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JPH11278879A - マスコンクリート用セメント組成物 - Google Patents

マスコンクリート用セメント組成物

Info

Publication number
JPH11278879A
JPH11278879A JP10084796A JP8479698A JPH11278879A JP H11278879 A JPH11278879 A JP H11278879A JP 10084796 A JP10084796 A JP 10084796A JP 8479698 A JP8479698 A JP 8479698A JP H11278879 A JPH11278879 A JP H11278879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cement
shrinkage
self
strength
concrete
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
JP10084796A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuo Isohata
達夫 五十畑
Seiichi Nagaoka
誠一 長岡
Takanori Yamamoto
貴憲 山本
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.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority to JP10084796A priority Critical patent/JPH11278879A/ja
Priority to US09/423,669 priority patent/US6419741B1/en
Priority to EP98921829A priority patent/EP1044937B1/en
Priority to CA002291843A priority patent/CA2291843C/en
Priority to AU74526/98A priority patent/AU752254B2/en
Priority to PCT/JP1998/002322 priority patent/WO1998054106A1/ja
Priority to DE69838733T priority patent/DE69838733D1/de
Priority to CNB988055376A priority patent/CN1185176C/zh
Publication of JPH11278879A publication Critical patent/JPH11278879A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度ひび割れ対策を講じる必要のあるマスコ
ンクリート構造物の施工に用いられるコンクリートに関
し、温度ひび割れ及び自己収縮に起因するひび割れの抑
制効果に優れたマスコンクリート用セメント組成物を提
供することを課題とする。 【解決手段】 マスコンクリートに用いられるセメント
であって、セメントクリンカー中のAl23とFe23
が、Al23/Fe23比で0.05〜0.62であり、2Ca
O・SiO2含有量が45〜75重量%としたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度ひび割れ対策
を講じる必要のあるマスコンクリート構造物の施工に用
いられるコンクリートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、部材断面の大きいコンクリートの
場合、セメントの水和熱がその中央付近に蓄積されて内
部温度が上昇し、その上昇過程或いは冷却過程において
打設コンクリートの外側(外気に接触する部分)と内部
との間にかなりの温度差が生じ、部分的なひずみが生じ
て、いわゆる温度ひび割れが生じ易くなる。
【0003】このような温度ひび割れの発生が予測され
る場合、設計及び施工上、マスコンクリートとして取り
扱う必要がある。
【0004】マスコンクリートにおける温度ひび割れを
防止する方法は種々あるが、コンクリートの発熱量を低
減する、すなわち発熱量の少ないセメントを用いるのが
最も効果的で経済的であるとされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】発熱量が少ないセメン
トとしては、ポルトランドセメントに高炉スラグ微粉末
及び/又はフライアッシュを多量に混和した混合セメン
トがあるが、初期強度の発現が小さく型枠の脱型が遅れ
る、耐久性に劣る等の問題がある。
【0006】また、セメントの構成鉱物のうち水和発熱
量の小さいビーライト(C2S)量を増やし水和発熱量
の大きいエーライト(C3S)量を減らした低熱ポルト
ランドセメントがあり、混合セメントにおける問題点は
解消されているものの、発熱量の低減が十分ではないた
め、温度ひび割れ抑制効果が十分でないという問題点が
ある。
【0007】一方、近年においては、コンクリートの高
機能化に伴い、性状の優れた種々のコンクリートが開発
されているが、その反面、自己収縮が増大するという問
題点も生じている。
【0008】この自己収縮は、セメントの水和反応によ
る凝結の始発以降に生じる体積減少のことであるが、マ
スコンクリートにおいても、上記のような温度差に伴う
要因のみでは説明できないひび割れの発生事例が報告さ
れており、このひび割れの発生に自己収縮が大きく影響
している可能性が指摘されている。
【0009】本発明は、このような低熱ポルトランドセ
メントの問題点を解決するためになされたもので、温度
