JPH0640756A

JPH0640756A - アミノ酸誘導体を組み込んだ水硬セメント凝結促進混和材

Info

Publication number: JPH0640756A
Application number: JP5061308A
Authority: JP
Inventors: Ahmad Arfaei; アーマド・アルフアエイ; Leslie A Jardine; レスリー・エイ・ジヤーデイン; Ara A Jeknavorian; アラ・エイ・ジエクナボリアン
Original assignee: WR Grace and Co Conn; WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co Conn; WR Grace and Co
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1994-02-15
Also published as: EP0558336A1; US5211751A; KR930017838A; CA2090299A1; AU3378093A

Abstract

(57)【要約】【目的】水硬セメント組成物のための新規な凝結促進
混和材を開示する。【構成】凝結促進化合物とアミノ酸のメチロール誘導
体とを組み込んだ上記混和材は、驚くべきことに、水硬
セメント、モルタルおよびコンクリートの初期凝結時間
を短縮するに有効であると共に、低温凝結促進剤として
特に有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、水硬セメント組成物、例えば
モルタル、グラウトおよびコンクリート用凝結促進混和
材における改良に関する。より詳細には、本発明は、ア
ミノ酸のメチロール誘導体を用いた新規な凝結促進混和
材および凝結促進方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】凍結温度もしくは凍結に近い温度で、水
硬セメント組成物を用いた作業を行う必要がある場合、
凝結促進剤が用いられている。例えば、ポートランドセ
メントの水和速度は極めて温度に依存しており、ポート
ランドセメント組成物は、しばしば、硬化過程を促進し
ない限り、所望速度よりも遅い速度で硬化する。凝結の
促進に加えて、通常温度もしくは低温における初期の強
度進展速度を上昇させることも望まれている。これによ
って、コンクリートに関して指定されている強度を達成
するに必要な硬化および保護期間が短縮される。この凝
結を促進するためのいくつかの技術、即ち配合中のセメ
ントの比率を上昇させること、配合中に用いる成分を加
熱すること、そして配合の成分に作用してセメントペー
ストの凝結速度を上昇させる化学的混和材を用いるこ
と、が存在している。

【０００３】いくつかの化学的凝結促進剤がよく知られ
ている。これらには、アルカリの水酸化物、ケイ酸塩、
フルオロケイ酸塩、蟻酸カルシウム、塩化ナトリウム、
塩化カルシウム、硝酸カルシウム、および亜硝酸カルシ
ウムが含まれる。

【０００４】製造が容易であると共に安価であるため、
塩化カルシウムが幅広く用いられており、それが水硬セ
メントに対して示す効果もまた予測可能であり、そして
よく立証されている。しかしながら、これは、塩化ナト
リウムと同様、鋼を腐食する欠点を有している。従っ
て、それが充分な量で存在していると、補強用鋼棒材が
入っているコンクリートは、これが腐食することで弱く
なる可能性がある。塩化カルシウムを用いることに関す
る他の欠点には、後の老化で圧縮強度が減少すること、
空気連行に対する応答が低下すること、そして硬化した
コンクリートの表面が汚れることなどが含まれる（Ｄｏ
ｄｓｏｎ、ＣｏｎｃｒｅｔｅＡｄｍｉｘｔｕｒｅｓ、
ＶａｎＮｏｓｔｒａｎｄＲｅｉｎｈｏｌｄ、１９９
０）。

【０００５】この点を鑑み、本技術では、凝結促進混和
材を改良することの必要性が継続して存在している。特
に、セメント組成物の中に混合するのが容易であると共
に、寒冷凝結促進剤として用いるに追加的利点を示すと
ころの、安定かつ安全であり安価な凝結促進剤に対する
必要性が存在している。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記品質を有し
ていると共に、特に、低下させた温度における水硬セメ
ント組成物の凝結時間を短縮する利点を示す、新しい種
類の凝結促進混和材を提供することにある。本発明の更
に一層の目的は、本発明の凝結促進剤を含んでいるセメ
ント組成物を提供し、そして水硬セメントの凝結時間を
短縮する方法を提供することにある。

【０００７】

【発明の要約】本発明は、新規な水硬セメント凝結促進
混和材組成物を意図したものである。この混和材組成物
は、凝結促進化合物、および式

【０００８】

【化１４】［式中、Ｌは、二価の有機結合基であり、ｎは、０また
は１であり、Ａは、酸性基であり、Ｒ¹は、メチロール
基または水素であるか、或はＬに結合して脂肪族環構造
を形成する基であり、そしてＭは、水素またはカチオン
である］を有するアミン化合物、を含んでいる。本発明
は更に、水硬セメントと凝結促進化合物と式（Ｉ）のア
ミン化合物とを含んでいるセメント組成物、並びに個別
か或は混合物として、凝結促進化合物と式（Ｉ）のアミ
ン化合物とをセメント組成物に加える段階を含む、水硬
セメント組成物の凝結時間を短縮する方法にも関する。

