JPS62104B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS62104B2 JPS62104B2 JP57201411A JP20141182A JPS62104B2 JP S62104 B2 JPS62104 B2 JP S62104B2 JP 57201411 A JP57201411 A JP 57201411A JP 20141182 A JP20141182 A JP 20141182A JP S62104 B2 JPS62104 B2 JP S62104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- salt
- water
- component
- concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、セメント分散剤、さらに詳しくは、
セメント組成物であるセメントペースト、モルタ
ル及びコンクリートに使用する減水剤並びにスラ
ンプロス防止剤に関するものである。 セメント分散剤としては、各種のものが知られ
ているが、代表的なものとしては、β−ナフタレ
ンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（以下β−
NSFと略す）塩、メラミンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物塩、リグニンスルホン酸（以下
LSと略す）塩が知られている。これらはセメン
ト組成物を混練する際に使用され、これにより使
用水量の減少や作業性の向上が計られている。と
ころが、これらの公知の分散剤はいずれも共通の
欠点として経時的に流動性の低下（以下スランプ
ロスと称す）が著しく大きいことが知られてい
る。 一般に、水硬性セメント組成物は、練りまぜ後
時間の経過とともにセメント粒子の化学的および
物理的凝集が進み、流動性を次第に失い施工上ワ
ーカビリチーに問題が生ずる。特にβ−NSFに
代表される高性能減水剤を添加したコンクリート
は、コンクリート用混和剤を用いない時や、AE
剤、減水剤、AE減水剤などの従来の混和剤を用
いた時に比較して、その減水率が高度となるため
にスランプロスが著しい。この様なスランプロス
が生ずると、例えばコンクリート２次製品工場な
どにおいてセメント組成物のポンプ圧送を行つて
いる際、昼休みやトラブルによつて圧送を一時中
断し、その後圧送を再開した時に、圧送圧が急激
に増大したり、ポンプが閉塞するなどの事故とな
るし、また型枠にセメント組成物を打ち込んだの
ち何れかの理由で締め固めなどの成型が遅れた場
合未充填などの問題を生ずる。 レデイミクストコンクリートについても、コン
クリート製造プラントから打設現場に到る期間中
にスランプロスが起こり、作業性が著しく低下し
たり、ポンプの閉塞、成型時の未充填等の問題を
引き起こすことがある。このようなスランプロス
の原因は明確にはなつていないが、セメントペー
スト中のセメント粒子が水と接触後、化学的な水
和反応による凝結、および（又は）粒子間引力に
よる物理的凝集が進行し、セメントペーストひい
ては水硬性セメント組成物の流動性が経時的に低
下するためと考えられている。特にβ−NSFや
LSなどのコンクリート用減水剤（セメント分散
剤）を添加すると、減水剤がセメント粒子に吸着
し、セメント粒子のジータ電位を上げ、その電気
的な反撥力により、セメント粒子を分散させ、水
硬性セメント組成物の流動性を向上させることが
できるが（服部、コンクリート工学14巻３号、12
〜19頁、1976年３月号参照）、時間とともにセメ
ントの水和析出鉱物中に減水剤が収蔵され、その
電気的反撥力が期待できなくなり流動性が低下し
てくると考えられる。したがつて、セメント粒子
を分散する減水剤を何らかの方法で供給し続ける
ことができると、セメント粒子を常に一次粒子の
形態のまま分散させることができ、水硬性セメン
ト組成物のスランプロスを防止することができる
と考えられる。 このような考え方によりスランプロスの対策と
して見い出された方法としては、次のようなもの
がある。すなわち (i) コンクリート用混和剤を粉末あるいは粒状に
するか、担体に封じ込めて有効成分を徐々に系
に放出してその効果を持続する（例えば特開昭
54−139929号公報）。 (ii) コンクリート用混和剤を機械力によつて繰返
し水硬性セメント組成物に添加する（例えば特
公昭51−15856号公報）。 などである。 しかしながら(i)においては、スランプロス防止
