増粘性コンクリートの製造方法
【課題】増粘性コンクリート製造する手法に関し、適正空気量を安定的に確保可能な増粘性コンクリートの製造方法を提供すること。
【解決手段】（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合し、（ｂ）混合終了後、これに、下記式（１）及び（２）で表される構成単位を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合することを特徴とする、増粘性コンクリートの製造方法。
【解決手段】（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合し、（ｂ）混合終了後、これに、下記式（１）及び（２）で表される構成単位を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合することを特徴とする、増粘性コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料分離抑制を目的として増粘剤を添加した増粘性コンクリートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの材料分離抑制性能を向上させる方法として、増粘剤をコンクリート中に添加混合する手法が、しばしば行われている。増粘剤はコンクリート混練物等に分散させ易く、軽微な混練操作で容易に配合効果が現れるので液状のものが使用されている（例えば、特許文献１参照）。液状の増粘剤は、固形増粘成分を水などの溶媒に溶かしたものが多く、溶解度が概して低いため高濃度の液が得られ難いことから、有効な増粘成分量を確保しようとすると大量の溶媒混入を伴い、コンクリート中の単位水量の管理が繁雑になる。この解消には粉末状の増粘剤の使用が考えられるが、モルタルやコンクリート混練物に加えると増粘剤粉末どうしが粘着し、塊状（玉状）化して均一に分散せず、材料分離抑制効果が発揮し難かった。このため、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物をコンクリート混練物に加え、増粘剤粉末の近傍に減水剤が存在することによって、増粘剤粉末の塊状化を防ぐことができることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、増粘剤粉末を生コンクリートプラント等の固定ミキサで混合した場合、ミキサ内壁やホッパーへの増粘成分の付着が生じ、洗浄に手間がかかる、次バッチのコンクリートへの影響が残り易い等の問題点を有していた。これらの問題点を回避するために、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物を、アジテータ車内へ積載したコンクリート中へ添加し、アジテータ車のドラム内にて攪拌・混合する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−１６１０１５号公報
【特許文献２】特開平０６−５５５２９号公報
【特許文献３】特開平０６−３２０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物をアジテータ車のドラム内にて攪拌・混合する場合、ドラムの高速攪拌時に巻き込まれた空気がコンクリート内に保持され易く、コンクリート中の含有空気量が増大し、硬化後の強度低下を招くといった問題があった。
このような過大な空気量巻き込みを防止するために、消泡剤をコンクリート中に添加するといった手段も考えられる。特に、水中不分離性コンクリート製造時に添加される水中不分離性混和剤（増粘剤の一種）中には、消泡成分が予混合されていることが多い。
このような水中に打設するコンクリートでは、寒冷時でも凍結の危険性が少ないため、適正空気量確保による耐凍害性向上の必要がないが、一般のコンクリートでは、ＪＩＳ Ａ ５３０８「レディーミクストコンクリート」に規定されているように、耐凍害性向上のために４．５〜５．０％程度の空気量の確保が必要である。しかしながら、消泡剤を配合した場合、空気量が過少となり、安定的に５％前後の空気量を確保するのが困難となるといった問題点を有していた。
【０００５】
従って、本発明は、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物をドラム型ミキサ内にて攪拌・混合して増粘性コンクリートを製造する方法であって、適正空気量を安定的に確保可能で、寒冷地であっても使用可能な増粘性コンクリートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明者らは、種々検討した結果、増粘剤と、特定の成分を有する２種類の減水剤とを、可溶性袋状物を用いて特定の手順で添加・混合することにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合し、（ｂ）混合終了後、これに、下記式（１）及び（２）で表される構成単位（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｍ1は水素原子、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、Ｙは−ＣＨ2Ｏ−又は−ＣＯＯ−を示し、ｎは２０〜５０の数を示す。）を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合することを特徴とする、増粘性コンクリートの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【化１】
【発明の効果】
【０００９】
本発明の増粘性コンクリートの製造方法によれば、５％程度の適正な空気量を安定的に確保可能な増粘性コンクリートを、コンクリートアジテータ車のドラム等のドラム型ミキサでの攪拌でも、容易に得ることが出来る。
適正空気量を確保することにより、耐凍害性を向上せしめることが可能となり、寒冷地での該増粘性コンクリートの使用が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明方法では、まず（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合する（工程ａ）。
工程ａに用いられる減水剤（Ａ）は、空気連行性を有する減水剤（ＡＥ減水剤）であり、ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を含むものである。ポリカルボン酸系化合物としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリオキシアルキレン修飾ポリアクリル酸、ポリオキシアルキレン修飾ポリメタクリル酸又はその塩、ポリアルキレングリコール等をグラフト鎖とする３以上のカルボキシル基を有する櫛形高分子化合物等を主成分とするものが挙げられる。またリグニンスルホン酸系化合物としては、（変性）リグニンスルホン酸、（変性）リグニンスルホン酸塩が挙げられる。
【００１１】
