JPS6183662A - セメント添加剤 - 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】 本発明はセメント添加剤に関し、詳しくはセメント配合
物（セメントペースト、モルタルおよびコンクリート）
におけるセメント粒子の分散性の向上を図ると共にセメ
ント配合物の流動性を改良し、かつその流動性の経時的
低下を防止して施工性を向上せしめるセメント添加剤に
関するものである。

セメントペースト、モルタルおよびコンクリートの如き
セメント配合物においては、セメント粒子の凝集力が強
いため、セメントの硬化に必要な単位水量では作業性の
良いセメント配合物を得ることができない。そこで、セ
メント配合物の作業性を改善するために１１位水量を１
１９加する必要がある。しかし、単位水星を増加すると
強度の低下を招くので、同一強度を得るためには単位セ
メント量を増加させなければならない。ところが、単位
セメント量を増力１１すると、硬化発熱り士が増大する
ため、ひび割れが発生しやすくなるという不都合があっ
た。また、セメント配合物は各材料の配合後、ミキサー
車等により打設現場まで運采されることが多いが、輸送
距＾１［の遠近や交通渋滞の程度などにより運搬に要す
る時間は変動しやすい。このため、打設現場においては
セメント配合物の流動性が異なり、一定の施工性を得る
ことが困難な状況であった。さらに、セメント配合物を
ポンプで圧送している１際、何らかの事情で圧送を中断
し、その後再開する場合に、配管中のセメンＩ・配合物
の流ｖＪ性が低下しているため、再開後の圧送圧力を上
昇させる必要が生じたり、あるいは部分的に配管を閉塞
させる等の問題があった。

前述の如く、コンクリート配合物の流動性を向↑させる
ための最も簡便な手段は水の配合星を増大することであ
るが、水星の増加は施工後のひび割れや剥落等の原因と
なる。したがって、減水効果を有し、セメント粒子の分
１１父性を向上させ、かつ好適な流動性を付与すると共
に該流動性を持υεさせることができる添加剤が望まれ
ている。

従来、このような話力１１剤としてナフタレンスルホン
酸ナトリウムのホルマリン縮合物の塩、アルキルナフタ
レンスルホン酸のホルマリン１１６合物の塩等が知られ
ており、これらの添加乙こよりセメント配合物に成程度
の流動性をイ」与し得るが、未だ十分なものではなく、
またその流＋Ｊ＋性を長時間にわたり持続することが出
来なかった。

そこで、本発明者らはコンクリート配合物に十分な流動
性を与えるとともに、該流動性の経時低下の防止された
セメント添加剤を開発すべく鋭意研究した結果、特定の
成分を含有する２種以上のセメント添加剤が、上記目的
を達成し得ることを見い出し、この知見に基づいて、本
発明を完成した。

すなわち本発明は、２種以上の流動化剤からな、９ るセメント添加剤であって、そのつら１陣類かスチレン
−マレイン酸共重合体のケン化物であるセメント添加剤
である。

本発明において、スチレン−マレイン酸共重合体のケン
化物は次の一般式で表わされるものである。

（式中、ＸはＮａ、に、ＣａおよびＮＨａのいずれかで
あり、ｋは１〜５の整数１ｍは１〜３の整数、ｎは４〜
１０の整数である。） スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物はスチレン−
マレイン酸共重合体を水酸化ナトリウム。

水酸化カリウム、水酸化カルシウム、）Ｆ：、ｆｆＺ化
アンモニウム等のいずれかてケン化させることによって
得ることができる。ここでスナレンーマレイン酸共重合
体はランダム共重合体およびフロック共′ｉ丁（合体の
いずれであっても良く、数平均分子用が１０００〜９０
００、好ましくは１５００〜３０００のものを使用する
ことが好ましい。

本発明のセメント添加剤は、」−記スチレンーマレイン
酸共重合体のケン化物と他の１種あるいはそれ以上の流
動化剤からなるものである。他の流動化剤としては特に
制限はなく既知のものを使用でき、たとえばナフタレン
スルホン酸のホルマリン縮合物の塩、アルキルナフタレ
ンスルホン酸のホルマリン縮合物の塩、ナフタレンスル
ホンｉＵ　オよびアルキルナフタレンスルホン酸のホル
マリン縮合物の塩、ナフタレンスルホン酸およびリグニ
ンス、ルホン酸のホルマリン１１合物勿の４−　　’Ｊ
　クニンスルホン酸の塩、メラミンのホルマリン縮合物
のスルホン化物、スルホン化スチレン−マレイン酸共重
合体のケン化物、クレオソート油のスルホン化物のホル
マリン縮合物の塩、市質若香族災化水素油のスルホン化
物のホルマリン縮合物の塩など種々の流動化剤が挙げら
れる。なお、これら物質における塩としてはす１−リウ
ム塩、カリウム塩。