【０００９】

【発明の記述】凝結促進化合物と、アミノ酸のメチロー
ル誘導化で得られる式（Ｉ）を有する化合物と、を含ん
でいる混和材が、驚くべきことに、水硬セメント組成物
の凝結時間を短縮するに有効である、ことを見い出し
た。特に、メチロール誘導化アミノ酸が、該凝結促進化
合物が示す凝結促進を本質的に増強することを見い出し
た。上記混和材は、より低い作業温度、即ち約５０度Ｆ
未満の温度で特に有効であることが確認されている。更
に、本発明の混和材は、セメント組成物の中に通常埋め
込まれている補強用鋼棒材を腐食しない組成物が生じる
ような方法で調合され得る。

【００１０】ここで用いる言葉「セメント組成物」は、
水硬セメント結合剤を含んでいるペースト、モルタルお
よびコンクリート組成物を表している。上記言葉は技術
用語である。ペーストは、水硬セメント結合剤、例えば
ポートランドセメント単独か、或はフライアッシュ、シ
リカフュームまたは高炉スラグと、水との組み合わせで
構成されている混合物であり、モルタルは、細かい骨材
を更に含んでいるペーストであり、そしてコンクリート
は、粗い骨材を更に含んでいるモルタルである。上記組
成物は、他の混和材、例えば消泡剤、空気連行剤および
空気吐き出し剤、凝結遅延剤、減水剤、超可塑剤、並び
にこの組成物の特性を変化させることが本分野の技術者
に知られている他の成分、を追加的に含んでいてもよ
い。製造する特別なセメント組成物に適用可能なよう
に、所望量の特定材料、例えば水硬セメント、水、およ
び細かい骨材または粗い骨材を混合することによって、
本発明のセメント組成物を製造する。

【００１１】この凝結促進化合物は、これをセメント組
成物（上に記述した如き）に添加したときセメント組成
物が硬化するに必要な時間を短縮する、如何なる化合物
であってもよい。例えば、有機もしくは無機酸の塩であ
るアルカリもしくはアルカリ土類金属の塩が用いられ得
る。以下に挙げるものは制限することを意図したもので
はなく、これらの化合物の例は、アルカリもしくはアル
カリ土類金属の硝酸塩、亜硝酸塩および蟻酸塩；ＶＩ族
ハロゲンおよび擬ハロゲン酸類のアルカリもしくはアル
カリ土類金属の塩類、例えばアルカリもしくはアルカリ
土類金属の塩化物、臭化物、ヨウ化物、チオシアン酸
塩、チオ硫酸塩および過塩素酸塩；並びにアルカリもし
くはアルカリ土類金属のアルミン酸塩、ケイ酸塩および
水酸化物、例えば水酸化ナトリウムなどである。カルシ
ウム塩類が特に有利であり、特に硝酸カルシウム、亜硝
酸カルシウム、塩化カルシウム、および蟻酸カルシウム
が有効であり、硝酸カルシウムが特に有効である。アル
カリもしくはアルカリ土類金属塩類の混合物、例えば硝
酸カルシウムと亜硝酸カルシウムとの混合物を用いるこ
とも可能である。用いる塩類は如何なる比率で用いるこ
とも可能であり、好適な硝酸カルシウム／亜硝酸カルシ
ウム混合物の場合、約１：３から３：１の重量比の範囲
で用いられ得る。本発明の凝結促進添加剤で上記好適塩
類を用いる場合、その結果として行うセメント組成物へ
の上記添加剤の添加は、このセメント組成物の中に埋め
込まれている補強用鋼棒材の腐食を誘発しない。

【００１２】他の凝結促進化合物（例えばトリエタノー
ルアミンの如きアルカノールアミン類）も、本発明で用
いるに適切であり、本分野の通常の技術者に明らかであ
る。本発明のメチロール誘導化アミノ酸は、式

【００１３】

【化１５】［式中、Ｌは、二価の有機結合基であり、ｎは、０また
は１であり、Ａは、酸性基であり、Ｒ¹は、メチロール
基または水素であるか、或はＬに結合して脂肪族環構造
を形成する基であり、そしてＭは、水素またはカチオン
である］を有するアミン化合物である。

