JP2005289718A - Admixture for cement, and its production process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメントに添加して、セメントの水和反応を抑制するセメント用混和剤とその製造方法に関する。 The present invention relates to a cement admixture that is added to cement and suppresses the hydration reaction of cement, and a method for producing the same.
ダムや橋脚など大容量のコンクリート（マスコンクリート）を構築する場合、セメントの水和反応による発熱のため、コンクリートの内部と外部とで温度差が生じ、コンクリートにひび割れが発生することがある。
従来、この水和熱の制御方法として、使用材料の冷却、セメントコンクリート打設後のパイプクーリング、フライアッシュなどの混和材の使用、吸熱剤やセメントの水和反応抑制剤などの混和剤の使用などが知られている。
これら水和熱の制御方法のうち、水和反応抑制剤としては、例えば、微小カプセルに液状の凝結遅延剤を含浸して適当な融点を有するワックスでコーティングした水和熱抑制カプセルが提案されている（例えば、特許文献１）。
また、液状の凝結遅延剤を加熱溶融したワックスと混合した後、冷却して粉末にしたものも提案されている（例えば、特許文献２）。
このように、凝結遅延剤をワックスでコーティングし、所定の温度以上になったときにワックスが溶融し、凝結遅延剤が放出されるようにすることで、水和熱の急激な上昇を適切に制御することができる。
Conventional methods for controlling heat of hydration include cooling materials used, pipe cooling after placing cement concrete, using admixtures such as fly ash, and using admixtures such as endothermic agents and cement hydration inhibitors. Etc. are known.
Among these methods for controlling the heat of hydration, as hydration reaction inhibitors, for example, hydration heat-suppressed capsules in which microcapsules are impregnated with a liquid setting retarder and coated with a wax having an appropriate melting point have been proposed. (For example, Patent Document 1).
In addition, a liquid coagulation retarder mixed with heated and melted wax and then cooled to powder is proposed (for example, Patent Document 2).
In this way, the setting retarder is coated with wax, and when the temperature exceeds a predetermined temperature, the wax melts and the setting retarder is released, so that a rapid increase in heat of hydration can be appropriately achieved. Can be controlled.
使用材料もしくは打設後のコンクリートを冷却する方法は、冷却するための設備などが必要であり利便性が悪く、また、これらの設備を構築するための期間と費用が必要であった。
また、混和材や混和剤などを加える方法では、打設したコンクリート内部の温度に応じて反応を制御することができないため、条件によっては効果が強すぎたり弱すぎたりする場合がある。例えば、セメントの水和反応を抑制する凝結遅延剤は、初期段階の水和反応を抑制することができるが、それ以降はほぼ凝結遅延剤を混和しないときと同じように水和反応が進行してしまう。また、コンクリートが硬化するまでの時間が長くなるため、コンクリートの打設作業の効率が低下してしまう。
The method of cooling the used material or the concrete after placing requires facilities for cooling and is not convenient, and requires a period and cost for constructing these facilities.
In addition, in the method of adding an admixture or an admixture, the reaction cannot be controlled according to the temperature inside the placed concrete, so the effect may be too strong or too weak depending on the conditions. For example, a setting retarder that suppresses the hydration reaction of cement can suppress the hydration reaction in the initial stage, but thereafter, the hydration reaction proceeds almost in the same manner as when the setting retarder is not mixed. End up. Moreover, since the time until the concrete is hardened becomes long, the efficiency of the concrete placing work is lowered.
これらに対して、凝結遅延剤をワックスでコーティングし、所定の温度以上になったときにワックスが溶融して内部に包含していた凝結遅延剤を放出するようにした混和剤は、扱いが容易な上、打設したコンクリートの温度の状態に合わせて適切に反応を制御することができる。
しかし、内部に包含している凝結遅延剤が液体であるため、また、液体の凝結遅延剤を乾燥させて製造した場合は空洞が残るため、力学的な強度がそれほど高くなく、セメントや骨材などと混練する際に、一部が壊れて凝結遅延剤が流出してしまう場合があった。
In contrast, an admixture in which a set retarder is coated with wax and the wax melts and releases the set retarder contained inside when the temperature exceeds a predetermined temperature is easy to handle. In addition, the reaction can be appropriately controlled according to the temperature of the placed concrete.
However, since the setting retarder contained in the interior is liquid, and when the liquid set retarder is dried, the cavity remains, so the mechanical strength is not so high, and cement or aggregate When kneading with, etc., there was a case where a part of the composition was broken and the setting retarder flowed out.
