JPH11198129A

JPH11198129A - セメント組成物の調製方法

Info

Publication number: JPH11198129A
Application number: JP10009132A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mitsukawa; 浩三ツ川; Tsutomu Yuasa; 務湯浅; Katsuyuki Kono; 克之河野; Takeshi Hirata; 健枚田
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】作業効率等に優れ、かつ簡便で確実なセメン
ト組成物の調製方法を提供する。【解決手段】混合系内に、練り水の一部あるいは全量
に減水剤および増粘剤を分散または溶解させて投入して
混練することを特徴とするセメント組成物の調製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント組成物の
調製方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、セメント、骨材、水以外の材料で
あるセメント混和剤においては、セメントの水和硬化を
制御したり、硬化体の性質を改良すべく、新たに減水
剤、高性能減水剤、流動化剤、増粘剤、ＡＥ剤、凝固遅
延剤、硬化促進剤、水和熱抑制剤、乾燥収縮低減剤等の
多種多様の混和剤の組成およびその作用効果に関し盛ん
に研究開発が行われている。一方、こうした減水剤等の
セメント混和剤を用いたセメント組成物の調製方法とし
ては、練り水と一緒に減水剤等のセメント混練剤を混合
系内に添加する方法が一般的である。かかる調製方法の
代表的な一つの実施の形態を図１（ａ）に示す。図１
（ａ）によれば、（１）まず、セメントおよび砂などの細骨材を適当な混
合系内（例えば、ミキサー内）に投入する。さらに必要
があれば空練りする。これにより、細骨材とセメントと
を均一に混合する。（２）次に、練り水および減水剤等の混練剤を前記混合
系内（前記（１）の空練りで調製した細骨材とセメント
の混合物中）に添加して混練する。当該混練により、均
一なモルタルを調製する。（３）次いで、砂利等の粗骨材を混合系内（前記（２）
の混練で調製したモルタル中）に添加してさらに混練す
る。当該混練により、均一なコンクリートを調製するも
のである。

【０００３】上述した図１（ａ）に示す手順による従来
のコンクリートの調製方法は、簡便で確実な方法として
一般的に広く利用されているものであり、例えば、特開
平９−７１４４７号公報にも、高分子エマルジョン（増
粘剤）とセメント分散剤の機能を合わせ持つ高性能減水
剤組成物の発明が開示されており、かかる高性能減水剤
組成物を用いたコンクリートの調製方法として、練り水
と一緒に増粘剤とセメント分散剤とからなる高性能減水
剤組成物を添加する方法が記載されている。

【０００４】さらに、上記特開平９−７１４４７号公報
には、コンクリートの調製方法として、練り混ぜ後のセ
メント配合物に、高性能減水剤組成物を後添加する方法
が記載されている。この他にも、特開平８−２２５３５
３号公報に、共重合体エマルジョンを含有してなる高流
動コンクリート用混和剤の発明が開示されており、該高
流動コンクリート用混和剤を用いたコンクリートの調製
方法として、コンクリートに高流動コンクリート用混和
剤（増粘剤）、必要に応じて、分散剤等の他の添加剤を
添加する方法が開示されている。さらに、特開平３−１
３１５５３号公報には、セメント、水、乳化共重合体お
よび骨材からなるセメント組成物の発明が開示されてお
り、かかるセメント組成物の混練法として、セメント、
水および骨材とを、ミキサーにより混練し、次いで乳化
共重合体を添加し、混練する方法、あるいは混練に用い
る水の全量または一部で乳化共重合体を溶解し分散さ
せ、次いでセメント、骨材を混練する方法が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のコンクリートの調製方法では、いずれの場合にも、混
練時間として、ある程度の時間を要するものであった。
一方、作業効率等の観点から、コンクリート等のセメン
ト組成物の調製方法に関しては、より短時間で混練でき
ることが望ましく、かつ従来同様に簡便で確実な方法で
あることが求められている。にもかかわらず、コンクリ
ート等のセメント組成物の調製方法に関しては、原料の
セメントと（骨材と）セメント混和剤とに練り水を加え
て混練するだけの操作であり、一見改良の余地のないよ
うに思われがちであり、昨今、こうした調製方法につい
ての改良発明はなされておらず、各種セメント混和剤の
発明に付随的にその調製方法の１例が明細書中に記載さ
れているにすぎないのが現状であった。

【０００６】従って、本発明の目的は、作業効率等に優
れ、かつ簡便で確実なセメント組成物の調製方法を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、一見改良の
余地のないように思われがちであったセメント組成物の
調製方法に関し、作業効率等の観点からその操作手順等
に関し、根本的に見直すべく鋭意研究した結果、練り水
にセメント混和剤のうち、少なくとも減水剤、好ましく
は減水剤および増粘剤を分散または溶解させておき、減
水剤、好ましくは減水剤および増粘剤を含有する練り水
を混合系内に投入して混練するという順序、方法の違い
により、セメント組成物の調製時間に著しい違いが生じ
ることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成する
に至ったものである。

【０００８】すなわち、本発明の目的は、（１）練り
水の一部あるいは全量に減水剤および増粘剤を分散また
は溶解させて混合系内に投入して混練することを特徴と
するセメント組成物の調製方法により達成される。

【０００９】また、本発明の目的は、（２）増粘剤お
よび減水剤をそれぞれ練り水の一部に分散または溶解さ
せてなる増粘剤含有液および減水剤含有液を同時に混合
系内に投入して混練することを特徴とするセメント組成
物の調製方法により達成される。

