JPS6018616B2 - 水硬性セメント組成物 - Google Patents

水硬性セメント組成物

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JPS6018616B2
JPS6018616B2 JP2656776A JP2656776A JPS6018616B2 JP S6018616 B2 JPS6018616 B2 JP S6018616B2 JP 2656776 A JP2656776 A JP 2656776A JP 2656776 A JP2656776 A JP 2656776A JP S6018616 B2 JPS6018616 B2 JP S6018616B2
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JP
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cement
oligosaccharide
water
mortar
hydraulic cement
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JP2656776A
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JPS52109523A (en
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直暉 大谷
勉 小山
節 竹内
俊弘 東
守生 松田
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Kao Corp
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Kao Soap Co Ltd
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    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水硬性セメントの配合物、すなわち、セメント
ペースト、モルタル、コンクリートなどに特定の処理を
ほどこしたオリゴ糖を添加することにより性質が改善さ
れた水硬性セメント組成物に関するものである。
更に詳しくはその分子量がオリゴ領域にあるオリゴ糖の
末端アルデヒド基(還元基)を適当な方法により処理し
てカルボキシル基に変えたオリゴ糖を水硬性セメントに
混和してなる水硬性セメント組成物に関する。セメント
はモルタル、コンクリートなどの材料として最も重要な
ものである。
セメント混和剤はモルタル工事、コンクリート工事の作
業性を向上させると共に施工後のモルタルおよびコンク
リートの強度、透水性、その他の物性を向上させる目的
で多くの種類の混和剤が研究され実際にも利用されてき
ている。種々の目的で使用される混和剤の内で減水剤は
最も一般的に利用されているものである。減水剤の添加
によりモルタル又はコンクリート施工時の際加える水ね
諒わ減少させるときには硬化後のモルタル又はコワクリ
ートの強度が向上することは広く認められているところ
である。従来、セメント減水剤としてはリグニンスルホ
ン酸塩、グルコン酸塩、ナフタリンスルホン酸ナトリウ
ム・ホルマリン高縮合物、ポリサッカライドと塩化カル
シウム、トリェタノールアミン配合組成物などが利用さ
れている。
リグニンスルホン酸塩は亜硫酸パルプ製造工程より得ら
れるものがあるがその減水効果にバラッキがみられるこ
と、硬化遅延性を有し、空気混入量の増加があり、モル
タル又はコンクリートの物性が悪い影響を与えることが
あるなどの欠点がある。また、グルコン酸塩も添加量が
多くなると著しい硬化遅延性を示すことが利用上大きな
問題となる。ナフタリンスルホン酸ナトリウムのホルマ
リン縮合物については高添加時も著しい硬化遅延効果は
なく、かつ強力な減水効果を発揮するが低濃度水準の添
加においては減水効果が著しく弱く、前述のリグニンス
ルホン酸塩あるいはグルコン酸塩に比べてその減水効果
が劣るのが一般的である。ボリサッカラィド系セメント
混和剤としては、グルコース平均重合度3〜25の加水
分解でんぷんが知られ(特公昭42‐12436号公毅
)、一部市販されているが単独使用では許容範囲を越え
