(57)【要約】  セメント、水、及びレオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）を含有する、ドライキャストセメント組成物を提供する。ＲＭＡを含有することにより、ドライキャストセメント組成物の振動に対する応答性が改善され、組成物の最初のスランプにおける僅かな変動による差異を減らす。前記ＲＭＡは、ドライキャストセメント組成物用の分散剤を含むことができる。ドライキャストセメント組成物は選択的に、工業分野で公知の他の混和剤、又は添加剤を含んでいてよい。前記ドライキャストセメント組成物の製造方法、及び当該組成物から得られるドライキャストセメント物品も、提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライキャストセメント組成物のためのレオロジー調整混和剤であって、
ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、少なくとも１つの添加剤（Ａ）と、
単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、少なくとも１つの添加剤（Ｂ）と
を含む、レオロジー調整混和剤。
【請求項２】
前記ドライキャストセメント組成物用の分散剤をさらに含む、請求項１に記載の混和剤。
【請求項３】
前記分散剤が、リグノスルホン酸塩、ナフタレンスルホネート、メラミンスルホネート、ポリカルボキシレート、ポリアスパルテート、オリゴマー分散剤、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項２に記載の混和剤。
【請求項４】
前記分散剤が、ポリカルボキシレート分散剤を含む、請求項３に記載の混和剤。
【請求項５】
前記添加剤（Ａ）が、ポリアルキレンオキシド、多糖類、セルロースポリマー、ポリアクリル酸、ポリアミド、デンプン、変性デンプン、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項１に記載の混和剤。
【請求項６】
前記添加剤（Ａ）がポリアルキレンオキシドを含む、請求項１に記載の混和剤。
【請求項７】
前記ポリアルキレンオキシドがポリエチレンオキシドを含む、請求項６に記載の混和剤。
【請求項８】
前記ポリエチレンオキシドの質量平均分子量が、約２，５００〜約４００万ｇ／ｍｏｌである、請求項７に記載の混和剤。
【請求項９】
前記添加剤（Ａ）が多糖を含む、請求項５に記載の混和剤。
【請求項１０】
前記多糖が微生物由来の多糖を含む、請求項９に記載の混和剤。
【請求項１１】
前記微生物由来の多糖が、ウェランガム、ジウタンガム、キサンタンガム、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項１０に記載の混和剤。
【請求項１２】
前記添加剤（Ａ）がセルロースポリマーを含む、請求項５に記載の混和剤。
【請求項１３】
前記セルロースポリマーがセルロースエーテルを含む、請求項１２に記載の混和剤。
【請求項１４】
前記セルロースエーテルが、ヒドロキシアルキルセルロースポリマー、カルボキシアルキルセルロースポリマー、カルボキシアルキルセルロースポリマーの塩、カルボキシアルキルヒドロキシアルキルセルロースポリマー、ヒドロキシアルキルヒドロキシアルキルセルロースポリマー、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項１３に記載の混和剤。
【請求項１５】
前記添加剤（Ａ）が、質量平均分子量約５００，０００ｇ／ｍｏｌの、又はそれより大きい分子量のポリアクリル酸を含む、請求項５に記載の混和剤。
【請求項１６】
前記添加剤（Ｂ）が、アルキルアリールアルコキシレート、アルキルアルコキシレート、ハロゲン化された界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、天然樹脂、天然ロジン、合成樹脂、合成ロジン、エチレンオキシド／プロピレンオキシドのブロックコポリマー又はランダムコポリマー、部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、完全に加水分解されたポリビニルアルコール、エトキシ化アセチレンジオール、及びこれらの混合物からなる群から選択されている、請求項１に記載の混和剤。
【請求項１７】
前記添加剤（Ｂ）が、質量平均分子量約１３，０００〜約１２６，０００ｇ／ｍｏｌの部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、又は完全に加水分解されたポリビニルアルコールを含む、請求項１６に記載の混和剤。
【請求項１８】
部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、又は完全に加水分解されたポリビニルアルコールの質量平均分子量が、約１３，０００〜約２４，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１７に記載の混和剤。
【請求項１９】
前記添加剤（Ｂ）が、エチレンオキシド含分を約２０〜約８５％含有するエトキシ化アセチレンジオールを含む、請求項１６に記載の混和剤。
【請求項２０】
前記エトキシ化アセチレンジオールが、エチレンオキシド含分を約６５％〜約８５％含む、請求項１９に記載の混和剤。
【請求項２１】
前記添加剤（Ａ）がジウタンガムを含み、かつ前記添加剤（Ｂ）が完全に加水分解されたポリビニルアルコールを含む、請求項１に記載の混和剤。
【請求項２２】
前記添加剤（Ａ）がポリエチレングリコールを含み、前記添加剤（Ｂ）がエチル化ノニルフェノールを含み、かつ前記混和剤がさらにポリカルボキシレート分散剤を含む、請求項１に記載の混和剤。
【請求項２３】
ドライキャストセメント組成物であって、
水硬性セメント；
水；及び
（ｉ）ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）
（ｉｉ）単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）
を含有するレオロジー調整添加剤
を含む、ドライキャストセメント組成物。
【請求項２４】
ドライキャストセメント組成物用の分散剤をさらに含む、請求項２３に記載のドライキャストセメント混合物。
【請求項２５】
前記分散剤が、リグノスルホン酸塩、ナフタレンスルホネート、メラミンスルホネート、ポリカルボキシレート、ポリアスパルテート、オリゴマー分散剤、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項２４に記載のドライキャストセメント混合物。
【請求項２６】
前記分散剤が、ポリカルボキシレート分散剤を含む、請求項２５に記載のドライキャストセメント混合物。
【請求項２７】
前記水硬性セメントが、ポルトランドセメント、メーソンリーセメント、高アルミナセメント、耐火セメント、マグネシアセメント、硫酸カルシウム半水和物セメント、カルシウムスルホアルミネートセメント、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項２８】
硬化促進剤、硬化遅延剤、ＡＥ剤若しくは脱気剤、防錆剤、顔料、湿潤剤、水溶性ポリマー、撥水剤、繊維、防水性混和剤、発泡剤、透水防止剤、殺真菌性混和剤、殺菌性混和剤、殺虫性混和剤、微粉砕された無機混和剤、アルカリ反応抑制剤、結合性混和剤、強化剤、収縮低減剤、骨材、ポゾラン、分散剤、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、セメント混和剤、又はセメント添加剤をさらに含む、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項２９】
前記添加剤（Ａ）が、セメント含分の質量に対して約０．０００３〜約０．０２５質量％の量で存在している、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３０】
