JPS6410462B2 - - Google Patents
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- JPS6410462B2 JPS6410462B2 JP17852784A JP17852784A JPS6410462B2 JP S6410462 B2 JPS6410462 B2 JP S6410462B2 JP 17852784 A JP17852784 A JP 17852784A JP 17852784 A JP17852784 A JP 17852784A JP S6410462 B2 JPS6410462 B2 JP S6410462B2
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Description
本発明は特定のジアミン類のアルキレンオキサ
イド付加物を混和剤として含有せしめたセメント
組成物に関する。
さらに詳しく言えば、本発明はメチレンジアミ
ン、１，２−ジアミノプロパン、ポリグリコール
ジアミン、アミノエチルピペラジン、ヒドラジン
の各アルキレンオキサイド付加物よりなる群から
選ばれる化合物の１種または２種以上の混合物を
セメント重量基準で0.01〜1.0重量％含有するこ
とを特徴とするセメント組成物に関する。
従来、コンクリート等のセメント組成物の性質
を改善するため各種の混和剤が使用されている
が、その中でも減水剤は所要の軟度のコンクリー
トを得るに要する水量を減らすことができ、強度
の増大その他好ましい諸効果がもたらされるの
で、広く一般に使用されている。これまで、減水
剤としてはリグニンスルホン酸塩、オキシカルボ
ン酸塩、糖類（例えばグルコーズ、マルトーズ、
蔗糖、果糖等）、高重合ポリサツカライド（例え
ばデキストリン）等が知られているが、これらは
凝結遅延効果、空気連行効果等の好ましくない効
果を伴なう欠点があつた。さらに、これら化合物
は、市場での入手性にも問題がある。すなわち、
リグニンスルホン酸塩は、亜硫酸パルプ排液を原
料とするものであるが、環境規制上から亜硫酸法
によるパルプ製造自体が現状維持ないし縮少の方
向にあり量的な面での入手性に問題があり、糖
類、高重合ポリサツカライド等は作柄に変動の大
きい（従つて価格の変動が大きい）農産物を原料
とするので価格面での入手性に問題がある。
本発明は、凝結遅延効果、空気連行効果等の副
次的効果を示さず、しかも、減水効果と強度増大
効果を示しかつ工業品を原料として製造できるノ
ンクロライドタイプの混和剤を提供することを目
的としてなされたものである。
本発明者は、先にポリ（ヒドロキシアルキル
化）ポリエチレンアミンまたはポリ（ヒドロキシ
アルキル化）ポリエチレンイミンが上記目的に適
した混和剤であることを見出し、これを使用する
セメント組成物を提供することに成功した。（特
願昭58−29640参照）
本発明者は、その後、さらに考究を重ねた結
果、メチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパ
ン、ポリグリコールジアミン、アミノエチルピペ
ラジン、ヒドラジンの各アルキレンオキサイド付
加物が上記ポリ（ヒドロキシアルキル化）ポリエ
チレンアミン等と同様に有効な混和剤であること
を見出した。本発明はかかる知見に基づいてなさ
れたものである。
すなわち本発明は、
メチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパ
ン、ポリグリコールジアミン、アミノエチルピペ
ラジン、ヒドラジンの各アルキレンオキサイド付
加物よりなる群から選ばれる化合物の１種または
２種以上の混合物をセメント重量基準で0.01〜
1.0重量％含有することを特徴とするセメント組
成物を提供するものである。
上記した特定のジアミン類の各アルキレンオキ
サイド付加物とはこれら特定ジアミン類の分子中
の窒素原子に結合している活性水素原子（アルキ
レンオキサイドと付加反応をおこすことのできる
水素原子）にアルキレンオキサイドが付加した形
の構造を有する化合物であつて、分子内に存在す
る上記活性水素原子の全部にアルキレンオキサイ
ドが付加した形のものであつてもよく、１部のみ
に付加して未付加の活性水素原子が残つている形
のものであつてもよい。この残存活性水素数は、
全活性水素の１／２より少ないものであつてもよ
く、また、１個の活性水素に付加するアルキレン
オキサイドは、１モルに限らず複数モルであつて
もよい。
メチレンジアミンのアルキレンオキサイド付加
物の形の構造を有する化合物は、アルカノールア
ミン（例えばジエタノールアミン）２モルとホル
ムアルデヒド１モルとの縮合によつて得られる。
前記のアルキレンオキサイドは一般的にはエチ
レンオキサイドおよびプロピレンオキサイドであ
るが、これより炭素原子数の多いアルキレンオキ
サイド類でもよい。
前述の特定ジアミン類の各アルキレンオキサイ
ド付加物の形の構造を有する化合物（以下これら
の物質を本発明混和剤と記す）は、セメント組成
物に対して該組成物中のセメント重量基準の添加
重量％（使用量という）で0.01〜1.0％の割合で
含有せしめて使用される。使用量が0.01％より少
ない場合には添加効果は不充分であり1.0％より
多く添加してもその効果は頭打ちとなつて経済的
に不利となる。効果と経済性とを勘案すると0.02
〜0.1％の範囲の使用量が好ましい。
本発明におけるセメント組成物とは、セメント
またはセメントと骨材の混合物に水を加えて練り
混ぜて得られる混練物をいい、具体的にはセメン
トペースト、モルタル、グラウト、コンクリート
等を指す。また、このセメント組成物に使用され
るセメントとしては水硬セメント類はすべて使用
することができる。それらを例示すると、ポルト
ランドセメント、混合セメント、アルミナセメン
ト、超早強セメント、膨脹セメント等である。
本発明混和剤を含有するセメント組成物を造る
には、セメント組成物を構成する諸材料をミキサ
内に投入して練り混ぜを行なう際他の諸材料と共
にミキサ内に投入することによつて行なうことが
できる。この際本発明混和剤の投入を他の諸材料
の投入と実質的に同時に行なつてもよく、また本
発明混和剤のみを他の諸材料の投入よりある程度
遅れて投入する方式で行なつてもよい。さらに、
本発明混和剤以外の諸材料の練り混ぜが終つてミ
キサから排出されてから打設に至るまでの期間内
に添加する方式も採用できる。なお、水を加えて
練り混ぜる前の材料の単味または混合物中にドラ
イミツクスする添加方式を採用することもでき
る。
本発明混和剤をセメント組成物に含有せしめる
ことにより、同一軟度のセメント組成物を得るに