本発明の課題は、セメントの水和熱を制御するセメント用混和剤であって、所定の温度以上のときに内部に包含した凝結遅延剤を放出するものにおいて、力学的な強度を高め、セメントや骨材などと混練する際にセメント用混和剤が壊れて、包含する凝結遅延剤が放出されないようにすることである。 An object of the present invention is a cement admixture for controlling the heat of hydration of cement, which releases a setting retarder contained therein when the temperature is higher than a predetermined temperature. It is to prevent cement admixture from being broken when it is kneaded with cement or aggregate, so that the set retarder is not released.
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、セメント用混和剤であって、粉末の凝結遅延剤を固体のまま、水に不溶あるいは難溶で、かつ、セメントの水和熱による温度上昇により溶融する有機物中に混合して製造されたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is an admixture for cement, in which the powder setting retarder remains solid, insoluble or sparingly soluble in water, and the heat of hydration of cement. It is produced by mixing in an organic material that melts due to a temperature rise due to the above.
このように、粉末の凝結遅延剤を固体のまま有機物中に混合して製造したことで、固体の凝結遅延剤の周りに有機物層が密着して形成されるので、セメント用混和剤の力学的強度が高くなり、セメントや骨材などと混練する際に壊れにくくなる。 In this way, the powder set retarder is mixed and prepared in the organic substance as it is, so that the organic substance layer is formed in close contact with the solid set retarder. Strength becomes high and it becomes hard to break when kneading with cement or aggregate.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセメント用混和剤であって、前記粉末の凝結遅延剤の平均粒径が０．０１〜５００マイクロメートルであることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the admixture for cement according to claim 1, wherein the average particle size of the setting retarder of the powder is 0.01 to 500 micrometers.
ここで、平均粒径は数平均粒径であって、平均粒径として体積平均を用いる場合は、この値よりも大きい値であっても良い。
このように、粉末の凝結遅延剤の平均粒径が０．０１〜５００マイクロメートルの範囲にあることで、製造の際のコスト及び凝結遅延剤としての効果が適切なものになる。
つまり、粉末の凝結遅延剤の平均粒径が０．０１マイクロメートル以下であると、製造の際の手間やコストがかかるので好ましくない。
また、粉末の凝結遅延剤の平均粒径が５００マイクロメートル以上であると、これより小さい粒径を有するものに比べ、単位質量あたりの表面積の総和が小さくなるので、凝結遅延剤としての反応速度が遅くなってしまい、十分な効果を得られない。
Here, the average particle diameter is a number average particle diameter, and when a volume average is used as the average particle diameter, a value larger than this value may be used.
Thus, when the average particle diameter of the powder setting retarder is in the range of 0.01 to 500 micrometers, the production cost and the effect as the setting retarder are appropriate.
That is, it is not preferable that the average particle size of the powder setting retarder is 0.01 micrometers or less because it takes time and cost during production.
In addition, when the average particle size of the powder setting retarder is 500 micrometers or more, the total surface area per unit mass is smaller than that having a particle size smaller than this, so the reaction rate as a setting retarder Will be delayed, and sufficient effects cannot be obtained.
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のセメント用混和剤であって、前記セメント用混和剤の平均粒径が０．１〜３０００マイクロメートルであることを特徴とする。 Invention of Claim 3 is the admixture for cement of Claim 1 or 2, Comprising: The average particle diameter of the said admixture for cement is 0.1-3000 micrometers, It is characterized by the above-mentioned.
ここで、平均粒径は数平均粒径であって、平均粒径として体積平均を用いる場合は、この値よりも大きい値であっても良い。
このように、セメント用混和剤の平均粒径が、０．１〜３０００マイクロメートルであることで、製造の際のコスト及びセメント中に混在させるときの分散性の点で好ましいものとなる。
つまり、セメント用混和剤の平均粒径が０．１マイクロメートル以下であると、製造の際の手間やコストがかかるので好ましくない。
また、セメント用混和剤の平均粒径が３０００マイクロメートル以上であると、セメント中で分散しにくく、セメント中で凝結遅延剤の局所的な濃度の差ができ、十分な効果が得られない可能性がある。
Here, the average particle diameter is a number average particle diameter, and when a volume average is used as the average particle diameter, a value larger than this value may be used.
Thus, when the average particle size of the admixture for cement is 0.1 to 3000 micrometers, it is preferable in terms of the cost during production and the dispersibility when mixed in the cement.
That is, if the average particle size of the admixture for cement is 0.1 micrometers or less, it is not preferable because it takes time and cost during the production.
Moreover, when the average particle size of the admixture for cement is 3000 micrometers or more, it is difficult to disperse in the cement, and there is a difference in local concentration of the setting retarder in the cement, and a sufficient effect may not be obtained. There is sex.