前記添加剤（Ａ）が、セメント含分の質量に対して約０．０００３〜約０．０１質量％の量で存在している、請求項２９に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３１】
前記添加剤（Ｂ）が、セメント含分の質量に対して約０．００１〜約０．０５質量％の量で存在している、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３２】
前記添加剤（Ｂ）が、セメント含分の質量に対して約０．００１〜約０．０３質量％の量で存在している、請求項３１に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３３】
前記添加剤（Ａ）が、ポリアルキレンオキシド、多糖類、セルロースポリマー、ポリアクリル酸、ポリアミド、デンプン、変性デンプン、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３４】
前記添加剤（Ａ）がポリアルキレンオキシドを含む、請求項３３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３５】
前記ポリアルキレンオキシドがポリエチレンオキシドを含む、請求項３４に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３６】
前記ポリエチレンオキシドの質量平均分子量が、約２，５００〜約４００万ｇ／ｍｏｌである、請求項３５に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３７】
前記添加剤（Ａ）が多糖を含む、請求項３３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３８】
前記多糖が細菌由来の多糖を含む、請求項３７に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項３９】
前記細菌由来の多糖が、ウェランガム、ジウタンガム、キサンタンガム、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項３８に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４０】
前記添加剤（Ａ）がセルロースポリマーを含む、請求項３３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４１】
前記セルロースポリマーがセルロースエーテルを含む、請求項４０に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４２】
前記セルロースエーテルが、ヒドロキシアルキルセルロースポリマー、カルボキシアルキルセルロースポリマー、カルボキシアルキルセルロースポリマーの塩、カルボキシアルキルヒドロキシアルキルセルロースポリマー、ヒドロキシアルキルヒドロキシアルキルセルロースポリマー、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項４１に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４３】
前記添加剤（Ａ）が、質量平均分子量約５００，０００ｇ／ｍｏｌの、又はそれより大きい分子量のポリアクリル酸を含む、請求項３３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４４】
前記添加剤（Ｂ）が、アルキルアリールアルコキシレート、アルキルアルコキシレート、ハロゲン化された界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、天然樹脂、天然ロジン、合成樹脂、合成ロジン、エチレンオキシド／プロピレンオキシドのブロックコポリマー又はランダムコポリマー、部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、完全に加水分解されたポリビニルアルコール、エトキシ化アセチレンジオール、及びこれらの混合物から成る群から選択されている、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４５】
前記添加剤（Ｂ）が、質量平均分子量約１３，０００〜約１２６，０００ｇ／ｍｏｌの部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、又は完全に加水分解されたポリビニルアルコールを含む、請求項４４に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４６】
部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、又は完全に加水分解されたポリビニルアルコールの質量平均分子量が、約１３，０００〜約２４，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項４５に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４７】
前記添加剤（Ｂ）が、エチレンオキシド含分を約２０％〜約８５％含有するエトキシ化アセチレンジオールを含む、請求項４４に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４８】
前記エトキシ化アセチレンジオールが、エチレンオキシド含分を約６５％〜約８５％含む、請求項４７に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項４９】
前記添加剤（Ａ）がジウタンガムを含み、かつ前記添加剤（Ｂ）が完全に加水分解されたポリビニルアルコールを含む、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項５０】
前記添加剤（Ａ）がポリエチレングリコールを含み、前記添加剤（Ｂ）がエチル化ノニルフェノールを含み、かつ前記混和剤がさらにポリカルボキシレート分散剤を含む、請求項２３に記載のドライキャストセメント組成物。
【請求項５１】
水硬性セメント、水、及び前記ドライキャストセメント組成物用レオロジー調整添加剤を一緒に混合することを含む、ドライキャストセメント組成物の製造方法であって、
前記レオロジー調整添加剤が、
（ｉ）ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）、
（ｉｉ）単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）
を含有する、ドライキャストセメント組成物の製造方法。
【請求項５２】
水硬性セメント、骨材、水、及び前記ドライキャストセメント組成物用レオロジー調整添加剤を一緒に混合すること；及び
この混合物から物品を形成すること
を含む、ドライキャストセメント物品の製造方法であって、
前記レオロジー調整添加剤が、
（ｉ）ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）、
（ｉｉ）単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）
を含有する、ドライキャストセメント物品の製造方法。
【請求項５３】
