JPS6027637A - セメント分散剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメント分散剤、更に詳しくは・セメント組
成物であるセメントペースト、モルタル及びコンクリー
トに使用する減水剤並びにスランプロス防止剤に関する
ものである。

セメント分散剤としては、各種のものが知られているが
、代表的々ものとしては、β−す７タレンスルホン酸ホ
ルムアルデヒド縮合物（以下β−ＮｅＦと略す）塩、メ
ラミンスルホン師ホルムアルデヒド縮合物塩、リグニン
スルホンａ２（以下Ｌ８と略す）塩が知られている。こ
れらはセメント組成物を混練する際に使用され、これに
より使用水量の減少や作業性の向上が計られている。と
ころが、これらの公知の分散剤はいずれも共通の欠点と
して経時的に流Ｕ１性の低下（以下スランプロスと称す
）が著しく大きいことが知られている。

一般に１水硬性セメント組成物は、練りまぜ後時間の経
過とともにセメント粒子の化学的及び物理的凝集が進み
、流動性を次第忙失い施工上ワーカピリチーに問題が生
ずる。特にβ−ＮＳＦに代表される高性能減水剤を添加
したコンクリートは、コンクリート用混和剤を用いない
時や、Ａ１１ｌ剤、減水剤、ＡＥＩ減水剤などの従来の
混和剤を用いた時に比較して、その減水率が高度となる
ためにスランプロスが著しい。コ１７）様なスランプロ
スが生ずると、例えばコンクリート２成製品工場などに
おいてセメント組成物のポンプ圧送を行っている際、昼
休みやトラブルによって圧送を一時中断し、その後圧送
を再開した時に、圧送圧が急激に増大したり、ポンプが
閉塞するなどの事故となるし、又型枠にセメント組成物
を打ち込んだ後何らかの理由で締め固めなどの成型が遅
れた場合未充填などの問題を生ずる。

レデイミクストコンクリートについても、コンクリート
製造プラントから打設現場に到る期間中にスランプロス
が起こり、作業性が著しく低下したシ、ポンプの閉塞、
成型時の未充填等の問題を引き起こすことがある。この
ようなスランプロスの原因は明確にはなっていないが、
セメントペースト中のセメント粒子が水と接触後、化学
的な水利反応による凝結、及び（又は）粒子間引力によ
る物理的凝集が進行し、セメントペーストひいては水硬
性セメント組成物の流動性が経時的に低下するためと考
えられＣいる。

かかるスランプロスの対策として見い出された方法とし
ては、次のようなものがある。即ち１）コンクリート用
混和剤を粉末あるいは粒状にするか、担体に封じ込めて
有効成分を徐々に系に放出してその効果を持続する（例
えば特開昭５４−１５９９２９号公報）。

１１）コンクリート用混和剤を機械力によって繰返し水
硬性セメント組成物に添加する（例えば特公昭５１−１
５８５６号公報）。

などである。

しかしながら１）ＩＣおいては、スランプ筒ス防止効果
は十分に認められているが、スランプ維持の目−的を終
了した後にもセメント分散剤がセメント配合物中に局在
的に残存し、局部的なプリージングの発生、ひいては強
度低下などの悪影響を残す。ｉｔ）においても、スラン
プロス防止効果は認められるが、ミキサー排出後のコン
クリートが圧送配管中あるいは型枠中にあるとコンクリ
ート用混和剤の添加は困難となる。又スランプロス防止
対策として、リグニンスルホン帳場やオキシカルボン酸
塩などの物質を添加あるいけ併用する方法（例えば特公
昭５６−４０１０６、特開昭５７−３７５３、特公昭５
Ｂ−６７０３、特公昭５２−２４５５５、特公昭５２−
１５８５５、特開昭５４−１７９１８）も見い出されて
いるが、これらはその効果が十分でない。又効果を高め
るために添加量を大きくすると、初期スランプが大きく
なり過ぎ、骨材分離を引き起こす危険があり、凝結時間
の増大を引き起こし、プリージングや初期強度に大き′
な支障となる。

このように、何れの方法も各々欠点を有しており、実用
上開角がある。

本発明者らは上記の欠点を改善するため、スランプロス
を防止するセメント分散剤に関して鋭意研究した結果本
発明に到達した。

即ち本発明は、活性水素を有する化合物に対して、エチ
レンオキシド５５モル以上及びプロピレンオキシド４２
モル以−ヒを必ず含むアルキレンオキシド１００モル以
上を付加した、分子量がｓ、ｏｏｏ〜１００万であるポ
リエーテルポリオール又はその誘導体を必須成分とする
スランプロスの少ないセメント分散剤を提供するもので
ある。

本発明に用いられるポリエーテルポリオール又はその誘
導体は、分子中に活性水素を１個以上有するアルコール
類、アミド類、フェノール類、カルボン酸類、メルカプ
タン類及びそれらの化合物の誘導体のアルキレンオキシ
ド付加物である。