効果は十分に認められているが、スランプ維持の
目的を終了したのちにもセメント分散剤がセメン
ト配合物中に局在的に残存し、局部的なブリージ
ングの発生、ひいては強度低下などの悪影響を残
す。(ii)においても、スランプロス防止効果は認め
られるが、ミキサー排出後のコンクリートが圧送
配管中あるいは型枠中にあるとコンクリート用混
和剤の添加は困難となる。又スランプロス防止対
策として、セメント粒子の化学的凝結を抑制する
ために、オキシカルボン酸塩やリグニンスルホン
酸塩などの物質を添加あるいは併用してセメント
の初期水和反応を遅延させる方法（例えば特公昭
52−24533号公報、特公昭52−13853号公報、特開
昭54−17918号公報）も見い出されているが、こ
の方法によりセメント粒子の化学的凝結はある程
度抑制されるが、その効果は十分でない。又効果
を高めるために添加量を大きくすると、初期スラ
ンプが大きくなり過ぎ、骨材分離を引き起こす危
険がある。 このように、何れの方法も各々欠点を有してお
り、実用上問題がある。 本発明者らは上記(i)の方法におけるように分散
剤が粉末あるいは粒状のような固型ではなく、ま
た(ii)の方法におけるように機械力によるのではな
く、通常の形態のコンクリート用混和剤によるス
ランプロス防止方法を研究し本発明を完成するに
到つた。 すなわち本発明は次に示す(a)成分と(b)成分を必
須成分として含むセメント分散剤を提供するもの
である。 (a)成分：高分子化リグニンスルホン酸又はその
塩、好ましくは酸素ラジカルを発生し得
る水溶性過酸化物とリグニンスルホン酸
（LS）又はその塩とを反応させて得られ
た高分子生成物で、その20％溶液の粘度
が25〜400（cps）（20℃）である高分子
化リグニンスルホン酸又はその塩。 (b)成分：β−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物又はその塩。 本発明の(a)成分はLS又はその塩と水溶性過酸
化物をPH９以下好ましくは８以下の水中で10〜60
℃、好ましくは20〜45℃にて反応させて得ること
ができる。用いられるLS又はその塩は木材のパ
ルプ化の際得られる一般のLSでよいが、硬化遅
延を抑制するためには限外過法などにより、残
存する糖分含量を減少したものが好ましい。水溶
性過酸化物としては、過硫酸アンモニウムや過硫
酸カリウムが好ましく、LSの固型分に対し、２
〜15重量％使用される。(a)成分は20％溶液の粘度
が25〜400cps（20℃）、好ましくは50〜200cps
（20℃）まで高分子化されることが必要である。
本発明の(b)成分は特公昭41−11737号公報に記載
されるβ−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒ
ド縮合物又はその塩が使用され得るが、β−ナフ
タレンスルホン酸の代りにナフタレンスルホン酸
とアルキルナフタレンスルホン酸の共縮合物を用
いたものでもよい。 本発明のセメント分散剤中の(a)成分と(b)成分の
比は重量比で80／20〜20／80、好ましくは70／30
〜30／70である。(a)成分と(b)成分の塩を形成する
カチオンとしてはNa、Ｋ、Ca、NH4、アルカノ
ールアミン等が挙げられる。 リグニンスルホン酸を高分子化すると次の第１
表にLS−APS−１として例示する如く、モルタ
ルフロー値は従来のリグニンスルホン酸（LS−
１）に比べて低下するが、これに(b)成分を併用す
ると後述する実施例（第６表）に示す如く長時間
スランプを一定に保つことができる。しかるに(b)
成分と従来のリグニンスルホン酸との併用の場合
は比較例３に示す如くかかる本発明の効果は達成
できない。(a)成分である高分子化リグニンスルホ
ン酸は第１図に示す如くそのゲルクロマトグラフ
イーが従来のリグニンスルホン酸のものとは全く
異なるパターンを示している。
セメント組成物であるセメントペースト、モルタ
ル及びコンクリートに使用する減水剤並びにスラ
ンプロス防止剤に関するものである。 セメント分散剤としては、各種のものが知られ
ているが、代表的なものとしては、β−ナフタレ
ンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（以下β−
NSFと略す）塩、メラミンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物塩、リグニンスルホン酸（以下
LSと略す）塩が知られている。これらはセメン
ト組成物を混練する際に使用され、これにより使
