(57)【要約】【課題】  スラッジの発生を低減することができ、遠心力成形コンクリート製品に幅広く適用できるセメント混和剤、セメント組成物、及びそれを用いた遠心力成形製品の製造方法を提供すること。【解決手段】  スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を含有してなるセメント混和剤、凝結調節剤が、有機酸とアルカリ金属炭酸塩である該セメント混和剤、セメントと該セメント混和剤を含有してなるセメント組成物、セメント、スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を含有してなるセメント組成物、該セメント組成物を用いてなる遠心力成形製品の製造方法を構成とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を含有してなるセメント混和剤。
【請求項２】
凝結調節剤が、有機酸とアルカリ金属炭酸塩である請求項１に記載のセメント混和剤。
【請求項３】
セメントと、請求項１又は請求項２に記載のセメント混和剤とを含有してなるセメント組成物。
【請求項４】
セメント、スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を含有してなるセメント組成物。
【請求項５】
スルホコハク酸塩が、セメント100部に対して、固形分換算で0.1〜3.5部である請求項３又は請求項４に記載のセメント組成物。
【請求項６】
ポリカルボン酸系高性能減水剤が、セメント100部に対して、固形分換算で0.01〜0.4部である請求項３〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のセメント組成物。
【請求項７】
凝結調節剤が、セメント100部に対して、0.1〜0.5部である請求項３〜請求項６のうちのいずれか一項に記載のセメント組成物。
【請求項８】
請求項３〜請求項７のうちのいずれか一項に記載のセメント組成物を用いてなる遠心力成形製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント混和剤、セメント組成物、及びそれを用いた遠心力成形製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイル、ポール、ライニング管、及びヒューム管等のコンクリート製品は、遠心力成形によって製造されている。
遠心力成形する工程で、コンクリート中の水は遠心力によって脱水され、管の内側にはセメントや細骨材等の微粉末と水の混合物（以下、スラッジという）が発生する。
このスラッジは、強アルカリ性であるため、公害防止の面から、そのまま工場外に排出することができず、多くの時間と費用を掛けて、固形分処理や排水中和処理等を行っている。
【０００３】
スラッジの固形分処理や排水中和処理等の改善策としてスラッジの発生量を低減する方法が挙げられる。
例えば、凝結促進剤と非（陰）イオン界面活性剤とにより、遠心力成形で生ずるスラッジ中の固形分をコンクリート内面に凝結させ、スラッジから水を分離し、コンクリート内面のコテ仕上げを容易にし、かつ、平滑にする方法（特許文献１参照）、アルカリ性で水溶性となるカルボキシル基を有する高分子を、酸性の水溶液中に微粒子状に分散させた液を、遠心力成形中のセメント製品の仕上げ層に添加する方法（特許文献２参照）、スラッジの発生を低減又は防止する遠心力成形方法により遠心力成形した後、遠心力成形体内面に形成された柔らかいペースト又はモルタル層の表面に、遠心力成形体を回転させながら、急硬性成分のスラリーや吸水性物質を投入して硬化させ、平均厚さ0.2〜10mmのライニング層を形成する内面仕上げ方法（特許文献３〜特許文献５参照）等が知られている。しかしながら、経済性の面から、さらにスラッジの発生を低減することが求められている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５６−１６０３５８号公報
【特許文献２】特開平０４−０７７３７６号公報
【特許文献３】特開平１１−２０７７２５号公報
【特許文献４】特開昭６１−２６８４０６号公報
【特許文献５】特開昭６２−２５７８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、遠心力成形セメントコンクリート製品製造において、スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を使用することによって、スラッジの発生量を低減できることを知見して本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち、本発明は、スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を含有してなるセメント混和剤であり、凝結調節剤が、有機酸とアルカリ金属炭酸塩である該セメント混和剤であり、セメントと該セメント混和剤とを含有してなるセメント組成物であり、セメント、スルホコハク酸塩、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び凝結調節剤を含有してなるセメント組成物であり、スルホコハク酸塩が、セメント100部に対して、固形分換算で0.1〜3.5部である該セメント組成物であり、ポリカルボン酸系高性能減水剤が、セメント100部に対して、固形分換算で0.01〜0.4部である該セメント組成物であり、凝結調節剤が、セメント100部に対して、0.1〜0.5部である該セメント組成物であり、該セメント組成物を用いてなる遠心力成形製品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のセメント組成物を用いることによって、スラッジの発生量を低減をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。
【０００９】
本発明で使用するスルホコハク酸塩（以下、コハク酸塩という）としては、例えば、スルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム、及びスルホコハク酸ジオクチルナトリウムなどが挙げられ、そのうち、スルホコハク酸ジオクチルナトリウムが好ましい。
コハク酸塩の使用量は、セメント100部に対して、固形分換算で0.1〜3.5部が好ましく、0.3〜３部がより好ましい。0.1量部未満ではスラッジ発生低減効果が得られない場合があり、3.5部を超えても増量の効果が期待できない場合がある。
【００１０】
本発明で使用するポリカルボン酸系高性能減水剤（以下、ポリカル減水剤という）は特に限定されるものではなく、市販のものが使用可能である。具体例として、例えば、エヌエムビー社製商品名「レオビルドSP-8シリーズ」、グレースケミカルズ社製商品名「ダーレックススーパー100PHX」、及び竹本油脂社製商品名「チューポールHP-8シリーズ」や「チューポールHP-11シリーズ」などが挙げられ、本発明ではこれらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
ポリカル減水剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、セメント100部に対して、固形分換算で0.01〜0.4部が好ましく、0.1〜0.3部がより好ましい。0.01部未満ではコンクリートの流動性が低減し効果的でない場合があり、0.4部を超えても流動性が変わらず強度発現性が悪くなる場合がある。
