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JP4809278B2 - Intumescent material, cement composition, and hardened cement body using the same - Google Patents

Intumescent material, cement composition, and hardened cement body using the same Download PDF

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JP4809278B2
JP4809278B2 JP2007081148A JP2007081148A JP4809278B2 JP 4809278 B2 JP4809278 B2 JP 4809278B2 JP 2007081148 A JP2007081148 A JP 2007081148A JP 2007081148 A JP2007081148 A JP 2007081148A JP 4809278 B2 JP4809278 B2 JP 4809278B2
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健太郎 栖原
隆行 樋口
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

本発明は、主に土木・建築工事に用いられる膨張材、セメント組成物、及びそれを用いてなるセメント硬化体に関する。   The present invention relates to an expansion material, a cement composition, and a hardened cement body using the same, mainly used for civil engineering and construction work.

コンクリート構造物のひび割れ抑制は、耐久性の向上、美観、及び維持補修コストの低減等の面から重要である。   Inhibiting cracks in concrete structures is important from the standpoints of improving durability, aesthetics, and reducing maintenance and repair costs.

これまでに、コンクリートのひび割れを抑制する方法が種々提案されており、なかでも膨張材はその中心的な役割を担っている。   So far, various methods for suppressing cracks in concrete have been proposed, and in particular, the expandable material plays a central role.

膨張材としては、例えば、遊離石灰−アウイン−無水石膏系膨張材や遊離石灰−カルシウムシリケート−無水石膏系膨張材等が一般的に知られており、最近では、従来よりも少ない添加量でコンクリートのひび割れを低減できる高性能型膨張材も開発されている(特許文献1、特許文献2参照)。
また、特定の粒度構成に調整した生石灰粒を膨張材として使用することが提案されている(特許文献3、特許文献4、及び特許文献5参照)。
As the expansion material, for example, free lime-auin-anhydrite-based expansion material and free lime-calcium silicate-anhydrite-based expansion material are generally known. A high-performance expansion material that can reduce cracks has been developed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
In addition, it has been proposed to use quick lime grains adjusted to a specific particle size configuration as an expansion material (see Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5).

しかしながら、いずれも、最大粒径とブレーン比表面積を規定し、本発明の特定の有効成分を有する膨張材のポップアウトを防止することについては全く言及されていない。   However, none of them mentions the definition of the maximum particle size and the specific surface area of Blaine to prevent the expansion material having the specific active ingredient of the present invention from popping out.

特開平07−232944号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-232944 特開2002−226243号公報JP 2002-226243 A 特開2005−162564号公報JP 2005-162564 A 特開2005−213072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-213072 特開2006−181895号公報JP 2006-181895 A

従来の膨張材は、膨張材に粒径が比較的大きな粒子が含まれると、セメント硬化体の表面が剥離する、いわゆる、ポップアウト現象が生じ、表面性状が損なわれるといった現象が課題となっていた。
それゆえ、ポップアウト現象を抑制するためには、膨張材の大きな粒子を減少させることが必要となるが、膨張材の大きな粒子を減少させると、膨張性能が低下するという課題があった。
The conventional expansion material has a problem that when the expansion material contains particles having a relatively large particle size, the surface of the hardened cement body peels off, a so-called pop-out phenomenon occurs, and the surface properties are impaired. It was.
Therefore, in order to suppress the pop-out phenomenon, it is necessary to reduce the large particles of the expansion material. However, if the large particles of the expansion material are decreased, there is a problem that the expansion performance is deteriorated.

本発明者は、特定の粒度構成の特定の膨張材を使用することによって前記課題を種々解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has found that the above problems can be variously solved by using a specific expansion material having a specific particle size configuration, and has completed the present invention.

