(57)【要約】【課題】水硬性粉体と水を接触した際の水和発熱による温度上昇を抑制し、最高温度に達する時間が遅延しない水硬性組成物の水和発熱抑制方法の提供。【解決手段】水と水硬性粉体とを含有する水硬性組成物に、下記（Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ａ）成分の量として、０．２質量部以上４質量部以下含有させること、（Ａ）成分を、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で用いて水硬性組成物に含有させること、を含む水硬性組成物の水和発熱抑制方法。（Ａ）成分：２価以上５価以下の多価アルコールと、炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸とのエステル化合物であって、前記エステル化合物のＨＬＢが１以上９以下であるエステル化合物【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と水硬性粉体とを含有する水硬性組成物に、下記（Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ａ）成分の量として、０．２質量部以上４質量部以下含有させること、
（Ａ）成分を、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で用いて水硬性組成物に含有させること、
を含む水硬性組成物の水和発熱抑制方法。
（Ａ）成分：２価以上５価以下の多価アルコールと、炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸とのエステル化合物であって、前記エステル化合物のＨＬＢが１以上９以下であるエステル化合物
【請求項２】
水硬性組成物を調製する際に、（Ａ）成分を添加する、請求項１に記載の水硬性組成物の水和発熱抑制方法。
【請求項３】
（Ａ）成分を有機溶媒に溶解させてから水硬性組成物に含有させる、請求項１又は２に記載の水硬性組成物の水和発熱抑制方法。
【請求項４】
下記（Ａ）成分と、水硬性粉体と、水とを含有する水硬性組成物であって、（Ａ）成分の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して０．２質量部以上４質量部以下である、水硬性組成物。
（Ａ）成分：２価以上５価以下の多価アルコールと、炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸とのエステル化合物であって、前記エステル化合物のＨＬＢが１以上９以下であるエステル化合物
【請求項５】
さらに分散剤を含有する請求項４に記載の水硬性組成物。
【請求項６】
分散剤がリグニンスルホン酸系重合体、ポリカルボン酸系重合体、ナフタレン系重合体から選ばれる１種以上である、請求項５に記載の水硬性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水硬性組成物の硬化時における水和発熱抑制方法、及び水硬性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、土木建築分野におけるコンクリート構造物の大型化が進み、長大橋梁の橋脚部やアンカー部、高層建築物の基礎、ＬＮＧタンクや原子力発電所の底盤など、コンクリートを大量に打設する、いわゆるマスコンクリートの工事が多くなっている。これらマスコクリートは、セメントの水和により発熱する一方、放熱が不十分なため、熱がコンクリート構造物の内部に蓄積され、温度は高くなり、外部との温度差によって温度応力が発生し、それに基づく温度ひび割れが発生する場合がある。
【０００３】
温度ひび割れを防止する方法としては、コンクリートの温度上昇量を低く抑えること、放熱条件を良くすることが考えられる。コンクリートの温度上昇を抑制するため、セメントの水和反応を遅延させるカルボン酸塩やグルコン酸塩あるいはケイフッ化物などの超遅延剤をコンクリート混練物に添加することが行われているが、この方法では、セメントの水和時間を遅延する効果、すなわち凝結時間が伸びる効果が得られるだけで、最終的な温度上昇量や上昇速度は何も添加しないコンクリートと同等か若干小さくなるだけで効果はあまり期待できない。
【０００４】
また、混合セメントを使用する場合は、主成分がスラグと普通もしくは中庸熱ポルトランドセメントからなる２成分系混合セメント、またスラグ、普通ポルトランドセメントおよびフライアッシュからなる３成分系混合セメントなどが使用されているが、セメントと混合材とを混合する設備や混合セメントをストックするための設備などが新たに必要となり、初期投資がかさむなどの問題がある。
【０００５】