【００１１】
本発明で使用する凝結調節剤は、遠心力成形時の水抜けを良くし、コンクリートの練り水の減水効果もあるもので、特に限定されるものではなく、その具体例としては、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、及びグルコン酸等のオキシカルボン酸又はそれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、及びアルミニウムなどの塩の有機酸、さらに、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウムのアルカリ金属炭酸塩、炭酸アンモニウム、重炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、並びに、重炭酸アンモニウムなどの炭酸塩類が挙げられ、これらの一種又は二種以上が使用可能である。本発明では、スラッジの発生量の低減と初期強度発現性の双方を満足する面から、有機酸とアルカリ金属炭酸塩の併用が好ましい。
凝結調節剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、セメント100部に対して、0.1〜0.5部が好ましく、0.15〜0.4部がより好ましい。0.1部未満ではスラッジ低減に効果的でない場合があり、0.5部を超えると強度発現性が悪くなる場合がある。
【００１２】
本発明で使用するセメントは特に限定されるものではなく、通常のセメントが使用可能である。具体的には、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸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、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末を混合したフィラーセメント、廃棄物利用型セメント、いわゆるエコセメントなどが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
【００１３】
本発明で使用する細骨材や粗骨材は、通常のモルタル又はコンクリートに使用できるものが挙げられる。
【００１４】
本発明において、練り水はモルタル又はコンクリートに通常使用可能なものや遠心力成形時に発生するスラッジ中のものが使用可能である。
【００１５】
本発明の遠心力成形コンクリート製品の製造方法は特に限定されるものではなく、低速Ｇ１〜５で３〜７分、中速Ｇ８〜15で１〜５分、及び高速Ｇ20〜40で５〜15分行う常法が使用可能であり、本発明では、低速Ｇ2.5で５分、中速Ｇ10で２分、及び高速Ｇ30で10分が好ましい。ここで、Ｇは重力加速度である。
【実施例】
【００１６】
以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
実験例１
各材料の単位量を、セメントは450kg/m3、水は170kg/m3、細骨材は770kg/m3、及び粗骨材は987kg/m3で、スランプ４〜21cm、s/a44.0％、及びW/C37.8％のコンクリート配合を用い、固形分換算で表１に示すコハク酸塩と、セメント100部に対して、ポリカル減水剤を固形分換算で0.15部と凝結調節剤を0.3部配合して、容量50リットルの遊星型強制練りミキサで３分間練混ぜ、30リットル分のコンクリートを作製した。測定したスランプを表１に併記する。
作製したコンクリートを、直径20cm×長さ30cm×厚さ５cmの遠心力成形用型枠に投入し、遠心力の低速Ｇ2.5で５分、中速Ｇ10で２分、高速Ｇ30で10分の三段階の遠心力成形条件で成形した。成形後、排出したスラッジの量を測定し、前置き４時間、昇温20℃／時間、65℃で５時間蒸気養生し、降温は自然降温した。
なお、比較として、コハク酸塩、ポリカル減水剤、及び凝結調節剤を配合しないプレーンコンクリートを調製し、同様に実験を行った。
発生したスラッジからスラッジ固形分と、圧縮強度を測定し、スラッジ固形分比率と圧縮強度比を算出した。結果を表１に併記する。なお、特記しない限り、実験は、温度20℃で実施した。
【００１８】
＜使用材料＞
セメント  ：普通ポルトランドセメント、電気化学工業社製、比重3.15
コハク酸塩Ａ：スルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、東邦化学工業社製商品名「コハクール  Ｌ−４０」、固形分26％
コハク酸塩Ｂ：ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、東邦化学工業社製商品名「コハクール  Ｌ−３００」、固形分30％
ポリカル減水剤：グレースケミカルズ社製商品名「ダーレックススーパー100PHX」
凝結調節剤：試薬１級のクエン酸35部と試薬１級の炭酸カリウム65部の混合物
細骨材    ：新潟県姫川水系産天然砂、比重2.62
粗骨材    ：新潟県姫川水系産砕石、骨材寸法５〜20mm、比重2.64
水        ：水道水
【００１９】
＜測定方法＞
スランプ  ：JIS A 1101に準じて測定
スラッジ固形分比率：遠心力成形終了後、内面に発生したスラッジを回収し、100℃に調整された乾燥機を用いて水分を乾燥し、回収した後、計量器で乾燥重量を測定、プレーンコンクリートのスラッジ固形分から、スラッジ固形分比率を算出
圧縮強度比：材齢１日でJIS A 1108に準じて測定、プレーンコンクリートの圧縮強度から、圧縮強度比を算出
【００２０】
【表１】
2007191334.tif 000002
【００２１】
実験例２
表２に示すコハク酸塩を使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００２２】
＜使用材料＞
コハク酸塩Ｃ：ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム、東邦化学工業社製商品名「コハクール  Ｌ−４００」、固形分28％
コハク酸塩Ｄ：スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、東邦化学工業社製商品名「エアロール  ＣＴ−１Ｐ」、固形分70％
【００２３】
【表２】
2007191334.tif 000003
【００２４】
実験例３
表３に示すポリカル減水剤と、セメント100部に対して、コハク酸塩Ｄ0.4部と凝結調節剤0.3部を使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
【００２５】
【表３】
2007191334.tif 000004
【００２６】
実験例４
表４に示す凝結調節剤と、セメント100部に対して、コハク酸塩Ｄ0.4部とポリカル減水剤0.15部を使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
【００２７】
【表４】
2007191334.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の遠心力成形用セメントコンクリート組成物は、スラッジの発生を低減することができ、遠心力成形コンクリート製品に幅広く適用できる。