水硬性组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水硬性组合物、水硬性组合物用添加剂组合物、以及水硬性组合物的 硬化体的制造方法。 技术背景
[0002] 混凝土有时要求在将水泥等水硬性粉体与水混炼后，体现出1天左右的程度的强 度。例如，混凝土二次制品通过将水泥、骨材、水和分散剂等材料混炼，浇注于各种各样的模 框中，并经过养护工序、即硬化工序而制品化。由于多次使用相同的模框，因而从生产率、即 模框的周转率的提高的观点出发，在初始材龄上体现高强度是重要的。为此，采取了（1)使 用早强水泥作为水泥；(2)使用各种聚羧酸系化合物作为混和剂而使水泥组合物中的水量 减少；（3)作为养护方法而进行蒸汽养护等对策。
[0003] 混凝土制品的制造中，从接触水即水硬性粉体与水最初接触的时刻到脱模为止， 现在一般以16~24小时左右进行，并且为了确保脱模时的硬化强度，而进行利用蒸汽等的 加热养护。另一方面，现今，从对环境的意识的提高出发，期望削减养护工序的能量。伴随 加热养护的能量的削減、即加热养护的温度和时间的减少，进一步迫切希望不进行加热养 护的方法。
[0004] 日本特开2011-162400号公报中，以即使削减加热养护的能量也获得初期强度高 的硬化体为目的，提出了一种水硬性组合物，其含有甘油、选自碱金属硫酸盐和碱金属硫代 硫酸盐中的1种以上的无机盐A、萘系分散剂、水硬性粉体、骨材、和水，并具有特定的甘油 与无机盐A的摩尔比。
[0005] 另外，日本特开昭61-117142号公报中，公开了使包含醛及亚硫酸氢盐或醛与亚 硫酸氢盐的加成化合物以及水溶性硫代氰酸盐的水泥组合物增加硬化后的强度的内容。
【发明内容】
[0006] 本发明涉及一种水硬性组合物，其含有甘油、羟基甲烷磺酸或其盐、分散剂、水硬 性粉体、骨材和水，甘油的含量相对于水硬性粉体100质量份为〇. 040质量份以上且0. 280 质量份以下，羟基甲烷磺酸或其盐的含量相对于水硬性粉体100质量份为〇. 010质量份以 上且0. 420质量份以下。
[0007] 另外，本发明涉及一种水硬性组合物用添加剂组合物，其含有甘油、羟基甲烷磺酸 或其盐、和分散剂，甘油/羟基甲烷磺酸的质量比为10/90以上且97/3以下。
[0008] 另外，本发明涉及一种水硬性组合物的硬化体的制造方法，其具有下述工序：在水 硬性粉体中，添加骨材、水、相对于水硬性粉体100质量份为〇. 040质量份以上且0. 280质 量份以下的甘油、相对于水硬性粉体100质量份为〇. 010质量份以上且〇. 420质量份以下 的羟基甲烷磺酸或其盐、和分散剂，制备水硬性组合物的工序；将得到的水硬性组合物填充 于模框中并使其硬化的工序；和将硬化了的水硬性组合物从模框中脱模而得到水硬性组合 物的硬化体的工序。
【具体实施方式】
[0009] 本发明提供一种水硬性组合物，其能够缩短硬化体达到必要强度为止的时间。例 如，提供一种水硬性组合物，其能够在不进行施加热的养护的情况下，缩短硬化体达到必要 强度为止的时间。
[0010] 本发明的水硬性组合物能够缩短硬化体达到必要强度为止的时间。
[0011] 本发明的水硬性组合物的特征在于，含有甘油、羟基甲烷磺酸或其盐、分散剂、水 硬性粉体、骨材和水，且含有特定量的甘油和羟基甲烷磺酸或其盐，所述水硬性组合物起到 能够缩短硬化体达到必要强度为止的时间这一效果。
[0012] 虽然尚不明确体现出这样的效果的理由，但可考虑如下。
[0013] 在水硬性组合物的初期硬化中，水硬性粉体中的硅酸三钙（alite)即C3S通过水 合而发生结晶化，从而体现出强度。另外，铁错酸f丐（calcium-aluminoFerrite)即（^^与 水硬性粉体中所含的石膏一起水合而生成结晶性的钙矾石（Ettringite)，从而体现出强 度。进而，若体系中的I丐被消耗，则I丐巩石变成单硫酸盐（monosulphate)，进一步体现出强 度。
[0014] 可认为羟基甲烷磺酸或其盐促进C3S的水合，从而提高强度。另一方面，可认为甘 油促进C4AF变成钙矾石。
[0015] 可认为若像本发明那样在水硬性组合物的制备时并用特定量的甘油和羟基甲烷 磺酸或其盐，则通过甘油促进了钙矾石的生成，进而羟基甲烷磺酸或其盐促进钙矾石变成 单硫酸盐。其结果，可认为甘油与羟基甲烷磺酸或其盐各自的强度提高效果协同地体现出 来而加速提高强度，能够缩短硬化体达到必要硬度为止的时间。
[0016]〈水硬性组合物〉
[0017] 本发明的水硬性组合物含有甘油、羟基甲烷磺酸或其盐、分散剂、水硬性粉体、骨 材、和水。
[0018] 甘油可以使用市售品。作为甘油，可以使用市售品的精制甘油、例如来自椰子的油 脂通过酯交换而得到的甘油。从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强度为止的时间的观 点出发，优选精制甘油。
[0019] 本发明的水硬性组合物中，甘油的含量相对于水硬性粉体100质量份为0. 040质 量份以上且0. 280质量份以下，从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强度为止的时间的 观点出发，优选为〇. 050质量份以上，更优选为0. 100质量份以上，而且，优选为0. 250质量 份以下，更优选为〇. 230质量份以下，进一步优选为0. 200质量份以下。