要する水量を減らすことができると共にセメント
組成物の強度が大きくなる効果がもたらされる。
しかもこれらの効果は、空気連行や凝結遅延等の
好ましくない副次的効果を伴なうことなく得られ
る。
本発明混和剤は、他の混和材料、例えば空気連
行剤、減水剤、遅延剤、促進剤、発泡剤、起泡
剤、消泡剤、撥水剤、着色剤、増粘剤、防錆剤、
フライアツシユ、高炉スラグ粉末、ポゾラン物質
膨脹材等と併用することができる。
次に、本発明の効果を説明するため、セメント
組成物としてコンクリートを例にとり、以下に実
施例と比較例を示す。
実施例と比較例
本発明の効果を示すためのコンクリート試験結
果を示す。混和剤としては本発明混和剤に属する
各種化学構造の物質のほか、比較のためトリエタ
ノールアミン（以下TEAと略記する）を併用し
た試験結果を比較例とした。
(1) コンクリート試験
セメントは普通ポルトランドセメントを用
い、単位セメント量は249Kg/m3としスランプ
12.7±1.3cmを目標値として単位水量を定めた。
また、粗骨材に対する細骨材の比率は0.46〜
0.47の範囲として行つた。
試験はシリーズ毎に行ない各シリーズ共比較
のためプレン配合を使用した場合をテストし
た。
試験方法は下記アメリカ規格協会（ASTM）
制定の規定に従つた。
(イ) ASTM Ｃ−39−72（1979）：円柱形コンク
リート供試体によるコンクリート圧縮強度の
測定法
(ロ) ASTM Ｃ−143−78：ポルトランドセメ
ントコンクリートのスランプ測定法
(ハ) ASTM Ｃ−231−78：圧力法によるフレ
ツシユコンクリートの空気量測定法
(ニ) ASTM Ｃ−403−77：貫入抵抗によるコ
ンクリートの凝結時間測定法
(2) 使用した混和剤
Ｌ：ジ（ヒドロキシエチル）１，２−ジアミノプ
ロパン
Ｍ：テトラ（ヒドロキシエチル）１，２−ジア
ミノプロパン
Ｎ：ジ（ヒドロキシエチル）ヒドラジン
Ｏ：テトラ（ヒドロキシエチル）ヒドラジン
Ｓ：エトキシル化ポリグリコールジアミン（用
いられたポリグリコールジアミンはH2N・
（CH2）3O・（CH2）2O・（CH2）2O・（CH2）3・
NH2である）
Ｔ：エトキシル化アミノエチルピペラジン（下
註参照）
Ｕ：ジエタノールアミン２モルを１モルのホル
ムアルデヒドで縮合したもの。（市販品）
（註）上記Ｔはユニオンカーバイドコーポレー
シヨンより「エトキシル化アミンHH
（Ethoxylated Amine HH）」なる商品名で
市販されているものでその成分は次の通りで
ある。アミノエチルピペラジン
The present invention relates to a cement composition containing an alkylene oxide adduct of specific diamines as an admixture. More specifically, the present invention uses one or a mixture of two or more compounds selected from the group consisting of alkylene oxide adducts of methylene diamine, 1,2-diaminopropane, polyglycol diamine, aminoethylpiperazine, and hydrazine. It relates to a cement composition characterized in that it contains 0.01 to 1.0% by weight based on the weight of cement. Conventionally, various admixtures have been used to improve the properties of cement compositions such as concrete, but among these, water reducers can reduce the amount of water required to obtain concrete with the desired softness and increase strength. It is widely used because it brings other favorable effects. So far, water reducing agents have been used such as lignin sulfonates, oxycarboxylate salts, sugars (e.g. glucose, maltose,
sucrose, fructose, etc.), highly polymerized polysaccharides (eg, dextrin), etc., but these have the disadvantage of having undesirable effects such as setting retardation effect and air entrainment effect. Furthermore, these compounds have a problem in their availability on the market. That is,
Lignosulfonate is made from sulfite pulp wastewater, but due to environmental regulations, pulp production using the sulfite method is likely to remain the same or be reduced, and availability in terms of quantity is a problem. However, since sugars, highly polymerized polysaccharides, etc. are made from agricultural products whose crops vary widely (and therefore prices vary widely), there is a problem in their availability in terms of price. The present invention aims to provide a non-chloride type admixture that does not exhibit secondary effects such as setting retardation effect and