ベースコンクリートは、通常のコンクリートであり、セメント、細骨材、粗骨材及び水を混合したものである。セメントとしては、ポルトランドセメント、混合セメント、エコセメント等が用いられる。細骨材及び粗骨材は天然骨材及び人工骨材のいずれも用いられる。
【００１２】
また、本発明に使用されるベースコンクリートの混合製造は、例えば二軸ミキサ、パン型ミキサ、傾胴ミキサ等の任意の装置を用いて行うことができる。
本発明の製造方法に使用されるベースコンクリートの組成は特には限定されないが、増粘剤粒子が速やかに分散し易く、かつ、空気量の安定化が容易である点で、スランプで５〜２１ｃｍのものであることがより好ましい。ベースコンクリートのスランプが５ｃｍ未満である場合、増粘剤粒子添加時の空気の巻き込みが増大し易く、空気量の安定化が阻害される虞があるため、好ましくない。また、ベースコンクリートのスランプが２１ｃｍを超える場合、本発明の添加剤混合後に空気量の減少が起こり易く、空気量の安定化が阻害される虞があるため、好ましくない。
【００１３】
ベースコンクリート中への減水剤（Ａ）の混合は、ベースコンクリート１００重量部に対し減水剤（Ａ）を固形分換算で０．００２〜０．０５重量部添加して行うのが好ましい。
【００１４】
（ｂ）ベースコンクリートへの減水剤（Ａ）の混合が十分に終了した時点で、可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合する（工程ｂ）。ここでベースコンクリートへの減水剤（Ａ）の混合が十分に終了した時点とは、混合より１０分以上、さらに２０分以上、特に３０分以上経過した後が好ましい。混合時間が短かいと、減水剤（Ａ）の添加によるベースコンクリート中のセメントの水和状態の変化が、減水剤（Ｂ）に作用し、減水剤（Ｂ）の空気巻き込み抑制効果を低減せしめる虞があるため好ましくない。
【００１５】
工程ｂに用いられる可溶性袋状物（Ｄ）は、下記式（１）及び（２）で表される構成単位（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｍ1は水素原子、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、Ｙは−ＣＨ2Ｏ−又は−ＣＯＯ−を示し、ｎは２０〜５０の数を示す。）を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物である。
【００１６】
【化２】
【００１７】
ここに用いられる減水剤（Ｂ）は、空気連行性を有しない減水剤である。
【００１８】
減水剤（Ｂ）の有効成分である（メタ）アクリレート系化合物は、前記式（１）及び式（２）の構成単位を含むものであり、構成単位（１）は４０〜８０モル％であることが好ましく、特に４５〜７５モル％であることが好ましく、構成単位（２）は、１種類の場合１〜４５モル％が好ましく、特に３〜４０モル％であることが好ましい。構成単位（１）中のＭ1は、水素原子、リチウムやナトリウム等のアルカリ金属、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属、アンモニウム又はエタノールアミン等のアルカノールアミン等が挙げられる。また、構成単位（２）中のｎは、２０〜５０の数を示すが、ｎが２０未満であると粉末化が困難となり、ガム状になることがある。またｎが５０を超えると、溶解度が低下し、増粘剤粒子を素早く分散せしめる能力が低下するので好ましくない。特に好ましいｎの範囲は２０〜４５である。Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基であれば限定されないが、好ましくは、炭素数１〜３のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基又はｉ−プロピル基が挙げられる。
【００１９】
なお、構成単位（２）には、Ｙが−ＣＨ2Ｏ−と−ＣＯＯ−の２種類があるが、その何れか一方又は両方が存在するものであっても良い。両方が存在する場合は、Ｙが−ＣＯＯ−である（２）が１〜３０モル％で、Ｙが−ＣＯＯ−である（２）が５〜２５モル％であり、Ｙが−ＣＨ２Ｏ−である（２）が３〜２５モル％であるものが好ましい。また、（２）が混在する場合、何れか一方の構成単位のｎが２０〜５０の範囲であればよい。このような分子内に式（１）及び（２）で表される構成単位を有しないものにあっては、例えモルタルやコンクリート混練物で優れた減水作用を呈するものであっても、増粘剤と併用した場合に空気の巻き込みを制御できない虞や、増粘剤粒子を素早く分散せしめる能力が低下する虞があるため、好ましくない。
【００２０】
減水剤（Ｂ）の有効成分（メタ）アクリレート系化合物は、さらに次に示す構成単位（３）及び（４）の１又は２以上を有するものであっても良い。
【００２１】
【化３】
【００２２】
（式中、Ｒ5は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ6は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｘは−ＳＯ3Ｍ2又は−Ｏ−Ｐｈ−ＳＯ3Ｍ2（ここで、Ｍ2は水素原子、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、Ｐｈはフェニレン基を示す）を示す）
【００２３】
上記構成単位（３）及び（４）においてＲ6で示される炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基又はｉ−プロピル基が挙げられ、Ｍ2としては、水素原子、リチウムやナトリウム等のアルカリ金属、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属、アンモニウム又はエタノールアミン等のアルカノールアミン等が挙げられる。構成単位（３）は２〜２５モル％であることが好ましく、特に５〜２０モル％であることが好ましい。構成単位（４）は３〜２０モル％であることが好ましく、特に５〜１５モル％であることが好ましい。なお構成単位のモル％は（１）〜（４）の全構成単位の合計を１００モル％とした場合のそれぞれの構成単位のモル％を示す。
【００２４】
構成単位（１）〜（４）において、Ｒ1〜Ｒ6はメチル基が特に好ましく、Ｍ1及びＭ2としては、特にナトリウムが好ましく、Ｘとしては、−ＳＯ3Ｎａが好ましい。また、減水剤（Ｂ）の有効成分としては、構成単位（１）〜（４）の全てを含むものが好ましく、この構成単位（２）は、１種でも２種でも良い。減水剤（Ｂ）に使用される有効成分（メタ）アクリレート系化合物の数平均分子量はＧＰＣ法によるポリエチレングリコール換算で、２０００〜５００００の範囲内のものが好ましく、特に３５００〜３００００のものが好ましい。
【００２５】
また、減水剤（Ｂ）は粉末状で用いられる。減水剤（Ｂ）の粉末化は、例えば、少なくとも上記の（メタ）アクリレート系化合物に水を加えてなる混合物を熱風式乾燥装置又は伝導電熱式乾燥装置等で乾燥粉末化するか減圧下で加熱混練撹拌により行なわれる。また、該減水剤粉末（Ｂ）には、本発明の効果を阻害させない限り、上記（メタ）アクリレート系化合物以外の成分が含まれていても良い。
【００２６】
