JPS6183660A - 早期強度発現型セメント製品の製造方法 - 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】 本発明はセメント製品の１！！！造万、去に関するもの
である。さらに詳しくは１セメント製品Ｉ！！？Ｘにお
ける特に蒸気養生工程での初期強度を増大させる効果の
大きいセメント製品の製造方法に関するものである。

従来、セメント製品の初期強度向上の目的では種々検討
がなされ、いくつかの方法が採用されている。例えば、
単位セメント量の増量、蒸気養生時間の延長、各種セメ
ント分散剤使用による混練水の減少、セメント硬化促進
剤の使用等である。

しかしながら１これ等の方法はいずれも以下の様な理由
で十分調相な結果が得られていない。すなわち、単位セ
メノド量の増量は＝Ｋ（ｎなセメントを多く使用するこ
とから単位容貴当りのコストアップが大きいこと、又製
品のひび割れを起こし易い等好ましくない。

又、蒸気養生の時間延長も使用蒸気量の増加。

あるいは塑伜の回転率の低下からくるコストアップのた
め、好ましくない。

各種セメント分散剤の使用は、近年セメント製品の強度
向上の目的で広く用いられており１代表旧ｔＣものとし
てはりゲニンスルホン酸塩系、オキジカルボン酸塩系、
ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物系、またはメラ
ミンスルホン酸ホルマリン縮合物系など種々の薬剤が使
用されているかいずれも初期強度向上という点では、未
だ十分なる性能を有しているとは言えない。また、セメ
ント硬化促進剤としては１塩化カルシウム、塩化ナトリ
ウムなどの金属塩化物、硫酸ナトリウムのような金属硫
酸塩、または有機アミン類、ギ酸塩や酢酸塩のような低
級脂肪族カルボン酸塩等が実用に供されている。しかし
、金属の塩化物は鉄筋または金属型枠に対し腐蝕性を有
し、金属硫酸塩は水への溶解性ならびに硬化促進能力に
問題がある。

又、有機アミン類は硬化促進能力が低く、また使用量を
誤って多く用いた場合には大巾に強度を低下させるとの
欠点を有する。また１低級脂肪族カルボン酸塩はセメン
ト硬化促進能力が著るしく低いとの欠点を有している。

又、一般にこれら硬化促進剤はそれ自体に分散性は有さ
す逆にコンクリートの流動比を阻害する傾向にあり１作
業性の面でも同類がゐろ。

かかる状況下、木発明者らは川明強度発現効果が藁く１
且つコンクリートの流動比を高め作業性にもすぐれたセ
メント製品の製造方法に関し税意倹討した結果１驚くへ
きことに単独で使用した場合にはセメント硬化促進能力
の全く無いナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物塩又
は／およびメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩と、
単独で用いられた場合にはセメント硬化促進能力の著る
しく低いポリカルボン酸化合物（塩）とを併用すること
により、初期強度を著しろしく向上させうろことを見出
し本発明に致つ！こ。

ポリカルボン酸化合物（塩）には１シユウ酸（塩）など
一部公知の硬化促進剤が含まれるが、これは単独で用い
られた場合には著るしく低い促進能力しか有しない。

すなわち１本発明はセメント重量に対しナフタリンスル
ホン酸ホルマリン縮合物塩叉は／およびメラミンスルホ
ン酸ホルマリン縮合物塩を０２〜０．８％とポリカルボ
ン酸化合物（塩）を０００５〜０．０６％用いることを
特徴とする早期強度発現塑のセメント製品の製造方法で
ある。

本発明に用いられるナフタリンスルホン酸ホルマリン縮
合物塩とはナフタリンスルホン酸を高度にホルマリン縮
合させたものをカセイソーダ１水酸化カルシウムなどで
中和したものであり１例えば特公昭４１−１１７１７．
特公昭４８−９５６４などに挙げられるものでよい。ナ
フタリンスルホン酸にはα−ナフタリンスルホン酸とβ
−ナフタリンスルホン酸があり好ましいのはβ−ナフタ
リンスルホン酸である。尚５本発明において、ナフタリ
ンスルホン酸ホルマリン縮合物塩には、上記ナフタリン
スルホン酸のホルマリン縮合物塩以外にも、性能ヲ阻害
しない程度であれば池の芳香族化合物又は／およびこれ
らのスルホン酸を共縮合したものも含まれる。これらの
例としては特開昭５１−１７２１９゜特開昭５０−２９
６４４．特開昭５０−５８１２０などに記載されている
ものや、その他１種々のものが挙げられる。これらの例
としては、ナフタリンやアットラセンのような芳香族化
合物；ベンゼンスルホン酸、アントラセンスルホン酸の
ような芳香族スルホン酸；トルエンスルホン酸、ドデシ
ルベンセ゛ンスルホン酸、メチルナフタリノスルホン酸
、エチルナフタリンスルホン酸のようなアルキル置換芳
香族スルホン酸；メトキシベンゼンスルホン酸のような
アルコキシ置換ベンゼンスルホン酸；フェノールスルホ
ン酸のようなヒドロキシ置換ベンゼンスルホン酸；ニグ
ニンスルホン酸のようなアルキルおよびアルコキシ置換
ベンゼンスルホン酸；クレゾールスルホン酸のようなア
ルキルおよびヒドロキシ置換ベンゼンスルホン酸などが
あげられる。

