JP2001172064A - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材及びセメント組成物Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フライアッシュをセメントに大量に配合しな
がら、初期〜中期強度の低下を軽減し、フライアッシュ
を配合しないセメントを使用した場合と同等或いはそれ
以上の初期〜中期強度を得る。 【構成】 トリイソプロパノールアミン及びオキシカル
ボン酸及び／又はその塩を添加・混合することにより、
フライアッシュを大量に含有するセメントであってもフ
ライアッシュを配合しないセメントに匹敵する初期〜中
期強度が得られる。
がら、初期〜中期強度の低下を軽減し、フライアッシュ
を配合しないセメントを使用した場合と同等或いはそれ
以上の初期〜中期強度を得る。 【構成】 トリイソプロパノールアミン及びオキシカル
ボン酸及び／又はその塩を添加・混合することにより、
フライアッシュを大量に含有するセメントであってもフ
ライアッシュを配合しないセメントに匹敵する初期〜中
期強度が得られる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は土木建築構造物やコ
ンクリート二次製品を、フライアッシュを配合して製造
する場合に、初期強度が低いという欠点を克服するセメ
ント混和材及びセメント組成物に関する。
ンクリート二次製品を、フライアッシュを配合して製造
する場合に、初期強度が低いという欠点を克服するセメ
ント混和材及びセメント組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境、資源保護問題が叫ばれるな
かで、石炭火力発電の際に副生され処理問題が深刻にな
りつつあるフライアッシュを、積極的にセメント・コン
クリートに添加して利用することが求められている。し
かしながら、フライアッシュを添加した場合、無添加の
場合に比べて材齢２８日までの強度が低下するという問
題があった。この初期〜中期強度低下を防止するため
に、セメントの凝結促進剤を使用してセメント・コンク
リートの初期強度を増進する方法が提案されている（特
開昭５０−８０３１５号公報、特開昭５５−７１６５３
号公報）が、これらの方法はコンクリート混練時に減水
剤とは別に添加したり、セメントに予め混合しておく
等、煩瑣な操作を要し、コストアップを伴うものであっ
た。
かで、石炭火力発電の際に副生され処理問題が深刻にな
りつつあるフライアッシュを、積極的にセメント・コン
クリートに添加して利用することが求められている。し
かしながら、フライアッシュを添加した場合、無添加の
場合に比べて材齢２８日までの強度が低下するという問
題があった。この初期〜中期強度低下を防止するため
に、セメントの凝結促進剤を使用してセメント・コンク
リートの初期強度を増進する方法が提案されている（特
開昭５０−８０３１５号公報、特開昭５５−７１６５３
号公報）が、これらの方法はコンクリート混練時に減水
剤とは別に添加したり、セメントに予め混合しておく
等、煩瑣な操作を要し、コストアップを伴うものであっ
た。
【０００３】
【課題を解決するための手段】一般に、コンクリート強
度は材齢２８日強度をコンクリートの設計基準とするの
で、フライアッシュ含有セメントは、材齢２８日強度の
低下しない高炉スラグ等を混合した他の混合セメント及
び普通セメントなどに比して不利であった。そのためフ
ライアッシュ含有セメントの用途が限られ、セメント混
和材として充分な長所を有しながらその利用が妨げら
れ、国内の全セメント出荷量に占める割合は極めてわず
かである。そこで、フライアッシュを混合しても、とり
わけ材齢２８日での強度発現を増進する簡易な技術が求
められていた。
度は材齢２８日強度をコンクリートの設計基準とするの
で、フライアッシュ含有セメントは、材齢２８日強度の
低下しない高炉スラグ等を混合した他の混合セメント及
び普通セメントなどに比して不利であった。そのためフ
ライアッシュ含有セメントの用途が限られ、セメント混
和材として充分な長所を有しながらその利用が妨げら
れ、国内の全セメント出荷量に占める割合は極めてわず
かである。そこで、フライアッシュを混合しても、とり
わけ材齢２８日での強度発現を増進する簡易な技術が求
められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく、種々検討を重ねた結果、有意の量のフライ
アッシュを含むセメントであっても、特定の成分、トリ
イソプロパノールアミン及びオキシカルボン酸及び／又
はその塩を添加・混合することにより得られるセメント
・コンクリートの２８日強度を増大させることが可能で
あることを見出した。すなわち、本発明はトリイソプロ
パノールアミン（以下、ＴＩＰＡと称する）とオキシカ
ルボン酸及び／又はその塩を併用することにより、有意
の量のフライアッシュを配合してもセメント・コンクリ
ートの材齢２８日強度がフライアッシュを配合しないセ
メントに匹敵することを見出して完成したものである。
解決すべく、種々検討を重ねた結果、有意の量のフライ
アッシュを含むセメントであっても、特定の成分、トリ