減水剤粉末（Ｂ）は、分級操作等を施して、粒径３００μｍ以下とすることが、増粘成分粉末どうしの接着が進行する前に、減水剤が混練物中に十分溶解できるので好ましい。
【００２７】
当該減水剤粉末（Ｂ）とともに用いられる増粘剤粉末（Ｃ）としては、セルロース系増粘剤、アクリル系増粘剤、その他のバイオポリマー系多糖類（デンプン系増粘剤、各種天然ガム類など）等が挙げられる。セルロース系増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース等が挙げられる。アクリル系増粘剤としては、カルボキシビニルポリマー等が挙げられる。デンプン系増粘剤としては、デンプン及び加工デンプンが挙げられる。天然ガム類としては、ローカストビーンガム、キサンタンガム、ジェランガム等が挙げられる。
【００２８】
また、増粘剤粉末（Ｃ）の粒子径は特には制限されないが、分級操作等を施して、粒径１０００μｍ以下とすることが短時間の混合でも材料分離抑制作用が得られ易くなるので好ましい。
【００２９】
減水剤粉末（Ｂ）及び増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封させる可溶性袋状物（Ｄ）としては、セルロース繊維を主成分とする可溶性の袋状物、すなわち可溶性紙袋が好ましい。可溶性袋状物を用いることにより、減水剤（Ｂ）の効果で速やかに分散されやすく、かつ空気の巻き込みの影響を小さくできる。
【００３０】
本発明においては、可溶性袋状物（Ｄ）中に、減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を予め内封しておくことが必要である。
【００３１】
さらに本発明では、減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）とを袋状物（Ｄ）内に予混合した袋状予混合組成物の容重が、０．５〜１．０ｋｇ／Ｌであることが、より好ましい。
コンクリートアジテータ車のドラム内にてベースコンクリートと混合することを想定した場合、容重が０．５ｋｇ／Ｌ未満であると、袋状物（Ｄ）内に内包された空気により、ベースコンクリート表面に袋状物（Ｄ）が浮いてしまい、増粘剤の均一分散に時間がかかるため、空気を過剰に巻き込む虞が高くなるため好ましくない。
また、容重が１．０ｋｇ／Ｌを越える場合、袋状物（Ｄ）内の空隙が過少であり、ベースコンクリート中の水分が袋内に浸透するのに時間がかかるため、増粘剤の均一分散に時間がかかるため、空気を過剰に巻き込む虞が高くなるため好ましくない。
容重が０．５〜１．０ｋｇ／Ｌの範囲内であれば、袋状物（Ｄ）内の増粘剤が、コンクリート中へ速やかに均一分散されるので、空気を過剰に巻き込む危険が小さいため、好ましい。
【００３２】
袋状物（Ｄ）内への減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物の封入は、特に限定されないが、密封することが好ましい。
【００３３】
工程ａの混合コンクリートに可溶性袋状物（Ｄ）を混合し、ドラム型ミキサで行えばよいが、施工性を考慮するとコンクリートアジテータ車のドラム内で行うのが好ましい。
【００３４】
本発明に使用されるドラム型ミキサ、特にコンクリートアジテータ車としては、一般に使用されている任意のアジテータ車を用いることができる。
また、アジテータ車内への増粘性コンクリートの積載量は、アジテータ車ドラム容量の３０〜６０容積％であることが好ましい。３０％未満では、攪拌能力に比してコンクリート総量が過少であって、添加剤混合時に空気の巻き込みを生じる虞があるため、好ましくない。また、６０％を超える場合、増粘性コンクリートを攪拌する能力が不足し、均一混合するための攪拌時間がかかり過ぎて、空気の巻き込みを生じる虞があるため、好ましくない。増粘性コンクリートの積載量は、アジテータ車ドラム容量の３５〜５５容積％であることが、空気量の安定性の点より、より好適である。
【００３５】
また、アジテータ車での混合コンクリートと可溶性袋状物（Ｄ）の混合時間は、高速攪拌にて４０秒〜１２０秒が好ましく、６０秒〜１００秒間がより好ましい。４０秒未満だと、増粘剤がコンクリート中に均一に分散しない虞があり、好ましくない。また、１２０秒を超える場合、空気の過大な巻き込みが起こる虞があるため、好ましくない。
【００３６】
本発明方法は、空気連行性を有する減水剤（Ａ）と空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）の２種類の減水剤を用い、減水剤（Ａ）は予めベースコンクリート中に混合しておき、減水剤粉末（Ｂ）は増粘剤粉末（Ｃ）とともに可溶性袋状物（Ｄ）内に予め混合しておいて使用する点に特徴がある。
【００３７】
減水剤（Ａ）は、コンクリート中へ、適正量の空気を安定的に連行させる効果を有する。減水剤（Ａ）は、可溶性袋状物（Ｄ）内に存在する減水剤（Ｂ）と併用した場合でも、空気連行効果が変化せず、安定した空気量を確保可能であるという特徴を有する。また、減水剤（Ｂ）の速やかな増粘剤粉末分散効果を阻害することがない。
【００３８】
一方、本発明の製造方法に用いられる減水剤粉末（Ｂ）は、増粘剤粉末（Ｃ）の近傍に存在させることにより、増粘剤粉末粒子を分散せしめ、増粘剤粉末どうしが粘着して塊状（玉状）化することを防止する効果を有する。さらには、該減水剤（Ｂ）は、増粘剤と併用した場合であっても、過剰な空気連行を抑止する効果を有する。該減水剤（Ｂ）を増粘剤と予混合して可溶性袋状物に内封してから、コンクリートに添加することにより、袋外に存在する減水剤（Ａ）の空気連行作用の影響をほとんど受けることなく、増粘剤をコンクリート中に分散せしめることができるため、増粘剤添加時の空気量の変動を最小限に抑えることができる。また、減水剤（Ｂ）の粉末は、溶解度が高いため、コンクリートへの添加時に袋内に少量の水が浸透してきた時点で速やかに溶解し、早期に増粘剤粉末をコンクリート中へ分散せしめるため、ミキサでの攪拌時において過度の攪拌時間を必要とせず、空気の巻き込みを最小限に抑止する効果を有する。
【００３９】
また、本発明の製造方法においては、前記減水剤（Ｂ）に対する増粘剤（Ｃ）の重量比が、固形分換算で、（Ｂ）／（Ｃ）＝１〜７であるものが好ましく、（Ｂ）／（Ｃ）＝２〜６が特に好ましい。重量比（Ｂ）／（Ｃ）が１未満では、減水剤（Ｂ）による分散性能が不足し、増粘剤（Ｃ）が十分に分散しない時点で減水剤（Ａ）の影響を受けるため、空気の過大な巻き込みを生じる虞があるため好ましくない。また、重量比（Ｂ）／（Ｃ）が７を超えると相対的に増粘剤（Ｃ）の量が不足し、材料分離抑制作用が得られ難くなるため適当ではない。
【００４０】
また、本発明の製造方法においては、は、前記減水剤（Ｂ）に対する減水剤（Ａ）の重量比が、固形分換算で、（Ｂ）／（Ａ）＝０．２〜２．０であるものが好ましく、（Ｂ）／（Ａ）＝０．４〜１．０が特に好ましい。重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．２未満では、減水剤（Ｂ）による空気の巻き込み抑制効果が不足し、増粘剤（Ｃ）が減水剤（Ａ）の影響を受けて、空気の過大な巻き込みを生じる虞があるため好ましくない。また、重量比（Ｂ）／（Ａ）が２．０を超えると、相対的に減水剤（Ａ）の量が不足し、コンクリート中への空気連行性が不足して、空気量が過少となる虞があるため適当ではない。