前記骨材が、粗骨材と細骨材の混合物を含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記混合がさらに、顔料、硬化促進剤、硬化遅延剤、ＡＥ剤若しくは脱気剤、防錆剤、複数の顔料、湿潤剤、水溶性ポリマー、撥水剤、繊維、防水性混和剤、発泡剤、透水防止剤、殺真菌性混和剤、殺菌性混和剤、殺虫性混和剤、微粉砕された無機混和剤、アルカリ反応抑制剤、結合性混和剤、強化剤、収縮低減剤、骨材、ポゾラン、分散剤、及びこれらの混合物を少なくとも１つ混合することを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記ドライキャストセメント物品が、管、屋根瓦、舗装材料、ブロック、ブロック塀用ブロック、及び押出成形プランクから成る群から選択されている、請求項５４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで開示されるのは、ドライキャストセメント組成物用混和剤、ドライキャストセメント組成物、ドライキャストセメント組成物の製造方法、及び前記ドライキャストセメント組成物から製造されるドライキャストセメント物品である。セメントと前記混和剤を含むドライキャストセメント組成物は、当該組成物に適用される振動に対して改善された応答性を示し、かつ改善されたサイクル時間、及び製品仕上がりが得られる。
【０００２】
背景技術
セメントドライキャスト混合物とは、ＡＣＩ２１１．３Ｒ−０２、表２．１（２００７年）に定義されているように、硬い〜非常に乾燥しているという範囲のコンシステンシーを有する水硬性セメントバインダーを含有する、ペースト、モルタル、及びコンクリート組成物のことである。
【０００３】
ペーストとは、水硬性セメントバインダー単独、又はポゾラン（例えばフライアッシュ、シリカフューム、若しくは高炉スラグ、及び水）との組み合わせから成る混合物と定義される。モルタルとは、付加的に細骨材を含むペーストと定義される。コンクリートは付加的に粗骨材を含む。これらの組成物は、付加的に他の混和剤、例えば硬化遅延剤、硬化促進剤、消泡剤、ＡＥ剤若しくは脱気剤（ａｉｒ  ｄｅｔｒａｉｎｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、防錆剤、減水剤、顔料、及び所望の製品性能特性をもたらす他のあらゆる混和剤を含んでいてよい。
【０００４】
セメントドライキャスト混合物は、多くの物品、例えばコンクリート管、屋根瓦、石材、舗装材料、押出成形プランク、及び注型された、若しくは押し出しダイから得られる他のあらゆるセメント物品を形成するために使用される。これらの適用はそれぞれ、高品質の完成品を製造するという点で重要となる、所望の基本的な特性を有する。
【０００５】
構造物用ブロックの適用では、製造速度、充分な生強度、及び型から外した際のスランプ、サギング、若しくは変形に対する耐性が重要となる。と言うのもキャスティングの直後に、ブロックを型から取り外すからである。同じことが、表面欠陥が低減され、かつ押し出し成形品製造装置のローラ及び／又はダイの摩耗が低減された、改善された表面外観という付加的な所望特性を有するコンクリート管又は屋根瓦にも当てはまる。
【０００６】
また、セメントドライキャスト物品の製造サイクル時間を減らすことも望ましい。サイクル時間の減少により、各物品に対する製造コストが低減し、かつ所定の時間の間に製造可能な物品の数が増える。サイクル時間とは、フィード開始から終了まで、又は次のフィード開始までの１つの完全なサイクルが完了する時間と定義される。フィードの開始とは、ドライキャスト混合物が取り入れホッパーから工程内に供給される時点である。また、前記混合物のコンシステンシーを変化させることなく、セメントドライキャスト混合物の締固めと圧密を改善させることが望ましい。
【０００７】
生強度とは、物品が型又は押出機から取り外された時に、形を保つことができる物品の安定性を言う。生強度は、セメントドライキャスト混合物のコンシステンシー、セメントドライキャスト混合物中の微粒子量、及びセメントドライキャスト混合物の成形性にある程度依存する。
【０００８】
さらに、セメントドライキャスト混合物中で必要となる水の量を最小限にして圧密を得、前記セメントドライキャスト混合物から製造された物品においてサギング若しくは変形が無いのが望ましい。
【０００９】
この技術におけるさらなる限定は、セメントドライキャスト混合物から製造される物品の圧縮強度である。初期圧縮強度とは、蒸気養生ありで、または無しで２４時間以内に得られる圧縮強度と定義される。圧縮強度は、ＡＳＴＭ  Ｃ−１１７６−２で測定する。
【００１０】
ドライキャストセメント組成物用の公知の可塑性混和剤はしばしば性能の範囲が狭く、僅かな過剰投与でも加工不能な製品混合物を創り出すことがあり、その一方で僅かな不足量でもセメントドライキャスト物品の製造において生産問題をもたらし得る。
【００１１】
付加的に、多くのドライキャストセメント組成物用混和剤は、水中油型エマルションとしてとして調製されており、ドライキャストセメント物品の製造において可塑剤として使用することができる。しかしながら水中油型エマルションは、事前に乳化させた高コストの出発材料、又は高価な製造方法のどちらかを必要とする。さらに、水中油型エマルションは製品貯蔵寿命が短く、環境安定性が低く、また細菌分解に対する感受性が高いことが問題である。
【００１２】
ドライキャスト物品の製造の間、振動エネルギーを利用して、ドライキャストセメント混合物の締固めと圧密を容易にする。しかしながらドライキャストセメント混合物のワーカビリティーが低いため、適切かつ完全にこの混合物を圧密するためには、一般的に高レベルの振動エネルギーが必要となる。振動を使用する場合、ドライキャストセメント混合物のペーストフラクションは液化して一時的にワーカビリティーが上昇し、そうしなければワーカビリティーの低い混合物を適切に圧密することを容易にする。
【００１３】
圧密工程が進むにつれて、ドライキャストセメント物品の製造の間、大きな骨材粒子が自身の方向を変えてより最適な充填が起こる。適切な圧密の結果が、より均一な、ボイドのない材料であり、これによりドライキャスト物品の企図された強度と耐久性が得られる。不完全な、又は不適切な圧密は、ドライキャスト物品内部に大きなボイド、又はハニカム状の領域を残し、このことが低い圧縮強度又は曲げ強度、及び表面仕上がりの悪さにつながる。
【００１４】
工業で必要とされているのは、より広い効果投与範囲にわたってはたらき、振動に対する混合物の応答性を改善し、かつバッチごとの僅かな変動による差異を抑制する、ドライキャストセメント混合物のための添加剤である。振動に対する応答性を改善することにより、適切な圧密が可能になり、より低い振動エネルギーによって製造速度又は押し出し速度の上昇が得られ、かつドライキャストセメント物品のより均一な製造が得られる。
【００１５】
要約
ここで提供するのは、セメント組成物のためのレオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）である。このＲＭＡは、水中油型エマルション調製物を使用する際に遭遇する公知の問題を避けられる水溶性調製物を含む。ＲＭＡがドライキャストセメント組成物に対して付与するのは、改善された圧縮強度、ドライキャストセメント組成物から得られるドライキャストセメント物品の製造の間の改善された締固め速度、ドライキャストセメント組成物の改善された質感、及びドライキャストセメント組成物から製造される物品の硬化表面の改善された外観である。
【００１６】
幾つかの実施態様により提供されるのは、ドライキャストセメント組成物用レオロジー調整混和剤（ＲＭＡ）であり、このＲＭＡとは、
ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物中で剪断減粘作用（ｓｈｅａｒ  ｔｈｉｎｎｉｎｇ）を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）と、
単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）と
を含むものである。
【００１７】
幾つかの実施態様によれば、ドライキャストセメント混合物用のＲＭＡはさらに、前記ドライキャストセメント組成物用の分散剤を含む。
【００１８】
付加的に提供されるのは、水硬性セメント、水、及びレオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）を含有するドライキャストセメント組成物であって、このＲＭＡは、
（ｉ）ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）と、