カルシウム塩、アンモニウム塩等が好ましい。

本発明は上記の如き流動化剤の１種あるいはそれ以上乙
前記スチレンーマレイン酸共重合体のケン化物からなる
セメン１〜添加剤である。これら各成分の配合割合につ
いては特に制限なく、種々の割合で配合できる。通常は
スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物１００重量部
に対して他の流動化剤の合計量を５〜９００重量部、好
ましくは２５〜４００重量部である。

本発明のセメント添加剤はセメントと水よりなるセメン
トペースト；セメント、砂および水よりなるモルタル；
セメント、砂、小石および水よりなるコンクリートなど
のセメント配合物に加えるが、前述の各成分を配合、混
練したものをこれらに添加しても良く、また、各成分の
所定量をそれぞれセメント配合物に添加しても良い。

本発明のセメント添加剤のセメント配合物に対する配合
量は特に制限はないが、セメントに対して固形分換算で
０．Ｏ１〜１．０重尾％、好ましくは０．０５〜０．５
重量％が適当である。

なお、本発明のセメント添加剤と共に必要により他の既
知のセメント添加剤、すなわち減水剤。

遅延剤、硬化促進剤、空気連行剤、空気連行減水剤等や
他の補助的成分を適宜加えることができる。

本発明のセメント添加剤を加えることにより、セメント
配合物のセメント粒子の分散性を向上させ、かつ好適な
流動性を付与すると共に、その流動性の持続時間を延長
させることができる。そのため、セメント配合物の打設
等の作業性が著しく向上する。さらに、このセメント添
加剤は減水効果を有しており、ひび割れ等が発生せず、
十分な強度を有するモルタルやコンクリートを得ること
ができる。したがって、本発明のセメント添加剤は土木
、建築等の分野において並びにコンクリート二次製品を
取扱う分野において極めて有用である。

次に、本発明を実施例により詳しく説明する。

製造例１　（スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物
の製造） １００ｍｎのガラス製反応器に水酸化すｌ・リウム１．
７７ｋｇと水１．２　ｋｇを仕込み、攪拌し７てアルカ
リ水溶液を作った。さらに、この水溶液にスチレン−マ
レイン酸共重合体（米国ＡＲＣＯＣｈｅｍｉｃａ１社製
、ｒＳＭＡ−１０００Ｊ　、数平均分子量１６００、ス
チレン：無水マレインＭ＝１：１（モル比）、酸価４８
０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）　６．４．５ｋｇを仕込み、反応
温度９０°Ｃで攪拌した。２時間反応後、水溶液が透明
となったので、反応を終了した。

反応生成物はｐ　Ｈ７，２２、スチレン−マレイン酸ケ
ン化物濃度３７重世％の淡黄色粘稠性溶液であった。こ
のものを（Ｚ）成分とする。

製造例２　（ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物
のナトリウム塩の装造） ナフタレン５００ｇに９８％硫Ｍ　６００　ｇを加え、
１６０　”Ｃで１．５時間処理してスルホン化した。

次いで、１００℃にて濃度３７％のホルマリン３１０ｇ
を滴下し、５時間前合を行なった。

得られた縮合物を常法のライミングソーデーションを行
なうことによりナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合
物のナトリウム塩を得た。これを（Ａ）成分と称する。

製造例３　（メチルナフタレンスルホン酸のポルマリン
縮合物のナトリウノ、塩の製造） β−メチルナフタレン５００ｇに９８％硫酸６００ｇを
加え、１６０°Ｃで１．５時間処理してスルホン化を行
なった。次いで、１００　’Ｃにて濃度３７％のホルマ
リン３１０ｇを滴下し、５時間１宿合を行なった。

得られた縮合物を常法のライミングソーデーションを行
ない、メチルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物
のナトリウム塩を得た。これを（Ｂ）成分と称する。

製造例４　（ナフタレンスルホン酸およびメチルナフタ
レンスルホン酸のホルマリン縮合物のナトリウム塩の装
造） β−メチルナフタレン１００ｇとナフタレン４００ｇに
９８％硫酸６００ｇを加え、１６０°Ｃで１．５時間処
理し、スルホン化した。次いで、１００°Ｃで濃度３７
％のホルマリン３１０ｇを滴下し、５時間前合を行なっ
た。この際、粘度−■−昇時には少量の水を添加して粘
度を低下させて縮合した。

得られた共縮合物を常法のライミングソーデーションに
よりナフタレンスルホン酸およびメチルナフタレンスル
ホン酸のホルマリン縮合物のナトリウム塩とした。これ
を（Ｃ）成分と称する。

製造例５　（ナフタレンスルホン酸およびリグニンスル
ホン酸のホルマリン縮合物のナトリウム塩の製造） ナフタレンスルホンＨ１００ｇとりゲニンスルホンｄ３
００　ｇニ９８％硫酸を加え、１００　”Ｃで濃度３７
％のホルマリン３００ｇを滴下し、５時間縮合を行なっ
た。この際、粘度上昇時には少量の水を加えて粘度を低
下させ縮合した。

得られた共縮合物を常法のライミングソーデーションに
よりナフタレンスルホン酸およびリグニンスルホン酸の
ホルマリン縮合物のナトリウム塩を得た。これを（Ｄ）
成分と称する。