アルコール類としては、−価アルコール、例えばメタノ
ール、エタノール、イソプロパツール等の低級アルコー
ルから、ラウリルアルコ−ル、ステアリルアルコール、
オレイルアルコール等の高級アルコールや、２−エチル
ヘキサノールやシクロヘキサノール等の２級アルコール
や、多価アルコール、例えばエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、グリセリンペンタエリスリトール、
ソルビトール、ソルビタン、ショトウ、セルロース、デ
ンプン、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、ポリビニルアル
コール、ポリグリセリン等が用いられ得る。

又、これらのエステル類、例えばソルビタンモノステア
レート等も用いられ得る。

フェノール類としてはフェノール、クレゾール、レゾル
シン、ナフトール等やそれらのホルマリン縮合物などが
ある。

カルボン酸類としては、酢酸、オレイン酸、７１９１合
、アジピン酸、トリメリット酸、無水マレイン祿、アク
リル酸、ダイマー酸、トリマー酸などが用いられる。又
、アクリル酸やメタクリル酸、無水マレイン酸等の重合
性不飽和結合を有するカルボキシル化合物の重合物やこ
れらと他の不飽和結合を有する化合物との共重合物又は
それらの部分エステル又はアミド化物等がある。

更にアミド化合物、ポリアミド化合物、メルカプタン等
も用いられ得る。

本発明に用いられる活性水素を有する化合物としては、
活性水素を５ケ以上、好ましくは５ケ以上有する化合物
が適当である。この理由は明確でないが、付加したポリ
アルキレンオキシド鎖が３次元的に伸びることにより、
コンクリート中のセメント粒子により有効に吸着するた
めと思われる。

付加すべきアルキレンオキシドとしては、エチレンオキ
シド（以下Ｅｇｏと略す）及びプロピレンオキシド（以
下ｐｏと略す）は必須であり、その外にブチレンオキシ
ド（以下ＢＯと略す）やスチレンオキシド（以下８０と
略す）、エピハロヒドリン等が使用され得る。付加の順
序は、ブロック型でもランダム型でもよく、例えばＰＯ
ｌＩｌＩＯｌＰＯのように、一部ブロック型でもよい。

又活性水素を肩する化合物と共に、８０などを予め仕込
み、次いで他のアルキレンオキシドを反応させてもよい
。アルキレンオキシド付加反応は公知の方法により実施
し得るが、反応の容易さや、経街性等を考慮すると、最
初にＰＯを付加し、次いでｍｏを付加するのがよく、Ｐ
Ｏの付加モル数は４２モル以上、好ましくは６０モル以
上であり、ＥＯの付加モル数は５５モル以上、好ましく
は８０モル以上であり、更に好ましくはＥＩＯを１００
モル以上付加するのがよい。

ＩＱ及びＰＯの付加モル数が少ない場合はコンクリート
中でのセメント粒子への吸着が不十分となり、好ましく
ない。活性水素を５ケ以上イ］する化合物の場合は、活
性水素１ヶ当り平均５０モル以上のアルキレンオキシド
を付加したものが好ましく、付加物の分子量としては、
好ましくは１ケの活性水素当り２，５００〜５万、更に
好ましくは、３，０００〜２万のものが良好な結果を与
える。

アルキレンオキシド付加物中におけるポリオキシエチレ
ン基／ポリオキシプロピレン基の比率（木葉）は、５ｏ
１５０〜９５１５が好ましく、更に好ましくは６５／３
５〜９０　／　１０である。

上記のようなポリエーテルポリオールは本発明のセメン
ト分散剤の成分としてそのまま用いてもよいし、又次の
ような誘導体として用いてもよい。

ａ）末端の水酸基と等モルのエヒノ・ロヒド９ンとの反
応物。

エピハロヒドリンとしては、一般的にはエピクロルヒド
リンが使用される。この反応は、エポキシ基とノーロゲ
ンの反応性の差を利用して、末端にエポキシ基を導入す
る事が可能となるＯ ｂ）末端基の水低°基の一部又は全部をカルボキシアル
キル化又は硫酸化した化合物又はその塩である化合物Ｏ Ｃ）末端の水酸基の一部又は全部をホウ酸エステル化又
はリン酸エステル化した化合物又はその塩である化合物
０ ホウ麺エステル化は、ホウ酸との脱水反応又は無水ホウ
酸との反応により、又、リン酸エステル化についても五
戯化リンとの反応により容易に行なうことができ石。

ｄ）末端の水酸基の一部又は全部をエステル化又はエー
テル化・した化合物。

本発明のセメント分散剤の添加量は、水硬性セメント組
成物のセメントに対して、固型分重量％としてｏ、ｏ、
ｏｓ〜２．５が良い。０．００５％以下であるとセメン
ト粒子に対して十分な分散効果とスランプロス抑制効果
が得られない。又２．５％以上になると経済的に不利で
あったり、凝結遅延や連行空気量過多などを引き起こし
たりする。

本発明によるセメント分散剤の水硬性セメント組成物へ
の添加形態は水溶液状において実施されることがＭｔ４
望ましいが、粉末あるいは粒状においてもスランプロス
防止効果は得られる。