（ｉｉ）単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）と
を含む。
【００１９】
幾つかの実施態様によれば、このＲＭＡはさらに、前記ドライキャストセメント組成物用の分散剤を含む。
【００２０】
さらに提供されるのは、水硬性セメント、水、及び前記ドライキャストセメント組成物用レオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）を一緒に混合することを含む、ドライキャストセメント組成物の製造方法であって、この際に前記ＲＭＡは、
（ｉ）ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）と、
（ｉｉ）単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）と
を含む。
【００２１】
本方法の幾つかの実施態様によれば、このＲＭＡはさらに、前記ドライキャストセメント組成物用の分散剤を含む。
【００２２】
さらに開示されるのは、水硬性セメント、水、粗骨材、細骨材、及びレオロジー調整混和剤を含有する混合物を得ること、並びにこの混合物から物品を形成することを含む、ドライキャストセメント物品の製造方法であって、前記レオロジー調整混和剤は、
ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け、かつこのセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、添加剤（Ａ）と、
単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受けないが、添加剤（Ａ）と組み合わせて使用されれば、添加剤（Ａ）と相乗的に作用して、添加剤（Ａ）と（Ｂ）が加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる、添加剤（Ｂ）と
を含む。
【００２３】
本方法の幾つかの実施態様によれば、このＲＭＡはさらに、前記ドライキャストセメント組成物用の分散剤を含む。
【００２４】
発明の詳細な説明
ここで提供されるのは、ドライキャストセメント組成物に対して適用される振動エネルギーに対する当該組成物の応答性を改善するために、ドライキャストセメント組成物と一緒に使用するための混和剤である。幾つかの機能性化学物質の組み合わせを所望の量で含むこの混和剤調製物により、ドライキャストセメント物品の生産が向上し、かつ前記混和剤調製物を含有するドライキャストセメント組成物から製造されるドライキャスト物品の視覚的外観と硬化特性が改善される。この混和剤調製物は水溶性であり、従って従来の水中油型混和剤調製物と結びついた安定性や製造の問題を避けることができる。
【００２５】
ドライキャストセメント組成物用レオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）は、添加剤（Ａ）、添加剤（Ｂ）、選択的にドライキャストセメント組成物用の分散剤、及び選択的に液状担体を含む。添加剤（Ａ）は、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け（このことが組成物の粘性低下につながる）、かつこのセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、試薬を含む。添加剤（Ｂ）は、単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において通常は剪断減粘作用を受けないが、この添加剤（Ｂ）を添加剤（Ａ）と組み合わせて使用すると、添加剤（Ａ）と（Ｂ）を含有するＲＭＡが加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる相乗作用をもたらすＲＭＡが得られる、試薬を含む。この相乗的なＲＭＡにより、剪断条件下でのドライキャストセメント組成物の体積流量が改善される。このＲＭＡは、添加剤（Ｂ）と組み合わせた特定の添加剤（Ａ）の低レベルでの使用を含む。
【００２６】
添加剤（Ａ）の種類の材料は時折、混合物の粘性を上昇させるために、セメント組成物中で使用される。ＲＭＡの添加剤（Ａ）は、溶液中での高粘性に耐えられ、かつアルカリｐＨ分解に耐性のある材料を含むことができる。適切な添加剤（Ａ）の試薬に対する、説明のための非限定的な例は、ポリアルキレンオキシド、特定の多糖、セルロースポリマー、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、デンプン、変性デンプン、及びこれらの混合物を含む。
【００２７】
幾つかの実施態様によれば、添加剤（Ａ）は、少なくとも１つのポリアルキレンオキシドを含む。限定するわけではないが、適切なポリアルキレンオキシドはポリエチレンオキシドを含む。分子量約２，５００〜約４００万ｇ／ｍｏｌの範囲のポリエチレンオキシドを、前記混和組成物中で利用することができる。
【００２８】
他の実施態様では、添加剤（Ａ）は少なくとも１つの多糖を含むことができる。限定するわけではないが、適切な多糖は細菌由来の多糖を含む。細菌由来の適切な多糖の説明のための実施態様は、ウェランガム（ｗｅｌａｎ  ｇｕｍ）、ジウタンガム（ｄｉｕｔａｎ  ｇｕｍ）、キサンタンガム、及びこれらの混合物を含む。
【００２９】
他の実施態様によれば、添加剤（Ａ）は、少なくとも１つのセルロースポリマー、例えばセルロースエーテルを含むことができる。適切なセルロースエーテルは、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロースの塩、カルボキシアルキルヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルヒドロキシアルキルセルロース、及びこれらの混合物を含む。幾つかの実施態様では、前記セルロースエーテルはヒドロキシセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルヒドロキシプロピルセルロース、及びこれらの混合物を含むことができる。
【００３０】
他の実施態様によれば、ドライキャストセメント組成物用混和剤に含まれている添加剤（Ａ）は、少なくとも１つのポリアクリル酸を含む。前記混和組成物中で添加剤（Ａ）の試薬としてポリアクリル酸を使用する場合、このポリアクリル酸は、約５００，０００ｇ／ｍｏｌ、又はそれより大きい分子量を有していてよい。
【００３１】
さらに他の実施態様においては、添加剤（Ａ）は少なくとも１つのポリアクリルアミドを含む。限定するわけではないが、セメント組成物用ＲＭＡ中に添加剤（Ａ）として含まれていてよい適切なポリアクリルアミドは、市販で入手可能なＶ−ＳＴＡＢ  １／００２という商品名のものである。
【００３２】
何か特定の理論に拘束されるつもりはないのだが、少なくとも１つの添加剤（Ａ）と少なくとも１つの添加剤（Ｂ）との相乗効果のある組み合わせにより、ドライキャストセメント組成物中で圧密工程の間に動いている固体の表面特性を変える、又はこのような固体間の液体特性を変えるドライキャストセメント組成物用ＲＭＡが生じると考えられる。幾つかの実施態様によれば、ＲＭＡは添加剤（Ａ）を一種類、及び添加剤（Ｂ）を一種類含むことができる。他の実施例によれば、ＲＭＡは添加剤（Ａ）を一種類、及び添加剤（Ｂ）を一種類以上含むことができる。さらなる他の実施態様では、ＲＭＡは添加剤（Ａ）を一種類以上、及び添加剤（Ｂ）を一種類含むことができる。また、さらなる他の実施態様においては、ＲＭＡは添加剤（Ａ）を一種類以上、及び添加剤（Ｂ）を一種類以上含むことができる。さらには、ドライキャストセメント組成物用の分散剤が、上記実施態様のいずれにおいても含まれていてよい。
【００３３】
