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KR101707572B1 - Cement admixture and concrete composition containing the same - Google Patents

Cement admixture and concrete composition containing the same Download PDF

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KR101707572B1
KR101707572B1 KR1020150136916A KR20150136916A KR101707572B1 KR 101707572 B1 KR101707572 B1 KR 101707572B1 KR 1020150136916 A KR1020150136916 A KR 1020150136916A KR 20150136916 A KR20150136916 A KR 20150136916A KR 101707572 B1 KR101707572 B1 KR 101707572B1
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KR
South Korea
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monomer
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same
cement admixture
carbon atoms
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유종철
서영종
김원영
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롯데케미칼 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a cement admixture comprising an unsaturated vinyl amine-based monomer, an oxy alkylene-based monomer and a carboxylic acid-based copolymer polymerized from a carboxylic acid-based monomer. According to the present invention, provided are a cement admixture preventing degradation of flowability and applying excellent workability to a cement composition, and a concrete composition comprising the same.

Description

시멘트 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물{CEMENT ADMIXTURE AND CONCRETE COMPOSITION CONTAINING THE SAME}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cement admixture and a concrete composition containing the cement admixture.

본 발명은 시멘트 혼화제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 시멘트 혼화제보다 초기 감수율 향상 및 고감수율의 영역에서도 조성물의 유동성을 향상시키며, 유동성 저하를 방지하여 시멘트 조성물에 양호한 작업성을 부여할 수 있는 시멘트 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a cement admixture, and more particularly, to a cement admixture which improves the initial watering rate and the fluidity of the composition even in a high water reducing rate, A cement admixture and a concrete composition containing the same.

시멘트 혼화제는 시멘트 반죽, 모르타르 및 콘크리트와 같은 시멘트 조성물에 있어서 감수제(water-reducing agent) 등으로서 널리 사용되어 왔다. 이는 현재 시멘트 조성물로부터 토목공학 및 빌딩 구조 등을 건설하는 데 있어서 필수적이다. 이러한 콘크리트 혼화제는 시멘트 조성물의 유동성을 증가시켜 시멘트 조성물의 물 필요량을 감소시키고, 경화품의 강도, 내구성 등의 개선에 효과적이다. 이러한 감수제 중에서, 폴리카르복실산 중합체를 함유하는 폴리카르복실산 콘크리트 혼화제는 나프탈렌 및 다른 통상의 감수제에 대해 보다 우수한 감수력을 나타내며, 따라서, 이미 많은 경우에 있어서 공기 연행 (air-entraining) 및 고성능 (high-range) 감수 혼화제로서 우수한 효과를 나타낸다.Cement admixture has been widely used as a water-reducing agent in cement compositions such as cement paste, mortar and concrete. This is indispensable in constructing civil engineering and building structures from the present cement compositions. Such a concrete admixture increases the fluidity of the cement composition to reduce the water requirement of the cement composition, and is effective in improving the strength, durability and the like of the hardened product. Among these water reducing agents, the polycarboxylic acid concrete admixture containing the polycarboxylic acid polymer exhibits a superior water-reducing ability to naphthalene and other conventional water reducing agents, and therefore, in many cases, it has already been found that air-entraining and high- (high-range) water-reducing admixture.

콘크리트용 혼화제는 크게 리그닌계, 나프탈렌계, 폴리카르본산계로 나눌 수 있으며, 폴리카르본산계 혼화제는 건축 구조물에 고강도의 콘크리트가 요구됨에 따라 빠르게 성장하고 있다. 폴리카르본산계 혼화제는 화학적 구조에 따라 에스테르계(ester group)와 이더계(ether group)로 구분할 수 있으며, 이더계 폴리카르본산 혼화제의 경우 제조 공정이 단순하여 사용량이 증가하는 추세에 있다. The admixture for concrete can be largely divided into lignin type, naphthalene type, and polycarboxylic acid type, and the polycarboxylic acid type admixture is growing rapidly as high strength concrete is required in the building structure. The polycarboxylic acid-based admixture can be classified into an ester group and an ether group according to the chemical structure, and in the case of the ether polycarboxylic acid admixture, the production process is simple and the use amount thereof is increasing.

폴리카르본산계 혼화제는 소량 첨가만으로도 매우 우수한 유동성과 유지력을 얻는 것이 가능하다는 장점이 있으나, 경화 지연이 크다는 문제점을 가지고 있다. 이에, 근래에 들어서는 폴리카르본산계 감수제의 경화 지연의 문제점을 개선시켜 높은 감수성과 충분한 유동성을 나타내며, 또한 응결 시간 단축을 통해 조기에 강도를 발현시켜 높은 작업성과 공사 기간 단축을 가능하게 해주는 시멘트 혼화제가 개발되어 왔다. The polycarboxylic acid-based admixture has an advantage of being able to obtain very excellent fluidity and retention even by adding a small amount of the admixture, but has a problem that the hardening delay is large. Accordingly, it is possible to provide a cement admixture which can improve the workability and shorten the construction period by manifesting early strength by shortening the setting time and exhibiting high sensitivity and sufficient fluidity by improving the problem of the hardening delay of the polycarboxylic acid- Has been developed.

특히, 옥시알킬렌기의 입체 반발력을 이용한 우수한 분산 특징을 지니는 동시에 응결 시간을 단축시킨 수용성 바이닐 공중합체 고성능 AE 감수제가 제안되고 있다. 이러한 바이닐 공중합체로는 폴리알킬렌글리콜 모노(메타)아크릴산 에스테르계 단량체와 (메타)아크릴산계 또는 말레인산 등의 디카르복실산계 단량체와의 공중합체를 들 수 있다.Particularly, a water-soluble vinyl copolymer high performance AE water reducing agent having excellent dispersion characteristics using the steric repulsion of an oxyalkylene group and shortening the setting time has been proposed. Examples of such vinyl copolymers include copolymers of polyalkylene glycol mono (meth) acrylic acid ester monomers and dicarboxylic acid monomers such as (meth) acrylic acid or maleic acid.