その他、施工方法では、コンクリート構造物にあらかじめパイプを埋め込み、その中に水を通してコンクリート構造物を冷却する方法（パイプクーリング法）や、あらかじめコンクリート材料を冷却しておく方法（プレクーリング法）がある。しかしながら、パイプクーリング法では工事が煩雑になり手間がかかるなど、作業の効率化に問題があり、コストも通常施工より高くなり、また、プレクーリングでは冷却に用いる冷却剤（たとえば液体窒素）が高価であるため、経済的でないなど、施工面での対策でも問題点がある。
【０００６】
非特許文献１には、ソルビトール脂肪酸エステルをコンクリート混練物に添加することにより、コンクリートの水和による最終温度上昇に変わりわないが、発熱速度を低減する効果があることが開示されている。
また、特許文献１には、多価アルコールと高級脂肪酸のエステル化によって得られる化合物をコンクリート混練物に添加することにより、コンクリートの温度上昇と上昇速度を簡便に抑制するセメント用添加剤が開示されている。
また、特許文献２には、ポリアルキレングリコール、脂肪酸エステル誘導体、アクリル系ポリマー誘導体を配合した水溶性高分子、およびポリカルボン酸塩を含有することを特徴とする高流動コンクリート用混和剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１７１９９７号公報
【特許文献２】特開平１０−１５８０４６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】田中敏嗣、上野雅之、下山義秀著、「セメント・コンクリート論文集（水和熱を抑制する有機物を用いたコンクリートの特性）」、セメント協会、Ｎｏ．５２、１９９８、ｐ．２１８−２２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のセメント用添加剤を使用した場合、水和反応が大きく遅延し、凝結および強度発現時間が遅れることによって、工期が長くなるという問題点があることが判明した。
【００１０】
本発明の課題は、水硬性粉体と水を接触した際の水和発熱による温度上昇を抑制し、最高温度に達する時間が遅延しない水硬性組成物の水和発熱抑制方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、水と水硬性粉体とを含有する水硬性組成物に、下記（Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ａ）成分の量として、０．２質量部以上４質量部以下含有させること、
（Ａ）成分を、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で用いて水硬性組成物に含有させること、
を含む水硬性組成物の水和発熱抑制方法に関する。
（Ａ）成分：２価以上５価以下の多価アルコールと、炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸とのエステル化合物であって、前記エステル化合物のＨＬＢが１以上９以下であるエステル化合物
【００１２】
また本発明は、（Ａ）成分と、水硬性粉体と、水とを含有する水硬性組成物であって、（Ａ）成分の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して０．２質量部以上４質量部以下である、水硬性組成物に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水硬性粉体と水を接触した際の水和発熱による温度上昇を抑制し、最高温度に達する時間が遅延しない水硬性組成物の水和発熱抑制方法が提供される。
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法を用いることにより、水和発熱による温度上昇が抑制されるため、水硬性組成物の温度ひび割れが低減できる。また水硬性粉体と水を接触した際の水和発熱において、最高温度に達する時間が遅延しない、即ち水和反応が遅延しないため、硬化遅延を起こさない水硬性組成物が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例でのセメントの水和発熱による断熱温度上昇量の測定方法を示した模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明により、水硬性組成物の水和発熱による温度上昇を抑制し、最高温度に達する時間が遅延しない機構の詳細は不明であるが、以下の様に推定される。
脂肪酸エステルはセメントペーストの液相中で一部が加水分解し、脂肪酸が生成される。脂肪酸は液相中のカルシウムイオンと反応し、難溶性の脂肪酸カルシウム塩となってセメント粒子表面に析出する。また未分解の脂肪酸エステルは親油性であるため、油性の強い脂肪酸カルシウム塩の表面に配位し、セメント粒子表面に油膜が形成される。この油膜がセメント粒子と水との接触を妨げることによって、セメントの水和発熱が抑制されると考えられる。一方、セメントの水和反応は水和生成物の核生成および核成長によって開始される。本発明の特定の脂肪酸エステル及びそれから得られる加水分解物は核生成・核成長反応を阻害しないため、水和反応を遅延させることなく水和発熱を抑制できるものと推察される。