【００１４】ｎが１の場合、該二価の有機結合基Ｌは、
脂肪族もしくは芳香族部分であるか、或は芳香族および
脂肪族基の両方を有する部分であってもよい。これらの
結合基の例は、該結合基が一般式

【００１５】

【化１６】［式中、Ｒ²は、脂肪族もしくは芳香族部分であるか、
或は芳香族および脂肪族基の両方を有する部分、例えば
α−アミノ酸であるグリシン、アラニン、バリン、ロイ
シン、イソロイシン、フェニルアラニン、アスパラギ
ン、グルタミン、トリプトファン、セリン、トレオニ
ン、チロシン、システイン、メチオニン、アスパラギン
酸、グルタミン酸、リジンおよびヒスチジンそれぞれの
ための下記のＲ²基：

【００１６】

【化１７】

【００１７】であってもよい］を有するものであるα−
アミノ酸の中に見付け出すことが可能である。この二価
の結合基Ｌはまた、Ｒ¹に結合して脂肪族環構造を形成
していてもよい。これは、構造：

【００１８】

【化１８】

【００１９】を有するアミノ酸であるプロリンのメチロ
ール誘導体によって最も良く説明される。ここに記述す
る種類の二価有機結合基は、説明の目的でのみ言及する
ものであり、本発明に対する制限を意図したものではな
い。ｎはまた０であってもよく；この場合、以下に説明
するように、単にアミノ窒素Ｎと酸性基Ａとの間の化学
結合である。

【００２０】この酸性基Ａは、カルボキシレート基（−
ＣＯＯ^-）、スルホネート基（−ＳＯ₃ ^-）またはホスホ
ネート（−ＰＯ₃ ^-）のどれかであってもよい。カチオン
Ｍは、ナトリウムまたはカリウムの如きアルカリ金属、
マグネシウムまたはカルシウムの如きアルカリ土類金属
であるか、或は有機塩基であってもよい。ナトリウムの
カチオンの如きアルカリ金属カチオン類が好適である。

【００２１】メチロール基による、アミン基の水素の１
つまたは両方の置換、を生じさせるに適切な方法のいず
れかでアミノ酸を反応させることにより、式Ｉを有する
化合物を製造する。これを行うに適切な方法は、以下に
記述するように、所望のモル比でアミノ酸とホルムアル
デヒドとを反応させることである。

【００２２】ここで用いる言葉「アミノ酸」は、式

【００２３】

【化１９】［式中、Ｌ、ｎ、Ａ、Ｒ¹およびＭは、上で定義したの
と同じである］を有する全てのアミン含有有機化合物を
包含していることを意味している。酸性基Ａがカルボン
酸基であるアミノ酸には、本文中に記述したα−アミノ
酸類が含まれる。本発明で用いるに適したこの種類の好
適なアミノ酸はグリシンである。二者択一的に、該酸性
基Ａはスルホネート基であってもよい。この酸性基を含
んでいるアミノ酸には、スルファミン酸、スルファニル
酸、アミノメタンスルホン酸、およびアミノエタンスル
ホン酸（タウリン）が含まれる。スルファミン酸では、
ｎが０と同等であり、そして上記のように、窒素とスル
ホネート基との間に化学結合が存在していることが分か
るであろう。スルファニル酸、アミノメタンスルホン酸
およびアミノエタンスルホン酸では、ｎは１と同等であ
り、そして二価の有機結合基は、それぞれフェニル基、
メチレン基およびエチレン基である。スルホネート基を
含んでいる好適な酸はスルファミン酸である。

【００２４】好適な具体例において、下記のようにして
式Ｉを有する化合物を製造する。塩を生じさせるに必要
な量のアルカリ金属塩基、好適には水酸化ナトリウム水
溶液でアミノ酸を中性にする。生じてくる生成物を、次
に、一定温度に維持しながら化学量論的量のホルムアル
デヒドを徐々に容器に加える。所望量のホルムアルデヒ
ドを添加した後、この混合物を追加的時間撹拌する。

【００２５】この反応は化学量論的である、即ち、モル
比が１：１のアミノ酸：ホルムアルデヒドを用いると、
モノ−メチロール化された生成物が生じる。例えば、１
モルのホルムアルデヒドと１モルのグリシンとの反応で
は、下記の生成物が生じる：