air entrainment effect, and also exhibits water reduction effect and strength increase effect, and which can be manufactured using industrial products as raw materials. It was done for a purpose. The present inventor has previously discovered that poly(hydroxyalkylated) polyethyleneamine or poly(hydroxyalkylated) polyethyleneimine is an admixture suitable for the above purpose, and has set out to provide a cement composition using the same. Successful. (See Japanese Patent Application No. 58-29640.) As a result of further research, the inventor found that the above-mentioned alkylene oxide adducts of methylene diamine, 1,2-diaminopropane, polyglycol diamine, aminoethylpiperazine, and hydrazine It has been found that it is an effective admixture similar to poly(hydroxyalkylated) polyethylene amines and the like. The present invention has been made based on this knowledge. That is, the present invention uses one or a mixture of two or more compounds selected from the group consisting of alkylene oxide adducts of methylene diamine, 1,2-diaminopropane, polyglycol diamine, aminoethylpiperazine, and hydrazine based on the weight of cement. from 0.01
The present invention provides a cement composition characterized in that it contains 1.0% by weight. Each alkylene oxide adduct of the above-mentioned specific diamines is an active hydrogen atom (hydrogen atom that can cause an addition reaction with alkylene oxide) bonded to the nitrogen atom in the molecule of these specific diamines. It is a compound having an added structure, and it may be a compound in which alkylene oxide is added to all of the above active hydrogen atoms existing in the molecule, or it may be a compound in which alkylene oxide is added to only one part of the active hydrogen atoms and unadded active hydrogen atoms. It may be in a form in which atoms remain. This number of residual active hydrogen is
The amount of alkylene oxide may be less than 1/2 of the total active hydrogen, and the amount of alkylene oxide added to one active hydrogen is not limited to 1 mole, but may be multiple moles. A compound having a structure in the form of an alkylene oxide adduct of methylene diamine is obtained by condensation of 2 moles of alkanolamine (for example diethanolamine) with 1 mole of formaldehyde. The alkylene oxides mentioned above are generally ethylene oxide and propylene oxide, but alkylene oxides having a larger number of carbon atoms may also be used. Compounds having a structure in the form of alkylene oxide adducts of the specific diamines mentioned above (hereinafter these substances are referred to as admixtures of the present invention) may be added to a cement composition based on the weight of the cement in the composition. % (referred to as usage amount) and is used in a proportion of 0.01 to 1.0%. If the amount used is less than 0.01%, the effect of addition will be insufficient, and if more than 1.0% is added, the effect will reach a ceiling and become economically disadvantageous. Considering effectiveness and economy, 0.02
