(57)【要約】【課題】水粉体比が３５％以下と言った低水粉体比のセメント組成物に用いた場合に、優れた減水性を奏するセメント組成物用減水剤を提供することである。【解決手段】（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと、可溶性カルシウム塩とを含有するセメント組成物用減水剤。る。可溶性カルシウム塩が特定の成分であると好適である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと、
可溶性カルシウム塩とを含有する
ことを特徴とするセメント組成物用減水剤。
【請求項２】
（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと、
可溶性カルシウム塩とを含有してなり、
前記ポリマーに対する前記カルシウム塩の質量比が０．３〜５である
ことを特徴とするセメント組成物用減水剤。
【請求項３】
可溶性カルシウム塩が亜硝酸カルシウム及び硝酸カルシウムの群の中から選ばれる一種または二種である
ことを特徴とする請求項１または請求項２のセメント組成物用減水剤。
【請求項４】
セメントと粉末状混和材料との合計１００質量部に対して水が１５〜３５質量部であるセメント組成物用減水剤である
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかのセメント組成物用減水剤。
【請求項５】
請求項１〜請求項４いずれかのセメント組成物用減水剤の成分（Ａ）と、
セメント、及び必要に応じて添加される粉末状混和材料（Ｂ）と、
水（Ｃ）とを含み、
前記（Ｂ）１００質量部に対して、前記（Ａ）が０．２〜８質量部、前記（Ｃ）が１５〜３５質量部である
ことを特徴とするセメント組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセメント組成物用減水剤およびセメント組成物に関する。特に、セメントと粉末状混和材料との合計１００質量部に対して水が１５〜３５質量部であると言った低水粉体比セメント組成物用減水剤およびセメント組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木工事、建築工事、或いはコンクリートブロックやヒューム管等のコンクリート二次製品の製造等において、コンクリートやモルタル等を混練により製造する場合、今や、減水剤（ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等のセメント分散剤）を使用することは、極、一般的である。なぜならば、減水剤は、コンクリートやモルタル等の所定のコンシステンシーを得る為に必要な水を減じることが出来、この結果、硬化後のコンクリートやモルタル等の物性が優れたものになるからである。このような減水剤として、ポリオキシエチレンを側鎖としたメタクリル酸塩又は無水マレイン酸の共重合体又は縮合体からなるポリカルボン酸系セメント減水剤が知られている（特許文献１）。尚、重合体に側鎖を付ける方法としてグラフト重合を用いることも知られている（特許文献２）。
【０００３】
ところで、コンクリートやモルタル等の強度をより高める為、シリカフューム、高炉スラグ微粉末や特殊な粉末状の混和材料（例えば、太平洋マテリアル株式会社製の高強度混和材「ウルトラスーパーミックス」（商品名））等を添加し、セメントと粉末状の混和材料の合計（以下「粉体」と言う）の質量に対する使用する水の質量比を百分率で表した値（本発明においては「水粉体比」と言う）を低くすることが試みられている。
【特許文献１】特開２０００−３２７３８５号公報
【特許文献２】特許第４００１３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、今日では、今までの減水剤よりも、更に減水することが可能な減水剤が求められている。
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする第１の課題は、水粉体比が３５％以下と言った低水粉体比のセメント組成物に用いた場合に、優れた減水性を奏するセメント組成物用減水剤を提供することである。
【０００６】
本発明が解決しようとする第２の課題は、水粉体比が３５％以下と言った低水粉体比のセメント組成物において、優れた減水性が奏されたセメント組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第１の課題は、
（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと、
可溶性カルシウム塩とを含有する
ことを特徴とするセメント組成物用減水剤によって解決される。
【０００８】
特に、（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと、
可溶性カルシウム塩とを含有してなり、
前記ポリマーに対する前記カルシウム塩の質量比が０．３〜５である
ことを特徴とするセメント組成物用減水剤によって解決される。
【０００９】
中でも、セメントと粉末状混和材料との合計１００質量部に対して水が１５〜３５質量部であるセメント組成物に対する上記セメント組成物用減水剤によって解決される。
【００１０】
前記第２の課題は、
上記のセメント組成物用減水剤の成分（Ａ）と、
セメント、及び必要に応じて添加される粉末状混和材料（Ｂ）と、
水（Ｃ）とを含み、
前記（Ｂ）１００質量部に対して、前記（Ａ）が０．２〜８質量部、前記（Ｃ）が１５〜３５質量部である