用水量の減少や作業性の向上が計られている。と
ころが、これらの公知の分散剤はいずれも共通の
欠点として経時的に流動性の低下（以下スランプ
ロスと称す）が著しく大きいことが知られてい
る。 一般に、水硬性セメント組成物は、練りまぜ後
時間の経過とともにセメント粒子の化学的および
物理的凝集が進み、流動性を次第に失い施工上ワ
ーカビリチーに問題が生ずる。特にβ−NSFに
代表される高性能減水剤を添加したコンクリート
は、コンクリート用混和剤を用いない時や、AE
剤、減水剤、AE減水剤などの従来の混和剤を用
いた時に比較して、その減水率が高度となるため
にスランプロスが著しい。この様なスランプロス
が生ずると、例えばコンクリート２次製品工場な
どにおいてセメント組成物のポンプ圧送を行つて
いる際、昼休みやトラブルによつて圧送を一時中
断し、その後圧送を再開した時に、圧送圧が急激
に増大したり、ポンプが閉塞するなどの事故とな
るし、また型枠にセメント組成物を打ち込んだの
ち何れかの理由で締め固めなどの成型が遅れた場
合未充填などの問題を生ずる。 レデイミクストコンクリートについても、コン
クリート製造プラントから打設現場に到る期間中
にスランプロスが起こり、作業性が著しく低下し
たり、ポンプの閉塞、成型時の未充填等の問題を
引き起こすことがある。このようなスランプロス
の原因は明確にはなつていないが、セメントペー
スト中のセメント粒子が水と接触後、化学的な水
和反応による凝結、および（又は）粒子間引力に
よる物理的凝集が進行し、セメントペーストひい
ては水硬性セメント組成物の流動性が経時的に低
下するためと考えられている。特にβ−NSFや
LSなどのコンクリート用減水剤（セメント分散
剤）を添加すると、減水剤がセメント粒子に吸着
し、セメント粒子のジータ電位を上げ、その電気
的な反撥力により、セメント粒子を分散させ、水
硬性セメント組成物の流動性を向上させることが
できるが（服部、コンクリート工学14巻３号、12
〜19頁、1976年３月号参照）、時間とともにセメ
ントの水和析出鉱物中に減水剤が収蔵され、その
電気的反撥力が期待できなくなり流動性が低下し
てくると考えられる。したがつて、セメント粒子
を分散する減水剤を何らかの方法で供給し続ける
ことができると、セメント粒子を常に一次粒子の
形態のまま分散させることができ、水硬性セメン
ト組成物のスランプロスを防止することができる
と考えられる。 このような考え方によりスランプロスの対策と
して見い出された方法としては、次のようなもの
がある。すなわち (i) コンクリート用混和剤を粉末あるいは粒状に
するか、担体に封じ込めて有効成分を徐々に系
に放出してその効果を持続する（例えば特開昭
54−139929号公報）。 (ii) コンクリート用混和剤を機械力によつて繰返
し水硬性セメント組成物に添加する（例えば特
公昭51−15856号公報）。 などである。 しかしながら(i)においては、スランプロス防止
効果は十分に認められているが、スランプ維持の
目的を終了したのちにもセメント分散剤がセメン
ト配合物中に局在的に残存し、局部的なブリージ
ングの発生、ひいては強度低下などの悪影響を残
す。(ii)においても、スランプロス防止効果は認め
られるが、ミキサー排出後のコンクリートが圧送
配管中あるいは型枠中にあるとコンクリート用混
和剤の添加は困難となる。又スランプロス防止対
策として、セメント粒子の化学的凝結を抑制する
ために、オキシカルボン酸塩やリグニンスルホン
酸塩などの物質を添加あるいは併用してセメント
の初期水和反応を遅延させる方法（例えば特公昭
52−24533号公報、特公昭52−13853号公報、特開
昭54−17918号公報）も見い出されているが、こ
の方法によりセメント粒子の化学的凝結はある程
度抑制されるが、その効果は十分でない。又効果
を高めるために添加量を大きくすると、初期スラ
ンプが大きくなり過ぎ、骨材分離を引き起こす危
険がある。 このように、何れの方法も各々欠点を有してお
り、実用上問題がある。 本発明者らは上記(i)の方法におけるように分散
剤が粉末あるいは粒状のような固型ではなく、ま
た(ii)の方法におけるように機械力によるのではな
く、通常の形態のコンクリート用混和剤によるス
ランプロス防止方法を研究し本発明を完成するに
到つた。 すなわち本発明は次に示す(a)成分と(b)成分を必
須成分として含むセメント分散剤を提供するもの
である。 (a)成分：高分子化リグニンスルホン酸又はその
塩、好ましくは酸素ラジカルを発生し得
る水溶性過酸化物とリグニンスルホン酸
（LS）又はその塩とを反応させて得られ
