JPH06199555A - グリコールを組み入れる水硬セメント硬化促進性混和剤 - Google Patents
グリコールを組み入れる水硬セメント硬化促進性混和剤Info
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Abstract
和剤が開示されている。即ち公知の硬化促進剤とある種
の低分子量のグリコール、たとえばグリセロールおよび
エチレングリコールとを組み入れた混和剤である。 【効果】 水硬セメント、モルタル、およびコンクリー
トの初期硬化時間の減少に驚くべきほどに効果的である
ことが見いだされており、低温硬化促進剤として有利で
ある。
Description
ばモルタル、グラウトおよびコンクリート用の硬化促進
性混和剤の改良に関するものである。より特定的には、
本発明は新規な硬化促進性混和剤およびある種の低分子
量のグリコール、たとえばグリセロールおよびエチレン
グリコールの添加を使用する硬化促進方法に関するもの
である。
結温度で、または近凍結温度で用いて作業することが必
要な場合に使用される。たとえばポルトランドセメント
の水和速度は極めて温度依存性であり、低温において
は、ポルトランドセメント組成物は硬化工程を促進しな
い限り、しばしば所望の速度より遅い速度で硬化する。
硬化を促進することに加えて、常温または低温において
早期強度の発生速度の増大を得ることも望ましい。これ
が、コンクリートに特定の強度を与えるのに要する硬化
時間および保護時間を短縮する。硬化を促進するための
若干の技術には:混合物中のセメントの比率を増大させ
る、混合物を加熱する、および混合物の成分に作用して
セメントペーストが硬化する速度を増大させる化学的な
混和剤を使用する、などがある。
る。これには水酸化アルカリ、ケイ酸塩、フルオロケイ
酸塩、ギ酸カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウ
ム、ならびに硝酸カルシウムおよび亜硝酸カルシウムが
含まれる。
ントに対する効果が予測可能で文献に十分に記載されて
いるために、塩化カルシウムが広く使用されているが、
塩化ナトリウムと同様に、鋼を腐食するという欠点を有
している。したがって、これはコンクリート中の鋼製強
化用梁材の腐食の原因となり得る。塩化カルシウムの使
用の他の欠点には、後年における圧縮強度の減少、空気
伴出に対する応答の減少、および硬化したコンクリート
表面の汚点が含まれる(コンクリート混和剤(Concrete
Admixtures),ドッドソン(Dodson):ファン・ノス
トランド・ラインホルト(Van Nostrand Reinhold),1
990)。
または促進することなく、低温において水硬セメント組
成物の硬化時間を短縮する、新規な硬化促進性混和剤を
提供することが本発明の目標である。本発明のその他の
目標は、この種のセメント組成物の製造方法を提供し、
水硬セメント組成物の硬化時間を短縮する方法を提供す
ることである。
性混和剤組成物を、この種の混和剤を含有するセメント
組成物を、また上記のセメント組成物の製造方法を指向
するものである。本件混和剤組成物は、硬化促進剤成分
とその硬化促進剤成分の硬化促進性を増加させるのに有
効な量で存在する C2 ないし C6 のグリコール成分と
よりなるものである。本発明はさらに、水硬セメント結
合剤よりなるセメント組成物に硬化促進剤成分、および
硬化促進剤成分の硬化促進性を増加させるのに有効な量
の C2 ないし C6 のグリコール成分を添加することよ
りなる水硬セメント組成物の製造方法に、また、水硬セ
メント結合剤、硬化促進剤成分、および硬化促進剤成分
の硬化促進性を増加させるのに有効な量で存在する C2
ないしC6のグリコール成分よりなるセメント組成物に
関するものでもある。
のグリコールとよりなる混和剤が水硬セメント組成物の
硬化時間の短縮に驚くほど効果的であることが見いださ
れた。この種の混和剤はまた、より低い作業温度で、す
なわち、約 50°F 以下で極めて効果的であることも見
いだされている。これらの低分子量のグリコールは硬化
促進性の化合物の硬化促進性を増加させると考えられ
る。加えて、本発明記載の混和剤は、一般にセメント組
成物中に埋め込まれている鋼製の強化用梁材の腐食を防
止する組成物を製造するような方法で配合することがで
きる。
語は、2 ないし 6 個の炭素を有する、すなわち“C2
ないし C6 の”脂肪族の二価および三価のアルコール
を意味することを意図したものである。本発明における
使用に適したグリコールは、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、およびグリセロールのようなもので
ある。上の定義に合致する他の化合物は当業者には明ら