ことを特徴とするセメント組成物によって解決される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセメント組成物用減水剤は、水粉体比が３５％以下の低水粉体比において、特に優れた減水性を奏する。すなわち、本発明のセメント組成物用減水剤を混練したコンクリートやモルタルは、水粉体比が３５％以下の低水粉体比において、同じコンシステンシーを得るのに要する水の量を更に減じることが出来る。
【００１２】
この結果、本発明のセメント組成物用減水剤を混練したコンクリートやモルタル（セメント組成物）は、強度が、特に、優れている。又、水量が少ないので、乾燥収縮が小さく、ひび割れが起き難く、高耐久性のコンクリートやモルタルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明はセメント組成物用減水剤である。特に、セメントと粉末状混和材料との合計１００質量部に対して水が１５〜３５質量部の割合のセメント組成物用の減水剤である。そして、（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと、可溶性カルシウム塩とを含有する。特に、ポリマーに対するカルシウム塩の質量比が０．３〜５の割合で（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと可溶性カルシウム塩とを含有する。
【００１４】
本発明になるセメント組成物は、上記のセメント組成物用減水剤の成分（Ａ）と、セメント、及び必要に応じて添加される粉末状混和材料（Ｂ）と、水（Ｃ）とを含み、前記（Ｂ）１００質量部に対して、前記（Ａ）が０．２〜８質量部（特に、０．４質量部以上。５質量部以下。）、前記（Ｃ）が１５〜３５質量部（特に、２０質量部以上。３０質量部以下。）である。
【００１５】
更に詳しく説明する。
本発明で用いられる（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーは、例えば下記一般式で表されるポリマーポリマー（一般式中、ｍ，ａは１以上の任意の整数。ｎ，ｌは０以上の任意の整数。）が挙げられる。
2009155151.tif 000002
例えば、オレフィンモノカルボン酸及びその塩から選ばれる一種又は二種以上、アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルスルホン酸塩から選ばれる一種又は二種以上、並びに（メタ）アクリル酸アルキル及びヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートから選ばれる一種又は二種以上を含む水溶性ビニル共重合体を好ましいものとして挙げることが出来る。特に、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メタクリル酸又はその塩及び（メタ）アクリルスルホン酸塩を含む水溶性ビニル共重合体を好ましいものとして挙げることが出来る。尚、トリエタノールアミンやホルムアルデヒドを実質的に含まない（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーは、環境負荷が小さいので、特に、好ましい。
【００１６】
本発明で用いる可溶性カルシウム塩としては、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、蟻酸カルシウム等が挙げられる。亜硝酸カルシウムや硝酸カルシウムは特に好ましい。中でも、亜硝酸カルシウムは、モルタルやコンクリートに埋設または接する鉄筋や鋼鈑等の鋼材の発錆を抑制することができことから、好ましい。尚、亜硝酸カルシウムや硝酸カルシウムを使用する場合、これらの化合物は潮解性があることから、水溶液の状態で使用することが好ましい。
【００１７】
メタクリル酸系グラフトポリマーに対する可溶性カルシウム塩の質量比は０．３〜５であることが好ましい。その理由は、０．３未満の小さ過ぎた場合には、減水効果が小さいからである。逆に、５を越えて大き過ぎた場合にも、大きな減水効果が得られないからである。可溶性カルシウム塩の更に好ましい質量比は０．４〜３である。特に、該質量比が０．４５〜２．５の場合には、減水効果が更に大きなものとなる。
【００１８】
本発明のセメント組成物には、本発明のセメント組成物用減水剤、特に、低水粉体比セメント組成物用減水剤の他にも、各種の混和材料を含有しても良い。例えば、増粘剤、セメント用ポリマ、発泡剤、起泡剤、防水材、防錆剤、収縮低減剤、保水剤、顔料、繊維、撥水剤、白華防止剤、膨張材(剤)、急結剤(材)、急硬剤(材)、消泡剤、高炉スラグ微粉末、石粉、シリカフューム、火山灰、表面硬化剤、保水剤等が挙げられる。
【００１９】
本発明のセメント組成物用減水剤の製造方法は、特には限定されない。例えば、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ、ヘンシェル式ミキサ、リボンミキサ、グラウトミキサ、ハンドミキサ、左官ミキサ、ラインミキサ等のミキサ或いは容器内での攪拌により、（メタ）アクリル酸系グラフトポリマーと可溶性カルシウム塩とを混合することで製造できる。この時に用いるミキサは、連続式ミキサでもバッチ式ミキサでも良い。各材料のミキサ内への投入順序は特に限定されない。一種ずつ添加してもよく、一部又は全部を同時に添加してもよい。
【００２０】
本発明のセメント組成物用減水剤は、各成分が上記製造方法によって予め混合されていても良い。しかしながら、セメント組成物中に別々に添加されても良い。従って、予め混合された形態でなくても良い。そして、本発明のセメント組成物用減水剤は、セメントに水と共に添加・混合される。
【００２１】
