JPS61209943A - セメント用混和剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は新規な水硬性セメント用混和剤に関し、さらに
詳しくは、分散剤、減水剤、流動化剤などとして優れた
性能を有する新規なポリカルボン酸系水硬性セメント用
混和剤に関する。

（従来の技術） 一般に、セメントを使用するコンクリート、モルタル、
ペーストなどを製造する際、分散剤、減水剤または流動
化剤と称される混和剤が用いられている。この混和剤は
主に次の様な効果を奏することが期待されている。即ち
、（１）まだ固まらないセメント配合物のワーカビリテ
ィを増大させる。

また同一ワーカビリティーならば使用水量を減水させる
。（２）使用水量を減少できるので、その結果として施
工後の強度を増大させる。また同一強度ならばセメント
の使用量を減少させる。（３）水密性を増大させるなど
である。

従来、このような混和剤の具体例として、ポリアクリル
酸、ポリマレイン酸、オレフィン−α、β−不飽和ジカ
ル？ン酸共重合体などのごときポリカルボン酸系混和剤
が知られている（例えば特開昭４９−１１７５１９号、
特公昭５３−３８０９５号、米国特許第３，９４３，０
８３号など）。

しかし、酢酸ビニルのようなカル？ン酸の不飽和エステ
ルを共重合したポリカルボン酸の場合にはセメントの分
散性に劣り（例えば特開昭５６−９２１５４号、同５９
−１２８２５２号の対照側参照）、これらの系統の共重
合体については、エステルの部分をケン化するか、また
は含硫黄化合物、含ハロゲン化合物のようなテロ−ダン
の共存下に重合したものでなければセメント混和剤とし
て使用できなかった。、 そのため通常のポリカルボン酸に比較して製造コストが
高く、またテロ−ダンを使用することにより空気連行性
が増大したり硬化物の強度が低下するという問題があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明者らは従来技術のかかる欠点を克服すべく
鋭意検討を重ねた結果、不飽和カル？ン酸としてα、β
−不飽和モノカルボン酸を使用し、これと低級カルボン
酸不飽和エステルを特定組成で共重合した共重合体を混
和剤として使用すると、従来の知見に反してセメントの
分散流動性がよく、かつスランプ低下を著しく抑えたワ
ーカビリティーの良いセメント配合物が得られるととも
に、空気連行量も低く抑えられ、もって高い強度の硬化
物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。

（問題点を解決するだめの手段） かくして本発明によれば、α、β−不飽和モノカルボン
酸９０〜２０モルチと低級カルビン酸不飽和エステル１
０〜８０モルチの共重合体またはその塩を有効成分とし
て含有することを特徴とする水硬性セメント用混和剤が
提供される。

本発明で用いられる共重合体は、仏）α、β−不飽和七
ノカルぎン酸９０〜２０モルチ、好ましくは８５〜３０
モルチ、とくｂ）低級カルボン酸不飽和エステル１０〜
８０モルチ、好ましくは１５〜７０モルチとから成シ、
通常、数平均分子量３００〜２０，０００、好ましくは
１．０００〜１０，０００を有するものである。

ここで数平均分子量とは、高速液体クロマトグラフ（テ
トラヒドロフラン溶媒、測定温度４０℃）によって測定
したポリスチレン換算のものを意味する。

かかる共重合体は、カルボン酸成分として特定組成の不
飽和モノカルダン酸を用いる点に特徴を有しておシ、そ
の結果として分散流動性、スランプ保持性に優れた非空
気連行性のセメント混和剤が得られる。

共重合体を構成する前記（、）成分の具体例とじては、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等が挙げられる
が、特にアクリル酸やメタクリル酸が工業的に有利であ
る。

一方、前記（ｂＪ　＆分の具体例としては、酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル１．酪酸ビニル、酢酸了りルなど
が挙けられ、なかでも酢酸ビニルが賞月される。

また本発明の効果を本質的に損わない範囲内でｓれｕ、
７’テン、ペンテン、ヘキセン、スチレン、メタクリル
酸メチル、メチルビニルエーテル、エチレンスルホン酸
などのごときビニルモノマーを共重合してもよく、さら
に共重合体中のカルボキシル基の一部をエステル化した
ジアミド化して用いることもできる。

本発明で用いられる共重合体の製法はとくに制限される
ものではなく、常法に従って実施される。

例えばα、β−不飽和モノカルゲン酸と低級カルゲン酸
不飽和エステルを所定の割合で仕込み、有機溶媒中でラ
ジカル重合することによって共１曾体が得られる。

生成した共重合体がそれ自身で水溶性の場合にはそのま
ま使用することができるが、通常は共重合体中に存在す
るカルボキシル基の一部または全部を１価または多価の
カチオンによって塩にし、水浴化能を高めて用いられる
。かかる塩の具体例として、例えばナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのごとき
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩、アンモニウ
ム塩、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタ
ノールアミンなどのごときアミン塩及びこれらの塩の複
合塩などが例示され、なかでも経済性、安定性、分散性
などの見地からアルカリ金属塩がもっとも賞月される。

また、その使用形態はとくに限定されず、水浴液の形で
も粉末状のような固形の形でも使用でき、単独で用いる
ことも、他のセメント混和剤と併用して用いることも出
来る。併用しうるセメント混和剤としては、従来のセメ
ント分散剤、空気連行剤、セメント湿潤分散剤、膨張剤
、防水剤、強度増進剤、硬化促進剤、凝結促進剤、凝結
遅延剤等が例示される。