【００１０】さらに、本発明の目的は、（３）増粘剤
を練り水の一部に分散または溶解させてなる増粘剤含有
液を混合系内に投入して混練し、次いで、減水剤を練り
水の一部に分散または溶解させてなる減水剤含有液を投
入してさらに混練することを特徴とするセメント組成物
の調製方法により達成される。

【００１１】また、本発明の目的は、（４）前記混合
系内が、セメントを含有した状態、セメントおよび細骨
材を含有した状態、セメント、細骨材および粗骨材を含
有した状態またはセメント、細骨材および粗骨材のいず
れも含有していない状態のいずれかであることを特徴と
する上記（１）〜（３）に記載のセメント組成物の調製
方法により達成される。

【００１２】また、本発明の目的は、（５）前記混合
系内が、セメントを含有した状態、セメントおよび細骨
材を含有した状態またはセメント、細骨材および粗骨材
を含有した状態の場合に、該混合系内の組成物成分が空
練りされていることを特徴とする上記（４）に記載のセ
メント組成物の調製方法により達成される。

【００１３】また、本発明の目的は、（６）前記混合
系内が、セメント、細骨材および粗骨材のいずれも含有
していない状態の場合、上記（１）〜（３）に記載の減
水剤および増粘剤を分散または溶解させた練り水、増粘
剤含有液および減水剤含有液、または増粘剤含有液と、
セメント、細骨材および粗骨材の中の少なくともセメン
トとを、一度に該混合系内に投入して混練することを特
徴とする上記（１）〜（３）に記載のセメント組成物の
調製方法により達成される。

【００１４】また、本発明の目的は、（７）前記混合
系内に、減水剤を除くセメント混和剤の少なくとも１種
が含有されていることを特徴とする上記（１）〜（３）
に記載のセメント組成物の調製方法により達成される。

【００１５】また、本発明の目的は、（８）前記減水
剤を除くセメント混和剤が、増粘剤を含有することを特
徴とする上記（７）に記載のセメント組成物の調製方法
により達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係るセメント組成物の調
製方法は、練り水の一部あるいは全量に減水剤および増
粘剤を分散または溶解させて混合系内に投入して混練す
ることを特徴とする。

【００１７】本発明では、上記基本概念に基づき、その
調製方法を適当に応用ないし変形することができる。す
なわち、本発明に係るセメント組成物の調製方法の他の
実施の形態としては、増粘剤および減水剤をそれぞれ練
り水の一部に分散または溶解させてなる増粘剤含有液お
よび減水剤含有液を同時に混合系内に投入して混練する
ことを特徴とするものである。また本発明に係るセメン
ト組成物の調製方法のさらに他の実施の形態としては、
増粘剤を練り水の一部に分散または溶解させてなる増粘
剤含有液を混合系内に投入して混練し、次いで、減水剤
を練り水の一部に分散または溶解させてなる減水剤含有
液を投入してさらに混練することを特徴とするものであ
る。

【００１８】ここで、前記混合系内は、セメントを含有
した状態、セメントおよび細骨材を含有した状態、セメ
ント、細骨材および粗骨材を含有した状態またはセメン
ト、細骨材および粗骨材のいずれも含有していない状態
のいずれかであれることが望ましいが、これらに限定さ
れるものではない。

【００１９】また、前記混合系内が、セメントを含有し
た状態、セメントおよび細骨材を含有した状態またはセ
メント、細骨材および粗骨材を含有した状態の場合に
は、必要に応じて、該混合系内のこれらの組成物成分
を、練り水を該混合系内に投入する前に空練していても
よい。空練りする際には、これらの組成物成分を均一に
混合することができればよく、空練りによりこれらの組
成物成分を均一な混合物に調製するのに要する空練り時
間は、使用する混合機の性能、セメント、骨材（細骨
材、粗骨材）やセメント混和物の投入量等にもよるが、
通常、５〜６０秒程度あれば十分である。

【００２０】また、前記混合系内が、セメントを含有し
た状態、セメントおよび細骨材を含有した状態またはセ
メント、細骨材および粗骨材を含有した状態の場合に
は、さらに必要に応じて、減水剤を除くセメント混和剤
の少なくとも１種が混合系内に含有されていてもよい。
特に好ましくは減水剤を除くセメント混和剤が固体の増
粘剤を含有するセメント混和剤であることが望ましい。

【００２１】一方、前記混合系内が、セメント、細骨材
および粗骨材のいずれも含有していない状態の場合に
は、混合系内に練り水（より具体的には、上記実施の形
態に応じた減水剤および増粘剤を分散または溶解させた
練り水、増粘剤含有液および減水剤含有液、または増粘
剤含有液）と、セメント、細骨材および粗骨材の中の少
なくともセメントとを一度に投入して混練することが望
ましい。

【００２２】上記したように本発明のセメント組成物の
調製方法では、あらかじめ練り水の一部あるいは全量に
減水剤、好ましくは減水剤および増粘剤を分散または溶
解させておき、該減水剤（さらには増粘剤）を含む練り
水を混合系内に投入することで、非常に短い時間で混練
できる点にその特徴を有するものであり、他の要件に関
しては、従来既知の調製方法をそのまま適用することが
できるものである。

【００２３】本発明のセメント組成物の調製方法は、通
常の一般的なセメントペースト、モルタルまたはコンク
リートの調製以外にも、高流動コンクリート、水中不分
離性コンクリート、吹き付けコンクリート、逆打ちコン
クリート、地盤注入（改良）工法、コンクリート成型
品、シールド工法などのセメント、モルタル、コンクリ
ートなどの調製に適用されるものである。