限定するわけではないが、添加剤（Ｂ）は、アルキルアリールアルコキシレート、アルキルアルコキシレート、ハロゲン化された界面活性剤、アニオン性界面活性剤、例えばコカミド（ｃｏｃａｍｉｄｅ）ジエタノールアミン、アルキルベンゼンスルホン酸、及びα−オレフィンスルホネート、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、天然樹脂、例えばヴィンソル（Ｖｉｎｓｏｌ）樹脂、天然ロジン、合成樹脂、合成ロジン、エチレンオキシド／プロピレンオキシドのブロックコポリマー又はランダムコポリマー、部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、完全に加水分解されたポリビニルアルコール、エトキシ化アセチレンジオール、及びこれらの混合物の群から選択されていてよい。
【００３４】
幾つかの実施態様によれば、添加剤（Ｂ）は、エチレンオキシドを約２〜約７０モル含有するアルキルアリールアルコキシレート、例えばノニルフェノールエトキシレートを少なくとも１つ含むことができる。
【００３５】
幾つかの実施態様によれば、添加剤（Ｂ）は、エチレンオキシドを約２〜約４１モル含有するアルキルアルコキシレート、例えばアルコールエトキシレートを含むことができる。
【００３６】
幾つかの実施態様によれば、添加剤（Ｂ）は、ハロゲン化された界面活性剤を少なくとも１つ含む。限定するわけではないが、前記ハロゲン化された界面活性剤は、フッ化された界面活性剤から選択されていてよい。セメント組成物用のＲＭＡ中に添加剤（Ｂ）として含まれていてよい適切な、ただし非限定的なフッ化された界面活性剤の例は、Ｃｈｅｍｇｕａｒｄ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ａｎｄ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔから市販のフッ化された界面活性剤、商品名ＦＳ−９０９０である。
【００３７】
幾つかの実施態様によれば、添加剤（Ｂ）は、エチレン／プロピレンオキシドのブロックコポリマー、例えばＰＬＵＲＯＮＩＣ、ＰＬＵＲＯＮＩＣ  Ｒ、ＴＥＴＲＯＮＩＣ、及びＴＥＴＲＯＮＩＣ  Ｒという商標で市販で利用可能な物、又はエチレン／プロピレンオキシドのランダムコポリマー、例えばＨｕｎｔｓｍａｎ社からＪＥＦＦＯＸという商標で市販のものを、少なくとも１つ含むことができる。
【００３８】
幾つかの実施態様によれば、添加剤（Ｂ）は、分子量約１３，０００〜約１２６，０００ｇ／ｍｏｌの部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、又は完全に分解されたポリビニルアルコールを、少なくとも１つ含むことができる。適切なポリビニルアルコールはまた、約１３，０００〜約２４，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有していてよい。
【００３９】
他の実施態様によれば、添加剤（Ｂ）は、エチレンオキシド含分が約２０〜約８５質量％のエトキシ化アセチレンジオールを、少なくとも１つ含むことができる。適切なエトキシ化アセチレンジオールは、エチレンオキシド含分が約６５〜約８５質量％であってもよい。エトキシ化アセチレンジオールは、エチレンオキシド含分が約２０、４０、６５、８５質量％であってよい。付加的に適切なアセチレンジオールは、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｃｕｔｓ社から市販で手に入る、ＤＹＮＯＬ  ６０４である。
【００４０】
ＲＭＡ中に存在する添加剤（Ａ）対添加剤（Ｂ）の比は一般的に、活性成分に対して約５：１〜約１：１５質量部の範囲である。幾つかの実施態様では、混和剤中に存在する添加剤（Ａ）対添加剤（Ｂ）の比は、活性成分に対して約１：１〜約１：１１質量部の範囲である。
【００４１】
説明のための実施態様によれば、前記混和剤は、添加剤（Ａ）としてジウタンガムを、そして添加剤（Ｂ）として完全に加水分解されたポリビニルアルコールを含む。他の実施態様によれば、前記混和剤は、添加剤（Ａ）としてジウタンガムを、添加剤（Ｂ）として完全に加水分解されたポリビニルアルコールを、そしてポリカルボキシレート分散剤を含む。
【００４２】
他の説明のための実施態様によれば、前記混和剤は、添加剤（Ａ）としてポリエチレングリコールを、添加剤（Ｂ）としてエトキシ化ノニルフェノールを、そしてポリカルボキシレート分散剤を含む。
【００４３】
ここで提供されるのはまた、ドライキャストセメント組成物である。このドライキャストセメント組成物は、セメント、水、及びレオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）を含む。このＲＭＡは、添加剤（Ａ）と添加剤（Ｂ）との相乗効果のある組み合わせを含む。添加剤（Ａ）は、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において剪断減粘作用を受け（このことが組成物の粘性低下につながる）、かつこのドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用が無くなると粘性を回復することができる、試薬を含む。添加剤（Ｂ）は、単独で使用される場合には、ドライキャストセメント組成物に対するエネルギーの適用に応じて、そのドライキャストセメント組成物において通常は剪断減粘作用を受けないが、この添加剤（Ｂ）を添加剤（Ａ）と組み合わせて使用すると、添加剤（Ａ）と（Ｂ）を含有するＲＭＡが加えられている前記ドライキャストセメント組成物の降伏応力をさらに減少させる相乗作用をもたらすＲＭＡが得られる、試薬を含む。
【００４４】
幾つかの実施態様によれば、ドライキャストセメント組成物に含有されているＲＭＡは、セメント組成物用の分散剤をさらに含む。
【００４５】
ＲＭＡによりドライキャストセメント組成物に加えられる添加剤（Ａ）の量は、セメント含分の質量に対して活性成分が約０．０００３〜約０．０２５質量％の範囲である。ＲＭＡによりドライキャストセメント組成物に加えられる添加剤（Ａ）の量はまた、セメント含分の質量に対して活性成分が約０．０００３〜約０．０１質量％の範囲であってもよい。
【００４６】
ＲＭＡによりドライキャストセメント組成物に加えられる少なくとも１つの添加剤（Ｂ）の量は、セメント含分の質量に対して活性成分が約０．００１〜約０．０５質量％の範囲である。ＲＭＡによりドライキャストセメント組成物に加えられる添加剤（Ｂ）の量は、セメント含分の質量に対して活性成分が約０．００１〜約０．０３質量％の範囲であってもよい。言及すべきは、ＲＭＡによりドライキャストセメント組成物に加えられる添加剤（Ｂ）の量が、１種類の添加剤（Ｂ）によってのみ加えることができることである。代替的に、ＲＭＡによりドライキャストセメント組成物に加えられる添加剤（Ｂ）の量は、１つより多くの種類の添加剤（Ｂ）の組み合わせにより加えることができる。
【００４７】
ここで用いるように、セメントという言葉は、あらゆる水硬性セメントのことを指す。水硬性セメントとは、水の存在下で固まり、硬化する材料である。適切な水硬性セメントの非限定的な例は、ポルトランドセメント、メーソンリーセメント、アルミナセメント、耐火セメント、マグネシアセメント、例えばリン酸マグネシウムセメント、マグネシウムカリウムリン酸塩セメント、アルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、硫酸カルシウム半水和物セメント、油井セメント、微粒子状に粉砕された高炉スラグ、天然セメント、水硬性水和石灰、及びこれらの混合物を含む。取引で使用されているようにポルトランドセメントとは、微粉砕されたクリンカーにより製造され、水硬性ケイ酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、及びカルシウムフェロアルミネートを含有し、１つ又は１つ以上の形態の硫酸カルシウムを中間粉砕添加物として有する、水硬性セメントのことである。ポルトランドセメントはＡＳＴＭ  Ｃ１５０に従って、タイプＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、又はＶに分類される。
