JPS6042180B2 - セメント添加剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメント添加剤、特に単糖混合物を主成分と
するセメント添加剤に関する。

従来から、サッカロース、グルコース、フラグドーズは
、セメントの遅延性減水剤として使用されているが、こ
の中でも、サッカロース、グルコースはその遅延効果が
大きく、最も有効な減水剤てある。

しかし、これら糖類は澱粉、糖密などの天燃物を原料と
しているので、価格の変動が激しく、セメント添加剤と
しては特定の用途にしか使用出来なかつた。

近年、土木、建築の技術進歩と共に高強度コンクリート
の要求、輸送上、作業上の点から大量に安定供給可能な
安価なセメント遅延減水剤が要求されている。

糖類は、前記のように、天然物からグルコース、サッカ
ロースを製造する方法の他、例えばホルムアルデヒド水
溶液を塩基の存在下縮合させて、単糖混合物を製造する
方法があるが、この方法は、主反応のアルドール縮合の
他にＬＡ転位、−ーー −に−：： ′、血ｎヒゴリ：
Ｊ１１゛＋１を＾ 壬ｋｔ：Ｈ；ι、交錯、共役する複
雑な複合反応系であるため所望の糖だけを選択合成する
ことは出来ず、いわゆるホルモースと呼ばれる単糖混合
物の溶液として得られる。

これは３餘種の単糖混合物で、しかもＤＬラセミ体であ
るので、その分別は困難であり、その用途は全くないの
が現状である。本発明は、これらの欠点を解決すること
を目的とするもので、ホルムアルデヒド水溶液を塩基の
存在下自縮合させた単糖混合物をセメントに添加するこ
とによつて、セメントの減水剤として、また凝結遅延性
を有するセメント添加剤として使用できることを知見し
、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、ホルムアルデヒドの縮合生成物で
ある単糖混合物を含有してなるセメント添加剤にある。

本発明でいうホルムアルデヒドの縮合生成物である単糖
混合物（以下ホルモースという。）とは、炭素数３の各
種トリオース、炭素数４の各種’アトロース、炭素数５
の各種ペントース、炭素数６の各種ヘキソースを主成分
とする含有しているものである。具体的な化合物として
は、グリセロース、エリトロース、トレオース、アラビ
ノース、キシロース、リキソース、リボース、ガラクト
ース、グルコース、アロース、ギユロース、マンノース
、アルトロース、タロース、イドース、キシルロース、
リブロース、ソルボース、フラクトース、タガトース、
プシコースなどの各種のアルドースやケトースなどであ
る。本発明のセメント添加剤は、ホルムアルデヒド水溶
液を塩基性触媒存在下縮合反応させることによつて得ら
れる。

本発明で使用するホルムアルデヒド水溶液のホルムアル
デヒド濃度は特に制限はなく、通常は５〜（イ）重量％
濃度のものを使用する。

また市販のホルムアルデヒド水溶液には安定剤のメタノ
ールを含有しているが、何の問題もなく使用できる。塩
基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウ
等のように、その水溶液がアルカリ性を呈するもの全て
が可能となるが、収率等から考えて水酸化カルシウムが
好適である。塩基性触媒は、ホルムアルデヒド水溶液に
対し１〜２鍾量％程度使用する。反応温度と時間につい
ては、ホルムアルデヒド水溶液の濃度と触媒の種類によ
つて異なるが、性能の安定した製品を得るために、好ま
しい反応温度は３５〜７５゜Ｃ１特に４０〜６０℃であ
り、反応時間は１紛〜２？間、特に１〜２４時間である
。

反応終了後は酸処理して反応系内を微酸性にすれば、貯
蔵安定性の高いセメント添加剤が得られる。安定剤とし
てメタノールを含有させた楊合は減圧蒸留等によつて除
去すればよい。このようにして得られた本発明のセメン
ト添加剤は、炭素数が３〜６である各種のトリオース、
テトロース、ペントース、ヘキソースを主成分として含
有するホルモースの水溶液である。

これをそのままあるいは実用上の適度な濃度、例えば５
０重量％程度に濃縮又は希釈して使用する。ホルモース
の成分割合は、反応時間によつて多少変化させることが
てき、反応時間を長くする程、炭素数５〜６のペントー
ス、ヘキソースが多く生成する。このものは炭素数３〜
４のトリオース、テトロースを多く含有したものよりも
性能がよいのでで、反応時間は少くとも１時間にするの
がよい。本発明のセメント添加剤の使用量は、ホルモー
スとしてセメントに対し０．０１〜１．０重量％が望ま
しい。０．０１重量％未満では遅延性と減水性の効果は
共に小さく、また１．呼量％をこえると強度発現に悪影
響を与える。

以上説明した本発明のセメント添加剤は、従来の天然物
から製造した単一組成の糖類に比べて、同等もしくはそ
れ以上の減水遅延性能を持つセメント添加剤であり、安
価かつ工業的に製造でき、さらには下記実施例で示すよ
うに、従来の糖類では到底期待できなかつたセメント成
形体の初期材令における温度上昇を低減できる効果があ
る。

次に実施例をあげてさらに本発明を説明する。実施例ホ
ルムアルデヒドの１鍾量％水溶液（メタノール５重量％
含有）１０唾量部と水酸化カルシウム４重量部を混合し
、温度５５℃で３時間反応させてから希硫酸でＰＨ６と
し、固形分を枦過除去してからさらに減圧蒸留でメタノ
ールを除去した。

生成物は、炭素数３〜６のホルモースを主成分とする１
唾量％程度の水溶液であつた。この生成物のセメント添
加剤としての減水遅延性能を評価するため、セメントペ
ーストを標準軟度にするための水量と、そのセメントペ
ーストの゛凝結試験を行なつた。

セメント添加剤の添加量と結果を第１表に示す。なお、
セメント添加剤の量はセメント；二対するホルモースの
添加量として示した。

次に、セメント成形体の初期材令における温度上昇抑制
効果を評価するために、普通ボルトランドセメント１０
踵量部、相模川産天然砂５ＴＶＬ下２００重量部及び前
記で製造したセメント添加剤をホルモースとして０．０
２重量部又は０．０４重量部を混合し、水を加えてセメ
ント比４２％、練り上り温度２０℃のモルタルを調製し
た。

このモルタルを、高さ３０ＣＴｎ１内径１３ＣＴｎ１厚
さ１００の発泡スチロール製円筒容器に約３．５ｅ入れ
、２０℃恒温室で養生したときのモルタル中心部の温度
を熱電対で一定時間毎に自動測定した。

その結果を第２表と図面に示す。また、この試験と併行
して行なつた４×４×１６＊αモルタル供試体の圧縮強
度の測定結果を第２表”，伍和十ヱ第２表

【図面の簡単な説明】

図面は、モルタル中心部温度と材令との関係図であり、
図中の曲線番号は実験ＮＯ．に対応するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホルムアルデヒドの縮合生成物である単糖混合物を
   含有してなるセメント添加剤。