即ち、本発明は、CaO原料、Al 2 O 3 原料、Fe 2 O 3 原料、SiO 2 原料、及びCaSO 4 原料を配合し、1,100〜1,600℃で熱処理することにより調製してなり、かつ、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを有効成分とし、最大粒径が300μm以下で、ブレーン比表面積値が3,500cm2/g以下である膨張材であり、最大粒径が250μm以下で、ブレーン比表面積値が3,500cm2/g以下である該膨張材であり、最大粒径が200μm以下で、ブレーン比表面積値が3,500cm2/g以下である該膨張材であり、遊離石灰が、膨張材100部中、10〜70部である該膨張材であり、無水石膏が、膨張材100部中、10〜70部である該膨張材であり、最大粒径が、篩いでふるって、全量が通過せず、篩い残量が0.1%以下の場合の篩い目の大きさである該膨張材でありセメントと該膨張材とを含有してなるセメント組成物であり、該セメント組成物を用いてなるセメント硬化体であり、発生したポップアウトの個数が20個未満である該セメント硬化体である。 That is, the present invention is prepared by blending a CaO raw material, an Al 2 O 3 raw material, an Fe 2 O 3 raw material, an SiO 2 raw material, and a CaSO 4 raw material, and heat-treating them at 1,100 to 1,600 ° C. One or two or more hydraulic compounds selected from the group consisting of lime, anhydrous gypsum, Auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite, the maximum particle size is 300 μm or less, and the Blaine specific surface area value a There 3,500cm 2 / g or less is expanding material, below a maximum particle size of 250 [mu] m, an the expanding material Blaine specific surface area value is less than or equal 3,500cm 2 / g, with a maximum particle size of 200μm or less, Blaine The expansion material having a specific surface area value of 3,500 cm 2 / g or less, free lime is the expansion material that is 10 to 70 parts in 100 parts of the expansion material, and anhydrous gypsum is in 100 parts of the expansion material, The expansion material is 10-70 parts, the maximum particle size is sieved, the whole amount passes Without a said expandable material is a sieve size in the case sieve remaining amount is 0.1% or less, a cement composition comprising a cement and said expandable member, by using the cement composition The hardened cement body is a hardened cement body in which the number of generated pop-outs is less than 20.

本発明の膨張材を使用することによって、セメント硬化体の表面が剥離するポップアウト現象が発生せず、従来の膨張材の添加量と同等以上の膨張性が付与できる。   By using the expandable material of the present invention, the pop-out phenomenon that the surface of the hardened cement body peels does not occur, and an expandability equal to or more than the amount of conventional expandable material can be imparted.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や%は特に規定しない限り質量基準で示す。
また、本発明におけるセメントコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、又はコンクリートを総称するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
Moreover, the cement concrete in this invention is a general term for cement paste, mortar, or concrete.

本発明で使用する膨張材は、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを有効成分とするもので、最大粒径が300μm以下で、かつ、ブレーン比表面積値(以下、ブレーン値という)が3,500cm2/g以下であり、最大粒径が250μm以下で、かつ、ブレーン値が3,500cm2/g以下が好ましく、最大粒径が200μm以下で、かつ、ブレーン値が3,500cm2/g以下がより好ましい。最大粒径が300μmを超えると、表面性状を損ねるおそれがあり、また、ブレーン値が3,500cm2/gを超えると、膨張性が低下するおそれがある。
ここで、最大粒径とは、粒径の最大値であって、例えば、篩いでふるって、全量が通過せず、篩い残量が0.1%以下の場合の篩い目の大きさとすることが可能である。
The expansion material used in the present invention comprises free lime, anhydrous gypsum, one or more hydraulic compounds selected from the group consisting of Auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite as active ingredients. The maximum particle size is 300 μm or less, the Blaine specific surface area value (hereinafter referred to as “brain value”) is 3,500 cm 2 / g or less, the maximum particle size is 250 μm or less, and the brain value is 3,500 cm 2 / g. The maximum particle size is preferably 200 μm or less, and the brain value is more preferably 3,500 cm 2 / g or less. If the maximum particle size exceeds 300 μm, the surface properties may be impaired, and if the brain value exceeds 3,500 cm 2 / g, the expansibility may decrease.
Here, the maximum particle size is the maximum value of the particle size. For example, the maximum particle size can be set to the size of the sieve when the entire amount does not pass through the sieve and the remaining amount of the sieve is 0.1% or less. is there.

粒度の測定は、例えば、社団法人セメント協会が規定するJCAS K-03-1996「エアジェット式ふるい装置による粉末度試験方法」により測定可能である。なお、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に記載の網ふるい試験方法でも測定可能である。また、ブレーン比表面積は、JIS R 5201 「セメントの物理試験方法」に基づき測定可能である。   The particle size can be measured by, for example, JCAS K-03-1996 “Method of testing fineness by air jet sieving apparatus” prescribed by the Japan Cement Association. It can also be measured by the mesh sieve test method described in JIS R 5201 “Cement physical test method”. The Blaine specific surface area can be measured based on JIS R 5201 “Cement physical test method”.