【００４８】
ドライキャストセメント組成物はまた、硬化促進剤、硬化遅延剤、ＡＥ剤、脱気剤、防錆剤、顔料、湿潤剤、水溶性ポリマー、撥水剤、繊維、防水性混和剤、発泡剤、透水防止剤、ポンプ圧送助剤、殺真菌性混和剤、殺菌性混和剤、殺虫性混和剤、微粉砕された無機混和剤、アルカリ反応抑制剤、結合性混和剤、強化剤、収縮低減剤、骨材、ポゾラン、分散剤、及びこれらの混合物を含む、あらゆるセメント混和剤又は添加剤を含むことができる。
【００４９】
ドライキャストセメントシステムに対する改善は、レオロジー調整添加剤を単独で、又はこれを工業的に知られた典型的な分散剤、例えばリグノスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、ポリカルボキシレート、ポリアスパルテート、又はオリゴマー分散剤と組み合わせて利用することにより得られる。
【００５０】
分散剤という言葉に含まれるのは、可塑剤、減水剤、高性能減水剤、流動化剤、凝集防止剤、又は、セメント組成物用の超可塑剤、例えばリグノスルホン酸塩（カルシウムリグノスルホネート、ナトリウムリグノスルホネートなど）、スルホン化されたナフタレンスルホネート縮合物の塩、スルホン化されたメラミンスルホネート縮合物の塩、β−ナフタレンスルホネート、スルホン化されたメラミンホルムアルデヒド縮合物、ナフタレンスルホネートホルムアミド縮合物樹脂、例えばＬＯＭＡＲ  Ｄ（登録商標）分散剤（Ｃｏｇｎｉｓ  Ｉｎｃ．，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）、ポリアスパルテート、オリゴマー分散剤、分散剤として機能する他のあらゆる化学物質、又はセメント用減水剤若しくは超可塑剤、及びこれらの混合物である。
【００５１】
説明のためであって限定するわけではないが、適切なポリカルボキシレート分散剤の例は、ＵＳ特許Ｎｏ．６，２６７，８１４、ＵＳ特許Ｎｏ．６，４６１，４２５、１９９９年８月１１日付けのＵＳ出願Ｎｏ．０９／３７１，６２７、１９９８年１２月１６日付けのＵＳ出願Ｎｏ．０９／２１２，６５２、欧州特許出願ＥＰ７５３４８８、ＵＳ特許Ｎｏ．５，１５８，９９６、ＵＳ特許Ｎｏ．６，００８，２７５、ＵＳ特許Ｎｏ．６，１３６，９５０、２０００年６月９日付けのＵＳ出願Ｎｏ．０９／５９２，２３１、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６０９，６８１、ＵＳ特許Ｎｏ．５，４９４，５１６、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６７４，９２９、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６６０，６２６、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６６８，１９５、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６６１，２０６、ＵＳ特許Ｎｏ．５，３５８，５６６、ＵＳ特許Ｎｏ．５，１６２，４０２、ＵＳ特許Ｎｏ．５，７９８，４２５、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６１２，３９６、ＵＳ特許Ｎｏ．６，０６３，１８４、及びＵＳ特許Ｎｏ．５，９１２，２８４、ＵＳ特許Ｎｏ．５，８０４，１１４、ＵＳ特許Ｎｏ．５，７５３，７４４、ＵＳ特許Ｎｏ．５，７２８，２０７、ＵＳ特許Ｎｏ．５，７２５，６５７、ＵＳ特許Ｎｏ．５，７０３，１７４、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６６５，１５８、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６４３，９７８、ＵＳ特許Ｎｏ．５，６３３，２９８、ＵＳ特許Ｎｏ．５，５８３，１８３、及びＵＳ特許Ｎｏ．５，３９３，３４３に見られ、これらはそれぞれ参照をもってその全体が開示されたものとする。
【００５２】
混和剤、ドライキャストセメント組成物、及び本方法において使用可能な説明のためのポリカルボキシレート分散剤は、ＲＨＥＯＭＩＸ（登録商標）、及びＧＬＥＮＩＵＭ（登録商標）（ＢＡＳＦ  Ａｄｍｉｘｔｕｒｅｓ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ）、ＡＤＶＡ（登録商標）（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ  Ｉｎｃ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ）、ＶＩＳＣＯＣＲＥＴＥ（登録商標）（Ｓｉｋａ，Ｚｕｒｉｃｈ，スイス国）、及びＳＵＰＥＲＦＬＵＸ（登録商標）（Ａｘｉｍ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｍｉｄｄｌｅｂｒａｎｃｈ，Ｏｈｉｏ）といった商標で市販の分散剤や減水剤を含むが、これらに限定されることはない。
【００５３】
セメント組成物用のオリゴマー型分散剤もまた、ＲＭＡ、ドライキャストセメント混合物、及び本方法において利用できる。説明のためであって限定するものではないが、適切なオリゴマー分散剤は、ＵＳ特許Ｎｏ．６，１３３，３４７、ＵＳ特許Ｎｏ．６，４９２，４６１、及びＵＳ特許Ｎｏ．６，４５１，８８１に開示されており、これらはそれぞれ参照をもってその全体が開示されたものとする。
【００５４】
セメント組成物用のポリアスパルテート型分散剤はまた、ＲＭＡ、ドライキャストセメント混合物、及び本工程において利用できる。説明のためであって限定するものではないが、適切なポリアスパルテート型分散剤は、ＵＳ特許Ｎｏ．６，１３６，９５０、ＵＳ特許Ｎｏ．６，２８４，８６７、及びＵＳ特許Ｎｏ．６，４２９，２６６に開示されており、これらはそれぞれ参照をもってその全体が開示されたものとする。
【００５５】
以下に挙げるのは、本願のセメント組成物と共に使用可能な混和剤と添加剤の非限定的な幾つかの例である。Ｂｕｒｙ  ｅｔ  ａｌに与えられたＵＳ特許Ｎｏ．５，７２８，２０９（参照をもってその全体が開示されたものとする）には、様々な種類の混和剤の詳細な説明が含まれている。
【００５６】
ＡＥ剤という言葉には、セメント組成物中に空気を取り込むあらゆる化学物質が含まれる。ＡＥ剤はまた、低濃度で組成物の表面張力を減少させることもできる。ＡＥ混和剤は、コンクリート中に微細な気泡を適切に取り込むために使用される。空気の取り込みにより、氷結と解凍というサイクルの間、湿気に被曝したコンクリートの耐久性が著しく改善される。加えて、取り込まれた空気により、除氷剤（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｄｅｉｃｅｒ）により引き起こされる表面の膨張収縮に対するコンクリートの耐性が改善される。空気の取り込みによりまた、生コンクリートのワーカビリティーが上昇する一方、分離とブリーディングが無くなる、又は低減する。これらの所望の効果を得るために使用される材料はまた、樹木樹脂の塩；（ヴィンソル樹脂）；幾つかの合成分散剤；スルホン化されたリグニン塩；石油酸の塩；タンパク質材料の塩；脂肪酸と樹脂酸、及びこれらの塩；アルキルベンゼンスルホネート；及びスルホン化炭化水素の塩から選択することができる。ＡＥ剤は、セメント組成物中に所望のレベルの空気を得るための量で添加する。一般的に、セメント組成物中のＡＥ剤の量は、セメント１００ポンド当たり約０．２〜約５．０液量オンスの範囲である。しかしながらこの値は、材料、混合特性、温度、及び混合作用により幅広く変わり得る。
【００５７】