た高分子生成物で、その20％溶液の粘度
が25〜400（cps）（20℃）である高分子
化リグニンスルホン酸又はその塩。 (b)成分：β−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物又はその塩。 本発明の(a)成分はLS又はその塩と水溶性過酸
化物をPH９以下好ましくは８以下の水中で10〜60
℃、好ましくは20〜45℃にて反応させて得ること
ができる。用いられるLS又はその塩は木材のパ
ルプ化の際得られる一般のLSでよいが、硬化遅
延を抑制するためには限外過法などにより、残
存する糖分含量を減少したものが好ましい。水溶
性過酸化物としては、過硫酸アンモニウムや過硫
酸カリウムが好ましく、LSの固型分に対し、２
〜15重量％使用される。(a)成分は20％溶液の粘度
が25〜400cps（20℃）、好ましくは50〜200cps
（20℃）まで高分子化されることが必要である。
本発明の(b)成分は特公昭41−11737号公報に記載
されるβ−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒ
ド縮合物又はその塩が使用され得るが、β−ナフ
タレンスルホン酸の代りにナフタレンスルホン酸
とアルキルナフタレンスルホン酸の共縮合物を用
いたものでもよい。 本発明のセメント分散剤中の(a)成分と(b)成分の
比は重量比で80／20〜20／80、好ましくは70／30
〜30／70である。(a)成分と(b)成分の塩を形成する
カチオンとしてはNa、Ｋ、Ca、NH4、アルカノ
ールアミン等が挙げられる。 リグニンスルホン酸を高分子化すると次の第１
表にLS−APS−１として例示する如く、モルタ
ルフロー値は従来のリグニンスルホン酸（LS−
１）に比べて低下するが、これに(b)成分を併用す
ると後述する実施例（第６表）に示す如く長時間
スランプを一定に保つことができる。しかるに(b)
成分と従来のリグニンスルホン酸との併用の場合
は比較例３に示す如くかかる本発明の効果は達成
できない。(a)成分である高分子化リグニンスルホ
ン酸は第１図に示す如くそのゲルクロマトグラフ
イーが従来のリグニンスルホン酸のものとは全く
異なるパターンを示している。
市販リグニンスルホン酸（ボレーガード社製、
以下LS−１と略す）の25％固型分水溶液300ｇを
酢酸及び炭酸水素ナトリウムによりPH６に調節
し、この溶液に過硫酸アンモニウム（APS）６ｇ
を60ｇの水に溶かしたものを室温にて滴下する。
滴下後30〜40℃で４時間反応して高分子反応生成
物（以下LS−APS−１と略す）を得る。20％固
型分濃度は54.6cps（20℃）であつた。処理条件
を変更して同様にして得た(a)成分を第２表に示し
た。KPSは過硫酸カリウムを示す。
以下LS−１と略す）の25％固型分水溶液300ｇを
酢酸及び炭酸水素ナトリウムによりPH６に調節
し、この溶液に過硫酸アンモニウム（APS）６ｇ
を60ｇの水に溶かしたものを室温にて滴下する。
滴下後30〜40℃で４時間反応して高分子反応生成
物（以下LS−APS−１と略す）を得る。20％固
型分濃度は54.6cps（20℃）であつた。処理条件
を変更して同様にして得た(a)成分を第２表に示し
た。KPSは過硫酸カリウムを示す。
【表】
実施例
(1) コンクリートの配合および使用材料
【表】
コンクリートの練り混ぜ方法
方法１：セメント分散剤をあらかじめ練り混ぜ
水に溶解し25℃にて可傾式ミキサーに
おいて、40練り混ぜ第３表のコンク
リートを得、さらにその回転数を
2rpmにて所定時間練り続け、スラン
プと空気量の経時変化を測定した。ス
ランプ、空気量、圧縮強度の測定およ
び強度供試体の採取などは全てJISに
準拠して行なつた。 方法２：セメント分散剤を練り、水と同時に添
加すること以外は方法１と同様に行つ
た。 (2) 試験条件 コンクリートの練り混ぜ条件を第４表、第５表
に示す。
水に溶解し25℃にて可傾式ミキサーに
おいて、40練り混ぜ第３表のコンク
リートを得、さらにその回転数を
2rpmにて所定時間練り続け、スラン
プと空気量の経時変化を測定した。ス
ランプ、空気量、圧縮強度の測定およ
び強度供試体の採取などは全てJISに
準拠して行なつた。 方法２：セメント分散剤を練り、水と同時に添
加すること以外は方法１と同様に行つ
た。 (2) 試験条件 コンクリートの練り混ぜ条件を第４表、第５表
に示す。
【表】
【表】
(3) 試験結果
試験結果を第６表に示す。
【表】
【表】
第６表より単なるLS又はLSとβ−NSFとの併