本発明で使用する膨張材は、CaO原料、Al2O3原料、Fe2O3原料、SiO2原料、及びCaSO4原料等を所定量配合して、熱処理し、遊離石灰、無水石膏、及び水硬性化合物からなるクリンカー、例えば、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを含有するクリンカーを合成することが好ましい。遊離石灰、無水石膏、及び水硬性化合物の三者全部又は一部を別々に合成し、それを混合しても、本発明の膨張材として使用可能であるが、優れた膨張性能を得るためには、熱処理して、遊離石灰、無水石膏、及び水硬性化合物の全部を一度にクリンカーとすることが好ましい。 The expansion material used in the present invention is a predetermined amount of CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material, SiO 2 raw material, CaSO 4 raw material, etc., heat treated, free lime, anhydrous gypsum, and A clinker composed of a hydraulic compound, for example, a clinker containing free lime, anhydrous gypsum, and one or more hydraulic compounds selected from the group consisting of Auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite is synthesized. It is preferable. Even if all or a part of free lime, anhydrous gypsum, and hydraulic compound are synthesized separately and mixed, they can be used as the expansion material of the present invention, but in order to obtain excellent expansion performance Is preferably heat-treated, and free lime, anhydrous gypsum, and hydraulic compound are all made into clinker at a time.

CaO原料としては石灰石や消石灰等が挙げられ、Al2O3原料としてはボ−キサイトやアルミ残灰等が挙げられ、Fe2O3原料としては銅カラミ、鉄粉、及び市販の酸化鉄等が挙げられ、SiO2原料としては市販の二酸化ケイ素や珪石等が挙げられ、CaSO4原料としては二水石膏、半水石膏、及び無水石膏等が挙げられる。
これら原料中には各種の不純物が存在することももちろん可能である。その具体例としては、Na2O、K2O、MgO、TiO2、及びP2O5などが挙げられ、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲では特に問題とはならない。
Examples of the CaO raw material include limestone and slaked lime. Examples of the Al 2 O 3 raw material include bauxite and aluminum residual ash. Examples of the Fe 2 O 3 raw material include copper calami, iron powder, and commercially available iron oxide. Examples of the SiO 2 raw material include commercially available silicon dioxide and silica stone, and examples of the CaSO 4 raw material include dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum.
Of course, various impurities can be present in these raw materials. Specific examples thereof include Na 2 O, K 2 O, MgO, TiO 2 , and P 2 O 5, and are not particularly problematic as long as the object of the present invention is not substantially inhibited.

本発明の膨張材に使用されるクリンカーを製造する際の熱処理温度は、1,100〜1,600℃が好ましく、1,200〜1,500℃がより好ましい。1,100℃未満では、得られた膨張材の膨張性能が充分ではなくなるおそれがあり、1,600℃を超えると無水石膏が分解するおそれがある。   The heat treatment temperature for producing the clinker used for the expansion material of the present invention is preferably 1,100 to 1,600 ° C, more preferably 1,200 to 1,500 ° C. If it is less than 1,100 ° C., the resulting expansion material may not have sufficient expansion performance, and if it exceeds 1,600 ° C., anhydrous gypsum may be decomposed.

本発明の膨張材は、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを有効成分とするものである。   The expandable material of the present invention comprises, as active ingredients, one or two or more hydraulic compounds selected from the group consisting of free lime, anhydrous gypsum, Auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite.

無水石膏は特に限定されるものではなく、I型、II型、又はIII型のいずれの形態のものも使用可能である。   The anhydrous gypsum is not particularly limited, and any form of type I, type II, or type III can be used.