[0020] 羟基甲烷磺酸或其盐可以使用市售品。作为盐，可以举出碱金属盐、碱土金属盐和 铵盐，从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强度为止的时间的观点出发，优选碱金属盐。 作为碱金属盐，可以举出钠盐和钾盐，作为碱土金属盐，可以举出钙盐。
[0021] 本发明的水硬性组合物中，羟基甲烷磺酸或其盐的含量相对于水硬性粉体100质 量份为0. 010质量份以上且0. 420质量份以下，从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强 度为止的时间的观点出发，优选为0. 030质量份以上，更优选为0. 050质量份以上，而且，优 选为0. 410质量份以下，更优选为0. 200质量份以下，进一步优选为0. 100质量份以下。
[0022] 本发明的水硬性组合物中，从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强度为止的时 间的观点出发，甘油与羟基甲烷磺酸或其盐的总含量相对于水硬性粉体100质量份优选为 0.050质量份以上，更优选为0. 100质量份以上，进一步优选为0. 130质量份以上，更进一步 优选为0. 180质量份以上，更进一步优选为0. 230质量份以上，而且，优选为0. 650质量份 以下，更优选为0.500质量份以下，进一步优选为0.400质量份以下，更进一步优选为0.330 质量份以下，更进一步优选为〇. 280质量份以下。
[0023] 在本发明的水硬性组合物中，从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强度为止的 时间的观点出发，甘油与羟基甲烷磺酸或其盐的质量比以甘油/羟基甲烷磺酸或其盐表示 优选为10/90以上，更优选为30/70以上，进一步优选为60/40以上，更进一步优选为65/35 以上，而且，优选97/3以下，更优选为95. 5/4. 5以下，进一步优选为90/10以下，更进一步 优选为85/15以下。
[0024] 分散剂可以举出萘系聚合物、三聚氰胺系聚合物、酚系聚合物、木质素系聚合物、 聚羧酸系共聚物等。从缩短水硬性组合物的硬化体达到必要强度为止的时间的观点出发， 优选选自萘系聚合物和聚羧酸系共聚物中的分散剂，更优选萘系聚合物。分散剂为水硬性 粉体用分散剂。
[0025] 作为萘系聚合物，可以使用萘磺酸甲醛缩合物及其盐，例如花王株式会社制 MIGHTY150。作为三聚氰胺系聚合物，可以使用三聚氰胺磺酸甲醛缩合物及其盐，例如花 王株式会社制MIGHTY150-V2。作为酚系聚合物，可以使用酚磺酸甲醛缩合物及其盐，例如 日本特开昭49-104919号公报中记载的化合物等。作为木质素系聚合物，可以使用木质 素磺酸及其盐，例如Borregaard公司制UltrazineNA、日本制纸化学株式会社制SANX、 VANILLEX、PEARLLEX等。
[0026] 作为聚羧酸系共聚物，可以使用聚亚烷基二醇与（甲基）丙烯酸的单酯与（甲基） 丙烯酸等羧酸的共聚物及其盐，例如日本特开平8-12397号公报中记载的化合物等。作为 聚羧酸系共聚物，可以使用具有聚亚烷基二醇的不饱和醇与（甲基）丙烯酸等羧酸的共聚 物及其盐。作为聚羧酸系共聚物，可以使用具有聚亚烷基二醇的不饱和醇与马来酸等二羧 酸的共聚物及其盐等。在此，（甲基）丙烯酸是指选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的羧酸。
[0027] 作为聚羧酸系共聚物，可以使用下述的通式（1)所示的单体（1)与下述的通式（2) 所示的单体（2)聚合而得到的共聚物。以下将下述的通式（1)所示的单体（1)与下述的通 式（2)所示的单体（2)聚合而得到的共聚物称为聚羧酸系共聚物（I)。
[0028] [化 1]
[0029]
[0030] 〔式中，表示
[0031] R1、!?2:表示氢原子、或甲基
[0032] 1:表示0以上且2以下的数
[0033] m:表示0或1的数
[0034] AO:表示碳数2以上且4以下的环氧烷基
[0035]n:表示A0的平均加成摩尔数，为5以上且150以下的数
[0036] R3:表示氢原子、或碳数1以上且4以下的烷基。〕
[0037][化2]
[0038]
[0039] 〔式中，
[0040] R4、R5、R6:表示氢原子、甲基、或（CHJ^COOM2
[0041] M\M2:表示氢原子、碱金属、碱土金属（1/2原子）、铵、烷基铵、或取代烷基铵
[0042] ml:表示0以上且2以下的数。
[0043] 需要说明的是，（CH^iCOOM2可以与C00M1形成酸酐。〕
[0044] 通式⑴中，从水硬性组合物的流动性的观点出发，A0优选为碳数2或3的环氧 烷基，更优选为碳数2的环氧烷基、即氧乙烯基。
[0045] 从水硬性组合物的24小时后的强度提