セメントスラリー組成物
【課題】長い可使時間にもかかわらず初期強度の発現性に優れたセメントスラリー組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）アルミニウム塩、並びに
（Ｂ）次の一般式（１）及び（２）：
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ1はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、ｎは５〜２５の数を示す）
で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合して得られるポリカルボン酸系高性能減水剤
を含有するセメントスラリー組成物。
【解決手段】（Ａ）アルミニウム塩、並びに
（Ｂ）次の一般式（１）及び（２）：
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ1はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、ｎは５〜２５の数を示す）
で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合して得られるポリカルボン酸系高性能減水剤
を含有するセメントスラリー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水添加混練後に所望とする適度な流動性を一定期間有した後、直ちに強度を発現するセメントスラリー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントの硬化促進剤として、アルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩、硫酸塩、水酸化物、塩化物等が知られており、硫酸アルミニウム、ミョウバン等も用いられている。また、硫酸アルミニウムと、アルカリ金属硫酸塩（特許文献１、特許文献２、特許文献３）、潜在水硬性物質（特許文献４）、無水石膏等（特許文献５）を組合わせ、早期強度をを発現させることも検討されている。
しかしながら、これらの化合物等を組合わせ、早期強度を発現させることはできても、十分な施工時間を確保するのは困難であった。
【０００３】
一方、減水剤の性能は大きく進歩し、近年では、高い減水率を有し、低水比でも高い流動性を得ることが可能となっている。
例えば、無水セッコウ、硫酸アルミニウム、アルカリ金属アルミン酸塩、特定のポリカルボン酸系減水剤を組合わせ、初期強度発現性が良好で、スランプロスの少ないセメント組成物が提案されている（特許文献６）。しかしながら、配合が煩雑であることからコストアップや品質管理が難しくなるという問題があった。
【特許文献１】特開平２−１４１４４９号公報
【特許文献２】特開平１−１１９５５１号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９１８３９号公報
【特許文献４】特開平１−５１３５２号公報
【特許文献５】特開２０００−３２７３８３号公報
【特許文献６】特開２０００−１４３３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、長い可使時間にもかかわらず初期強度の発現性に優れ、しかも低コストかつ複雑な配合を必要とせずに所望とする硬化時間制御を達成することができるセメントスラリー組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
斯かる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意検討した結果、アルミニウム塩と特定のポリカルボン酸系高性能減水剤を組合わせて用いることにより、上記課題を解決したセメントスラリー組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、（Ａ）アルミニウム塩、並びに
（Ｂ）次の一般式（１）及び（２）：
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ1はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、ｎは５〜２５の数を示す）
で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合して得られるポリカルボン酸系高性能減水剤
を含有するセメントスラリー組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセメントスラリー組成物は、水添加混練後において、材料分離が生じることなく一定の流動性を保持することを幅広くコントロール（５〜４００分程度）することができ、しかも、２４時間後の圧縮強度３０Mpa以上が確保できるなど、長い可使時間にもかかわらず初期強度の発現性に優れたものである。さらに、低コストかつ複雑な配合を必要とせずに所望とする硬化時間制御を達成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で用いる成分（Ａ）のアルミニウム塩としては、水溶性アルミニウム塩が好ましく、特に、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムが好ましい。
（Ａ）アルミニウム塩は、セメント１００質量部に対して、０．５〜３質量部、特に１〜２質量部配合するのが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる成分（Ｂ）のポリカルボン酸系高性能減水剤は、前記一般式（１）及び（２）で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合させて得られる共重合体からなるものである。
【００１２】
これらのうち、更に次の一般式（３）で表わされるスルホン酸基を有する単量体を含む共重合体（末端スルホン酸基を有するポリカルボン酸基含有多元ポリマー）が好ましい。
【００１３】
【化２】
【００１４】