アウインとは、一般的に、3CaO・3Al2O3・CaSO4で表されるものである。
また、カルシウムシリケート(以下、C3Sという)とは、CaO−SiO2系を総称するものであり特に限定されるものではないが、一般的に、2CaO・SiO2や3CaO・SiO2がよく知られている。通常は、3CaO・SiO2として存在していると考えられる。
さらに、カルシウムアルミノフェライト(以下、C4AFという)とは、CaO−Al2O3−Fe2O3系の化合物を総称するものであり特に限定されるものではないが、一般的に、4CaO・Al2O3・Fe2O3や6CaO・Al2O3・2Fe2O3などの化合物がよく知られている。通常は、4CaO・Al2O3・Fe2O3として存在していると考えられる。
本発明では、水硬性化合物として、アウイン、C3S、及びC4AFの一種又は二種以上を使用する。
Auin is generally represented by 3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 .
Calcium silicate (hereinafter referred to as C 3 S) is a general term for CaO—SiO 2 system and is not particularly limited, but generally 2CaO · SiO 2 and 3CaO · SiO 2 are often used. Are known. Usually, it is considered to exist as 3CaO · SiO 2 .
Furthermore, calcium aluminoferrite (hereinafter referred to as C 4 AF) is a generic term for CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 based compounds, and is not particularly limited. -Compounds such as Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 and 6CaO · Al 2 O 3 · 2Fe 2 O 3 are well known. Normally, it is considered to be present as 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3.
In the present invention, one or more of Auin, C 3 S, and C 4 AF are used as the hydraulic compound.

本発明の膨張材中の遊離石灰の含有量は、膨張材100部中、10〜70部が好ましく、30〜50部がより好ましい。70部を超えるとセメントコンクリートの流動性が低下するおそれがあり、また、前記範囲外では、膨張性が低下するおそれがある。   The content of free lime in the expansion material of the present invention is preferably 10 to 70 parts, more preferably 30 to 50 parts, in 100 parts of the expansion material. If it exceeds 70 parts, the fluidity of cement concrete may be reduced, and if it is outside the above range, the expansibility may be reduced.

本発明の膨張材中の無水石膏の含有量は、膨張材100部中、10〜70部が好ましく、20〜40部がより好ましい。前記範囲外では膨張性が低下するおそれがある。   The content of anhydrous gypsum in the expanding material of the present invention is preferably 10 to 70 parts, more preferably 20 to 40 parts, in 100 parts of the expanding material. Outside this range, the expandability may be reduced.

本発明の膨張材中の鉱物の含有量の定量は、例えば、次に示すX線回折リートベルト法等によって測定可能である。
例えば、粉砕した膨張材に、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムなどの内部標準物質を所定量添加し、めのう乳鉢で充分混合したのち、粉末X線回折測定を実施することで測定可能であり、測定結果を、例えば、Sietronics社の「SIROQUANT」を用いて解析することが可能である。
The quantification of the mineral content in the expansion material of the present invention can be measured by, for example, the following X-ray diffraction Rietveld method.
For example, it can be measured by adding a predetermined amount of an internal standard substance such as aluminum oxide or magnesium oxide to the pulverized expansion material, mixing it well in an agate mortar, and then performing powder X-ray diffraction measurement. For example, it is possible to analyze using “SIROQUANT” of Sietronics.

本発明の膨張材の配合量は目的によって異なるため特に限定されるものではないが、通常、セメントと膨張材からなる結合材100部中、2〜10部が好ましく、5〜7部がより好ましい。膨張材の配合量が多すぎると膨張量が大きすぎて強度低下を引き起こすおそれがあり、逆に、少なすぎると所定のひび割れ抑制効果が得られなくなるおそれがある。   The blending amount of the expansion material of the present invention is not particularly limited because it varies depending on the purpose, but usually 2 to 10 parts are preferable, and 5 to 7 parts are more preferable in 100 parts of a binder composed of cement and an expansion material. . If the amount of the expanding material is too large, the amount of expansion may be too large and the strength may be reduced. Conversely, if the amount is too small, the predetermined crack suppressing effect may not be obtained.

本発明で使用するセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント、並びに、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)などが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。   As the cement used in the present invention, various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, low heat, and moderate heat, mixed with blast furnace granulated slag, blast furnace slow-cooled slag, fly ash, or silica are mixed with these Portland cements. Various mixed cements, filler cements mixed with limestone powder, etc., and environmentally friendly cements (eco-cements) manufactured using municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash as raw materials. Two or more types can be used.

