JP3375173B2 - 水硬性組成物およびその製造方法 - Google Patents
水硬性組成物およびその製造方法Info
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- reducing agent
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高流動性を有した締め
固め不要な水硬性組成物およびその製造方法に関するも
のである。更に詳しくは建築材料および二次製品材料と
して使用するコンクリート、モルタルおよびペーストの
粘性および流動性を高め、骨材、セメント、水の分離抵
抗性に優れた性状を与えるもので、バイブレーター等の
振動による締め固め不要な水硬性組成物に関するもので
ある。
固め不要な水硬性組成物およびその製造方法に関するも
のである。更に詳しくは建築材料および二次製品材料と
して使用するコンクリート、モルタルおよびペーストの
粘性および流動性を高め、骨材、セメント、水の分離抵
抗性に優れた性状を与えるもので、バイブレーター等の
振動による締め固め不要な水硬性組成物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
にコンクリート製品の製造には、鉄筋を配筋した型枠内
へ硬練りコンクリートを投入してバイブレーター振動に
より締め固めを行うのが一般的である。しかし、近年打
設時のバイブレーターによる騒音公害が深刻な問題とな
っている。振動騒音の低減策としては、軟練りコンクリ
ートによる振動締め固めが考えられるが、振動をかけ過
ぎると骨材分離を生じ、鉄筋間または鉄筋／型枠間で骨
材による閉塞が起こる。その結果、充填性の低下やコン
クリート組成の不均一化を引き起こし、コンクリート強
度の低下を招く。
にコンクリート製品の製造には、鉄筋を配筋した型枠内
へ硬練りコンクリートを投入してバイブレーター振動に
より締め固めを行うのが一般的である。しかし、近年打
設時のバイブレーターによる騒音公害が深刻な問題とな
っている。振動騒音の低減策としては、軟練りコンクリ
ートによる振動締め固めが考えられるが、振動をかけ過
ぎると骨材分離を生じ、鉄筋間または鉄筋／型枠間で骨
材による閉塞が起こる。その結果、充填性の低下やコン
クリート組成の不均一化を引き起こし、コンクリート強
度の低下を招く。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは以上の問題
点を考慮し、コンクリートにチキソトロピー性を付与す
ることによって、充填性および材料分離に優れたコンク
リート製品が得られることを見出し、本発明を完成する
に至ったものである。
点を考慮し、コンクリートにチキソトロピー性を付与す
ることによって、充填性および材料分離に優れたコンク
リート製品が得られることを見出し、本発明を完成する
に至ったものである。
【０００４】即ち本発明は、分子量30万〜500万の分岐
構造を有するグルカン、高性能減水剤および水硬性粉体
を含有し、分岐構造を有するグルカンがβ−１，６−結
合の側鎖を有するβ−１，３−グルカンであることを特
徴とする水硬性組成物に関するものである。
構造を有するグルカン、高性能減水剤および水硬性粉体
を含有し、分岐構造を有するグルカンがβ−１，６−結
合の側鎖を有するβ−１，３−グルカンであることを特
徴とする水硬性組成物に関するものである。
【０００５】本発明では分子量30万〜 500万の分岐構造
を有するグルカンを用いることによって、低剪断応力条
件下では粘度が高く、剪断応力を加えていくと急激に粘
度が低下するといった性能が発現する。その結果、コン
クリート打設時には高流動性を維持しながら、打設後は
骨材分離抵抗性を有するコンクリートの製造が可能にな
る。分岐を有しない直鎖のグルカン、例えばカードラ
ン、パキマン、パラミロン（例えば、特開平4-367550号
公報記載の水硬性組成物）ではチキソトロピー性が乏し
いため、十分な分離抵抗性を発現しない。また、スクレ
ロタン、レンチナンの様な側鎖が長い分岐構造を有する
グルカンでは、凝集性が強くなり過ぎ、流動性が低下す
る。
を有するグルカンを用いることによって、低剪断応力条
件下では粘度が高く、剪断応力を加えていくと急激に粘
度が低下するといった性能が発現する。その結果、コン
クリート打設時には高流動性を維持しながら、打設後は
骨材分離抵抗性を有するコンクリートの製造が可能にな
る。分岐を有しない直鎖のグルカン、例えばカードラ
ン、パキマン、パラミロン（例えば、特開平4-367550号
公報記載の水硬性組成物）ではチキソトロピー性が乏し
いため、十分な分離抵抗性を発現しない。また、スクレ
ロタン、レンチナンの様な側鎖が長い分岐構造を有する
グルカンでは、凝集性が強くなり過ぎ、流動性が低下す
る。
【０００６】本発明における分岐構造を有するグルカン
としては、分岐構造を有するβ−１，３−グルカン及び
分岐構造を有するβ−１，４−グルカンが好ましい。分
岐構造を有するβ−１，３−グルカンの中でもβ−１，
６−結合の側鎖を有するβ−１，３−グルカンが特に好
