JP2019104666A - 水硬性組成物用添加剤、および水硬性組成物の調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
化合物B: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、ジプロピレングリコール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、及びジイソプロパノールアミンからなる群より選ばれる一つ又は二つ以上。
R1は、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数3又は4の不飽和アシル基を示す。
R2は、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜22の脂肪族アシル基を示す。
Xは、炭素原子数2〜4のオキシアルキレン基の1種又は2種以上で構成された平均付加モル数1〜300個の(ポリ)オキシアルキレン基を示す。
化合物Aとして、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(ANGUS社製)と2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール(東京化成 試薬)を用意し、化合物Bとして、下記に示すAD−1〜AD−5を用意した。化合物A及び化合物Bを、表1に示すような比率で予め混合し、イオン交換水で適宜希釈した。このようにして、実施例1〜7の水硬性組成物用添加剤を作製した。実施例1〜7の水硬性組成物用添加剤を、表1において、EX−1〜EX−7とした。
a−1:トリスヒドロキシメチルアミノメタン(ANGUS社製)。
a−2:2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール(東京化成 試薬)。
AD−1:ジエチレングリコール(キシダ化学 試薬)。
AD−2:エチレングリコール(キシダ化学 試薬)。
AD−3:トリイソプロパノールアミン(和光純薬 試薬)。
AD−4:トリエタノールアミン(キシダ化学 試薬)。
AD−5:グリセリン(和光純薬 試薬)。
表1に示す化合物Bを、イオン交換水で適宜希釈して、比較例1及び2の水硬性組成物用添加剤を作製した。比較例1及び2の水硬性組成物用添加剤を、表1において、R−1及びR−2とした。
<測定条件>
装置:Shodex GPC−101(昭和電工製)。
カラム:OHpak SB−G+SB−806M HQ+SB−806M HQ(昭和電工製)。
検出器:示差屈折計(RI)。
溶離液:50mM硝酸ナトリウム水溶液。
流量:0.7mL/分。
カラム温度:40℃。
試料濃度:試料濃度0.5重量%の溶離液溶液。
標準物質:ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール。
まず、共重合体(PC−1)を製造する原料として、イオン交換水165.5g、α−メタクリロイル−ω−メトキシ−ポリ(n=45)オキシエチレン133.4g、メタクリル酸22.2g、3−メルカプトプロピオン酸1.6gを用意した。用意した原料を、温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管を備えた反応容器(以下、同様のものを使用した)に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した。その後、上述した各成分を溶解させた反応系の雰囲気を窒素置換し、反応系の温度を水浴にて65℃とした。次に、1.0%過酸化水素水27.3gを加え、その後6時間65℃を維持し、重合反応を終了した。その後、30%水酸化ナトリウム水溶液を加えpH6に調整し、イオン交換水にて濃度を40%に調整して反応混合物を得た。得られた反応混合物の質量平均分子量を測定すると35000であった。この反応混合物を、共重合体(PC−1)とした。
イオン交換水41.4gを温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管を備えた反応容器に仕込み、撹拌しながら雰囲気を窒素置換し、反応系の温度を温水浴にて70℃とした。イオン交換水188.0gにα−メタクリロイル−ω−メトキシ−ポリ(n=130)オキシエチレン188.0g、メタクリル酸12.0g、メタリルスルホン酸ナトリウム2.0g、3−メルカプトプロピオン酸4.0gを溶解した水溶液を3時間かけて滴下した。同時に、過硫酸アンモニウム3.0gをイオン交換水26.0gで溶解した水溶液を4時間かけて滴下し、その後1時間70℃を維持し、重合反応を終了した。その後、30%水酸化ナトリウム水溶液を加えpH6に調整し、イオン交換水にて濃度を40%に調整して反応混合物を得た。得られた反応混合物の質量平均分子量を測定すると45000であった。この反応混合物を、共重合体(PC−2)とした。
