高流動コンクリートに関する混和剤技術
とコンクリート用化学混和剤について
吉本 忠浩
コンクリート研究所
本日の講演内容
フローリック社のご案内
弊社の沿革およびご紹介
コンクリート用化学混和剤について
■界面活性剤について
■コンクリート用化学混和剤の変遷
フローリックの混和剤（高流動コンクリート）
■一般強度用～高強度用
・フローリックＳＦ５００Ｓ、ＳＦ５００Ｈ、ＳＦ５００Ｕ
■増粘剤一液タイプ
・フローリックＳＦ５００Ｆ・ＦＲ
■流動化剤（増粘剤一液タイプ）
・フローリックＳＦ５００ＦＰ
■コンクリート製品向け
・フローリックＶＰ９００Ｍ
1963年（S38年）：藤沢薬品工業㈱
「パリック」の製品・販売を開始
1964年（S39年）：サンフロー㈱設立
「サンフロー」の販売を開始
1993年（H 5年）：エフ・ピー・ケー㈱設立
1997年（H 9年）：藤沢薬品工業㈱筑波コンクリート研究所を
エフ・ピー・ケー㈱に移管
1999年（H11年）：日本製紙㈱コンクリート技術研究所（東松山）を
サンフロー㈱に移管
2000年（H12年）：サンフロー㈱西日本技術センター（岩国）開設
2001年（H13年）
：
㈱サンフローパリック設立
（サンフロー㈱とエフ・ピー・ケー㈱の合併）
ブランド名「フローリック」を発表
2002年（H14年）
：
㈱フローリックに社名変更
2014年（H26年）：㈱フローリック創立50周年（7月13日）
沿革
フローリックは全国に展開する支店、営業所、出張所および基地により、密接な ネットワークを形成し、お客様に最も適した製品を的確に提供できる体制を全国に 構築しています。
コンクリート用化学混和剤について
■界面活性剤について
界面活性剤①（界面）
• 界面とは，二つの相の接触している境の面をさしており，界面を境 にしてその両側は性質の異なった別の相になっている。物質はすべ て個体，液体，気体のうちのどれかの状態で存在し，それぞれ固相， 液相，気相を持っている。このように，相には固・液・気の３種類 があるので，これらの組合せによって界面の種類も決まってくる。① 固体－気体
② 固体－液体
③ 固体－固体
④ 液体－液体
⑤ 液体－気体
界面活性剤②（構造）
• 界面活性剤とは，二つの物質間の界面で作用し，その界面の性質を いちじるしく変えるものを言う。 • 界面活性剤の分子構造はすべて共通に二つの部分から成り立ってい る。 疎水基 親水基 （油となじむ） （水となじむ）界面活性剤③（作用）
• 界面活性剤物質が溶液に溶解すると，二つの相の界面に吸着し，気 泡・湿潤・分散・乳化・洗浄・潤滑などの作用を示す。乳化
（例：水と油）
疎水基 親水基 （油となじむ） （水となじむ）界面活性剤④（分類）
• 界面活性剤はその分子中の親水基と疎水基とのバランスや構造に よって、分散・湿潤・気泡・乳化などの界面活性作用が決まる。 • 界面活性剤の分類 ①アニオン系界面活性剤：水溶液中でイオン化し、陰イオン （アニオン）となる。 ②カチオン系界面活性剤：水溶液中でイオン化し、陽イオン （カチオン）となる。 ③両性イオン系界面活性剤：水溶液中で陰イオン、陽イオンが 共存する。 ④非イオン系界面活性剤：水溶液中でイオン解離しない。界面活性剤⑤（配向性）
• 界面活性剤は分子中に親水基と疎水基とをもっているため，溶液表 面（水表面）では疎水基を外側に向け，親水基は水中に向けて一定 方向をもって配列する性質，配向性を有する。水
油
水
油
界面活性剤界面活性剤⑥（ミセル）
• 界面活性剤は水溶液中で低濃度では分子分散して溶解しているが， ある濃度以上になると分子が結合してミセルを形成する。このミセ ルを形成しはじめる濃度をミセル限界濃度という。 • ミセル限界濃度を境にして，界面活性剤の水溶液の物理的な性質が 大きく変化する。 界面活性剤濃度 水溶液の諸性質 洗浄力 気泡力 表面張力 浸透力 界面張力コンクリート用化学混和剤（JIS A 6204）
１
.適用範囲
この規格は、コンクリート用化学混和剤（以下，化学混
和剤という。）として用いる
AE剤，高性能減水剤，硬化
促進剤，減水剤，
AE減水剤，高性能AE減水剤及び流動
化剤について規定する。
なお，対応国際規格は現時点で制定されていない。
JIS A 6204:2011 制定は、1982年。それ以降、ほぼ５年に一度の改正を行っている。コンクリート用化学混和剤（JIS A 6204）
３
.用語及び定義
用語 定義 化学混和剤 主として，その界面活性作用及び／又は水和調整作用 によって、コンクリートの諸性質を改善するために用 いる混和剤。 AE剤 コンクリートなどの中に，多数の微細な独立した空気 泡を一様に分布させ，ワーカビリティ－及び耐凍害性 を向上させる化学混和剤。 高性能減水剤 所要のスランプを得るのに必要な単位水量を大幅に減 少させるか，又は単位水量を変えることなくスランプ を大幅に増加させる化学混和剤。 硬化促進剤 セメントの水和を早め，初期材齢の強度を大きくする 化学混和剤。 減水剤 所要のスランプを得るのに必要な単位水量を減少させ る化学混和剤。コンクリート用化学混和剤（JIS A 6204）
