JP7027105B2

JP7027105B2 - セメント組成物

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Publication number: JP7027105B2
Application number: JP2017196059A
Authority: JP
Inventors: 猛 ▲高▼山
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2037-10-06
Also published as: JP2019069871A

Description

本発明は、セメント強度向上剤、セメント用添加剤、およびセメント組成物に関する。

セメント組成物は、一般に、セメントと骨材と水を含んでおり、通常、流動性を高めて減水させることが求められる。

最近、セメント組成物に対し、セメント組成物の硬化物の強度性能の向上の要求が多くなってきている。例えば、セメント組成物の用途によっては、早期の強度発現が望まれており、各種検討がなされている（例えば、特許文献１）。

他方、セメント組成物の用途によっては、セメント組成物の硬化物の長期にわたっての強度向上（例えば、４週間レベルでの強度向上など）が求められるようになっている。

特開２０１１－８４４５９号公報

本発明の課題は、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって顕著に向上させ得るセメント強度向上剤、セメント用添加剤を提供することにある。また、そのようなセメント強度向上剤を含むセメント組成物を提供することにある。

本発明の一つの実施形態におけるセメント強度向上剤は、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類を含む。

一つの好ましい実施形態においては、上記多糖類が、アルギン酸またはその塩、アルギン酸エステル、グルコマンナンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。

本発明の一つの実施形態におけるセメント用添加剤は、上記セメント強度向上剤と、下記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とを有する。
Ａ成分：アルコール１モルにアルキレンオキシドが５モル以上付加された構造を有する化合物。
Ｂ成分：アルカノールアミン化合物。
Ｃ成分：オキシカルボン酸もしくはその塩、ケト酸もしくはその塩、糖、および糖アルコールからなる群より選ばれる少なくとも１種。

一つの好ましい実施形態においては、上記Ａ成分が、ポリエチレングリコール、メタクリル酸のアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体、ソルビトールのアルキレンオキシド付加体、３－メチル－３－ブテニルアルコールのアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体、およびポリエチレンイミンのアミノ基に結合している活性水素へのアルキレンオキシド付加体からなる群より選ばれる少なくとも１種である。

一つの好ましい実施形態においては、上記Ｂ成分が、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、およびジイソプロパノールエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。

本発明の一つの実施形態におけるセメント組成物は、上記セメント強度向上剤を含む。

一つの好ましい実施形態においては、上記セメント組成物は、さらに、下記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種を有する。
Ａ成分：アルコール１モルにアルキレンオキシドが５モル以上付加された構造を有する化合物。
Ｂ成分：アルカノールアミン化合物。
Ｃ成分：オキシカルボン酸もしくはその塩、ケト酸もしくはその塩、糖、および糖アルコールからなる群より選ばれる少なくとも１種。

本発明によれば、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって顕著に向上させ得るセメント強度向上剤、セメント用添加剤を提供することができる。また、そのようなセメント強度向上剤を含むセメント組成物を提供することができる。

本明細書中で「（メタ）アクリル」との表現がある場合は、「アクリルおよび／またはメタクリル」を意味し、「（メタ）アクリレート」との表現がある場合は、「アクリレートおよび／またはメタクリレート」を意味し、「（メタ）アリル」との表現がある場合は、「アリルおよび／またはメタリル」を意味し、「（メタ）アクロレイン」との表現がある場合は、「アクロレインおよび／またはメタクロレイン」を意味する。また、本明細書中で「酸（塩）」との表現がある場合は、「酸および／またはその塩」を意味する。塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が挙げられ、具体的には、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩などが挙げられる。

≪１．セメント強度向上剤≫
セメント強度向上剤は、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類を含む。

上記セメント強度向上剤は、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって顕著に向上させることができる。すなわち、上記セメント強度向上剤は、セメントを含むモルタルやコンクリートの強度向上を用途とする特定の剤であり、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって顕著に向上させるという優れた効果を発現しうる。

本明細書において、「アルカリ水中でゲル化するゲル形成能」とは、例えば、カルシウムイオン等の金属イオンを含む液体中で該金属イオンを介してゲル化してゲルを形成するなど、アルカリ水中でゲル化してゲルを形成する能力を意味する。

上記セメント強度向上剤中の、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類の含有割合は、好ましくは５０質量％～１００質量％であり、より好ましくは７０質量％～１００質量％であり、さらに好ましくは９０～１００質量％であり、特に好ましくは９５質量％～１００質量％であり、最も好ましくは実質的に１００質量％である。上記セメント強度向上剤中の、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類の含有割合が上記範囲内にあれば、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

上記セメント強度向上剤中には、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類以外の成分を含んでいてもよい。

アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類としては、例えば、アルギン酸またはその塩、アルギン酸エステル、およびグルコマンナンからなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。

アルギン酸またはその塩としては、好ましくは、アルギン酸ナトリウムが挙げられる。アルギン酸エステルとしては、例えば、アルギン酸プロピレングリコール、アルギン酸ラウロイルが挙げられ、好ましくは、アルギン酸プロピレングリコールである。アルギン酸またはその塩、アルギン酸エステルは、代表的には、カルシウムイオンを介してゲル化するゲル形成能を有する多糖類である。

グルコマンナンは、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類である。

上記セメント強度向上剤は、任意の適切な実施形態で使用し得る。このような実施形態としては、例えば、上記セメント強度向上剤をそのままセメントに配合して用いる実施形態や、上記セメント強度向上剤を他の成分と配合したものをセメントに配合して用いる実施形態が挙げられる。

上記セメント強度向上剤の使用量は、セメントに対して、好ましくは０．００１質量％～０．５質量％であり、より好ましくは０．００２質量％～０．１質量％であり、さらに好ましくは０．００３質量％～０．０５質量％であり、特に好ましくは０．００４質量％～０．０２質量％であり、最も好ましくは０．００５質量％～０．０１質量％である。上記セメント強度向上剤の使用量を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