【００２４】ここで、本発明に用いられるセメントとし
ては、セメント組成物、具体的にはセメントペースト、
モルタルまたはコンクリートの調製に使用することがで
きるものであれば、特に制限されるものではなく、例え
ば、普通、早強、超早強、中庸熱、白色等の各種ポルト
ランドセメント、ビーライト高含有セメント、アルミナ
セメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シ
リカセメント、各種混合セメント等が挙げられるほか、
石膏などのセメント以外の水硬材料などをも含むもので
ある。ここで、セメントペーストとは、セメントと水と
を含有し、骨材成分を含まないものをいい、モルタルと
は、セメントと水と骨材を含有するもののうち、骨材成
分に細骨材を用いたものをいい、コンクリートとは、セ
メントと水と骨材を含有するものであって、骨材成分に
粗骨材を用いたもの、並びに粗骨材および細骨材の双方
を用いたものをいう。

【００２５】上記セメントの配合量としては、使用目
的、用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例え
ば、コンクリートを調製する場合、コンクリートに一般
的に望まれる流動性や均一性等の諸特性を具備するに
は、コンクリート組成として、セメントを１５０〜７０
０ｋｇ／ｍ³（使用するコンクリート１ｍ³あたり）、
好ましくは２００〜６５０ｋｇ／ｍ³、さらに好ましく
は２５０〜６００ｋｇ／ｍ³含有しているのが望まし
い。セメントの含有量が１５０ｋｇ／ｍ³未満である
と、セメントが少ないため十分な強度がでなくなる。他
方、前記セメントの含有量が７００ｋｇ／ｍ³を超える
場合には、セメントによる強度はでるが、単位骨材料が
減少するため、コンクリート全体の強度が十分でない結
果となる。

【００２６】また、本発明に用いられる細骨材は、１０
ｍｍ網ふるいを全部とおり、５ｍｍ網ふるいを８５重量
％以上とおる骨材をいい、具体的には、例えば、川砂、
山砂、砕砂、海砂、フライアッシュ、人工軽量骨材等が
挙げられ、これらを１種若しくは２種以上適当に組み合
わせて利用することができる。

【００２７】上記細骨材の配合量としては、使用目的、
用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、
コンクリートを調製する場合、コンクリートに一般的に
望まれる流動性や均一性等の諸特性を具備するには、コ
ンクリート組成として、細骨材を５００〜１５００ｋｇ
／ｍ³（使用するコンクリート１ｍ³あたり）、好まし
くは５５０〜１２００ｋｇ／ｍ³、さらに好ましくは６
００〜１０００ｋｇ／ｍ³含有しているのが望ましい。
細骨材の含有量が５００ｋｇ／ｍ³未満であると、粗骨
材料が多くなり材料分離を起こしやすくなる。他方、前
記細骨材の含有量が１５００ｋｇ／ｍ³を超える場合に
は、分離抵抗性がでるため流動性を阻害することにな
り、また、単位骨材料が減少するため強度も低下するこ
とになる。

【００２８】さらに、本発明に用いられる粗骨材は、５
ｍｍ網ふるいに８５重量％以上とまる骨材をいい、具体
的には、例えば、川砂利、山砂利、砕石、海砂、栗石、
高炉スラグ砕石のほか、天然軽量骨材としての軽砂利、
人工軽量骨材等が挙げられ、これらを１種若しくは２種
以上適当に組み合わせて利用することができる。

【００２９】上記粗骨材の配合量としては、使用目的、
用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、
コンクリートを調製する場合、コンクリートに一般的に
望まれる流動性や均一性等の諸特性を具備するには、コ
ンクリート組成として、粗骨材を５００〜１５００ｋｇ
／ｍ³（使用するコンクリート１ｍ³あたり）、好まし
くは５５０〜１２００ｋｇ／ｍ³、さらに好ましくは６
００〜１０００ｋｇ／ｍ³含有しているのが望ましい。
粗骨材の含有量が５００ｋｇ／ｍ³未満であると、単位
粗骨材料が少なくなり十分な強度がでなくなる。他方、
前記粗骨材の含有量が１５００ｋｇ／ｍ³を超える場合
には、材料分離を起こしやすくなる。

【００３０】また、上記混合系内において、これらの組
成物に練り水を投入して混練するための手段（装置）と
しては、セメントと骨材等を空練りし得る能力、さらに
はこれら組成物成分に減水剤などを含有してなる練り水
や粗骨材等を投入して十分に混練し得る能力を有するも
のであれば、特に制限されるものではなく、従来よりこ
うしたコンクリート等のセメント組成物の調製に用いら
れている各種ミキサー（混合機）をそのまま適用するこ
とができるものであり、例えば、パン型強制練りミキサ
ー、水平一軸型、水平二軸型、ドラム型、傾胴型、連続
式ミキサー等を用いることができる。

【００３１】また、本発明に用いられる練り水の使用
量、すなわち単位水量はとりたたて制限はないが、例え
ば、コンクリートを調製する場合、使用するコンクリー
ト１ｍ ³あたりの単位水量１２０〜２００ｋｇ／ｍ³が
推奨される。また、上記セメントと練り水の使用量は、
水／セメント比＝２０〜７０、好ましくは３０〜６０の
範囲内で調整されることが望ましい。