３
.用語及び定義②
用語 定義 AE減水剤 空気連行性能を持ち，所要のスランプを得るのに必要な単位水量を減少させる化学混和剤。 高性能AE減水剤 空気連行性能を持ち，AE減水剤よりも高い減水性能及 び良好なスランプ保持性能を持つ化学混和剤。 流動化剤 あらかじめ練混ぜられたコンクリートに添加し，これ をかくはんすることによって，その流動性を増大させ ることを主たる目的とする化学混和剤。コンクリート用化学混和剤の変遷
空気連行剤（AE剤）
• コンクリートに用いられる化学混和剤が初めて日本に導入されたの は「AE剤」で1950年のこと。 • 1930年代のアメリカで自動車交通の発達に伴いコンクリート舗装の 損傷が著しく、冬期間のひび割れやスケーリングが大問題になった。 官民一体となって調査、研究を行った結果、粉砕助剤として脂肪類 や油類を使用した天然セメントを使用して打設されたコンクリート は、凍結融解に対して著しい耐久性を示した。 • クリンカーの粉砕助剤の改良研究が始まった。 • 樹脂とセメントの水和の際遊離した水酸化カルシウムとの反応生成 物が空気連行作用をすることがわかり、AEセメントに発展し、コン クリートを練混ぜる際の練混ぜ水に添加するAE剤として発展して いった。AE剤 AE剤の気泡作用 疎水基 lipophilic group 親水基 hydrophilic group 気液界面に配列 低濃度：気液界面に単分子吸着 (表面張力の低下) gas phase aqueous phase ミセル限界濃度以上 ミセルを形成 globular micelle gas phase aqueous phase ○ セメント組成物混練時に気泡を導入 ○ セメント組成物中の気泡は単分子気泡 気液界面(球状ミセル) aqueous phase gas phase AE剤の代表的な組成 ｶﾙﾎﾞﾝ酸型化合物(樹脂酸塩、脂肪酸塩etc) 硫酸ｴｽﾃﾙ型化合物(高級ｱﾙｺｰﾙ硫酸ｴｽﾃﾙ塩etc) ｽﾙﾎﾝ酸型化合物(ｱﾙｷﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝｽﾙﾎﾝ酸塩etc) ｴｰﾃﾙ型・ｴｽﾃﾙｴｰﾃﾙ型化合物 (ﾎﾟﾘｵｷｼｴﾁﾚﾝｱﾙｷﾙﾌｪﾆﾙｴｰﾃﾙetc) 見かけ上、水に見える R(疎水基) CH2 CH2 CHCH2 2 O O CH2 CH2 CHCH2 2 O OH －O ｜ H2O ｜H2O H2O ｜ H2O ｜ R(疎水基) CH2 CH2 CHCH2 2 O O CH2 CH2 CHCH2 2 O OH －O ｜ H2O ｜H2O H2O ｜ H2O ｜ 水中での形態
気泡の効果
NonAE Concrete AE Concrete
サスペンション中の セメント粒子 接触箇所 図 空気量と圧縮強度の関係 図 気泡組織 ・セメント粒子同士の接触頻度の低下 ・摩擦抵抗の減少 ・容量の増加 ↓ ・減水性の発揮 ・ワーカビリティの向上 ・凍結融解抵抗性の向上 AE剤
減水剤・AE減水剤
• 1930年代初期，アメリカにおいて，コンクリート舗装の凍害調査の 過程でAE剤が偶然発見され，続いてリグニン系およびオキシカルボ ン酸系のセメント分散剤（現在の減水剤・AE減水剤）が相次いで発 見された。そして，これらの性状が研究された結果，多くの混和剤 がつくられるようになった。 • 日本では，ＡＥ剤が導入された翌年の1951年にリグニンスルホン酸 塩系のＡＥ減水剤が導入された。（コンクリートのワーカビリ ティーの改善および凍結融解に対する抵抗性の向上が主目的）コンクリート用化学混和剤の変遷
減水剤：所要のスランプを得るのに必要な単位水量を減少させるために用いる混和剤
＋
＋
－
－
－
－
セメント粒子
リグニンスルホン酸陰イオンがセメントに吸着→セメント粒子が負に帯電 リグニンスルホン酸カルシウムの解離 リグニンスルホン酸塩のセメントへの吸着模式図 リグニン SO3 リグニン SO3 Ca リグニン SO3ー Ca リグニン SO3ー ＋＋ 疎水基 親水基 リグニンスルホン酸陰イオン カルシウム陽イオン 水中 （AE）減水剤の分散作用機構セメント粒子 セメントフロック(凝集体) 【ﾌﾟﾚｰﾝ】 【減水剤使用時】 静電的反発力 吸蔵水の解放 吸着層 吸蔵水 【分散の作用機構】 ○ 粒子の分散(凝集体の分散) ○ ぬれ特性の改善 ○ 親水基の水の呼込み ○ 液状水の表面張力低下 ○ 微細気泡の連行 ○ 吸蔵水の解放 ○ 静電反発力 減水剤：所要のスランプを得るのに必要な単位水量を減少させるために用いる混和剤 （AE）減水剤の分散の作用機構 減水剤自体がセメント粒子の分散に寄与
