JP2824606B2 - セメント混和材料及び/又は混和剤包装体並びにセメント混和材料及び/又は混和剤の添加方法 - Google Patents
セメント混和材料及び/又は混和剤包装体並びにセメント混和材料及び/又は混和剤の添加方法Info
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Description
料及び/又は混和剤の添加方法、並びにそれに使用する
混和材料及び/又は混和剤の包装体に関する。
又は混合剤(以下、セメント混和材(剤)料または混和材
(剤)料と呼ぶ)としては、流動化剤、AE剤、AE減水
剤、高性能AE減水剤、硬化促進剤、凝結遅延剤、分離
低減剤、防錆剤、膨張剤、ポリマー混和剤、収縮低減
剤、着色剤、補強材等が使用されているが、その使用に
当たっては、コンクリート、モルタル等のセメント配合
物の標準調合に合わせて、セメント混和材(剤)料を所定
量計算して添加する必要があった。特に流動化剤の投入
に関しては、トラックアジテイターで運搬されてきたコ
ンクリートのスランプをメーカーより派遣された専門家
が目視計測後、投入量を決定しドラム缶やアトロン缶よ
り計量投入するか、自動計量ポンプでの投入が必要であ
り、面倒であった。
量や投入の際に混和材(剤)料が漏れたり、こぼれたりし
て作業現場を汚し、作業現場の美観を損ねている。さら
に、ドラム缶等の包材が残るために清掃に時間を要した
り、一部残った混和材(剤)料、計量機器、計量ポンプの
保守および保管が面倒であるという問題があった。
をトラックアジテイター中に投入することにより、セメ
ント混合物中に流動化剤を添加することを提案した(特
願平2-46973号)。
を省いてセメント混和材(剤)料をセメント混合物中に簡
便に添加することができ、混和材(剤)料容器の処理が不
要となり、しかも、コンクリート、モルタル等のセメン
ト配合物の硬化後の表面のひび割れを防止しうる添加方
法およびそれに使用する包装体を提供するものである。
(剤)料包装体は、繊維状物質を含み、セメント混合物中
で解砕されるアルカリ水解性の包装材料中に、セメント
混和材(剤)料を充填したことを特徴とする。
加方法は、上記包装体を、セメント混合物中に投入、撹
拌し、包装材料を解砕してセメント混和材(剤)料を放出
せしめ、セメント混和材(剤)料および繊維状物質をセメ
ント混合物中に均一に混合することを特徴とする。
る。本発明の包装体で用いられる包装材料としては、繊
維状物質を含みアルカリ水解性のものが用いられ、紙が
代表的であり、特に好ましくは、中性ないし酸性の水に
は非水解性ないし難水解性で、かつ、アルカリ水解性の
包装材料である。アルカリ水解性包装材料は、セメント
混合物のアルカリ性雰囲気で繊維状物質の結合が弱ま
り、包装材料の解砕および繊維状物質のセメント混合物
中への分散が容易となる。
性能を有する繊維状素材であれば特に限定されない。例
えば、木材パルプ類、非木材パルプ類、レーヨン繊維、
ポリエステル繊維、麻繊維等が挙げられる。具体的に
は、製紙用のクラフトパルプまたはサルファイトパル
プ、化繊用の溶解パルプなどが好適に用いられるが、ワ
ラパルプ、麻パルプ、綿パルプの如き植物繊維、ポリア
ミド、ポリエーテルなどの如き合成繊維、さらにはガラ
ス繊維、石綿、ロックウール、スラグウール、シリカウ
ール、シリカアルミナウール等の如き無機繊維も使用で
きる。
加え、カルボキシル基含有高分子を含むものが好まし
い。
ント混合物中で溶解ないし膨潤するものが好ましく、特
に、中性ないし酸性の通常の水には実質状溶解も膨潤も
せず、アルカリ性のセメント混合物中で溶解ないし膨潤
するものが好ましい。このような高分子と繊維状物質と
を併用した包装材料は、セメント混合物中で撹拌される
ことにより、高分子が速やかに可溶化し、繊維状物質の
結合が弱まって崩壊し、セメント混和材(剤)料が放出さ