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のセメント用混和剤であって、前記粉末の凝結遅延剤に対する前記有機物の割合が１０〜３００質量％であることを特徴とする。 Invention of Claim 4 is the admixture for cement as described in any one of Claim 1 to 3, Comprising: The ratio of the said organic substance with respect to the setting retarder of the said powder is 10-300 mass%. It is characterized by.
このように、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が１０〜３００質量％であることで、有機物によって粉末の凝結遅延剤の周りを過不足なく覆うことができる。
つまり、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が１０質量％以下であると、粉末の凝結遅延剤の周りを十分に覆うことができず、周囲の温度変化に関係なく凝結遅延剤が放出されてしまう。
また、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が、３００質量％以上であると、粉末の凝結遅延剤の周りを覆う有機物の層が厚くなりすぎ、凝結遅延剤の放出が遅れて、温度上昇を適切に制御することができない。
Thus, when the ratio of the organic substance to the powder setting retarder is 10 to 300% by mass, the surroundings of the powder setting retarder can be covered with the organic substance without excess or deficiency.
That is, when the ratio of the organic substance to the powder setting retarder is 10% by mass or less, the surroundings of the powder setting retarder cannot be sufficiently covered, and the setting retarder is released regardless of the surrounding temperature change. End up.
Moreover, when the ratio of the organic substance to the powder setting retarder is 300% by mass or more, the organic layer covering the powder setting retarder becomes too thick, the release of the setting retarder is delayed, and the temperature rises. It cannot be controlled properly.
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のセメント用混和剤であって、前記有機物は、ロウ、パラフィンワックス、マイクロワックス、油脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、金属セッケン、高級アルコールまたは熱可塑性樹脂の中から少なくとも一種以上選ばれることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the cement admixture according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic substance is wax, paraffin wax, microwax, fats and oils, fatty acid, fatty acid ester, metal It is characterized in that it is selected from at least one of soap, higher alcohol or thermoplastic resin.
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のセメント用混和剤の製造方法であって、前記粉末の凝結遅延剤を、前記有機物が溶融する温度以上に加温する加温工程と、
前記加温工程で加温した前記粉末の凝結遅延剤に前記有機物を添加して、前記粉末の凝結遅延剤を固体のまま前記有機物でコーティングするコーティング工程と、
前記有機物でコーティングされた前記粉末の凝結遅延剤を、所定の粒径にする仕上げ工程とを有することを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the method for producing an admixture for cement according to any one of claims 1 to 5, wherein the setting retarder of the powder is added above the temperature at which the organic matter melts. A heating process to warm,
A coating step in which the organic matter is added to the powder set retarder heated in the heating step, and the powder set retarder is coated with the organic matter in a solid state;
And a finishing step in which the setting retarder of the powder coated with the organic substance has a predetermined particle size.
ここで、「粉末の凝結遅延剤を有機物でコーティングする」とは、粉末の凝結遅延剤の周りに有機物が付着している状態にすることである。
このような状態としては、例えば、粉末の凝結遅延剤の一粒一粒が、有機物によって覆われている状態や、いくつかの凝結遅延剤の粒子がまとまって有機物に覆われている状態などである。
また、凝結遅延剤の周りが有機物によって完全に覆われずに、凝結遅延剤の一部が露出している状態も含むものとする。
Here, “coating the powder retarder with an organic substance” is to make the organic substance adhere around the powder retarder.
As such a state, for example, each powder retarder is covered with an organic substance, or some particles of the retarder are collectively covered with an organic substance. is there.
Moreover, the surroundings of the setting retarder are not completely covered by the organic matter, and a state where a part of the setting retarder is exposed is also included.
このような製造方法によれば、粉末の凝結遅延剤を固体のまま有機物でコーティングでき、有機物中に凝結遅延剤を混在させたセメント用混和剤において、力学的な強度が高く、セメントや骨材などと混練する過程で壊れにくいものを製造できる。
また、粉末の凝結遅延剤と有機物の混合割合を容易に変更でき、施工条件に合わせたセメント用混和剤を製造できる。
According to such a production method, the powder setting retarder can be coated with an organic substance in a solid state, and the cement admixture in which the setting retarder is mixed in the organic substance has high mechanical strength, and can be used for cement or aggregate. It is possible to manufacture products that are not easily broken during the kneading process.
Moreover, the mixing ratio of the powder setting retarder and the organic substance can be easily changed, and an admixture for cement can be manufactured according to the construction conditions.
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のセメント用混和剤の製造方法であって、例えば、前記コーティング工程において、前記有機物を複数回にわたって添加することを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the method for producing an admixture for cement according to claim 6, for example, wherein the organic substance is added a plurality of times in the coating step.