本発明では、減水剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、高分子エマルジョン、粉末ポリマ−、凝結調整剤、デキストリンなどの糖類、セメント急硬材、ベントナイトやゼオライトなどの粘土鉱物、及びハイドロタルサイトなどのアニオン交換体等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。   In the present invention, a water reducing agent, a high performance water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, a fluidizing agent, an antifoaming agent, a thickening agent, a rust preventive agent, a defrosting agent, a shrinkage reducing agent, a polymer emulsion, and a powder One or more of polymers, setting modifiers, sugars such as dextrin, cement hardeners, clay minerals such as bentonite and zeolite, and anion exchangers such as hydrotalcite, etc. It is possible to use in the range which does not inhibit substantially.

本発明の膨張材をセメントコンクリートと配合する際の混合装置としては、既存のいかなる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、V型ミキサ、強制二軸ミキサ、及びナウタミキサなどが挙げられる。   Any existing apparatus can be used as a mixing apparatus for blending the expansion material of the present invention with cement concrete. For example, a tilting mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, a forced biaxial mixer, and a nauta mixer Etc.

本発明のセメントコンクリートの養生方法は特に限定されるものではなく、屋外養生、水中養生、気中乾燥養生、蒸気養生、及びオートクレーブ養生等を採用することが可能である。   The curing method for cement concrete of the present invention is not particularly limited, and outdoor curing, underwater curing, air drying curing, steam curing, autoclave curing, and the like can be employed.

以下、実験例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on experimental examples, but the present invention is not limited thereto.

実験例1
CaO原料として試薬1級炭酸カルシウムを、Al2O3原料として試薬1級酸化アルミニウムを、Fe2O3原料として試薬1級酸化第二鉄を、SiO2原料として試薬1級二酸化ケイ素を、及びCaSO4原料として試薬1級二水石膏を所定量配合して、混合粉砕した後、電気炉を用いて、1,350℃で3時間熱処理し、遊離石灰50部、無水石膏30部、アウイン10部、C3S5部、及びC4AF5部のクリンカ−を合成し、表1に示す粒度構成に粉砕し、膨張材を調製した。
各材料の単位量を、水170kg/m3、セメント298kg/m3、膨張材20kg/m3、細骨材807kg/m3、及び粗骨材997kg/m3とし、水と、セメントと膨張材からなる結合材との比率である水結合材比53.5%、細骨材率45%、及び空気量4.5%とし、練り上がり直後のスランプが15cm±1cmの流動性を示すように減水剤の添加率を調整したものをコンクリート試料とし、膨張性状と表面性状を評価した。その結果を表1に併記する。
なお、比較として、市販の膨張材を使用して同様の実験を行った。
Experimental example 1
Reagent primary calcium carbonate as CaO raw material, Reagent primary aluminum oxide as Al 2 O 3 raw material, Reagent primary ferric oxide as Fe 2 O 3 raw material, Reagent primary silicon dioxide as SiO 2 raw material, and A predetermined amount of reagent grade 1 dihydrate gypsum as a raw material for CaSO 4 is mixed and pulverized, then heat treated at 1,350 ° C for 3 hours using an electric furnace, 50 parts of free lime, 30 parts of anhydrous gypsum, 10 parts of auin, Clinkers of 5 parts of C 3 S and 5 parts of C 4 AF were synthesized and pulverized to a particle size composition shown in Table 1 to prepare an expansion material.
The unit quantity of each material, water 170 kg / m 3, cement 298 kg / m 3, the expansion member 20 kg / m 3, the fine aggregate 807kg / m 3, and coarse aggregate 997kg / m 3, and water, and cement expansion The water binder ratio is 53.5%, the fine aggregate ratio is 45%, and the air volume is 4.5%. The water reducing agent is used so that the slump immediately after kneading shows a fluidity of 15cm ± 1cm. What adjusted the addition rate was made into the concrete sample, and expansion property and surface property were evaluated. The results are also shown in Table 1.
For comparison, a similar experiment was performed using a commercially available expansion material.