れるとともに、繊維状物質がほぐれてセメント混合物中
に均一に分散する。一方、セメント混合物に投入される
前は、包材として十分な強度を具えている。
は、多糖誘導体、合成高分子、天然物があげられる。
ルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメ
チル化澱粉またはこれらの塩等が挙げられる。これらの
中ではカルボキシメチルセルロース(CMC)が特に好ま
しく、酸型のCMC−HあるいはCMC−Ca、CMC
−Alなどが挙げられる。これらのCMCの置換度(D
S)は特に限定されないが、0.2〜1.0のものが好まし
い。
重合体または2種以上の不飽和カルボン酸の共重合物、
あるいは不飽和カルボン酸と共重合可能な他の単量体と
の共重合物またはこれらの塩が挙げられる。かかる不飽
和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸、
フマール酸などが挙げられる。不飽和カルボン酸と共重
合可能な単量体としては、これら不飽和カルボン酸のエ
ステル、酢酸ビニル、エチレンなどのオレフィン、アク
リルアミド、ビニルエーテル等が挙げられる。
ガム、タラントガム、ペクチンなどを用いることができ
る。カルボキシル基含有高分子と繊維状物質との配合比
は、重量比で80/20〜0.1/99.9の範囲が適当であり、好
ましくは70/30〜1/99、特に好ましくは65/35〜3/97であ
る。
れず、通常の紙の製造法をそのまま用いることができ
る。また、繊維状物質とカルボキシル基含有高分子とを
併用した包装材料を製造する場合、従来公知の湿式法、
乾式法を用いて、両者を一体化すればよい。例えば、繊
維状物質とカルボキシル基含有高分子とを混抄したり、
抄紙した紙にカルボキシル基含有高分子を塗工したり、
繊維のウエブにカルボキシル基含有高分子を噴霧、乾燥
することにより製造できる。混抄する場合に上記のカル
ボキシル基含有高分子としては、水に不溶ないし難溶の
ものが使用される。
が適当であり、 特に好ましくは25〜180g/m2である。
記の包装材料(シート)を接着剤を用いて張り合わせた
り、縫合等の方法で行なうことができる。また、工業的
にはヒートシール等の方法で製袋することが有利と考え
られるため、この場合には上記の包装シートに、ヒート
シール性の高分子を塗布、含浸、積層またはラミネート
等の処理を施して多層化することが好ましい。ヒートシ
ール性の高分子としては、例えばポリ酢酸ビニルまたは
これらの部分ケン化物、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリ
ル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体等が挙げら
れる。
和材(剤)料としては、公知の混和材(剤)料をすべて使用
でき、その種類は限定されない。混和材(剤)料は、セメ
ント混合物中で分散しやすい剤型が望ましく、必要に応
じて粉末化する。また、本発明の包装材料は、セメント
自体の包装材料として、あるいはモルタル配合物、コク
リート配合物の包装材料として使用でき、さらには、セ
メント混和材(剤)料が配合されたセメント、モルタル配
合物、コンクリート配合物の包装材料として使用でき
る。
ホン酸(塩)、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
(塩)、リグニンスルホン酸(塩)、ポリカルボン酸(塩)、
メラミンスルホン酸(塩)、ポリフェノールスルホン酸
(塩)、オキシカルボン酸(塩)、スチレン・無水マレイン
酸共重合体等の有機酸(塩)、およびリン酸塩、ピロリン
酸塩、トリポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、ケイ弗
化塩等の無機酸塩などを単独、あるいは併用して用いる