【００２６】

【化２０】アミノ酸とホルムアルデヒドとの比率が１：１以上、例
えば１：１．５または１：２．０の比率になるように、
より多い量のホルムアルデヒドをアミノ酸に加えると、
それに比例した量でジ−メチロール化されたアミノ酸が
生じる（２個のアミノ水素を有するアミノ酸から）。こ
のような高い比率では、モノ−およびジ−メチロール化
されたアミノ酸の混合物が生じる。本発明者らは、本発
明のモノ−メチロール化アミノ酸を用いても有効な凝結
促進が得られはするが、本発明でモノ−およびジ−メチ
ロール化アミノ酸の混合物または純粋なジ−メチロール
化アミノ酸のどちらかを用いることでしばしばより良好
な凝結促進が得られる、ことを見い出した。モノメチロ
ール化アミノ酸とジメチロール化アミノ酸との有効なモ
ル比は、一般に約１：０．００１から０．００１：１の
範囲であり、約１：０．２５から１：４の比率の範囲が
特に有効である。

【００２７】驚くべきことに、式Ｉを有するメチロール
化アミノ酸と凝結促進化合物とを組み合わせると、この
凝結促進化合物単独をセメント組成物に加えることで得
られる凝結促進よりも、セメント組成物の凝結促進を上
昇させる、ことを見い出した。従って、既に凝結促進化
合物を含んでいる湿ったセメント組成物に、この凝結促
進剤含有セメント組成物の凝結促進に望まれている「増
進」を与えるに必要な量で、式Ｉを有するメチロール化
アミノ酸を個別に加え得ることも、本発明の範囲内であ
る。

【００２８】該凝結促進化合物と式Ｉを有する化合物と
を個別にセメント組成物に添加する場合、一般に、固体
に対する固体パーセント（「％ｓ／ｓ」）として、約
０．００１％ｓ／ｓから０．５％ｓ／ｓ（このセメント
組成物中の水硬セメント結合剤の重量を基準）の範囲で
式Ｉの化合物を添加してもよく、好適な範囲は約０．０
０５％ｓ／ｓから０．１％ｓ／ｓであり、上記濃度は一
般に、所望の促進増進を与える濃度である。この凝結促
進成分は、凝結促進に必要な通常量、一般に約０．０５
％ｓ／ｓから約４．０％ｓ／ｓの範囲で添加され得る。
（本発明のメチロール化アミノ酸と該促進化合物とを組
み合わせることで良好な凝結促進が得られるため、式Ｉ
を有するメチロール化アミノ酸を使用することによっ
て、特定レベルの凝結促進に通常必要とされている凝結
促進化合物の量を低下させることも可能である、ことを
特記する。）しかしながら、本発明者らは、セメント組
成物に添加するに先立って式Ｉを有する化合物と該凝結
促進化合物とを所望比率で組み合わせることが好適であ
ることを見い出した、と言うのは、ただ１つの組成物を
計量してセメント組成物に添加するのみでよいからであ
る。これは、各々の成分を個々に添加するよりも簡潔で
ありそしてより実際的な方法であると共に、正確な調合
物を調合するときに誤りが生じる機会を少なくする。こ
の凝結促進化合物と式Ｉを有する化合物とを、セメント
組成物に添加するに先立って混合する場合、所望の結果
を与えるに有効な所望比率のいずれかで、式Ｉを有する
化合物と該凝結促進化合物とを一緒にしてもよい。一般
に、この混合物中の式Ｉを有する化合物の量は、約０．
５から２０重量％（メチロール化アミノ酸と凝結促進化
合物を一緒にした重量を基準）、より好適には約２か１
５重量％の範囲であってもよい。

【００２９】所望の促進を可能にするに有効な量で、本
発明の混和材を水硬セメント組成物に混合すべきであ
る。この混和材の指定量を決定するのは容易であり、そ
してこれは、セメント組成物、この組成物が有する成分
の比率、および所望の促進度合に依存している。一般
に、この量は、この組成物中の水硬セメント結合剤の量
を基準にして、少なくとも０．１重量％、通常０．２か
３．０重量％の範囲である。同様な基準を基にしたより
好適な量は、約０．５から２．０重量％であり、そして
上記濃度は一般に、所望の促進増進を与える濃度であ
る。

【００３０】本発明の混和材は、本分野の技術者によく
知られた通常方法のいずれかでセメント組成物に添加さ
れ得る。この混和材と該セメント組成物とを本質的に均
一に混合すべきである。

