＪＩＳＡ１１３２
、ＪＩＳＡ１１０８に準じた。

（注）（１）セメントは普通ポルトランドセメントを用
いた。

（２）粗骨材は、砕石５０係混合、最大寸法２５罷使用
した。

（３） （ａ）成分は水溶液として投入し、固形物換
算で表わした。

（４）ＡＥ減水剤はホゾリス物産（へ）商品名［ホゾリ
ス＆ ５ Ｌ Ｊを用いた。

（注） 経時変化のコンクリート温度は２９〜３１℃で
あった。

第１〜２表から本発明に係るＧＩＬ）成分は市販のＡＥ
減水剤に比べて同一スランプ、同一強度配合において、
単位水量、単位セメント量の減少効果は明らかであり、
またスランプ、空気量の経時変化、圧縮強度は市販のＡ
Ｅ減水剤を用いた場合と変らず、ＡＥ減水剤のみを用い
た硬練りコンクリートに近い良質な生コンクリートが得
つれることが分る。

参考例 ２ 本例は、本発明に係る（ａ）、 （ｂ）及び（ｃ）成分
からなるセメント分散剤の性能評価をするための実験で
あり、セメント分散剤は使用水と一緒に投入したもので
ある。

なお、使用したセメント分散剤の組成は次の通りである
。

セメント分散剤の組成 ［株］）成分；参考例１で示したもの・・・・・・・・
・５０部ｈ）成分：β−ナフタンンスルホン酸ソーダの
ホルマリン縮合物 ・・・・・・・・・５０部（Ｃ）成
分：ニトロフミン酸ソーダ・・・・・・・・・７，５部
水 ・・・・・・・・・・・・
２５０部（固形分濃度３０係） すなわち、第３表に示す調合において、本発明に係るセ
メント分散剤を生コンクリートバッチャ−プラント水計
量槽内に投入し生コンクリートを製造した。

得られた生コンクリートをトラックアジテータ−に移し
、コンクリートの経時変化および圧縮強度を測定した（
実験Ａ５〜７）。

なお、コンクリートを調合する際、天然樹脂酸塩系のＡ
Ｅ剤を用いて空気量を調節した。

次に、本発明に係るセメント分散剤の性能を市販品と比
較するため、通常生コンクリートに用いられているリグ
ニンスルホン酸塩を主成分とする標準タイプのＡＥ減水
剤を用いて同様に行った（実軸８と９）。

それらの結果を第４表に示す。

第３〜４表から、本発明に係るセメント分散剤ヶ用いた
コンクリートは、同一強度、同一ワーカビリチーにおい
ては単位水量、単位セメント量の減少効果が大きく、ま
た単位水量のみを減少させたコンクリートにおいては、
強度の高いコンクリートが得られることが分る。

参考例 ３ 本例は、本発明に係るセメント分散剤と共に、一般のＡ
Ｅ減水剤やセメント膨張材を用いても何等差支えないこ
とを確認するために行ったものであり、セメント分散剤
は参考例２で示したものを使用し、水の投入と同時に添
加したものである。

すなわち、コンクリート配合は第５表に示す通りとした
以外は参考例１と同様にコンクリートを製造し試験した
（実験煮１０）。

併せて本発明に係るセメント分散剤を用いない場合につ
いても試験した（実験＆１１）。

なお、実験＆１０の配合には、空気量を調節するために
、天然樹脂酸塩系のＡＥ剤を添加した。

それらの結果を第６表に示す。

第５〜６表からも明らかなように、セメント膨張材や市
販のＡＥ減水剤の入った生コンクリートにおいても、単
位水量、単位セメント量は減少し、ワーカビリチーや圧
縮強度は市販のＡＥ減水剤を用いた場合と何ら変らない
良質な生コンクリートが得られることが分る。