ことができる。
して石鹸系、硫酸エステル系、スルホネート系、リン酸
エステル系が;非イオン界面活性剤系としてエーテル
系、エステルエーテル系が;両性界面活性剤系としてベ
タイン系、イミダゾリンベタイン系等が使用でき、それ
ぞれ単独、あるいは併用系で用いることができる。
よびその誘導体、オキシカルボン酸塩、ポリオール誘導
体、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル誘導
体、アルキルアリールスルホン酸のホルマリン縮合物、
メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリカルボ
ン酸系高分子等が使用できそれぞれ単独、あるいは併用
して用いることができる。
ン型特殊高分子活性剤、リグニンスルホン酸誘導体、ポ
リエーテルカルボン酸系高分子化合物、ポリカルボン酸
エーテル系複合物、特殊スルホン基カルボキシル基含有
多元ポリマー等が使用されているが、いずれのタイプの
高性能AE減水剤も使用することができる。
アニオン界面活性剤としてカルボン酸塩、硫酸エステル
塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等が;カチオン界
面活性剤として第1級、第2級、第3級アミン塩、4級
アンモニウム塩等が;両性界面活性剤としてアミノ酸
型、ベタイン型等が;非イオン界面活性剤としてポリエ
チレングリコール型、多価アルコール型等が使用でき
る。また、樹脂石鹸、蛋白系の起泡剤、サポニン、高分
子樹脂系の界面活性剤等も使用できる。これら起泡剤は
単品で、あるいは併用して用いることが可能である。
アゾニウム系化合物、金属アルミニウム等が使用でき
る。
して、カルシウム、ナトリウムの塩化物、炭酸塩、硫酸
塩、硝酸塩、弗化カルシウム等が使用できる。遅延剤と
しては、有機系ではグルコン酸、グルコヘプトン酸等の
オキシカルボン酸、ケト酸の塩類、糖類および糖アルコ
ール類が;無機系ではケイ弗化物、リン酸塩、ホウ酸塩
等が使用できる。急結剤としては、塩化カルシウム、水
酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウ
ム、アルミン酸ナトリウム、仮焼明バン等が使用でき
る。
クロム酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩等が;有機系として有
機リン酸エステル塩、有機酸塩、スルホン酸塩、アミン
類、アルキルフェノール類等が使用できる。
カルシウム系等の無機質系、脂肪酸系等の有機質系防水
剤が使用できる。収縮低減剤としては、低級アルコール
アルキレンオキサイド付加物、ポリエーテル系、ポリグ
リコール系、無機系としてアルミ系天然鉱物等が使用で
きる。
ガラ(赤色)、合成酸化鉄Fe2O3・H2O(黄色)、酸化
クロム(緑色)、群青2(Al2Na2Si3O10)・Na2S
O4、コバルトブルーCoO・Al2O3(青色)、CO
3(PO4)2,Fe2O3(紫色)、カーボン、Fe2O3・F
eO(黒色)などが使用できる。
る目的で、ビニロン、ナイロン、テトロン、アラミド、
ポリプロピレン等の合成繊維、カーボン、ロックウー
ル、ウイスカー、シラス等のセラミック繊維、耐アルカ
リガラス等のガラス繊維、木、麻等の木質繊維、ステン
レス、スチール等の金属繊維が挙げられる。これらの繊
維は、分散形状、ミキシングにより容易に繊維状に分散
するロール形状、パネル形状等で使用される。
(剤)料は、単独で包装体中に充填、パッケージ化して使
用することが可能であるが、混合して使用できるもので
あれば、複数種類を配合して充填、パッケージ化して使
用することもできる。
例えばトラックアジテイター中で、生コンクリート、生
モルタルなどのセメント混合物中に投入して撹拌する