このように、コーティング工程において有機物を複数回にわたって添加することで、反応容器内において粉末の凝結遅延剤に対する有機物の量が局所的に多くなることがなく、効率よく粉末の凝結遅延剤の周りを有機物でコーティングすることができる。 In this way, by adding the organic substance multiple times in the coating process, the amount of the organic substance relative to the powder setting retarder does not increase locally in the reaction vessel, and the powder setting retarder is efficiently passed around. Can be coated with organic matter.
本発明によれば、所定の温度以上のときに内部に包含した凝結遅延剤を放出するセメント用混和剤として、粉末の凝結遅延剤を固体のまま有機物でコーティングしたことで、力学的な強度が高くなり、セメントや骨材などと混練する際に、セメント用混和剤が壊れにくくなる。 According to the present invention, as a cement admixture that releases the setting retarder contained therein when the temperature is higher than a predetermined temperature, the powder setting retarder is coated with an organic substance in a solid state, so that the mechanical strength is increased. When kneaded with cement or aggregate, the admixture for cement becomes difficult to break.
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
このセメント用混和剤は、凝結遅延剤を含有するものであって、コンクリートの打設時に混ぜることで、セメントの水和反応を遅くし、コンクリート中での発熱を抑えるものである。また、このセメント用混和剤は凝結遅延剤を固体のまま、水に不溶または難溶で、かつ、所定の温度で溶融する有機物でコーティングしたものであり、セメントの水和熱によってコンクリートの温度が上昇したときに有機物が溶融し、凝結遅延剤が放出されるようにしたものである。これによって、有機物が溶融する温度に達するまでの間は、凝結遅延剤を用いなかった場合と同様に水和反応が進行するので、不必要にコンクリートの硬化を遅延させるようなことがない。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
This cement admixture contains a setting retarder, and is mixed at the time of placing concrete to slow the hydration reaction of cement and suppress heat generation in the concrete. In addition, this cement admixture is obtained by coating a set retarder with an organic substance that is solid or insoluble or hardly soluble in water, and melts at a predetermined temperature. When raised, the organic substance melts and the setting retarder is released. As a result, the hydration reaction proceeds in the same manner as in the case where the setting retarder is not used until the temperature at which the organic matter melts, so that the hardening of the concrete is not unnecessarily delayed.
凝結遅延剤としては、例えば、常温で固体のフッ化物、リン酸塩、ホウ酸塩、グルコン酸等のオキシカルボン酸もしくはその塩、ケトカルボン酸もしくはその塩、糖類、糖アルコールを溶液とせず固体のまま用い、これを有機物でコーティングしてセメント用混和剤としている。これによって、液体の凝結遅延剤や、固体の凝結遅延剤を溶液としたものを用いたものに比べ、力学的な強度が高くなるのでセメントや骨材などと混練する過程で壊れにくくなる。 As the setting retarder, for example, fluorinated solids at normal temperature, phosphates, borates, oxycarboxylic acids such as borates, gluconic acids or the like, ketocarboxylic acids or the salts thereof, saccharides, sugar alcohol It is used as it is, and this is coated with an organic substance to make an admixture for cement. As a result, the mechanical strength is higher than that using a liquid set retarder or a solution containing a solid set retarder as a solution, so that it is difficult to break in the process of kneading with cement or aggregate.
この粉末の凝結遅延剤の数平均粒径としては、０．０１〜５００マイクロメートルの範囲にあることが好ましい。数平均粒径が０．０１マイクロメートル以下であると、製造の際の手間やコストがかかるため好ましくない。また、数平均粒径が５００マイクロメートル以上であると、これより小さい粒径を有するものに比べ、単位質量あたりの表面積の総和が小さくなるので、凝結遅延剤としての反応速度が遅くなってしまい、十分な効果を得られないので好ましくない。特に、粉末の凝結遅延剤の数平均粒径が０．１〜５０マイクロメートルの範囲にあることが、製造コスト及び反応性などの点から好ましい。なお、平均粒径として体積平均粒径を用いる場合は、上述の値よりも大きい値の範囲でも良い。 The number average particle diameter of the powder setting retarder is preferably in the range of 0.01 to 500 micrometers. If the number average particle diameter is 0.01 micrometer or less, it is not preferable because it takes time and cost during production. In addition, when the number average particle diameter is 500 micrometers or more, the total surface area per unit mass is smaller than those having a smaller particle diameter, and thus the reaction rate as a setting retarder becomes slow. , Because a sufficient effect cannot be obtained. In particular, the number average particle diameter of the powder setting retarder is preferably in the range of 0.1 to 50 micrometers from the viewpoint of production cost and reactivity. In addition, when using a volume average particle diameter as an average particle diameter, the range of the value larger than the above-mentioned value may be sufficient.
