JP2669761B2

JP2669761B2 - 粉状セメント分散剤及びその製造方法

Info

Publication number: JP2669761B2
Application number: JP5025269A
Authority: JP
Inventors: 淳杉田; 悦郎坂井; 勉木田
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1997-10-29
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JPH06239652A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉状セメント分散剤及
びその製造方法に関する。本発明の産業上の利用分野
は、作業性の優れたスランプロスの少ないコンクリート
等多岐にわたる。なお、本発明でいうコンクリートと
は、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを
総称するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、ポリカルボン酸系共重
合体は、高性能減水剤の一種として、セメント、骨材、
及び水と混合し、コンクリートの作業性の改善に利用さ
れることが、また、コンクリートの減水効果や空気量の
調整が可能であることより、耐久性に優れたコンクリー
トなどに用いられることが知られている(高性能ＡＥ減
水剤コンクリートの調合・製造および施工指針（案）・
同解説 p27〜34, 116〜118, 165〜168, 1992, 6,20 日
本建築学会発行)。

【０００３】しかしながらポリカルボン酸系共重合体
は、通常、液状の高性能減水剤を水溶液として使用して
いるため、セメント等の水硬性材料と予め混合すること
が不可能であった。

【０００４】そのため、施工現場で、コンクリートを混
練りする場合は、使用材料により流動性が異なったり、
現場で計量しなければならないなど、作業が複雑になる
という課題があった。

【０００５】このような状況のもと、粉状減水剤と水硬
性材料が混合されたもの、さらに、細骨材が混合された
ものなど使用材料が予め混合され、品質が安定し、混練
作業が簡単ですむものが望まれていた。

【０００６】本発明者は、以上の従来技術の課題を解決
すべく種々検討を行った結果、ポリカルボン酸系共重合
体と無機粉体とを噴霧乾燥装置に導入し、噴霧乾燥する
ことにより水に再分散可能な粉状セメント分散剤が得ら
れることを知見し本発明を完成するに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、液状の
ポリカルボン酸系共重合体と無機粉体とからなる粉状セ
メント分散剤であり、液状のポリカルボン酸系共重合体
と無機粉体とを、噴霧乾燥装置に導入し、噴霧乾燥する
ことを特徴とする粉状セメント分散剤の製造方法であ
る。

【０００８】以下、本発明について詳しく説明する。

【０００９】本発明に係るポリカルボン酸系共重合体は
液状であって、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエス
テル、無水テトラヒドロフタル酸、及びテトラヒドロフ
タル酸からなる群から選ばれる一種又は二種以上のモノ
マーと、それらと共重合可能なモノマー、例えば、メタ
クリル酸メチルポリエチレングリコール、マレイン酸メ
チルポリエチレングリコール、メタクリル酸ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸ヒドロキシエチル、及びアルキル
プロパンスルホン酸類等との共重合物が挙げられる。

【００１０】具体的な例としては、メタクリル酸−メタ
クリル酸メチルポリエチレングリコール共重合物、スチ
レン−マレイン酸メチルポリエチレングリコール共重合
物、メタクリル酸−メタクリル酸ヒドロキシプロピル共
重合物、アクリル酸−アクリル酸ヒドロキシエチル共重
合物、及びメチルポリエチレングリコールアリルエーテ
ル−マレイン酸共重合物等が挙げられる。

【００１１】また、これら共重合体の分子量は、3,000
〜200,000であれば特に限定されるものではないが、10
0,000以下が好ましく、50,000〜80,000がより好まし
い。共重合体の分子量が3,000未満では、空気連行性が
大となり、遅延性も大きくなり、200,000を越えると、
粉状分散剤の分散力が弱くなる傾向がある。