상기와 같은 시멘트 조성물의 경화 지연을 감소시켜 공사기간을 단축시키는 효과는 있으나, 응결 시간을 단축시키기 위해서는 옥시알킬렌기의 부가된 몰수가 지나치게 높아, 초기 감수성은 우수하나 시멘트 조성물의 슬럼프 유지력이 급속히 떨어져 충분한 분산성을 유지하기 위해서는 다량의 첨가제가 필요한 문제점이 발생한다. 따라서 경화시간 지연을 개선시켜 조기에 작업 강도를 발현하는 동시에 우수한 슬럼프 유지력을 만족시키기 위해서는 성능 개선이 더욱 요구되고 있다.However, in order to shorten the setting time, the number of moles of the oxyalkylene group added is too high and the initial sensitivity is excellent, but the slump retention of the cement composition is rapidly deteriorated To maintain sufficient dispersibility, a large amount of additive is required. Therefore, improvement of the hardening time delay is required to improve the workability at an early stage while satisfying the excellent slump retention force.

일본 공개특허공보 제2006-552416호 (2006.12.15)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-552416 (December 15, 2006)

본 발명은 종래의 시멘트 혼화제보다 적은 양을 사용하고도 콘크리트에 혼합되는 물의 양을 줄일 수 있고, 초기 감수율을 향상 및 고감수율의 영역에서도 조성물의 유동성을 향상시키며, 유동성 저하를 방지하여 시멘트 조성물에 양호한 작업성을 부여하는 시멘트 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공하기 위한 것이다. The present invention can reduce the amount of water to be mixed with concrete even when a smaller amount than the conventional cement admixture is used, improve the initial susceptibility and improve the fluidity of the composition even in a high water reducing rate region, A cement admixture for imparting good workability and a concrete composition containing the same.

본 명세서에서는, 불포화 바이닐 아민계 단량체; 옥시알킬렌계 단량체; 및 카르본산계 단량체로부터 중합된 카르본산계 공중합체를 포함하는 시멘트 혼화제를 제공한다. In the present specification, an unsaturated vinylamine-based monomer; Oxyalkylene monomers; And a carboxylic acid-based copolymer polymerized from a carboxylic acid-based monomer.

또한, 본 명세서에서는, 상기 시멘트 혼화제를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다. Also, in this specification, there is provided a concrete composition comprising the cement admixture.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 시멘트 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A concrete admixture according to a concrete embodiment of the present invention and a concrete composition containing the same will be described in detail below.

발명의 일 구현예에 따르면, 불포화 바이닐 아민계 단량체, 옥시알킬렌계 단량체, 및 카르본산계 단량체로부터 중합된 카르본산계 공중합체를 포함하는 시멘트 혼화제가 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, there can be provided a cement admixture comprising an unsaturated vinylamine monomer, an oxyalkylene monomer, and a carboxylic acid polymer polymerized from a carboxylic acid monomer.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은, 상기 불포화 바이닐 아민계 단량체, 상기 불포화 바이닐 아민계 단량체와 옥시알킬렌계 단량체의 축합 단량체 및 카르본산계 단량체를 부가하여 제조한 시멘트 혼화제가 종래의 시멘트 혼화제와 비교하여 분산성 및 초기 유동성을 높이고 경화지연을 크게 개선시킴으로써, 유동성의 저하를 방지하여 우수한 작업성을 부여하는 것을 확인하였고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다. The present inventors have found that the cement admixture prepared by adding the unsaturated vinylamine monomer, the condensed monomer of the unsaturated vinylamine monomer and the oxyalkylene monomer, and the carboxylic acid monomer is superior to the conventional cement admixture in dispersibility and initial fluidity And by significantly improving the hardening delay, it is confirmed that the fluidity is prevented from deteriorating and excellent workability is imparted, and the present invention has been accomplished based on this finding.

상기 불포화 바이닐 아민계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 이성질체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. The unsaturated vinylamine-based monomer may include a compound represented by the following formula (1), an isomer thereof, or a mixture thereof.

[화학식 1] [Chemical Formula 1]

Figure 112015094028799-pat00001
Figure 112015094028799-pat00001

상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소 또는 메틸기이고, R 1, R 2 and R 3 may be the same or different from each other and are each hydrogen or a methyl group,

X'는 탄소수 1 내지 5의 알킬기(alkyl group)이다.X 'is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 불포화 바이닐 아민계 단량체와 옥시알킬렌계 단량체의 축합 단량체는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물, 이의 이성질체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. The condensation monomer of the unsaturated vinylamine-based monomer and the oxyalkylene-based monomer may include a compound represented by the following formula (2), an isomer thereof, or a mixture thereof.

[화학식 2](2)

Figure 112015094028799-pat00002
Figure 112015094028799-pat00002

상기 화학식 2에서 R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소 또는 메틸기이고, R4 및 R5는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소, 탄소수 3 내지 6의 알코올 또는 당류이며, X'는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,In the general formula (2), R1, R2 and R3 may be the same or different from each other and are each hydrogen or a methyl group, R4 and R5 may be the same or different and each is hydrogen, an alcohol or a saccharide having 3 to 6 carbon atoms, and X ' An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,

RX는 상기 X'와 같거나 다를 수 있으며, 각각 탄소수 2 내지 18의 알킬렌기(alkylene group)를 나타내고, R X may be the same as or different from X ', and each represents an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms,

m 및 n은 각각 옥시알킬렌기의 평균 몰수로, 1 내지 50의 정수이며, 서로 같거나 다를 수 있다.m and n are an average number of moles of oxyalkylene groups, and are an integer of 1 to 50, and may be the same or different from each other.

상기 화학식 2로 표시되는 축합 단량체는 글리세린-에틸렌옥사이드 부가물의 폴리(메트)아릴 에테르(poly(meth)aryl ether), 글루코스-에틸렌옥사이드 부가물의 폴리 알릴아민 단량체 중 어느 하나일 수 있다.The condensation monomer represented by Formula 2 may be any one of poly (meth) aryl ether of a glycerin-ethylene oxide adduct and polyallylamine monomer of a glucose-ethylene oxide adduct.

상기 시멘트 혼화제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 이의 이성질체 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. The cement admixture may further comprise a compound represented by the following formula (3), an isomer thereof, or a mixture thereof.