ましく、一例として、下記の化学構造式である多糖ＮＧ
Ｌ (日本合成化学工業（株）製）が挙げられる。また、
分岐構造を有するβ−１，４−グルカンとしては、キサ
ンタンガムが適している。
としては、分岐構造を有するβ−１，３−グルカン及び
分岐構造を有するβ−１，４−グルカンが好ましい。分
岐構造を有するβ−１，３−グルカンの中でもβ−１，
６−結合の側鎖を有するβ−１，３−グルカンが特に好
ましく、一例として、下記の化学構造式である多糖ＮＧ
Ｌ (日本合成化学工業（株）製）が挙げられる。また、
分岐構造を有するβ−１，４−グルカンとしては、キサ
ンタンガムが適している。
【０００７】
【化２】
【０００８】本発明における分岐構造を有するグルカン
の好ましい添加量は、セメントに対して有効分で0.05〜
５重量％で、更に好ましくは 0.1〜２重量％である。
の好ましい添加量は、セメントに対して有効分で0.05〜
５重量％で、更に好ましくは 0.1〜２重量％である。
【０００９】本発明における分岐を有するグルカンの分
子量としては、30万〜 500万が適している。分子量30万
未満では十分な増粘作用が発現しない。 500万を越える
と凝集性が顕著になり、チキソトロピー性が失われる傾
向にある。
子量としては、30万〜 500万が適している。分子量30万
未満では十分な増粘作用が発現しない。 500万を越える
と凝集性が顕著になり、チキソトロピー性が失われる傾
向にある。
【００１０】本発明の水硬性組成物を締め固め不要のコ
ンクリートとして用いる場合、JISA 1101に規定するス
ランプ試験において、スランプフロー値が50cm以上を必
要とする。十分な充填性を確保するためにはスランプフ
ロー値60cm以上が好ましい。スランプフロー値が50cm未
満では十分な充填性を確保できない。
ンクリートとして用いる場合、JISA 1101に規定するス
ランプ試験において、スランプフロー値が50cm以上を必
要とする。十分な充填性を確保するためにはスランプフ
ロー値60cm以上が好ましい。スランプフロー値が50cm未
満では十分な充填性を確保できない。
【００１１】本発明における水硬性粉体としては、セメ
ント、または粉末度3,000cm2／ｇ以上の微粉末とセメン
トの混合物が良い。粉末度3,000cm2／ｇ以上の微粉末と
しては、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒュー
ム、石粉等の群から選ばれる１種または２種以上の微粉
末が使用されるが、コスト面および供給面を考慮する
と、高炉スラグ、フライアッシュおよび石粉が望まし
い。微粉末の粉末度は分離抵抗性の点から比表面積が高
いほど良く、例えば、高炉スラグの場合 5,000〜10,000
cm2／ｇが好ましい。粉末度がこの範囲以下であっても
配合量を多くすることで所定の分離抵抗性を得られる。
ント、または粉末度3,000cm2／ｇ以上の微粉末とセメン
トの混合物が良い。粉末度3,000cm2／ｇ以上の微粉末と
しては、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒュー
ム、石粉等の群から選ばれる１種または２種以上の微粉
末が使用されるが、コスト面および供給面を考慮する
と、高炉スラグ、フライアッシュおよび石粉が望まし
い。微粉末の粉末度は分離抵抗性の点から比表面積が高
いほど良く、例えば、高炉スラグの場合 5,000〜10,000
cm2／ｇが好ましい。粉末度がこの範囲以下であっても
配合量を多くすることで所定の分離抵抗性を得られる。
【００１２】本発明の水硬性組成物において高流動性
（スランプフロー値：50cm以上）を得るために、高性能
減水剤をセメントに対して有効分で 0.3〜3.0 重量％添
加するのが好ましい。使用可能な高性能減水剤として
は、ナフタレンスルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合
物〔例えば、マイテイ150 : 花王（株）製〕やメラミン
スルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合物〔例えば、マ
イテイ150V-2：花王（株）製〕が挙げられる。さらに高
性能減水剤としては、メラミン、フェノール、尿素およ
びアニリンのメチロール化物およびスルホン化物の群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物のホルムアルデ
ヒド縮合物、例えば、フェノールスルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物（特許No.1097647号に記載の化合物等）、
フェノール・スルファニル酸ホルムアルデヒド共縮合物
（特開平1-113419号公報に記載の化合物等）、さらに不
飽和モノカルボン酸およびその誘導体、不飽和ジカルボ
ン酸およびその誘導体の群から選ばれる１種または２種
以上の単量体を重合して得られる重合物または共重合体
（特公平2-7901号、特開平3-75252 号、特公平2-8983号