遅延性、つまり硬化を遅らせる混和剤は、コンクリートの硬化速度を遅らせる、遅延させる、又は遅くするために使用される。これらの混和剤は、最初のバッチの時に、又は時には水和工程が始まった後にコンクリートミックスに添加することができる。遅延剤は、コンクリートが硬化する際に暑熱による加速効果を相殺するため、又は設置困難な状況の際にコンクリート若しくはグラウトの初期硬化を遅らせるため、又は作業場への運搬の問題がある場合、又は特別な仕上げ工程のための時間を稼ぐために使用される。ほとんどの遅延剤はまた、減水剤としても作用し、コンクリート中に空気をいくらか取り込むためにも使用することができる。リグノスルホン酸塩、ヒドロキシ化されたカルボン酸、リグニン、ほう砂、グルコン酸、酒石酸、及び他の有機酸、並びに相応するこれらの塩、ホスホン酸塩、特定の炭水化物、並びにこれらの混合物は、遅延性混和剤として使用することができる。
【００５８】
脱気剤は、コンクリート混合物中の空気含分を減少するために使用される。トリブチルホスフェート、ジブチルフタレート、オクチルアルコール、カルボン酸とホウ酸の水溶性エステル、及びシリコーンは、この効果を得るために使用可能な幾つかのありふれた材料である。
【００５９】
アルカリ反応抑制剤（ａｌｋａｌｉ−ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ  ｒｅｄｕｃｅｒ）は、アルカリ凝集反応を低減し、そして硬化したコンクリート内で崩壊をもたらす膨張力を制限する。ポゾラン（フライアッシュ、シリカフューム）、高炉スラグ、リチウム塩、及びバリウム塩が特に効果的である。
【００６０】
減水混和剤は、特定のスランプのコンクリートを作るために必要となる水の混合量を減らすため、水対セメントの比を減らすため、又はスランプを高めるために使用される。通常、減水剤はコンクリート混合物の水含分を、最大約１５％低下させる。
【００６１】
超可塑剤とは、高性能減水剤、又は減水混和剤である。超可塑剤として使用可能な材料の中でも、スルホン化されたメラミンホルムアルデヒド縮合物、スルホン化されたナフタレンホルムアルデヒド縮合物、特定の有機酸、リグノスルホン酸塩、及び／又はこれらのブレンドがとりわけ使用可能である。
【００６２】
天然混和剤と合成混和剤は、美観や安全上の理由からコンクリートを着色するために使用される。これらの着色混和剤は通常、複数の顔料から成り、かつカーボンブラック、酸化鉄、フタロシアニン、アンバー、酸化クロム、酸化チタン、及びコバルトブルーを含む。
【００６３】
コンクリート中の防錆剤は、強アルカリ性に起因する腐蝕から、埋め込まれた補強鋼材を保護するために用いられる。コンクリートの強アルカリ性は、不活性な、非腐蝕性保護酸化膜を鋼材上に形成させる。しかしながら、炭素塩化、又は除氷剤や海水からの塩化物イオンの存在が、前記保護膜を破壊、又は浸透して腐蝕が生じる。防錆混和剤は、化学的にこの腐食反応を阻止する。腐食を防止するためにもっともよく使われる材料は、亜硝酸カルシウム、亜硝酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、特定のホスホン酸塩、若しくはフルオロケイ酸塩、フルオロアルミネート、アミン、有機物ベースの撥水剤、及び関連する化学物質である。
【００６４】
防水性混和剤は、セメント含分の低い、水−セメント比の高い、又は骨材中の微粒子が不充分なコンクリートの透水性を減少させる。これらの混和剤は、乾燥コンクリートへの水の透過を遅らせ、かつ特定の石鹸、ステアレート、及び石油製品を含む。
【００６５】
発泡剤、又は起泡剤とは、コンクリートやグラウトに時折非常に少量添加され、硬化の前に僅かな膨張を引き起こすものである。膨張の量は、使用される気泡材料の量、及び生の混合物の温度に依存する。発泡剤としては、アルミニウム粉末、樹脂石鹸、及び植物性又は動物性の接着剤、サポニン、又は加水分解されたタンパク質を使用することができる。
【００６６】
透水防止剤は、圧力下で水がコンクリートを通り抜ける速度を減少させるために使用される。シリカフューム、フライアッシュ、スラグ微粉末、天然ポゾラン、減水剤、及びラテックスが、コンクリートの透水性を減少させるために使用される。ポゾランとは、シリカ含有材料、又はシリカとアルミナを含有する材料であり、それ自体はほとんど、又は全くセメント的な価値がない。しかしながら、微粉砕された状態で、かつ湿気の存在下では、ポゾランは常温で水酸化カルシウムと化学的に反応し、セメント特性を有する化合物を形成する。
【００６７】
有機ポリマーと合成ポリマー、有機の綿状体（ｆｌｏｃｃｕｅｎｔ）、パラフィンの有機エマルジョン、コールタール、アスファルト、ポリアクリレート、スチレン−ブタジエンコポリマー、粉末状ラテックス、熱分解法シリカ、天然ポゾラン、フライアッシュ、及び水和石灰もまた、ＲＭＡを含有するドライキャストセメント混合物に添加することができる。
【００６８】
硬化したコンクリート内、又は表面上での微生物と菌類の成長は、殺真菌性、殺菌性、及び殺虫性混和剤の添加により、部分的に制御できる。これらの特性のための最も効果的な材料は、ポリハロゲン化フェノール、ジアルドリン（ｄｉａｌｄｒｉｎ）エマルション、及び銅化合物である。
【００６９】
他の加工助剤（ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ  ａｇｅｎｔ）は、減水剤、及び特定の微粉砕された混和剤である。微粉砕された材料の無機混和剤は、ポルトランドセメントコンクリートの硬化特性を改善する、又は幾分変化させるために、混合工程の前、又はその間に粉末又は粉末状の形態でドライキャストセメント混合物に添加される材料である。取引で使用されているようにポルトランドセメントは、微粉砕されたクリンカーにより製造され、基本的に水硬性ケイ酸カルシウムから成り、通常はすべて、ＡＳＴＭ分類でＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖの中間粉砕された添加物を、１つ又は１つより多く含有する。微粉砕された無機混和剤は、その化学的、又は物理的特性に従って、以下のように分類することができる；セメント材料；ポゾラン；ポゾラン材料とセメント材料；及び実質的に不活性な材料。セメント材料とは、単独で水硬セメント特性を有する材料であり、水の存在下で固まり、硬化するものである。セメント材料に含まれているのは、微粒子状に粉砕された高炉スラグ、天然セメント、水硬性水和石灰、及びこれらと他の材料の組み合わせである。前述のように、ポゾランとはセメント的な価値はほとんど、又はまったくないシリカ材料若しくはアルミノシリカ材料だが、微粉砕された形で水の存在下では、ポルトランドセメントの水和により水酸化カルシウムと化学的に反応し、セメント特性を有する材料を形成する。ケイソウ土、オパール質のチャート、粘土、頁岩、フライアッシュ、シリカフューム、火山性凝灰岩、及び軽石は、公知のポゾランのうちの幾つかである。微粉砕された特定の高炉スラグ、及び高カルシウム性フライアッシュは両方とも、ポゾラン特性とセメント特性を有する。天然ポゾランとは、天然で産出するポゾランを定義するために使用される学術用語であり、例えば火山性凝灰岩、軽石、トラッス（ｔｒａｓｓｅ）、ケイソウ土、オパール、チャート、及び幾つかの頁岩である。ほとんど不活性な材料に含まれるのは、微粉砕された未加工の石英、苦灰石、石灰石、大理石、花崗岩などである。フライアッシュは、ＡＳＴＭ  Ｃ−６１８に規定されている。
【００７０】
土木分野では近年、セメント材料を強化する多くの方法が進歩している。近年のある方法は、生セメント混合物中に繊維を配することを含む。硬化するとこの混合物は「繊維強化された」と言われる。この繊維は、ジルコニウム材料、鋼、ガラスファイバー、又は合成材料、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、高強度アラミド（つまりＫＥＶＬＡＲ（登録商標））、又はこれらの混合物から作られていてよい。
【００７１】
セメント組成物はまた、細骨材、粗骨材、ポゾラン、空気（閉じこめられた、又は適切に取り込まれたもの）、粘土、及び顔料を含むことができる。
【００７２】
細骨材とは、４番のふるい（ＡＳＴＭ  Ｃ１２５、及びＡＳＴＭ  Ｃ３３）を通過する材料であり、例えば天然の、又は加工された砂である。粗骨材とは、４番のふるい（ＡＳＴＭ  Ｃ１２５、及びＡＳＴＭ  Ｃ３３）で残る材料であり、例えばシリカ、石英、破砕された丸い大理石（ｃｒｕｓｈｅｄ  ｒｏｕｎｄ  ｍａｒｂｌｅ）、ガラスビーズ、花崗岩、石灰石、方解石、長石、沖積砂、又は他のあらゆる耐久性のある骨材、並びにこれらの混合物である。