かであろう。これらの化合物は現在まで、いかなる硬化
促進性を有していることも知られていない。すなわち、
これらは主として磨砕助剤および硬化遅延剤として使用
されている。この理由から、これらの化合物は硬化促進
性混和剤の一部としてはいかなる価値も有するとは考え
られていなかった。したがって、本件明細書中で記述す
るグリコールが、硬化促進性化合物とともに使用してセ
メント組成物の硬化促進を、セメント組成物に硬化促進
剤を単独で添加して得られるものを超えて有意に増加さ
せ得ることは、本件発明者らには驚くべきことであっ
た。したがって本発明は、上記のグリコール成分を利用
して硬化促進剤を含有するセメント組成物の硬化促進に
所望の“増強”を与えるものである。
物”の語は、水硬セメント結合剤を含有するペースト、
モルタルおよびコンクリート組成物を呼ぶものである。
上記の語は技術用語である。ペーストは、水硬セメント
結合剤、たとえば単独の、またはフライアッシュ、シリ
カ煙霧または高炉スラグとの組合わせでのポルトランド
セメントと水とよりなる混合物であり;モルタルは微細
な凝集体を付加的に含有するペーストであり;コンクリ
ートは粗大凝集体を付加的に含有するモルタルである。
これらの組成物は、組成物の性質を変化させるために、
付加的に他の混和剤、たとえば消泡剤、空気伴出剤また
は空気放出剤、硬化遅延剤、水分減少剤、超可塑剤等
の、当業者には公知の成分を含有していてもよい。本発
明記載のセメント組成物は、所要の量の一定の材料、た
とえば水硬セメント、水、および微細な、または粗大な
凝集体を、形成すべき特定のセメント組成物に適用可能
なように混合することにより形成される。
な)セメント組成物に添加した場合にそのセメント組成
物の硬化に要する時間量を減少させる、いかなる化合物
であってもよい。たとえば、有機または無機の酸の塩で
あるアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を使用す
ることができる。以下のリストは限定を意味するもので
はないが、これらの化合物の例は:アルカリ金属または
アルカリ土類金属の硝酸塩、亜硝酸塩、およびギ酸塩;
アルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン酸塩お
よび VI 族元素の擬ハロゲン酸塩、たとえばアルカリ金
属またはアルカリ土類金属の塩化物、臭化物、ヨウ化
物、チオシアン酸塩、チオ硫酸塩および過塩素酸塩;な
らびにアルカリ金属またはアルカリ土類金属のアルミン
酸塩、ケイ酸塩、および水酸化物、たとえば水酸化ナト
リウムである。カルシウム塩、殊に硝酸カルシウム、塩
化カルシウム、ギ酸カルシウム、および亜硝酸カルシウ
ムが特に有利である。
の混合物、たとえば硝酸カルシウムと亜硝酸カルシウム
との混合物を使用することも実行可能である。用いる塩
のいかなる比も使用することができ、好ましい硝酸カル
シウム/亜硝酸カルシウム混合物においては約 1:3 な
いし 3:1 の重量比の範囲を使用することができる。本
件発明者らは、硬化促進剤成分として硝酸カルシウム/
亜硝酸カルシウム混合物を用いる混和剤が、一般にセメ
ント組成物中に埋め込まれている鋼製強化用梁材の腐食
防止に有利であることを見いだした。
をセメント組成物に個別に添加するならば、グリコール
は一般に、固体対固体百分率(“% s/s”)で約 0.05
%s/s ないし 1.0 % s/s(セメント組成物中の水硬セ
メント結合剤の重量を基準にして)の範囲で添加するこ
とができるが、好ましい範囲は約 0.1 % s/s ないし
0.75 % s/s であり、この濃度が一般に加速の所望の増
強を与えるものである。硬化促進性成分は硬化促進に必
要な通常の量添加することができるが、一般には約 0.0
5 % s/s ないし約 4.0 % s/s の範囲である。(グリ
コールと硬化促進剤との組合わせにより与えられるより
良好な硬化促進のために、本発明記載のグリコール成分
の使用を通じて、一定の硬化促進レベルに通常必要な硬
化促進剤の量を減少させることも可能であることに注意
されたい。)しかし、本件発明者らはグリコール成分と
硬化促進性成分とを所望の量で、セメント組成物に添加
する前に組み合わせ、唯一の組成物の計量を必要とする
のみでセメント組成物に添加することが好ましいと考え
る。これが、各成分を個別に添加するより簡単で、より
正確な方法であり、正確な配合剤の調製に失敗する機会
を減少させる。硬化促進性成分とグリコール成分とをセ
メント組成物への添加の前に混合するならば、グリコー
ル成分と硬化促進性成分とを、所望の結果を与えるのに
効果的な、いかなる比率ででも組み合わせることができ
る。一般には、混合物中のグリコールの量には約 0.5
ないし 40 重量%(グリコール成分と促進剤成分との結