用のみでは、スランプの保持は困難であり、本発
明品がスランプ残存率の点で極めて優れた効果を
与えていることが明白である。
用のみでは、スランプの保持は困難であり、本発
明品がスランプ残存率の点で極めて優れた効果を
与えていることが明白である。
第１図はリグニンスルホン酸と本発明に使用す
る高分子化リグニンスルホン酸のゲルクロマトグ
ラフイーを示す図である。
る高分子化リグニンスルホン酸のゲルクロマトグ
ラフイーを示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 次に示す(a)成分と(b)成分を必須成分として含
有し、(a)成分と(b)成分との割合が固型分の重量比
で80／20〜20／80であることを特徴とするセメン
ト分散剤。 (a)成分：酸素ラジカルを発生し得る水溶性過酸化
物とリグニンスルホン酸又はその塩とを
反応させて得られる20％溶液の粘度が25
〜400cps（20℃）の高分子化リグニン
スルホン酸又はその塩。 (b)成分：β−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物又はその塩。 ２ 水溶性過酸化物が過硫酸アンモニウム又は過
硫酸カリウムである特許請求の範囲第１項記載の
セメント分散剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201411A JPS5992953A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | セメント分散剤 |
| CA000441327A CA1222530A (en) | 1982-11-17 | 1983-11-16 | Cement dispersant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201411A JPS5992953A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | セメント分散剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992953A JPS5992953A (ja) | 1984-05-29 |
| JPS62104B2 true JPS62104B2 (ja) | 1987-01-06 |
Family
ID=16440633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57201411A Granted JPS5992953A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | セメント分散剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992953A (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3126291A (en) * | 1964-03-24 | Taaiv | ||
| JPS5811381B2 (ja) * | 1980-06-09 | 1983-03-02 | 電気化学工業株式会社 | 水硬性結合剤用添加剤 |
| JPS593953B2 (ja) * | 1980-12-12 | 1984-01-26 | 電気化学工業株式会社 | セメント分散剤の製法 |
| JPS5849506B2 (ja) * | 1981-02-27 | 1983-11-04 | 電気化学工業株式会社 | 水硬性結合剤用の添加剤 |
| JPS57200255A (en) * | 1981-06-04 | 1982-12-08 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Manufacture of water hardening substance dispersant |
| JPS586703A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 圧延機設備 |
-
1982
- 1982-11-17 JP JP57201411A patent/JPS5992953A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5992953A (ja) | 1984-05-29 |
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