と、機械力、カルボキシル基含有高分子の膨潤ないし溶
解などによりアルカリ水解性の包装材料が解砕され、包
装体中に充填されていたセメント混和材(剤)料が放出さ
れる。さらに撹拌を続けると、包装材料を構成していた
繊維状物質および放出された混和材(剤)料がセメント混
合物中に均一に分散し、混和材(剤)料はその性能をいか
んなく発揮し、また、繊維材料は硬化後のセメント組成
物の表面のひび割れ発生量を低減する。
が得られる。 (1) セメント混和材(剤)料を、コンクリート、モルタル
等のセメント組成物の標準調合に合わせて所定量づつパ
ッケージ化することができ、使用時の計量の手間が省け
る。また、作業現場での、混合材料のこぼれ、飛散等が
なく、計量器具、投入具等の必要もなく、管理が容易で
ある。
まうので、容器の処理が不要である。 (3) 包装材料を構成していた繊維状物質がセメント中に
均一に分散し、硬化後のセメント表面のひび割れを低減
する。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
高分子と繊維状物質を表1に示す比率で配合し、所定量
配合した分散液を1%スラリーに希釈し充分に撹拌した
後、角型シートマシン(熊谷理機工業社製)を用いて手す
きシートを製造した。得られたシートを105℃のロール
回転乾燥機で乾燥させてシート状とし、繊維状物質と繊
維状カルボシキメチルセルロースが混抄されたアルカリ
水解性シートを製造した。
ル酸を乾燥シートに対して10重量%になるように噴霧・
乾燥して、アルカリ水解性シートを製造した。
し、パルプシートを作成した。このシートにグラビアコ
ータで表1に示すカルボキシル基含有高分子を乾燥シー
トに対して5重量%になるように塗工・乾燥してアルカ
リ水解性シートを製造した。
ルジョンを乾燥シートに対して20重量%となるように塗
工・乾燥して、アルカリ水解性シートを製造した。
した結果を表1に示した。引っ張り強度の測定は、JIS
P8113に準拠し、温度20℃、湿度65%の条件で一昼夜放
置した包装材料を、オリエンティック社製RTM-25を用い
て測定した。
ル中での解砕性を示し、評価は飽和水酸化カルシウム溶
液500ml中に抄紙した紙片 50mm×50mmを入れスターラー
で撹拌した時、1分以内で完全に包装材料が解砕され繊
維状物質が分散状態となるか否かを評価した。
使用の可否判断は、引っ張り強度が縦方向、 横方向と
もに1.5kg以上で、かつ解砕性が○以上の包装材料を合
格とした。
重合体 NBKP:針葉樹晒クラフトパルプ
料に入れて包装体を作成し、その性能を確認した例を示
す。
ッケージ化し、コンクリートの流動化を実施した。
4.0%のベースコンクリートを生コン工場で製造し、6m
3のトラックアジテイターに移した後、打設現場まで輸
送した。
トリウム、および遅延剤としてグルコン酸ナトリウムの
所定量を計量し、製造例2および製造例7の包装材料を
それぞれ用いて製袋した袋に所定量充填したパッケージ
(本発明の包装体)を、打設現場においてトラックアジテ
イター中に添加し、2分間アジテートして流動化を行な
い打設した。
スランプをJIS A 1101に準拠して評価した。
を従来法(パッケージ化することなく、混和剤を直接添
加)で行なった流動化コンクリーと、本発明の包装材料
でパッケージ化した流動化剤を添加して流動化を行なっ
た流動化コンクリートとを用い、50cmφ×10cmの拘束体
(鉄製)を厚さ方向に貫くように中央部に入れ、面積1m2
×厚さ10cmの供試体を作り、温度30℃、湿度60%条件で
6ケ月後の0.04m以上のひび割れ量(m/m2)を測定し比較
した。
包装材料を用いた本発明の包装体は、生コン車のベース
コンクリートのスランプ11.5cmおよび11.8cmを、目標ス
ランプ21cmに対しそれぞれ21.2cm、21.5cmまで流動化が
できた。