有機物としては、水に不溶もしくは難溶で、かつ、セメントの水和熱による温度上昇により溶融するものを用いている。ここで、セメントの水和熱による温度上昇により溶融するものとしては、例えば、３０〜１００℃の範囲で溶融するものが好ましい。溶融する温度が３０℃以上であれば、コンクリート表面からの放熱量が多く、急激な温度上昇がない場合に凝結遅延剤が放出されることがないので、不必要にコンクリートの固化を遅延させることがない。また、室温で有機物が溶融し、保存中に変質してしまうことがない。
また、溶融する温度が１００℃以下であれば、コンクリート中の水が沸騰する前に、凝結遅延剤を放出して温度上昇を抑え、コンクリート中に空隙ができたり、水和反応が十分に進行しなくなったりすることを防止できる。
As the organic substance, an organic substance that is insoluble or hardly soluble in water and melts due to a temperature rise due to the heat of hydration of cement is used. Here, as what melt | dissolves by the temperature rise by the hydration heat of cement, what melts | dissolves in the range of 30-100 degreeC, for example is preferable. If the melting temperature is 30 ° C or higher, the amount of heat released from the concrete surface is large, and the setting retarder will not be released when there is no sudden rise in temperature. There is no. In addition, the organic matter does not melt at room temperature and does not deteriorate during storage.
Also, if the melting temperature is 100 ° C or less, before the water in the concrete boils, the setting retarder is released to suppress the temperature rise, voids are formed in the concrete, and the hydration reaction proceeds sufficiently. Can be prevented.
このような有機物として、例えば、ロウ、パラフィンワックス、マイクロワックス、油脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、金属セッケン、高級アルコールまたは熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、融点の制御が容易なロウやパラフィンワックスを用いることが好ましい。 As such an organic substance, for example, wax, paraffin wax, microwax, fats and oils, fatty acid, fatty acid ester, metal soap, higher alcohol, or thermoplastic resin can be used. In particular, it is preferable to use wax or paraffin wax whose melting point can be easily controlled.
粉末の凝結遅延剤を固体のまま有機物でコーティングして製造したセメント用混和剤の数平均粒径としては、０．１〜３０００マイクロメートルの範囲であることが好ましい。
数平均粒径が０．１マイクロメートル以下であると、製造の際の手間やコストがかかるため好ましくない。また、数平均粒径が３０００マイクロメートル以上であると、セメント中に混和した際に均一に分散せず、局所的に凝結遅延剤が濃い部分と薄い部分ができてしまい、十分な効果を得られない。特に、数平均粒径が１．５〜１５マイクロメートルの範囲にあることが、製造のコスト及び分散性などの点で好ましい。
The number average particle diameter of the admixture for cement produced by coating the powder setting retarder with an organic substance in the solid state is preferably in the range of 0.1 to 3000 micrometers.
If the number average particle size is 0.1 micrometer or less, it is not preferable because it takes time and cost during production. In addition, when the number average particle size is 3000 micrometers or more, when mixed in the cement, it is not uniformly dispersed, and a portion having a thick setting retarder locally and a thin portion are formed, and a sufficient effect is obtained. I can't. In particular, the number average particle diameter is preferably in the range of 1.5 to 15 micrometers from the viewpoint of production cost and dispersibility.
なお、粉末の凝結遅延剤の周りを覆う有機物どうしがくっつき、セメント用混和剤の粒子が凝集して粒径が上述の範囲より大きくなっている場合は、使用前に凝集した粒子をばらしてから使うことが好ましい。 In addition, if the organic matter covering the surroundings of the powder setting retarder sticks together and the admixture particles for cement are agglomerated and the particle size is larger than the above range, break up the agglomerated particles before use. It is preferable to use it.
粉末の凝結遅延剤を有機物でコーティングする際の、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合は、１０〜３００質量％であることが好ましい。
粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が１０質量％より少ないと、粉末の凝結遅延剤の周りを有機物で十分に覆うことができず、温度上昇によって有機物が溶融しなくても凝結遅延剤が放出されてしまう。これによって、凝結遅延剤による反応の制御が必要ない温度において凝結遅延剤が作用してコンクリートの硬化が遅くなり、コンクリート打設作業の効率が低下してしまう。また、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が３００質量％より多いと、粉末の凝結遅延剤の周りに形成される有機物の層が厚くなりすぎ、有機物が溶融し始めてから凝結遅延剤が放出されるまでの時間が長くなってしまう。これによって、凝結遅延剤の放出が遅れ、コンクリートの温度上昇を適切に制御することができなくなってしまう。
The ratio of the organic substance to the powder setting retarder when the powder setting retarder is coated with the organic substance is preferably 10 to 300% by mass.