[화학식 3](3)

Figure 112015094028799-pat00003
Figure 112015094028799-pat00003

상기 화학식 3에서 X, Y는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소, 메틸기, -COOM3, 및 X나 Y가 -COOM2와 무수물 고리를 형성할 수 있고,In Formula 3, X and Y may be the same or different from each other, and hydrogen, a methyl group, -COOM 3 , and X or Y may form an anhydride ring with -COOM 2 ,

Z는 수소, 메틸기 또는 -CH2COOM3이고,Z is hydrogen, a methyl group or -CH 2 COOM 3 ,

상기 M2, M3는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소, 알칼리 금속, 암모늄(-NH4), 유기 아민이며, M 2 and M 3 may be the same or different from each other and are each hydrogen, an alkali metal, ammonium (-NH 4 ), an organic amine,

R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 수소 혹은 메틸기이고, R1, R2 and R3 may be the same or different and are each hydrogen or a methyl group,

RX는 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기, R X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms,

R4, R5는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 수소, 탄소수 3 내지 6의 알코올 또는 당류이며, R4 and R5 may be the same or different and each is hydrogen, an alcohol or a saccharide having 3 to 6 carbon atoms,

m 및 n은 각각 옥시알킬렌기의 평균 몰수로, 1 내지 50의 정수이며, 서로 같거나 다를 수 있으며,m and n are an average number of moles of oxyalkylene groups, and are integers of 1 to 50,

X'는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,X 'is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,

a, b는 1 내지 20의 정수이고, k는 1 내지 7의 정수이다.a and b are integers of 1 to 20, and k is an integer of 1 to 7.

본 발명의 시멘트 혼화제는 상기 화학식 1로 표시되는 단량체, 20 내지 80 중량%, 상기 화학식 2로 표시되는 축합 단량체, 20 내지 80 중량%로부터 중합된 공중합체이다. The cement admixture of the present invention is a copolymer polymerized from 20 to 80% by weight of the monomer represented by the formula (1), 20 to 80% by weight of the condensation monomer represented by the formula (2).

본 발명의 폴리카르본산계 중합체 조성물은 불포화 바이닐 아민계 단량체, 상기 불포화 바이닐 아민계 단량체와 옥시알킬렌계 단량체의 축합 단량체 및 카르본산계 단량체로부터 중합된 폴리카르본산계 공중합체이다.The polycarboxylic acid polymer composition of the present invention is a polycarboxylic acid-based copolymer polymerized from an unsaturated vinylamine monomer, a condensation monomer of the unsaturated vinylamine monomer and an oxyalkylene monomer, and a carboxylic acid monomer.

상기 화학식 1로 표시되는 불포화 바이닐 아민계 단량체는 알릴 아민(allyl amine), 부티-3-에닐 아민(but-3-enyl amine), 펜트-4-에닐 아민(pent-4-enyl amine), 헥스-5-에닐 아민(hex-5-enyl amine), 메틸 알릴 아민(methyl allyl amine), 에틸 알릴 아민(ethyl allyl amine), 2-메틸-2-프로펜-1-아민(2-methyl-2-propen-1-amine), 2-에틸-2-프로펜-1-아민(2-ethyl-2-propen-1-amine) 등이 선택될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합되어 공중합될 수 있다.The unsaturated vinylamine-based monomer represented by the above-mentioned formula (1) may be an allyl amine, a but-3-enyl amine, a pent-4-enyl amine, Hexyl-5-enyl amine, methyl allyl amine, ethyl allyl amine, 2-methyl-2-propyl- (2-ethyl-2-propen-1-amine) and the like may be selected. These may be used alone or in combination of two or more kinds thereof. .

또한, 화학식 1로 표시되는 단량체는 시멘트 혼화제 총 중량에 대하여, 20 내지 80 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 20 내지 80 중량%인 경우에는 유동성이 우수한 효과가 있다.The monomer represented by the formula (1) is preferably contained in an amount of 20 to 80% by weight based on the total weight of the cement admixture. When the content is 20 to 80% by weight, the fluidity is excellent.

화학식 2로 표시되는 화합물은 불포화 바이닐 아민계 단량체와 옥시알킬렌계 단량체의 축합반응으로 형성될 수 있다. 상세하게는 상기 화학식 2로 표시되는 축합 단량체로는 글리세린-에틸렌옥사이드 부가물의 폴리(메트)아릴 에테르(poly(meth)aryl ether), 글루코스-에틸렌옥사이드 부가물의 폴리알릴아민 단량체 중 어느 하나일 수 있다. The compound represented by the general formula (2) can be formed by a condensation reaction of an unsaturated vinylamine-based monomer and an oxyalkylene-based monomer. Specifically, the condensation monomer represented by the above formula (2) may be any one of poly (meth) aryl ether of a glycerin-ethylene oxide adduct and polyallyl amine monomer of a glucose-ethylene oxide adduct .

본 발명에서 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 갖는 벌키(bulky)한 폴리 알킬렌 글리콜 사슬 구조로 인해 분산성능이 우수한 효과를 나타낸다. 구체적으로 이러한 효과를 나타내는 화학식 2의 함량은 시멘트 혼화제에 대해 20 내지 80 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20 내지 80 중량%인 경우에는 분산성능 향상으로 인해 시멘트 조성물의 슬럼프 손실 방지능력이 향상되는 효과가 있다. In the present invention, due to the bulky polyalkylene glycol chain structure of the compound represented by the general formula (2), an excellent dispersing property is exhibited. Specifically, the content of the formula (2) is preferably 20 to 80% by weight based on the cement admixture. When the content is 20 to 80% by weight, the dispersion performance of the cement composition Is improved.

화학식 3으로 표시되는 화합물은 카르본산계 단량체와 화학식 2로 표시되는 축합 단량체의 공중합에 의해 형성될 수 있다.The compound represented by the general formula (3) can be formed by copolymerization of the carboxylic acid monomer and the condensation monomer represented by the general formula (2).

카르본산계 단량체는 아크릴산, 메타 아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 크로톤산, 시트라콘산, 무수시트라콘산, 이타콘산, 무수이타콘산 및 푸마린산 등이 선택될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합되어 공중합될 수 있다.The carboxylic acid monomers may be selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, crotonic acid, citraconic acid, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride and fumaric acid, Can be mixed and copolymerized.

또한, 화학식 3으로 표시되는 불포화 바이닐 아민계 단량체에 포함된 아마이드 결합에 의해, 알칼리 분위기에서도 강한 결합력을 유지하여 유동성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.Further, the amide bond contained in the unsaturated vinylamine monomer represented by the general formula (3) can maintain a strong bonding force even in an alkaline atmosphere, thereby preventing the deterioration of fluidity.

본 발명에 따른 카르본산계 공중합체의 중량평균분자량은 20,000 내지 50,000인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 20,000 내지 50,000인 경우에는 초기 분산성이 우수하여, 초기 감수율을 향상시키며, 조성물의 슬럼프 유지력이 지속될 뿐 아니라, 유동성 저하가 방지되어, 조기에 높은 강도를 가지는 콘크리트 조성물을 형성할 수 있다.The weight average molecular weight of the carboxylic acid copolymer according to the present invention is preferably 20,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is 20,000 to 50,000, the initial dispersibility is improved, the initial water retention is improved, the slump retention of the composition is maintained, the fluidity is prevented from lowering, and a concrete composition having high strength can be formed have.