≪２．セメント用添加剤の一つの実施形態≫
セメント用添加剤の一つの実施形態は、上記セメント強度向上剤と、下記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とを有する。
Ａ成分：アルコール１モルにアルキレンオキシドが５モル以上付加された構造を有する化合物。
Ｂ成分：アルカノールアミン化合物。
Ｃ成分：オキシカルボン酸もしくはその塩、ケト酸もしくはその塩、糖、および糖アルコールからなる群より選ばれる少なくとも１種。

上記セメント強度向上剤は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

Ａ成分は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。Ｂ成分は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。Ｃ成分は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

セメント用添加剤は、上記セメント強度向上剤と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とを有することにより、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって顕著に向上させ得るという効果を発現する。

具体的には、セメント用添加剤によって発現されるセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果は、
（ｉ）上記セメント強度向上剤のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果とＡ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果との和から予想される効果に比べて、顕著に高い相乗効果を示し、
（ｉｉ）上記セメント強度向上剤のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果とＢ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果との和から予想される効果に比べて、顕著に高い相乗効果を示し、
（ｉｉｉ）上記セメント強度向上剤のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果と、Ｃ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果との和から予想される効果に比べて、顕著に高い相乗効果を示す。

セメント用添加剤中の、上記セメント強度向上剤と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種との合計量の含有割合は、好ましくは５０質量％～１００質量％であり、より好ましくは７０質量％～１００質量％であり、さらに好ましくは９０質量％～１００質量％であり、特に好ましくは９５質量％～１００質量％であり、最も好ましくは実質的に１００質量％である。すなわち、最も好ましくは、本発明のセメント用添加剤は、上記セメント強度向上剤と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とからなる。

セメント用添加剤中の上記セメント強度向上剤の含有割合は、セメントに対して、好ましくは０．００１質量％～０．５質量％であり、より好ましくは０．００２質量％～０．１質量％であり、さらに好ましくは０．００２質量％～０．０５質量％であり、特に好ましくは０．００３質量％～０．０２質量％であり、最も好ましくは０．００５質量％～０．０１質量％である。セメント用添加剤中の上記セメント強度向上剤の含有割合を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中のＡ成分の含有割合は、セメントに対して、好ましくは０．００１質量％～０．５質量％であり、より好ましくは０．００２質量％～０．１質量％であり、さらに好ましくは０．００２質量％～０．０５質量％であり、特に好ましくは０．００５質量％～０．０２質量％であり、最も好ましくは０．０１質量％～０．０２質量％である。セメント用添加剤中のＡ成分の含有割合を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中のＢ成分の含有割合は、セメントに対して、好ましくは０．００１質量％～０．５質量％であり、より好ましくは０．００２質量％～０．１質量％であり、さらに好ましくは０．００２質量％～０．０５質量％であり、特に好ましくは０．００５質量％～０．０２質量％であり、最も好ましくは０．０１質量％～０．０２質量％である。セメント用添加剤中のＢ成分の含有割合を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中のＣ成分の含有割合は、セメントに対して、好ましくは０．００１質量％～０．５質量％であり、より好ましくは０．００２質量％～０．３質量％であり、さらに好ましくは０．００３質量％～０．１質量％であり、特に好ましくは０．００５質量％～０．０５質量％であり、最も好ましくは０．０１質量％～０．０５質量％である。セメント用添加剤中のＣ成分の含有割合を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中の、上記セメント強度向上剤に対する、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種の割合比（Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種／上記セメント強度向上剤）は、好ましくは０．０５～２０であり、より好ましくは０．１～１５であり、さらに好ましくは０．１～１０であり、特に好ましくは０．１～５であり、最も好ましくは０．２～１である。セメント用添加剤中の、上記セメント強度向上剤に対する、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種の割合比（Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種／上記セメント強度向上剤）を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中には、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な、上記セメント強度向上剤と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種と以外の成分を含んでいてもよい。

＜２－１．Ａ成分＞
Ａ成分は、アルコール１モルにアルキレンオキシドが５モル以上付加された構造を有する化合物である。

アルキレンオキシドとしては、本発明の効果をより発現し得る点で、好ましくは炭素数２～１０のアルキレンオキシドであり、さらに好ましくは炭素数２～８のアルキレンオキシドであり、より好ましくは炭素数２～６のアルキレンオキシドであり、特に好ましくは炭素数２～４のアルキレンオキシドであり、最も好ましくは炭素数２～３のアルキレンオキシド（すなわち、エチレンオキシド、プロピレンオキシド）である。また、アルキレンオキシドは、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

アルコール１モルに対するアルキレンオキシドの付加モル数は、下限値として、好ましくは１０モル以上であり、より好ましくは２０モル以上であり、さらに好ましくは３０モル以上であり、さらに好ましくは４０モル以上であり、さらに好ましくは５０モル以上であり、さらに好ましくは１００モル以上であり、特に好ましくは５００モル以上であり、最も好ましくは１０００モル以上であり、上限値として、好ましくは１０００００モル以下であり、より好ましくは５００００モル以下であり、さらに好ましくは４００００モル以下であり、さらに好ましくは３００００モル以下であり、さらに好ましくは２００００モル以下であり、さらに好ましくは１００００モル以下であり、特に好ましくは７０００モル以下であり、最も好ましくは５０００モル以下である。アルコール１モルに対するアルキレンオキシドの付加モル数を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

Ａ成分である化合物の重量平均分子量は、下限値として、好ましくは４０００以上であり、より好ましくは５０００以上であり、さらに好ましくは１００００以上であり、特に好ましくは２００００以上であり、最も好ましくは１０００００以上であり、上限値として、好ましくは１０００００００以下であり、より好ましくは５００００００以下であり、さらに好ましくは１００００００以下であり、特に好ましくは７０００００以下であり、最も好ましくは３０００００以下である。Ａ成分である化合物の重量平均分子量を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。重量平均分子量の測定方法は後述する。