If the ratio of the organic substance to the powder setting retarder is less than 10% by mass, the powder setting retarder cannot be sufficiently covered with the organic substance, and the setting retarder is released even if the organic substance does not melt due to the temperature rise. Will be. As a result, the setting retarder acts at a temperature at which the control of the reaction by the setting retarder is not required, so that the concrete is hardened and the efficiency of the concrete placing work is lowered. In addition, when the ratio of the organic substance to the powder setting retarder is more than 300% by mass, the organic layer formed around the powder setting retarder becomes too thick, and the setting retarder is released after the organic substance starts to melt. It will take longer to complete. This delays the release of the setting retarder and makes it impossible to appropriately control the temperature rise of the concrete.
次に、以上のような構成のセメント用混和剤の製造方法について説明する。
まず、粉末の凝結遅延剤を入れた反応容器を、適当な熱媒によって加温する加温工程を行う。なお、ここで用いる凝結遅延剤は、上述したように、数平均粒径が０．０１〜５００マイクロメートルのものが好ましく、特に数平均粒径で１〜１０マイクロメートルのものが好ましい。
加温工程で加温する温度は、反応容器内が後に添加する有機物の溶融温度以上となる温度とする。
Next, a method for producing an admixture for cement having the above configuration will be described.
First, a heating step is performed in which a reaction vessel containing a powder setting retarder is heated with an appropriate heating medium. As described above, the setting retarder used here preferably has a number average particle diameter of 0.01 to 500 micrometers, and particularly preferably has a number average particle diameter of 1 to 10 micrometers.
The temperature heated in the heating step is set to a temperature at which the inside of the reaction vessel is equal to or higher than the melting temperature of the organic substance added later.
加温工程の後に、粉末の凝結遅延剤の周りを有機物で覆うコーティング工程を行う。
加温した反応容器内の粉末の凝結遅延剤に対し、固体の有機物を所定量添加し撹拌する。添加された有機物は、反応容器内で溶融して粉末の凝結遅延剤の周りを覆う。
なお、有機物を添加するときには、少量ずつ複数回にわたって添加するようにしても良い。この場合は、少量の有機物を添加して数分間撹拌する工程を繰り返して、所定量の有機物を添加するようにする。このようにすれば、反応容器内において粉末の凝結遅延剤に対する有機物の量が局所的に多くなることがなく、効率よく粉末の凝結遅延剤の周りを有機物で覆うことができる。
その他、粉末の凝結遅延剤に対し、有機物を連続的に時間をかけて添加するようにしても良い。また、あらかじめ有機物を加熱し、溶融した状態で上述のように添加しても良い。
所定量の有機物を添加してから数分間撹拌した後、加温を止めて冷却する。この冷却時にも撹拌を行い、有機物で覆われた粉末の凝結遅延剤の粒子が凝集しないようにしても良い。
After the heating step, a coating step of covering the periphery of the powder setting retarder with an organic substance is performed.
A predetermined amount of solid organic matter is added to and stirred with respect to the powder retarder in the heated reaction vessel. The added organic matter melts in the reaction vessel and covers around the powder retarder.
In addition, when adding organic substance, you may make it add over multiple times little by little. In this case, the process of adding a small amount of organic substance and stirring for several minutes is repeated to add a predetermined amount of organic substance. In this way, the amount of the organic substance relative to the powder setting retarder is not locally increased in the reaction vessel, and the periphery of the powder setting retarder can be efficiently covered with the organic substance.
In addition, the organic substance may be continuously added over time to the powder setting retarder. Moreover, you may add as above-mentioned in the state which heated the organic substance previously and was fuse | melted.
After adding a predetermined amount of organic substance, the mixture is stirred for several minutes, and then the heating is stopped and the mixture is cooled. Stirring may also be performed during this cooling so that particles of the setting retarder in powder covered with organic matter do not aggregate.
次に、有機物で覆われた粉末の凝結遅延剤を所定の粒径にする仕上げ工程を行う。
冷却によって凝集した粒子を乳鉢などでほぐし、さらに、ふるいにかけて所定の粒径以下のものを得る。その他、ボールミルなどの粉砕手段を用いて所定の粒径となるようにしても良い。
Next, a finishing step is performed to make the powder retarder coated with organic matter a predetermined particle size.
Particles aggregated by cooling are loosened with a mortar or the like, and further sieved to obtain particles having a predetermined particle size or less. In addition, a predetermined particle size may be obtained using a pulverizing means such as a ball mill.
上述した製造方法を用いたセメント用混和剤の製造の実施例について以下に示す。 Examples of production of the admixture for cement using the production method described above are shown below.