【００１２】また、これらの共重合体を粉末化する際
は、その水溶液を噴霧乾燥することが好ましく、その際
には、二種以上のポリカルボン酸系共重合体を併用する
ことで、並びに、一種あるいは二種以上のポリカルボン
酸系共重合体と、リグニンスルホン酸、メラミンスルホ
ン酸、又はナフタレンスルホン酸とを併用することで、
粉体化が可能である。

【００１３】本発明に係る無機粉体としては、セメント
質物質、高炉スラグやフライアッシュなどの潜在水硬性
物質、及び超微粉等の群から選ばれた一種又は二種以上
が挙げられる。

【００１４】セメント質物質としては、普通、早強、及
び超早強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、シリカ、又はフライアッ
シュを混合した各種混合セメント、白色セメント、超速
硬セメント、並びに、アルミナセメント等が使用可能で
ある。

【００１５】ここで、普通ポルトランドセメントとして
はアンデスセメント製「普通ポルトランドセメント」等
が、また、超速硬セメントとしては小野田セメント社製
商品名「ジェットセメント」や電気化学工業社製商品名
「デンカスーパーセメント」などが、さらには、アルミナ
セメントとしては電気化学工業社製商品名「デンカアル
ミナセメント１号」や「デンカアルミナセメント２号」な
どが挙げられる。

【００１６】また、本発明では、セメント質物質とし
て、中庸熱セメント等の低発熱セメントや耐硫酸塩セメ
ントなどの使用も可能である。

【００１７】セメント質物質の粒径は、通常５〜30μの
ものが使用されているが、水硬性を有するものであれば
これより小さいもの、あるいは、大きいものももちろん
使用可能である。

【００１８】また、本発明では、セメント質物質に、さ
らに、通常のセメントコンクリートに用いられている急
硬材、膨張材、及び高強度混和材やその他各種のセメン
ト混和材を併用することも可能である。

【００１９】急硬材としては電気化学工業社製商品名
「デンカナトミック」や「デンカコスミック」が、また、膨
張材としては電気化学工業社製商品名「デンカCSA#20」、
そして、高強度混和材としては電気化学工業社製商品名
「デンカΣ-1000」が、さらに、その他のセメント混和材
としては第一セメント社製商品名「ファインセラメント」
等が挙げられる。

【００２０】これらセメント混和材の粒径は、通常0.5
〜30μであるが、これより小さくても、あるいは、大き
くても、もちろん使用可能である。

【００２１】本発明で使用する超微粉は無機質のもので
あり、セメント質物質より１オーダー、好ましくは２オ
ーダー小さい粒子である。

【００２２】超微粉の成分的な制限は特にないが水に対
して易溶性のものは適当でない。また、超微粉の製造方
法は、特に制限されるものではなく通常の方法でよいが
経済性の面からは粉砕と分級によって製造されるものや
副産物として製造されるものの使用が好ましい。

【００２３】具体的には、高炉スラグやフライアッシュ
などの微粉砕物、並びに、シリコン、含シリコン合金、
及びジルコニア等の製造時の副産物であるシリカ質ダス
トやシリカヒュームなどが好適である。

【００２４】その他、炭酸カルシウム、シリカゲル、オ
パール質硅石、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジ
ルコニウム、各種ガラス、ベントナイト等の粘土鉱物や
その仮焼物、非晶質アルミノシリケート、酸化クロム、
及び活性炭等の微粉の使用も可能である。

【００２５】無機粉体の使用量は特に制限されるもので
はないが、ポリカルボン酸系共重合体の固形分100重量
部に対して、10〜100重量部が適当であり、20〜80重量
部が好ましく、30〜50重量部がより好ましい。無機粉体
の使用量が10重量部未満では、粉末化、特に、噴霧乾燥
して得られる再分散性の粉状セメント分散剤の回収が困
難となり、粉末状態がベトベトとなり、扱いにくいもの
となる傾向があり、100重量部を越えると共重合体と無
機粉体との比率が逆転し、分散剤としての使用量が増加
し、経済的に好ましくない。