【００４１】
本発明の製造方法における添加剤のコンクリート中への添加量としては、全記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の総量として、固形分換算で、コンクリート中のセメントや骨材等の固形分総質量（本添加剤を除く。）の約０．００５〜０．１％に相当する重量が好ましい。より好ましくは、５℃程度の低温時は０．０１〜０．１％、それ以外の常温や高温時においては０．００５〜０．０８％が良い。約０．００５％未満では添加効果が発現され難くなり、また約０．１％を超えると混合抵抗性が上昇することがあるため適当ではない。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を具体的に詳しく説明するが、本発明はここに表す実施例に限定されるものではない。
【００４３】
＜実験１＞
本試験で用いた、減水剤と増粘剤を以下に示す。
（１）減水剤（減水剤Ａ２、Ａ３は液状、残りは全て粉末状）
減水剤Ｂ１；試製造品Ａ（ポリカルボン酸系、空気連行性なし）（※）
減水剤Ｂ２；試製造品Ｂ（ポリカルボン酸系、空気連行性なし）（※）
減水剤Ａ１；マイティ１００（花王社製、ナフタレンスルホン酸系、空気連行性なし）
減水剤Ａ２；ヤマソー０９ＮＬＲ（山宗化学社製、ポリカルボン酸系、空気連行性有り）
減水剤Ａ３；ポゾリスＮｏ.７８Ｓ（ＢＡＳＦポゾリス社製、リグニンスルホン酸系、空気連行性有り）
【００４４】
（※）減水剤Ｂ１：特開２０００−２６１４５号公報内の表１の組成に相当するものを、特許公報内に示す方法で試製造して得たもの（式（２）中のｎ＝２３）。
（※）減水剤Ｂ２：特開２０００−２６１４５号公報内の表２の組成に相当するものを、特許公報内に示す方法で試製造して得たもの（式（２）中のｎ≧７５）。
【００４５】
（２）増粘剤粉末
増粘剤Ｃ１；メトローズ（信越化学工業社製、セルロース系）
増粘剤Ｃ２；ＴＮＳ（太平洋マテリアル社製、アクリル系）
増粘剤Ｃ３；Ｃａｓｕｃｏｌ（Ａｖｅｂｅ社製、デンプン系）
【００４６】
（３）可溶性袋
水溶紙Ａ６０１５（日本製紙パビリア社製、主成分；セルロース系繊維）
【００４７】
前記（１）〜（３）の材料を用い、減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）の混合物を、可溶性袋内に４００ｇ／袋となるように密封し、ホッチキスで密封した。前記予混合物の配合割合を表１に示す。尚、袋の容重は、可溶性袋に予混合物を密封する際にテーブルバイブレータを用いて空隙を少なくして詰め込んだ場合と、バイブレータを使用せずに詰め込んだ場合の２通りの方法で密封し、バイブレータを使用した時間を変えることにより袋状組成物の容重を制御した。
なお、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合は、レーディゲ社製レーディゲミキサを用いて、５０ｋｇ／バッチで３分間混合して、予混合物とした。
【００４８】
【表１】
【００４９】
以下の材料を用い、表２の配合のベースコンクリート４ｍ3を生コンクリート工場にて製造した。尚、コンクリート製造時には、表２に示す減水剤（Ａ）を予混合した。
製造した減水剤（Ａ）とベースコンクリートの予混合物は、全量をコンクリートアジテータ車（ドラム容積約８．７ｍ3）に積み込み、４０分間経過した後に、これに表１の袋状予混合物１．６ｋｇ（０．４ｋｇ／ｍ3）を投入して９０秒間高速攪拌し、増粘性コンクリートを作製した。尚、後述する表３の比較例９のみは、ベースコンクリート製造直後に、袋状予混合物を投入して、同じく９０秒間高速攪拌し、増粘性コンクリートを作製した。
袋状予混合物添加前のベースコンクリートと、添加後の増粘性コンクリートについて、それぞれの空気量をＪＩＳ Ａ １１２８「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法−空気室圧力方法」にて測定し、両者の差より空気量の変動を評価した。
また、作製した増粘性コンクリートについて、全量をフレコンバックに排出し、目視で塊（玉）の有無を観察した。目視にて、少しでも塊（玉）が認められたものを×、塊（玉）が全く認められなかったものを○とした。
【００５０】
以上の結果を、表３にまとめて示す。本発明品１〜６については、添加剤投入前と投入後の空気量の差は小さく、５％前後の安定した空気量が得られていることが確認された。また、目視で塊（玉）の有無を観察したが、本発明品１〜６においては、いずれの増粘性コンクリートにも、塊（玉）は認められなかった。
これに対し、比較例１〜４及び８では、５％前後の適正空気量の確保が困難であった。また、比較例５〜７及び９では、塊（玉）の生成が認められ、増粘剤のベースコンクリートへの均一混合がなされていないことが確認された。
【００５１】
（４）コンクリート用材料
セメント；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
細骨材；石灰砕砂（北海道峩朗産）
粗骨材；石灰砕石（北海道峩朗産）
水；水道水
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
＜実験２＞
表３で示された実施例４と比較例１の増粘性コンクリートについて、ＪＩＳ Ａ １１４８「コンクリートの凍結融解試験方法」に準じて、耐凍害性を評価した。
実施例４の増粘性コンクリートにて作製した試験体では、凍結融解が３００サイクルの条件化でも相対動弾性係数が６０％以上を保持しており、十分な耐凍害性を有するものと考えられる。
これに対し、比較例１の増粘性コンクリートにて作製した試験体では、凍結融解が３００サイクルに達する前に相対動弾性係数が６０％未満となってしまい、耐凍害性が不十分で、寒冷地での適用が困難であるものと考えられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料分離抑制を目的として増粘剤を添加した増粘性コンクリートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの材料分離抑制性能を向上させる方法として、増粘剤をコンクリート中に添加混合する手法が、しばしば行われている。増粘剤はコンクリート混練物等に分散させ易く、軽微な混練操作で容易に配合効果が現れるので液状のものが使用されている（例えば、特許文献１参照）。液状の増粘剤は、固形増粘成分を水などの溶媒に溶かしたものが多く、溶解度が概して低いため高濃度の液が得られ難いことから、有効な増粘成分量を確保しようとすると大量の溶媒混入を伴い、コンクリート中の単位水量の管理が繁雑になる。この解消には粉末状の増粘剤の使用が考えられるが、モルタルやコンクリート混練物に加えると増粘剤粉末どうしが粘着し、塊状（玉状）化して均一に分散せず、材料分離抑制効果が発揮し難かった。このため、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物をコンクリート混練物に加え、増粘剤粉末の近傍に減水剤が存在することによって、増粘剤粉末の塊状化を防ぐことができることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、増粘剤粉末を生コンクリートプラント等の固定ミキサで混合した場合、ミキサ内壁やホッパーへの増粘成分の付着が生じ、洗浄に手間がかかる、次バッチのコンクリートへの影響が残り易い等の問題点を有していた。これらの問題点を回避するために、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物を、アジテータ車内へ積載したコンクリート中へ添加し、アジテータ車のドラム内にて攪拌・混合する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−１６１０１５号公報