イソプロパノールアミン及びオキシカルボン酸及び／又
はその塩を添加・混合することにより得られるセメント
・コンクリートの２８日強度を増大させることが可能で
あることを見出した。すなわち、本発明はトリイソプロ
パノールアミン（以下、ＴＩＰＡと称する）とオキシカ
ルボン酸及び／又はその塩を併用することにより、有意
の量のフライアッシュを配合してもセメント・コンクリ
ートの材齢２８日強度がフライアッシュを配合しないセ
メントに匹敵することを見出して完成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に使用するＴＩＰＡの使用
量はセメントに配合するフライアッシュの比率により異
なり、フライアッシュの比率が多い程増加する。一般に
はフライアッシュの比率は２０重量％以下であり、多く
ても３０重量％程度である。１５重量％程度と仮定すれ
ば、セメント８５重量部とフライアッシュ１５重量部と
の和、すなわち、水硬性物質１００重量部に対して０．
００１〜０．０５重量部、好ましくは０．００５〜０．
０４重量部である。０．００１重量部未満では充分な早
期強度増進効果を示さず、０．０５重量部より多いとセ
メントの混練時に過度の空気連行を招くおそれがある。
量はセメントに配合するフライアッシュの比率により異
なり、フライアッシュの比率が多い程増加する。一般に
はフライアッシュの比率は２０重量％以下であり、多く
ても３０重量％程度である。１５重量％程度と仮定すれ
ば、セメント８５重量部とフライアッシュ１５重量部と
の和、すなわち、水硬性物質１００重量部に対して０．
００１〜０．０５重量部、好ましくは０．００５〜０．
０４重量部である。０．００１重量部未満では充分な早
期強度増進効果を示さず、０．０５重量部より多いとセ
メントの混練時に過度の空気連行を招くおそれがある。
【０００６】本発明で使用するオキシカルボン酸は、Ｔ
ＩＰＡと共に強度発現性の向上、特に中期、長期強度を
高める効果があり、具体的には、クエン酸、酒石酸、グ
ルコン酸、リンゴ酸及びこれらのナトリウム、カリウム
或いはカルシウム塩が単独で或いは上記の２種以上を混
合して使用される。オキシカルボン酸の使用量はセメン
トとフライアッシュの混合物（約８５：１５）に対して
０．００５〜０．３重量部、好ましくは０．０１〜０．
２重量部である。０．００５重量部未満では充分な強度
増進が得られず、０．３重量部を越えると過度の凝結遅
延を招くおそれがある。
ＩＰＡと共に強度発現性の向上、特に中期、長期強度を
高める効果があり、具体的には、クエン酸、酒石酸、グ
ルコン酸、リンゴ酸及びこれらのナトリウム、カリウム
或いはカルシウム塩が単独で或いは上記の２種以上を混
合して使用される。オキシカルボン酸の使用量はセメン
トとフライアッシュの混合物（約８５：１５）に対して
０．００５〜０．３重量部、好ましくは０．０１〜０．
２重量部である。０．００５重量部未満では充分な強度
増進が得られず、０．３重量部を越えると過度の凝結遅
延を招くおそれがある。
【０００７】本発明の実施に際しては、ＴＩＰＡとオキ
シカルボン酸とフライアッシュを予め混合してセメント
混和材とし、必要に応じて一定量のセメントと配合して
使用することができる。また、フライアッシュを配合し
たセメントの混練時に、ＴＩＰＡとオキシカルボン酸の
混合物を添加したり、予めセメントとフライアッシュと
ＴＩＰＡとオキシカルボン酸を配合した原料に水を加え
て混練することもできる。
シカルボン酸とフライアッシュを予め混合してセメント
混和材とし、必要に応じて一定量のセメントと配合して
使用することができる。また、フライアッシュを配合し
たセメントの混練時に、ＴＩＰＡとオキシカルボン酸の
混合物を添加したり、予めセメントとフライアッシュと
ＴＩＰＡとオキシカルボン酸を配合した原料に水を加え
て混練することもできる。
【０００８】セメントとしては、普通、早強、超早強、
中庸熱及び低発熱等の各種ポルトランドセメントの他
に、ポルトランドセメントに高炉スラグ又はシリカを混
合した各種混合セメント等が挙げられる。普通ポルトラ
ンドセメントの場合、ＪＩＳで許容される範囲で石灰石
等の各種混合材を含むことも可能である。
中庸熱及び低発熱等の各種ポルトランドセメントの他
に、ポルトランドセメントに高炉スラグ又はシリカを混
合した各種混合セメント等が挙げられる。普通ポルトラ
ンドセメントの場合、ＪＩＳで許容される範囲で石灰石
等の各種混合材を含むことも可能である。
【０００９】本発明のセメント混和材及びセメント組成
物に使用するフライアッシュは特に限定はないが、ブレ
ーン比表面積１５００〜１万ｃｍ2 ／ｇ、好ましくは２
０００〜６０００ｃｍ2 ／ｇである。ブレーン比表面積
が１５００ｃｍ2 ／ｇ未満のフライアッシュはセメント
との均一な混合が困難になるばかりでなく、長期強度の
発現に関わるポゾラン活性を低下させる。更に、製造上
フライアッシュ中のカーボン量が増加することによりコ
ンクリートの空気連行を著しく阻害して好ましくない。
ブレーン比表面積が６０００ｃｍ2 ／ｇを越えると、過
大に連行された空気量を適正値に調整するために添加す
るＡＥ助剤量が増加するため好ましくない。
物に使用するフライアッシュは特に限定はないが、ブレ