（式中、Ｒ5は、水素原子又はメチル基を示し、Ｍ2はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示す）
【００１５】
このような共重合体は、例えば、特開平1-226757号公報に記載の方法により製造することができる。また、例えば、コアフローＣＰ−３００、ＮＰ−５５（以上、太平洋マテリアル社製）等の市販品を用いることができる。
【００１６】
（Ｂ）ポリカルボン酸系高性能減水剤は、セメント１００質量部に対して、２〜５質量部、特に２．５〜３質量部配合するのが好ましい。
【００１７】
本発明のセメントスラリー組成物は、セメントに前記アルミニウム塩及びポリカルボン酸系高性能減水剤を添加し、これに骨材及び水を加え、混練することにより製造される。
ここで用いられるセメントとしては、特に制限されず、例えば、普通、早強、中庸熱、低熱等の各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカ粉末を混合した各種混合セメントなどが挙げられる。
【実施例】
【００１８】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）１００質量部に、硫酸アルミニウム
１．２５質量部、表１に示す減水剤 ２．５〜４質量部を添加・混合した。これに、細骨材 ２００質量部、水 ３７質量部を加えて混練し、セメントスラリー組成物を製造した。
得られた組成物について、JIS R 5201に準拠し、無振動下でのモルタルフローを測定した。結果を図１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
実施例２
早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）１００質量部に、硫酸アルミニウム
０〜３質量部、表１に示す減水剤１ ２．０〜３．０質量部を添加・混合した。これに、細骨材 ２００質量部、水 ３７質量部を加えて混練し、セメントスラリー組成物を製造した。
得られた組成物について、JIS R 5201に準拠し、２４時間後の圧縮強度を測定した。結果を図２に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１において、各種減水剤を用いた場合のモルタルフローを示す図である。横軸は時間（分）を示す。
【図２】実施例２において、硫酸アルミニウム及び減水剤を各濃度で用いた場合の圧縮強度を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水添加混練後に所望とする適度な流動性を一定期間有した後、直ちに強度を発現するセメントスラリー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントの硬化促進剤として、アルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩、硫酸塩、水酸化物、塩化物等が知られており、硫酸アルミニウム、ミョウバン等も用いられている。また、硫酸アルミニウムと、アルカリ金属硫酸塩（特許文献１、特許文献２、特許文献３）、潜在水硬性物質（特許文献４）、無水石膏等（特許文献５）を組合わせ、早期強度をを発現させることも検討されている。
しかしながら、これらの化合物等を組合わせ、早期強度を発現させることはできても、十分な施工時間を確保するのは困難であった。
【０００３】
一方、減水剤の性能は大きく進歩し、近年では、高い減水率を有し、低水比でも高い流動性を得ることが可能となっている。
例えば、無水セッコウ、硫酸アルミニウム、アルカリ金属アルミン酸塩、特定のポリカルボン酸系減水剤を組合わせ、初期強度発現性が良好で、スランプロスの少ないセメント組成物が提案されている（特許文献６）。しかしながら、配合が煩雑であることからコストアップや品質管理が難しくなるという問題があった。
【特許文献１】特開平２−１４１４４９号公報
【特許文献２】特開平１−１１９５５１号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９１８３９号公報
【特許文献４】特開平１−５１３５２号公報
【特許文献５】特開２０００−３２７３８３号公報
【特許文献６】特開２０００−１４３３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、長い可使時間にもかかわらず初期強度の発現性に優れ、しかも低コストかつ複雑な配合を必要とせずに所望とする硬化時間制御を達成することができるセメントスラリー組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
斯かる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意検討した結果、アルミニウム塩と特定のポリカルボン酸系高性能減水剤を組合わせて用いることにより、上記課題を解決したセメントスラリー組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、（Ａ）アルミニウム塩、並びに
（Ｂ）次の一般式（１）及び（２）：
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ1はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、ｎは５〜２５の数を示す）
で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合して得られるポリカルボン酸系高性能減水剤
を含有するセメントスラリー組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセメントスラリー組成物は、水添加混練後において、材料分離が生じることなく一定の流動性を保持することを幅広くコントロール（５〜４００分程度）することができ、しかも、２４時間後の圧縮強度３０Mpa以上が確保できるなど、長い可使時間にもかかわらず初期強度の発現性に優れたものである。さらに、低コストかつ複雑な配合を必要とせずに所望とする硬化時間制御を達成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で用いる成分（Ａ）のアルミニウム塩としては、水溶性アルミニウム塩が好ましく、特に、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムが好ましい。