【特許文献２】特開平０６−５５５２９号公報
【特許文献３】特開平０６−３２０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物をアジテータ車のドラム内にて攪拌・混合する場合、ドラムの高速攪拌時に巻き込まれた空気がコンクリート内に保持され易く、コンクリート中の含有空気量が増大し、硬化後の強度低下を招くといった問題があった。
このような過大な空気量巻き込みを防止するために、消泡剤をコンクリート中に添加するといった手段も考えられる。特に、水中不分離性コンクリート製造時に添加される水中不分離性混和剤（増粘剤の一種）中には、消泡成分が予混合されていることが多い。
このような水中に打設するコンクリートでは、寒冷時でも凍結の危険性が少ないため、適正空気量確保による耐凍害性向上の必要がないが、一般のコンクリートでは、ＪＩＳ Ａ ５３０８「レディーミクストコンクリート」に規定されているように、耐凍害性向上のために４．５〜５．０％程度の空気量の確保が必要である。しかしながら、消泡剤を配合した場合、空気量が過少となり、安定的に５％前後の空気量を確保するのが困難となるといった問題点を有していた。
【０００５】
従って、本発明は、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合物をドラム型ミキサ内にて攪拌・混合して増粘性コンクリートを製造する方法であって、適正空気量を安定的に確保可能で、寒冷地であっても使用可能な増粘性コンクリートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明者らは、種々検討した結果、増粘剤と、特定の成分を有する２種類の減水剤とを、可溶性袋状物を用いて特定の手順で添加・混合することにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合し、（ｂ）混合終了後、これに、下記式（１）及び（２）で表される構成単位（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｍ1は水素原子、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、Ｙは−ＣＨ2Ｏ−又は−ＣＯＯ−を示し、ｎは２０〜５０の数を示す。）を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合することを特徴とする、増粘性コンクリートの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【化１】
【発明の効果】
【０００９】
本発明の増粘性コンクリートの製造方法によれば、５％程度の適正な空気量を安定的に確保可能な増粘性コンクリートを、コンクリートアジテータ車のドラム等のドラム型ミキサでの攪拌でも、容易に得ることが出来る。
適正空気量を確保することにより、耐凍害性を向上せしめることが可能となり、寒冷地での該増粘性コンクリートの使用が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明方法では、まず（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合する（工程ａ）。
工程ａに用いられる減水剤（Ａ）は、空気連行性を有する減水剤（ＡＥ減水剤）であり、ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を含むものである。ポリカルボン酸系化合物としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリオキシアルキレン修飾ポリアクリル酸、ポリオキシアルキレン修飾ポリメタクリル酸又はその塩、ポリアルキレングリコール等をグラフト鎖とする３以上のカルボキシル基を有する櫛形高分子化合物等を主成分とするものが挙げられる。またリグニンスルホン酸系化合物としては、（変性）リグニンスルホン酸、（変性）リグニンスルホン酸塩が挙げられる。
【００１１】
ベースコンクリートは、通常のコンクリートであり、セメント、細骨材、粗骨材及び水を混合したものである。セメントとしては、ポルトランドセメント、混合セメント、エコセメント等が用いられる。細骨材及び粗骨材は天然骨材及び人工骨材のいずれも用いられる。
【００１２】
また、本発明に使用されるベースコンクリートの混合製造は、例えば二軸ミキサ、パン型ミキサ、傾胴ミキサ等の任意の装置を用いて行うことができる。
本発明の製造方法に使用されるベースコンクリートの組成は特には限定されないが、増粘剤粒子が速やかに分散し易く、かつ、空気量の安定化が容易である点で、スランプで５〜２１ｃｍのものであることがより好ましい。ベースコンクリートのスランプが５ｃｍ未満である場合、増粘剤粒子添加時の空気の巻き込みが増大し易く、空気量の安定化が阻害される虞があるため、好ましくない。また、ベースコンクリートのスランプが２１ｃｍを超える場合、本発明の添加剤混合後に空気量の減少が起こり易く、空気量の安定化が阻害される虞があるため、好ましくない。
【００１３】
ベースコンクリート中への減水剤（Ａ）の混合は、ベースコンクリート１００重量部に対し減水剤（Ａ）を固形分換算で０．００２〜０．０５重量部添加して行うのが好ましい。
【００１４】
（ｂ）ベースコンクリートへの減水剤（Ａ）の混合が十分に終了した時点で、可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合する（工程ｂ）。ここでベースコンクリートへの減水剤（Ａ）の混合が十分に終了した時点とは、混合より１０分以上、さらに２０分以上、特に３０分以上経過した後が好ましい。混合時間が短かいと、減水剤（Ａ）の添加によるベースコンクリート中のセメントの水和状態の変化が、減水剤（Ｂ）に作用し、減水剤（Ｂ）の空気巻き込み抑制効果を低減せしめる虞があるため好ましくない。
【００１５】
工程ｂに用いられる可溶性袋状物（Ｄ）は、下記式（１）及び（２）で表される構成単位（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｍ1は水素原子、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、Ｙは−ＣＨ2Ｏ−又は−ＣＯＯ−を示し、ｎは２０〜５０の数を示す。）を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物である。