これらナフタリンスルホン酸と、共縮合されその性能を
阻害しない程度の池の芳香族化合物又は／およびこれら
の芳香族スルホン酸の割きは一般にナフタリンスルホン
酸１００重量部当り３０重量部以下である。

また本発明に用いられるナフタリンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物塩としては通常ナトリウム塩が用いられるが、
これ以外にもリチウム塩、カリウム塩などのアルカリ金
属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩、鉄塩の
ような二価金属の塩。

アルミニウム塩、鉄塩のような三価金属の塩としても用
いることができ、その他、アンモニウム塩。

有機アミン塩、アルカノールアミン塩としても使用でき
、また、これら各種塩の２ＦＡ以上を組み合せて使用し
ても良い。又、本発明に用いられるメラミンスルホン酸
ホルマリン縮合物の塩とはメラミンスルホン酸をホルマ
リン縮合せしめた塩であり、一般に市販されているもの
でよい。たとえば昭和電工０株）製のメルメントや、ぜ
ゾリス物産のＮＬ−４０００、ＮＰ−２０などがこれに
当る。このメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩は
、一般（乙メラミンとホルムアルデヒド又はパラホルム
アルデヒド、亜硫酸塩Ｃ亜硫酸ソーダ、亜硫酸アンモニ
ウム、重亜硫酸ソーダ、重亜硫酸アンモニウム等）とを
水中でアルカリ条件下（たとえばｐＨ９〜１２程度）に
付加反応させたものや、アルカリ条件下に付加反応させ
たものをさらに弱酸性下（たとえばｐＨ４〜６）にて縮
合せしめたものや、さらにはアルカリ条件下に付加反応
させたものを強酸性下（たとえばｐＨ２〜４）で高度に
縮合させたものなどが挙げられる。これらのうち、セメ
ント分１■性より好ましいのは強酸性下に高度に縮合せ
しめたものである。又、本発明に使用されるナフタリン
スルホン酸ホルマリン縮合物の塩とメラミンスルホン酸
ホルマリン酸合物の塩のうち、セメント分散能力ならび
に早期強度の点より好ましいのはナフタリンスルホン酸
ホルマリン縮合物の塩である。

また１本発明において用いられるポリカルボン酸化合物
（塩）とは１マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シト
ラコン酸、イタコン酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸
類；シュウ酸、マロン酸。

コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸。

スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸のような脂肪族
飽和ジカルボン酸類；フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸のような芳香族ジカルホン酸頂；トリカルバリル
酸、ベンゼントリカルボン酸などのトリカルボン酸類な
と揮々なものを挙げることが出来る。塩としてはリチウ
ム、ナトリウム。

カリウムなどのアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシ
ウム、亜鉛、鉄のような二価金属塩、アルミニウム、鉄
などの三価金属塩があげられ、その他、アンモニウム、
有機アミン、アルカノールアミンなどの塩としても使用
できる。また、これら各種塩の２種以上を組み合せて使
用してもよい。

これら各種の塩のうち、早期強度が高いとの点でマレイ
ン酸、フマル酸のナトリウム塩が好ましく。

特にマレイン酸のナトリウム塩が好ましい。

木発明において、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合
物塩又は／およびメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物
塩はセメント重量に対し０２〜０．８％（純分％）の範
囲内で用いることが必須である。０．２％未満でも、ｏ
、　ｓ　Ｏを超える場合でも早期強度が低下し好ましく
ない。早期強度が最も高くなるとの点で０３〜０．６％
の範囲内で用いる場合がより好ましい。また１ポリ力ル
ボン酸化合物（塩）もセメント重量に対し０００５〜０
０６％（純分％）の範囲内で用いることが必須である。

この場合にも０．００５％未満ても、００６％を超える
場合でも早期強度が低下し好ましくない。ｆ１ンも好ま
しいのは０．００８〜０．０５％用いた場合である。尚
、マレイン酸（塩）やフマル酸（塩）をナフタリンスル
ホン酸ホルマリン縮合物塩やメラミンスルホン酸ホルマ
リン縮合物塩と併用せず、単独で用いた場合での早期強
度が最も高くなる使用量は０．０８〜０．１２％の時で
あり、本発明の更用量とは大巾に異る。この理由につい
ては不明である。

木発明の方法が用いられるセメント製品とは土木・建築
用に用いられる現場打設用のコンクリートやモルタル、
工場で生産される各種コンクリートやモルタル２次製品
など種々のものが挙げられるが、特に蒸気養生時の早期
強度発現にすぐれるとの点より工場で生産される２次製
品の製造に用いると好ましい。このような２次製品の例
としてはパイル、ボール、ヒユーム管のような遠心成型
コンクリートやモルタル、ボックスカルバート１シール
ドセグメント、Ｕ字溝、道路用平板、各種ブロック類な
どのモールディング成型コンクリートやモルタルなど叩
々のものを挙げろことが出来ろ。