【００１６】
＜水硬性組成物＞
本発明の水硬性組成物は、（Ａ）成分と、水硬性粉体と、水とを含有する水硬性組成物であって、（Ａ）成分の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して０．２質量部以上４質量部以下である。
【００１７】
（Ａ）成分は、２価以上５価以下の多価アルコールと、炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸とのエステル化合物であって、前記エステル化合物のＨＬＢが１以上９以下であるエステル化合物である。
【００１８】
２価以上５価以下の多価アルコールとしては、キシリトール（５価）、ソルビタン（４価）、ペンタエリスリトール（４価）、エリスリトール（４価）、ジグリセリン（４価）、グリセリン（３価）、イソソルビド（２価）、エチレングリコール（２価）及びジエチレングリコール（２価）から選ばれる１種以上が挙げられ、加水分解性の観点から、好ましくはソルビタン、グリセリン及びペンタエリスリトールから選ばれる１種以上であり、より好ましくはソルビタン及びグリセリンから選ばれる１種以上であり、更に好ましくはグリセリンである。
また多価アルコールは、加水分解性およびセメントの反応遅延性の観点から、２価以上、好ましくは３価以上、そして、５価以下、好ましくは４価以下である。
【００１９】
炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、２−エチルヘキサン酸、イソデカン酸、イソラウリン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、及びリノレン酸から選ばれる１種以上が挙げられ、セメントへの吸着性の観点から、好ましくはカプリル酸、ラウリン酸及びオレイン酸から選ばれる１種以上であり、より好ましくはラウリン酸及びオレイン酸から選ばれる１種以上であり、更に好ましくはオレイン酸である。
また炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸は、セメントへの吸着性の観点から、好ましくは炭素数８以上１２以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸であり、より好ましくは炭素数１８の不飽和脂肪酸である。
【００２０】
（Ａ）成分であるエステル化合物は、２価以上５価以下の多価アルコールと結合する炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸の数が、加水分解性の観点から、１以上、そして、５以下、好ましくは３以下、より好ましくは２以下である。
【００２１】
（Ａ）成分であるエステル化合物は、触媒存在下常法によって得られるが、２価以上５価以下の多価アルコール１モルに対して、炭素数８以上１６以下の飽和脂肪酸又は炭素数１８の不飽和脂肪酸を、エステル化合物の加水分解性の観点から、好ましくは０．５モル以上、より好ましくは１モル以上、そして、好ましくは５モル以下、より好ましくは３モル以下、更に好ましくは２モル以下でエステル化反応させることによって得られる部分化エステル化合物が好ましい。
また２価以上５価以下の多価アルコールは無水物を用いることが、加水分解時に生成するアルコールのセメントに対する反応遅延性の観点から好ましい。
【００２２】
（Ａ）成分であるエステル化合物のＨＬＢは、セメント表面での油膜形成のしやすさの観点から、１以上、好ましくは２以上、より好ましくは２．５以上、そして、９以下、好ましくは５以下である。
なお、ＨＬＢとは、親水性疎水性バランス（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）の略であって、化合物が親水性か親油性かを知る指標となるものであり、０〜２０の値をとる。ＨＬＢ値が小さい程、親油性が強いことを示す。本発明において、ＨＬＢ値の算出はアトラス法の算出法を用いる。アトラス法の算出法は、下記式より算出される。
ＨＬＢ＝２０×（１−Ｓ／Ａ）
Ｓ：エステルのケン化価
Ａ：エステル中の脂肪酸の中和価
【００２３】
本発明の水硬性組成物は、作業性の観点から、更に分散剤を含有することが好ましい。
分散剤は、リグニンスルホン酸系重合体、ポリカルボン酸系重合体、ナフタレン系重合体、メラミン系重合体、及びフェノール系重合体から選ばれる１種以上の分散剤が挙げられ、分散性の観点から、好ましくはリグニンスルホン酸系重合体、ポリカルボン酸系重合体、及びナフタレン系重合体から選ばれる１種以上の分散剤であり、より好ましくはリグニンスルホン酸系重合体、及びポリカルボン酸系重合体から選ばれる１種以上の分散剤である。