【００３１】以下に示す実施例は説明の目的でのみ与え
るものである。特に明記されていない限り、全ての部お
よび比率は重量である。

【００３２】

【実施例】実施例１メチロール化したアミノ酸生成物を下記の方法で製造し
た。ＴＥＦＬＯＮ^Rパドルが備わっている撹拌ロッドを
取り付けたガラス製反応容器に、１９２．０ｇの蒸留
水、３００．０ｇの水酸化ナトリウム水溶液（４０重量
％のＮａＯＨ）および２２５．０ｇのグリシンを入れ
た。これらの成分を約１から２分間撹拌した後、４０％
のＮａＯＨ溶液を用いてこの混合物のｐＨを約９．０に
調整した。

【００３３】この容器を冷却水浴の中に浸漬することに
よって、この混合物を室温（２５℃）に戻した後、水中
３７％のホルムアルデヒド溶液（ホルマリン）２４３ｇ
を、１時間かけて、増分的に上記混合物に加えた。従っ
て、アミノ酸とホルムアルデヒドとのモル比は１：１で
あった。ホルムアルデヒドの添加が終了した後、この混
合物を更に１時間撹拌することで、全固体が約３６％の
生成物が得られた。

【００３４】実施例２１２７．８ｇの蒸留水と３６４．５ｇのホルマリンを用
いる以外は実施例１と同様な方法で、メチロール化した
グリシン生成物を製造した。従って、アミノ酸とホルム
アルデヒドとのモル比は１：１．５であった。

【００３５】実施例３９６．０ｇの蒸留水と４８６．０ｇのホルマリンを用い
る以外は実施例１と同様な方法で、メチロール化したグ
リシン生成物を製造した。従って、アミノ酸とホルムア
ルデヒドとのモル比は１：２．０であった。

【００３６】実施例４該グリシンを７３．０ｇのスルファミン酸に置き換え、
そして７５．０ｇの４０％ＮａＯＨ（水溶液）、６０．
０ｇの蒸留水および９１．２ｇのホルマリンを用いる以
外は実施例１と同様な方法で、メチロール化したアミノ
酸生成物を製造した。

【００３７】実施例５凝結促進混和材を下記の方法で製造した。４２．０ｇの
硝酸カルシウム、３４．０ｇの亜硝酸カルシウムそして
９．０ｇの０．１ＮＮａＯＨ（水溶液）をこの順で、
ガラス製フラスコに入れた。実施例１のメチロール化グ
リシン生成物が有するｐＨがｐＨ８から９であることを
確かめた後、実施例１の生成物の１３．８ｇを上記フラ
スコに入れ、そして１．２ｇの蒸留Ｈ₂Ｏを加えた。次
に、この混合物を充分に撹拌することで混合を行った。

【００３８】実施例６実施例２のメチロール化グリシン生成物を用い、実施例
５と同じ方法で、凝結促進混和材を製造した。

【００３９】実施例７実施例３のメチロール化グリシン生成物を用い、実施例
５と同じ方法で、凝結促進混和材を製造した。

【００４０】実施例８塩化カルシウムを含んでいる凝結促進混和材を下記の方
法で製造した。９２．９５ｇのＣａＣｌ₂と１．９０ｇ
のトリエタノールアミンを含んでいる水溶液２７１ｇ
を、実施例３のメチロール化グリシン生成物１１．１ｇ
と一緒に混合した。

【００４１】実施例９実施例３のメチロール化グリシン生成物の代わりに実施
例４のメチロール化スルファミン酸塩生成物１１．１ｇ
を用いる以外は実施例１と同様にして、塩化カルシウム
を含んでいる別の凝結促進混和材を製造した。

【００４２】実施例１０凝結促進混和材を下記の方法で製造した。３９．０ｇの
硝酸カルシウム、２８．０ｇの亜硝酸カルシウムそして
９．０ｇの０．１ＮＮａＯＨ（水溶液）をこの順で、
ガラス製フラスコに入れた。実施例３の生成物が有する
ｐＨがおおよそｐＨ８から９であることを確かめた後、
この生成物の１５．０ｇを上記フラスコに入れ、そして
９．０ｇの蒸留Ｈ₂Ｏを加えた。次に、この混合物を充
分に撹拌することで混合を行った。

