JPH0153218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、セメントペースト、モルタル、コン
クリートなどの水硬性材料のセメント分散剤、さ
らに詳しくは、ナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物の塩、低分子量体の含有率を減少させたリ
グニンスルホン酸塩を含むパルプ排液処理物、及
びエチレン性不飽和ジカルボン酸と二重結合を有
する炭化水素系化合物の共重合物の塩を主成分と
して含有するか、またはこれらの成分にさらに消
泡剤を加えたものを主成分として含有してなる、
高減水性と持続性のあるワーカビリチーと高強度
をもたらすセメント分散剤に関する。 一般に、セメントを使用するペーストやモルタ
ル、コンクリートなどを製造する際にその流動性
を改善するために分散剤を使用するが、その分散
剤としては、例えばリグニンスルホン酸塩を主体
とするもの、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマ
リン縮合物を主体とするもの、スルホン酸残基を
有するメラミンのホルマリン高縮合物を主体とす
るものなどがあるが、これらは次のような欠点が
ある。 すなわち、リグニンスルホン酸塩を主体とする
ものは、短期強度の発現が悪いので、塩化カルシ
ウム、硫酸ソーダ、アミン類などと併用してこれ
を改善しているが、その反面、鉄筋が腐食したり
冬期においては結晶が析出したり、さらには空気
連行性、硬化遅延性、偽凝結などがあるので、こ
れを多量に使用して水量を減少させることはでき
ない。 また、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン
縮合物やスルホン酸残基を有するメラミンのホル
マリン高縮合物を主体とするものは、低い単位水
量で良好なワーカビリチーをもたらすことができ
るが、それには添加量を多くしなければならず、
しかもワーカビリチーは短時間のうちに大きく低
下してしまうので、その使用に際しては十分な注
意が必要である。たとえば、これらの添加剤を用
いる場合には混練後のコンクリートは急速にワー
カビリチーが低下するので、きわめて短時間のう
ちに取扱い作業を完了する必要がある。通常の生
コンクリートの製造において、この添加剤を用い
た場合コンクリートミキサー車などによる運搬が
できない。さらには、工場においてコンクリート
製品を製造する場合でも混練後のコンクリートの
ワーカビリチーの低下に十分注意する必要があ
る。 本発明は、これらの欠点を解決することを目的
とするものであつて、第１発明は、ナフタレンス
ルホン酸ホルマリン縮合物の塩、全固形分中の分
子量2000以下の成分の含有率が30％以下であるリ
グニンスルホン酸塩を主成分としてなるパルプ排
液処理物、及びエチレン性不飽和ジカルボン酸と
二重結合を有する炭化水素系化合物との共重合物
の水溶性塩を主成分として含有してなるセメント
分散剤であり、第２発明は、これらの成分にさら
に消泡剤を加えたものを主成分として含有してな
るセメント分散剤である。 以下、詳しく本発明について説明する。 先ず、本発明に係るナフタレンスルホン酸ホル
マリン縮合物の塩について説明する。これは、ナ
フタレンスルホン酸の単独縮合物に限られるもの
ではなく、ナフタレン、アルキルナフタレン、ア
ントラセンなどの多環芳香族化合物又はそのスル
ホン酸化合物やベンゼン、トルエン、フエノー
ル、安息香酸などのベンゼン誘導体又はそのスル
ホン酸化合物などから選ばれた１種又は２種以上
の化合物とのホルマリン共縮合物であつてもよ
い。これらのホルマリン縮合物の塩としては、ア
ルカリ塩及び／又はアルカリ土類塩であり、具体
的にはナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩
およびこれらの混合塩である。 ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩の
市販品としては、商品名「マイテイ」（花王石鹸
(株)製）、商品名「ポールフアイン」（竹本油脂(株)
製）、商品名「セロフロ−R155」（第一工業製薬
(株)製）などがある。 次に、全固形分中分子量2000以下の成分の含有
率を30％以下に減少させたリグニンスルホン酸塩
を主成分としてなるパルプ排液処理物（以下、単
にパルプ排液処理物という）について説明する。 本発明において、パルプ排液処理物に含まれる
分子量2000以下の成分の含有率を30％以下に限定
した理由は、分子量2000以下の成分の含有率が30
％を越えるものをセメント分散剤として使用した
場合は硬化遅延性が大きく、低分散性となること
にもとづくものである。なお、リグニンスルホン
酸塩の分子量は分子量既知の標準ポリスチレンス