イオン交換水117.0g、α−(3−メチル−3−ブテニル)−ω−ヒドロキシ−ポリ(n=53)オキシエチレン98.2gを温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管を備えた反応容器に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した。その後、溶解させた反応系の雰囲気を窒素置換し、反応系の温度を温水浴にて70℃とした。次に、3.5%過酸化水素水7.9gを3時間かけて滴下した。同時に、イオン交換水47.2gにアクリル酸9.5gを溶解させた水溶液を3時間かけて滴下した。さらに、それと同時に、イオン交換水5.0gにL−アスコルビン酸0.6gと3−メルカプトプロピオン酸0.6gを溶解させた水溶液を4時間かけて滴下した。その後、2時間70℃を維持し、重合反応を終了した。その後、30%水酸化ナトリウム水溶液を加えpH6に調整し、イオン交換水にて濃度を40%に調整して反応混合物を得た。得られた反応混合物の質量平均分子量を測定すると46000であった。この反応混合物を、共重合体(PC−3)とした。
水硬性組成物の調製を、以下の方法で行った。55Lの強制二軸ミキサーに普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社、宇部三菱セメント社、住友大阪セメント社製、3銘柄等量混合、比重=3.16)、細骨材(大井川水系砂、比重=2.57)及び粗骨材(岡崎産砕石、比重=2.66)を、表2に示す割合で順次投入して10秒間空練りした。その後、目標スランプが18±2.5cm及び空気量が2.0%以下となるよう、水硬性組成物用添加剤及び消泡剤(竹本油脂社製のAFK−2(商品名))を、練り混ぜ水と共に投入し、90秒練混ぜ,水硬性組成物を調製した。水硬性組成物用添加剤の添加量(添加率)については、表3に記載した通りとした。また、消泡剤は、セメントに対して0.002%の割合とした。
・空気量:練り混ぜ直後のコンクリート組成物について、JIS−A1128に準拠して測定した。
・圧縮強度:JIS−A1132に基づき、円柱型鋼製型枠(底面の直径:100mm、高さ200mm)の3個に、それぞれ二層詰め方式によりコンクリートを充填した。その後、20℃の室内にて気中(20℃)養生を行い、コンクリートを硬化させた。コンクリートの調製から24時間後に、硬化した供試体を型枠から脱型し、供試体を得た。供試体の24時間強度を、JIS−A1108に基づいて測定し、供試体3個の平均値を求めた。さらに、別の供試体3個を上記と同様の方法で作製し同様に供試体から脱型した後、20℃の水中にて14日養生し、その供試体の14日強度を、JIS−A1108に基づいて測定し、供試体3個の平均値を求めた。各結果を表3に示す。
添加率:水硬性組成物用分散剤(表3における「分散剤」)については、有り姿でのセメントに対する質量の割合(質量%)を示す。添加剤については、固形分でのセメントに対する質量の割合(質量%)を示す。
分散剤:表3の「種類」の欄に示す水硬性組成物用分散剤を示す。
添加剤:表3の「種類」の欄に示す水硬性組成物用添加剤を示す。
NFS:ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(竹本油脂社製のポールファイン510AN(商品名))。
実施例8〜17においては、化合物Aを含む添加剤を用いることにより、比較例3〜5に比して、24時間強度、14日強度のいずれにおいても高い値を示すことが確認された。
Claims (6)
- 更に下記の化合物Bを含有する、請求項1に記載の水硬性組成物用添加剤。
化合物B: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、ジプロピレングリコール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、及びジイソプロパノールアミンからなる群より選ばれる一つ又は二つ以上。 - 更に水硬性組成物用分散剤を含有する、請求項1又は2に記載の水硬性組成物用添加剤。
- 前記水硬性組成物用分散剤が、ポリカルボン酸系分散剤又は芳香族スルホン酸系化合物である、請求項3に記載の水硬性組成物用添加剤。
- 請求項1〜4のいずれか一つの項に記載の水硬性組成物用添加剤を、前記水硬性組成物用添加剤中の前記化合物Aが水硬性組成物中の水硬性結合材100質量部に対して0.001〜1.0質量部の割合となるように添加して含有させる、水硬性組成物の調製方法。
- 前記化合物Aの割合が、前記水硬性結合材100質量部に対して0.05〜0.8質量部である、請求項5に記載の水硬性組成物の調製方法。
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