反応容器に、粉末の凝結遅延剤として、粉末のオキシカルボン酸系の凝結遅延剤（商品名ＴＡ−Ｒ−３、竹内技術研究所製）を固体のまま１００ｇ入れ、９０〜１００℃の水浴にて反応容器を加温した。
加温した反応容器に、有機物として、パラフィンワックス（商品名Ｐａｒａｆｆｉｎ Ｗａｘ １３５、日本精蝋株式会社製）６０ｇを、撹拌しながら４回に分けて添加した。
パラフィンワックスを添加する作業をすべて終えた後、さらに１０分間撹拌し、水浴による加温を止めて冷却して団粒状の粗生成物を得た。
団粒状の粗生成物を乳鉢にてほぐした後、５０メッシュのふるいにかけて、これを通過したものを最終生成物として９６ｇのセメント用混和剤を得た。
本実施例で得られたセメント用混和剤は、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が６０質量％となっている。
In a reaction vessel, 100 g of powdery oxycarboxylic acid-based setting retarder (trade name TA-R-3, manufactured by Takeuchi Institute of Technology) as a solid is put as a powder setting retarder and placed in a water bath at 90 to 100 ° C. The reaction vessel was warmed.
To the heated reaction vessel, 60 g of paraffin wax (trade name Paraffin Wax 135, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) as an organic substance was added in four portions while stirring.
After all the operations for adding the paraffin wax were completed, the mixture was further stirred for 10 minutes, and the heating in the water bath was stopped and the mixture was cooled to obtain a coarse granular product.
After loosening the aggregated coarse product in a mortar, it was passed through a 50-mesh sieve, and 96 g of admixture for cement was obtained as a final product.
In the cement admixture obtained in this example, the ratio of the organic matter to the powder setting retarder is 60% by mass.
実施例１と同じ手順、原料を用い、凝結遅延剤を１００ｇ、有機物を５５ｇとして凝結遅延剤と有機物の質量比を変えたものを製造した。
これによって、粉末の凝結遅延剤に対して有機物の割合が５５質量％となったセメント用混和剤１０８ｇを得た。
The same procedure and raw materials as in Example 1 were used, and 100 g of the setting retarder and 55 g of the organic substance were produced, and the mass ratio of the setting retarder to the organic substance was changed.
As a result, 108 g of an admixture for cement in which the ratio of the organic matter to the powder setting retarder was 55% by mass was obtained.
実施例１と同じ手順、原料を用い、凝結遅延剤を１００ｇ、有機物を５０ｇとして凝結遅延剤と有機物の質量比を変えたものを製造した。
これによって、粉末の凝結遅延剤に対する有機物の割合が５０質量％となったセメント用混和剤１３２ｇを得た。
Using the same procedure and raw materials as in Example 1, 100 g of the setting retarder and 50 g of the organic substance were used, and the mass ratio of the setting retarder to the organic substance was changed.
As a result, 132 g of a cement admixture in which the ratio of the organic matter to the powder setting retarder was 50% by mass was obtained.
次に、表１、表２に示すような使用材料、調合割合のモルタルを用い、実施例１〜３に示したセメント用混和剤の性能を評価するための実験を行った。
なお、加えるセメント用混和剤の量は、セメント用混和剤に含まれている粉末の凝結遅延剤の割合がセメントに対して０．１３質量％となるようにしている。
Next, an experiment for evaluating the performance of the admixtures for cement shown in Examples 1 to 3 was performed using the materials used and the mortar with the blending ratio as shown in Tables 1 and 2.
The amount of the cement admixture added is such that the ratio of the powder setting retarder contained in the cement admixture is 0.13% by mass with respect to the cement.
まず、５００ｍｌのポリエチレン容器に、上記の調合割合でセメント用混和剤を混合したセメントと蒸留水を入れ、３０秒間練りさじで手練り後、標準砂を入れて２分３０秒さらに練り混ぜた。これを断熱熱量計にて温度の経時変化を測定した。
比較例として、実施例１〜３のセメント用混和剤を加えたサンプルの他に、実施例１〜３で用いた凝結遅延剤と同じものを水に溶かし、上記の調合割合となるようにして作成したサンプルについて同様の測定を行った。また、凝結遅延剤無添加のサンプルとして、上記の調合割合で凝結遅延剤を入れずに作成したものについても測定を行った。
First, cement and distilled water mixed with the admixture for cement at the above mixing ratio were put into a 500 ml polyethylene container, kneaded with a kneading spoon for 30 seconds, and then standard sand was added and further kneaded for 2 minutes and 30 seconds. This was measured for change in temperature over time with an adiabatic calorimeter.