コンクリートのひび割れ量2.6(m/m2)に対し、本発明の
包装材料でパッケージ化して流動化剤および遅延剤を添
加したコンクリートのひび割れ量は1.56(m/m2)(製造例
2)、1.50(m/m2)(製造例7)と少なかった。
能を評価した結果を示す。
包装材料をそれぞれ用いて製造した袋に、アニオン型特
殊高分子活性剤を粉末化した減水率18%の高性能AE減
水剤を所定量充填、密封したものである。
標スランプ12cm、空気量4%)中に、本発明の包装体を
添加し、ミキサーで2分間撹拌したところ、ともにスラ
ンプ21.5cmのコンクリートができた。
コンクリートのひび割れ量2.0(m/m2)に対し、本発明の
製造例5および製造例7の包装材料でパッケージ化して
高性能AE減水剤を添加したコンクリートのひび割れ量
は、 それぞれ1.80(m/m2)(製造例5)、1.75(m/m2)(製造
例7)と少なかった。
例を示す。
ートのナトリウム塩)を粉末化した起泡剤と所定量の実
施例3の高性能AE減水剤とを、製造例2の包装材料で
作成したパッケージに所定量(Cx重量で0.02%)充填し
て、本発明の包装体を調製した。
キサーで3分間練りまぜた結果、比重1.4でフロー220mm
の気泡モルタルを調製できた。表面のひび割れ性は、起
泡剤を従来法で添加したモルタルのひび割れ量3.1(m/
m2)に対し、 本発明の包装材料でパッケージ化して添加
したモルタルのひび割れ量は2.8(m/m2)と少なかった。
例を示す。
ートのナトリウム塩)を粉末化した発泡剤と、所定量の
高性能AE減水剤とを、製造例2の包装材料で作成した
パッケージに所定量(Cx重量で0.02%)充填し、本発明
の包装体を調製した。表5のベースコンクリート中に包
装体を投入し、3分間ミキサーで混練した結果、比重1.
2、スランプ21cmのコンクリートが調製できた。
添加したコンクリートのひび割れ量3.5(m/m2)に対し、
本発明の包装材料でパッケージ化して添加したコンクリ
ートのひび割れ量は3.0(m/m2)と少なかった。
実施した例を示す。
ン、または遅延剤として市販のクエン酸粉末を、製造例
2および製造例7の包装材料で各々作成したパッケージ
に、それぞれ所定量(カショウミョウバン:Cx重量で
1%、クエン酸:Cx重量で0.1%)充填して、包装体
を調製した。
クリートに投入し、撹拌してコンクリートを作成した。
また、同じ凝結促進剤を直接ベースコンクリートに添加
し、撹拌してコンクリートを作成した。
び進剤その凝結時間と強度の測定結果を以下の表7にま
とめた。
で添加したコンクリートのひび割れ量2.10(m/m2)に対
し、本発明の包装材料でパッケージ化して添加したコン
クリートのひび割れ量は1.95(m/m2)(製造例2)、1.90(m
/m2)(製造例7)と少なかった。
ージ化した包装体を用い、遅延剤を使用したコンクリー
トの凝結剤と強度の測定結果を以下の表8にまとめた。
したコンクリートのひび割れ量1.95(m/m2)に対し、本発
明の包装材料でパッケージ化して添加したコンクリート
ひび割れ量は1.82(m/m2)と少なかった。
例を示す。
を、製造例2の包装材料で作成したパッケージに所定量
(Cx重量で5%)充填して、本発明の包装体(パック)を
作成した。
包装体を添加し、2分間練りまぜ、海洋コンクリート等
に使用する防錆効果の高いコンクリートを作った。ま
た、同じ防錆剤を直接ベースコンクリートに添加し、コ
ンクリートを作った。これらフレッシュコンクリートの
性状は以下の表10の通りである。
量1.0%のコンクリートを作成し、材令30日における内
部鉄骨の腐食減量率を測定する方法で行なった。防錆効
果は、防錆剤のない場合80mg/cm2、防錆剤5%の添加の
場合58mg/cm2、包装体入り防錆剤添加の場合60mg/cm2で
あった。
添加したコンクリートのひび割れ量2.2(m/m2)に対し、