【００７３】
幾つかの実施態様により、ドライキャストセメント組成物の製造方法が提供される。この方法は、水硬性セメント、水、及び先述の添加剤（Ａ）と添加剤（Ｂ）とを含有するレオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）を一緒に混合して、ドライキャストセメント組成物を形成することを含む。
【００７４】
レオロジー調整添加剤（ＲＭＡ）の添加により製造されるドライキャストセメント組成物に対する有用な適用は、押出成形されたプランク、セメント製屋根瓦、コンクリート管、メーソンリーブロック、ブロック塀用ブロック、コンクリート舗装、又は振動に対する改善された応答性から、若しくは改善された表面仕上がりから利点が得られる、他のあらゆるドライキャストセメント物品を含む。
【００７５】
ドライキャストセメント組成物がより容易に圧密可能なので、ドライキャストセメント物品を製造するための生産速度を上昇させることができる。付加的に、ＲＭＡを含有するドライキャストセメント組成物の使用は、より少ない振動エネルギー必要量で均一な圧密を可能にする。
【００７６】
実施例
以下の実施例は、説明のための実施例を詳細に記載する目的で提供するものである。以下の実施例は、いかなる意味でも、混和剤、ドライキャストセメント組成物、又は当該セメント組成物の製造方法の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００７７】
以下の実施例のセメントドライキャスト混合物は、通常受け入れられる工業的な慣行に従って比率を取り、混合した。ドライキャストセメント混合物には、セメント、フライアッシュ、砂、粗骨材、ＡＥ剤、セメント分散剤、及びＲＭＡ若しくはコントロールの混和剤（比較例Ｃ２とＣ５）が含まれていた。
【００７８】
以下の実施例の混合割合は、Ｉ型のポルトランドセメント、フライアッシュ、天然の砂、及び粗骨材を用いて、７７４ｌｂ／バッチ全セメント組成物をベースとした。水含分は、一連のミックス内で比較的一定に保った。
【００７９】
添加剤（Ａ）として細菌由来の多糖であるジウタンガムを、そして添加剤（Ｂ）としてポリビニルアルコールを使用した。実施例で使用したＡＥ剤は、ＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販で手に入るＰＡＶＥ−ＡＩＲTM、ＬＬＣ−Ａｄｍｉｘｔｕｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ，米国）という商標のものである。実施例で使用した分散剤は、ＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販で手に入るＲＨＥＯＭＩＸ（登録商標）７５０  Ｓ、ＬＬＣ−Ａｄｍｉｘｔｕｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ，米国）である。撥水剤、及び風解制御用混和剤は、ＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから現在手に入るＲＨＥＯＰＥＬ（登録商標）Ｐｌｕｓ、ＬＬＣ−Ａｄｍｉｘｔｕｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ，米国）を比較例Ｃ２、及びＣ５でコントロールとして使用した。
【００８０】
フィード時間、仕上がり時間、及びサイクル時間は、本発明の実施例と比較例についてそれぞれ測定した。型を取り除く際の、キャスト物品への表面効果と定義されるスワイプ（ｓｗｉｐｅ）についても評価した。スワイプは視覚的に、仕上がったセメントドライキャスト物品の表面を表面欠陥について評価した。スワイプは、スワイプ無し（０）から、重度のスワイプ（５）まで、ランク付けする。セメント組成物の処方と試験結果は、以下の表１に示されている。
【００８１】
【表１】
2010535700.tif 000002
【００８２】
表１のドライキャスト混合物から、コンクリートブロックを作成した。実施例３と６で示されているように、ドライキャストセメント組成物にＲＭＡを５オンス／１００質量％添加することにより、コンクリートブロック物品を作成するための平均仕上がり時間が、比較例Ｃ２とＣ５に比較して３．８５秒から２．２２秒に減少する。ＲＭＡをドライキャストセメント組成物に添加することにより、平均サイクル時間もまた、比較例Ｃ２とＣ５に比較して１２秒から９．２５秒に減少する。
【００８３】
さらなるセメントドライキャスト混合物は、通常受け入れられる工業的な慣行に従って比率を取り、混合した。ドライキャストセメント混合物は、タイプＩのポルトランドセメント１３．７％、混合天然骨材８１．８％、及び水４．５％を含んでいた。セメント組成物は、セメント分散剤のみを含むもの（Ｃ８）、添加剤（Ｂ）とセメント分散剤を含むが、添加剤（Ａ）は含まないもの（Ｃ９とＣ１２）、又は添加剤（Ａ）、添加剤（Ｂ）、及びセメント分散剤を含有するＲＭＡ（Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１３、及びＣ１４）である。これらのセメント混合物は、ＡＳＴＭ  Ｃ−１４０で測定すると、ボイド体積が６．９％、密度が１４１．９ｌｂ／ｆｔ3であった。各セメント混合物の圧縮強度と締固め速度におけるパーセンテージでの上昇率を、セメント、骨材、及び水のみを含有する通常のセメント混合物に対する結果と比較した。その結果は、表２に示されている。
【表２】
2010535700.tif 000003
【００８４】
分散剤＝ポリカルボキシレートセメント分散剤
添加剤Ａ１＝ポリエチレングリコール（モル質量＝３３５０ｇ／ｍｏｌ）
添加剤Ａ２＝ポリエチレングリコール（モル質量＝１００万ｇ／ｍｏｌ）
添加剤Ｂ１＝エトキシ化ノニルフェノール界面活性剤（９．５ｍｏｌエトキシ化）
添加剤Ｂ２＝ＳＵＲＦＹＮＯＬ４６５界面活性剤。
【００８５】
さらなるセメントドライキャスト混合物は、通常受け入れられる工業的な慣行に従って比率を取り、混合した。ドライキャストセメント混合物は、タイプＩのポルトランドセメント１３．６％、混合天然骨材８１．６％、及び水４．７％を含んでいた。セメント組成物は、添加剤（Ａ）、添加剤（Ｂ）、及びセメント分散剤を含有するＲＭＡ（１５）、添加剤（Ａ）と添加剤（Ｂ）は含むが、セメント分散剤は含まないもの（Ｃ１６）、添加剤（Ａ）とセメント分散剤は含むが、添加剤（Ｂ）は含まないもの（Ｃ１７）、添加剤（Ｂ）とセメント分散剤を含有するもの（Ｃ１８）、添加剤（Ａ）のみのもの（Ｃ１９）、添加剤（Ｂ）のみのもの（Ｃ２０）、又はセメント分散剤のみのもの（Ｃ２１）である。これらのセメント混合物は、ＡＳＴＭ  Ｃ−１４０で測定すると、ボイド体積が９．３％、密度が１３５．５ｌｂ／ｆｔ3であった。各セメント混合物の圧縮強度と締固め速度におけるパーセンテージでの上昇率を、セメント、骨材、及び水のみを含有する通常のセメント混合物に対する結果と比較した。その結果は、表３に示されている。
【表３】
2010535700.tif 000004
【００８６】
添加剤Ａ＝ポリエチレングリコール（モル質量＝３３５０ｇ／ｍｏｌ）
添加剤Ｂ＝エトキシ化ノニルフェノール界面活性剤（１２ｍｏｌエトキシ化）
分散剤＝ポリカルボキシレートセメント分散剤
*＝５つのミックスの平均。
【００８７】
ここで記載された実施態様は模範的なものに過ぎず、当業者は、本発明の本質と範囲から離れることなく変更や修正を行うことができると理解されるべきである。このような変更と修正は、上記のように本発明の範囲に含まれるものである。さらに、ここで開示されたあらゆる実施態様は択一的なものである必要はなく、本発明の様々な態様を組み合わせて、所望の結果を得ることができる。
【国際調査報告】
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