As a comparative example, in addition to the sample to which the cement admixture of Examples 1 to 3 was added, the same set retarder used in Examples 1 to 3 was dissolved in water so that the above-mentioned mixing ratio was obtained. The same measurement was performed on the prepared sample. Moreover, it measured also about what was produced without adding a setting retarder by said preparation ratio as a sample without a setting retarder.
以上のように行った実験の結果を図１に示した。
無添加のものは、混練後すぐに温度上昇が始まり、急激に温度が上昇していることがわかる。また、凝結遅延剤を水に溶かして添加した比較例は、初期段階においてセメントの水和反応を抑制しているため温度上昇が見られないが、所定の時間が経過した後は、無添加のものとほぼ同じ傾きで急激に温度が上昇している。
これらに対して、実施例１〜３のセメント用混和剤を加えたものは、緩やかな温度上昇となっていることがわかる。
このことから、初期段階の発熱によって有機物が溶融し、凝結遅延剤が放出されて急激な温度上昇を抑制し、これより後においても徐々に凝結遅延剤が放出されることにより温度上昇を抑制する効果が持続していることがわかる。また、このような効果が見られていることから、混練時に混和剤が壊れていないことがわかる。
The results of the experiment performed as described above are shown in FIG.
It can be seen that for the additive-free one, the temperature starts to increase immediately after kneading, and the temperature rapidly increases. In addition, in the comparative example in which the setting retarder was dissolved in water and added, the hydration reaction of the cement was suppressed in the initial stage, and thus no increase in temperature was observed. The temperature rises rapidly with almost the same slope as the one.
On the other hand, what added the admixture for cement of Examples 1-3 shows that the temperature rises moderately.
From this, the organic matter is melted by the heat generation in the initial stage, the setting retarder is released and the rapid temperature rise is suppressed, and after this, the setting retarder is gradually released to suppress the temperature rise. It can be seen that the effect is sustained. Moreover, since such an effect is seen, it turns out that the admixture is not broken at the time of kneading | mixing.
また、温度上昇の傾きは、実施例３より実施例２の方が、また、実施例２より実施例１の方が緩やかになっている。つまり、凝結遅延剤に対する有機物の量が少ないものほど、温度上昇を抑制する効果が大きくなっている。このことから、凝結遅延剤に対する有機物の量を変化させることで、温度上昇の割合を制御できることが示され、施工条件などに合わせたセメント用混和剤を製造することが可能であることがわかる。 Further, the slope of the temperature rise is gentler in the second embodiment than in the third embodiment and in the first embodiment than in the second embodiment. That is, the smaller the amount of organic matter relative to the setting retarder, the greater the effect of suppressing the temperature rise. From this, it is shown that the rate of temperature rise can be controlled by changing the amount of the organic substance relative to the setting retarder, and it can be seen that it is possible to produce an admixture for cement according to construction conditions and the like.
以上のことから、施工条件に合わせて製造したセメント用混和剤を用いれば、コンクリートの内部と外部の温度差を適切に制御でき、コンクリートのひび割れを防ぐことができる。 From the above, if the cement admixture produced according to the construction conditions is used, the temperature difference between the inside and outside of the concrete can be controlled appropriately, and cracking of the concrete can be prevented.
なお、以上の実施の形態において使用した、凝結遅延剤、有機物などはこれに限定されるものではなく、上述した条件を満たすものであれば良い。
また、ＪＩＳ Ａ ６２０４記載の化学混和剤等を、本発明にかかるセメント用混和剤と併用しても良く、その他、具体的な細部構造、製造工程等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
In addition, the setting retarder, organic substance, etc. which were used in the above embodiment are not limited to this, What is necessary is just to satisfy | fill the conditions mentioned above.
In addition, the chemical admixture described in JIS A 6204 may be used in combination with the admixture for cement according to the present invention, and other specific details such as the detailed structure and the manufacturing process can be appropriately changed. It is.
Claims (7)
前記粉末の凝結遅延剤を、前記有機物が溶融する温度以上に加温する加温工程と、
前記加温工程で加温した前記粉末の凝結遅延剤に前記有機物を添加して、前記粉末の凝結遅延剤を固体のまま前記有機物でコーティングするコーティング工程と、
前記有機物でコーティングされた前記粉末の凝結遅延剤を、所定の粒径にする仕上げ工程とを有することを特徴とするセメント用混和剤の製造方法。 A method for producing an admixture for cement according to any one of claims 1 to 5,
A heating step of heating the powder retarder above a temperature at which the organic matter melts;
A coating step in which the organic matter is added to the powder set retarder heated in the heating step, and the powder set retarder is coated with the organic matter in a solid state;
A method for producing an admixture for cement, comprising a finishing step of setting the powder retarder coated with the organic matter to a predetermined particle size.
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