実施例 本例は、本発明に係るセメント分散剤の遅れ添加法を示
したものである。

すなわち、第７表に示す調合において、参考例２に用い
たセメント分散剤をのぞき、その他の材料を強制練りミ
キサに投入し生コンクリートを練り始めた。

生コンクリートを練り続け、水を投入してから約２０秒
後にセメント分散剤を添加し、合計４５秒間混練して生
コンクリートを製造した（実験Ａ１２）。

なお、練り混ぜにあたっては、空気量調節のため天然樹
脂酸塩系のＡＥ剤を使用した。

参考のため、生、コンクリ−）［使用されている一般の
リダニンスルホン酸塩を主成分とするＡＥ減水剤を用い
て同様にコンクリートを製造した（実験Ａ１３）。

これらのコンクリートについて、参考例１と同様にして
コンクリートの物性を測定した。

その結果を第８表に示す。

第７〜８表から、本発明に係るセメント分散剤を遅れ添
加すれば、市販のＡＥ減水剤の遅れ添加法に比べて、単
位水量、単位セメント量の減少効果のあることは明らか
であり、圧縮強度、ワーカビリチーの経時変化も一般の
ＡＥ減水剤を用いた場合と何ら変らない良好な生コンク
リートが得られることが分る。

また、本発明の方法は、セメント分散剤を水の投入時に
添加する方法に比べて、使用量が少なく、流動性を高め
ることができる利点もある。

次にその例をあげる。

比較例 １ 本例は、本発明に係るセメント分散剤を使用する際、水
の投入と同時に添加したものである。

すなわち、コンクリート配合は第９表に示す通りとした
以外は、参考例１と同様にコンクリートを製造し試験し
た（実験Ａ１４と１５）。

併せて本発明に係るセメント分散剤を用いない場合につ
いても試験した（実験屋１６と１７）。

なお、実験Ａ１４と１５の配合には、空気量を調節する
ために、天然樹脂酸塩系のＡＥ剤を添加した。

それらの結果を第１０表に示す。

実験遥１２（実施例）と実験煮１５（比較例）を比較す
ると明らかなように、本発明の実施例は比較例に比べて
、少ないセメント分散剤の使用量でワーカビリチーと強
度の改善効果のあることが分る。

比較例 ２ 本例は、参考例２で示した本発明に係るセメント分散剤
から（ｃ）成分を除いた比較例に係るセメント分散剤を
用い、それを遅れ添加法により添加して生コンクリート
を製造したものである（実験屋１８）。

すなわち、参考例２で示した本発明に係るセメント分散
剤から（ｅ）成分を除いたものを用いた以外は実施例と
同様にコンクリートを製造し試験した。

コンクリ−３ト配合とその結果をそれぞれ第９表と第１
０表に示す。

実験屋１２（実施例）と実験煮１８（比較例）を比較す
ると明らかなように、本発明の実施例は比較例に比べて
スラッジの綿時変化が著しく小さくなることが分る。

第１１表には、実験Ａ２ｓ １２，１５、１７及び１８
のコンクリートについて、ＡＳＴＭ Ｃ４０３−７０に
準じ２０°Ｇ恒温室において凝結時間を測定した結果を
示した。

それをみると、実験Ａ１２，１５及び１８のコンクリー
トのように、［Ｆ］）成分の添加されたセメント分散剤
を用いたときは、それが添加されていない実験Ａ２の場
合に比べて、硬化遅延はなく、一般のＡＥ減水剤を用い
た場合（実験Ａ１７）とほぼ同程度の凝結時間を示すこ
とが分る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメント分散剤の遅れ添加法により生コンクリート
   を製造するにあたり、セメント分散剤として、次の成分
   （ａ）、 （ｂ）及ヒｃ）を含有してなるものを用いる
   ことを特徴とする生コンクリートの製法。 （ａ） 分子量２０００以下の低分子量体が１０〜１
   ８重量係、糖分がペントース換算で０．８〜１．３重量
   係であるリグニンスルホン酸塩を主成分とする物 （ｂ） β−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮
   合物 （ｃ） 水容性ニトロフミン酸塩。