【００２４】
ナフタレン系重合体としては、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（花王株式会社製マイテイ１５０等）、メラミン系重合体としてはメラミンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物（例えば花王株式会社製マイテイ１５０−Ｖ２）、フェノール系重合体としては、フェノールスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（特開昭４９−１０４９１９号公報に記載の化合物等）、リグニンスルホン酸系重合体としてはリグニンスルホン酸塩（ＢＡＳＦ社製ポゾリスＮｏ．７０、ボレガード社製ウルトラジンＮＡ、日本製紙ケミカル株式会社製サンエキス、バニレックス、パールレックス等）等を用いることができる。
【００２５】
ポリカルボン酸系共重合体としては、ポリアルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのモノエステルと（メタ）アクリル酸等のカルボン酸との共重合体（例えば特開平８−１２３９７号公報に記載の化合物等）、ポリアルキレングリコールを有する不飽和アルコールと（メタ）アクリル酸等のカルボン酸との共重合体、ポリアルキレングリコールを有する不飽和アルコールとマレイン酸等のジカルボン酸との共重合体等を用いることができる。ここで、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれるカルボン酸の意味である。
【００２６】
本発明の水硬性組成物は、（Ａ）成分の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して、水和発熱抑制効果の観点から、０．２質量部以上、好ましくは０．３質量部以上、より好ましくは０．６質量部以上、そして、水和反応遅延性の観点から、４質量部以下、好ましくは３質量部以下である。含有量が０．２質量部を下回る場合、十分な水和発熱抑制効果が得られず、一方、含有量が４質量部を超える場合、水和発熱抑制効果は頭打ちとなり、セメントの水和反応への悪影響が生じる。ここで、水硬性粉体が、セメントなどの水和反応により硬化する物性を有する粉体の他、ポゾラン作用を有する粉体、潜在水硬性を有する粉体、及び石粉（炭酸カルシウム粉末）から選ばれる粉体を含む場合、本発明では、それらの量も水硬性粉体の量に算入する。また、水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。これは、水硬性粉体の質量が関係する以下の質量部や質量比などにおいても同様である。
【００２７】
本発明の水硬性組成物は、分散剤の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して、作業性の観点から、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上、そして、好ましくは２質量部以下、より好ましくは１質量部以下である。
【００２８】
本発明の水硬性組成物は、エステル化合物、および加水分解で生成する脂肪酸に起因する気泡を抑制する観点から、消泡剤を含有することが好ましい。消泡剤としてはポリアルキレングリコールアルキルエーテル系消泡剤、ポリアルキレングリコールアルキルエステル系消泡剤、ポリアルキレングリコールブロックポリマー系消泡剤、シリコーン系消泡剤が挙げられ、消泡効果およびエステル化合物との相溶性の観点から、ポリアルキレングリコールアルキルエステル系消泡剤、シリコーン系消泡剤が好ましく、ポリアルキレングリコールアルキルエステル系消泡剤がより好ましい。
【００２９】
本発明の水硬性組成物は、消泡剤の含有量が、水硬性粉体１００質量部に対して、消泡性の観点から、好ましくは０．００５質量部以上、より好ましくは０．０１質量部以上、そして、好ましくは０．２質量部以下、より好ましくは０．１質量部以下である。０．００５質量部以下では十分な消泡性が得られず、また０．２質量部以上では消泡効果が十分であり、消泡剤が過剰量となる。
【００３０】
水硬性粉体とは、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられる。
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、エコセメント（例えばＪＩＳ  Ｒ５２１４等）が挙げられる。これらの中でも、普通ポルトランドセメント、耐硫酸性ポルトランドセメント及び白色ポルトランドセメントから選ばれるセメントが好ましく、普通ポルトランドセメントがより好ましい。
【００３１】