【００４３】実施例１１実施例３のメチロール化グリシン生成物を除いて、実施
例１０に従う凝結促進混和材を製造した。

【００４４】実施例１２タイプＩ−ＩＩのポートランドセメント（「セメント
２」）および砂を用い、そしてセメントに対する水の比
率を０．５４にして製造したモルタルに、実施例３、１
０および１１で製造した混和材の各々を個々に添加し
た。該混和材を全く含んでいないブランクモルタルも製
造した。Hobartミキサーの中で、４５００ｇの砂、９０
０ｇのＨ₂Ｏ、および２０００ｇのセメントを均一にな
るまで混合することによって、各々のモルタルを製造し
た。このモルタルの中のポートランドセメントの重量を
基準にして（固体を基とするパーセント固体としてか、
或は「％ｓ／ｓ」として表す）、混和材の固体濃度が
０．０８２％になるに充分な量で実施例３の混和材溶
液、混和材固体濃度が０．５１９％になるに充分な量で
実施例１０の混和材溶液、そして混和材固体濃度が０．
６０１％になるに充分な量で実施例１１の混和材溶液を
加えた。ＡＳＴＭＣ４０３に従って凝結時間を測定し
た。この試験を４０度Ｆで２回行った。

【００４５】表１にこのデータを示すが、これは、メチ
ロール化グリシン（混和材「３」）または硝酸塩／亜硝
酸塩凝結促進剤（混和材「１１」）のどちらかを個々に
用いて得られるそれに比較して、この硝酸塩／亜硝酸塩
凝結促進剤とメチロール化グリシンとの組み合わせ（混
和材「１０」）を用いた時の低温凝結促進が実質的に上
昇することを示している。

【００４６】

【表１】表１混和材の実施例番号初期凝結時間初期凝結時間の変化（時：分） ―― ９：３３０：００３８：５７ −０：３６１１８：２９ −１：０４１０５：０６ −４：２７実施例１３２つの異なるタイプＩ−ＩＩと１つのタイプＩポートラ
ンドセメント（それぞれセメント「１」、「２」および
「３」）および砂を用い、そしてセメントに対する水の
比率を０．４６にして製造した個々のモルタル各々に、
実施例５から７で製造した混和材を添加した。該混和材
を全く含んでいな各々の種類のセメントのブランクモル
タルも製造した。各々のモルタルを上述した如く製造
し、そしてこのモルタルの中のポートランドセメントの
重量を基準にして（固体を基とするパーセント固体とし
てか、或は「％ｓ／ｓ」として表す）、混和材の固体濃
度が０．６０％になるに充分な量で各々の混和材溶液を
加えた。ＡＳＴＭＣ４０３に従って凝結時間を測定し
た。この試験を４０度Ｆで行った。

【００４７】表２にこのデータを示すが、これは、アル
カリ土類金属塩と本発明に従うモノ−およびジ−メチロ
ール化アミノ酸混合物とを含んでいる混和材は、種々の
異なる種類のセメントにとって有効な凝結促進剤である
ことを示している。従って、このモノメチロール化アミ
ノ酸とジメチロール化アミノ酸の相対的比率を変化させ
ることで、与えられたセメントを用いて所望の凝結促進
を得ることが可能である。

【００４８】

【表２】表２混和材の実施例番号初期凝結時間（時）セメント１セメント２セメント３ ―― ８：１６９.１１１０.０１５５.１７７.０１５.２１６２.９３４.９１４.５９７３.１２３.５５４.５３実施例１４タイプＩのポートランドセメント（「セメント２」）お
よび砂を用い、そしてセメントに対する水の比率を０．
４６にして製造したモルタルに、実施例８および９で製
造した混和材の各々を個々に添加した。該混和材を全く
含んでいないブランクモルタルも製造した。上に記述し
た如く各々のモルタルを製造し、そしてこのモルタルの
中のポートランドセメントの重量を基準にして（固体を
基とするパーセント固体としてか、或は「％ｓ／ｓ」と
して表す）、混和材の固体濃度が０．５％になるに充分
な量で各々の混和材溶液を加えた。ＡＳＴＭＣ４０３
に従って凝結時間を測定した。この試験を４０度Ｆで行
った。

【００４９】表３にこのデータを示すが、これは、本発
明のメチロール化アミノ酸を通常の凝結促進化合物（Ｃ
ａＣｌ₂）と一緒に組み込むことは、セメント組成物の
凝結を促進するに有効であることを示している。

【００５０】

【表３】表３混和材の実施例番号初期凝結時間初期凝結時間の変化（時：分） ―― ５：２３０：００８３：３１ −１：５２９３：２１ −２：０１実施例１５０．９００％（ｓ／ｓ）の蟻酸カルシウムと０．１００
％（ｓ／ｓ）の実施例３のグリシン付加体を含んでいる
凝結促進混和材を製造した後、これらを個々に、実施例
１４と同様に製造したモルタルに加えた。ブランクモル
タルもまた製造した。

【００５１】表４にこのデータを示すが、これは、本発
明のメチロール化アミノ酸は、水硬セメント組成物中の
他の凝結促進化合物の性能を上昇させるに有効であるこ
とを示している。