ひび割れ及び自己収縮に起因するひび割れの抑制効果に
優れたマスコンクリート用セメント組成物を提供するこ
とを課題とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決せんとするもので、その課題を解決するための
手段は、マスコンクリートに用いられるセメントであっ
て、セメントクリンカー中のAl23とFe23が、A
23/Fe23比で0.05〜0.62であり、2CaO・S
iO2含有量が45〜75重量%としたことにある。
【0011】セメント中の3CaO・Al23(以下、
3Aという)は、水和反応性が高く、水和発熱量も多
く、また自己収縮量も大きくなることが知られており、
中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメン
トを製造する場合、C3Aを普通ポルトランドセメント
の9重量%程度から、2〜4重量%程度に減少させてい
る。
【0012】セメントクリンカーのIMが0.62付近で、
ボーグ式で計算した場合の間隙質は、フェライト(C4
AF)のみとなり、C3Aが計算上生成しなくなる。
【0013】さらに、IMを低下させることにより、間
隙質はC6AF2さらにはC2F組成のフェライトへと変
化していく。
【0014】これにより、水和反応性が高く、水和発熱
量も多く、また自己収縮の最も大きいC3Aを無くすこ
とにより、水和熱及び自己収縮の低減が可能となる。
【0015】さらに、IMの低減によりフェライトの組
成がC4AFからC6AF2と変化するにつれ、セメント
の水和発熱量がさらに低下する。
【0016】また、C4AFはC3Aに次いで自己収縮が
大きく、さらにC6AF2は自己収縮が小さいため、上記
のような組成変化により自己収縮性もさらに低減される
こととなる。
【0017】しかしながら、IMが0付近であると強度
発現性が低くなるため、実用性の点からIMの下限値を
0.05に設定した。
【0018】IMを0.05〜0.62とした場合においても、
セメントクリンカー中のC2S量が45重量%よりも少な
いと発熱量が多くなるため、低熱ポルトランドセメント
に比べてコンクリートの断熱温度上昇比強度(断熱温度
上昇1℃当たりの強度)が大きくならない。
【0019】逆にC2S量が75重量%を超えると、断熱
温度上昇量は小さくなるものの強度発現が顕著に遅れ、
低熱ポルトランドセメントに比べてコンクリートの断熱
温度上昇比強度が大きくならない。
【0020】尚、このコンクリートの断熱温度上昇比強
度は、コンクリートの温度ひび割れに対する抵抗性の指
標となるものである。
【0021】コンクリートの温度ひび割れに対する抵抗
性は、コンクリートの引張強度/発生応力の比が大きく
なるほど大きくなる。
【0022】すなわち、強度が同じであれば発生応力が
小さいほど、発生応力が同じであれば引張強度が大きい
ほど温度ひび割れに対する抵抗性は大きくなる。
【0023】また、発生応力は構造物の諸条件が同じ場
合、コンクリートの発熱量が大きくなると大きくなる。
【0024】コンクリートの温度ひび割れ抵抗性の詳細
な評価は、有限要素法等を用いた温度応力解析により行
う必要があるが、コンクリートそのものの温度ひび割れ
抵抗性の比較においては、簡易的に断熱温度上昇量1℃
当たりの強度(圧縮)が指標として用いられるのであ
る。
【0025】これは、引張強度が圧縮強度と相関関係が
あるからである。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0027】(試験例1)セメント、細骨材、粗骨材、
分散剤、及び水からなる材料を用いて、水セメント比50
%、単位水量175kg/m3、単位セメント量350kg/m3のコン
クリートを二軸強制練りミキサーを用いて混練し、空気
循環式断熱温度上昇試験装置を用いて断熱温度上昇量を
測定し、JIS A 1108 により圧縮強度を測定した。
【0028】使用材料中のセメントとしては、鉱物組成
が表1に示すような7種類のクリンカー(実施例1乃至
実施例4及び比較例1乃至比較例3)に、石膏をSO3
換算で1.0 %添加して粉砕したものを用いた。
【0029】セメントの粉末度は、ブレーン比表面積で
3100〜3300cm2/g とした。
【0030】細骨材としては、野洲川産の川砂で比重2.
59のものを用いた。
【0031】また、粗骨材としては、高槻産の砕石で比
重2.70のものを用いた。
【0032】さらに、分散剤としては、AE減水剤であ
るポゾリスNO.70(NMB 製)を用い、その添加量はセメン
トの0.25重量%とした。
【0033】水は、水道水を用いた。
【0034】試験結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】表1からも明らかなように、IMが0.05以
上で0.62以下の実施例1乃至実施例4の場合は、IMの
低減により強度発現性に支障をきたさず、断熱温度上昇
量が減少し、断熱温度上昇比強度が大きくなることが分
かった。
【0037】これに対し、IMが0.05未満である比較例
3の場合は、強度発現性が低下するため、材齢28日まで
では断熱温度上昇比強度が低くなることが分かった。
【0038】一方、IMが0.62を超える比較例1及び比
較例2の場合は、断熱温度上昇量が大きくなった。
【0039】(試験例2)セメント、細骨材、粗骨材、
分散剤、及び水からなる材料を用いて、水セメント比50
%、単位水量175kg/m3、単位セメント量350kg/m3のコン
クリートを二軸強制練りミキサーを用いて混練し、空気
循環式断熱温度上昇試験装置を用いて断熱温度上昇量を
測定し、JIS A 1108 により圧縮強度を測定した。
【0040】使用材料中のセメントとしては、鉱物組成
が表2に示すような5種類のクリンカー(実施例5乃至
実施例7並びに比較例4及び比較例5)に、石膏をSO
3換算で1.0 %添加して粉砕したものを用いた。
