(57)【要約】セメント組成物の導管の通過を潤滑にする方法であって、セメント組成物の添加の前に、（ｉ）アルカリ金属炭酸塩または重炭酸塩、（ｉｉ）ポリ（エチレンオキシド）、および（ｉｉｉ）アニオン性硫酸塩界面活性剤から本質的になる固体潤滑用組成物の水溶液を該導管に加えることを含む、前記方法。この組成物の使用により、現場で大量のセメントスラリーを幾らかの時間混合する必要なしに、便利に流動性を達成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント組成物の導管の通過を潤滑にする方法であって、該セメント組成物を添加する前に、（ｉ）アルカリ金属炭酸塩または重炭酸塩、（ｉｉ）ポリ（エチレンオキシド）、および（ｉｉｉ）アニオン性硫酸塩界面活性剤から本質的になる固体潤滑用組成物の水溶液を該導管に加えることを含む、前記方法。
【請求項２】
少なくとも１種のアルカリ金属重炭酸塩８０〜９５％、少なくとも１種のポリ（エチレンオキシド）１〜１０％、およびアルカリラウリル硫酸塩０．５〜３％の固体混合物から本質的になり、ここでパーセンテージは潤滑用組成物の総重量に対する値である、潤滑用組成物。
【請求項３】
組成物が、水溶性の有機官能基性酸性物質をさらに含む、請求項２に記載の潤滑用組成物。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、導管を介して送達されるセメント組成物を潤滑にする方法、およびこの方法で用いる組成物に関する。
コンクリートおよびモルタルなどのセメント組成物は、時としてチューブ、パイプまたはホースなどの導管を介して使用現場に運搬される必要が生じる。かかる運搬の典型的な例は、コンクリートを、スプレーによりまたは鉱山の立坑などのシャフトへ滴下することにより位置させるために、ポンピングすることである。かかる用途のためのセメント組成物は、一般に非常に濃厚で粘性が高く、導管の中で容易につまったり、または、ポンピングが特にその初めにおいて困難であることが示されている。セメント組成物を導管内で流動させるため、導管にセメント組成物を入れる前に、いわゆる「始動」組成物（”start-up” composition）または「ライン潤滑剤」（”line lubricant”）を加えるが、これはポンプが関連する場合はしばしば「ポンププライマー」（”pump primer”）とも呼ばれる。
【０００２】
従来この組成物は、比較的流体性状のセメントスラリー、典型的には水／セメントの比が重量で５０：５０のスラリーである。これは有効に機能するが、しかし幾つかの欠点も有する。その１つは、非常に大量（１２０ｋｇまで）の量が必要なことである。量が３０ｋｇと適度である場合でも、セメント粉末を扱うこと、およびセメントスラリーを現場で、しかもしばしば理想的ではない状況において混合することが必要である。さらに、もしポンプに呼び水をする場合は、ポンプに隣接する供給ホッパへの添加に先立ってスラリーを準備しなければならない―セメント粉末と水をホッパ内で混合することは不可能であり、なぜならばセメント粉末が初めにホッパの底に沈み、スラリーの形成がほとんど不可能だからである。
【０００３】
水に素早く溶解または分散して前記の欠点を回避する、セメントスラリーではない潤滑用組成物の開発への興味が存在している。幾つかの材料がこの用途に成功して用いられているが、これらは通常は液体で、一般に鉱物性のスラリー（mineral slurry）であり、その液体の性質によりそれら自身の取り扱いの問題が生じ、さらに安定性と保存寿命の問題の可能性がある。当分野において、既存技術の欠点を克服する固体の潤滑用組成物に対する必要性が存在する。
【０００４】
現在、特定の固体組成物が水に迅速かつ完全に溶解し、導管を通るセメント組成物の送達をかなり改善することが見出されている。従って本発明は、導管を通るセメント組成物の通過を潤滑にするための方法であって、セメント組成物を該導管へ添加する前に、（ｉ）アルカリ金属炭酸塩または重炭酸塩、（ｉｉ）ポリ（エチレンオキシド）、および（ｉｉｉ）アニオン性硫酸塩界面活性剤から本質的になる固体潤滑用組成物の水溶液を該導管に加えることを含む、前記方法を提供する。
【０００５】
アルカリ金属炭酸塩または重炭酸塩は、単一の炭酸塩または重炭酸塩、またはかかる炭酸塩もしくは重炭酸塩の混合物であってよい。炭酸塩および重炭酸塩の両方が同じ性能を提供するが、重炭酸塩が好ましく、これは、重炭酸塩を含む潤滑用組成物が低いｐＨ（炭酸塩の場合の約１２に対して、典型的に８〜８．５）を有し、取り扱いがより容易だからである。好ましい材料は重炭酸ナトリウムである。潤滑用組成物中、炭酸塩または重炭酸塩は、固体潤滑用組成物の総量に対して重量で８０〜９５％の範囲で存在する。本材料は、種々の固体形態で容易に利用可能である。
【０００６】
ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）は、単一のＰＥＯまたは複数のＰＥＯの混合物であってよく、高分子量で、重量平均ＭＷが５００，０００〜８，０００，０００（好ましくは２，０００，０００〜５，０００，０００）を有する。かかる材料は市場で容易に入手可能であり、例えばUnion Carbide Corp.からの「ポリオックス（Polyox）」（登録商標）材料である。ＰＥＯは潤滑用組成物中、潤滑用組成物の総量に対して重量で１〜１０％、好ましくは４〜６％の範囲で存在する。