また、セメント等の水硬性粉体には、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフュームなどのポゾラン作用及び／又は潜在水硬性を有する粉体や、石粉（炭酸カルシウム粉末）等が含まれていてもよい。例えば、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等を用いてもよい。
【００３２】
本発明の水硬性組成物は、作業性と経済性の観点から、水／水硬性粉体比〔スラリー中の水とセメントの質量比（水の質量／セメントの質量×１００）、通常Ｗ／Ｐと略記される。〕が、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、更に好ましくは４０％以上、そして、好ましくは１００％以下、より好ましくは８０％以下、更に好ましくは７０％以下である。
【００３３】
本発明の水硬性組成物は、作業性と経済性の観点から、水／セメント比〔スラリー中の水とセメントの質量比（水の質量／セメントの質量×１００）、通常Ｗ／Ｃと略記される。〕が、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、更に好ましくは４０％以上、そして、好ましくは１００％以下、より好ましくは８０％以下、更に好ましくは７０％以下である。
【００３４】
本発明の水硬性組成物には、さらに骨材を含有することができる。骨材として細骨材や粗骨材等が挙げられ、細骨材は山砂、陸砂、川砂、砕砂が好ましく、粗骨材は山砂利、陸砂利、川砂利、砕石が好ましい。用途によっては、軽量骨材を使用してもよい。なお、骨材の用語は、「コンクリート総覧」（１９９８年６月１０日、技術書院発行）による。
【００３５】
骨材は、コンクリートやモルタルなどの調製に用いられる通常の範囲で用いることができる。水硬性組成物がコンクリートの場合、粗骨材の使用量は、コンクリートの性状の観点から、嵩容積５０％以上が好ましく、５５％以上がより好ましく、６０％以上が更に好ましく、そして、１００％以下が好ましく、９０％以下がより好ましく、８０％以下が更に好ましい。また、水硬性組成物がコンクリートの場合、細骨材の使用量は、型枠等への充填性を向上する観点から、５００ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、６００ｋｇ／ｍ3以上がより好ましく、７００ｋｇ／ｍ3以上が更に好ましく、そして、１０００ｋｇ／ｍ3以下が好ましく、９００ｋｇ／ｍ3以下がより好ましい。水硬性組成物がモルタルの場合、細骨材の使用量は、８００ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、９００ｋｇ／ｍ3以上がより好ましく、１０００ｋｇ／ｍ3以上が更に好ましく、そして、２０００ｋｇ／ｍ3以下が好ましく、１８００ｋｇ／ｍ3以下がより好ましく、１７００ｋｇ／ｍ3以下が更に好ましい。
【００３６】
本発明の水硬性組成物は、上記成分以外に更にその他の成分を含有することもできる。例えば、ＡＥ剤、遅延剤、起泡剤、増粘剤、発泡剤、防水剤、流動化剤、早強剤等が挙げられる。早強剤としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、シアン酸塩、チオシアン酸塩、チオ硫酸塩、ギ酸塩から選ばれる化合物、又はアルカノールアミン、グリセリン誘導体、ホルムアルデヒド誘導体、カテコール誘導体から選ばれる有機化合物、ポルトランドセメントの水和生成物（Ｃ−Ｓ−Ｈ、および水酸化カルシウム）のナノ粒子が挙げられる。
【００３７】
本発明の水硬性組成物は、コンクリート、モルタルであってよい。本発明の水硬性組成物は、セルフレベリング用、耐火物用、プラスター用、軽量又は重量コンクリート用、ＡＥ用、補修用、プレパックド用、トレーミー用、地盤改良用、グラウト用、寒中用等の何れの分野においても有用である。
【００３８】
＜水硬性組成物の水和発熱抑制方法＞
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、水と水硬性粉体とを含有する水硬性組成物に、（Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ａ）成分の量として、０．２質量部以上４質量部以下含有させること、
（Ａ）成分を、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で用いて水硬性組成物に含有させること、
を含む水硬性組成物の水和発熱抑制方法である。また本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法を用いることにより、本発明の水硬性組成物を得ることができる。
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、本発明の水硬性組成物で述べた事項を適宜適用することができる。
【００３９】