た硬化遅延性が現われ、との為通常塩化カルシウムや水
溶性アミン類と併用されている。
しかしながら、塩化カルシウムは鉄筋コンクリートにお
いては鉄筋の防錆上有害でありかつセメント硬化物の乾
燥収縮亀裂が生じた場合特に発鯖を促進させる欠点をも
つ。
又この場合圧縮強度は向上するが曲げ強度は逆に低下す
る。低添加水準で減水効果が大きく、かつ、硬化遅延性
の小さい混和剤が要望されていたが、従来の減水剤でこ
れを満足するものは存在しなかった。
本発明者等はこの点に鑑みセメントの硬化遅延性に関す
る多くの研究を重ねた結果、オリゴ糖の末端アルデヒド
基を適当な方法によりカルボキシル基に変えたオリゴ糖
の酸化物を用いることにより対セメント低添加率で従来
にない大きな減水性を示し、圧縮強度が増大するのみで
なく曲げ強度も改善され更に空気混入量が少なくて密度
が高く骨材が分離せず又流動性も増大されて作業能力が
向上し、更には又塩化カルシウムのような硬化促剤を併
用しなくても著しい硬化の遅延はみられない等の優れた
効果を有することを見出し、本発明を完成するに至った
。即ち、本発明は水硬性セメントに平均分子量300〜
3500のオリゴ糖の酸化物を混和してなる水硬性セメ
ント組成物を提供するものである。
本発明のオリゴ糖の酸化物は多糖類、好ましくはでんぷ
ん、セルロース又はへミセルロースを加水分解すること
により得られる平均分子量300〜3500のオリゴ糖
を酸化することにより得られる。でんぷんはグルコース
がQ‐グルコシド結合で連結された長鎖状分子であり、
酵素、滋酸、後酸等で容易に加水分解される。
本発明で使用されるでんぷんとしてはいかなる植物源か
ら縛られたでんぶんでも良い。又、セルロースはグルコ
ースが8‐グルコシド結合したもので、この結合は一般
のアセタール結合と同様に酸触媒によって切断されるか
らセルロース分子を酸触媒によって容易に加水分解する
ことが出来る。へミセルロースはセルロース、リグニン
等と共に木材およびその他の木質化組織内に存在し、ア
ルカリ溶液に易溶である一方、酸によって比較的容易に
加水分解される。へミセルロースを構成する礎基として
はD−グルコース、D‐マンノース、D‐ガラクトース
、D−ブラクトース、D−キシロース、L‐アラビノー
ズ、D−グルクロン酸、D−ガラクトロン酸、D−マン
ノウロン酸等が知られている。かくして得られた加水分
解物を酸化触媒の存在下に自動酸化するか又はヨウ素等
の酸化剤で酸化することによって末端アルデヒド基をカ
ルボキシル基に変え、本発明のオリゴ糖酸化物を得る。
このようにオリゴ糖酸化物は還元末端のアルデヒド基を
カルボキシル基に酸化したものであるから、水綾性塩又
は水落性カルポン酸の形で存在する。この時の水溶性塩
としてはLi,Na,K,Ca,Mg,NH4,アルカ
ノールアミンモルホリン等の塩が適当である。本発明に
係るオリゴ糠の酸化物は他のセメント浪合剤、例えば空
気連行剤、セメント湿潤分散剤、防水剤、強度増進剤、
硬化促進剤等と併用することができる。
又本発明を実施するに当り使用し得る水硬性セメントに
は今日一般にセメント,モルタルおよびコンクリートに
使用されているボルトランドセメント,高炉セメント,
シリカセメント,アルミナセメント、けし、藻士セメン
ト,トラストセメント、鉱蓬セメント,貢岩灰セメント
等である。本発明のオリゴ糖の酸化物はセメントに対し
重量で0.01%〜0.3%、好ましくは0.03〜0
.25%添加し使用することができる。
以下本発明を参考例及び実施例によって更に詳しく説明
するが例中特記しない限り部および%はすべて重量を準
とする。
又本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない
。参考例1 オリゴ糖の製造例 ィ でんぷんからのオリゴ糠の製造 トウモロコシ、馬鈴薯およびタピオカをQ‐アミラーゼ
を用い加水分解して得た。
ロ セルースからのオリゴ糖の製造 市販のセルロースパウダーをHCI−QS04(1:1
)溶液に溶解し、20℃で1鞘時間処理後0〜95%ア
セトンで分画して得た。
ハ ヘミセルロースからのオリゴ糖の製造砕木パルプを
アルコールとベンゼンの濃液で脱脂後亜硫酸ソーダおよ
びさらし粉で脱リグニンし、20℃の17.5%苛性ソ
ーダ水溶液で処理した。
中和後160〜180午0で45分加水分解して目的物
を得た。参考例2 オリゴ糖酸化物の製造例 参考例1で得たオリゴ糖2雌を少量の水に溶解させ(予