アルコールとしては、１価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールが挙げられ、多価アルコールとしては、２個以上のヒドロキシル基を有する化合物であればよく、低分子化合物やポリマーでもよく、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な多価アルコールを採用し得る。このような多価アルコールとしては、好ましくは２価～５００価のアルコールであり、より好ましくは２価～１００価のアルコールであり、さらに好ましくは３価～５０価のアルコールである。このような多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ブタンジオール、グリセリン、ソルビトールなどが挙げられる。

アルコールとしては、水酸基を有するモノマーを重合して得られるものも挙げられる。水酸基を有するモノマーとしては、例えば、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタアリルアルコール、ブテニルアルコール、３－メチル－３－ブテニルアルコール、３－メチル－２－ブテニルアルコール、２－メチル－３－ブテニルアルコールなどが挙げられる。これらは、単独で重合させてもよく、他の重合可能なモノマーと共重合させてもよい。

Ａ成分である化合物は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な官能基を有していてもよい。しかしながら、Ａ成分である化合物は、本発明の効果を十分に発現し得る点で、カルボキシル基は有さないことが好ましい。

Ａ成分である化合物を合成する方法としては、公知の方法など、本発明の効果を損なわない範囲で任意の適切な方法を採用し得る。このような方法としては、例えば、水酸基を有するモノマーを重合した後、アルキレンオキシドを付加する方法、水酸基を有するモノマーに先にアルキレンオキシドを付加してから重合する方法、などが挙げられる。

Ａ成分である化合物としては、具体的には、例えば、ポリエチレングリコール、メタクリル酸のアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体、ソルビトールのアルキレンオキシド付加体、３－メチル－３－ブテニルアルコールのアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体、ポリエチレンイミンのアミノ基に結合している活性水素へのアルキレンオキシド付加体などが挙げられる。ここで、「ポリエチレンイミンのアミノ基に結合している活性水素へのアルキレンオキシド付加体」とは、ポリエチレンイミンが有するアミノ基に結合している活性水素にアルキレンオキシド（エチレンオキシドなど）が任意の適切な付加モル数で付加した付加体をいう。

Ａ成分である化合物が３－メチル－３－ブテニルアルコールのアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体の場合、本発明の効果をより発現し得る点で、該共重合体がカルボキシル基またはその塩（アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩など）を含まないことが好ましい。

＜２－２．Ｂ成分＞
アルカノールアミン化合物としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なアルカノールアミン化合物を採用し得る。このようなアルカノールアミン化合物としては、例えば、低分子型のアルカノールアミン化合物、高分子型のアルカノールアミン化合物などが挙げられる。

低分子型のアルカノールアミン化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、メチルジイソプロパノールアミン、ジエタノールイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールエタノールアミン、テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）２－プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシプロピル）－Ｎ－（ヒドロキシエチル）アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）－Ｎ－（２－ヒドロキシプロピル）アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、トリス（２－ヒドロキシブチル）アミン、などが挙げられる。これらの中でも、低分子型のアルカノールアミン化合物としては、好ましくは、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、ジイソプロパノールエタノールアミンが挙げられる。他の低分子型のアルカノールアミン化合物としては、例えば、トリイソプロパノールアミンの骨格を有するモノマーなども挙げられる。

高分子型のアルカノールアミン化合物としては、例えば、アルカノールアミンの一部がポリマーと結合している構造のアルカノールアミンが挙げられる。このような高分子型のアルカノールアミン化合物としては、例えば、トリイソプロパノールアミンの骨格を有するポリマーが挙げられる。

＜２－３．Ｃ成分＞
Ｃ成分は、オキシカルボン酸もしくはその塩、ケト酸もしくはその塩、糖、糖アルコールから選ばれる少なくとも１種である。

オキシカルボン酸としては、任意の適切なオキシカルボン酸を採用し得る。このようなオキシカルボン酸としては、例えば、グルコン酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、グルコヘプトン酸、アラボン酸などが挙げられ、本発明の効果がより発現し得る点で、好ましくは、グルコン酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸から選ばれる少なくとも１種である。

オキシカルボン酸の塩として採用し得る塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩等の、無機塩または有機塩が挙げられる。

ケト酸としては、任意の適切なケト酸を採用し得る。このようなケト酸としては、例えば、ピルビン酸、オキソグルタル酸などが挙げられ、本発明の効果がより発現し得る点で、好ましくは、ピルビン酸である。

ケト酸の塩として採用し得る塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩等の、無機塩または有機塩が挙げられる。

糖としては、任意の適切な糖を採用し得る。このような糖としては、例えば、グルコース、フラクトース、ガラクトース、マンノース、キシロース、アラビノース、リボース、異性化糖などの単糖類；マルトース、シュークロース、ラクトースなどの二糖類；ラフィノースなどの三糖類；デキストリンなどのオリゴ糖；などが挙げられ、本発明の効果がより発現し得る点で、好ましくは、グルコースである。

糖アルコールとしては、任意の適切な糖アルコールを採用し得る。このような糖アルコールとしては、本発明の効果がより発現し得る点で、好ましくは、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、ガラクチトールである。

≪３．セメント用添加剤の別の実施形態≫
本発明の効果を発現しうるセメント用添加剤の別の実施形態としては、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類（Ｘ成分）と、下記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とを有する。
Ａ成分：アルコール１モルにアルキレンオキシドが５モル以上付加された構造を有する化合物。
Ｂ成分：アルカノールアミン化合物。
Ｃ成分：オキシカルボン酸もしくはその塩、ケト酸もしくはその塩、糖、および糖アルコールからなる群より選ばれる少なくとも１種。