（Ａ）成分は、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で用いて水硬性組成物に含有させる。
（Ａ）成分は、水硬性組成物を製造する際に、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で添加するのが好ましい。
（Ａ）成分は、セメント中での拡散のしやすさの観点から、有機溶媒に溶かしてから、水硬性組成物に含有させるのが好ましい。
有機溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ブタノール、オクタノール、デカノール、オレイルアルコール、イソプロパノール、イソブタノール、イソペンタノール、２−エチルヘキサノール、イソステアリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１、３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、ベンジルアルコール、ジエチルエーテル、クロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、クロロホルム、アセトン、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン、キシレン、石油エーテル、パラフィン、植物性脂肪油等が挙げられ、これらの１種以上を用いることができる。有機溶媒は、引火性および（Ａ）成分であるエステル化合物との相溶性の観点から、好ましくはプロピレングリコール、ブチルトリグリコール、パラフィン及び植物性脂肪油から選ばれる１種以上であり、より好ましくはプロピレングリコール、ブチルトリグリコールから選ばれる１種以上であり、更に好ましくはブチルトリグリコールである。
【００４０】
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、（Ａ）成分を有機溶媒に溶かして含有させる場合、（Ａ）成分と有機溶媒の質量比（（Ａ）／有機溶媒）が、有機溶媒と（Ａ）成分であるエステル化合物との相溶性の観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、そして、（Ａ）成分の溶液粘度の観点から、好ましくは９以下、より好ましくは５以下となるように混合して、水硬性組成物に含有させる。
【００４１】
本発明の水硬性組成物に分散剤を添加する場合、（Ａ）成分は、あらかじめ分散剤と混合しても良い。分散剤と混合する際は、（Ａ）成分と分散剤との相溶性の観点から、有機溶媒と一液化させることが好ましい。（Ａ）成分と分散剤との質量比（（Ａ）成分／分散剤）は、相溶性の観点から、０．５以上が好ましく、１．０以上がより好ましい。また水硬性組成物の作業性の観点から、１５以下が好ましく、１０以下がより好ましく、７．５以下が更に好ましい。
【００４２】
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、（Ａ）成分を、水硬性組成物に、水硬性粉体１００質量部に対して、水和発熱抑制効果の観点から、０．２質量部以上、好ましくは０．３質量部以上、より好ましくは０．６質量部以上、そして、水和反応遅延性の観点から、４質量部以下、好ましくは３質量部以下含有させる。
【００４３】
本発明の水硬性組成物に分散剤を添加する場合、本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、分散剤を、水硬性組成物に、水硬性粉体１００質量部に対して、作業性の観点から、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上、そして、好ましくは２質量部以下、より好ましくは１質量部以下含有させる。
【００４４】
本発明の水硬性組成物に分散剤を添加する場合、本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、分散剤を、水硬性組成物に、水硬性粉体１００質量部に対して、作業性の観点から、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上、そして、好ましくは２質量部以下、より好ましくは１質量部以下含有させる。
【００４５】
本発明の水硬性組成物に消泡剤を添加する場合、本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、消泡剤を、水硬性組成物に、水硬性粉体１００質量部に対して、作業性の観点から、好ましくは０．００５質量部以上、より好ましくは０．０１質量部以上、そして、好ましくは０．２質量部以下、より好ましくは０．１質量部以下含有させる。
【００４６】