製造例６　（リグニンスルホン酸のナトリウム塩の型造
） 亜硫酸パルプ廃液をアルカリ性下、過酸化水素で酸化し
た後、限外口過（分画分子量１０００）し、精製してリ
グニンスルホン１俊を得た。

得られたりゲニンスルホン酸から常法のライミングソー
デーションにより、リグニンスルホン酸ナトリウム塩を
得た。このものを（Ｅ）成分と称する。

製造例７　（メラミンのホルマリン縮合物のスルホン化
物の製造） ガラス製反応器に、炭酸ナトリウムでｐ　Ｈ８に調節し
た濃度３７％のホルマリン水溶液７６ｇとメラミン２９
ｇを仕込み、７０℃に加熱した。５分後にメラミンが完
全に溶解して反応液は透明となった。直ちに冷却し、反
応液の温度を４５℃に保ちなから水４８ｇと亜硫酸ナト
リウム２５ｇを加えた。その後、８０℃に昇温し２００
時間反応行ない、メラミンのホルマリン縮合物のスルホ
ン化物を得た。このものを（Ｆ）成分と称する。

製造例８　（スルホン化スチレン−マレイン酸共重合体
のケン化物の製造） スチレン１０４ｇと無水マレイン酸９８　ｇを触媒のベ
ンゾイルパーオキサイドの存在下１７５°Ｃで共重合さ
せてスチレンマレイン駿共垂合体を得た。この共重合体
１００ｇに対して９８％硫酸２００ｇを加え、１００℃
で２時間反応させてスルホン化した。次いで、水を５０
０ｇ加えて希釈後、６０゛Ｃでライミングソーデーショ
ンを行ない、ナトリウム塩とした。このものを（Ｇ）成
分と称する。

製造例９　（クレオソート油のスルホン化物のホルマリ
ン縮合物のナトリウム塩の製造） クレオソート油５００ｇに９８％硫酸６００ｇを加え、
１５０℃でスルホン化を行なった。次いで、濃度３７％
のホルマリン３１０ｇを滴下し、１００　’Ｃで５時間
縮合を行なった。

得られた共縮合物を常法のライミングソーデーションに
よりクレオソート油のスルホン化物のホルマリン縮合物
のナトリウム塩を得た。このものを（Ｈ）成分と称する
。

型造例１０　（重質芳香族炭化水素油のスルホン化物の
ホルマリン縮合物のナトリウム塩 の製造） 重質芳香族炭化水素油５００ｇに９８％硫酸６００ｇを
加え、１５０℃で２　ｉｌｉ間スルホン化を行なった。

次いで、濃度３７％のホルマリン３１０ｇを滴下し、１
００°Ｃで５時間ｉ宿合を行なった。

得られた共縮合物に常法のライミングソーデーションを
行ない、重質芳香族炭化水素油のスルホン化物のホルマ
リン縮合物のナトリウム塩を得１こ。

このものを（Ｉ）成分と称する。

実施例１〜８および比較例１〜８ １０ｆｆ容の強制撹拌式モルタルミキサーにセメント、
砂、小石および水の各所定量を加え、２分間攪拌した。

しかる後、第１表に示した所定の渥ｔｈ力０剖を加え、
さらに３０秒閣攪拌してコンクリ−ａ−組成物を調製し
た。なお、（Ａ　）〜（１）成分は通常、２０〜４０重
量％水溶液として使用し１こ。

このようにして得られたコンクリート組成物の評価を空
気■、スランプ値、圧縮強度を測定することにより行な
った。結果を第１表に示す。

＊１・・・徳山汎「ノ！（１表装、哲通ポルトランドセ
メント ＊２・・・四国大三島長浜産、表乾比重２５２、粗粒率
２．３４ ＊３・・・周防花岡産砕石、表乾比重２．７０、＊　５
　・　　・　　・　Ｊ　　ｌ５Ａ−１１２１Ｈこ準１処
＊６・・・ＪＩＳＡ−１１０１に串拠 ＊７・・・Ｊ［５Ａ−１１０８に準拠 手続補正Ｓ（自発） 昭和５９年１０月２３日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２種以上の流動化剤からなるセメント添加剤であ
   って、そのうちの１種がスチレン−マレイン酸共重合体
   のケン化物であるセメント添加剤。
2. （２）スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物以外の
   流動化剤が、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物
   の塩、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合
   物の塩、ナフタレンスルホン酸およびアルキルナフタレ
   ンスルホン酸のホルマリン縮合物の塩、ナフタレンスル
   ホン酸およびリグニンスルホン酸のホルマリン縮合物の
   塩、リグニンスルホン酸の塩、メラミンのホルマリン縮
   合物のスルホン化物、スルホン化スチレン−マレイン酸
   共重合体のケン化物、クレオソート油のスルホン化物の
   ホルマリン縮合物の塩および重質芳香族炭化水素油のス
   ルホン化物のホルマリン縮合物の塩から選ばれた少なく
   とも１種である特許請求の範囲第１項記載のセメント添
   加剤。