Ｘ成分は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

セメント用添加剤は、Ｘ成分と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とを有することにより、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたって顕著に向上させ得るという効果を発現する。

具体的には、セメント用添加剤によって発現されるセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果は、
（ｉ）Ｘ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果とＡ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果との和から予想される効果に比べて、顕著に高い相乗効果を示し、
（ｉｉ）Ｘ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果とＢ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果との和から予想される効果に比べて、顕著に高い相乗効果を示し、
（ｉｉｉ）Ｘ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果と、Ｃ成分のみに起因するセメント組成物の硬化物の長期強度向上効果との和から予想される効果に比べて、顕著に高い相乗効果を示す。

セメント用添加剤中の、Ｘ成分と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種との合計量の含有割合は、好ましくは５０質量％～１００質量％であり、より好ましくは７０質量％～１００質量％であり、さらに好ましくは９０質量％～１００質量％であり、特に好ましくは９５質量％～１００質量％であり、最も好ましくは実質的に１００質量％である。すなわち、最も好ましくは、本発明のセメント用添加剤は、Ｘ成分と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とからなる。

セメント用添加剤中のＸ成分の含有割合は、セメントに対して、好ましくは０．００１質量％～０．５質量％であり、より好ましくは０．００２質量％～０．１質量％であり、さらに好ましくは０．００２質量％～０．０５質量％であり、特に好ましくは０．００３質量％～０．０２質量％であり、最も好ましくは０．００５質量％～０．０１質量％である。セメント用添加剤中のＸ成分の含有割合を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中の、Ｘ成分に対する、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種の割合比（Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種／Ｘ成分）は、好ましくは０．０５～２０であり、より好ましくは０．１～１５であり、さらに好ましくは０．１～１０であり、特に好ましくは０．１～５であり、最も好ましくは０．２～１である。セメント用添加剤中の、Ｘ成分に対する、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種の割合比（Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種／Ｘ成分）を上記範囲内に調整することによって、セメント組成物の硬化物の強度を長期にわたってより顕著に向上させ得る。

セメント用添加剤中には、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な、Ｘ成分と、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種と以外の成分を含んでいてもよい。

＜３－１．Ｘ成分＞
Ｘ成分は、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類である。

このようなＸ成分としては、例えば、アルギン酸またはその塩、アルギン酸エステル、およびグルコマンナンからなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。

＜３－２．Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分＞
Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分については、前述した≪２．セメント用添加剤の一つの実施形態≫の項目中の＜２－１．Ａ成分＞の項目におけるＡ成分についての説明、＜２－２．Ｂ成分＞の項目におけるＢ成分についての説明、＜２－３．Ｃ成分＞の項目におけるＣ成分についての説明をそのまま援用し得る。

≪４．セメント組成物≫
セメント組成物は、少なくともセメント、水、およびアルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類を含む。このアルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類は、上記セメント強度向上剤であってもよい。

セメント組成物は、さらに、上記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種を有していてもよい。Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分については、前述した≪セメント用添加剤≫の項目におけるＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分についての説明をそのまま援用し得る。

セメント組成物が、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類と、上記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種を有する場合、これらの成分の配合は、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類と、上記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とが、セメント用添加剤の形態として配合される形態であってもよいし、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類と、上記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種とが、セメント用添加剤の形態を採らずに配合（例えば、それぞれが別個に配合）される形態であってもよい。

セメント組成物は、アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類や上記のＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分から選ばれる少なくとも１種以外に、好ましくは、骨材と減水剤を含む。

セメントは、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。セメントとしては、任意の適切なセメントを採用し得る。このようなセメントとしては、例えば、ポルトランドセメント（普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及びそれぞれの低アルカリ形）、各種混合セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント）、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速硬セメント（１クリンカー速硬性セメント、２クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント）、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメント（低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント）、超高強度セメント、セメント系固化材、エコセメント（都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製造されたセメント）が挙げられる。

セメント組成物は、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を含んでいても良い。

セメント組成物においては、その１ｍ^３あたりの単位水量、セメント使用量、および水／セメント比としては任意の適切な値を設定し得る。このような値としては、好ましくは、単位水量が１００ｋｇ／ｍ^３～１８５ｋｇ／ｍ^３であり、使用セメント量が２５０ｋｇ／ｍ^３～８００ｋｇ／ｍ^３であり、水／セメント比（質量比）＝０．１～０．７であり、より好ましくは、単位水量が１２０ｋｇ／ｍ^３～１７５ｋｇ／ｍ^３であり、使用セメント量が２７０ｋｇ／ｍ^３～８００ｋｇ／ｍ^３であり、水／セメント比（質量比）＝０．１２～０．６５である。このように、セメント組成物は、貧配合～富配合まで幅広く使用可能であり、単位セメント量の多い高強度コンクリート、単位セメント量が３００ｋｇ／ｍ^３以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。

骨材は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。骨材としては、細骨材（砂等）や粗骨材（砕石等）などの任意の適切な骨材を採用し得る。このような骨材としては、例えば、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材が挙げられる。また、このような骨材としては、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材も挙げられる。

減水剤は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。減水剤としては、好ましくは、分子中にポリオキシアルキレン鎖とカルボキシル基とを有するポリカルボン酸系分散剤、分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤が挙げられる。