【００３２】さらに、本発明に用いられる減水剤は、上
記練り水の一部あるいは全量に分散または溶解されるも
のであって、特にその呼称に拘泥されるものではなく、
セメントの粒子表面に吸着して相互間に反発作用を起こ
させる表面活性剤で、この作用によりコンクリートの単
位水量を減らし強度を高めることができるものであれば
よく、さらにこれに他の作用を持たせたもの、例えば、
空気連行作用をも有するＡＥ減水剤、水セメント比を大
幅に低下させて高強度コンクリートを得ることのできる
高性能減水剤、かた練りのコンクリートの品質を保った
まま高いワーカビリティ（施工性）を一定時間維持させ
る効果を持つ流動化用コンクリートに使われる高性能減
水剤である流動化剤等であってもよく、現在までに開発
されてなる多種多様の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水
剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤ないしセメント分散剤
と称されているものを広く適用することができるもので
あり、例えば、リグニンスルホン酸塩系、オキシカルボ
ン酸塩系、ポリオール誘導体系、ナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物系、アルキルナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物系、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合
物系、フェノールスルホン酸ホルマリン縮合物系（特許
公報第１０９７６４７号）、フェノールスルファニル酸
ホルマリン縮合物系（特開平１ー１１３４１９号公
報）、フェノールメラミンメチロール化スルホン酸ホル
マリン縮合物系（特開昭５６−１３６７４号公報）、ポ
リカルボン酸系（特開平７−２６７７０５６号公報、特
許公報第２５０８１１３号、特開昭６２−２１６９５０
号公報、特開平１−２２６７５７号公報、特公平５−３
６３７７号公報、特開平４−１４９０５６号公報、特開
平５−１７０５０１号公報、特開平６−１９１９１８号
公報、特開平５−４３２８８号公報、特公昭５８−３８
３８０号公報、特公昭５９−１８３３８号公報、特開昭
６２−１１９１４７号公報など）、ポリスチレンスルホ
ン酸塩系（特開昭５１−５２５号公報、特開昭５６−４
１８６６号公報）などを挙げることができ、これらを１
種若しくは２種以上適当に組み合わせて利用することが
できる。

【００３３】上記減水剤の配合量としては、用いる種類
等によりその適正量が異なるため一律に規定することは
できず、その使用目的である減水作用を有用に発揮し、
当該作用によりコンクリート等のセメント組成物中の単
位水量を減らし強度を高める効果を有用に発現し得る範
囲内においてより効果のあがる量を配合すればよく、特
に制限されるものではないが、該減水剤を乾燥樹脂ない
し固形分換算でセメント重量に対して０．０１〜３％、
好ましくは０．０２〜２％、さらに好ましくは０．０４
〜１％含有しているのが、高減水率の達成、スランプロ
ス防止性能の向上、単位水量の低減、強度の増大、耐久
性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらされるので
望ましい。減水剤の含有量がセメント重量に対して０．
０１％未満の場合、十分な減水作用を有用に発揮するこ
とができず、コンクリート等のセメント組成物中の単位
水量を減らすことができない。さらに、まだ固まらない
コンクリートとしてペーストの性状も十分に改善され
ず、流動性も改善できない。他方、減水剤の含有量がセ
メント重量に対して３％を超えて多量に使用しても、そ
の効果は実質上頭打ちとなり経済性の面から不利とな
る。

【００３４】また、本発明に用いられる増粘剤は、上記
練り水の一部あるいは全量に分散または溶解して用いる
ことができるほか、上述の如く、混合系内が、セメント
を含有した状態、セメントおよび細骨材を含有した状態
またはセメント、細骨材および粗骨材を含有した状態の
場合には、混合系内に減水剤を除くセメント混和剤の１
種として固体の増粘剤を含有させて用いることもでき、
さらに従来既知の調製方法における増粘剤の添加手段、
形態および時期等をそのまま適用することもできる。上
記増粘剤としては、特に制限されるものではなく、現在
までに開発されてなる多種多様の増粘剤を広く適用する
ことができるものであり、例えば、メチルセルロースな
どのセルロース系高分子増粘剤、ポリアクリルアミド重
合体のようなアクリル系高分子増粘剤、水溶性ポリサッ
カライド等の水溶性高分子増粘剤、β−１，３−グルカ
ンを主成分としているような多糖類ポリマー、ポリビニ
ルアルコール、ベントナイト、タンパク質系等の増粘性
高分子化合物を挙げることができ、これらを１種若しく
は２種以上適当に組み合わせて利用することができる。

【００３５】上記増粘剤の配合量としても、用いる種類
等によりその適正量が異なるため一律に規定することは
できず、その使用目的である増粘作用を有用に発揮し、
当該作用によりコンクリート等のセメント組成物の調製
時の施工性に優れるとした所期の増粘効果を有用に発現
し得る範囲内においてより効果のあがる量を配合すれば
よく、特に制限されるものではないが、例えば、コンク
リートを調製する場合、該増粘剤を乾燥樹脂ないし固形
分換算で０．０００１〜５％（使用するコンクリート１
ｍ³あたり）、好ましくは０．００１〜１％含有してい
るのが望ましい。

【００３６】また、本発明において、減水剤および／ま
たは増粘剤を練り水の一部または全量に分散ないし溶解
させるとしたのは、これらの減水剤および／または増粘
剤においては、水溶性材料であって練り水に溶解するも
ののほかに、エマルション等の形態で練り水中に分散す
る水性分散液があるからである。