ーン比表面積１５００〜１万ｃｍ2 ／ｇ、好ましくは２
０００〜６０００ｃｍ2 ／ｇである。ブレーン比表面積
が１５００ｃｍ2 ／ｇ未満のフライアッシュはセメント
との均一な混合が困難になるばかりでなく、長期強度の
発現に関わるポゾラン活性を低下させる。更に、製造上
フライアッシュ中のカーボン量が増加することによりコ
ンクリートの空気連行を著しく阻害して好ましくない。
ブレーン比表面積が６０００ｃｍ2 ／ｇを越えると、過
大に連行された空気量を適正値に調整するために添加す
るＡＥ助剤量が増加するため好ましくない。
【００１０】本発明のセメント混和材及びセメント組成
物には、砂や砂利等の骨材、高炉スラグ、シリカ、石灰
石粉、ＡＥ剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、セメント高分
子エマルジョン、セメント膨張剤、凝結調整剤、酸化カ
ルシウムや水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、ア
ルカリ金属硫酸塩、ベントナイト等の粘土鉱物、ゼオラ
イト、ハイドロタルサイト或いはハイドロカルマイト等
のイオン交換体及びホウ酸の中の１種または２種以上
を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用する
ことが可能である。
物には、砂や砂利等の骨材、高炉スラグ、シリカ、石灰
石粉、ＡＥ剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、セメント高分
子エマルジョン、セメント膨張剤、凝結調整剤、酸化カ
ルシウムや水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、ア
ルカリ金属硫酸塩、ベントナイト等の粘土鉱物、ゼオラ
イト、ハイドロタルサイト或いはハイドロカルマイト等
のイオン交換体及びホウ酸の中の１種または２種以上
を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用する
ことが可能である。
【００１１】
【実施例】実施例１〜５及び比較例１〜４ 普通ポルトランドセメント８５重量部に、ブレーン比表
面積３４００ｃｍ2 ／ｇのフライアッシュ１５重量部を
配合し、セメントとフライアッシュの混合物１００重量
部に対して、表１に示す量のＴＩＰＡ及びオキシカルボ
ン酸（以下、ＨＣＡと称する）を添加してセメント組成
物を製造し、コンクリート試験を行った。コンクリート
中の単位量をセメントとフライアッシュの和２５０ｋｇ
／ｍ3 、水１６３ｋｇ／ｍ3 、細骨材８８０ｋｇ／ｍ3
及び粗骨材１００１ｋｇ／ｍ3 としてコンクリートを調
製し、スランプと圧縮強度を測定し、その結果を表１に
併記した。別に、比較例１としてフライアッシュもＴＩ
ＰＡもＨＣＡも配合しない以外は実施例と同様に行った
実験結果を表１に併記した。更に、フライアッシュを配
合し、ＴＩＰＡのみ或いはＨＣＡのみを添加した実験結
果を表１に併記した。
面積３４００ｃｍ2 ／ｇのフライアッシュ１５重量部を
配合し、セメントとフライアッシュの混合物１００重量
部に対して、表１に示す量のＴＩＰＡ及びオキシカルボ
ン酸（以下、ＨＣＡと称する）を添加してセメント組成
物を製造し、コンクリート試験を行った。コンクリート
中の単位量をセメントとフライアッシュの和２５０ｋｇ
／ｍ3 、水１６３ｋｇ／ｍ3 、細骨材８８０ｋｇ／ｍ3
及び粗骨材１００１ｋｇ／ｍ3 としてコンクリートを調
製し、スランプと圧縮強度を測定し、その結果を表１に
併記した。別に、比較例１としてフライアッシュもＴＩ
ＰＡもＨＣＡも配合しない以外は実施例と同様に行った
実験結果を表１に併記した。更に、フライアッシュを配
合し、ＴＩＰＡのみ或いはＨＣＡのみを添加した実験結
果を表１に併記した。
【００１２】＜使用材料＞ セメント：普通ポルトランドセメント、ブレーン値３３
４０ｃｍ2 ／ｇ、市販品フライアッシュ：ＪＩＳフライ
アッシュ、ブレーン値3,400 ｃｍ2 ／ｇ、市販品 ＴＩＰＡ ：市販品 ＨＣＡａ：グルコン酸Ｎａ、市販品 ＨＣＡｂ：酒石酸、市販品 ＨＣＡｃ：クエン酸、市販品 細骨材：新潟県姫川産砂 粗骨材：新潟県姫川産川砂利 水 ：水道水 ＡＥ剤：市販品 ＜測定方法＞ スランプ：ＪＩＳ Ａ １１０１に準じて測定した。 圧縮強度：ＪＩＳ Ａ １１０８に準じて測定した。
４０ｃｍ2 ／ｇ、市販品フライアッシュ：ＪＩＳフライ
アッシュ、ブレーン値3,400 ｃｍ2 ／ｇ、市販品 ＴＩＰＡ ：市販品 ＨＣＡａ：グルコン酸Ｎａ、市販品 ＨＣＡｂ：酒石酸、市販品 ＨＣＡｃ：クエン酸、市販品 細骨材：新潟県姫川産砂 粗骨材：新潟県姫川産川砂利 水 ：水道水 ＡＥ剤：市販品 ＜測定方法＞ スランプ：ＪＩＳ Ａ １１０１に準じて測定した。 圧縮強度：ＪＩＳ Ａ １１０８に準じて測定した。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１より、１５重量％のフライアッシュを
配合したセメントであっても、ＴＩＰＡとＨＣＡを併用
するとフライアッシュを配合しないコンクリートに匹敵
する初期〜中期強度、とりわけコンクリート構造物の一
般的な設計基準材齢の２８日強度が得られることが判明