ポリカルボン酸系分散剤としては、例えば、炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体と（メタ）アクリル酸系単量体とを必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体と（メタ）アクリル酸系単量体と（メタ）アクリル酸アルキルエステルの３種の単量体を必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体と（メタ）アクリル酸系単量体と（メタ）アリルスルホン酸（塩）（又はビニルスルホン酸（塩）、ｐ－（メタ）アリルオキシベンゼンスルホン酸（塩）のいずれか）との３種の単量体を必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体と（メタ）アクリル酸系単量体と（メタ）アリルスルホン酸（塩）との３種の単量体を必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体にさらに（メタ）アクリルアミド及び／又は２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸をグラフト重合した共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体と炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル系単量体と（メタ）アクリル酸系単量体と（メタ）アリルスルホン酸（塩）（又はｐ－（メタ）アリルオキシベンゼンスルホン酸（塩））との４種の単量体を必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル系単量体とマレイン酸系単量体とを必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル系単量体とマレイン酸のポリアルキレングリコールエステル系単量体とを必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル系単量体と無水マレイン酸との共重合体と末端に水酸基を有するポリオキシアルキレン誘導体とのエステル化反応物；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（３－メチル－３－ブテニル）エーテル系単量体と（メタ）アクリル酸系単量体を必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；炭素数２～１８のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２～３００付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ（３－メチル－３－ブテニル）エーテル系単量体とマレイン酸系単量体とを必須成分として含む単量体成分を共重合して得られる共重合体；が挙げられる。

スルホン酸系分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の、ポリアルキルアリールスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；アミノアリールスルホン酸－フェノール－ホルムアルデヒド縮合物等の、芳香族アミノスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；リグニンスルホン酸塩、変性リグニンスルホン酸塩等のリグニンスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；ポリスチレンスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；が挙げられる。

セメント組成物が減水剤を含む場合、セメント組成物中の減水剤の含有割合としては、目的に応じて、任意の適切な含有割合を採用し得る。このような含有割合としては、セメントに対して、好ましくは０．０１質量％～１０質量％であり、より好ましくは０．０２質量％～５質量％であり、さらに好ましくは０．０５質量％～３質量％であり、特に好ましくは０．０７質量％～１質量％であり、最も好ましくは０．１質量％～０．７質量％である。セメント組成物中の減水剤の含有割合を上記範囲内に調整することによって、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらされる。

セメント組成物は、任意の適切な追加成分を含んでいてもよい。このような追加成分は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。このような追加成分としては、例えば、水溶性高分子物質、高分子エマルジョン、早強剤・促進剤、ＡＥ剤、消泡剤、ひび割れ低減剤、界面活性剤、防水材、防錆剤、膨張材、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、着色剤、防カビ剤などが挙げられる。

水溶性高分子物質としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の非イオン性セルロースエーテル類；酵母グルカンやキサンタンガム、β－１.３グルカン類等の微生物醗酵によって製造される多糖類；ポリエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール類；ポリアクリルアミド；が挙げられる。

高分子エマルジョンとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキル等の各種ビニル単量体の共重合物が挙げられる。

早強剤・促進剤としては、例えば、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム等の可溶性カルシウム塩；塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物；硫酸塩；水酸化カリウム；水酸化ナトリウム；炭酸塩；チオ硫酸塩；ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩；が挙げられる。

ＡＥ剤としては、例えば、樹脂石鹸、飽和又は不飽和脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、ラウリルサルフェート、ＡＢＳ（アルキルベンゼンスルホン酸）、アルカンスルホネート、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテル、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテル硫酸エステル又はその塩、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテルリン酸エステル又はその塩、タンパク質材料、アルケニルスルホコハク酸、α－オレフィンスルホネートが挙げられる。

消泡剤としては、例えば、オキシアルキレン系消泡剤、鉱油系消泡剤、油脂系消泡剤、脂肪酸系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、アルコール系消泡剤、アミド系消泡剤、リン酸エステル系消泡剤、金属石鹸系消泡剤、シリコーン系消泡剤が挙げられる。オキシアルキレン系消泡剤としては、例えば、ジエチレングリコールヘプチルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル類；ポリオキシアルキレンアセチレンエーテル類；（ポリ）オキシアルキレン脂肪酸エステル類；ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類；ポリオキシアルキレンアルキル（アリール）エーテル硫酸エステル塩類；ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステル類；ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンラウリルアミン（プロピレンオキシド１～２０モル付加、エチレンオキシド１～２０モル付加物等）、アルキレンオキシドを付加させた硬化牛脂から得られる脂肪酸由来のアミン（プロピレンオキシド１～２０モル付加、エチレンオキシド１～２０モル付加物等）等のポリオキシアルキレンアルキルアミン類；ポリオキシアルキレンアミド；が挙げられる。

ひび割れ低減剤としては、例えば、ポリオキシアルキルエーテルが挙げられる。

界面活性剤としては、例えば、各種アニオン性界面活性剤；アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の各種カチオン性界面活性剤；各種ノニオン性界面活性剤；各種両性界面活性剤；が挙げられる。

防水剤としては、例えば、脂肪酸（塩）、脂肪酸エステル、油脂、シリコーン、パラフィン、アスファルト、ワックスが挙げられる。

防錆剤としては、例えば、亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛が挙げられる。

膨張材としては、例えば、エトリンガイト系膨張材、石炭系膨張材が挙げられる。

追加成分の種類、組み合わせ、配合量等は目的に応じて適切に設定され得る。

セメント組成物中における追加成分の含有割合は、固形分割合として、好ましくは０質量％～５０質量％であり、より好ましくは０質量％～１０質量％であり、さらに好ましくは０質量％～１質量％であり、特に好ましくは０質量％～０．１質量％である。

セメント組成物は、レディーミクストコンクリート、コンクリート２次製品用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等に有効であり得る。

セメント組成物は、中流動コンクリート（スランプ値が２２～２５ｃｍのコンクリート）、高流動コンクリート（スランプ値が２５ｃｍ以上で、スランプフロー値が５０～７０ｃｍのコンクリート）、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効であり得る。

セメント組成物は、構成成分を任意の適切な方法で配合して調整すれば良い。例えば、構成成分をミキサー中で混練する方法などが挙げられる。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。なお、特に明記しない限り、部とある場合は質量部を意味し、％とある場合は質量％を意味する。