本発明のセメント組成物は、前記セメント組成物用減水剤の他に、セメント及び水が、最低限、含まれる。そして、必要に応じて、各種の骨材・混和材料などが含まれる。例えば、細骨材、粗骨材、及び各種の混和材料などである。混和材料としては、例えば増粘剤、セメント用ポリマー、発泡剤、起泡剤、防水材、防錆剤、収縮低減剤、保水剤、顔料、繊維、撥水剤、白華防止剤、膨張材(剤)、急結剤(材)、急硬剤(材)、消泡剤、高炉スラグ微粉末、石粉、シリカフューム、火山灰、表面硬化剤、保水剤等が挙げられる。細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂及び人工軽量細骨材等が挙げられる。粗骨材としては、川砂利、陸砂利、砕石及び人工骨材等が挙げられる。そして、これらは、適宜、一種又は二種以上が用いられる。
【００２２】
本発明のセメント組成物で使用するセメントとしては、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、エコセメント、並びにこれらポルトランドセメント又はエコセメントに、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカフューム又は石灰石微粉末等を混合した各種混合セメント、太平洋セメント社製「ジェットセメント」（商品名）や住友大阪セメント社製「ジェットセメント」（商品名）等の超速硬セメント、アルミナセメント等が挙げられる。尚、これらは、一種単独で用いたり、二種以上併用する場合もある。
【００２３】
上記セメント組成物と混練する水は、水道水が推奨される。但し、水道水に限定されるものでもない。混和材料に含まれる水を用いてもよい。この場合に用いる水の量は、セメント組成物中のセメントと粉末状の混和材料を合わせて粉体として、１００質量部に対して１５質量部〜３５質量部とすることが好ましい。特に好ましくは２０〜３０質量部である。すなわち、水粉体比を１５〜３５％、特に、２０〜３０％とすることが好ましい。尚、セメント組成物用減水剤又はその一部が水溶液の場合は、該水溶液の質量を差し引いて上記セメント組成物に添加する。すなわち、水粉体比における水の量は、セメント組成物中に含まれる全水量である。
【００２４】
以下、本発明を更に具体的に説明するが、これによって本発明は限定されるものでは無い。
【００２５】
［実施例］
表１に示す配合割合のモルタルを各水準約１．５Ｌとなる量を作製した。
この作製されたモルタルの品質試験（コンシステンシー試験及び圧縮強度試験）を行った。その結果を、表２に示す。
【００２６】
尚、この時の使用材料、粉体の作製方法、モルタルの作製方法、及び品質試験方法を以下に示す。
供試体作成、及び練り混ぜは、全て、２０℃で行い、使用材料の温度も２０℃とした上で試験を行った。
＜使用材料＞
セメント：早強ポルトランドセメント（太平洋セメント株式会社製）  （記号：Ｃ）
粉末状の混和材料１：高強度混和材（商品名「ウルトラスーパーミックス」）（太平洋マテリアル株式会社製）  （記号：ＵＳＭ）
粉末状の混和材料２：消泡剤（商品名「ＳＮディフォーマーＡＨＰ」）（サンノプコ株式会社製）  （記号：ＡＨＰ）
骨材：陸砂（粗粒率；２．６７，比重；２．６０）  （記号：Ｓ）
水：水道水  （記号：Ｗ）
メタクリル酸系グラフトポリマー水溶液：メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メタクリル酸の塩及びメタリルスルホン酸塩を含む水溶性ビニル共重合体の水溶液（トリエタノールアミン及びホルムアルデヒドを実質的に含まない）（濃度；２５％）  （記号：ＭＣＰ）
β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物の水溶液：（濃度；４８％）  （記号：ＮＳ）
可溶性カルシウム塩１：亜硝酸カルシウムの水溶液（濃度；３０％）（記号：Ｃａ３０）
可溶性カルシウム塩２：亜硝酸カルシウム及び硝酸カルシウムが質量比で５０：５０含まれる水溶液（濃度；４５％）（記号：Ｃａ４５）
＜粉体の作製＞
作製するモルタル組成物の体積（空気量を除く。）が約１．５Ｌとなる量の表１に示す割合の各材料の中、セメントと粉末状混和材料とを、ポリ袋（縦５００ｍｍ×横２５０ｍｍ×厚さ０．０４ｍｍ）に投入し、密閉した後、３０秒間手で振り、各材料を混合して粉体を得た。
＜モルタルの作製方法＞
ホバート社製ミキサの容器に、水および骨材を入れ、１５秒間混練した。この後、上記粉体を加え、９０秒間混練してモルタルを作製した。尚、この間に、一度、ミキサを止め、攪拌羽根に付着したモルタルを掻き落した。
＜品質試験方法＞
［コンシステンシー試験］
製造した各モルタルの練り混ぜ直後における、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１「セメントの物理試験方法」１１．フロー試験に準じて、落下運動を行わずに静置した状態でのフロー値（以下、「静置フロー値」という。）を測定した。
［圧縮強度試験］
土木学会規準ＪＳＣＥ−Ｇ  ５４１「充填モルタルの圧縮強度試験方法」に準じ、圧縮強度を測定した。養生方法は、次の２通りの養生方法とした。
養生方法１：材齢１日で脱型後、材齢７日まで２０℃気中養生とした。
養生方法２：２０℃で４時間静置後、２０℃／時間で８０℃まで昇温。その後８０℃を保持し、練り混ぜ終了から２０時間で蒸気養生槽より取り出し、２０℃で保管。
【００２７】
表１
2009155151.tif 000003
【００２８】
表２
2009155151.tif 000004
【００２９】
この表１，２から、本発明のセメント組成物用減水剤は、水粉体比が３５％以下の低水粉体比において、特に優れた減水性を備えることが判る。そして、水粉体比が３５％以下の高強度コンクリート、高強度モルタル、高耐久性コンクリート、高耐久性モルタルの製造に好適である。
特許出願人    太平洋マテリアル株式会社  
代  理  人    宇    高        克    己