した。
配合したセメントであっても、ＴＩＰＡとＨＣＡを併用
するとフライアッシュを配合しないコンクリートに匹敵
する初期〜中期強度、とりわけコンクリート構造物の一
般的な設計基準材齢の２８日強度が得られることが判明
した。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、フライアッシュをセメ
ントに大量に配合しても、フライアッシュを配合しない
セメントを使用した場合と同等或いはそれ以上の初期〜
中期強度が得られる。
ントに大量に配合しても、フライアッシュを配合しない
セメントを使用した場合と同等或いはそれ以上の初期〜
中期強度が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 24:12 Ｃ０４Ｂ 24:12 Ｚ 24:06 24:06 Ｚ 18:08） 18:08） Ｚ 103:12 103:12 111:20 111:20 (71)出願人 597146466 関電化工株式会社 兵庫県尼崎市昭和通３丁目95番地 (72)発明者 岩波 和英 新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 (72)発明者 西村 正 神奈川県厚木市金田100番地 グレースケ ミカルズ株式会社内 (72)発明者 大石 富彦 大阪府大阪市北区中之島３−３−22 関西 電力株式会社内 (72)発明者 田中 光男 大阪府大阪市港区弁天１−２−１−1800 関電 化工株式会社内 Ｆターム(参考） 4G012 PA27 PB17 PB20
Claims (2)
- 【請求項１】 トリイソプロパノールアミン、オキシカ
ルボン酸、オキシカルボン酸塩又はその両者、及びフラ
イアッシュを含有してなるセメント混和材。 - 【請求項２】 トリイソプロパノールアミン、オキシカ
ルボン酸、オキシカルボン酸塩又はその両者、フライア
ッシュ及びセメントを含有してなるセメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36019399A JP2001172064A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36019399A JP2001172064A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172064A true JP2001172064A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18468313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36019399A Pending JP2001172064A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001172064A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002165A (ja) * | 2002-03-28 | 2004-01-08 | Kansai Electric Power Co Inc:The | セメント混和材およびその製造法 |
| JP2016121024A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 花王株式会社 | 水硬性組成物用混和剤 |
| JP2018140920A (ja) * | 2016-08-29 | 2018-09-13 | 株式会社日本触媒 | セメント用添加剤およびセメント組成物 |
| JP2021031337A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 株式会社日本触媒 | セメント用添加剤、セメント組成物、セメント強度向上方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03183647A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-08-09 | W R Grace & Co | 強化混合セメント組成物および強化ポルトランドセメント組成物 |
| JPH04254451A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-09-09 | W R Grace & Co | 強度増強添加剤及び同添加剤を含む撥水性モルタル |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36019399A patent/JP2001172064A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JP7241643B2 (ja) | 2019-08-26 | 2023-03-17 | 株式会社日本触媒 | セメント用添加剤、セメント組成物、セメント強度向上方法 |
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