＜重量平均分子量分析条件＞
・使用カラム：東ソー株式会社製、ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎα＋ＴＳＫｇｅｌα－５０００＋ＴＳＫｇｅｌα－４０００＋ＴＳＫｇｅｌα－３０００を各１本ずつ連結して使用した。
・溶離液：リン酸二水素ナトリウム・２Ｈ_２Ｏ：６２．４ｇ、リン酸水素二ナトリウム・１２Ｈ_２Ｏ：１４３．３ｇを、イオン交換水：７７９４．３ｇに溶解させた溶液に、アセトニトリル：２０００ｇを混合した溶液を用いた。
・検出器：Ｖｉｓｃｏｔｅｋ社製のトリプル検出器「Ｍｏｄｅｌ３０２光散乱検出器」、直角光散乱として９０°散乱角度、低角度光散乱として７°散乱角度、セル容量として１８μＬ、波長として６７０ｎｍ。
・標準試料：東ソー株式会社製、ポリエチレングリコールＳＥ－８（Ｍｗ＝ｌ０７０００）を用い、そのｄｎ／ｄＣを０．１３５ｍｌ／ｇ、溶離液の屈折率を１．３３３として装置定数を決定した。
・打ち込み量
標準試料：ポリマー濃度が０．２ｖｏｌ％になるように上記溶離液で溶解させた溶液を１００μＬ注入した。
サンプル：ポリマー濃度が１．０ｖｏｌ％になるように上記溶離液で溶解させた溶液を１００μＬ注入した。
・流速：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
・カラム温度：４０℃

＜コンクリート試験＞
（セメント組成物の製造）
セメントとして普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）、細骨材として大井川水系産陸砂、粗骨材として青海産砕石、混練水として水道水を用い、セメント：３８２ｋｇ／ｍ^３、水：１７２ｋｇ／ｍ^３、細骨材：７９６ｋｇ／ｍ^３、粗骨材：９３０ｋｇ／ｍ^３、減水剤：表２に示す量、セメント強度向上剤またはセメント用添加剤または比較添加剤：表２に示す量、細骨材率（細骨材／細粗骨材＋粗骨材）（容積比）：４７％、水／セメント比（質量比）＝０．４５の配合にてセメント組成物を調製した。
なお、セメント組成物の温度が２０℃の試験温度になるように、試験に使用する材料、強制練りミキサー、測定器具類を上記の試験温度雰囲気下で調温し、混練および各測定は上記の試験温度雰囲気下で行った。
また、セメント組成物中の気泡がセメント組成物の流動性に及ぼす影響を避けるために、必要に応じてオキシアルキレン系消泡剤を用い、空気量が１．０±０．５％となるように調整した。
上記条件下に強制練りミキサーを用いて混練時間９０秒間でセメント組成物を製造し、スランプ値、フロー値、および空気量を測定した。なお、スランプ値、フロー値、および空気量の測定は、日本工業規格（ＪＩＳ－Ａ－１１０１、１１２８）に準拠して行った。また、減水剤の添加量は、フロー値が３７．５～４２．５ｃｍになる添加量とした。

（圧縮強度の測定）
混練後、フロー値と空気量を測定し、圧縮強度試験用試料を作成し、以下の条件にて、２８日後の圧縮強度を測定した。
供試体作成：１００ｍｍ×２００ｍｍ
供試体養生（２８日）：温度約２０℃、湿度６０％、恒温恒湿空気養生を２４時間行った後、２７日間水中で養生
供試体研磨：供試体面研磨（供試体研磨仕上げ機使用）
圧縮強度測定：自動圧縮強度測定器（前川製作所）

〔製造例１〕：共重合体（１）の製造
ジムロート冷却管、テフロン（登録商標）製の撹拌翼と撹拌シール付の撹拌器、窒素導入管、温度センサーを備えたガラス製反応容器にイオン交換水８０．０部を仕込み、２５０ｒｐｍで撹拌下、窒素を２００ｍＬ／分で導入しながら７０℃まで加温した。次に、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル（エチレンオキシドの平均付加モル数９個）１３３．４部、メタクリル酸２６．６部、メルカプトプロピオン酸１.５３部およびイオン交換水１０６．７部の混合溶液を４時間かけて滴下し、それと同時に過硫酸アンモニウム１.１９部とイオン交換水５０．６部の混合溶液を５時間かけて滴下した。滴下完了後１時間、７０℃に保って重合反応を完結させた。そして、水酸化ナトリウム水溶液で中和して、重量平均分子量１０００００の共重合体（１）の水溶液を得た。

〔実施例１〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）を、セメント強度向上剤（１）とした。結果を表１に示す。

〔実施例２〕
グルコマンナン（商品名「プロポールＡ」、清水化学社製）を、セメント強度向上剤（２）とした。結果を表１に示す。

〔実施例３〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）とＰＥＧ２０万（ポリエチレングリコール、アルドリッチ社製、重量平均分子量＝２０００００）を、質量比１：１で配合し、セメント用添加剤（１）とした。結果を表１に示す。

〔実施例４〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）とＥＳＰ（重量平均分子量＝２３０００、ポリエチレンイミン（重量平均分子量＝６００）のアミノ基の活性水素１モルに対してエチレンオキシドを２０モル付加したもの、日本触媒製）を、質量比１：１で配合し、セメント用添加剤（２）とした。結果を表１に示す。

〔実施例５〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）とＥＤＩＰＡ（ヒドロキシエチルジイソプロパノールアミン、アルドリッチ社製）を、質量比１：１で配合し、セメント用添加剤（３）とした。結果を表１に示す。

〔実施例６〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）とＴＩＰＡ（トリイソプロパノールアミン、和光純薬工業社製）を、質量比１：１で配合し、セメント用添加剤（４）とした。結果を表１に示す。