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法は、水硬性組成物中での拡散のしやすさの観点から、（Ａ）成分と有機溶剤、分散剤と水とを各々予め混合し、両者を別々に水硬性粉体へ添加し、混合することが好ましい。また、（Ａ）成分と有機溶剤とを予め混合し、次いで分散剤と水と混合した後に、水硬性粉体へ添加し、混合してもよい。水硬性粉体と水（好ましくは分散剤と水の混合物）、水を添加した水硬性粉体と（Ａ）成分（好ましくは（Ａ）成分と有機溶剤との混合物）との混合は、モルタルミキサー、強制二軸ミキサー等のミキサーを用いて行うことができる。また混合時間は、好ましくは１分間以上、より好ましくは２分間以上、そして、好ましくは５分間以下、より好ましくは３分間以下である。水硬性組成物の調製にあたっては、水硬性組成物で説明した材料や薬剤及びそれらの量を用いることができる。
【００４７】
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法により得られた水硬性組成物は、型枠に充填し養生し硬化させることが好ましい。型枠として、建築物の型枠、コンクリート製品用の型枠等が挙げられる。型枠への充填方法として、ミキサーから直接投入する方法、水硬性組成物をポンプで圧送して型枠に導入する方法等が挙げられる。
【００４８】
本発明では、水硬性組成物の調製でセメントに水を接触させてから脱型するまでの時間は、脱型に必要な強度を得る観点と製造サイクルを向上する観点から、１６時間以上７２時間以下が好ましい。
【００４９】
本発明の水硬性組成物の水和発熱抑制方法により得られた水硬性組成物は、水硬性組成物の水和発熱による温度上昇や温度上昇速度を抑制することにより、水硬性組成物の温度ひび割れを低減することができるため、マスコンクリート製造に好適に用いることができる。マスコンクリートはコンクリート標準示方書（２０１３年３月、土木学会発行）において、おおよその目安として、広がりのあるスラブについては厚さ８０〜１００ｃｍ以上、下端が拘束された壁では厚さ５０ｃｍ以上のコンクリートと定義されており、土木構造物では、護岸壁、防波堤、ボックスカルバート、橋脚、橋梁、ダム等が挙げられ、建築構造物では、柱、梁、床板等が挙げられる。
【００５０】
＜水硬性組成物の製造方法＞
本発明の水硬性組成物の製造方法は、水硬性粉体と水を混合して水硬性組成物を調製する際に、下記（Ａ）成分を、液状で又は（Ａ）成分を含む液状物で、水硬性粉体１００質量部に対して、（Ａ）成分の量として、０．２質量部以上４質量部以下添加する、水硬性組成物の製造方法である。また本発明の水硬性組成物の製造方法を用いることにより、本発明の水硬性組成物を得ることができる。
本発明水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物、及び水硬性組成物の水和発熱抑制方法で述べた事項を適宜適用することができる。
【実施例】
【００５１】
モルタル配合を表１に、また、評価結果を表２、３に示した。表中の化合物は以下のものである。
（Ａ）成分
・ソルビタンモノオレエート：花王（株）製、ＨＬＢ４．３、４価の多価アルコールとオレイン酸とのモノエステル化合物
・ソルビタントリオレエート：花王（株）製、ＨＬＢ１．８、４価の多価アルコールとオレイン酸とのトリエステル化合物
・オレイン酸モノグリセライド：花王（株）製、ＨＬＢ２．８、３価の多価アルコールとオレイン酸とのモノエステル化合物
・ソルビタンモノパルミテート：花王（株）製、ＨＬＢ６．７、４価の多価アルコールとパルミチン酸とのモノエステル化合物
・カプリル酸モノ・ジグリセライド：花王（株）製、カプリル酸モノグリセライドとカプリル酸ジグリセライドの混合物、ＨＬＢ３．２、３価の多価アルコールとカプリル酸とのモノ又はジエステル化合物
・ペンタエリスリトールモノオレエート：花王（株）製、ＨＬＢ３．２、４価の多価アルコールとオレイン酸とのモノエステル化合物
・ソルビタンモノラウレート：花王（株）製、ＨＬＢ８．６、４価の多価アルコールとラウリン酸とのモノエステル化合物
・ジエチレングリコールモノオレエート：和光純薬工業（株）製試薬、ＨＬＢ４．４、２価の多価アルコールとオレイン酸とのモノエステル化合物
【００５２】
（Ａ’）成分（（Ａ）成分の比較成分）
・ポリオキシエチレン（６）ソルビタンモノオレエート：花王（株）製、ＨＬＢ１０、オキシエチレン基の平均付加モル数が６の４価の多価アルコールとオレイン酸とのモノエステル化合物
・ソルビタンモノステアレート：花王（株）製、ＨＬＢ４．７、４価の多価アルコールとステアリン酸とのモノエステル化合物
・ソルビトールモノステアレート：理研ビタミン（株）製、ＨＬＢ５．３、６価の多価アルコールとステアリン酸とのモノエステル化合物
・ソルビトールモノラウレート：理研ビタミン（株）製、ＨＬＢ８．０、６価の多価アルコールとラウリン酸とのモノエステル化合物
（Ａ’）成分は本発明の（Ａ）成分には含まれないが、便宜上、表中の（Ａ）成分の欄に記載した。
【００５３】
分散剤