ルホン酸を基準に用いて親水性処理したシリカゲ
ルによるゲルパーミエイシヨンクロマトグラフに
より測定することができる。 このようなパルプ排液処理物を得るには、パル
プ排液を原料とし、これに種々の化学的または物
理的処理をして低分子成分を除去すればよい。そ
の原料としては亜硫酸パルプ排液が好ましく、か
つ針葉樹系パルプ排液が好ましい。また、低分子
成分を除去する方法としては、実験室的にはセル
ロース膜を用いた透析法などを採用できるが工業
的には限外過法などの方法が好ましい。特に限
外過法によつてパルプ排液を処理する場合は任
意の成分をその分子の大きさにより分取できるの
で有利である。 次に、エチレン性不飽和ジカルボン酸と二重結
合を有する炭化水素系化合物との共重合物の水溶
性塩（以下、多価カルボン酸共重合物という）に
ついて説明する。これは、前記２者の成分と共働
してワーカビリチーの経時低下を相乗的に防止す
るために必要な成分であり、エチレン性不飽和ジ
カルボン酸と二重結合を有する炭化水素系化合物
とを、好ましくは１：１〜３：１のモル比で混合
したものを重合開始剤を用いて共重合し、得られ
た共重合体をナトリウム、カリウムなどのアルカ
リ金属の塩基やアンモニアなどで加水分解する
か、又はこれらを部分的にエステル化することに
より得られるものである。 エチレン性不飽和ジカルボン酸としては、マレ
イン酸、イタコン酸、シトラコン酸などがあげら
れるが、マレイン酸はその誘導体が好ましく、ま
た、二重結合を有する炭化水素系化合物として
は、スチレン、メチルスチレンなどのスチレン系
化合物やC₄〜C₁₆の鎖状及び／又は環状のオレフ
イン炭化水素類、具体的には、ブテン−１、ブテ
ン−２、イソブチレン、ペンテン−１、ペンテン
−２、２−メチル−ブテン−１、２−メチル−ブ
テン−２、４−メチル−ペンテン−１、ヘキセン
−１などやシクロブテン、シクロペンテン、シク
ロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、
シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、２
−エチル−５−ノルボルネン、２−シアノ−５−
ノルボルネン、２−アセチル−５−ノルボルネン
などがあげられる。これらの炭化水素系化合物の
なかでスチレン系化合物は効果が大きい。 ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩と
パルプ排液処理物の割合は、高減水性と持続性の
あるワーカビリチーすなわち流動性の経時低下防
止、および強度発現性の向上の点から、前者に対
する後者の重量比を95対５から５対95とするのが
望ましい。その理由は、ナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物の塩の割合がこれよりも多くなる
とワーカビリチーの持続性が悪く流動性の経時低
下が顕著となり、また、パルプ排液処理物の割合
がこれよりも多くなると硬化遅延して強度発現が
不十分となるからである。また、多価カルボン酸
共重合物の割合は、重量で、前２者の成分合計量
95〜５に対し５〜95、好ましくは95〜50に対し５
〜50の範囲である。多価カルボン酸共重合物の割
合がこれよりも著しく多かつたり少なかつたりす
ると、強度発現が不十分となつたり偽凝結するよ
うになる。 以上のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
の塩とパルプ排液処理物と多価カルボン酸共重合
物を主成分として含有してなるセメント分散剤を
用いれば、水硬性材料に高減水性と持続性のある
ワーカビリチーを付与し、硬化遅延もほとんどな
い高強度な水硬性材料を製造することができると
いう効果がある。 第２発明は、第１発明のセメント分散剤にさら
に消泡剤を含有させたものであり、それによつて
第１発明のセメント分散剤の特性を保持したまま
でさらに強度発現を良好とすることができる。 本発明で用いられる消泡剤としては多価アルコ
ール脂胞酸の部分エステル、ポリプロピレンオキ
サイドとポリエチレンオキサイドのブロツクポリ
マー、高級アルコール、シリコーンおよびこれら
の混合物があげられ、具体的な市販品としては、
日本油脂(株)商品名「デイスホーム」東芝シリコー
ン社商品名「TSA732」などがあげられる。 本発明のセメント分散剤のセメントに対する添
加率は通常0.05〜１％程度である。また、本発明
のセメント分散剤は従来からセメント用混和剤と
して一般に用いられている減水剤、遅延剤、硬化
促進剤、AE剤、AE減水剤、膨張剤、などと併用
しても何ら差支えはない。 現在、水硬性材料コンシステンシーの経時低下
を防止するためのよりすぐれた添加剤の開発が強
く要望されており、本発明はこれに応えたもので
