減水剤の紹介と分析（末尾に配合あり）

減水剤の紹介と分析（末尾に配合あり）

減水剤配合の分析

|分析と検出 ポルトランドセメントの水和プロセスは一般に、前誘導、誘導、加速、減速、安定化の 5 つの段階に分かれています。 減水剤の機能は本質的に、主にセメントと水の水和を遅らせて遅延の目的を達成することにより、セメント水和の誘導期間を延長することである。 減水剤のほとんどはアニオン性界面活性剤であり、コンクリートに組み込まれた後、減水剤中のマイナスイオン –SO42-,-COO- は、正に帯電した Ca{{セメント粒子の４｝｝鉱石は、拡散電気二重層のイオン分布（ゼータ電位）を形成し、表面に拡散電気二重層のイオン分布が形成され、セメント粒子は、セメント粒子の作用により分散する。静電気の反発力でコンクリートを流動化させます。 ゼータ電位の絶対値が大きいほど、水分の削減が良好になります。

1. 減水剤の分類

1.1 ポリアルキルアリールスルホン酸塩高性能減水剤 ナフタレン系減水剤の合成原理は、工業用ナフタレン、濃硫酸、ホルムアルデヒド、アルカリを一定の反応条件下でスルホン化、加水分解、縮合、中和することにより作られます。 原料の違いにより、ナフタレン系減水剤、メチルナフタレン系減水剤、アントラセン系減水剤の3つに分類されます。 このうち、ナフタレン系減水剤（主にB-ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物）は主に工業用ナフタレンを用いて合成され、メチルナフタレン系減水剤は主にメチルナフタレンやハイメチルナフタレンを含む洗浄油を用いて合成され、アントラセン系減水剤はアントラセン油を原料として合成されます。主な合成原料。

ナフタレン系高性能減水剤は、さまざまな種類のセメントに強い適応性を持ち、0 と混合します。この種類の減水剤をセメント用量の 75% 使用すると、セメント用量を 15 ～ 20% 節約できます。ナフタレン系高効率減水剤は、セメントへの強力な分散効果があります。セメントを使用すると、基準コンクリートのスランプを 6 ～ 8 cm から 18 ～ 22 cm にすることができますが、コンクリートのスランプ損失は速く、流動性を失うまでに 30 ～ 60 分かかることがよくあります。 特に夏場などの高温環境で施工する場合、コンクリートの施工性に重大な影響を与えます。

ナフタレン高効率減水剤の顕著な欠点は、スランプ保持性能が低いことであり、スランプロスを減らすために遅延剤（トリポリリン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウムカリウム、グルコン酸ナトリウム、スクロース）と混合できることです。 また、リグノスルホン酸塩と配合して、一定の空気連行を維持し、コンクリートのスランプロスを軽減することもできます。

減水剤の量とセメント中の硫酸塩の含有量は、共同してセメントスラリーの流動性に影響します。 適切な量​​の硫酸塩を添加すると、セメントの水和熱を低下させ、セメントの水和反応を遅らせ、ナフタレン系減水剤とセメントの相溶性を改善し、経時的な流動性の損失を軽減することができます。 セメントスラリー中に適切な量のナフタレン系減水剤が含まれている場合、硫酸塩の効果はより顕著になります。

スルホン化メラミンホルムアルデヒド縮合物は、水溶性メラミン樹脂減水剤としても知られており、顕著な減水効果（減水率は25％以上で、ナフタレン高効率減水剤よりわずかに小さい）、セメントの良好な分散性能、顕著な初期強度を備えています。コンクリートの硬化時間やガス含有量などの特性に基本的に影響を与えません。

短所：コンクリートのスランプロスが早く、セメント品種への適応性があまり良くない。 また、製造コストが高い、粉末にするのが難しいなどのデメリットもあります。

化学修飾:

メラミンの代わりに部分尿素を使用することで、減水率の高い高効率な減水剤を製造し、コストを削減します。 p-アミノリグノスルホン酸塩に対するリグノスルホン酸ナトリウム系高性能減水剤の化学修飾は、次の 3 つの側面に要約できます。すなわち、(1) 修飾リグノスルホン酸塩の強力な酸化により、リグノスルホン酸塩の遅延基 (-OH) とエーテル結合 (-O-) が酸化されます。ほとんど遅延なくカルボキシル基（-COOH）に変換されるため、リグノスルホン酸塩の遅延効果が軽減され、その分散と用量範囲が改善されます。 (2) リグノスルホネート分子内の化学基を使用して、ホルムアルデヒド、ナフタレンスルホネート、またはメラミンスルホネートと共縮合させて高性能減水剤を調製します。 (3) リグノスルホン酸塩の塗布性能を向上させるための他の化学物質とのリグノスルホン酸塩グラフト共重合。