めオリゴ糖中のアルデヒド基含有量はヨウ素‐アルカリ
水溶液による薄定(R.L.Whistlereta】
.,J.ResearchNan Bur.SPn船r
船,27,449(′41))から求めておく)、蝿拝
しながら計算量の0.1Nヨウ素水溶液および0.1N
苛性アルカリ水溶液を別々に少量ずつ滴下する。
滴下終了後3時間縄梓を続けた後、反応混液を大量のメ
タノールへ注ぎ、得られる沈殿を90%メタノールでョ
ウ化物の反応がなくなるまで繰返し洗浄後減圧下で乾燥
して目的物を得た。実施例 1 モルタル試験 無添加(プレーン)モルタルは上記の標準配合で行なっ
たが、添加剤混合系ではフロー値を139十5m/m(
プレーンモルタルのフ。
一値)になるよう、容積一定下で水および砂の増減調節
を行なった。この時の添加剤の対セメント添加率は全て
0.10%であり、空気量は4〜5%である。フロー値
、曲げ強さおよび圧縮強さはJIS‐R‐5201、空
気量はJIS‐AIl16の中の重量法、凝結時間はA
STM C 403‐61Tの試験方法に準じて行なっ
た。又、オリゴ糖の分子量は水溶媒での蒸気圧浸透圧法
(Vapor Pressme瓜mometひ)により
、ブドウ糖を標準物質にして求めた。結果を表1に示し
たがグルコン酸塩、ソルビト−ル及びオリゴ糖を添加し
た場合は夫々大きな凝結遅延性がみられる。
これに対して本発明における実施例では大きな凝結遅延
性はなく、曲げ強さ、圧縮強さ共に改善されていること
が分る。
尚、混和剤を以下のように略記する。
注) ・ でんぷん加水分解物・塩化カルシウムおよび水溶性
アミン類混合物料 ( )はオリゴ糖の平均分子量を示
す表1 実施例 2 (セメント混和剤としての性能に対する分子量効果)分
子量の異なるオリゴ糖(でんぷん加水分解物を使用)酸
化物について実施例1と同じ条件でモルタル試験を行な
った。
結果を表2に示す。表 2比較例の内凝結時間の短いも
の(高分子オリゴ糖酸化物)は減水率、圧縮強度の発現
性において無添加に比べ劣っている。
又比較例の内低分子オリゴ糖酸化物は減水性・圧縮強度
とも無添加より優れている凝結時間が異常に長いことが
わかる。実施例 3(対セメント添加率の影響) 平均分子量1100のオリゴ糖(でんぷんの加水分解に
より得られたもの)を原料にして得られたオリゴ糖酸化
物について対セメント添加率のみを変化させた以外は実
施例1と同じ条件でモルタル試験を行なった。
結果を表3に示す。尚、比較のために原料の平均分子量
1100のオリゴ糠(でんぷんの加水分解物)について
、対セメント添加率を変化させて同様のモルタル試験を
行なった。結果を表4に示す。表 3 表 4 実施例 4 (コンクリート試験)o使用材料 セメント 小野田普通ボルトランドセメント(比重3.
17)紬骨材 紀ノJII産 (比重2.6
0)粗骨材 宝塚砕石(最大粒径2山肌)2.62)
o単位セメント量 300k9/〆o紬骨材料
45.0% o測定項目および測定方法 スランプ値 JISAIlOI 空気量 JISAIl16 圧縮強度 JISAIl08 硬化時間 JISC403‐61T o使用添加剤および略号 無添加 PLオリゴ糖
酸化物 SO−OX(原料:でんぷん
から得たオリゴ糖,Mwn=900)ポリサツカラィド
系市販品 PS−C(でんぷんからのオリゴ糖
・塩化カルシウム・トリェタノールアミン混合物) o空気量 1,5〜1.7% o水セメント比 無添加の場合61% 0スランプ値 6.0〜6.3肌に調節〔コンクリート容積を一定にさ
せるため減水分だけ砂・砂利(細骨材率45%の割合で
)を増やした〕結果を表5に示す。
表 5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水硬性セメントの配合物に平均分子量300〜35
    00のオリゴ糖の酸化物を混和して成る水硬性セメント
    組成物。 2 オルゴ糖がでんぷん、セルロース又はヘミセルロー
    スの加水分解物である特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。
JP2656776A 1976-03-11 1976-03-11 水硬性セメント組成物 Expired JPS6018616B2 (ja)

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