<使用材料>
セメント :普通ポルトランドセメント、電気化学工業社製
細骨材 :姫川水系産川砂、比重2.62
粗骨材 :姫川水系産川砂利、比重2.65
減水剤 :市販ポリカルボン酸塩系高性能AE減水剤
水 :水道水
市販の膨張材:カルシウムサルホアルミネート系膨張材、市販品
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, fine aggregate manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd .: River sand from Himekawa Water System, specific gravity 2.62
Coarse aggregate: Himekawa water system river gravel, specific gravity 2.65
Water-reducing agent: Commercially available polycarboxylate-based high-performance AE water-reducing agent water: Tap water Commercial expansion material: Calcium sulfoaluminate-based expansion material, commercial product

<測定方法>
膨張性状 :JIS A 6202 に準じて、材齢7日の膨張率を測定し、膨張率が200μ以上を良、150μ以上、200μ未満を可、150μ未満を不可とした。
表面性状 :コンクリート試料を、幅20cm、長さ20cm、高さ10cmの型枠に詰め、表面観察により、発生したポップアウトの個数を測定し、ポップアウトの個数が2個未満を優、2個以上、10個未満を良、10個以上、20個未満を可、20個以上を不可とした。
<Measurement method>
Expansion property: According to JIS A 6202, the expansion rate of the material age of 7 days was measured, and the expansion rate was 200μ or more, good, 150μ or more, less than 200μ, or less than 150μ.
Surface properties: Concrete samples are packed in a 20cm wide, 20cm long, 10cm high mold, and the number of popouts generated is measured by observing the surface. As mentioned above, less than 10 was considered good, 10 or more, less than 20 allowed, and 20 or more failed.

表1に示すように、本発明の膨張材を使用すると、従来の膨張材を使用した場合に比べ、セメント硬化体の表面が剥離するポップアウト現象が生じにくく、表面性状が良好であり、従来の膨張材と同等以上の膨張性を付与できることが分かる。また、ひび割れ抑制効果も高い。   As shown in Table 1, when the expandable material of the present invention is used, the pop-out phenomenon that the surface of the hardened cement body is peeled off is less likely to occur than when a conventional expandable material is used, and the surface properties are good. It can be seen that the expandability equal to or greater than that of the expansion material can be imparted. Moreover, the crack suppression effect is also high.

実験例2
表2に示す有効成分のクリンカーを合成し、粉砕し、最大粒径250μmで表2に示す膨張材を調製したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
Experimental example 2
The same procedure as in Experimental Example 1 was conducted except that the clinker of the active ingredient shown in Table 2 was synthesized, pulverized, and the expansion material shown in Table 2 was prepared with a maximum particle size of 250 μm. The results are also shown in Table 2.

実験例3
表3に示す遊離石灰と無水石膏と、アウイン10部と、C3S5部と、C4AF5部とからなるクリンカ−を合成し、最大粒径220μmで、表3に示すブレーン値に調整したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
A clinker composed of free lime, anhydrous gypsum, 10 parts of Auin, 5 parts of C 3 S and 5 parts of C 4 AF shown in Table 3 was synthesized and adjusted to the brain value shown in Table 3 with a maximum particle size of 220 μm. Except for this, the same procedure as in Experimental Example 1 was performed. The results are also shown in Table 3.

本発明の膨張材を用いることによって、セメント硬化体の表面が剥離するポップアウト現象が生じにくく、表面性状が良好で、さらに従来の膨張材と同等以上の膨張性が付与できることが分かる。
また、ひび割れ抑制効果も高くコンクリートを使用する土木・建築分野で利用できる。
It can be seen that by using the expandable material of the present invention, the pop-out phenomenon in which the surface of the hardened cement body peels off hardly occurs, the surface property is good, and the expandability equal to or higher than that of the conventional expandable material can be imparted.
In addition, it is highly effective in suppressing cracks and can be used in the civil engineering and construction fields that use concrete.

Claims (10)