（Ａ）アルミニウム塩は、セメント１００質量部に対して、０．５〜３質量部、特に１〜２質量部配合するのが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる成分（Ｂ）のポリカルボン酸系高性能減水剤は、前記一般式（１）及び（２）で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合させて得られる共重合体からなるものである。
【００１２】
これらのうち、更に次の一般式（３）で表わされるスルホン酸基を有する単量体を含む共重合体（末端スルホン酸基を有するポリカルボン酸基含有多元ポリマー）が好ましい。
【００１３】
【化２】
【００１４】
（式中、Ｒ5は、水素原子又はメチル基を示し、Ｍ2はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示す）
【００１５】
このような共重合体は、例えば、特開平1-226757号公報に記載の方法により製造することができる。また、例えば、コアフローＣＰ−３００、ＮＰ−５５（以上、太平洋マテリアル社製）等の市販品を用いることができる。
【００１６】
（Ｂ）ポリカルボン酸系高性能減水剤は、セメント１００質量部に対して、２〜５質量部、特に２．５〜３質量部配合するのが好ましい。
【００１７】
本発明のセメントスラリー組成物は、セメントに前記アルミニウム塩及びポリカルボン酸系高性能減水剤を添加し、これに骨材及び水を加え、混練することにより製造される。
ここで用いられるセメントとしては、特に制限されず、例えば、普通、早強、中庸熱、低熱等の各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカ粉末を混合した各種混合セメントなどが挙げられる。
【実施例】
【００１８】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）１００質量部に、硫酸アルミニウム
１．２５質量部、表１に示す減水剤 ２．５〜４質量部を添加・混合した。これに、細骨材 ２００質量部、水 ３７質量部を加えて混練し、セメントスラリー組成物を製造した。
得られた組成物について、JIS R 5201に準拠し、無振動下でのモルタルフローを測定した。結果を図１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
実施例２
早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）１００質量部に、硫酸アルミニウム
０〜３質量部、表１に示す減水剤１ ２．０〜３．０質量部を添加・混合した。これに、細骨材 ２００質量部、水 ３７質量部を加えて混練し、セメントスラリー組成物を製造した。
得られた組成物について、JIS R 5201に準拠し、２４時間後の圧縮強度を測定した。結果を図２に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１において、各種減水剤を用いた場合のモルタルフローを示す図である。横軸は時間（分）を示す。
【図２】実施例２において、硫酸アルミニウム及び減水剤を各濃度で用いた場合の圧縮強度を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）アルミニウム塩、並びに
（Ｂ）次の一般式（１）及び（２）：
【化１】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ1はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、ｎは５〜２５の数を示す）
で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合して得られるポリカルボン酸系高性能減水剤
を含有するセメントスラリー組成物。
【請求項２】
（Ａ）アルミニウム塩が、水溶性アルミニウム塩である請求項１記載のセメントスラリー組成物。
【請求項３】
（Ａ）アルミニウム塩が、硫酸アルミニウム又は塩化アルミニウムである請求項１又は２記載のセメントスラリー組成物。
【請求項４】
セメント１００質量部に対して、（Ａ）アルミニウム塩を０．５〜３質量部、（Ｂ）ポリカルボン酸系高性能減水剤を２〜５質量部含有する請求項１〜３のいずれか１項記載のセメントスラリー組成物。
【請求項１】
（Ａ）アルミニウム塩、並びに
（Ｂ）次の一般式（１）及び（２）：
【化１】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｍ1はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示し、ｎは５〜２５の数を示す）
で表わされる単量体を含む２種以上の単量体を重合して得られるポリカルボン酸系高性能減水剤
を含有するセメントスラリー組成物。
【請求項２】
（Ａ）アルミニウム塩が、水溶性アルミニウム塩である請求項１記載のセメントスラリー組成物。
【請求項３】
（Ａ）アルミニウム塩が、硫酸アルミニウム又は塩化アルミニウムである請求項１又は２記載のセメントスラリー組成物。
【請求項４】
セメント１００質量部に対して、（Ａ）アルミニウム塩を０．５〜３質量部、（Ｂ）ポリカルボン酸系高性能減水剤を２〜５質量部含有する請求項１〜３のいずれか１項記載のセメントスラリー組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１３３１５９（Ｐ２００８−１３３１５９Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０５３２（Ｐ２００６−３２０５３２）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
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