〔実施例７〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）とソルビトール（和光純薬工業社製）を、質量比１：５で配合し、セメント用添加剤（５）とした。結果を表１に示す。

〔実施例８〕
アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）とグルコン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）を、質量比１：５で配合し、セメント用添加剤（６）とした。結果を表１に示す。

〔比較例１〕
ＰＥＧ２０万（ポリエチレングリコール、アルドリッチ社製、重量平均分子量＝２０００００）を、比較添加剤（Ｃ１）とした。結果を表１に示す。

〔比較例２〕
ＥＳＰ（重量平均分子量＝２３０００、ポリエチレンイミン（重量平均分子量＝６００）のアミノ基の活性水素１モルに対してエチレンオキシドを２０モル付加したもの、日本触媒製）を、比較添加剤（Ｃ２）とした。結果を表１に示す。

〔比較例３〕
ＥＤＩＰＡ（ヒドロキシエチルジイソプロパノールアミン、アルドリッチ社製）を、比較添加剤（Ｃ３）とした。結果を表１に示す。

〔比較例４〕
ＴＩＰＡ（トリイソプロパノールアミン、和光純薬工業社製）を、比較添加剤（Ｃ４）とした。結果を表１に示す。

〔比較例５〕
ソルビトール（和光純薬工業社製）を、比較添加剤（Ｃ５）とした。結果を表１に示す。

〔比較例６〕
グルコン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）を、比較添加剤（Ｃ６）とした。結果を表１に示す。

〔実施例９〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例１で得られたセメント強度向上剤（１）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（１）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔実施例１０〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例１で得られたセメント強度向上剤（１）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（２）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔実施例１１〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例１で得られたセメント強度向上剤（１）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（３）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔実施例１２〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例２で得られたセメント強度向上剤（２）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（４）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔実施例１３〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例３で得られたセメント用添加剤（１）を表２に示す配合量になるように用いて、セメント組成物（５）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。
なお、セメント組成物（５）を調製するにあたって、実施例３で得られたセメント用添加剤（１）を添加して用いる代わりに、アルギン酸ナトリウムとＰＥＧ２０万とを表２に示す配合量にてそれぞれ独立に添加して用いても、同様の結果が得られた。

〔実施例１４〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例４で得られたセメント用添加剤（２）を表２に示す配合量になるように用いて、セメント組成物（６）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。
なお、セメント組成物（６）を調製するにあたって、実施例４で得られたセメント用添加剤（２）を添加して用いる代わりに、アルギン酸ナトリウムとＥＳＰとを表２に示す配合量にてそれぞれ独立に添加して用いても、同様の結果が得られた。

〔実施例１５〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例５で得られたセメント用添加剤（３）を表２に示す配合量になるように用いて、セメント組成物（７）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。
なお、セメント組成物（７）を調製するにあたって、実施例５で得られたセメント用添加剤（３）を添加して用いる代わりに、アルギン酸ナトリウムとＥＤＩＰＡとを表２に示す配合量にてそれぞれ独立に添加して用いても、同様の結果が得られた。

〔実施例１６〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例６で得られたセメント用添加剤（４）を表２に示す配合量になるように用いて、セメント組成物（８）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。
なお、セメント組成物（８）を調製するにあたって、実施例６で得られたセメント用添加剤（４）を添加して用いる代わりに、アルギン酸ナトリウムとＴＩＰＡとを表２に示す配合量にてそれぞれ独立に添加して用いても、同様の結果が得られた。

〔実施例１７〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例７で得られたセメント用添加剤（５）を表２に示す配合量になるように用いて、セメント組成物（９）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。
なお、セメント組成物（９）を調製するにあたって、実施例７で得られたセメント用添加剤（５）を添加して用いる代わりに、アルギン酸ナトリウムとソルビトールとを表２に示す配合量にてそれぞれ独立に添加して用いても、同様の結果が得られた。

〔実施例１８〕
製造例１で得られた共重合体（１）、実施例８で得られたセメント用添加剤（６）を表２に示す配合量になるように用いて、セメント組成物（１０）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。
なお、セメント組成物（１０）を調製するにあたって、実施例８で得られたセメント用添加剤（６）を添加して用いる代わりに、アルギン酸ナトリウムとグルコン酸ナトリウムとを表２に示す配合量にてそれぞれ独立に添加して用いても、同様の結果が得られた。

〔比較例７〕
製造例１で得られた共重合体（１）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ１）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔比較例８〕
製造例１で得られた共重合体（１）、比較例１で得られた比較添加剤（Ｃ１）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ２）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔比較例９〕
製造例１で得られた共重合体（１）、比較例２で得られた比較添加剤（Ｃ２）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ３）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔比較例１０〕
製造例１で得られた共重合体（１）、比較例３で得られた比較添加剤（Ｃ３）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ４）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔比較例１１〕
製造例１で得られた共重合体（１）、比較例４で得られた比較添加剤（Ｃ４）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ５）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔比較例１２〕
製造例１で得られた共重合体（１）、比較例５で得られた比較添加剤（Ｃ５）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ６）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

〔比較例１３〕
製造例１で得られた共重合体（１）、比較例６で得られた比較添加剤（Ｃ６）を表２に示す配合量で用いて、セメント組成物（Ｃ７）を調整し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示した。

本願発明の技術分野において、現状、コンクリートの２８日圧縮強度については、数％の向上を実現することも容易ではなく、数％の向上が実現できれば有意な長期強度向上であると認められている。

表２に示すように、比較例７（セメント強度向上剤（１）～（２）、セメント用添加剤（１）～（６）、比較添加剤（Ｃ１）～（Ｃ６）のいずれも添加しない例）の２８日圧縮強度を１００としたとき、実施例１で得られたセメント強度向上剤（１）を添加した実施例９～１１や実施例２で得られたセメント強度向上剤（２）を添加した実施例１２の２８日圧縮強度は１０１～１０５であり、顕著な強度向上効果が見られた。