に記載の化合物等）が挙げられる。本発明の水硬性組成
物は、コンクリート成型体に使用される。コンクリート
成型体は特に限定されるものではなく、通常バイブレー
ターによって締め固められている成型体が対象となる。
（スランプフロー値：50cm以上）を得るために、高性能
減水剤をセメントに対して有効分で 0.3〜3.0 重量％添
加するのが好ましい。使用可能な高性能減水剤として
は、ナフタレンスルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合
物〔例えば、マイテイ150 : 花王（株）製〕やメラミン
スルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合物〔例えば、マ
イテイ150V-2：花王（株）製〕が挙げられる。さらに高
性能減水剤としては、メラミン、フェノール、尿素およ
びアニリンのメチロール化物およびスルホン化物の群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物のホルムアルデ
ヒド縮合物、例えば、フェノールスルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物（特許No.1097647号に記載の化合物等）、
フェノール・スルファニル酸ホルムアルデヒド共縮合物
（特開平1-113419号公報に記載の化合物等）、さらに不
飽和モノカルボン酸およびその誘導体、不飽和ジカルボ
ン酸およびその誘導体の群から選ばれる１種または２種
以上の単量体を重合して得られる重合物または共重合体
（特公平2-7901号、特開平3-75252 号、特公平2-8983号
に記載の化合物等）が挙げられる。本発明の水硬性組成
物は、コンクリート成型体に使用される。コンクリート
成型体は特に限定されるものではなく、通常バイブレー
ターによって締め固められている成型体が対象となる。
【００１３】本発明における高性能減水剤のセメント配
合物への添加方法は、水溶液または粉末のどちらの状態
でも可能であり、その添加時期は、セメントとのドライ
ブレンド、混練水への溶解、またはセメント配合物の混
練開始期、即ちセメントへの注水と同時もしくは注水直
後からセメント配合物の混練終了までの間に添加するこ
とも可能であり、一旦練り上がったセメント配合物への
添加も可能である。また、一時に全量添加する方法ある
いは数回に分割して添加する方法のどちらの方法でも可
能である。
合物への添加方法は、水溶液または粉末のどちらの状態
でも可能であり、その添加時期は、セメントとのドライ
ブレンド、混練水への溶解、またはセメント配合物の混
練開始期、即ちセメントへの注水と同時もしくは注水直
後からセメント配合物の混練終了までの間に添加するこ
とも可能であり、一旦練り上がったセメント配合物への
添加も可能である。また、一時に全量添加する方法ある
いは数回に分割して添加する方法のどちらの方法でも可
能である。
【００１４】公知の分散剤を併用する場合は、リグニン
スルホン酸またはその塩、オキシカルボン酸またはその
塩、ポリカルボン酸またはその塩、およびポリアルキル
無水カルボン酸またはその塩（例えば、特公昭63- 5346
号、特開昭62-83344号、特開平1-270550号）などと予め
混合しておいても良く、また、一方をセメントまたはセ
メント配合物に配合した後、あるいは一方をセメントま
たはセメント配合物に配合して練っておいてから他方を
配合しても良い。
スルホン酸またはその塩、オキシカルボン酸またはその
塩、ポリカルボン酸またはその塩、およびポリアルキル
無水カルボン酸またはその塩（例えば、特公昭63- 5346
号、特開昭62-83344号、特開平1-270550号）などと予め
混合しておいても良く、また、一方をセメントまたはセ
メント配合物に配合した後、あるいは一方をセメントま
たはセメント配合物に配合して練っておいてから他方を
配合しても良い。
【００１５】また、他のセメント添加剤（材）、例え
ば、徐放性分散剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、高性能減水
剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、消泡
剤、保水剤、増粘剤、セルフレベリング剤、防水剤、防
錆剤、着色剤、防黴剤、ひび割れ低減剤、高分子エマル
ション、その他界面活性剤、水溶性高分子、膨張剤
（材）、グラスファイバーおよびこれらの複数の併用も
可能である。
ば、徐放性分散剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、高性能減水
剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、消泡
剤、保水剤、増粘剤、セルフレベリング剤、防水剤、防
錆剤、着色剤、防黴剤、ひび割れ低減剤、高分子エマル
ション、その他界面活性剤、水溶性高分子、膨張剤
（材）、グラスファイバーおよびこれらの複数の併用も