Amounts used in the range ~0.1% are preferred. The cement composition in the present invention refers to a kneaded product obtained by adding water to cement or a mixture of cement and aggregate and kneading it, and specifically refers to cement paste, mortar, grout, concrete, etc. Moreover, all hydraulic cements can be used as the cement used in this cement composition. Examples of these include Portland cement, mixed cement, alumina cement, ultra-early strength cement, and expanded cement. To produce a cement composition containing the admixture of the present invention, various materials constituting the cement composition are put into a mixer and mixed together with other materials. be able to. In this case, the admixture of the present invention may be added substantially at the same time as the other materials, or the admixture of the present invention alone may be added a certain amount later than the other materials. Good too. moreover,
It is also possible to adopt a method in which the admixture is added during the period from when the various materials other than the admixture of the present invention have been kneaded and are discharged from the mixer until the time of pouring. Note that it is also possible to adopt an addition method of dry mixing the ingredients alone or in a mixture before adding water and kneading. By incorporating the admixture of the present invention into a cement composition, the amount of water required to obtain a cement composition of the same softness can be reduced, and the strength of the cement composition can be increased.
Moreover, these effects are obtained without undesirable side effects such as air entrainment and retardation of setting. The admixture of the present invention may be used with other admixtures, such as air-entraining agents, water-reducing agents, retarders, accelerators, blowing agents, foaming agents, antifoaming agents, water repellents, colorants, thickeners, and rust preventives. ,
It can be used in combination with fly ash, blast furnace slag powder, pozzolanic expansion material, etc. Next, in order to explain the effects of the present invention, examples and comparative examples will be shown below using concrete as an example of a cement composition. Examples and Comparative Examples Concrete test results are shown to demonstrate the effects of the present invention. As an admixture, in addition to substances with various chemical structures belonging to the admixture of the present invention, the test results using triethanolamine (hereinafter abbreviated as TEA) in combination for comparison were used as comparative examples. (1) Concrete test Ordinary Portland cement was used as the cement, and the unit cement amount was 249Kg/m 3 and slump.
The unit water volume was determined with a target value of 12.7±1.3cm.