（ＡＥ）減水剤の短所（問題点） • 高強度コンクリートのようにセメント量が多くなってくると。 セメントの凝集エネルギー ＜ 静電反発エネルギー セメントの凝集エネルギー ＞ 静電反発エネルギー • 減水能力（分散能力）は，静電反発エネルギーが強いほど大きくな るが、過剰に添加するとセメント粒子表面に多くの減水剤の分子が 吸着し，セメントの水和反応が一時的に阻害され，コンクリートの 凝結時間が大きく遅延する。 分散できなくなる
高性能減水剤
• 1962年日本において，ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮 合物Na塩が同低縮合物に比べてセメントの分散に優れ，従来の減水 剤（主としてリグニンスルホン酸塩系）と比較して、高添加量の分 散性能が遥かに大きく，硬化遅延や空気連行性が小さいことが発見 された。（ナフタリン系高性能減水剤の開発）コンクリート用化学混和剤の変遷
• 1968年に西ドイツにおいてメラミン系の高性能減水剤が開発された。 特性はナフタリン系高性能減水剤と類似している。 セメントの分散力に優れるとともに，凝結遅延及び過剰 な空気連行などの悪影響が小さい混和剤。 高い混入率で使用可能高性能減水剤
• 高強度コンクリートが注目を集めるコンクリート用化学混和剤の変遷
• 1965～66年にPCパイル（圧縮強度70N/mm2）高強度コンクリートが実用化
誰でも容易に高強度コンクリートつくれるようになる • 1969年にオートクレーブコンクリートパイル（圧縮強度85N/mm2）高性能減水剤（流動化剤）
• セメント分散力が大きく，凝結遅延及び過剰な空気連行などの影響 が小さい特徴をもっているため，コンクリートの高強度化はもちろ ん施工性を高める点にも注目された。（流動化コンクリート）コンクリート用化学混和剤の変遷
• 1971年頃，西ドイツでメラミン系の高性能減水剤を使った流動化コ ンクリートが開発され，その指針が1974年に公示された。日本でも 翌年にナフタレン系高性能減水剤による流動化コンクリートの実施 例が発表された。 ・工事現場における流動化に伴う騒音 ・流動化後の品質管理，品質保証 ・高性能減水剤の投入手間 発展を阻害セメント粒子 セメントフロック(凝集体) 【ﾌﾟﾚｰﾝ】 【高性能減水剤使用時】 静電的反発力大 吸蔵水の解放 吸着層 吸蔵水 【分散の作用機構】 ○ 粒子の分散(凝集体の分散) ○ ぬれ特性の改善 ○ 親水基の水の呼込み ○ 液状水の表面張力低下 ○ 微細気泡の連行 ○ 吸蔵水の解放 ○ 静電反発力 高性能減水剤：所要のｽﾗﾝﾌﾟを得るのに必要な単位水量を大幅に減少させるか、又は 単位水量単位水量を変えることなくｽﾗﾝﾌﾟを大幅に増加させる化学混和剤 高性能減水剤の分散作用機構 （天然物質） リグニンスルホン酸塩 オキシカルボン酸塩 減水剤 分子量 数百～数千程度 （合成高分子化合物） ナフタレンスルホン酸塩 メラミンスルホン酸塩 高性能減水剤 分子量 数万単位
高性能減水剤の短所（問題点） • セメント分散力に優れているが，スランプロスが大きい。 （スランプの保持性能が悪い） ・ポンプの閉塞 ・ジャンカの発生 重大な欠陥 運搬を伴う通常のレディーミクストコンクリートにはあまり使用されなかった （主に製品工場で使用された）
高性能ＡＥ減水剤
• 1980年代に流動化コンクリートの普及が進み品質管理の所在・投入 手間・現場の騒音問題等の対策としてレディーミクストコンクリー ト工場で添加でき，減水性が高くスランプの保持性能の優れた混和 剤が望まれるようになった。コンクリート用化学混和剤の変遷
高性能AE減水剤の開発 ・流動化コンクリートの諸問題 ・骨材事情の悪化による単位水量低減対策 ・耐久性の向上 ・生コン工場における高強度コンクリートの製造 新しい化学混和剤【高性能AE減水剤】： 空気連行性能をもち、AE減水剤よりも高い減水性能及び良好なスランプ保持性能をもつ混和剤 高機能化、高強度化と共にAE減水剤では問題が… 高強度化⇒セメント粒子の近接⇒更なる分散作用 減水剤よりも高い反発力が必要→立体障害基の導入 COOH→COO- + H+
＋
＋
高性能AE減水剤の構造例（ポリカルボン酸系）【高性能AE減水剤】 1)DLVO理論・・・静電反発力からの考察 図 添加量とゼータ電位 ○ Vmaxはゼータ電位に依存 表面電位 (-mV ) 100 80 60 40 20 0 0 5 10 ｼｭﾃﾙﾝ電位:Ψδ ｾﾞｰﾀ電位:Ψζ 表面電位:Ψο 距離(nm) ゼータ電位 分散性 ナフタレン系 メラミン系 ポリカルボン酸系 分散の支配的要因は、Vmaxではない??