본 발명의 콘크리트 조성물은 시멘트 및 상기 제조된 시멘트 혼화제를 포함한다. The concrete composition of the present invention includes cement and the above-described cement admixture.

상기 시멘트 혼화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. The cement admixture is preferably contained in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement.

본 발명에 따른 시멘트 혼화제는 종래의 시멘트 혼화제와 비교하여 초기 분산성이 우수하여 초기 감수율을 향상시키며, 고감수율의 영역에서도 조성물의 유동성을 향상시키며, 유동성 저하를 방지하여 작업성이 우수하고 경제적인 시멘트 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.The cement admixture according to the present invention is superior to the conventional cement admixtures in terms of initial dispersibility and thus improves the initial yield and improves the fluidity of the composition even in the region of high water retention, A cement admixture and a concrete composition containing the same.

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

제조예Manufacturing example 1:  One: 폴리Poly 알킬렌글리콜Alkylene glycol 바이닐이더Vinyl more (( PolyPoly alkyleneglycolalkyleneglycol vinylether비닐 ) 제조) Produce

<< 합성예Synthetic example : 알릴 : Ally 아민Amine 에틸렌  Ethylene 옥사이드Oxide 단량체 제조> Monomer production>

온도계, 교반기, 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide) 주입장치를 갖춘 고압반응기를 준비하였다. 상기 반응기에 알릴 아민(Allyl amine) 580 중량부를 첨가하고 교반하면서 반응기 내부를 질소로 5회 치환한 후 60℃까지 승온시켰다. A high-pressure reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and an ethylene oxide injection device was prepared. 580 parts by weight of allyl amine was added to the reactor, the inside of the reactor was replaced with nitrogen five times while stirring, and the temperature was raised to 60 ° C.

이후, 에틸렌 옥사이드 880 중량부(에틸렌 옥사이드 부가몰수 20몰)를 서서히 2시간 동안 부가하였다. 에틸렌 옥사이드를 모두 주입 한 후, 잔존하는 에틸렌 옥사이드 함량이 5 ppm이하가 될 때까지 1 시간 동안 미반응된 에틸렌 옥사이드를 반응시켜 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체를 제조하였다. Thereafter, 880 parts by weight (20 parts by mol of ethylene oxide added) of ethylene oxide was added slowly for 2 hours. After all the ethylene oxide was injected, the unreacted ethylene oxide was reacted for 1 hour until the residual ethylene oxide content became 5 ppm or less to prepare an allylamine ethylene oxide monomer.

상기 얻어진 알릴 아민의 에틸렌 옥사이드 단량체의 최종 분자량은 약 146을 가지며, 불포화도 99.8%, 전아민가 384 KOH/g 의 결과를 얻었다.The final molecular weight of the obtained ethylene oxide monomer of allylamine was about 146, and an unsaturation degree of 99.8% and a total amine value of 384 KOH / g were obtained.

실시예Example 1 One

상기 합성예에서 얻어진 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체 243 중량부와 수산화칼륨(KOH)(95% Flake) 0.12 중량부를 넣고 교반하면서 반응기 내부를 질소로 5회 치환한 후 150℃까지 승온시켰다. 243 parts by weight of the allylamine ethylene oxide monomer obtained in the above Synthesis Example and 0.12 part by weight of potassium hydroxide (KOH) (95% Flake) were charged and the inside of the reactor was replaced with nitrogen five times while stirring, and then the temperature was raised to 150 ° C.

이후, 에틸렌 옥사이드 757 중량부(에틸렌 옥사이드 부가몰수 17.2몰)을 서서히 부가하였다. 에틸렌 옥사이드를 모두 주입 한 후, 잔존 에틸렌 옥사이드 함량이 5ppm이하가 될 때까지, 1시간 동안 미반응된 에틸렌 옥사이드를 완전히 반응시켰다.Thereafter, 757 parts by weight (ethylene oxide addition mole number: 17.2 mol) of ethylene oxide was gradually added. After all the ethylene oxide was injected, the unreacted ethylene oxide was completely reacted for 1 hour until the residual ethylene oxide content became 5 ppm or less.

반응이 완료된 후 온도를 70℃ 이하로 낮추어 초산 0.15 중량부를 투입하여 계내 촉매를 중화시켜 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체와 에틸렌 옥사이드 단량체의 중합체를 얻었다. After completion of the reaction, the temperature was lowered to 70 ° C or lower and 0.15 part by weight of acetic acid was added to neutralize the catalyst in the system to obtain a polymer of allylamine ethylene oxide monomer and ethylene oxide monomer.

상기 중합체의 최종 분자량은 약 600이며, 에틸렌 옥사이드 부가반응 시간은 5시간, 불포화도 99.5%, Free-PEG 0.5%의 결과를 얻었다.The final molecular weight of the polymer was about 600, the ethylene oxide addition reaction time was 5 hours, the degree of unsaturation was 99.5%, and free-PEG was 0.5%.

실시예Example 2 2

상기 합성예에서 얻어진 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체 146 중량부와 수산화칼륨(KOH)(95% Flake) 0.2 중량부를 넣고 교반하면서 반응기 내부를 질소로 5회 치환한 후 반응온도가 150℃까지 승온시켰다. 146 parts by weight of the allylamine ethylene oxide monomer obtained in the above Synthesis Example and 0.2 part by weight of potassium hydroxide (KOH) (95% Flake) were charged and the inside of the reactor was replaced with nitrogen five times with stirring, and then the reaction temperature was raised to 150 ° C.

이후, 에틸렌 옥사이드 854 중량부(에틸렌 옥사이드 부가몰수 19.4몰)을 서서히 부가한 후 1시간 동안 잔존 에틸렌 옥사이드 함량이 5ppm이하가 될 때까지, 미반응된 에틸렌 옥사이드를 완전히 반응시켰다. Thereafter, 854 parts by weight (ethylene oxide addition mole number: 19.4 mol) of ethylene oxide was slowly added thereto, and unreacted ethylene oxide was completely reacted until the residual ethylene oxide content became 5 ppm or less for 1 hour.