In addition, the ratio of fine aggregate to coarse aggregate is 0.46~
It was performed as a range of 0.47. The test was conducted for each series, and for comparison among each series, the case where the plain formulation was used was tested. The test method is as follows American Standards Association (ASTM)
In accordance with the provisions of the enactment. (B) ASTM C-39-72 (1979): Method for measuring concrete compressive strength using cylindrical concrete specimens (B) ASTM C-143-78: Method for measuring slump of Portland cement concrete (C) ASTM C-231- 78: Measuring air content in fresh concrete using pressure method (d) ASTM C-403-77: Measuring setting time of concrete using penetration resistance (2) Admixture L used: Di(hydroxyethyl) 1,2- Diaminopropane M: Tetra(hydroxyethyl)1,2-diaminopropane N: Di(hydroxyethyl)hydrazine O: Tetra(hydroxyethyl)hydrazine S: Ethoxylated polyglycol diamine (The polyglycol diamine used was H 2 N.
(CH 2 ) 3 O・(CH 2 ) 2 O・(CH 2 ) 2 O・(CH 2 ) 3・
NH2 ) T: Ethoxylated aminoethylpiperazine (see note below) U: Condensation of 2 moles of diethanolamine with 1 mole of formaldehyde. (Commercial product) (Note) The above T is “Ethoxylated Amine HH” from Union Carbide Corporation.
It is commercially available under the trade name ``(Ethoxylated Amine HH)'' and its ingredients are as follows. Aminoethylpiperazine
【式】のエトキシ
ル化物：50〜70重量％トリエチレンテトラミ
ンのエトキシル化物：最大40重量％
その他：残部
(3) コンクリート試験結果
結果を第１〜６表に示す。表中、RHなる記
号はプレン配合に対する相対硬化速度を表わ
し、この値がマイナスの場合は硬化がプレン配
合より早く、プラスの場合は遅いことを示す。
なお、各プレン配合毎に硬化速度の絶対値をカ
ツコ内に示した。また、表中Ｃ×％とは使用量
（セメント重量基準の添加重量％）を意味し、
Ｗとは単位水量（Kg/m3）を示す。Ethoxylated product of [Formula]: 50 to 70% by weight Ethoxylated product of triethylenetetramine: Maximum 40% by weight Others: Balance (3) Concrete test results The results are shown in Tables 1 to 6. In the table, the symbol RH represents the relative curing speed with respect to the plain formulation; a negative value indicates that the curing is faster than the plain formulation, and a positive value indicates that the curing is slow.
The absolute value of the curing rate for each prene formulation is shown in the box. In addition, C x % in the table means the amount used (added weight % based on cement weight),
W indicates unit water volume (Kg/m 3 ).
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
上記第１〜６表より明らかな如く本発明混和剤
の添加によりコンクリートの強度増大効果がもた
らされることが判る。[Table] As is clear from Tables 1 to 6 above, it can be seen that the addition of the admixture of the present invention brings about an effect of increasing the strength of concrete.
Claims (1)
ン、ポリグリコールジアミン、アミノエチルピペ
ラジン、ヒドラジンの各アルキレンオキサイド付
加物の形の構造を有する化合物よりなる群から選
ばれる化合物の１種または２種以上の混合物をセ
メント重量基準で0.01〜1.0重量％含有すること
を特徴とするセメント組成物。1. One or a mixture of two or more compounds selected from the group consisting of compounds having structures in the form of alkylene oxide adducts of methylene diamine, 1,2-diaminopropane, polyglycol diamine, aminoethylpiperazine, and hydrazine. A cement composition characterized by containing 0.01 to 1.0% by weight based on the weight of cement.
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| US06/527,533 US4519842A (en) | 1982-02-26 | 1983-08-29 | Admixture and method for improving hydraulic cement mixes |
Publications (2)
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Family Applications (2)
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| JP17852784A Granted JPS6071560A (en) | 1983-08-29 | 1984-08-29 | Cement composition |
Family Applications Before (1)
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|---|---|---|---|
| JP17852884A Granted JPS6071561A (en) | 1983-08-29 | 1984-08-29 | Cement composition |
Country Status (1)
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1984
- 1984-08-29 JP JP17852884A patent/JPS6071561A/en active Granted
- 1984-08-29 JP JP17852784A patent/JPS6071560A/en active Granted
Also Published As
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