【００３７】また、本発明に係るセメント組成物の調製
方法では、セメント混和剤として、上記減水剤および増
粘剤以外にも、さらに必要に応じて、従来公知の混和剤
を添加してもよく、かかる混和剤としては、例えば、空
気連行剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、
急結剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、硬化促
進剤、充填剤、消泡剤、発泡剤、着色剤、難燃剤、防腐
剤、耐水化剤、老化防止剤、安定剤、加硫促進剤、帯電
防止剤等が挙げられるほか、微粉末混和材料として、高
炉スラグ、ポゾラン、フライアッシュ、シリカフュー
ム、石灰石、ＣａＯやＣ₃Ａ₃ＣａＳＯ₄などの鉱物を
主成分とする膨張材等も用いることができる。これらの
混和剤は、その添加の時期や形態等に関しては、特に制
限されるものではなく、上記減水剤および増粘剤のよう
にあらかじめ練り水に溶解ないし分散しておく必要性は
特になく、従来と同様にして、適宜添加すればよく、そ
の添加量に関してもかかる混和剤の性能を有効に発現し
得る範囲内であればよく、従来通りでよい。上記セメン
ト混和剤は、通常の一般的なモルタル、コンクリート以
外にも、高流動コンクリート、水中不分離性コンクリー
ト、吹き付けコンクリート、逆打ちコンクリート、地盤
注入（改良）工法、コンクリート成型品、シールド工法
などのセメント、モルタル、コンクリートなど、その用
途に応じて適宜選択して用いることができる。

【００３８】以下、本発明に係るセメント組成物の調製
方法に関し、図１（ｂ）〜（ｄ）に示す本発明の調製方
法の各実施態様の手順を概説した工程図を用いてより具
体的に説明するが、本発明はこれらの具体的な実施態様
に限定されるものでないことは言うまでもない。

【００３９】本発明に係るセメント組成物の調製方法の
具体的な１つの実施態様としては、図１（ｂ）に示すよ
うに、（１）セメントおよび砂などの細骨材を適当な混合系内
（例えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これに
より、細骨材とセメントとを均一に混合する。

【００４０】（２）一部あるいは全量に減水剤および増
粘剤を分散または溶解させてなる練り水を前記（１）の
空練りで調製した細骨材とセメントの混合物中に投入し
て混練する。当該混練により、均一なモルタルを調製す
る。

【００４１】（３）次いで、砂利等の粗骨材を混合系内
（前記（２）の混練で調製したモルタル中）に投入して
さらに混練する。当該混練により、均一なコンクリート
を調製するものである。

【００４２】本実施態様は、（２）の混練工程におい
て、一部あるいは全量に減水剤および増粘剤を練り水に
分散または溶解させておき、減水剤および増粘剤を含む
練り水を投入することで、非常に短い時間で混練できる
点にその特徴を有するものの１例である。

【００４３】本実施態様の空練り工程（１）では、細骨
材とセメントとっが均一に混合された混合物とすること
ができればよく、該混合物を調製するのに要する空練り
時間は、使用する混合機の性能、細骨材やセメントの使
用量等にもよるが、通常、５〜６０秒程度あれば十分で
ある。

【００４４】本実施態様の混練工程（２）では、上記減
水剤と増粘剤を練り水の一部または全量に分散ないし溶
解させておき、上記（１）の空練りで調製した細骨材と
セメントの混合物に当該練り水を投入して混練すること
により、均一なモルタルを調製するものであるが、その
後さらに一定時間混練を継続してもよい。また、細骨材
とセメントの混合物に投入する前にあらかじめこれらの
セメント混和剤（減水剤と増粘剤）を分散ないし溶解さ
せておくことで、練り水を細骨材とセメントの混合物に
投入した場合、セメントが練り水と接水する時にセメン
トと水と該セメント混和剤とが同時に介在することで、
本来、セメント混和剤に期待される作用効果以外に、当
初予期していなかった優れた浸透性ないし濡れ性を発現
することができ、混練時間、特に均一なモルタルを調製
するまでの時間が大幅に短縮することができるものと考
えられる。このことは従来法のように練り水中にセメン
ト混和剤（減水剤と増粘剤）が含まれない場合、混練の
初期段階では、セメントに練り水が接水しても該セメン
ト混和剤が介在しないことがあり得るため、本発明のよ
うな作用効果を発現し得ないため、均一なモルタルの調
製に一定時間を要していたといえる。なお、上記減水剤
と増粘剤との選定においては、両者の組み合わせにより
いずれかの混和剤の特性を損なうことのないように事前
に確認することが望ましい。

【００４５】また、上述したように、本発明において
は、上記セメント混和剤（減水剤と増粘剤）が練り水に
あらかじめ溶解ないし分散されていればその目的を達成
することができるため、必ずしも練り水の全量に対して
溶解ないし分散を行わなくとも、溶解ないし分散の作業
効率等の観点から、むしろ練り水の一部に対して溶解な
いし分散を行うほうが適当な場合もあることから、上記
セメント混和剤は、練り水の全量あるいはその一部に溶
解ないし分散させればよい。

【００４６】本実施態様の混練工程（３）では、粗骨材
とモルタルとを均一に混合されたコンクリートを調製す
ることができればよく、均一なコンクリートを調製する
のに要する混練時間は、使用する混合機の性能や使用量
等にもよるが、通常、５〜３００秒あれば十分である。

【００４７】次に、本発明に係るセメント組成物の調製
方法の他の１つの実施態様としては、図１（ｃ）に示す
ように、（１）セメントおよび砂などの細骨材を適当な混合系内
（例えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これに
より、細骨材とセメントとを均一に混合する。

【００４８】（２）増粘剤、減水剤をそれぞれ練り水の
一部に分散または溶解させてなる増粘剤含有液、減水剤
含有液を前記（１）の空練りで調製した細骨材とセメン
トの混合物中に投入して混練する。当該混練により、均
一なモルタルを調製する。

【００４９】（３）砂利等の粗骨材を混合系内（前記
（２）の混練で調製したモルタル中）に投入してさらに
混練する。当該混練により、均一なコンクリートを調製
するものである。