【減水剤使用】 静電的反発力 吸着層 【高性能AE減水剤使用】 非常に 嵩高い 吸着層 粒子の近接 ｸﾞﾗﾌﾄ鎖のひずみ 立体障害による分散 【ｸﾞﾗﾌﾄ鎖の弾性効果(ｴﾝﾄﾛﾋﾟｰ反発)】 濃度勾配による 浸透圧の発生 ﾊﾞﾙｸな水の侵入 ﾊﾞﾙｸな水の侵入 見掛け上 濃度が高い 浸透圧による分散 【ｸﾞﾗﾌﾄ鎖の浸透圧効果】 【高性能AE減水剤：ポリカルボン酸系】 分散作用機構
【高性能AE減水剤】 図 様々な吸着形態 【ﾅﾌﾀﾚﾝｽﾙﾎﾝ酸】 ﾓﾉﾏｰ ○ 吸着部と分散部で 別れていない ○ 吸着層が厚くない 吸着層 【ﾎﾟﾘｶﾙﾎﾞﾝ酸系】 第一ﾓﾉﾏｰ 吸着基 第二ﾓﾉﾏｰ 分散基 吸着層 ○ 吸着部と分散部が別れている ○ 吸着層が厚い 分散の支配的要因は、立体障害作用と考えられる
フローリックの混和剤（高流動コンクリート）
■一般強度用～高強度用
・フローリックＳＦ５００Ｓ、ＳＦ５００Ｈ、ＳＦ５００Ｕ
■増粘剤一液タイプ
・フローリックＳＦ５００Ｆ・ＦＲ
■流動化剤（増粘剤一液タイプ）
・フローリックＳＦ５００ＦＰ
■コンクリート製品向け
・フローリックＶＰ９００Ｍ
近年、良質な骨材の枯渇化に伴い、砕石、砕砂、海砂の使用が
一般化し、単位水量の増大などによるコンクリート構造物の耐
久性の低下が問題になっています。また最近では、超高層ＲＣ
建築物や大深度地下空洞の利用が高まり、高強度・高流動コン
クリートなどコンクリート構造物も多様化しています。
フローリックＳＦ５００Ｓ、ＳＦ５００Ｒは、これらの多彩
なニーズに沿って弊社が独自に開発した、ＪＩＳ A ６２０４
（コンクリート用化学混和剤）に適合する高性能ＡＥ減水剤で
す。
特 長
優れた分散性能により、一般強度から水結合材比４０％以下の高強度・高流 動コンクリートまでの様々なニーズにあったコンクリートの製造を可能にします。 スランプロスを大幅に低減し、良好なワーカビリティ―を保持します。 ブリーディングによる材料分離の低減や水密性の向上など様々な耐久性を改 善します。 区分 主成分 外 観 塩化物ｲｵﾝ量 (%) アルカリ量 (%) 密度 (g/cm3) 高性能ＡＥ減水 剤標準形（Ⅰ種） ポリカルボン酸系化合物 黒褐色液体 0.01 1.2 1.02～1.10減水性が大きい
スランプロスが小さい
コンクリート性状が良好
高強度コンクリート・高流動コンクリートは幅広く使用され、
それに伴いコンクリートに対する要求性能が多様化しています。
フローリックＳＦ５００Ｈ、ＳＦ５００ＨＲは、低水結合材
比の高強度・高流動コンクリートに対して、フレッシュコンク
リートの性状改善、添加率増大の抑制、練混ぜ時間の短縮等に
効果的な性能を発揮するＪＩＳ Ａ ６２０４（コンクリート用
化学混和剤）に適合する高性能ＡＥ減水剤です。
特 長
強力な分散性能により、各種セメントを使用した水結合材比３５％以下の高強 度・高流動コンクリートの添加率増大を抑制します。 フレッシュコンクリートの粘性を低減し、コンクリート施工を容易にします。 従来の高性能ＡＥ減水剤に比べ、低水結合材比のコンクリートにおいて、練り 混ぜ時間を短縮し、効率的なコンクリート製造が可能です。 区分 主成分 外 観 塩化物ｲｵﾝ量 (%) アルカリ量 (%) 密度 (g/cm3) 高性能ＡＥ減水 剤標準形（Ⅰ種） ポリカルボン酸系化合物 淡褐色液体 0.02 0.7 1.02～1.10 優れた経時安定性により、ワーカビリティーを保持します。近年、鉄筋コンクリート建築物の超高層化、居住性の向上を
目指した構造設計等によって、高強度・超高強度コンクリート
の需要が増加しています。
フローリックＳＦ５００Ｕは強力な分散性能により、従来の
高性能ＡＥ減水剤では製造が困難であった
水結合材比が２０％
程度以下
の場所打ち超高強度コンクリートの製造を可能としま
す。また、フローリックＳＦ５００Ｕを用いて製造したコンク
リート性状は、低粘性で流動性に優れ、極めて良好な施工性が
得られます。
特 長
強力な分散性能により、水結合材比２０％程度以下のコンクリート製造を容易 にし、低粘性かつ流動性の優れたコンクリートが得られます。 コンクリートの練混ぜ時間を短縮し、効率的なコンクリート製造が可能です。 区分 主成分 外 観 塩化物ｲｵﾝ量 (%) アルカリ量 (%) 密度 (g/cm3) 高性能減水剤 （Ⅰ種） ポリカルボン酸系化合物 淡褐色液体 0.02 1.2 1.03～1.11 優れた経時安定性により、ワーカビリティーを保持します。高性能ＡＥ減水剤（高性能減水剤）