【００１６】
【化２】
【００１７】
ここに用いられる減水剤（Ｂ）は、空気連行性を有しない減水剤である。
【００１８】
減水剤（Ｂ）の有効成分である（メタ）アクリレート系化合物は、前記式（１）及び式（２）の構成単位を含むものであり、構成単位（１）は４０〜８０モル％であることが好ましく、特に４５〜７５モル％であることが好ましく、構成単位（２）は、１種類の場合１〜４５モル％が好ましく、特に３〜４０モル％であることが好ましい。構成単位（１）中のＭ1は、水素原子、リチウムやナトリウム等のアルカリ金属、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属、アンモニウム又はエタノールアミン等のアルカノールアミン等が挙げられる。また、構成単位（２）中のｎは、２０〜５０の数を示すが、ｎが２０未満であると粉末化が困難となり、ガム状になることがある。またｎが５０を超えると、溶解度が低下し、増粘剤粒子を素早く分散せしめる能力が低下するので好ましくない。特に好ましいｎの範囲は２０〜４５である。Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基であれば限定されないが、好ましくは、炭素数１〜３のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基又はｉ−プロピル基が挙げられる。
【００１９】
なお、構成単位（２）には、Ｙが−ＣＨ2Ｏ−と−ＣＯＯ−の２種類があるが、その何れか一方又は両方が存在するものであっても良い。両方が存在する場合は、Ｙが−ＣＯＯ−である（２）が１〜３０モル％で、Ｙが−ＣＯＯ−である（２）が５〜２５モル％であり、Ｙが−ＣＨ２Ｏ−である（２）が３〜２５モル％であるものが好ましい。また、（２）が混在する場合、何れか一方の構成単位のｎが２０〜５０の範囲であればよい。このような分子内に式（１）及び（２）で表される構成単位を有しないものにあっては、例えモルタルやコンクリート混練物で優れた減水作用を呈するものであっても、増粘剤と併用した場合に空気の巻き込みを制御できない虞や、増粘剤粒子を素早く分散せしめる能力が低下する虞があるため、好ましくない。
【００２０】
減水剤（Ｂ）の有効成分（メタ）アクリレート系化合物は、さらに次に示す構成単位（３）及び（４）の１又は２以上を有するものであっても良い。
【００２１】
【化３】
【００２２】
（式中、Ｒ5は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ6は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｘは−ＳＯ3Ｍ2又は−Ｏ−Ｐｈ−ＳＯ3Ｍ2（ここで、Ｍ2は水素原子、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、Ｐｈはフェニレン基を示す）を示す）
【００２３】
上記構成単位（３）及び（４）においてＲ6で示される炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基又はｉ−プロピル基が挙げられ、Ｍ2としては、水素原子、リチウムやナトリウム等のアルカリ金属、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属、アンモニウム又はエタノールアミン等のアルカノールアミン等が挙げられる。構成単位（３）は２〜２５モル％であることが好ましく、特に５〜２０モル％であることが好ましい。構成単位（４）は３〜２０モル％であることが好ましく、特に５〜１５モル％であることが好ましい。なお構成単位のモル％は（１）〜（４）の全構成単位の合計を１００モル％とした場合のそれぞれの構成単位のモル％を示す。
【００２４】
構成単位（１）〜（４）において、Ｒ1〜Ｒ6はメチル基が特に好ましく、Ｍ1及びＭ2としては、特にナトリウムが好ましく、Ｘとしては、−ＳＯ3Ｎａが好ましい。また、減水剤（Ｂ）の有効成分としては、構成単位（１）〜（４）の全てを含むものが好ましく、この構成単位（２）は、１種でも２種でも良い。減水剤（Ｂ）に使用される有効成分（メタ）アクリレート系化合物の数平均分子量はＧＰＣ法によるポリエチレングリコール換算で、２０００〜５００００の範囲内のものが好ましく、特に３５００〜３００００のものが好ましい。
【００２５】
また、減水剤（Ｂ）は粉末状で用いられる。減水剤（Ｂ）の粉末化は、例えば、少なくとも上記の（メタ）アクリレート系化合物に水を加えてなる混合物を熱風式乾燥装置又は伝導電熱式乾燥装置等で乾燥粉末化するか減圧下で加熱混練撹拌により行なわれる。また、該減水剤粉末（Ｂ）には、本発明の効果を阻害させない限り、上記（メタ）アクリレート系化合物以外の成分が含まれていても良い。
【００２６】
減水剤粉末（Ｂ）は、分級操作等を施して、粒径３００μｍ以下とすることが、増粘成分粉末どうしの接着が進行する前に、減水剤が混練物中に十分溶解できるので好ましい。
【００２７】
当該減水剤粉末（Ｂ）とともに用いられる増粘剤粉末（Ｃ）としては、セルロース系増粘剤、アクリル系増粘剤、その他のバイオポリマー系多糖類（デンプン系増粘剤、各種天然ガム類など）等が挙げられる。セルロース系増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース等が挙げられる。アクリル系増粘剤としては、カルボキシビニルポリマー等が挙げられる。デンプン系増粘剤としては、デンプン及び加工デンプンが挙げられる。天然ガム類としては、ローカストビーンガム、キサンタンガム、ジェランガム等が挙げられる。
【００２８】
また、増粘剤粉末（Ｃ）の粒子径は特には制限されないが、分級操作等を施して、粒径１０００μｍ以下とすることが短時間の混合でも材料分離抑制作用が得られ易くなるので好ましい。
【００２９】
減水剤粉末（Ｂ）及び増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封させる可溶性袋状物（Ｄ）としては、セルロース繊維を主成分とする可溶性の袋状物、すなわち可溶性紙袋が好ましい。可溶性袋状物を用いることにより、減水剤（Ｂ）の効果で速やかに分散されやすく、かつ空気の巻き込みの影響を小さくできる。
【００３０】
本発明においては、可溶性袋状物（Ｄ）中に、減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を予め内封しておくことが必要である。
【００３１】
さらに本発明では、減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）とを袋状物（Ｄ）内に予混合した袋状予混合組成物の容重が、０．５〜１．０ｋｇ／Ｌであることが、より好ましい。
コンクリートアジテータ車のドラム内にてベースコンクリートと混合することを想定した場合、容重が０．５ｋｇ／Ｌ未満であると、袋状物（Ｄ）内に内包された空気により、ベースコンクリート表面に袋状物（Ｄ）が浮いてしまい、増粘剤の均一分散に時間がかかるため、空気を過剰に巻き込む虞が高くなるため好ましくない。