【００５２】

【表４】表４混和材の実施例番号初期凝結時間初期凝結時間の変化（時：分） ―― ５：２９０：００８１：５１ −３：３８９３：２１ −２：０１本発明の上記実施例および好適な具体例の記述は、本発
明を説明することを意図したものであり、それに制限を
与えることを意味していない。添付請求の範囲内に入
る、本発明に対する修飾形、変形および変化は、本発明
の精神および範囲から逸脱することなく成し得ることを
意図している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レスリー・エイ・ジヤーデインアメリカ合衆国マサチユセツツ州01851ローウエル・デイングウエルストリートナンバー２ 102 (72)発明者アラ・エイ・ジエクナボリアンアメリカ合衆国マサチユセツツ州01824チエルムズフオード・パーチエロンロード４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凝結促進化合物と式【化１】［式中、Ｌは、二価の有機結合基であり、ｎは、０または１であり、Ａは、酸性基であり、Ｒ¹は、メチロール基または水素であるか、或はＬに結
合して脂肪族環構造を形成する基であり、そしてＭは、
水素またはカチオンである］を有する第一化合物とを含
んでいるセメント混和材組成物。
【請求項２】上記第一化合物のＲ¹がメチロール基で
なく、そして第二化合物のＲ¹がメチロール基である上
記式（Ｉ）を有する第二化合物を上記混和材が追加的に
含んでいる、請求項１の混和材。
【請求項３】上記第一と第二化合物とが、約１：０．
００１から０．００１：１のモル比で存在している、請
求項２の混和材。
【請求項４】上記第一と第二化合物とが、約１：０．
２５から１：４のモル比で存在している、請求項２の混
和材。
【請求項５】Ａがカルボキシレート基であり、Ｍがア
ルカリ金属カチオンであり、Ｌが式【化２】を有するものであり、そしてＲ²が、【化３】から成る群から選択される、請求項１の混和材。
【請求項６】Ａがカルボキシレート基であり、Ｍがア
ルカリ金属カチオンであり、Ｌが式【化４】を有するものであり、そしてＲ²が、【化５】から成る群から選択される、請求項２の混和材。
【請求項７】Ｒ²が−Ｈである請求項５の混和材。
【請求項８】Ｒ²が−Ｈである請求項６の混和材。
【請求項９】ｎが１であり、Ａがスルホネート基であ
り、そしてＬがフェニル基、メチレン基、またはエチレ
ン基である、請求項１の混和材。
【請求項１０】ｎが１であり、Ａがスルホネート基で
あり、そしてＬがフェニル基、メチレン基、またはエチ
レン基である、請求項２の混和材。
【請求項１１】ｎが０であり、そしてＡがスルホネー
ト基である、請求項１の混和材。
【請求項１２】ｎが０であり、そしてＡがスルホネー
ト基である、請求項２の混和材。
【請求項１３】上記凝結促進化合物が、有機もしくは
無機酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩類、或は
それらの混合物である、請求項１の混和材。
【請求項１４】上記凝結促進化合物が、硝酸カルシウ
ム、亜硝酸カルシウム、塩化カルシウム、蟻酸カルシウ
ム、およびそれらの混合物から成る群から選択される、
請求項１３の混和材。
【請求項１５】上記凝結促進化合物が、アルカリもし
くはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩またはアルカリ
もしくはアルカリ土類金属のチオ硫酸塩である、請求項
１の混和材。
【請求項１６】上記第一化合物が、上記混和材中の上
記第一化合物と上記凝結促進化合物とを一緒にした重量
を基準にして、約０．５から２０重量％の範囲で存在し
ている、請求項１の混和材。
【請求項１７】上記第一化合物が、上記混和材中の上
記第一化合物と上記凝結促進化合物とを一緒にした重量
を基準にして、約２から１５重量％の範囲で存在してい
る、請求項１の混和材。
【請求項１８】水硬セメント、凝結促進化合物、およ
び式【化６】［式中、Ｌは、二価の有機結合基であり、ｎは、０または１であり、Ａは、酸性基であり、Ｒ¹は、メチロール基または水素であるか、或はＬに結
合して脂肪族環構造を形成する基であり、そしてＭは、
水素またはカチオンである］を有する第一化合物を含ん
でいるセメント組成物。
【請求項１９】上記第一化合物のＲ¹がメチロール基
でなく、そして第二化合物のＲ¹がメチロール基である
上記式（Ｉ）を有する第二化合物を上記混和材が追加的
に含んでいる、請求項１８のセメント組成物。