【００２６】本発明は、上記ポリカルボン酸系共重合体
と無機粉体とを粉末化するものである。

【００２７】ポリカルボン酸系共重合体と無機粉体とを
粉末化するに当たって、両者を噴霧乾燥装置に導入し
て、特に、ポリカルボン酸系共重合体の水溶液を噴霧乾
燥することが好ましい。特に、ポリカルボン酸系共重合
体を単独に、あるいは、無機粉体と別々に噴霧乾燥した
場合、噴霧乾燥塔の内面に付着したり、ポリカルボン酸
系共重合体同志がブロッキングを起こしてしまいやすい
という面などから、ポリカルボン酸系共重合体の水溶液
と無機粉体とを、同時に噴霧乾燥装置に導入することが
より好ましい。

【００２８】噴霧乾燥装置は、ポリカルボン酸系共重合
体と無機粉体が安定して噴霧できれば、特に限定される
ものではなく、通常の噴霧乾燥装置の使用が可能であ
る。

【００２９】噴霧乾燥する方法としては、特に、限定さ
れるものではないが、ポリカルボン酸系共重合体と無機
粉体とを、同時に、しかし、導入経路は各々別々に乾燥
装置内に噴霧する三流体ノズル方式や二流体ノズル方式
が、また、予め無機粉体とポリカルボン酸系共重合体か
らなる混合スラリーを作成し、該スラリーを二流体ノズ
ル又は回転ディスクで乾燥装置に噴霧する方式などを採
用することが好ましい。

【００３０】乾燥条件としては、噴霧乾燥機の入口温度
が100〜150℃程度が好ましく、水分蒸発量が多ければ、
多いほど好ましいが、通常の噴霧乾燥機の乾燥条件が使
用可能である。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
する。

【００３２】実施例１噴霧乾燥装置として日本酪農機械社製商品名「西独ヌビ
ロサ方式噴霧乾燥機」を使用し、乾燥機入口における熱
風温度を130℃に維持しながら、表１に示すような配合
になるように、三流体ノズルの中心管から、ポリカルボ
ン酸系共重合体の水溶液を2.0〜5.0kg/hの速度で、ま
た、外側管から、水で20重量％に希釈した無機粉体Ａの
スラリーを0.5〜2.5kg/hの速度で、さらに、最外側管か
ら圧縮空気を2.0〜3.0kg/hで、同時に吐出して、ブロッ
キングや回収率を測定してその粉末状態を観察した。結
果を表１に併記する。

【００３３】＜使用材料＞ポリカルボン酸共重合体：メタクリル酸−メタクリル酸
メチルポリエチレングリコール共重合体の水溶液、三洋
化成社製無機粉体Ａ：高炉スラグ、ガス吸着法による平均粒径1.
0μ

【００３４】

【表１】

【００３５】表から明らかなように、本発明の方法で得
られたセメント分散剤の粉末状態は良好であった。

【００３６】

【発明の効果】本発明法によれば、ポリカルボン酸系共
重合体を容易に粉末にすることができ、分散性に優れた
再分散性セメント分散剤を得ることができる。また、本
発明法により製造した再分散性セメント分散剤は、長期
の保存が可能であり、これをセメント混和剤として用い
た場合、流動性が確保でき作業性が良好となり、水・セ
メント比の低い、密実で耐久性に優れた高強度セメント
硬化体を得ることが可能となる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液状のポリカルボン酸系共重合体と、セメ
ント質物質、潜在水硬性物質及び超微粉から選ばれた一
種または二種以上の無機粉体とからなる粉状セメント分
散剤。
【請求項２】液状のポリカルボン酸系共重合体と、セメ
ント質物質、潜在水硬性物質及び超微粉から選ばれた一
種または二種以上の無機粉体とを、噴霧乾燥装置に導入
し、噴霧乾燥することを特徴とする請求項１の粉状セメ
ント分散剤の製造方法。