また、容重が１．０ｋｇ／Ｌを越える場合、袋状物（Ｄ）内の空隙が過少であり、ベースコンクリート中の水分が袋内に浸透するのに時間がかかるため、増粘剤の均一分散に時間がかかるため、空気を過剰に巻き込む虞が高くなるため好ましくない。
容重が０．５〜１．０ｋｇ／Ｌの範囲内であれば、袋状物（Ｄ）内の増粘剤が、コンクリート中へ速やかに均一分散されるので、空気を過剰に巻き込む危険が小さいため、好ましい。
【００３２】
袋状物（Ｄ）内への減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物の封入は、特に限定されないが、密封することが好ましい。
【００３３】
工程ａの混合コンクリートに可溶性袋状物（Ｄ）を混合し、ドラム型ミキサで行えばよいが、施工性を考慮するとコンクリートアジテータ車のドラム内で行うのが好ましい。
【００３４】
本発明に使用されるドラム型ミキサ、特にコンクリートアジテータ車としては、一般に使用されている任意のアジテータ車を用いることができる。
また、アジテータ車内への増粘性コンクリートの積載量は、アジテータ車ドラム容量の３０〜６０容積％であることが好ましい。３０％未満では、攪拌能力に比してコンクリート総量が過少であって、添加剤混合時に空気の巻き込みを生じる虞があるため、好ましくない。また、６０％を超える場合、増粘性コンクリートを攪拌する能力が不足し、均一混合するための攪拌時間がかかり過ぎて、空気の巻き込みを生じる虞があるため、好ましくない。増粘性コンクリートの積載量は、アジテータ車ドラム容量の３５〜５５容積％であることが、空気量の安定性の点より、より好適である。
【００３５】
また、アジテータ車での混合コンクリートと可溶性袋状物（Ｄ）の混合時間は、高速攪拌にて４０秒〜１２０秒が好ましく、６０秒〜１００秒間がより好ましい。４０秒未満だと、増粘剤がコンクリート中に均一に分散しない虞があり、好ましくない。また、１２０秒を超える場合、空気の過大な巻き込みが起こる虞があるため、好ましくない。
【００３６】
本発明方法は、空気連行性を有する減水剤（Ａ）と空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）の２種類の減水剤を用い、減水剤（Ａ）は予めベースコンクリート中に混合しておき、減水剤粉末（Ｂ）は増粘剤粉末（Ｃ）とともに可溶性袋状物（Ｄ）内に予め混合しておいて使用する点に特徴がある。
【００３７】
減水剤（Ａ）は、コンクリート中へ、適正量の空気を安定的に連行させる効果を有する。減水剤（Ａ）は、可溶性袋状物（Ｄ）内に存在する減水剤（Ｂ）と併用した場合でも、空気連行効果が変化せず、安定した空気量を確保可能であるという特徴を有する。また、減水剤（Ｂ）の速やかな増粘剤粉末分散効果を阻害することがない。
【００３８】
一方、本発明の製造方法に用いられる減水剤粉末（Ｂ）は、増粘剤粉末（Ｃ）の近傍に存在させることにより、増粘剤粉末粒子を分散せしめ、増粘剤粉末どうしが粘着して塊状（玉状）化することを防止する効果を有する。さらには、該減水剤（Ｂ）は、増粘剤と併用した場合であっても、過剰な空気連行を抑止する効果を有する。該減水剤（Ｂ）を増粘剤と予混合して可溶性袋状物に内封してから、コンクリートに添加することにより、袋外に存在する減水剤（Ａ）の空気連行作用の影響をほとんど受けることなく、増粘剤をコンクリート中に分散せしめることができるため、増粘剤添加時の空気量の変動を最小限に抑えることができる。また、減水剤（Ｂ）の粉末は、溶解度が高いため、コンクリートへの添加時に袋内に少量の水が浸透してきた時点で速やかに溶解し、早期に増粘剤粉末をコンクリート中へ分散せしめるため、ミキサでの攪拌時において過度の攪拌時間を必要とせず、空気の巻き込みを最小限に抑止する効果を有する。
【００３９】
また、本発明の製造方法においては、前記減水剤（Ｂ）に対する増粘剤（Ｃ）の重量比が、固形分換算で、（Ｂ）／（Ｃ）＝１〜７であるものが好ましく、（Ｂ）／（Ｃ）＝２〜６が特に好ましい。重量比（Ｂ）／（Ｃ）が１未満では、減水剤（Ｂ）による分散性能が不足し、増粘剤（Ｃ）が十分に分散しない時点で減水剤（Ａ）の影響を受けるため、空気の過大な巻き込みを生じる虞があるため好ましくない。また、重量比（Ｂ）／（Ｃ）が７を超えると相対的に増粘剤（Ｃ）の量が不足し、材料分離抑制作用が得られ難くなるため適当ではない。
【００４０】
また、本発明の製造方法においては、は、前記減水剤（Ｂ）に対する減水剤（Ａ）の重量比が、固形分換算で、（Ｂ）／（Ａ）＝０．２〜２．０であるものが好ましく、（Ｂ）／（Ａ）＝０．４〜１．０が特に好ましい。重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．２未満では、減水剤（Ｂ）による空気の巻き込み抑制効果が不足し、増粘剤（Ｃ）が減水剤（Ａ）の影響を受けて、空気の過大な巻き込みを生じる虞があるため好ましくない。また、重量比（Ｂ）／（Ａ）が２．０を超えると、相対的に減水剤（Ａ）の量が不足し、コンクリート中への空気連行性が不足して、空気量が過少となる虞があるため適当ではない。
【００４１】
本発明の製造方法における添加剤のコンクリート中への添加量としては、全記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の総量として、固形分換算で、コンクリート中のセメントや骨材等の固形分総質量（本添加剤を除く。）の約０．００５〜０．１％に相当する重量が好ましい。より好ましくは、５℃程度の低温時は０．０１〜０．１％、それ以外の常温や高温時においては０．００５〜０．０８％が良い。約０．００５％未満では添加効果が発現され難くなり、また約０．１％を超えると混合抵抗性が上昇することがあるため適当ではない。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を具体的に詳しく説明するが、本発明はここに表す実施例に限定されるものではない。
【００４３】
＜実験１＞
本試験で用いた、減水剤と増粘剤を以下に示す。
（１）減水剤（減水剤Ａ２、Ａ３は液状、残りは全て粉末状）
減水剤Ｂ１；試製造品Ａ（ポリカルボン酸系、空気連行性なし）（※）
減水剤Ｂ２；試製造品Ｂ（ポリカルボン酸系、空気連行性なし）（※）
減水剤Ａ１；マイティ１００（花王社製、ナフタレンスルホン酸系、空気連行性なし）
減水剤Ａ２；ヤマソー０９ＮＬＲ（山宗化学社製、ポリカルボン酸系、空気連行性有り）
減水剤Ａ３；ポゾリスＮｏ.７８Ｓ（ＢＡＳＦポゾリス社製、リグニンスルホン酸系、空気連行性有り）
【００４４】
（※）減水剤Ｂ１：特開２０００−２６１４５号公報内の表１の組成に相当するものを、特許公報内に示す方法で試製造して得たもの（式（２）中のｎ＝２３）。
（※）減水剤Ｂ２：特開２０００−２６１４５号公報内の表２の組成に相当するものを、特許公報内に示す方法で試製造して得たもの（式（２）中のｎ≧７５）。
【００４５】
（２）増粘剤粉末
増粘剤Ｃ１；メトローズ（信越化学工業社製、セルロース系）
増粘剤Ｃ２；ＴＮＳ（太平洋マテリアル社製、アクリル系）
増粘剤Ｃ３；Ｃａｓｕｃｏｌ（Ａｖｅｂｅ社製、デンプン系）