반응이 완료된 후 온도를 70℃ 이하로 낮추어 초산 0.22 중량부를 투입하여 계내 촉매를 중화시킨 후, 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체와 에틸렌 옥사이드 단량체의 중합체를 얻었다. After the completion of the reaction, the temperature was lowered to 70 ° C or less and 0.22 parts by weight of acetic acid was added to neutralize the catalyst in the system, to obtain a polymer of allylamine ethylene oxide monomer and ethylene oxide monomer.

상기 중합체의 최종 분자량은 약 1,000이며, 에틸렌 옥사이드 부가반응 시간은 6시간, 불포화도 99.3%, Free-PEG 0.6%의 결과를 얻었다.The final molecular weight of the polymer was about 1,000, and the ethylene oxide addition reaction time was 6 hours, with an unsaturation degree of 99.3% and a free-PEG of 0.6%.

실시예Example 3 3

상기 합성예에서 얻어진 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체 73 중량부와 수산화칼륨(KOH)(95% Flake) 0.2 중량부를 넣고 교반하면서 반응기 내부를 질소로 5회 치환한 후 반응온도가 150℃까지 승온시켰다. 73 parts by weight of the allylamine ethylene oxide monomer obtained in the above Synthesis Example and 0.2 part by weight of potassium hydroxide (KOH) (95% Flake) were charged and the inside of the reactor was replaced with nitrogen five times with stirring, and then the reaction temperature was raised to 150 ° C.

이후, 에틸렌 옥사이드 927 중량부(에틸렌 옥사이드 부가몰수 21.1몰)을 서서히 부가한 후, 1시간 동안 잔존 에틸렌 옥사이드 함량이 5ppm이하가 될 때까지 미반응된 에틸렌 옥사이드를 완전히 반응시켰다. Thereafter, 927 parts by weight (ethylene oxide addition mole number: 21.1 mol) of ethylene oxide was slowly added thereto, and unreacted ethylene oxide was completely reacted until the residual ethylene oxide content became 5 ppm or less for 1 hour.

반응이 완료된 후, 온도를 70℃ 이하로 낮추어 초산 0.22 중량부를 투입하여 계내 촉매를 중화시킨 후, 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체와 에틸렌 옥사이드 단량체의 중합체를 얻었다. After completion of the reaction, the temperature was lowered to 70 ° C or lower and 0.22 parts by weight of acetic acid was added to neutralize the catalyst in the system, to obtain a polymer of allylamine ethylene oxide monomer and ethylene oxide monomer.

상기 중합체의 최종 분자량은 약 2,000이며, 에틸렌 옥사이드 부가반응 시간은 6시간 불포화도 99.2%, Free-PEG 0.7%의 결과를 얻었다.The final molecular weight of the polymer was about 2,000 and the ethylene oxide addition reaction time was 6 hours with unsaturation of 99.2% and free-PEG of 0.7%.

실시예Example 4 4

상기 합성예에서 얻어진 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체 49 중량부와 수산화칼륨(KOH)(95% Flake) 0.2 중량부를 넣고 교반하면서 반응기 내부를 질소로 5회 치환한 후 반응온도가 150℃까지 승온시켰다. 49 parts by weight of the allylamine ethylene oxide monomer obtained in the above Synthesis Example and 0.2 part by weight of potassium hydroxide (KOH) (95% Flake) were charged and the inside of the reactor was replaced with nitrogen five times with stirring, and then the reaction temperature was raised to 150 ° C.

이후, 에틸렌 옥사이드 951 중량부(에틸렌 옥사이드 부가몰수 21.6몰)를 서서히 부가한 후, 1시간 동안 잔존 에틸렌 옥사이드 함량이 5ppm이하가 될 때까지 미반응된 에틸렌 옥사이드를 완전히 반응시켰다. Thereafter, 951 parts by weight (ethylene oxide addition mole number: 21.6 mol) of ethylene oxide was gradually added, and unreacted ethylene oxide was completely reacted until the residual ethylene oxide content became 1 ppm or less for 1 hour.

반응이 완료된 후, 온도를 70℃ 이하로 낮추어 초산 0.22 중량부를 투입하여 계내 촉매를 중화시킨 후, 알릴 아민 에틸렌 옥사이드 단량체와 에틸렌 옥사이드 단량체의 중합체를 얻었다. After completion of the reaction, the temperature was lowered to 70 ° C or lower and 0.22 parts by weight of acetic acid was added to neutralize the catalyst in the system, to obtain a polymer of allylamine ethylene oxide monomer and ethylene oxide monomer.

상기 중합체는의 최종 분자량은 약 3,000이며, 에틸렌 옥사이드 부가반응 시간은 7시간 불포화도 99.1%, Free-PEG 0.9%의 결과를 얻었다.The final molecular weight of the polymer was about 3,000, and the ethylene oxide addition reaction time was 7 hours with an unsaturation degree of 99.1% and Free-PEG of 0.9%.

제조예Manufacturing example 2: 시멘트 혼화제 제조 2: Manufacture of cement admixture

실시예Example 5 5

교반기와 컨덴서를 갖춘 4구 PYREX 플라스크에 상기 실시예 1에서 얻어진 중합체(분자량 약 600) 80 중량부와 물 50 중량부를 넣고 잘 교반하면서 75℃까지 승온시켰다. 80 parts by weight of the polymer (molecular weight: about 600) obtained in Example 1 and 50 parts by weight of water were placed in a four-necked PYREX flask equipped with a stirrer and a condenser, and the mixture was heated to 75 DEG C while stirring well.

이후, 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 1.4 중량부와 물 50 중량부로 혼합된 촉매 수용액을 3시간 반 동안 적하펌프를 이용하여 반응기 내로 주입하고 아크릴산 6 중량부와 물 50 중량부로 혼합된 모노머 수용액을 3시간 동안 적하펌프를 이용하여 반응기 내로 주입하였다. Then, an aqueous solution of catalyst mixed with 1.4 parts by weight of ammonium persulfate and 50 parts by weight of water was injected into the reactor using a dropping pump for 3 hours and 30 minutes, and an aqueous monomer solution mixed with 6 parts by weight of acrylic acid and 50 parts by weight of water Lt; / RTI &gt; was injected into the reactor using a dropping pump for a period of time.

상기 촉매 수용액과 모노머 수용액을 모두 주입하여 중합반응을 완료한 후 75℃에서 1시간 동안 숙성시킨 후 온도를 40℃ 이하까지 내리고 NaOH 3중량부를 넣고 중화시켜 시멘트 혼화제를 제조하였다.After the polymerization reaction was completed by injecting both the catalyst aqueous solution and the monomer aqueous solution, the mixture was aged at 75 ° C for 1 hour. The temperature was lowered to 40 ° C or less and 3 parts by weight of NaOH was added thereto to neutralize the cement admixture.