1.2 ポリカルボン酸は高効率の減水剤であり、

ポリカルボキシレートは独特のハニカム分子構造を持っています。 この種の減水剤は、添加量が少なく、減水率が30%～40%と高く、スランプロスが少なく、各種セメントや混和剤への適応性に優れています。 ポリカルボン酸系超可塑剤は一般に 2 つのカテゴリーに分類されます。1 つは無水マレイン酸ポリオキシエチレンスルホネートです。無水マレイン酸は、異なるポリオキシビニル (EO) またはポリオキシプロピル (PO) 分岐鎖を持つ主なリンク分岐です。もう 1 つは、メタクリル酸を含むアクリレート系です。異なる (EO) または (PO) 分岐鎖を持つメインリンク分岐として。 ポリカルボン酸系や末端スルホン酸基を有するポリマーが含まれます。

1.3 スルファミン酸系減水剤 スルファミン酸系減水剤は、モノフェノール (フェノールなど)、ポリフェノール (レゾルシノール、ハイドロキノンなど) またはアルキルフェノール (クレゾール、エチルフェノール)、ビスフェノールなどのフェノール化合物を含む、アミノアリール スルホネート、フェノール、ホルムアルデヒドの縮合生成物です。 (ビスフェノール A、ビスフェノール S)、または上記化合物の求核置換誘導体。 ホルムアルデヒドは、他のアルデヒド化合物、またはアセトアルデヒド、フルフラール、パラホルムアルデヒドなどのアルデヒドを生成できる化合物で置き換えることもできます。

1.4 澱粉減水剤は、澱粉のエーテル化後に遅延減水剤（OES 減水剤）にすることができます。これは、良好な分散、良好なスランプ保持、セメントスラリーに対する明らかな遅延効果の特徴を持ち、後の水和に影響を与えず、使用できます。セメント用の優れた超遅延性および高効率の減水剤として。 OES超可塑剤は典型的なアニオン性ポリマー界面活性剤であり、その主な基はカルボキシル基であり、エーテル結合とヒドロキシル基を含みます。 ヒドロキシルカルボキシル基はアルカリ性媒体中でセメント粒子表面のカルシウムイオンと錯体を形成しやすく、セメント表面と水素結合を形成して水和を防ぎ、セメントの反応を遅らせる効果があります。

1.5 複合多成分高効率減水剤 1.5.1 スランプ保持成分の主な機能は、コンクリート混合物の初期スランプ損失を軽減することであり、その分類と特徴は次のとおりです。

近距離輸送に適した木材カルシウム、砂糖カルシウム、糖蜜、ヒドロキシカルボン酸およびその塩（クエン酸、グルコン酸カルシウムなど）は、一般に生コンクリートのスランプロスを1時間以内に制御できますが、欠点は次のとおりです。コンクリートの偏析が起こりやすく、作業性が悪い。

無機塩（ホウ酸、各種リン酸塩など）は経時や温度により変化し、遅延効果が不安定であるという欠点があります。 反応性ポリマー（ラクトン、無水物基を含む分子鎖）、水に不溶な粉末粒子は、アルカリ環境下で継続的に溶解および放出されるため、セメントスラリー中のそれらの濃度は比較的一定になり、スランプロスを防ぎます。 空気連行コンポーネント

疎水性界面活性剤であり、混合物を撹拌する際に混合により形成される微細な気泡の表面に付着し、気泡の液膜を強固で安定なものとします。 減水剤との主な違いは、減水剤の界面活性剤は主に液体と固体の界面に作用するのに対し、空気連行剤は気体と液体の界面に作用することです。

空気連行の主成分は次のとおりです：（1）ロジン熱重合体、ロジン石鹸などのロジン樹脂、（2）アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェノールエトキシレートなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩。 （３）脂肪族アルコールポリオキシエチレンエーテル、脂肪族アルコールポリオキシエチレンスルホン酸ナトリウムなどの脂肪族アルコールスルホン酸塩； (4) その他：タンパク質塩、石油スルホン酸塩など。

2. 一般的な減水剤の紹介

表 1 一般的な減水剤

項目 主な成分 外観
リグノスルホン酸カルシウム褐色粉末
AF ポリメチンアントラセンスルホン酸ナトリウム暗褐色粉末
FND 2-ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物淡黄色粉末
SMスルホン化メラミンホルムアルデヒド樹脂液(40%)
HC-200Kポリカルボン酸塩淡黄色粉末
AN3000 スルファミン酸系液(32%)
PAフェノール系減水剤淡黄色粉末

3. 減水剤の参考処方
3.1 リグノスルホン酸塩系減水剤の参考式（濃縮物）

成分内容 成分説明
リグノスルホン酸ナトリウム 26.0-30.0% 減水剤
イソプロピル アルコール {{0}}.5-1.0% 可溶化剤
アセトン 1.5-2.5% 溶媒、表面張力を変化させる
クエン酸ナトリウム 2.0-5.0% 遅延剤
水酸化ナトリウム 1.0-3..0% pH 調整剤
顔料 0.02-0.10% 着色剤