又、その添加時期は、配合物を練りまぜ水に溶解する、
練り混ぜと同時に添加する、練υ上がつた水硬性セメン
ト組成物に添加する。粉末にてセメントＩｃ添加するな
どが可能である。更に本発明の分散剤を各段階で分割し
て添加することも可能である。

本発明のセメント分散剤は、セメントの種類に関係なく
使用可能であるが、特にフライアッシュを含有するセメ
ントには有効である。

本発明のセメント分散剤には必須成分としてのポリエー
テルポリオール又はその誘導体の他に、特に連行空気量
が過多となる様な場合は消泡剤を使用した方が好ましい
。消泡剤としてはシリコン系でも非シリコン系でも良い
が、特にソルビタンエステル等のエステル、炭素、数５
〜８のアルコールが好ましい。

又本発明のセメント分散剤には本発明のポリエーテルポ
リオール又はその誘導体の他に、他のセメント分散剤、
例えばポリオールやナフタレンスルホン酸又はその誘導
体のホルマリン縮合物、ホルマリン共縮合物、ナフタレ
ンスルホン酸又はその誘導体とこれとホルマリン共縮合
し得る化合物のホルマリン共縮合物、メラζンスルポン
酸のホルマリン縮合物、ｌＪり二７スにホン顛、カルボ
ン酸、ポリカルボン酸及びそれらの塩などが使用され得
るｎ 本発明のセメント分散剤とこれらの他のセメ合 ント分散剤との配合割は８０／２０〜２Ｇ／８０（八 重量比）が好ｔ　Ｌ、い。

ここで言うナフタレンスルホン除肪導体とはメチルナフ
タレンやクレオソート油、ナフクレン油父は石炭の乾留
等で生成するピッチ等の成分、石炭液ｒヒ油等のスルホ
ン化物又は部分スルボン化物である。

更に本発明のセメント分散剤には硬化遅延剤や硬化促進
剤を併用してもよいし、ポリビニルアルコールヒト１コ
キシエチルセルロース等の水溶性高分子化合物を併用す
ることも出来る０以下に本発す１」の実施例を挙げ本発
明を説明するが、本発明はこれら実施例に限牢されるも
のではない・。

内実雄側及び比較例におけるコンクリートの配合及び使
用材料は次の第１表の通υである。

第　１　表 １）ベースコンクリート セメント（０）：普通ポルトランドセメント（小野田セ
メント） 細骨材（瞬：紀の用産砂（比重２．５８　、　ＦＭ２．
９１）粗骨材（Ｇ）：宝塚産砕石（比重２，６１　、　
ＦＭＳ、９８）水（Ｗ） 中ｉイテイＡＩ！１−０５　（花王石鹸（株）製〕を適
当量添加。

又セメント分散剤の添加方法及びコンクリートの練り混
ぜ方法は次の方法１及び方法２の何れかで行なった。

方法１：セメント分散剤を予め練り混ぜ水に溶解し２５
℃にて可傾式ミキサーにおいて、４０！練り混ぜ第１表
のコンクリートを得、更忙その回転数を２　ｒｐｍにて
所定時間線シ続け、スランプと空気量の経時変化を測定
した。スランプ、空気量、圧縮−強度の測定及び強度供
試体の採取などは全てＪ工８に準拠して行なった。

方法２：セメント分散剤を練り混ぜ水と同時に添加する
こと以外は方法１と同様に行なった。

参考例 本発明品Ａ−，ｌｎ及び比較品Ｍ、Ｈのポリエーテルポ
リオールの組成を第２表に示す。

実施例１〜１３及び比較例１〜４ 上記参考例で得た本発明品及び比較品並び処市販のセメ
ント分散剤を分散剤として用いてコンクリートへの練り
混ぜ試験を行なった。試験条件を第３表（実施例）及び
第４表（比較例）に示す。

第　４　表 又コンクリートへの練り混ぜ試験結果を第５表に示す。

第５表より本発明品がスランプ残存率の点で極めて優れ
た効果を与えていることが明白である０ 出願人代理人　古　谷　馨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　活性水素を有する化合物に対してエチレンオキシド
   ５５モル以上及びプロピレンオキシド４２モル以上を含
   むアル中しンオキシド１００モル以上を付加した分子泳
   ５．０００〜１，０００，０００のポリエーテルポリオ
   ール又はポリエーテルポリオール請導体を必須成分とす
   るセメント分散剤。 ２　活性水素を有する化合物が活性水素をＳ箇以」二重
   する化合物である特許請求の範囲第１項記載のセメント
   分散剤。 ３　活性水素を有する化合物がフェノール性水口？基を
   有する化合物又はアルコール性水酸基を有する化合物で
   ある特許請求の範囲第１項記載のセメント分散剤。 ４　エチレンオキシドとプロピレンオキシドの賃ｌ比が
   ｓｏ／ｓｏ〜９５１５である特許請求の範囲第１〜５項
   のいずれか１項に記載のセメント分散剤。