【0041】セメントの粉末度は、ブレーン比表面積で
3100〜3300cm2/g とした。
【0042】細骨材としては、野洲川産の川砂で比重2.
59のものを用いた。
【0043】また、粗骨材としては、高槻産の砕石で比
重2.70のものを用いた。
【0044】さらに、分散剤としては、AE減水剤であ
るポゾリスNO.70(NMB 製)を用い、その添加量はセメン
トの0.25重量%とした。
【0045】水は、水道水を用いた。
【0046】試験結果を表2に示す。
【0047】
【表2】
【0048】表2からも明らかなように、IMが0.2 で
あっても、2CaO・SiO2含有量が45重量%未満で
ある比較例4の場合は、強度発現速度は速くなるものの
断熱温度上昇量も大きくなるため、材齢7日以降の断熱
温度上昇比強度は低くなることが分かった。
【0049】逆に、2CaO・SiO2含有量が75重量
%を超える比較例5の場合は、断熱温度上昇量は小さく
なるものの、強度発現速度が遅くなるため、材齢7日に
おける断熱温度上昇比強度が顕著に低下することが分か
った。
【0050】(試験例3)セメント、細骨材、粗骨材、
分散剤、及び水からなる材料を用いて、水セメント比30
%、単位水量175kg/m3、単位セメント量580kg/m3のコン
クリートについて、社団法人日本コンクリート工学協会
の「セメントペースト、モルタル、コンクリートの自己
収縮及び自己膨張試験方法(案)」により自己収縮量を
測定した。
【0051】使用材料中のセメントとしては、鉱物組成
が表1に示すような7種類のクリンカー(実施例1乃至
実施例4及び比較例1乃至比較例3)に、石膏をSO3
換算で1.0 %添加して粉砕したものを用いた。
【0052】セメントの粉末度は、ブレーン比表面積で
3100〜3300cm2/g とした。
【0053】細骨材としては、野洲川産の川砂で比重2.
59のものを用いた。
【0054】また、粗骨材としては、高槻産の砕石で比
重2.70のものを用いた。
【0055】さらに、分散剤としては、高性能AE減水
剤であるFP300UB(FPK 製)を用い、その添加量は、コン
クリートのスランプフロー値が60±5cmとなる量とし
た。
【0056】水は、水道水を用いた。
【0057】試験結果を図1に示す。
【0058】図1からも明らかなように、IMが0.62を
超える比較例1及び比較例2の場合は、自己収縮が顕著
であったが、IMが0.62以下の各実施例や比較例3の場
合には自己収縮量が著しく低減されることが分かった。
【0059】ただし、比較例3の場合に強度発現性が低
下することは、上記試験例1で説明したとおりである。
【0060】
【発明の効果】叙上のように、本発明のセメント組成物
を使用すると、マスコンクリート構造物において温度ひ
び割れに対する抵抗性が向上し、一般的に併用される他
の温度ひび割れ対策の低減が可能になり、経済的に温度
ひび割れを低減することが可能となる。
【0061】また、自己収縮量も低減できることとな
り、従って、これがひび割れの発生防止効果をより高め
ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自己収縮量を示すグラフ。
フロントページの続き (72)発明者 山本 貴憲 大阪市大正区南恩加島7丁目1番55号 住 友大阪セメント株式会社セメント・コンク リート研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マスコンクリートに用いられるセメント
    であって、セメントクリンカー中のAl23とFe23
    が、Al23/Fe23比で0.05〜0.62であり、2Ca
    O・SiO2含有量が45〜75重量%であることを特徴と
    するマスコンクリート用セメント組成物。
JP10084796A 1997-05-27 1998-03-30 マスコンクリート用セメント組成物 Pending JPH11278879A (ja)

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JP10084796A JPH11278879A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 マスコンクリート用セメント組成物
US09/423,669 US6419741B1 (en) 1997-05-27 1998-05-23 Cement clinker and cement containing the same
EP98921829A EP1044937B1 (en) 1997-05-27 1998-05-25 Cement containing cement clinker
CA002291843A CA2291843C (en) 1997-05-27 1998-05-25 Cement clinker and cement containing the cement clinker
AU74526/98A AU752254B2 (en) 1997-05-27 1998-05-25 Cement clinker and cement containing the same
PCT/JP1998/002322 WO1998054106A1 (en) 1997-05-27 1998-05-25 Cement clinker and cement containing the same
DE69838733T DE69838733D1 (de) 1997-05-27 1998-05-25 Zementklinker enthaltender Zement
CNB988055376A CN1185176C (zh) 1997-05-27 1998-05-25 水泥熟料和含有该水泥熟料的水泥

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