실시예Example 6 6

상기 실시예 2에서 얻어진 중합체(분자량 약 1000)를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 혼화제를 제조하였다. An admixture was prepared in the same manner as in Example 5 except that the polymer obtained in Example 2 (molecular weight: about 1000) was added.

실시예Example 7 7

상기 실시예 3에서 얻어진 중합체(분자량 약 2,000)를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 혼화제를 제조하였다. An admixture was prepared in the same manner as in Example 5 except that the polymer obtained in Example 3 (molecular weight: about 2,000) was added.

실시예Example 8 8

상기 실시예 4에서 중합체(분자량 약 3,000)를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 혼화제를 제조하였다.An admixture was prepared in the same manner as in Example 5 except that the polymer (molecular weight: about 3,000) was added in Example 4 above.

본 발명의 바이닐 아민계 폴리알킬렌글리콜를 포함하는 폴리카르본산계 시멘트 혼화제와 종래의 이더계 폴리카르본산 시멘트 혼화제 및 에스테르계 폴리카르본산 시멘트 혼화제와의 물성 비교를 위해, 각각 폴리알킬렌글리콜 메틸이더, 폴리알킬렌글리콜 바이닐이더를 사용한 시멘트 혼화제를 제조하였다. In order to compare the physical properties of the polycarboxylic acid-based cement admixture containing the vinylamine-based polyalkylene glycol of the present invention with the conventional ether-based polycarboxylic acid cement admixture and ester-based polycarboxylic acid cement admixture, polyalkylene glycol methylmethacrylate Further, a cement admixture using polyalkylene glycol vinylidene was prepared.

상세하게는 하기 비교예 1 및 비교예 2를 참고하여 제조예를 설명한다. The preparation examples will be described in detail with reference to the following Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

비교예Comparative Example 1 One

교반기와 컨덴서를 갖춘 4구 PYREX 플라스크에 메탄올과 에틸렌 옥사이드 부가물(분자량 약 2200) 550 중량부와 메탈산 43 중량부, 페노티아진(Phenothiazine) 0.5 중량부, 파라 톨루엔 술폰산(Para toluene sulfonic acid) 14.8 중량부 및 싸이클로헥산(Cyclohexane) 296중량부를 투입하고 30분 동안 80 ℃까지 승온시켰다. 550 parts by weight of methanol and an ethylene oxide adduct (molecular weight: about 2200), 43 parts by weight of metal acid, 0.5 part by weight of phenothiazine, 0.5 parts by weight of para toluene sulfonic acid, , And 296 parts by weight of cyclohexane, and the mixture was heated to 80 DEG C for 30 minutes.

이후, 7시간에 걸쳐 탈수 축합 반응을 진행한 후, 싸이클로헥산과 생성된 물을 완전히 제거하고 50℃까지 냉각한 후 수산화나트륨(NaOH) 3.4 중량부를 증류수 391 중량부에 녹인 수산화나트륨 용액 전량을 투입하여pH가 4이하인 폴리알킬렌글리콜 메틸이더 마크로머를 제조하였다. Thereafter, dehydration condensation reaction was carried out over 7 hours, cyclohexane and the generated water were completely removed, and the mixture was cooled to 50 DEG C. Then, 3.4 parts by weight of sodium hydroxide (NaOH) was added to the total amount of sodium hydroxide solution dissolved in 391 parts by weight of distilled water To prepare polyalkylene glycol methyl ether dicarboxylic acid having a pH of 4 or less.

이후, 폴리알킬렌글리콜 메틸이더 마크로머 725 중량부에 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 4.87 중량부를 증류수 107 중량부에 녹여 놓은 용액 A와 메탈산 49.8 중량부, 3-메르캅토프로피오닉산(Mercaptopropionic acid) 7.3 중량부를 증류수 106 중량부에 녹여 놓은 용액 B를 75 ℃에서 3시간동안 적하하고, 1시간동안 숙성하여 50% 수용액 상태의 폴리머 반응물을 얻었다.Thereafter, a solution A in which 4.87 parts by weight of ammonium persulfate was dissolved in 107 parts by weight of distilled water, 7 parts by weight of polyalkylene glycol methyl ether dicarboxylate, 49.8 parts by weight of metal acid, 3 parts by weight of mercaptopropionic acid acid, dissolved in 106 parts by weight of distilled water, was added dropwise at 75 DEG C over 3 hours and aged for 1 hour to obtain a polymer reactant in the form of a 50% aqueous solution.

비교예Comparative Example 2 2

교반기와 컨덴서를 갖춘 4구 PYREX 플라스크에 이소부테놀(Isobutenol)의 에틸렌 옥사이드 부가물(분자량 약 2,400) 80 중량부와 물 50 중량부를 넣고 잘 교반하면서 75℃까지 승온시켰다. 80 parts by weight of an ethylene oxide adduct of isobutanol (molecular weight: about 2,400) and 50 parts by weight of water were placed in a four-necked PYREX flask equipped with a stirrer and a condenser, and the mixture was heated to 75 DEG C while stirring well.

이후 암모늄퍼설페이트(Ammonium persulfate) 1.4 중량부와 물 50 중량부로 혼합된 촉매 수용액을 3시간 반 동안 적하펌프를 이용하여 반응기 내로 주입하고, 아크릴산 6 중량부와 물 50 중량부로 혼합된 모노머 수용액을 3시간 동안 적하펌프를 이용하여 반응기 내로 주입하였다. Then, an aqueous solution of a catalyst mixed with 1.4 parts by weight of ammonium persulfate and 50 parts by weight of water was injected into the reactor through a dropping pump for 3 hours and 30 minutes, and an aqueous monomer solution mixed with 6 parts by weight of acrylic acid and 50 parts by weight of water Lt; / RTI &gt; was injected into the reactor using a dropping pump for a period of time.

상기와 같이 촉매 수용액과 모노머 수용액을 모두 주입하여 중합반응을 완료한 후, 75℃에서 1시간 동안 숙성시킨 후 온도를 40℃ 이하까지 내리고 NaOH 3중량부를 넣고 중화시켰다.After the polymerization reaction was completed by injecting both the catalyst aqueous solution and the monomer aqueous solution as described above, the mixture was aged at 75 ° C for 1 hour, cooled to 40 ° C or less, and neutralized with 3 parts by weight of NaOH.