ある。従つて、本発明のセメント分散剤の添加時
期は、前添加法、後添加法、分割添加法のいずれ
でもよく、特に前添加法により使用する場合は有
利である。なお、前添加法とは水硬性材料の混練
前または混練中にセメント分散剤を添加する方
法、後添加法とは水硬性材料を短時間混練した後
セメント分散剤を添加する方法、分割添加法とは
セメント分散剤を一定時間ごとに分割して水硬性
材料に添加する方法である。 水硬性材料を調合するセメントとしては、普
通、早強、超早強、中庸熱、白色のポルトランド
セメント、シリカ、フライフツシユ、高炉水砕ス
ラグなどを配合した混合セメント、膨張セメン
ト、カルシウムアルミネートと石コウを存在させ
た急硬セメント、アルミナセメント、さらには高
炉水砕スラグとアルカリ金属又はアルカリ土類金
属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩などのア
ルカリ刺激剤からなるセメントなどがあげられ
る。 本発明のセメント分散剤を添加した水硬性材料
は土木用建築用などの場所打ちコンクリート、並
びにつき固め、振動締め固めもしくは遠心力締め
固め成形したのち常温養生又は蒸気養生もしくは
オートクレーブ養生などの加熱養生を行なつて生
産される、例えば、パイル、ポール、コンクリー
ト管、ボツクスカルバート、Ｕ字溝、鋼管コンク
リート複合体、ブロツクなどの工場製品製造用コ
ンクリートとして使用される。 以下、実施例をあげて本発明を説明する。な
お、本明細書記載の部及び％はいずれも重量基準
で示した。 実施例 １ 第１表に示した添加剤を所定量の水に溶解し、
これに普通ポルトランドセメント2.0Kg、相模川
産川砂6.0Kgを加えハンドミキサーを用いて30℃
で１分間混合しモルタルを混練した。このモルタ
ルの練り上り直後のミニスランプフローを測定
し、フロー値が260mmとなるまで水量を変化させ
てモルタルを再混練し、このときの所要水量から
水セメント比Ｗ／Ｃを求めて第１表に示した。混
練直後のフロー値が260mmとなつたモルタルはフ
ロー測定後静置し、15分毎にハンドミキサーによ
り15秒間混練しミニスランプフローを測定した。
ミニスランプフローは高さ15cm（上開口部直経５
cm、下開口部直経10cm）のスランプコーンにモル
タルを充てんした後すみやかにスランプコーンを
引き上げ、このときのモルタルの広がりを測定し
て求めた。その結果を第１表に示す。 第１表から明かな通り、実施例は比較例に比べ
て減水性、フローの経時変化、強度発現性の性能
のバランスにおいてすぐれていることがわかる。 なお、第１表で示した添加剤記号は次の成分を
表わすものである。 Ｎ：β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
のソーダ塩 Ｌ：限外過したサルフアイトパルプ排液（分離
限界MW6000の限外過膜使用） Ｘ：モル比１：１のアミレンと無水マレイン酸の
共重合物のソーダ塩 Ｙ：モル比１：１のスチレンと無水マレイン酸の
共重合物のソーダ塩 Ｓ： 市販のシリコーン系消泡剤 （商品名「TSA732」）

【表】 実施例 ２ 第２表に示す配合の添加剤を水6.24Kgに溶解
し、普通ポルトランドセメント12.0Kg、相模川産
川砂31.7Kg、相模川産川砂利（25mm以下）42.0Kg
に水6.3Kgを加え目標スランプ18cmのコンクリー
トを混練した。添加剤はあらかじめ練りまぜ水の
一部に加え最初に添加し、スランプは最終調整水
にて合わせた。混練直後のスランプ18cmのコンク
リートを静置し、20分毎に練り直しを行つてスラ
ンプを再測定し、経時変化を60分間にわたり測定
した。 第２表より、実施例は減水性、初期スランプ、
スランプの経時変化、強度発現性の性能のバラン
スにおいて比較例よりすぐれていることが明かで
ある。

【表】 ものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の
   塩、全固形分中の分子量2000以下の成分の含有率
   が30重量％以下であるリグニンスルホン酸を主成
   分としてなるパルプ排液処理物、及びエチレン性
   不飽和ジカルボン酸と二重結合を有する炭化水素
   系化合物との共重合物の水溶性塩を主成分として
   含有してなるセメント分散剤。 ２ ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の
   塩、全固形分中の分子量2000以下の成分の含有率
   が30重量％以下であるリグニンスルホン酸を主成
   分としてなるパルプ排液処理物、エチレン性不飽
   和ジカルボン酸と二重結合を有する炭化水素系化
   合物との共重合物の水溶性塩、及び消泡剤を主成
   分として含有してなるセメント分散剤。