【００５０】本実施態様は、（２）の混練において、減
水剤、増粘剤をそれぞれ練り水の一部に分散または溶解
させておき、該減水剤含有液と増粘剤含有液を投入する
ことで、非常に短い時間で混練できる点にその特徴を有
するものの１例であり、以下には上述した実施態様と異
なる特徴部分に関して説明する。

【００５１】すなわち、本実施態様では、上記（２）の
混練において、減水剤、増粘剤をそれぞれ練り水の一部
に分散または溶解させておき、該減水剤含有液と増粘剤
含有液を投入、好ましくは同時に投入して混練すること
により、均一なモルタルを調製するものであるが、その
後さらに一定時間混練を継続してもよい。本実施態様の
混練工程（２）も、上述した実施態様の混練工程（２）
と同様に、減水剤含有液と増粘剤含有液をそれぞれ別々
に分けて投入することによっても、これらの含有液同士
が素早く混ざるため、接水時にセメントと水と減水剤と
増粘剤とを同時に介在させることが達成可能となり、本
来、セメント混和剤に期待される作用効果以外に、当初
予期していなかった優れた浸透性ないし濡れ性を発現す
ることができ、混練時間、特に均一なモルタルを調製す
るまでの時間が大幅に短縮することができるものと考え
られる。特に減水剤含有液と増粘剤含有液との投入の時
期をほぼ同時期に行うことが望ましいとするのは、上記
理由によるためである。

【００５２】次に、本発明に係るセメント組成物の調製
方法のさらに他の１つの実施態様としては、（１）セメント、砂などの細骨材および固体の増粘剤を
含有するセメント混和物を適当な混合系内（例えば、ミ
キサー内）に投入して空練りする。これにより、セメン
トと細骨材と増粘剤とを均一に混合する。

【００５３】（２）一部あるいは全量に減水剤を分散ま
たは溶解させてなる練り水を前記（１）の空練りで調製
したセメントと細骨材と増粘剤との混合物中に投入して
混練する。当該混練により、均一なモルタルを調製す
る。

【００５４】（３）次いで、砂利等の粗骨材を混合系内
（前記（２）の混練で調製したモルタル中）に投入して
さらに混練する。当該混練により、均一なコンクリート
を調製するものである。

【００５５】本実施態様は、（１）の空練りにおいて、
混合系内にさらに固体の増粘剤を含有するセメント混和
物を加えて均一なセメントと細骨材と増粘剤を含有する
セメント混和物との混合物を調製しておき、ここに
（２）の混練において、減水剤を練り水の一部あるいは
全量に分散または溶解させておき、減水剤を含有する練
り水を投入することで、非常に短い時間で混練できる点
にその特徴を有するものの１例であり、以下には上述し
た実施態様と異なる特徴部分に関して説明する。

【００５６】本実施態様では、（１）の空練りにおい
て、均一なセメントと細骨材と増粘剤を含有するセメン
ト混和物との混合物を調製しておき、ここに（２）の混
練において、減水剤を練り水の一部あるいは全量に分散
または溶解させておいた減水剤含有液を投入することに
より、均一なモルタルを調製するものであるが、その後
さらに一定時間混練を継続してもよい。本実施態様の混
練工程（２）でも、上記実施態様の混練工程（２）と同
様に、あらかじめ固体の増粘剤を含有するセメント混和
物が（１）の空練りでセメント等の固体物側に均一に混
ぜ合わされており、一方の減水剤もあらかじめ練り水に
含有されているため、該減水剤含有液を投入することに
よって、接水時にセメントと水と減水剤と増粘剤とを同
時に介在させることが達成可能となり、本来、セメント
混和剤に期待される作用効果以外に、当初予期していな
かった優れた浸透性ないし濡れ性を発現することがで
き、混練時間、特に均一なモルタルを調製するまでの時
間が大幅に短縮することができるものと考えられる。

【００５７】なお、空練り工程（１）において用いられ
る固体の増粘剤は、その形態が固体であればよく、好ま
しくは乾燥粉末品である。

【００５８】次に、本発明に係るセメント組成物の調製
方法の具体的なさらにまた他の１つの実施態様として
は、図１（ｄ）に示すように、（１）セメントおよび砂などの細骨材を適当な混合系内
（例えば、ミキサー内）に投入して空練りする。これに
より、セメントと細骨材とを均一に混合する。

【００５９】（２）増粘剤を練り水の一部に分散または
溶解させてなる増粘剤含有液を前記（１）の空練りで調
製したセメントと細骨材との混合物中に投入して混練す
る。当該混練により、モルタルを調製する。

【００６０】（３）次いで、減水剤を練り水の一部に分
散または溶解させてなる減水剤含有液を混合系内（前記
（２）の混練で調製したモルタル中）に投入してさらに
混練する。当該混練により、均一なモルタルを調製する
ものである。

【００６１】本実施態様は、（２）の混練において、増
粘剤を練り水の一部に分散または溶解させてなる増粘剤
含有液を投入して混練し、次いで（３）の混練におい
て、減水剤を練り水の一部に分散させてなる減水剤含有
液を投入することにより、短い時間で混練できる点にそ
の特徴を有するものの１例であり、以下には上述した実
施態様と異なる特徴部分に関して説明する。