可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明の水硬性組成物によれば、高流動
性、骨材分離抵抗性、強度の確保が可能となることか
ら、コンクリートの使用方法、コンクリートの施工方法
が飛躍的に改善され、特にコンクリート製品の製造にお
いては騒音解消、製造合理化への波及効果が大きい。
性、骨材分離抵抗性、強度の確保が可能となることか
ら、コンクリートの使用方法、コンクリートの施工方法
が飛躍的に改善され、特にコンクリート製品の製造にお
いては騒音解消、製造合理化への波及効果が大きい。
【００１７】
【実施例】以下に製造例および実施例を挙げ本発明を説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
【００１８】＜材料＞
セメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント（比重 3.1
7) 細骨材（Ｓ） ：紀ノ川産砂（比重 2.57 ） 粗骨材（Ｇ） ：宝塚産砕石（比重 2.62 ） 微粉末（Ｆ） 高炉スラグ ：比表面積 8,000cm2／ｇ、比重 2.90 フライアッシュ：比表面積 3,600cm2／ｇ、比重 2.90 石粉 ：比表面積 3,500cm2／ｇ、比重 2.70 ＜コンクリートの練り混ぜ方法＞セメント分散剤を予め
練り混ぜ水に溶解し、20℃にて 100リットルの傾胴ミキ
サーを用い、50リットルのコンクリートを３分間混練し
た後、スランプフローと骨材分離抵抗性を測定した。ス
ランプフロー試験はJIS A 1101に準拠して行った。上記
の材料を用いて調製したコンクリート組成物の配合組成
および使用した減水剤を表１、２に示す。
7) 細骨材（Ｓ） ：紀ノ川産砂（比重 2.57 ） 粗骨材（Ｇ） ：宝塚産砕石（比重 2.62 ） 微粉末（Ｆ） 高炉スラグ ：比表面積 8,000cm2／ｇ、比重 2.90 フライアッシュ：比表面積 3,600cm2／ｇ、比重 2.90 石粉 ：比表面積 3,500cm2／ｇ、比重 2.70 ＜コンクリートの練り混ぜ方法＞セメント分散剤を予め
練り混ぜ水に溶解し、20℃にて 100リットルの傾胴ミキ
サーを用い、50リットルのコンクリートを３分間混練し
た後、スランプフローと骨材分離抵抗性を測定した。ス
ランプフロー試験はJIS A 1101に準拠して行った。上記
の材料を用いて調製したコンクリート組成物の配合組成
および使用した減水剤を表１、２に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】次に表１の配合条件下で表２の減水剤（高
性能減水剤または減水剤）とβ−グルカン (日本合成化
学工業（株）製 多糖ＮＧＬ、キサンタンガム等) を添
加した場合のJIS A 1101の方法で測定したコンクリート
のスランプフロー値(cm)とコンクリートの分離抵抗性を
表３及び表４に示す。
性能減水剤または減水剤）とβ−グルカン (日本合成化
学工業（株）製 多糖ＮＧＬ、キサンタンガム等) を添
加した場合のJIS A 1101の方法で測定したコンクリート
のスランプフロー値(cm)とコンクリートの分離抵抗性を
表３及び表４に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】表３及び表４から、本発明の水硬性組成物
は、スランプフロー値が60cm以上の高流動性を示し、か
つ分離抵抗性が良好である。一方、比較品の場合、減水
剤を用いると分離抵抗性は満足されるものの、減水剤を
５％添加してもスランプフロー値は40cm程度であり、流
動効果を示さないことが分かる。また、分岐を有しない
β−グルカンでは、スランプフロー値が６０ｃｍ以上に
なると分離抵抗性が低下することが分かる。
は、スランプフロー値が60cm以上の高流動性を示し、か
つ分離抵抗性が良好である。一方、比較品の場合、減水
剤を用いると分離抵抗性は満足されるものの、減水剤を
５％添加してもスランプフロー値は40cm程度であり、流
動効果を示さないことが分かる。また、分岐を有しない
β−グルカンでは、スランプフロー値が６０ｃｍ以上に
なると分離抵抗性が低下することが分かる。
【００２５】＜評価結果＞本発明の水硬性組成物は、従
来のコンクリートに比べ、卓越した高流動性を維持しつ
つ、優れた骨材分離抵抗性を有することが可能になる。
来のコンクリートに比べ、卓越した高流動性を維持しつ
つ、優れた骨材分離抵抗性を有することが可能になる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０４Ｂ 18:14 Ｃ０４Ｂ 18:08 Ｂ
18:08 20:00 Ｂ
20:00 24:22 Ｃ
24:22 24:30 Ｄ
24:30 24:32 Ａ
24:32 24:26 Ｈ
24:26）
(72)発明者 水沼 達也
和歌山市善明寺238−16