제조예Manufacturing example 3: 콘크리트 제조 3: Concrete manufacturing

하기 표 1은 실시예 5 내지 실시예 8 및 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 혼화제를 포함하는 콘크리트 배합비를 나타낸 것이다. Table 1 below shows the concrete mixing ratios including the admixture prepared according to Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 to 2.

콘크리트
배합비
concrete
Mixing ratio
W/C
(%)
W / C
(%)
S/a
(%)
S / a
(%)
W
(Kg)
W
(Kg)
C +F/a
(Kg)
C + F / a
(Kg)
S
(Kg)
S
(Kg)
G
(Kg)
G
(Kg)
AD
(%)
AD
(%)
45.545.5 52.152.1 200200 440440 985985 909909 1.21.2

여기서, W: 물, C: 시멘트 (쌍용, 밀도 3.15), S: 세척사 (밀도 2.58, 흡수율 1.0, 함수율 6.70) G: 25 mm 골재 (밀도 2.62, 흡수율 1.0, 함수율 1.20) 총분체량: C + F/a = 440, AD: 혼화제 (1.2%, 총분체량 x 1.2%)를 나타낸다.(Density: 2.62, Water Absorption Rate: 1.0, Water Content: 1.20) Total Powder Content: C: Water, C: Cement (Ssangyong Density: 3.15) + F / a = 440, AD: admixture (1.2%, total powder amount x 1.2%).

실시예Example 9 9

믹서에 시멘트(쌍용, 밀도 3.15) 400 중량부, 25 mm 골재(밀도 2.62, 흡수율 1.0, 함수율 1.20) 909중량부, 세척사 (밀도 2.58, 흡수율 1.0, 함수율 6.70) 985 중량부를 넣고 잘 혼합한 후 수도수 200 중량부와 상기 실시예 5에서 제조된 혼화제 29.9 중량부를 넣고 완전히 혼합하여 생콘크리트를 제조하였다.400 parts by weight of cement (Ssangyong Density 3.15), 909 parts by weight of 25 mm aggregate (density 2.62, water absorption 1.0, water content 1.20), 985 parts by weight of washing yarn (density 2.58, water absorption 1.0, water content 6.70) 200 parts by weight of tap water and 29.9 parts by weight of the admixture prepared in Example 5 were thoroughly mixed to prepare a raw concrete.

실시예Example 10 10

상기 실시예 6에서 제조된 혼화제를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 생콘크리트를 제조하였다. The raw concrete was prepared in the same manner as in Example 9, except that the admixture prepared in Example 6 was added.

실시예Example 11 11

상기 실시예 7에서 제조된 혼화제를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 생콘크리트를 제조하였다.The raw concrete was prepared in the same manner as in Example 9, except that the admixture prepared in Example 7 was added.

실시예Example 12 12

상기 실시예 8에서 제조된 혼화제를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 생콘크리트를 제조하였다.The raw concrete was prepared in the same manner as in Example 9, except that the admixture prepared in Example 8 was added.

비교예Comparative Example 3 3

상기 비교예 1에서 제조된 혼화제를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 생콘크리트를 제조하였다.The raw concrete was prepared in the same manner as in Example 9, except that the admixture prepared in Comparative Example 1 was added.

비교예Comparative Example 4 4

상기 비교예 2에서 제조된 혼화제를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 생콘크리트를 제조하였다.The raw concrete was prepared in the same manner as in Example 9, except that the admixture prepared in Comparative Example 2 was added.

<< 실험예Experimental Example 1: 슬럼프  1: Slump 플로우Flow 실험> Experiment>

상기 실시예 9 내지 상기 실시예 12, 상기 비교예 3및 상기 비교예 4에서 제조된 콘크리트를 슬럼프 플로우 판과 슬럼프 콘을 이용하여 슬럼프 플로우를 측정하였다. The slump flow was measured using the slump flow plate and the slump cone of the concrete produced in Examples 9 to 12, Comparative Examples 3 and 4.

초기 슬럼프 플로우를 측정한 후 생콘크리트를 용기에 다시 담고 일정시간 (90분)이 경과 후 콘크리트 슬럼프 플로우를 재측정하였다. After the initial slump flow was measured, the concrete slurry flow was re-measured after a certain period of time (90 minutes).

상기와 같이 측정한 슬럼프 플로우 결과는 하기 표2에 나타냈다.The results of the slump flow measured as described above are shown in Table 2 below.

구분division 슬럼프 플로우(mm)Slump flow (mm) 초기Early 90분 후After 90 minutes Δ (초기-90분 후)DELTA (initial-after 90 minutes) 실시예 9Example 9 570*560570 * 560 280*270280 * 270 -270-270 실시예 10Example 10 580*560580 * 560 300*300300 * 300 -270-270 실시예 11Example 11 680*660680 * 660 410*400410 * 400 -265-265 실시예 12Example 12 590*590590 * 590 300*280300 * 280 -300-300 비교예 3Comparative Example 3 640*630640 * 630 280*270280 * 270 -360-360 비교예 4Comparative Example 4 610*600610 * 600 320*310320 * 310 -290-290

상기 표 2에 나타난 실험 결과를 살펴보면, 실시예에서 본 발명의 시멘트 혼화제를 적용한 콘크리트는 본 발명의 바이닐 아민계 폴리알킬렌글리콜을 포함하는 시멘트 혼화제를 적용하지 않은 비교예 3(에스테르계), 비교예 4(이더계)의 콘크리트에 비하여, 상대적으로 높은 유동성을 유지하며, 콘크리트 슬럼프 값도 우수할 뿐만 아니라 슬럼프 유지력도 상대적으로 높게 나타났다. The results of the test are shown in Table 2. In the examples, the concrete to which the cement admixture of the present invention was applied was Comparative Example 3 (ester type) in which the cement admixture containing the vinylamine-based polyalkylene glycol of the present invention was not applied, Compared to concrete of Example 4 (ether system), relatively high fluidity was maintained, and the concrete slump value was excellent as well as the slump retention was relatively high.

이는 본 발명의 시멘트 혼화제가 시멘트 입자의 분산성을 향상시켜 적은 첨가 사용량으로도 시멘트 조성물의 유동성을 높이고, 시멘트 조성물에 양호한 작업성을 부여하여 높은 강도를 가지는 콘크리트를 형성할 수 있음을 보여주고 있다.This shows that the cement admixture of the present invention improves the dispersibility of the cement particles, thereby increasing the fluidity of the cement composition even at a small addition amount, and imparting good workability to the cement composition to form a concrete having high strength .