本発明の包装材料でパッケージ化して添加したコンクリ
ートのひび割れ量は2.0(m/m2)と少なかった。
した例を示す。
(アルミ系天然鉱物が主成分)を、製造例2および製造例
7の包装材料でそれぞれ作成したパッケージに所定量
(Cx重量で3%)充填し、包装体を調製した。この包
装体をベースコンクリートに投入し、撹拌してコンクリ
ートを作成した。
リートに添加し、撹拌してコンクリートを作成した。こ
れらフレッショコンクリートの性状は、以下の表12の通
りである。
は、以下の表13の通りであった。
で添加したコンクリートのひび割れ量1.55(m/m2)に対
し、本発明の包装材料でパッケージ化して添加したコン
クリートのひび割れ量は1.30(m/m2)(製造例2)、1.25(m
/m2)(製造例7)と少なかった。
例を示す。
ンプ18cm、エアー量3.8%のベースコンクリートが得ら
れた。
2の包装材料で作成したパッケージに所定量充填して包
装体を作成した。この包装体をベースコンクリートに投
入し、撹拌して着色剤を添加した。着色剤添加後のコン
クリートは、スランプ18.5cm、エアー量4.2%であっ
た。
について、従来通り直接着色剤を添加したものと色む
ら、発色性を比較したが、どちらも差がなかった。
添加したコンクリートのひび割れ量2.2(m/m2)に対し、
本発明の包装材料でパッケージ化して添加したコンクリ
ートのひび割れ量は2.0(m/m2)と少なかった。
例を示す。
ヒューム中で分散させたものを、製造例2の包装材料で
作成したパッケージに所定量(2%/容積)充填して、本
発明の包装体を作成した。
し、撹拌してコンクリートを作成した。また、同じ補強
材を直接ベースコンクリートに添加し、撹拌してコンク
リートを作成した。これらフレッショコンクリートの性
状は、以下の表16の通りである。
以下の表17の通りであった。
添加したコンクリートのひび割れ量1.50(m/m2)に対し、
本発明の包装材料でパッケージ化して添加したコンクリ
ートのひび割れ量は1.35(m/m2)と少なかった。
Claims (10)
- 【請求項1】 繊維状物質を含み、セメント混合物中で
解砕されるアルカリ水解性の包装材料中に、セメント混
合物用混和材料及び/又は混和剤を充填したことを特徴
とするセメント混和材料及び/又は混和剤包装体。 - 【請求項2】 上記包装材料が、繊維状物質とカルボキ
シル基含有高分子とからなる請求項1に記載の包装体。 - 【請求項3】 上記カルボキシル基含有高分子が多糖類
である請求項2に記載の包装体。 - 【請求項4】 上記カルボキシル基含有高分子が、カル
ボキシル基含有モノマーの単独重合体または共重合体で
ある請求項2に記載の包装体。 - 【請求項5】 上記カルボキシル基含有高分子が、繊維
状である請求項2〜4のいずれか一項に記載の包装体。 - 【請求項6】 繊維状物質を含むアルカリ水解性の包装
材料中にセメント混和材料及び/又は混和剤を充填した
包装体を、セメント混合物中に投入、撹拌し、包装材料
を解砕してセメント混合物用混和材料及び/又は混和剤
を放出せしめ、セメント混合物用混和材料及び/又は混
和剤および繊維状物質をセメント混合物中に均一に混合
することを特徴とするセメント混和材料及び/又は混和
剤の添加方法。 - 【請求項7】 上記包装材料が、繊維状物質とカルボキ
シル基含有高分子とからなる請求項6に記載の添加方
法。 - 【請求項8】 上記カルボキシル基含有高分子が多糖類
である請求項7に記載の添加方法。 - 【請求項9】 上記カルボキシル基含有高分子が、カル
ボキシル基含有モノマーの単独重合体または共重合体で
ある請求項7に記載の添加方法。 - 【請求項10】 上記カルボキシル基含有高分子が繊維
状である請求項7〜9のいずれか一項に記載の添加方
法。
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