実施例１３は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＰＥＧ２０万（０．０１質量％／セメント）を併用している実施形態であり、表２に示すように、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときの実施例１３の２８日圧縮強度は１１０（すなわち、＋１０）である。他方、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、ＰＥＧ２０万（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例８における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０２（すなわち、＋２）であり、これらの単純和は、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに＋７である。したがって、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＰＥＧ２０万（０．０１質量％／セメント）を併用している実施例１３は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における長期強度向上効果とＰＥＧ２０万（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例８における長期強度向上効果の単純和に比べて＋３の相乗効果が発現できており、顕著な強度向上効果が見られた。

実施例１４は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＥＳＰ（０．０１質量％／セメント）を併用している実施形態であり、表２に示すように、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときの実施例１４の２８日圧縮強度は１１１（すなわち、＋１１）である。他方、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、ＥＳＰ（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例９における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０３（すなわち、＋３）であり、これらの単純和は、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに＋８である。したがって、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＥＳＰ（０．０１質量％／セメント）を併用している実施例１４は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における長期強度向上効果とＥＳＰ（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例９における長期強度向上効果の単純和に比べて＋３の相乗効果が発現できており、顕著な強度向上効果が見られた。

実施例１５は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＥＤＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）を併用している実施形態であり、表２に示すように、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときの実施例１５の２８日圧縮強度は１１２（すなわち、＋１２）である。他方、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、ＥＤＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例１０における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、これらの単純和は、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに＋１０である。したがって、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＥＤＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）を併用している実施例１５は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における長期強度向上効果とＥＤＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例１０における長期強度向上効果の単純和に比べて＋２の相乗効果が発現できており、顕著な強度向上効果が見られた。

実施例１６は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＴＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）を併用している実施形態であり、表２に示すように、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときの実施例１６の２８日圧縮強度は１１３（すなわち、＋１３）である。他方、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、ＴＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、これらの単純和は、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに＋１０である。したがって、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とＥＤＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）を併用している実施例１６は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における長期強度向上効果とＥＤＩＰＡ（０．０１質量％／セメント）だけを添加している比較例１１における長期強度向上効果の単純和に比べて＋３の相乗効果が発現できており、顕著な強度向上効果が見られた。

実施例１７は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とソルビトール（０．０５質量％／セメント）を併用している実施形態であり、表２に示すように、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときの実施例１７の２８日圧縮強度は１１２（すなわち、＋１２）である。他方、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、ソルビトール（０．０５質量％／セメント）だけを添加している比較例１２における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０４（すなわち、＋４）であり、これらの単純和は、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに＋９である。したがって、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とソルビトール（０．０５質量％／セメント）を併用している実施例１７は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における長期強度向上効果とソルビトール（０．０５質量％／セメント）だけを添加している比較例１２における長期強度向上効果の単純和に比べて＋３の相乗効果が発現できており、顕著な強度向上効果が見られた。

実施例１８は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とグルコン酸ナトリウム（０．０５質量％／セメント）を併用している実施形態であり、表２に示すように、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときの実施例１８の２８日圧縮強度は１１２（すなわち、＋１２）である。他方、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０５（すなわち、＋５）であり、グルコン酸ナトリウム（０．０５質量％／セメント）だけを添加している比較例１３における２８日圧縮強度は比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに１０３（すなわち、＋３）であり、これらの単純和は、比較例７の２８日圧縮強度を１００としたときに＋８である。したがって、表２に示すように、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）とグルコン酸ナトリウム（０．０５質量％／セメント）を併用している実施例１８は、アルギン酸ナトリウム（０．０１質量％／セメント）だけを添加している実施例１１における長期強度向上効果とグルコン酸ナトリウム（０．０５質量％／セメント）だけを添加している比較例１３における長期強度向上効果の単純和に比べて＋４の相乗効果が発現できており、顕著な強度向上効果が見られた。

本発明のセメント強度向上剤、セメント用添加剤は、セメント組成物に好適に用いられる。

Claims

セメントと、
セメント用添加剤と、を含み、
前記セメント用添加剤は、
アルカリ水中でゲル化するゲル形成能を有する多糖類を含むセメント強度向上剤と、
下記のＡ成分、Ｂ成分、およびＣ成分からなる群より選ばれる少なくとも１種と、を有し、
下記のＡ成分の含有割合は、前記セメントに対して０．００１質量％～０．５質量％であり、
下記のＢ成分の含有割合は、前記セメントに対して０．００１質量％～０．５質量％である、セメント組成物。
Ａ成分：アルコール１モルにアルキレンオキシドが５モル以上付加された構造を有する化合物。
Ｂ成分：アルカノールアミン化合物。
Ｃ成分：ケト酸もしくはその塩、および糖アルコールからなる群より選ばれる少なくとも１種。
前記多糖類が、アルギン酸またはその塩、アルギン酸エステル、およびグルコマンナンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載のセメント組成物。
前記セメント用添加剤は、前記Ａ成分を有し、
前記Ａ成分が、ポリエチレングリコール、メタクリル酸のアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体、ソルビトールのアルキレンオキシド付加体、３－メチル－３－ブテニルアルコールのアルキレンオキシド付加体由来の構造単位を有する共重合体、およびポリエチレンイミンのアミノ基に結合している活性水素へのアルキレンオキシド付加体からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１または２に記載のセメント組成物。
前記セメント用添加剤は、前記Ｂ成分を有し、
前記Ｂ成分が、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、およびジイソプロパノールエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１から３までのいずれかに記載のセメント組成物。