JPS63319236A - セメント用添加剤 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセメント配合物の流動性及びその硬化物の強度
の向上に寄与するセメント用添加剤に関するものである
。

［従来の技術１ 一般に、セメントペースト、モルタル、コンクリート等
の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程度の水の量だけで
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添加
水量を増加する必要がある。しかし、添加水量を増加す
るとセメント硬化物の強度の低下を招くので、同一強度
を得るためには該配合物中のセメント使用量を増加させ
なければならない。ところが、セメント使用量を増加す
ると、硬化発熱量が増大するため、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搬されることが多いが、輸送距離
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
管中のセメント配合物の流動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
部分的に配管を閉鎖させる等の問題があった。

このようなセメント配合物について流動性を向上させる
ための最も簡便な手段は水の配合量を増大することであ
るが、水の添加量の増加は、施工後のひび割れや剥落等
の原因となるため、これまで減水効果を有し、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
と共に該流動性を持続させることができる添加剤が種々
提案されている。

この中に、スチレン−マレイン酸共重合体を硫酸又は発
煙硫酸を用いてスルホン化し、次いでこれを中和して得
られるスルホン化スチレン−マレイン酸共重合体の塩を
有効成分としたものがあるが（特開昭５９−１４１４４
５号公報）、この添加剤はセメント配合物に対して比較
的良好な流動性を付与するものの、その流動性の経時的
低下が著しく、また硬化後のセメント配合物の強度が小
さくなるという大魚があった。

Ｌ発明が解決しようとする問題点１ 本発明は、セメント配合硬化物の強度を向上させ、かつ
セメント配合物に良好な流動状態を持続的に付与しうる
セメント用添加剤を提供することを目的とする。

■問題点を解決するための手段］ 本発明者は、添加剤の有効成分として使用するスルホン
化スチレン−マレイン酸共重合体について種々研究した
結果、その製造条件が添加剤としての特性に重大な影響
を与えることを見出し、この知見に基づいて本発明をな
すに至った。

すなわち、本発明はスチレン−マレイン酸共重合体と無
水硫酸と反応させて得たスルホン化スチレン−マレイン
酸共重合体の水溶性塩からなるセメント用添加剤を提供
するものである。

本発明ｉ、：：　用いるスルホン化スチレン−マレイン
酸共重合体の水溶性塩は、式 （式中、ｘｌはＮａ％Ｋ、　１／２Ｃａ、　　Ｎｉｌ、
又は有機アミノ基のいずれかを示す。） で表わされるスルホン化スチレン単位及び一般式（式中
、Ｘ２．Ｘ３はそれぞれＮａ、　　Ｋ、　　１／２Ｃａ
％ＮＨ４又は有機アミ７基のいずれかを示す） で表わされるマレイン酸塩単位を有するものである。こ
のものは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互
共重合体のいずれでもよいが、数平均分子量ｔｏｏｏ〜
９０００、特に１５００〜２０００のものが適当である
。

また、この中のスルホン化スチレン単位のモル分率が２
０〜８５％、特に３０〜７０％であるものが好ましい。

本発明の添加剤においては、上記のスチレン−マレイン
酸共重合体を無水硫酸によりスルホン化したものを用い
ることが必要である。

この場合の無水硫酸の使用量としては、原料共重合体１
００重量部当り、無水硫酸１０〜９０重量部、好ましく
は３０〜７０重量部の範囲が適当である。

このスルホン化反応に用いる溶媒は原料共重合体を溶解
するものであれば特に制限はないが、例えばクロロホル
ム、メチレンクロリド、二塩化エタン、二塩化エチレン
などの塩素化炭化水素が適当である。

無水硫酸によるスルホン化反応は、例えば温度θ〜１０
０℃、好ましくは２０〜４０’Ｃ１圧力　常圧ないし１
０ｋｇ／ｃｍ２の条件で行われ、通常０．５〜１０時間
で終了する。

また、本発明の共重合体の水溶性塩のスルホン化率（ス
チレン単位１個に対して導入されたスルホン基（Ｓｏ、
ＸＩ）の個数を１００倍したもの）は、３０％以上、好
ましくは５０％以上のものを好適に使用することができ
る。

前記のようにしてスルホン化された共重合体は、続いて
アルカリ例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど
で処理することにより水溶性塩に変えられる。

この水溶性塩は、原料共重合体のスルホン酸基及びカル
ボン酸基のすべてが塩となっている必要はなく、この共
重合体が水溶性となるのに必要な程度に塩となっている
のであればよく、例えば残余の酸基は酸基のまま又はエ
ステル化していても本発明の添加剤として使用できる。