【００６２】本実施態様では、図１（ｄ）に示すよう
に、モルタル混練操作を２段階で行うものであり、
（２）の混練において、あらかじめ増粘剤を練り水の一
部に分散または溶解させてなる増粘剤含有液を投入して
混練し、続く（３）の混練において、あらかじめ減水剤
を練り水の一部に分散または溶解させなる減水剤含有液
を投入し混練することにより、均一なモルタルを調製す
るものである。本実施態様の２段階のモルタル混練工程
でも、（２）の混練工程での増粘剤含有液を投入後、す
ぐに（３）の混練工程に移行することにより、モルタル
混練操作を１段階で行う上述の各実施態様の混練工程
（２）と同様に、接水時にセメントと水と減水剤と増粘
剤とを同時に介在させることが達成可能となり、本来、
セメント混和剤に期待される作用効果以外に、当初予期
していなかった優れた浸透性ないし濡れ性を発現するこ
とができ、混練時間、特に均一なモルタルを調製するま
での時間が大幅に短縮することができるものである。

【００６３】従って、（２）の混練工程での増粘剤含有
液の投入から（３）の混練工程での減水剤含有液の投入
までに要する時間としては、１〜３０秒で行うことが望
ましい。３０秒を超える場合には、接水時にセメントと
水と減水剤と増粘剤とを同時に介在させることが困難と
なり、当初予期していなかった優れた浸透性ないし濡れ
性を発現することができず、混練時間、特に均一なモル
タルを調製するまでの時間の短縮がわずかにとどまる結
果となる。

【００６４】一方、図１（ｅ）に示すように、上記図１
（ｄ）に示す実施態様とは逆に、（２）の混練におい
て、あらかじめ減水剤を練り水の一部に分散させてなる
減水剤含有液を投入して混練し、続く（３）の混練にお
いて、あらかじめ増粘剤を練り水の一部に分散させなる
増粘剤含有液を投入し混練する場合には、上述したよう
な混練時間、特に均一なモルタルを調製するまでの時間
の短縮が図れない結果となるので好ましくない。このこ
とは、セメント粒子に先に吸着した分散剤を、後から添
加した増粘剤が置きかわることにより、モルタルが一気
に増粘することが考えられる。

【００６５】次に、上述した各実施態様においては、空
練り工程を行うことなく、混練工程を行う事もできる
が、この場合には、あらかじめ混合系内（例えば、ミキ
サー内）にセメントや骨材など組成物成分を投入した後
に、減水剤等のセメント混和剤を含有する練り水を投入
して混練してもよいほか、これらのセメントや骨材など
の組成物と、減水剤等のセメント混和剤を含有する練り
水とを一度に混合系内（例えば、ミキサー内）に投入し
て混練してもよい。

【００６６】さらに、骨材として粗骨材と細骨材をあら
かじめセメントと投入し、必要に応じて空練りし、これ
に減水剤等のセメント混和剤を含有する練り水を投入し
て混練してもよい。これにより、上記各実施態様におけ
るモルタルの調製とコンクリートの調製とを１工程で行
うことができ、工程の簡略化が図れる。とりわけ、用い
る組成物成分の全て、すなわち、セメント、骨材（粗骨
材と細骨材）や減水剤を除くセメント混和剤等の組成物
と、減水剤等を含有する練り水とを一度に、セメント、
細骨材および粗骨材のいずれも含有していない状態の混
合系内（例えば、ミキサー内）に投入し混練することも
でき、この場合には、１つの混練工程のみで所望のセメ
ント組成物を調製することが可能であり、より工程の簡
略化が図れる。

【００６７】また、本発明に係るセメント組成物の調製
方法は、上述した図１（ｂ）や（ｃ）に示すようなコン
クリートの調製のほか、図１（ｄ）に示すモルタル、さ
らにはセメントペーストの調製にも適用する事ができ
る。この場合には、上述した図１（ｂ）や（ｃ）に示す
各実施態様において、最終工程である、粗骨材をモルタ
ルに投入して混練する工程を行わずに、その前段階であ
るモルタルの調製工程までを行うもの、さらには第１工
程でセメントのみを用いて次工程の調製工程までを行う
セメントペーストの調製にそれぞれ利用することができ
るものであって、その内容に関しては、既に説明したも
のより適宜選択できる。同様に図１（ｄ）に示すモルタ
ルやセメントの調製に加えて、た図１（ｂ）や（ｃ）に
示す最終工程を適宜行うことで、コンクリートの調製を
行うこともでき、その内容に関しては、既に説明したも
のより適宜選択できる。

【００６８】

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明する。

【００６９】製造例１；増粘剤（水性樹脂分散体）の製
造滴下ロート２基、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷
却器を備えたフラスコに、イオン交換水３２７部、ハイ
テノールＮ−０８（第一工業製薬株式会社製）４部を仕
込み、攪拌下、７２℃でハイテノールＮ−０８を完全に
溶解させた。内温７２℃のまま窒素を穏やかに流し、フ
ラスコ内を窒素置換した。充分に窒素置換した後、滴下
ロートより、予め調製しておいたメタクリル酸１０５
部、アクリル酸エチル１９５部、１．６％ハイテノール
Ｎ−０８水溶液３００部を強撹拌して得たプレエマルジ
ョン混合物中の３０部を投入し、５分撹拌した。次い
で、５％亜硫酸水素ナトリルム水溶液１部および１％過
硫酸アンモニウム水溶液４部を投入し、内温７２℃のま
ま２０分間撹拌を続け初期重合を行った。これに上記プ
レエマルジョン混合物の残り５７０部と１％過硫酸アン
モニウム６４部を２時間にわたって滴下した。滴下終了
後、温度を８０℃に上げ１時間撹拌を続けた後冷却して
重合を完了し、不揮発分濃度３０．９％の水性樹脂分散
体を得た。

