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JPH06256053A - 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

Publication number
JPH06256053A
JPH06256053A JP3992293A JP3992293A JPH06256053A JP H06256053 A JPH06256053 A JP H06256053A JP 3992293 A JP3992293 A JP 3992293A JP 3992293 A JP3992293 A JP 3992293A JP H06256053 A JPH06256053 A JP H06256053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cement
latent hydraulic
water
weight
admixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3992293A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Kyogoku
康弘 京極
Shinji Kanamori
伸治 金森
Makio Ida
槇夫 伊多
Toshio Mihara
敏夫 三原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP3992293A priority Critical patent/JPH06256053A/ja
Publication of JPH06256053A publication Critical patent/JPH06256053A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/44—Thickening, gelling or viscosity increasing agents
    • 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)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土木・建築分野において使用されるセメント
混和材及びセメント組成物を提供すること。 【構成】 潜在水硬性物質、カルシウムフロロアルミネ
ート、無機硫酸塩、増粘剤、及び減水剤を主成分とする
セメント混和材であり、セメントと該セメント混和材か
らなるセメント組成物を構成とする。 【効果】 本発明のセメント混和材を使用すると、強度
発現性、特に、初期強度発現性が良好で、しかも流動性
が良く、充填性が向上する等の効果を奏する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土木・建築分野におい
て使用されるセメント混和材及びセメント組成物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来、セメントは、土木・建
築分野で多量に使用され、セメントと骨材などからなる
コンクリートを道路や建築構造物などに打設し、施工さ
れている。
【０００３】そして、近年、現場作業員の確保の困難性
や大規模施工の増加から、施工の省力化を目的として、
増粘剤や減水剤を多量に配合し、かつ、フライアッシュ
や高炉スラグなどの潜在水硬性物質をセメントと置換し
た、締め固めの不要な、または、微振動で締め固めので
きるコンクリート配合組成物が提案されている(特開平3
-45522号公報、特開平3-237049号公報)。
【０００４】しかしながら、これらのコンクリート配合
組成物は、強度発現性が損なわれる傾向にあるという課
題があった。
【０００５】本発明者は係る現状に鑑み、強度発現性の
改良について検討した結果、特定のセメント組成物が前
記課題を解決することができるとの知見を得て本発明を
完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、潜在水
硬性物質、カルシウムフロロアルミネート、無機硫酸
塩、増粘剤、及び減水剤を主成分とするセメント混和材
であり、該セメント混和材とセメントからなるセメント
組成物である。
【０００７】以下に本発明を詳しく説明する。
【０００８】本発明に係る潜在水硬性物質は、セメント
と併用することによって、流動性、材料分離抵抗性、並
びに、密実性を向上させるものであり、具体的には、シ
リカヒューム、フライアッシュ、及び高炉スラグ微粉末
等のポゾラン物質が挙げられる。潜在水硬性物質の粉末
度は、特に限定されるものではないが、ブレーン値で40
00cm2/g以上が好ましい。
【０００９】潜在水硬性物質の使用量は、セメントと潜
在水硬性物質の合計100重量部に対して、10〜65重量部
が好ましい。10重量部未満では、セメント組成物の流動
性や材料分離抵抗性が十分でなく、65重量部を越えると
流動性が極端に低下する傾向がある。
【００１０】本発明で使用するセメントとは、例えば、
普通、早強、及び超早強等、JIS R5210やASTM C150など
の国内外の工業規格で規定される各種ポルトランドセメ
ントが挙げられる。
【００１１】本発明に係るカルシウムフロロアルミネー
トは、無機硫酸塩と併用して、初期強度の発現性を改良
する急硬成分として使用されるもので、石灰質、アルミ
ナ質、及びフッ化物を各々主成分とする各種原料を、焼
成後の生成物中のCaO、Al2O3、及びCaF2のモル比が、Ca
Oを１とすると、Al2O3が0.65〜1.5、CaF2が0.01〜0.32
になるように配合し、1,000℃以上で焼成することによ
り得られる。実用的には、さらに粉砕、分級して、適当