CaO原料、Al 2 O 3 原料、Fe 2 O 3 原料、SiO 2 原料、及びCaSO 4 原料を配合し、1,100〜1,600℃で熱処理することにより調製してなり、かつ、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを有効成分とし、最大粒径が300μm以下で、ブレーン比表面積値が3,500cm2/g以下である膨張材。 It is prepared by blending CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material, SiO 2 raw material, and CaSO 4 raw material, and heat-treating at 1,100 to 1,600 ° C., and free lime, anhydrous gypsum and One or two or more hydraulic compounds selected from the group consisting of auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite are used as active ingredients, the maximum particle size is 300 μm or less, and the specific surface area of branes is 3,500 cm 2 / g. Expandable material that is: CaO原料、Al 2 O 3 原料、Fe 2 O 3 原料、SiO 2 原料、及びCaSO 4 原料を配合し、1,100〜1,600℃で熱処理することにより調製してなり、かつ、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを有効成分とし、最大粒径が250μm以下で、ブレーン比表面積値が3,500cm2/g以下である膨張材。 It is prepared by blending CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material, SiO 2 raw material, and CaSO 4 raw material, and heat-treating at 1,100 to 1,600 ° C., and free lime, anhydrous gypsum and One or two or more hydraulic compounds selected from the group consisting of auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite are used as active ingredients, the maximum particle size is 250 μm or less, and the Blaine specific surface area is 3,500 cm 2 / g. Expandable material that is: CaO原料、Al 2 O 3 原料、Fe 2 O 3 原料、SiO 2 原料、及びCaSO 4 原料を配合し、1,100〜1,600℃で熱処理することにより調製してなり、かつ、遊離石灰と、無水石膏と、アウイン、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミノフェライトからなる群より選ばれた一種又は二種以上の水硬性化合物とを有効成分とし、最大粒径が200μm以下で、ブレーン比表面積値が3,500cm2/g以下である膨張材。 It is prepared by blending CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material, SiO 2 raw material, and CaSO 4 raw material, and heat-treating at 1,100 to 1,600 ° C., and free lime, anhydrous gypsum and One or two or more hydraulic compounds selected from the group consisting of auin, calcium silicate, and calcium aluminoferrite are used as active ingredients, the maximum particle size is 200 μm or less, and the Blaine specific surface area is 3,500 cm 2 / g. Expandable material that is: 遊離石灰が、膨張材100部中、10〜70部である請求項1〜請求項3のうちのいずれか一項に記載の膨張材。 Free lime is 10-70 parts in 100 parts of expansion | swelling materials, The expansion | swelling material as described in any one of Claims 1-3. 無水石膏が、膨張材100部中、10〜70部である請求項1〜請求項4のうちのいずれか一項に記載の膨張材。 The expansion material according to any one of claims 1 to 4, wherein the anhydrous gypsum is 10 to 70 parts in 100 parts of the expansion material. 最大粒径が、篩いでふるって、全量が通過せず、篩い残量が0.1%以下の場合の篩い目の大きさである請求項1〜請求項5のうちのいずれか一項に記載の膨張材。 The expansion according to any one of claims 1 to 5, wherein the maximum particle size is the size of the sieve mesh when the sieve is sieved so that the entire amount does not pass through and the remaining amount of the sieve is 0.1% or less. Wood. セメントと、請求項1〜請求項のうちのいずれか一項に記載の膨張材とを含有してなるセメント組成物。 A cement composition comprising cement and the expansion material according to any one of claims 1 to 6 . 膨張材が、セメントと膨張材からなる結合材100部中、2〜10部である請求項に記載のセメント組成物。 The cement composition according to claim 7 , wherein the expansion material is 2 to 10 parts in 100 parts of a binder composed of cement and an expansion material. 請求項又は請求項に記載のセメント組成物を用いてなるセメント硬化体。 A hardened cement body using the cement composition according to claim 7 or 8 . 発生したポップアウトの個数が20個未満である請求項に記載のセメント硬化体。 The hardened cement body according to claim 9 , wherein the number of generated pop-outs is less than 20.
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010150113A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Taiheiyo Materials Corp Expansible composition, expanding material, and method of manufacturing the same
KR101719832B1 (en) 2009-06-12 2017-03-24 덴카 주식회사 Expansive admixture and method for producing same
JP5785429B2 (en) * 2011-04-25 2015-09-30 電気化学工業株式会社 Cement admixture and cement composition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3549707B2 (en) * 1997-06-16 2004-08-04 電気化学工業株式会社 Cement admixture, cement composition, and chemical prestressed concrete using the same
JP4606632B2 (en) * 2001-03-29 2011-01-05 電気化学工業株式会社 Cement admixture and cement composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104671690A (en) * 2015-02-05 2015-06-03 江苏苏博特新材料股份有限公司 Modified calcium oxide expanding clinker as well as preparation method and application thereof

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