Claims (9)

불포화 바이닐 아민계 단량체;
옥시알킬렌계 단량체; 및
카르본산계 단량체로부터 중합된, 하기 화학식 3으로 표시되는 카르본산계 공중합체, 이의 이성질체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 시멘트 혼화제:
[화학식 3]
Figure 112016090356510-pat00007

(상기 화학식 3에서 X, Y는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소, 메틸기 또는 -COOM3, 및 X나 Y가 -COOM2와 무수물 고리를 형성할 수 있고,
Z는 수소, 메틸기 또는 -CH2COOM3이고,
M2, M3는 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소, 알칼리 금속, 암모늄, 또는 유기 아민이며,
R1, R2 및 R3은 서로 같거나 다를 수 있고 각각 수소 혹은 메틸기이고,
RX는 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기이며,
R4, R5는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 수소, 탄소수 3 내지 6의 알코올 또는 탄소수 3 내지 6의 당류이며,
m 및 n은 각각 옥시알킬렌기의 평균 몰수로, 1 내지 50의 정수이며, 서로 같거나 다를 수 있으며,
X'는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
a, b는 1 내지 20의 정수이고, k는 1 내지 7의 정수이다).
Unsaturated vinylamine-based monomers;
Oxyalkylene monomers; And
A cement admixture polymerized from a carboxylic acid monomer and comprising a carboxylic acid copolymer represented by the following formula (3), an isomer thereof, or a mixture thereof:
(3)
Figure 112016090356510-pat00007

(Wherein X and Y may be the same or different and each represents hydrogen, a methyl group or -COOM 3 , and X or Y may form an anhydride ring with -COOM 2 ,
Z is hydrogen, a methyl group or -CH 2 COOM 3 ,
M 2 , and M 3 may be the same or different from each other and are each hydrogen, an alkali metal, ammonium, or organic amine,
R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and are each hydrogen or a methyl group,
R X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms,
R 4 and R 5 may be the same or different and are each hydrogen, an alcohol having 3 to 6 carbon atoms or a saccharide having 3 to 6 carbon atoms,
m and n are an average number of moles of oxyalkylene groups, and are integers of 1 to 50,
X 'is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
a and b are integers of 1 to 20, and k is an integer of 1 to 7.
제1항에 있어서,
상기 불포화 바이닐 아민계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 이성질체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 시멘트 혼화제:
[화학식 1]
Figure 112016090356510-pat00004

(상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소 또는 메틸기이고,
X'는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다).
The method according to claim 1,
Wherein the unsaturated vinylamine monomer is a cement admixture comprising a compound represented by the following formula (1), an isomer thereof, or a mixture thereof:
[Chemical Formula 1]
Figure 112016090356510-pat00004

(Wherein R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and are each hydrogen or a methyl group,
And X 'is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
제2항에 있어서,
상기 시멘트 혼화제는 상기 불포화 바이닐 아민계 단량체와 상기 옥시알킬렌계 단량체의 축합 단량체를 더 포함하고,
상기 축합 단량체는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물, 이의 이성질체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 시멘트 혼화제:
[화학식 2]
Figure 112016090356510-pat00005

(상기 화학식 2에서 R1, R2 및 R3은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 수소 또는 메틸기이고,
R4 및 R5는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 수소 또는 탄소수 3 내지 6의 알코올 또는 탄소수 3 내지 6의 당류이며,
X'는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
RX는 상기 X'와 같거나 다를 수 있으며, 각각 탄소수 2 내지 18의 알킬렌기(alkylene group)를 나타내고,
m 및 n은 각각 옥시알킬렌기의 평균 몰수로, 1 내지 50의 정수이며, 서로 같거나 다를 수 있다).
3. The method of claim 2,
Wherein the cement admixture further comprises a condensation monomer of the unsaturated vinylamine-based monomer and the oxyalkylene-based monomer,
Wherein the condensation monomer is a cement admixture comprising a compound represented by the following formula (2), an isomer thereof, or a mixture thereof:
(2)
Figure 112016090356510-pat00005

(Wherein R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and are each hydrogen or a methyl group,
R 4 and R 5 may be the same or different and each is hydrogen or an alcohol having 3 to 6 carbon atoms or a saccharide having 3 to 6 carbon atoms,
X 'is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R X may be the same as or different from X ', and each represents an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms,
m and n are an average number of moles of oxyalkylene groups, and are integers of 1 to 50, and may be the same or different.
제3항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 축합 단량체는 글리세린-에틸렌옥사이드 부가물의 폴리(메트)아릴 에테르(poly(meth)aryl ether), 글루코스-에틸렌옥사이드 부가물의 폴리알릴아민 단량체 중 어느 하나인 시멘트 혼화제.
The method of claim 3,
The condensation monomer represented by Formula 2 is any one of poly (meth) aryl ether of a glycerin-ethylene oxide adduct and polyallylamine monomer of a glucose-ethylene oxide adduct.
제4항에 있어서,
상기 카르본산계 단량체는 아크릴산, 메타 아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 크로톤산, 시트라콘산, 무수시트라콘산, 이타콘산, 무수이타콘산 및 푸마린산 중에서 적어도 하나를 포함하는 시멘트 혼화제.
5. The method of claim 4,
Wherein the carboxylic acid-based monomer comprises at least one of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, crotonic acid, citraconic acid, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride and fumaric acid.
삭제delete 제3항에 있어서,
상기 시멘트 혼화제 총 중량에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 단량체가 20 내지 80 중량%, 상기 화학식 2로 표시되는 축합 단량체가 20 내지 80 중량%로 포함되는 시멘트 혼화제.
The method of claim 3,
The cement admixture comprising 20 to 80% by weight of the monomer represented by Formula 1 and 20 to 80% by weight of the condensation monomer represented by Formula 2, based on the total weight of the cement admixture.
제1항에 있어서,
상기 카르본산계 공중합체의 중량평균분자량이 20,000 내지 50,000인 시멘트 혼화제.
The method according to claim 1,
Wherein the carboxylic acid-based copolymer has a weight average molecular weight of 20,000 to 50,000.
시멘트, 물, 골재, 및 세척사를 포함하는 콘크리트에 있어서,
시멘트 100 중량부에 대하여 제1항의 시멘트 혼화제가 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 콘크리트 조성물.
In concrete containing cement, water, aggregate, and washing yarn,
A concrete composition comprising 0.1 to 10 parts by weight of the cement admixture of claim 1 per 100 parts by weight of cement.
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