一般
◎
高流動
◎
◎
○
高強度
○
◎
◎
超高
強度
○
◎
フローリックＳＦ５００ＦおよびフローリックＳＦ５００ＦＲ
は、ＪＩＳ Ａ ６２０４（コンクリート用化学混和剤）に適合
する、特殊増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤です。高流動
コンクリートを製造するには一般的に多くのセメント（粉体）
量を必要としますが、比較的少ない量の一般的なコンクリート
においても適用可能で、良好な自己充填性を有する高流動コン
クリートを実現します。
セメント量を抑えることで環境に優しく、施工性の改善、締
固め作業の低減、作業人員の削減などが期待でき、コストの削
減、工期の短縮が図れます。
高流動コンクリート評価方法
流動障害 Ａ室
200 220 240 260 280 300 320 340 50 55 60 65 70 Ｕ 形 充 て ん 高 さ （ mm ） スランプフロー（cm） SF500S SF500F 高流動コンクリート充填性評価
フローリックＳＦ５００ＦPは、ＪＩＳ Ａ ６２０４（コンク
リート用化学混和剤）に適合する、特殊増粘剤一液タイプの
流動化剤です。中・高流動コンクリートの製造には一般的に
多くのセメント（粉体）量を必要としますが、比較的少ない
セメント量の普通コンクリートにＳＦ５００ＦＰを現場添加
することで、良好な自己充填性を有する中・高流動コンクリ
ートを実現します。セメント量を抑えることで環境に優しく、
施工性の改善、締固め作業の低減、作業人員の削減などが期
待でき、コストの削減、工期の短縮が図れます。
特 長
特 長
フローリックＶＰ９００Ｍは、ポリカルボン酸系化学混和剤
を主成分とする中・高流動コンクリート製品向けに開発した
高性能減水剤です。フローリックＶＰ９００ＭはＪＩＳ Ａ
６２０４（コンクリート用化学混和剤）の高性能減水剤
（Ⅰ種）に適合し、低粘性で流動保持性に優れるため、様々
な形状の製品に対して高い充填性が得られ、振動締固め時間
の短縮によるコスト低減が図れます。さらに騒音低下により
作業環境を改善し、高品質で経済的なコンクリート製品の製
造を実現します。
区分 主成分 外 観 塩化物ｲｵﾝ量 (%) アルカリ量 (%) 密度 (g/cm3) 高性能減水剤 （Ⅰ種） ポリカルボン酸系化合物 淡褐色液体 0.0 0 1.02～1.10
適用例
混和剤 添加率 (%/B) スランプ (cm) 備考 現行品 0.675 18.0 粘性高く、重々しい。 改良品 (VP900M) 0.75 16.0 低粘性でハンドリング良好。製品工場における実機試験
フレッシュ試験結果（Fc：35N/㎜2，SL：18㎝） 改良品による改善事項 ☑コンクリート粘性が低減し、振動時間が3割程度短縮可能となった。 ☑振動による空気抜けが良くなり、製品打ち肌の美観が向上した。適用例
写真-1 現行品使用製品の肌面 写真-2 VP900M使用製品の肌面 ・製品仕上がり製品工場における実機試験
今後の化学混和剤開発
• 高強度・高流動コンクリートの低粘性化混和剤
• 硬化促進型混和剤
• 環境配慮型混和剤
• ワーカビリティ改善型混和剤
コンクリート用化学混和剤が果たす役割はますます
重要なものになり、更に研究開発を進めて行く
混和剤の性能
ス
ラ
ン
プ
ま
た
は
フ
ロ
ー
値
減水率
ＡＥ剤
ＡＥ減水剤
高性能ＡＥ減水剤
超高強度用減水剤
フローリック 高性能ＡＥ減水剤
標準形
標準形
フローリックＳＦ５００Ｓ フローリックＳＦ５００Ｈ（高強度用） フローリックＳＶ５００ＳＫ（収縮低減タイプ） フローリックＳＶ５００Ｆ（特殊増粘剤一液タイプ） フローリック５００ＢＢ（高炉ｽﾗｸﾞ高含有ｺﾝｸﾘｰﾄ用） フローリックＳＦ５００Ｓ フローリックＳＦ５００Ｈ（高強度用） フローリックＳＶ５００ＳＫ（収縮低減タイプ） フローリックＳＶ５００Ｆ（特殊増粘剤一液タイプ） フローリック５００ＢＢ（高炉ｽﾗｸﾞ高含有ｺﾝｸﾘｰﾄ用）遅延形
遅延形