本発明においては、必要に応じて他の成分（任意成分）
も添加できる。このような任意成分としては、アルキル
ベンダ１ンスルポン酸塩、傷級脂肪酸アルキレノオキシ
ド付加物の硫酸エステル塩１ヴインゾールなどの公知の
空気連行剤；リグニノスルホン酸塩１ポリアルキレング
リコール、スチレンスルホン酸重合物、スチレンスルホ
ン酸きモノエチレン性単量体との共重合体、オキシカル
ボン酸塩、ポリエチレンスルポン酸塩１α、β−不飽和
ジカルボン酸と鎖状オレフィンとの共重合体。

重質芳香族炭化水素のスルホン酸塩、メラミンスルホン
酸ホルマリン縮合物がら選ばれる公知のセメント分散剤
、リグニンスルホン酸、グルコン酸。

クエン酸１洒石酸１ポリリン酸などの公知のセメント硬
化遅延剤；ポリビニルアルコール、澱粉１メチルセルロ
ース、ヒドロキシメチルセルロースなどの公知ののり剤
：亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カルシウムなどの公知の防
錆剤など鮪々のものを挙げることができる。

本発明においてナフタリンスルホン酸ホルマリノ縮合物
塩又は／およびメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩
・ｔらびにポリカルボン酸化合物（塩）は通常セメント
および骨組（砂や砕石ｊ（ど）を混合し混練水投入時に
添加されるが、セメン［−２骨材、水の混練後１セメン
トが接触水和した後Ｃ混練後１〜２分以上後）に添加さ
れてもよいし又１あらかじめセメントに添加した後、水
を加える添加方法でもよい。更には、本発明品の一部を
混練時に添加し１その後残りの本分散剤を１回以上分割
して添加する分割添加法でもよい。

本発明の方法が使用出来るセメントとしては普通ポルト
ランドセメント、早強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２萬炉セメントなどがあげられる。このうち
好ましいのは１普通ポルトランドセメントおよび早強ポ
ルトランドセメントである。

以下１実施例にて本発明を説明するが、本発明はこれに
限定されるものではない。

実施例−（ ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮ｕ　物（ＮＳＦ）と
マレイン酸ナトリウムの併用割合８変化させ。

コンクリートの蒸気養生、脱型強度を測定した。

同時にマレイン酸ナトリウム単独で添ＩＩＯ量を変ｆヒ
させた場合のコンクリート蒸気養生１悦型強度を測定し
た。

使用材料 セメント普通ボルトランドセメント 粗骨材：高槻茨木産砕石Ｆ・Ｍ　’６．８　Ｂ、比重２
．６５細骨材：淀用産川砂　　Ｆ−Ｍ　２．９５　、比
重２５４蒸気養生条件 ２０℃にてコンクリート混棟後、的おき１時間６５℃ま
で２時間で昇温１同温度で４時間養生後直ちに脱早、圧
縮強度を測定した。

表１に各配合条件と説♀ｊ強度を示す。図−１は表−１
の結果をグラフ化したものである。

表−１および図−１よりＮＳＦとマレイン酸ナトリウム
を併用したコンクリートは、マレイン酸ナトリウムを単
独で使用したコンクリートあるいはＮＳＦを単独でザ用
したコンクリートに比へて大、幅に脱型強度が上がって
いるのがわかる。

実施例−２ Ｎ５Ｆとフマル酸ナトリウムを併用したコンクリートの
蒸気養生脱型強度を測定した。

ＮＳＦの使用量は０４％対七メントとじ、フマル酸ナト
リウムの添加債を変化させてみた。

使用材料および蒸気養生条件は実施例−１に慴する。表
−２に試験結果を示す。

マレイン酸ナトリウムと同様フマル酸ナトリウムでも、
　ＮＳＦと併用すれば１コンクリートの脱型強度を大幅
に増大させることがわかる。

実施例４ ＮＳＦをセメントに対し、０４％用いた場合と。

用いなかった場合の各々についてシュウ酸ナトリウムの
添加量をかえて実施例１と同様な方法により脱型強度を
測定し表−４の結果を得た。

【図面の簡単な説明】

図−１は実施例１の試勢結果をマレイン酸塩朗用量と脱
型時強度についてプロットした図である。 実線Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＥはそれぞれＮＳＦを０゜０．２
．０．４．０．６．０．８％添加した場合のマレイン酸
ナトリウム各濃度での脱型強度を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セメント重量に対しナフタリンスルホン酸ホルマリ
   ン縮合物塩又は／およびメラミンスルホン酸ホルマリン
   縮合物塩を０．２〜０．８％とポリカルボン酸化合物（
   塩）を０．００５〜０．０６％用いることを特徴とする
   早期強度発現型セメント製品の製造方法。 ２、ポリカルボン酸化合物（塩）がマレイン酸（塩）又
   は／およびフマル酸（塩）である第１項に記載の製造方
   法。 ３、セメント重量に対しナフタリンスルホン酸ホルマリ
   ン縮合物塩を０．３〜０．５％とマレイン酸ナトリウム
   ０．００８〜０．０５％用いることを特徴とする第１項
   に記載の製造方法。