【００７０】実施例１セメントとして普通ポルトランドセメント（秩父小野田
セメント、比重３．１６）、細骨材として大井川系産陸
砂（比重２．６２、ＦＭ２．７１）、粗骨材として青梅
産硬質砂岩砕石（比重２．６４、ＭＳ２０ｍｍ）を用い
た。

【００７１】セメント分散剤（減水剤）としては、市販
のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を用い、増粘
剤としては、上記製造例１で示した水性樹脂分散体を用
いた。また、空気量を調整するために、市販の消泡剤を
用いた。

【００７２】コンクリートの配合条件は、単位セメント
量５００ｋｇ／ｍ³、単位水量１６５ｋｇ／ｍ³および
細骨材率４５％とした。

【００７３】上記の原材料およびコンクリートの配合条
件下に、下記の手順にしたがって、コンクリートを製造
した。

【００７４】（１）細骨材４４．２ｋｇ、セメント２
５．０ｋｇをパン型強制練りミキサーに投入し１０秒間
空練りした。

【００７５】（２）分散剤、増粘剤を含んだ混練水
８．１１ｋｇを上記（１）で調製した細骨材／セメント
に投入し混練を行った。１４７秒の混練でモルタルが均
一になり、さらに３０秒混練を行った。

【００７６】（３）粗骨材４４．２ｋｇを上記（２）
で調製したモルタルに投入し、さらに９０秒混練を行
い、コンクリートを調製した。

【００７７】コンクリート試験上記手順により調製したコンクリートのスランプ、フロ
ーおよび空気量の測定はすべて日本工業規格（ＪＩＳ
Ａ１１０１、１１２８）に準拠して行なった。結果を
表１に示す。

【００７８】比較例１実施例１と同様の原材料およびコンクリートの配合条件
下に、下記の手順にしたがって、コンクリートを製造し
た。

【００７９】（１）細骨材４４．２ｋｇ、セメント２
５．０ｋｇをパン型強制練りミキサーに投入し１０秒間
空練りした。

【００８０】（２）分散剤を含んだ混練水７．６１ｋ
ｇを上記（１）で調製した細骨材／セメントに投入し混
練を行った。１５秒の混練でモルタルが均一になった。

【００８１】（３）上記（２）で調製したモルタルに
増粘剤を含んだ混練水０．５ｋｇを加え、さらに混練を
行った。２４０秒でモルタルが均一になり、さらに３０
秒混練を行った。

【００８２】（４）粗骨材４４．２ｋｇを上記（３）
で調製したモルタルに投入し、さらに９０秒混練を行
い、コンクリートを調製した。

【００８３】

【表１】

【００８４】実施例１のコンクリートまたはモルタルの
調製方法では、増粘剤と減水剤（分散剤）を練り水の全
量に溶かして投入することにより、減水剤（分散剤）で
モルタルを調製し、次いで増粘剤を追加してモルタルを
調製する比較例１の方法よりも、調製時間が短くなる。
同様に、増粘剤をセメントと細骨材に添加し、分散剤を
練り水の全量、あるいは一部に溶かして投入することに
よっても、調製時間を短くすることができることが確認
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】セメント組成物の調製方法に関する手順を概
説した工程図である。このうち、図１（ａ）および図１
（ｅ）は、従来のセメント組成物の調製方法の各実施態
様ごとの手順を概説した工程図であり、図１（ｂ）〜
（ｄ）は、本発明のセメント組成物の調製方法の各実施
態様ごとの手順を概説した工程図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者枚田健大阪府吹田市西御旅町５番８号株式会社日本触媒内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】練り水の一部あるいは全量に減水剤およ
び増粘剤を分散または溶解させて混合系内に投入して混
練することを特徴とするセメント組成物の調製方法。
【請求項２】増粘剤および減水剤をそれぞれ練り水の
一部に分散または溶解させてなる増粘剤含有液および減
水剤含有液を同時に混合系内に投入して混練することを
特徴とするセメント組成物の調製方法。
【請求項３】増粘剤を練り水の一部に分散または溶解
させてなる増粘剤含有液を混合系内に投入して混練し、次いで、減水剤を練り水の一部に分散または溶解させて
なる減水剤含有液を投入してさらに混練することを特徴
とするセメント組成物の調製方法。
【請求項４】前記混合系内が、セメントを含有した状
態、セメントおよび細骨材を含有した状態、セメント、
細骨材および粗骨材を含有した状態またはセメント、細
骨材および粗骨材のいずれも含有していない状態のいず
れかであることを特徴とする請求項１〜３に記載のセメ
ント組成物の調製方法。
【請求項５】前記混合系内が、セメントを含有した状
態、セメントおよび細骨材を含有した状態またはセメン
ト、細骨材および粗骨材を含有した状態の場合に、該混
合系内の組成物成分が空練りされていることを特徴とす
る請求項４に記載のセメント組成物の調製方法。
【請求項６】前記混合系内が、セメント、細骨材およ
び粗骨材のいずれも含有していない状態の場合、請求項１〜３のいずれか１項に記載の減水剤および増粘
剤を分散または溶解させた練り水、増粘剤含有液および
減水剤含有液、または増粘剤含有液と、セメント、細骨材および粗骨材の中の少なくともセメン
トとを、一度に該混合系内に投入して混練することを特
徴とする請求項１〜３に記載のセメント組成物の調製方
法。
【請求項７】前記混合系内に、減水剤を除くセメント
混和剤の少なくとも１種が含有されていることを特徴と
する請求項１〜３に記載のセメント組成物の調製方法。
【請求項８】前記減水剤を除くセメント混和剤が、増
粘剤を含有することを特徴とする請求項７に記載のセメ
ント組成物の調製方法。