また、マレイン酸部分が一部酸無水物となっていてもよ
い。

本発明のセメント用添加剤はセメント配合組成物、例え
ばセメントと水よりなるセメントペースト、セメント、
砂及び水よりなるモルタル、セメント、砂、小石及び水
よりなるコンクリートなどのセメント配合物に加えて使
用することができる。

本発明のセメント用添加剤のセメント配合物に対する配
合量としては、セメントに対して固形分換算で０．０１
〜１．００重量％、好ましくは０．０５〜０．５０重量
％が適当である。

なお、本発明のセメント用添加剤と共に必要により池の
既知のセメント添加剤、例えば減水剤、遅延剤、硬化促
進剤、空気連行剤、空気連行減水剤、界面活性剤、セメ
ント粒子分散剤や他の補助的成分を適宜加えることがで
きる。

［発明の効果１ 本発明のセメント用添加剤は、セメント配合物に対し、
高い流動性を、しかも長時間にわたって付与することが
できる上に、配合物中の水分を低減させうるのでセメン
ト硬化物の圧縮強度の向上が得られるという利点がある
。

［実施例］ 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

参考例１ スチレン−マレイン酸共重合体（数平均分子量１９００
　ＡＲＣＯケミカル社製、５ＨＡ−３０００）　１００
ｇを二塩化エチレン５００社に溶解し、これに無水硫酸
６０ｇと二塩化エチレン’５００ｍ１の混合液を温度３
５°Ｃにおいて１時間にわたって添加したのち、１時間
反応させることにより、スルホン化スチレン−マレイン
酸共重合体を製造した。

反応終了後、反応生成物をろ過し、二塩化エチレンで洗
浄して未反応無水硫酸を除去した。

次いで、スルホン化スチレン−マレイン酸共重合体１５
０ｇにカセイソーダ４０ｉ？と水４１０ｇを加え、８０
°Ｃで３０分間かきまぜることによりスルホン化スチレ
ン−マレイン酸のナトリウム塩の３０重量％水溶液５８
７ｙ（固形分１７６ｇ）を得た。

参考例２ 濃度９８重量％の硫酸３００ｇに参考例１で用いたのと
同じスチレン−マレイン酸共重合体１００ｓを３５℃で
３０分間にわたって少しずつ添加し、得られたスラリー
を３０分間で１００℃まで昇温し、この温度で２時間反
応させることによりスルホン化スチレン−マレイン酸共
重合体を製造した。

反応終了後、反応混合物に水を加えたのち、未反応のス
チレン−マレイン酸共重合体をろ別し、次いで７０°Ｃ
にて残存硫酸を常法のライミングソーデーション法によ
りセラコラ分として除去し、共重合体のナトリウム塩の
３０重量％水溶液５２０ｇ（固形分１５６ｇ）を得た。

実施例１．２及び比較例１〜３ １００１容の強制混練ミキサーにセメント、砂、小石及
び水の各所定量を加え、１分間かきまぜた。

次いで、表に示した所定の添加剤を加え、さらに３０秒
間かきまぜてセメント組成物を調製した。

このようにして得られたセメント組成物について空気量
、スランプ値、圧縮強度を測定することにより添加剤の
評価を行った。結果を表に示す。

＊１　セメント；徳山曹達（株）製、普通ポルトランド
セメント ＊２　細骨材；四国大三島長浜産、表乾比重２．５２、
粗粒率２．３４ 京３　粗骨材；周防花岡産砕石、表乾比重２．７０、粗
粒率６．４８、最大寸法２０１ＩＩ ＊５　空気連行減水剤；ホゾリス物産（株）販売、空気
連行減水剤ホゾリスＮｏ、７０（’７グニンスルホン酸
ナトリウム）表 の数値はセメントに対する重量％ ＊４添加剤；表中の数値はセメントに対する固形分重量
％で表示（３０ＩｌｌＥ％水溶液として添加） ＊　６　；　ＪＩＳ＾−１１２８に準拠して測定＊　７
　；　ＪＩＳ＾−１１０１に準拠して測定＊　８　；　
ＪＩＳ＾−１１０８に準拠して測定＊９；陰イオン界面
活性剤Ｃ９Ｈ１９０（Ｃ２Ｈ４０）ＳＳ０３Ｎ９添加剤
に対する重量％

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　スチレン−マレイン酸共重合体と無水硫酸と反応さ
   せて得たスルホン化スチレン−マレイン酸共重合体の水
   溶性塩からなるセメント用添加剤。