フローリックＳＦ５００Ｒ フローリックＳＦ５００ＨＲ（高強度用） フローリックＳＦ５００ＲＫ（収縮低減タイプ） フローリックＳＦ５００ＦＲ（特殊増粘剤一液ﾀｲﾌﾟ） フローリックＳＦ５００ＢＢＲ（高炉ｽﾗｸﾞ高含有ｺﾝｸﾘｰﾄ用） フローリックＳＦ５００Ｒ フローリックＳＦ５００ＨＲ（高強度用） フローリックＳＦ５００ＲＫ（収縮低減タイプ） フローリックＳＦ５００ＦＲ（特殊増粘剤一液ﾀｲﾌﾟ） フローリックＳＦ５００ＢＢＲ（高炉ｽﾗｸﾞ高含有ｺﾝｸﾘｰﾄ用）高性能減水剤
高性能減水剤
フローリックＳＦ５００Ｕ（超高強度用） フローリックＳＦ５００Ｕ（超高強度用）超遅延剤
超遅延剤の作用と効果
• 硬化コンクリートの諸性状を損なわないで，凝結のみを長時間遅延 させ得る遅延剤を超遅延剤。 • 遅延作用を持つ物質が，セメント粒子表面のＣａイオンと錯体やキ レート化合物をつくり，セメント粒子表面に一様に吸着することで 遅延剤の保護膜を形成し，セメント粒子と水との接触を一時的に抑 制することにより，コンクリートの凝結を遅延させる。・コールドジョイントの発生し易い大型コンクリート構造物 ・一体化のために連続施工が必要な構造物 ・現場打ちコンクリートに柱を立て込む構真柱の建込工法 ・ダム施工のＲＣＤ工法のように長い施工時間を必要とする構造物 打ち重ね部の欠陥を生じさせることなく耐久性のある構造物をつくる 超遅延剤で凝結を希望する時間まで遅延させる 適用箇所
区分 主成分 外 観 密度 (g/cm3) 減水剤 遅延形（Ⅰ種） オキシカルボン酸塩 褐色液体 1.00～1.08
成分／物性
添加量
• フローリックＴの添加量は，所要の凝結遅延時間に対し環境温度を 考慮して，セメント等の結合材に対して0.2％～1.0％の範囲で添加 します（ベース混和剤と併用して単位水量の一部，あるいはフロー リックＴのみ後添加）。温度別の凝結遅延性状 10℃ 20℃ 30℃ 添加率（Ｃ☓％） 添加率（Ｃ☓％） 始発時間（ hr ） 終結時間（ hr ） 10℃ 20℃ 30℃ 始発時間 終結時間
添加時期と遅延性状 添加量と減水率・空気量 添加率（Ｃ☓％） 減水率（ % ） 空気量（ % ） 同時添加 添加率（Ｃ☓％） 始発時間（ hr ） 30分後添加 減水率 空気量
長期の圧縮強度発現性状 添加率（Ｃ☓％） 圧縮強度（ N / m m 2 ） 3日 1年 6ヶ月 91日 28日 7日
使用方法 ・フローリックＴの凝結性状は，添加方法・環境温度等による影響が大き く， 添加量は試験練りを行って決めてください。 ・フローリックＴは，ＡＥ減水剤および高性能ＡＥ減水剤との併用が一般的 で，同時添加の場合は単位水量の一部として計量してください。 ・フローリックＴを現場でミキサー車に後添加する場合は，高速で約1分間 程度攪拌し，均一性を確認してからご使用ください。 ・フローリックＴの一般的な添加量は，結合材の質量に対して0.2～1.0 （wt%）です。但し，水セメント比40％以下の高強度領域にフローリックＴを 多量に添加（0.5％以上）した場合，フレッシュコンクリートにこわばりが発 生する可能性があるため，試験練りによってフレッシュ性状および凝結遅 延の性状を確認してください。
今後の化学混和剤開発
• 高強度コンクリートの低粘性化混和剤
• 硬化促進型混和剤
• 環境配慮型混和剤
• ワーカビリティ改善型混和剤
コンクリート用化学混和剤が果たす役割はますます
重要なものになり、更に研究開発を進めて行く
分散剤【(AE)減水剤、高性能(AE)減水剤)】 セメント粒子表面の電気特性 「セメント表面のチャージは??」 分散機構の説明の前に・・・ Na+ Ca2+ K+ K+ K+ Na+ 固体表面 -ｼｭﾃﾙﾝ層 Na+ Ca2+ K+ Ca2+ Ca2+ 拡散層 溶液 Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Na+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ 表面電位( -mV ) 100 80 60 40 20 0 0 5 10 ｼｭﾃﾙﾝ電位:Ψδ ｾﾞｰﾀ電位:Ψζ 表面電位:Ψο 距離(nm) SiO2を例にとると) Si OH O H Si OH H2O H2O OH -OH -OH -O Si Si ① 固体酸化物の状態 表面に帯電なし ②塩基性溶液との接触 NaOH,Ca(OH)2,CaSO4 とこれらに含まれる イオンが存在 ③シラノール基から 水素イオンが解離 界面は－チャージになる ① ② ③ ○ コンクリート全体としては電気的に中性 ○ 電荷を持つ固体表面近傍の溶液は、中和 するための余剰の対イオン(counter ion) をもち、電気二重層を形成する。 Si O -O Si O -H+ + OH- → H2O 水と接触したセメント粒子表面は負に荷電している セメント粒子