【００４６】
（３）可溶性袋
水溶紙Ａ６０１５（日本製紙パビリア社製、主成分；セルロース系繊維）
【００４７】
前記（１）〜（３）の材料を用い、減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）の混合物を、可溶性袋内に４００ｇ／袋となるように密封し、ホッチキスで密封した。前記予混合物の配合割合を表１に示す。尚、袋の容重は、可溶性袋に予混合物を密封する際にテーブルバイブレータを用いて空隙を少なくして詰め込んだ場合と、バイブレータを使用せずに詰め込んだ場合の２通りの方法で密封し、バイブレータを使用した時間を変えることにより袋状組成物の容重を制御した。
なお、減水剤粉末と増粘剤粉末の予混合は、レーディゲ社製レーディゲミキサを用いて、５０ｋｇ／バッチで３分間混合して、予混合物とした。
【００４８】
【表１】
【００４９】
以下の材料を用い、表２の配合のベースコンクリート４ｍ3を生コンクリート工場にて製造した。尚、コンクリート製造時には、表２に示す減水剤（Ａ）を予混合した。
製造した減水剤（Ａ）とベースコンクリートの予混合物は、全量をコンクリートアジテータ車（ドラム容積約８．７ｍ3）に積み込み、４０分間経過した後に、これに表１の袋状予混合物１．６ｋｇ（０．４ｋｇ／ｍ3）を投入して９０秒間高速攪拌し、増粘性コンクリートを作製した。尚、後述する表３の比較例９のみは、ベースコンクリート製造直後に、袋状予混合物を投入して、同じく９０秒間高速攪拌し、増粘性コンクリートを作製した。
袋状予混合物添加前のベースコンクリートと、添加後の増粘性コンクリートについて、それぞれの空気量をＪＩＳ Ａ １１２８「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法−空気室圧力方法」にて測定し、両者の差より空気量の変動を評価した。
また、作製した増粘性コンクリートについて、全量をフレコンバックに排出し、目視で塊（玉）の有無を観察した。目視にて、少しでも塊（玉）が認められたものを×、塊（玉）が全く認められなかったものを○とした。
【００５０】
以上の結果を、表３にまとめて示す。本発明品１〜６については、添加剤投入前と投入後の空気量の差は小さく、５％前後の安定した空気量が得られていることが確認された。また、目視で塊（玉）の有無を観察したが、本発明品１〜６においては、いずれの増粘性コンクリートにも、塊（玉）は認められなかった。
これに対し、比較例１〜４及び８では、５％前後の適正空気量の確保が困難であった。また、比較例５〜７及び９では、塊（玉）の生成が認められ、増粘剤のベースコンクリートへの均一混合がなされていないことが確認された。
【００５１】
（４）コンクリート用材料
セメント；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
細骨材；石灰砕砂（北海道峩朗産）
粗骨材；石灰砕石（北海道峩朗産）
水；水道水
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
＜実験２＞
表３で示された実施例４と比較例１の増粘性コンクリートについて、ＪＩＳ Ａ １１４８「コンクリートの凍結融解試験方法」に準じて、耐凍害性を評価した。
実施例４の増粘性コンクリートにて作製した試験体では、凍結融解が３００サイクルの条件化でも相対動弾性係数が６０％以上を保持しており、十分な耐凍害性を有するものと考えられる。
これに対し、比較例１の増粘性コンクリートにて作製した試験体では、凍結融解が３００サイクルに達する前に相対動弾性係数が６０％未満となってしまい、耐凍害性が不十分で、寒冷地での適用が困難であるものと考えられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合し、（ｂ）混合終了後、これに、下記式（１）及び（２）で表される構成単位（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｍ1は水素原子、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、Ｙは−ＣＨ2Ｏ−又は−ＣＯＯ−を示し、ｎは２０〜５０の数を示す。）を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合することを特徴とする、増粘性コンクリートの製造方法。
【化１】
【請求項２】
前記可溶性袋状物（Ｄ）が、デンプン類の粉末を、セルロース繊維を主成分とする可溶性紙袋で包装したものである、請求項１記載の増粘性コンクリートの製造方法。
【請求項３】
前記減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）中の混合物の容重が、０．５〜１．０ｋｇ／Ｌである、請求項１又は２のいずれか記載の増粘性コンクリートの製造方法。
【請求項１】
（ａ）ポリカルボン酸系化合物又はリグニンスルホン酸系化合物を有効成分とする空気連行性を有する減水剤（Ａ）をベースコンクリート中に混合し、（ｂ）混合終了後、これに、下記式（１）及び（２）で表される構成単位（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって水素原子又はメチル基を示し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｍ1は水素原子、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、Ｙは−ＣＨ2Ｏ−又は−ＣＯＯ−を示し、ｎは２０〜５０の数を示す。）を有する（メタ）アクリレート系化合物を有効成分とする空気連行性を有しない減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）を、ドラム型ミキサで混合することを特徴とする、増粘性コンクリートの製造方法。
【化１】
【請求項２】
前記可溶性袋状物（Ｄ）が、デンプン類の粉末を、セルロース繊維を主成分とする可溶性紙袋で包装したものである、請求項１記載の増粘性コンクリートの製造方法。
【請求項３】
前記減水剤粉末（Ｂ）と増粘剤粉末（Ｃ）との混合物を内封した可溶性袋状物（Ｄ）中の混合物の容重が、０．５〜１．０ｋｇ／Ｌである、請求項１又は２のいずれか記載の増粘性コンクリートの製造方法。
【公開番号】特開２０１２−６６９６４（Ｐ２０１２−６６９６４Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１３０３２（Ｐ２０１０−２１３０３２）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（５０１１７３４６１）太平洋マテリアル株式会社 (307)
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（５０１１７３４６１）太平洋マテリアル株式会社 (307)
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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