合重量を基準にして)の範囲が可能であり、好ましくは
約 2 ないし 30 重量%の範囲である。
のに効果的な量で水硬セメント組成物に混合すべきであ
る。混和剤の特定の量は容易に決定することができる
が、セメント組成物、組成物の各成分の比率、および所
望の加速の程度に応じて異なるであろう。本件混和剤は
一般には、上記のように、約 0.05 % s/s ないし 1.0
% s/s の、好ましくは約 0.1 % s/s ないし 0.75 %
s/s のグリコール濃度を与える量でセメント組成物に添
加するが、この濃度は一般には加速の所望の増強を与え
るものである。
ている通常のいかなる手法ででもセメント組成物に添加
することができる。本件混和剤は、セメント組成物と実
質的に均一に混合すべきである。
えられるものである。これと異なる指示のない限り、全
ての部および比率は重量部および重量比率である。
なる混和剤を水中で製造した。この混和剤の全固体%は
42.6 %であった。
シウム、およびグリセロールよりなる本発明記載の混和
剤を水中で製造した。この混和剤の全固体%は45 %で
あった。
に、I − II 型のポルトランドセメント、砂、および
0.45 の水対セメント比を用いて製造したモルタルに添
加した。混和剤を含有しない空試験のモルタルも製造し
た。各モルタルは4500 g の砂、900 g の水、および 20
00 g のセメントをホバート(Hobart)混合機中で均一
になるまで混合して製造した。十分な量の実施例1およ
び 2 の混和剤溶液を添加して、混和剤中の水硬セメン
トの重量を基準にして 0.5 % s/sおよび 2.0 % s/s
の混和剤固体分濃度を得た。ASTM C403 に従って
硬化時間を測定した。この試験は 55°F で行った。
合には硝酸カルシウムと亜硝酸カルシウムとの混合物で
ある、硬化促進性の化合物の性能を改良するための、本
発明記載のグリコール成分(グリセロール)の添加の実
用性を示すデータを表している。
酸カルシウム、およびグリセロールよりなる本発明記載
の混和剤を水中で製造した。この混和剤の全固体%は 4
5 %であった。
型のポルトランドセメント(“セメント 1、2、および
3)、砂、および 0.45 の水対セメント比を用いて製造
したモルタルに添加した。混和剤を含有しない空試験の
モルタルも、それぞれのセメントを用いて製造した。各
モルタルは 4500 g の砂、900 g のH2O、および 2000
g のセメントをホバート混合機中で均一になるまで混
合して製造した。十分な量の実施例 4 の混和剤溶液を
添加して、混和剤中の水硬セメントの重量を基準にして
2.5 % s/s の混和剤固体分濃度を得た。ASTM C4
03に従って硬化時間を測定した。この試験は 40°F で
行った。
間性能を示す結果を表している。このデータは、本発明
記載の硬化促進性セメント混和剤の低温性能を示してい
る。本発明の先行する記述は、本発明を限定するより
も、説明することを意図したものである。本件発明者ら
は、添付した特許請求の範囲の範囲内で本発明の精神か
ら逸脱することなく、種々の改良または変更がなされる
ことを考慮している。
Claims (17)
- 【請求項1】 水硬セメント結合剤を含有するセメント
組成物の硬化時間を短縮するための、 a) 硬化促進剤成分;および b) 硬化促進剤成分の硬化促進性を増加させるのに有
効な量で存在する C2ないし C6 のグリコール成分よ
りなる混和剤。 - 【請求項2】 上記の混和剤中の上記のグリコール成分
の量が上記の混和剤中のグリコール成分と促進剤成分と
の混合重量を基準にして約 0.05 ないし 40重量%の範
囲内であることを特徴とする請求項1記載の混和剤。 - 【請求項3】 上記の混和剤中の上記のグリコール成分
の量が上記の混和剤中のグリコール成分と促進剤成分と
の混合重量を基準にして約 2.0 ないし 30重量%の範囲
内であることを特徴とする請求項1記載の混和剤。 - 【請求項4】 上記の硬化促進性成分が有機もしくは無
機の酸のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、
またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項1
記載の混和剤。 - 【請求項5】 上記の硬化促進性成分が硝酸カルシウ
ム、亜硝酸カルシウムおよびこれらの混合物よりなるグ
ループから選択したものであることを特徴とする請求項
1記載の混和剤。 - 【請求項6】 水硬セメント結合剤と、 a) 硬化促進剤成分;および b) 硬化促進剤成分の硬化促進性を増加させるのに有
効な量の C2 ないしC6 のグリコール成分よりなるセ
メント組成物。 - 【請求項7】 上記のグリコール成分の量が上記の組成