分散剤【(AE)減水剤】 リグニンスルホン酸塩 図 リグニンスルホン酸Ca組成 セメント粒子 セメントフロック(凝集体) 【ﾌﾟﾚｰﾝのCP】 【AE減水剤使用のCP】 静電的反発力 吸蔵水の解放 嵩高い 吸着層 吸蔵水 【分散の作用機構】 ○ 粒子の分散(凝集体の分散) ○ ぬれ特性の改善 ○ 親水基の水の呼込み ○ 液状水の表面張力低下 ○ 微細気泡の連行 ○ 吸蔵水の解放 ○ 嵩高い吸着層の形成 ○ 静電反発力 リグニンスルホン酸塩が吸着したセメント粒子界面 Si O -O Si O -Ca2+ Ca2+ Ca2+ SO3 2-SO3 2-SO3 2-ﾏｲﾅｽ ﾌﾟﾗｽ 電気二重層 ﾏｲﾅｽ 吸着 AE減水剤(高分子電解質) SO3Ca→SO32- + Ca2+ ｱﾆｵﾝ
AE剤 AE剤の作用 疎水基 lipophilic group 親水基 hydrophilic group 気液界面に配列 低濃度：気液界面に単分子吸着 (表面張力の低下) gas phase aqueous phase ミセル限界濃度以上 ミセルを形成 globular micelle gas phase aqueous phase ○ セメント組成物混練時に気泡を導入 ○ セメント組成物中の気泡は単分子気泡 気液界面(球状ミセル) aqueous phase gas phase AE剤の代表的な組成 ｶﾙﾎﾞﾝ酸型化合物(樹脂酸塩、脂肪酸塩etc) 硫酸ｴｽﾃﾙ型化合物(高級ｱﾙｺｰﾙ硫酸ｴｽﾃﾙ塩etc) ｽﾙﾎﾝ酸型化合物(ｱﾙｷﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝｽﾙﾎﾝ酸塩etc) ｴｰﾃﾙ型・ｴｽﾃﾙｴｰﾃﾙ型化合物 (ﾎﾟﾘｵｷｼｴﾁﾚﾝｱﾙｷﾙﾌｪﾆﾙｴｰﾃﾙetc) イメージ図 空気 空気 界面活性剤 水 水
80
セメントの分散ﾒｶﾆｽﾞﾑ
ｾﾒﾝﾄに水が加わるとｾﾒﾝﾄ粒
子は不安定な状態になる
水 セメント+
不安定な状態
（練混ぜ直後）
81
互いに引合う
少し安定な状態
（凝集＝流動性の減少）
セメントに水が加わるとセメント粒子が 分散する ＝ 流動性がある状態 練混ぜ直後のセメント粒子は不安定 不安定なセメント粒子は互いに引合い安 定な状態になろうとする（凝集作用） 少し安定な状態（小さな塊）になると更 に安定な状態になろうとする（＝流動性 の減少＝スランプが小さくなる） 安定な状態（水和物の生成）になり、流 動性がなくなるセメントの分散ﾒｶﾆｽﾞﾑ
82 少し安定な状態 （凝集＝流動性の減少） セメントに水が加わるとセメント粒子が 分散する ＝ 流動性がある状態 練混ぜ直後のセメント粒子は不安定 不安定なセメント粒子は互いに引合い安 定な状態になろうとする（凝集作用） 少し安定な状態（小さな塊）になると更 に安定な状態になろうとする（＝流動性 の減少＝スランプが小さくなる） 安定な状態（水和物の生成）になり、流 動性がなくなる 更に物理的凝集が進む （水和物の生成）
セメントの分散ﾒｶﾆｽﾞﾑ
83
セメントの分散ﾒｶﾆｽﾞﾑ
ｾﾒﾝﾄに加水するとｾﾒﾝﾄ粒
子は不安定な状態になる
不安定な状態
水＋混和剤 セメント +84
セメントの分散ﾒｶﾆｽﾞﾑ
ｾﾒﾝﾄ粒子に混和剤
が先に吸着される
安定状態になろうと互
いに引合う
85
静電反発によりｾﾒﾝﾄ
粒子が反発される
ｾﾒﾝﾄ粒子が分散している
状態＝流動性が大きくな
る
ｾﾒﾝﾄ粒子の分散すなわち
ｾﾒﾝﾄの凝集ｴﾈﾙｷﾞｰ ＜ 静電反発ｴﾈﾙｷﾞｰ
セメントの分散ﾒｶﾆｽﾞﾑ
【高性能(AE)減水剤】
・主鎖長
・側鎖長
・側鎖密度
ポリカル系（合成系）の利点
ポリマー構造を柔軟に変更できる
ポリマー構造
主鎖
側鎖