な粒度、例えば、ブレーン値で1,000〜8,000cm2/gにす
ることが好ましい。
【００１２】CaO、Al2O3、及びCaF2の比率は、xCaO・yAl
2O3・zCaF2(ただし、x/y/z＝1/0.65〜1.5/0.01〜0.32)で
示される範囲であることが必要であり、さらに好ましく
はxCaO・yAl2O3・zCaF2(ただし、x/y/z＝1/0.7〜1.0/0.1
〜0.25)であり、この範囲外では本発明の目的である強
度発現性が不十分となる傾向がある。
【００１３】焼成方法に関しては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、電気炉もしくはロータリーキルン
などを使用することが挙げられ、焼成時間も、特に限定
されるものではない。焼成物の冷却方法についても、特
に限定されるものではなく、例えば、水や高圧空気など
による急冷法や、放置による徐冷法などいずれの方法を
用いることも可能である。
【００１４】また、生成物は結晶質あるいは非晶質を問
わず、いずれも、使用することが可能であり、他の成分
あるいは不純物の存在も特に限定されるものではない。
特に工業プロセスを考えた場合、他の成分として工業原
料よりSiO2、Fe2O3、TiO2、MgO、及びSO3等の混入が予
想されるが、通常これらの混入量は20重量％未満であ
り、本発明のセメント組成物の物性を損なうものではな
い。
【００１５】本発明に係る無機硫酸塩とは、アルカリ金
属又はアルカリ土類金属の硫酸塩であり、例えば、無
水、半水、並びに、二水の硫酸カルシウムが好ましいも
のとして挙げられ、その中でもII型無水セッコウのよう
な、難溶性又は不溶性のものがより好ましい。
【００１６】無機硫酸塩の使用量は、カルシウムフロロ
アルミネート100重量部に対して、50〜300重量部が好ま
しく、100〜200重量部がより好ましい。50重量部未満で
は、強度発現が十分でなく、300重量部を越えるとセメ
ント組成物の寸法安定性が悪くなる恐れがある。
【００１７】カルシウムフロロアルミネートと無機硫酸
塩とからなる急硬成分の配合量は、セメント、潜在水硬
性物質、及び急硬成分からなる結合材100重量部に対し
て、５〜30重量部が好ましく、20重量部程度がより好ま
しい。５重量部未満では、強度発現性が十分でなく、30
重量部を越すとセメント組成物の流動性の保持が困難と
なる傾向がある。
【００１８】本発明に係る増粘剤は、流動性の保持や材
料分離を抑制するために使用されるもので、具体的に
は、水溶性高分子である、メチルセルロース系、ポリエ
チレングリコール系、エチレンオキサイド系、ポリアク
リルアマイド等のアクリル系、及びポリビニルアルコー
ル系等が挙げられるが、既に、水中不分離性混和剤とし
て市販されているものを使用することも可能である。
【００１９】ここで、水中不分離性混和剤としては、例
えば、セルロース系として、信越化学工業社製商品名
「アスカクリーン」、竹本油脂社製商品名「アクアセッタ
ー」、及び電気化学工業社製商品名「デンカスタビコン
Ａ」等が挙げられ、アクリル系として、三共化成工業社
製商品名「シーベター」や東亜合成化学社製商品名「アロ
ンシークリートＷ」などが挙げられる。
【００２０】これら増粘剤の使用量は、メーカーの指定
量で良いが、通常コンクリート１m3当たり、0.01〜２kg
程度が好ましく、目的や使用状況によって使用量を適宜
変化することが好ましい。
【００２１】本発明に係る減水剤は、特に制限されるも
のではないが、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、及び
流動化剤の使用が好ましい。
【００２２】高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、及び流
動化剤は、大別してナフタリン系、メラミン系、ポリカ
ルボン酸系、及びアミノスルホン酸系等に分類される。
その代表例としては、ナフタリン系として、花王社製商
品名「マイティ2000WH」等及び電気化学工業社製商品名
「デンカFT-500」や「デンカFT-80」などが挙げられ、メラ
ミン系として、昭和電工社製「メルメントF-10」や日本シ
ーカ社製商品名「シーカメント1000H」などが挙げられ、
ポリカルボン酸系として、デンカグレース社製商品名
「ダーレックススーパー100PHX」や「ダーレックススーパ
ー200」及びエヌエムビー社商品名「レオビルドSP-8HS」な
どが挙げられ、アミノスルホン酸系として、藤沢薬品工
業社製商品名「パリックFP-100U」等が挙げられる。その
他、日曹マスタービルダーズ社、日本ゼオン社、神戸材
料社、山陽国策パルプ社、竹本油脂社、福井化学工業
社、及び第一工業製薬社等各社より同様の減水剤が市販
されている。
【００２３】これらの減水剤の使用量は、メーカーの指
定の範囲で十分ではあるが、ナフタリン系やメラミン系
は、セメント100重量部に対して、１〜４重量部、ポリ
カルボン酸系やアミノスルホン酸系は１〜２重量部が好
ましいが、特に限定されるものではない。
【００２４】さらに、本発明においては、モルタルやコ
ンクリートに通常使用される骨材や他の混和材料を併用
することも可能である。
【００２５】他の混和材料としては、例えば、鋼繊維等
の繊維類、ポリマーエマルジョンやラテックス、シリコ
ーン樹脂などの溌水剤、着色剤、ＡＥ剤、防錆剤、塩化
カルシウムや珪酸ナトリウムなどの防水剤、並びに、防
凍剤等が挙げられ、その中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量で併用することが可能
である。
【００２６】各材料の混合方法としては、特に、制限さ
れるものではなく、各々の材料を施工時に混合してもよ
いし、予め一部もしくは全部を混合しておいても差し支
えない。
【００２７】また、その混合装置としては、特に制限さ