【０００７】
第３の不可欠な成分は、少なくとも１種のアニオン性硫酸塩界面活性剤である。広い範囲のかかる材料が利用可能であり、２種または３種以上を用いてもよい。好ましい界面活性剤はアルカリ金属ラウリル硫酸塩であり、より好ましいのはラウリル硫酸ナトリウムである。これは潤滑用組成物中に、潤滑用組成物の総量に対して重量で０．５〜５％、より好ましくは１〜２％の範囲で用いられる。
【０００８】
従って本発明はまた、少なくとも１種のアルカリ金属重炭酸塩８０〜９５％、少なくとも１種のポリ（エチレンオキシド）１〜１０％、およびアルカリラウリル硫酸塩０．５〜３％の固体の混合物から本質的になる潤滑用組成物を提供し、ここで全てのパーセンテージは潤滑用組成物の総重量に対する比率である。
【０００９】
随意的な好ましい付加成分は、水溶性の有機官能基性酸性物質である。「有機官能基性酸性物質」とは、任意の固体の水溶性酸性化合物であって、水に溶解して７未満のｐＨを提供し、例えば有機官能基などの有機の内容物を有するものを意味する。かかる酸性物質は例えばカルボン酸などの伝統的な有機酸であってよいが、必ずしもこれに限らない。本発明において有用な有機官能基性酸性物質の特定例は、アミノトリ（メチレンホスホン酸）であり、例えばMonsantoから「デクエスト（Dequest）」（登録商標）として市場で販売されている。任意のかかる有機官能基性酸性物質がこの発明で機能する。１種より多くのかかる酸性物質を用いることもできるが、しかし、好ましいのはクエン酸を単独で使用することである。
かかる酸性物質が存在する場合、潤滑用組成物の重量の１０％までの範囲で存在してよい。４〜６％の範囲で存在するのが好ましい。
【００１０】
個別の成分をそれぞれ水に加えることも可能であるが、それらを１つの混合物として加える方がより便利である（しかも好ましい）。好ましい潤滑用組成物は、水に迅速に溶解して（好ましくは６０秒以内、より好ましくは３０秒以内）、ｐＨ約８〜８．５の溶液を生成する。固体潤滑用組成物は、個別で既知量の直ちに使用できる状態で、例えば、プラスチックの袋または包装子袋（sachet）などの好適な容器中に、有利に包装される。さらなる態様においては、これらの容器は水溶性であってよく、適切な数の袋を加えることができる。用量の便利さ（単純に必要数の容器を加えることによる）に加えて、埃による任意の危険が取り除かれる。
【００１１】
任意の与えられた状況において使用される潤滑用組成物の量は、その状況における条件に依存する。かかる条件は広い範囲で変化するが、全ての場合において、当業者は簡単な実験により適切な量を確認可能である。典型的には、コンクリートポンプの呼び水のためには、水性溶液の総量は２０ｋｇであり、典型的には潤滑用組成物を重量で１〜２％含む。
本発明で用いる潤滑用組成物は潤滑性能に非常に優れており、セメント組成物のポンピングおよび滴下を容易にする。
本発明を、以下の非限定的例を参照してさらに説明する。
【００１２】
潤滑用組成物の調製
以下の材料を配合する。
重炭酸ナトリウム＊           ９３．５％（ｗｔ．固体）
ポリ（エチレンオキシド）＊＊  ５％
ラウリル硫酸ナトリウム      １．５％
＊Solvay ０／５０
＊＊「ポリオックス（Polyox）」（登録商標）３０１、Union Carbide Corp.、重量平均ＭＷ４，０００，０００。
得られた組成物は簡単に破ることができる防水性のプラスチック袋に包装され、各袋は２００ｇを含む。
【００１３】
潤滑用組成物の試験
ポンピング用にコンクリートミックスの２つの同一バッチを準備する。混合デザインは以下である。
普通ポルトランドセメント（HCB Normo 4, CEM I）  ４２．５ｋｇ
破砕骨材０〜４ｍｍ                              １２００ｋｇ
破砕骨材４〜８ｍｍ                              ４５５ｋｇ
両ミックスは、隣接した供給ホッパを有する当分野で周知の型のポンプにより、標準の８ｃｍのホースを通してポンピングする。
【００１４】
１つのケースにおいて、２０ｋｇの水をホッパに加え、本明細書に記載の潤滑用組成物２００ｇｍを含む１つの袋の中身を水に加え、ホッパのパドルを操作して攪拌し組成物を溶解する。該組成物は６０秒以内に完全に溶解する。次にこの溶液をポンピングし、コンクリートミックスのバッチをホッパに加え、その後直ちにポンピングする。コンクリートミックスはポンプを通ってスムーズに流れる。
【００１５】
他のコンクリートバッチを、従来のセメントスラリーを用いてポンピングする。これもスムーズに流れる。しかしこれには、重量配合５０：５０の普通ポルトランドセメントと水からなるセメントスラリーを、前もって混合しておくことが必要である。このスラリー３０ｋｇをホッパに加えてポンピングし、コンクリートバッチをその後直ちにポンピングする。ポンプの呼び水のためにより多くの材料が必要であり、上記の本発明の潤滑用組成物により得られたのと同じ結果を達成するためには、より長い時間と努力が必要である。
【国際調査報告】
2005535542.tif 000002
2005535542.tif 000003