物中の水硬セメント結合剤の量を基準にして約 0.05 %
s/s ないし 1.0 % s/s の範囲内であることを特徴と
する請求項 6 記載の組成物。 - 【請求項8】 上記のグリコール成分の量が上記の組成
物中の水硬セメント結合剤の重量を基準にして約 0.1
% s/s ないし 0.75 % s/s の範囲内であることを特徴
とする請求項 6 記載の組成物。 - 【請求項9】 上記の硬化促進性成分が有機もしくは無
機の酸のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、
またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項 6
記載の組成物。 - 【請求項10】 上記の硬化促進性成分が硝酸カルシウ
ム、亜硝酸カルシウムおよびこれらの混合物よりなるグ
ループから選択したものであることを特徴とする請求項
6 記載の組成物。 - 【請求項11】 セメント組成物に a) 硬化促進剤成分;および b) 硬化促進剤成分の硬化促進性を増加させるのに有
効な量の C2 ないし C6 のグリコール成分を添加する
ことよりなる、水硬セメント結合剤を含有するセメント
組成物の製造方法。 - 【請求項12】 上記のグリコール成分の量が上記の組
成物中の水硬セメント結合剤の重量を基準にして約 0.0
5 % s/s ないし 1.0 % s/s の範囲内であることを特
徴とする請求項 11 記載の方法。 - 【請求項13】 上記のグリコール成分の量が上記の組
成物中の水硬セメント結合剤の重量を基準にして約 0.1
% s/s ないし 0.75 % s/s の範囲内であることを特
徴とする請求項 11 記載の方法。 - 【請求項14】 上記の硬化促進性成分が有機もしくは
無機の酸のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属
塩、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求
項 11 記載の方法。 - 【請求項15】 上記の硬化促進性成分が硝酸カルシウ
ム、亜硝酸カルシウムおよびこれらの混合物よりなるグ
ループから選択したものであることを特徴とする請求項
11 記載の混合物。 - 【請求項16】 a) アルカリ土類金属硝酸塩とアル
カリ土類金属亜硝酸塩との混合物よりなる硬化促進剤成
分:および b) 硬化促進剤成分の硬化促進性を増加させるのに有
効な量で存在する C2ないし C6 のグリコール成分よ
りなる、水硬セメント結合剤を含有するセメント組成物
の硬化時間を減少させるための腐食防止性の、硬化促進
性の混和剤。 - 【請求項17】 上記のグリコール成分がグリセロール
であり、上記の硬化促進性成分が硝酸カルシウムと亜硝
酸カルシウムとの混合物であることを特徴とする請求項
16 記載の混和剤。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82719692A | 1992-01-28 | 1992-01-28 | |
US827196 | 1992-01-28 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2788834B2 JP2788834B2 (ja) | 1998-08-20 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5027179A Expired - Lifetime JP2788834B2 (ja) | 1992-01-28 | 1993-01-25 | グリコールを組み入れる水硬セメント硬化促進性混和剤 |
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EP (1) | EP0554046B1 (ja) |
JP (1) | JP2788834B2 (ja) |
KR (1) | KR0133274B1 (ja) |
AT (1) | ATE159235T1 (ja) |
AU (1) | AU668701B2 (ja) |
CA (1) | CA2086648C (ja) |
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HK (1) | HK1002255A1 (ja) |
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NZ (1) | NZ245634A (ja) |
SG (1) | SG46202A1 (ja) |
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