【請求項２０】Ａがカルボキシレート基であり、Ｍが
アルカリ金属カチオンであり、Ｌが式【化７】を有するものであり、そしてＲ²が、【化８】から成る群から選択される、請求項１８のセメント組成
物。
【請求項２１】ｎが１であり、Ａがスルホネート基で
あり、そしてＬがフェニル基、メチレン基、またはエチ
レン基である、請求項１８のセメント組成物。
【請求項２２】ｎが０であり、そしてＡがスルホネー
ト基である、請求項１８のセメント組成物。
【請求項２３】上記凝結促進化合物が、有機もしくは
無機酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩、或はそ
れらの混合物である、請求項１８のセメント組成物。
【請求項２４】上記凝結促進化合物が、硝酸カルシウ
ム、亜硝酸カルシウム、塩化カルシウム、蟻酸カルシウ
ム、およびそれらの混合物から成る群から選択される、
請求項２３のセメント組成物。
【請求項２５】上記凝結促進化合物が、アルカリもし
くはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩またはアルカリ
もしくはアルカリ土類金属のチオ硫酸塩である、請求項
１８のセメント組成物。
【請求項２６】上記第一化合物が、上記水硬セメント
の重量を基準にして、約０．００１から０．５％ｓ／ｓ
の範囲で存在している、請求項１８のセメント組成物。
【請求項２７】上記第一化合物が、上記水硬セメント
の重量を基準にして、約０．００５から０．１％ｓ／ｓ
の範囲で存在している、請求項１８のセメント組成物。
【請求項２８】凝結促進化合物と式【化９】［式中、Ｌは、二価の有機結合基であり、ｎは、０または１であり、Ａは、酸性基であり、Ｒ¹は、メチロール基または水素であるか、或はＬに結
合して脂肪族環構造を形成する基であり、そしてＭは、
水素またはカチオンである］を有する第一化合物を、セ
メント組成物に添加することを含む、セメント組成物の
凝結を促進する方法。
【請求項２９】上記第一化合物のＲ¹がメチロール基
でなく、そして第二化合物のＲ¹がメチロール基である
上記式（Ｉ）を有する第二化合物を上記混和材が追加的
に含んでいる、請求項２８の方法。
【請求項３０】上記第一と第二化合物とが、約１：
０．００１から０．００１：１のモル比で存在してい
る、請求項２９の方法。
【請求項３１】上記第一と第二化合物とが、約１：
０．２５から１：４のモル比で存在している、請求項２
９の方法。
【請求項３２】Ａがカルボキシレート基であり、Ｍが
アルカリ金属カチオンであり、Ｌが式【化１０】を有するものであり、そしてＲ²が、【化１１】から成る群から選択される、請求項２８の方法。
【請求項３３】Ａがカルボキシレート基であり、Ｍが
アルカリ金属カチオンであり、Ｌが式【化１２】を有するものであり、そしてＲ²が、【化１３】から成る群から選択される、請求項２９の方法。
【請求項３４】Ｒ²が−Ｈである請求項３２の方法。
【請求項３５】Ｒ²が−Ｈである請求項３３の方法。
【請求項３６】ｎが１であり、Ａがスルホネート基で
あり、そしてＬがフェニル基、メチレン基、またはエチ
レン基である、請求項２８の方法。
【請求項３７】ｎが１であり、Ａがスルホネート基で
あり、そしてＬがフェニル基、メチレン基、またはエチ
レン基である、請求項２９の方法。
【請求項３８】ｎが０であり、そしてＡがスルホネー
ト基である、請求項２８の方法。
【請求項３９】ｎが０であり、そしてＡがスルホネー
ト基である、請求項２９の方法。
【請求項４０】上記凝結促進化合物が、有機もしくは
無機酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩類、或は
それらの混合物である、請求項２７の方法。
【請求項４１】上記凝結促進化合物が、硝酸カルシウ
ム、亜硝酸カルシウム、塩化カルシウム、蟻酸カルシウ
ム、およびそれらの混合物から成る群から選択される、
請求項４０の方法。
【請求項４２】上記凝結促進化合物が、アルカリもし
くはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩またはアルカリ
もしくはアルカリ土類金属のチオ硫酸塩である、請求項
２７の方法。
【請求項４３】上記第一化合物が、上記水硬セメント
の重量を基準にして、約０．００１から０．５％ｓ／ｓ
の範囲で存在している、請求項２７の方法。
【請求項４４】上記第一化合物が、上記水硬セメント
の重量を基準にして、約０．００５から０．１％ｓ／ｓ
の範囲で存在している、請求項２７の方法。