本発明のセメント混和剤の使用量は要求性能に応じて適
宜選択すれはよいが、セメントに対する固形分基準で、
通常、０．０１〜３重量％、好ましくは０，０５〜１重
ｉ％の割合で使用される。この使用量か減少するにつれ
てワーカビリティーの改良効果か減少し、逆に過度に多
くなるとセメントの硬化に悪影響を及ぼすことかある。

またセメント配合物への添加時期も、その使用目的に応
じて適宜選択することができる。その具体的な方法とし
ては、例えはセメントに予め混合する方法、コンクリー
ト等のセメント配合物の混線時に同時添加する方法、水
や他の混和剤を加えて攪拌を開始した後に添加する方法
、予め配合物ＨＤ上けた後に適当な間隔をおいて後添加
する方法などが例示される。

本発明の水硬性セメント混和剤が適用出来るセメントの
程類はとくに限定されず、その具体例として、例えば普
通ポルトランドセメント、半弧ポルトランドセメント、
中庸熱ポルトランドセメント、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、
鉱滓セメント、各種混合セメンｌが挙げられる。

（発明゛の効果） かくして本発明によれば、セメントの分散流動性、スラ
ング保持性か良好で、かつ空気連行量の少ないセメント
混和剤を得ることが出来る。

（実施例） 以下に実施例を挙けて本発明を東に具体的に説明する。

なお、実施例及び参考例中の部及びチはとくに断わシの
ない限シ重量基準である。

参考例 攪拌装置、環流冷却器、温度計、窒素導入管を備えたフ
ラスコに不飽和モノカルメン酸、トルエン９０ｃｓとイ
ンフロ／ぐノール１０チの混合溶液を仕込み、窒素置換
した後で８０℃に加熱した。次いで酢酸ビニルとα、α
′−アゾビスインブチロニトリルのトルエン溶液を攪拌
しながらそれぞれ滴下し、滴下終了後、８０℃のまま３
時間反応させた。モノマー濃度は約２０％であシ、また
触媒の使用量はモノマーに対し約４．３チであった。

反応終了後、溶媒及び未反応上ツマ−を留去し、エチル
エーテルで洗浄した後、減圧乾燥をしてポリマーを得た
。ポリマーの性状を第１表に示す。

第１０表 実施例１ 参考例で得た第１表に示すごとき組成の重合体の加水分
解物（ナトリウム塩）の水硬性セメント混和剤としての
性能を下記のモルタル試験条件に従って評価した。その
結果を第２表に示した。

〔モルタル試験〕

次の配合のセメントモルタルを調整し、ＪＩＳ　−Ｒ−
５２０１に準じてモルタル試験を実施した（目標フロー
２３０±５■になるように混和剤添加量を調整した。） なお、空気連行量はＪＩＳ−Ａ−１１１６に準じて測定
した。モルタル温度は２０±２℃、また圧縮強度測定の
ための水中養生における温度は２０±２℃とした。

配合 セメント　６００部　アサノ普通ポルトランドセメント
砂　　　：１２００部　大井用産用砂 水　　　：　２１０部　（下記混和剤中の水を含む合計
量）セメント混和剤：第２表の通り セメント／砂比＝１／２ セメント／水比＝＝　１１０．３５ 第２表から、本発明品は少量の添加で長時間に亘りて良
好なワーカビリティーが得られ、且つ空気連行量も少い
ことがわかる。また、硬化後の圧縮強度の発現性能にお
いても良好な結果を与えることがわかる。

実施例２ 実施例１で用いた共重合体ω）及び（１）のナトリウム
塩について下記のコンクリート配合によシ一般コンクリ
ート用配合に関する評価を行った。その結果を第３表に
示した。

〔コンクリート試験〕

セメント、水、骨材及び水硬性セメント混和剤を下記の
配合に従って配合した後、強制線シミキサ−で９０秒間
混練した後、スランプ、空気量を測定し、以後３０分、
６０分経過後にそれぞれ練シ返えし、スランプ、空気量
を測定した。同、６０分後に圧縮強度測定用サンプルを
採った。練シ上り直後のスランプ目標はスランプ２０±
１ｃｒｎとなるように混和剤添加量を調整した。測定方
法は、スランプについてはＪＩＳＡＩＩＯＩ、空気量は
ＪＩＳＡ１１１６．圧縮強度はＪＩＳＡ１１０８に従っ
た。尚、コンクリート温度は２０±２℃、圧縮強度測定
用サンプルは２０±２℃で水中養生した。

コンクリート配合 目積スランｆ：１０±１ｍ 目標空気量＝４．５±０．５％（空気量調埜ヴインゾー
ル：山宗化学社） 第３表 ＄１　市販リグニンスルホン酸塩（ボッリス＋５Ｌ、日
１マスタービルダーズ社） 第３表よシ、一般用向はコンクリート配合でも従来品に
比較して低添加量で良好な性能を発現するとともに、硬
化物の強度も良好なことがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、α，β−不飽和モノカルボン酸９０〜２０モル％と
   低級カルボン酸不飽和エステル１０〜８０モル％の共重
   合体またはその塩を有効成分として含有することを特徴
   とする水硬性セメント用混和剤。