ポリマーの特性 主鎖の長さ 側(ｸﾞﾗﾌﾄ)鎖の長さ 側(ｸﾞﾗﾌﾄ)鎖の密度 ①短経時保持性 長 短 大 ②高分散性 短 長 小 ③高分散保持性 より短 長 大 ①主鎖が長いと吸着基が多く、セメントへの吸着が早い ＝初期のコンクリート流動性が高い ②側鎖が長いと、立体反発力が高まる ＝初期のコンクリート流動性が高い ③主鎖が短く、側鎖が多くなると分散保持性が高い ＝初期のコンクリート流動性は低いが、持続力がある
①主鎖長
②側鎖長
③側鎖密度大
図 使用量と減水率の関係 図 経過時間とスランプの関係 ポリマーの特性 主鎖の長さ 側(ｸﾞﾗﾌﾄ)鎖の長さ 側(ｸﾞﾗﾌﾄ)鎖の密度 低分散性・短経時保持性 長 短 大 高分散性 短 長 小 高分散保持性 より短 長 大 【高性能(AE)減水剤】
Ｍセメント
乾燥収縮の評価 0 1 2 3 4 5 0 5 10 15 20 25 30 質量減少率 (％ ) 材齢(週) 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 0 1 2 3 4 5 0 5 10 15 20 25 30 質量減少率 (％ ) 材齢(週) 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 高流動配合 (SF500FR)
促進中性化の評価 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 5 10 15 20 25 30 促進中性化深さ (mm ) 促進期間(週) 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 5 10 15 20 25 30 促進中性化深さ (m m ) 促進期間(週) 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 高流動配合 (SF500FR)
3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 普通 高流動 普通 高流動 高流動 普通 高流動 凝 結 時 間 （時 ） 500S 0.90% 500F 1.30% 500FR 1.30% 500S 0.90% 500F 1.25% 500S 0.90% 500F 1.30% C=340kg/m3 C=370kg/m3 C=400kg/m3 凝結時間の評価
圧縮強度の評価 0 10 20 30 40 50 60 70 0 20 40 60 80 100 圧縮強度（ N/m m 2 ） 材齢（日） 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 20 40 60 80 100 圧縮強度（ N/m m 2 ） 材齢（日） 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 高流動配合 (SF500FR) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 20 40 60 80 100 圧縮強度（ N/m m 2 ） 材齢（日） 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) C=340kg/m3 C=370kg/m3 C=400kg/m3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 相対動弾性係数（ ％） サイクル数（回） 普通配合 （SF500S） 高流動配合 (SF500F) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 相対動弾性係数（ ％） サイクル数（回） 普通配合 （SF500S） 高流動配合 (SF500F) 高流動配合 (SF500FR) C=340kg/m3 C=370kg/m3 耐凍害性の評価
C=340kg/m3 C=370kg/m3 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 5 10 15 20 25 30 乾燥収縮率 (μ) 材齢(週) 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 5 10 15 20 25 30 乾燥収縮率 (μ) 材齢(週) 普通配合 (SF500S) 高流動配合 (SF500F) 高流動配合 (SF500FR) 乾燥収縮の評価