れるものではないが、例えば、傾胴ミキサー、千代田技
研工業社製オムニミキサー、Ｖ型ミキサー、ヘンシェル
ミキサー、及びナウターミキサー等の既存のいかなる撹
拌装置も使用可能である。
【００２８】本発明のセメント組成物を使用した施工に
ついては、従来のモルタルあるいはコンクリートの施工
に準じればよく、特別な装置や工法などは必要としな
い。
【００２９】
【実施例】以下実施例により、本発明を具体的に説明す
る。
【００３０】実施例１ セメントと潜在水硬性物質の合計100重量部に対して、
潜在水硬性物質を30重量部、並びに、セメント、潜在水
硬性物質、及び急硬成分からなる結合材100重量部に対
して、カルシウムフロロアルミネート／無機硫酸塩の重
量比が表１に示すような割合の急硬成分を、20重量部使
用して結合材を配合し、コンクリート中の結合材の単位
量を460kg/m3とし、その他の単位量を、水158.1kg/m3、
細骨材889kg/m3、粗骨材741kg/m3、増粘剤20g/m3、減水
剤6.9kg/m3、及びＡＥ剤23g/m3としたコンクリートを調
整した。このコンクリートの圧縮強度を測定してその強
度発現性の、また、流動性の指標となるスランプフロー
値とVF(S)値を測定してコンクリートの流動性の、さら
には、急硬成分無添加の圧縮強度と比較勘案して初期強
度改善性の、そして、VF(S)値から充填性の試験を実施
した。結果を表１に併記する。
【００３１】＜使用材料＞ セメント：電気化学工業社製普通ポルトランドセメント 潜在水硬性物質Ａ：東北発電工業社製フライアッシュ カルシウムフロロアルミネートａ：市販炭酸カルシウ
ム、市販アルミナ、及び試薬特級のフッ化カルシウムを
混合し、電気炉を使用し、白金ルツボ中で1,700℃、２
時間焼成後、水中に投入して急冷し、カルシウムフロロ
アルミネートの焼成物を得た。焼成物の組成はモル比で
CaO/Al2O3/CaF2=1/0.8/0.2で、粉砕してブレーン値5,00
0cm2/gに調整。 カルシウムフロロアルミネートｂ：CaO/Al2O3/CaF2=1/
0.6/0.25、ブレーン値5,000cm2/g カルシウムフロロアルミネートｃ：CaO/Al2O3/CaF2=1/
0.9/0.2、ブレーン値5,000cm2/g 無機硫酸塩：II型無水セッコウ、ブレーン値5,000cm2/g 増粘剤 ：信越化学工業社製メチルセルロース 減水剤 ：デンカグレース社製商品名「ダーレックスス
ーパー100PHX」主成分ポリカルボン酸 ＡＥ剤 ：デンカグレース社製商品名「AEA-S」 細骨材 ：新潟県姫川産、比重2.63、FM2.74 粗骨材 ：新潟県姫川産、比重2.67、FM6.94
【００３２】＜測定方法＞ 圧縮強度：JIS R 5201に従った。 スランプフロー値：財団法人、沿岸開発技術センターお
よび漁港漁村建設技術研究所発行、水中不分離性コンク
リート・マニュアル、付録１、「水中不分離性コンクリ
ートの試験、スランプフロー試験」に従い、コンクリー
トの広がりを直角方向に２点測定した。 VF(S)値：土木学会制定案のＶ.Ｆ.コンシストメーター
を用い、無振動でセメント組成物をシリンダー下部の孔
から流出させ、流動が停止した時点での円筒容器内のセ
メント組成物上面の下がりを測定し、これをVF(S)値と
した。 初期強度改善性：急硬成分無添加の圧縮強度より高けれ
ば○、低ければ× 充填性 ：無振動でのコンクリートの充填性について判
定、VF(S)値20cm以上が◎、15cm以上が○、さらに、15c
m未満が×
【００３３】
【表１】
【００３４】実施例２ セメント、潜在水硬性物質、及び急硬成分からなる結合
材100重量部に対して、カルシウムフロロアルミネート
／無機硫酸塩の重量比が１／２の急硬成分20重量部、並
びに、セメントと潜在水硬性物質の合計100重量部に対
して、表２に示すように、潜在水硬性物質の種類と量を
変えたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２
に併記する。
【００３５】＜使用材料＞ 潜在水硬性物質Ｂ：高炉スラグ、ブレーン値4,200cm2/g
【００３６】
【表２】
【００３７】実施例３ セメントと潜在水硬性物質の合計100重量部に対して、
潜在水硬性物質30重量部、並びに、セメント、潜在水硬
性物質、及び急硬成分からなる結合材100重量部に対す
る、カルシウムフロロアルミネート／無機硫酸塩の重量
比が１／２の急硬成分の量を表３に示すように変えたこ
と以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に併記す
る。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【発明の効果】本発明のセメント混和材を使用すると、
強度発現性、特に、初期強度発現性が良好で、しかも流
動性が良く、充填性が向上する等の効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 28/22 (72)発明者 三原 敏夫 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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 潜在水硬性物質、カルシウムフロロアル
    ミネート、無機硫酸塩、増粘剤、及び減水剤を主成分と
    するセメント混和材。
  2. 【請求項２】 セメントと請求項１記載のセメント混和
    材からなるセメント組成物。
JP3992293A 1993-03-01 1993-03-01 セメント混和材及びセメント組成物 Pending JPH06256053A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060320