(56)参考文献 特開 平３−199151（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−85788（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−70199（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−58694（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−17188（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−150243（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−285142（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−217345（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−367550（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 7/00 - 28/36
Claims (5)
- 【請求項１】 分子量30万〜500万の分岐構造を有する
グルカン、高性能減水剤および水硬性粉体を含有し、分
岐構造を有するグルカンがβ−１，６−結合の側鎖を有
するβ−１，３−グルカンであることを特徴とする水硬
性組成物。 - 【請求項２】 β−１，６−結合の側鎖を有するβ−
１，３−グルカンが下記の化学構造式である請求項１記
載の水硬性組成物。 【化１】 - 【請求項３】 高性能減水剤が、ナフタレン、メラミ
ン、フェノール、尿素およびアニリンの何れかのメチロ
ール化物およびスルホン化物の群から選ばれる１種また
は２種以上の化合物のホルムアルデヒド縮合物である請
求項１又は２記載の水硬性組成物。 - 【請求項４】 高性能減水剤が、不飽和モノカルボン酸
およびその誘導体、不飽和ジカルボン酸およびその誘導
体の群から選ばれる１種または２種以上の単量体を重合
して得られる重合物または共重合体である請求項１又は
２記載の水硬性組成物。 - 【請求項５】 流動性が、JIS A 1101に規定するスラン
プ試験において、スランプフロー値が60〜70cmの範囲で
ある請求項１〜４の何れか１項に記載の水硬性組成物の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10100993A JP3375173B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 水硬性組成物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10100993A JP3375173B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 水硬性組成物およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305805A JPH06305805A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3375173B2 true JP3375173B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=14289245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10100993A Expired - Fee Related JP3375173B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 水硬性組成物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375173B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110818854B (zh) * | 2019-10-21 | 2022-12-30 | 惠州学院 | 一种聚羧酸减水剂粉体及其制备方法 |
| CN111718148A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-29 | 汤如齐 | 一种具有保坍性能的水泥用减水剂的制备方法 |
| CN112573515A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 重庆烯达科技有限公司 | 速溶型氧化石墨烯粉体及其制备方法 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP10100993A patent/JP3375173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06305805A (ja) | 1994-11-01 |
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