・リグニンスルホン酸系重合体：ＢＡＳＦ社製、ポゾリスＮｏ．７０
・ポリカルボン酸系重合体：花王（株）製、マイテイ２１ＨＰ
【００５４】
有機溶剤
・エタノール：和光純薬工業（株）製
・ブチルトリグリコール：和光純薬工業（株）製
・ベンジルアルコール：和光純薬工業（株）製
・パラフィン（マシン油）：コスモ石油ルブリガンツ（株）製
・コーン油：和光純薬工業（株）製
【００５５】
【表１】
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【００５６】
水と水硬性粉体の質量比（Ｗ／Ｐ）は５０％（水硬性粉体１００質量部に対して水５０質量部）である。細骨材は水硬性粉体１００質量部に対して３３８質量部である。また、用いた成分は以下のものである。
・Ｗ：練り水（分散剤を含む水道水）
・Ｃ：
（１）普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製、密度３．１６ｇ／ｃｍ３）、又は
（２）高炉セメントＢ種（太平洋セメント（株）製、密度３．０４ｇ／ｃｍ３）
・Ｓ：細骨材（一般社団法人セメント協会製、セメント強さ試験用標準砂、密度２．６４ｇ／ｃｍ３）
【００５７】
＜モルタルの調製及び評価＞
（１）モルタルの調製
表１に示す配合条件で、モルタルミキサー（（株）ダルトン製  万能混合撹拌機  型式：5DM-03-γ）を用いて、水硬性粉体（Ｐ）、細骨材（Ｓ）を投入し空練りを１０秒行い、（Ａ）成分又は（Ａ’）成分を添加した後に分散剤を含む練り水（Ｗ）を加えた。この際、空気連行量が２％以下になるよう消泡剤（花王（株）製、消泡剤Ｎｏ．２１、ポリアルキレングリコールアルキルエステル系消泡剤）を添加した。そして、モルタルミキサーの低速回転（６３ｒｐｍ）にて１２０秒間混練してモルタルを調製した。なお（Ａ）成分の添加において有機溶媒を用いた場合、（Ａ）成分と有機溶媒を混合して液状物にしてから、セメントに添加した。
【００５８】
（２）水硬性粉体の水和発熱による断熱温度上昇量及び温度上昇速度の評価
混練したモルタルを容量１Ｌのポリプロピレン製ディスポーサルカップに充填し、モルタル中心部へ熱電対を挿入した後に、カップを１Ｌのデュワー瓶内に装填し、コルク栓で密閉した。デュワー瓶はポリスチレン製発泡ビーズで充填した発泡スチロール容器（厚み１４０ｍｍ）内に静置し、モルタルの温度変化をデータロガーで経時測定した。この測定方法の模式図を図１に示す。
水硬性粉体の接水時の温度から最高温度到達までの温度上昇量を断熱温度上昇量とした。結果を表１、２に示した。また表１中、群（Ｉ）では比較例１−１を、群（II）では比較例２−１を、群（III）では比較例３−１を、表２では比較例４−１を基準に、各実施例、比較例の断熱温度上昇量の差を示した。断熱温度上昇量の差が大きいほど、水硬性粉体の水和発熱による温度上昇の抑制に優れていることがいえる。
更に表２では、水硬性粉体の接水時から最高温度到達までの時間を示した。また比較例４−１を基準に、各実施例、比較例の最高温度到達までの時間の差を示した。水硬性粉体の接水時から最高温度到達までの時間が長いと、セメントの水和反応が遅延することとなり、セメントの硬化遅延が生じていることを意味する。最高温度到達までの時間の差が小さいほど、セメントの硬化遅延を起こしていないため好ましい。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
表２中、（Ａ）成分の質量部は、水硬性粉体１００質量部に対する、（Ａ）成分の添加量である。また分散剤の質量部は、水硬性粉体１００質量部に対する、分散剤の添加量である。
【００６１】
表２から、本発明の特定の脂肪酸エステルを液状で添加した実施例は、断熱温度上昇量が低下していることが確認できる。また、ＨＬＢが９を超える脂肪酸エステルや、固体の脂肪酸エステルを添加した比較例は、断熱温度上昇量が低下する効果を示さないことが確認できる。
【００６２】
【表３】
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【００６３】
表３中、（Ａ）成分の質量部は、水硬性粉体１００質量部に対する、（Ａ）成分の添加量である。
【００６４】
表３から、本発明の実施例は、セメントの硬化反応を遅らせることなく断熱温度上昇量を低下させていることが確認できる。一方、特許文献１及び非特許文献１の既存技術を用いた比較例４−３、４−４では、セメントの硬化反応が著しく遅延してしまうことが確認できる。また既存技術である比較例４−３、４−４のソルビトール脂肪酸エステルと本発明の特定の脂肪酸エステルを添加した場合では、断熱温度上昇量の低減効果、及びセメントの硬化速度に与える影響が大きく異なることから、本発明は既存技術とは異なる作用を示すことが確認できる。
【図１】
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