JP2000007400A - セメント混和用微粉末 - Google Patents
セメント混和用微粉末Info
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Abstract
性と硬化体強度が得られるセメント混和用微粉末の提供 【解決手段】BET法による比表面積が5m2/g以上〜2
0m2/g以下であって、粒度分布に基づく重量平均粒径が
2μm以下であることを特徴とするセメント混和用微粉
末。
Description
成形性を高めるために配合される鉱物質微粉末に関す
る。より詳しくは、水セメント比が低い状況下において
も好適に使用され、流動性および硬化体の強度を高める
セメント混和用微粉末に関する。
することにより硬化体の強度を高めることが知られてい
る。例えば、シリカフュームを高性能減水剤と共にコン
クリートに混合すると、そのマイクロフィラー効果とセ
メント分散効果によってコンクリートが緻密化され、圧
縮強度が向上すると共に水密性や化学的抵抗性の増大が
期待できる。このシリカフュームは非晶質シリカからな
り、概ね平均粒径0.1μm程度、比表面積15〜25m2
/g程度の微細粒子である。従来は、例えば、セメント粒
子径よりも少なくとも1オーダー小さい粒子を用いるこ
とによって、強度とワーカビリティーを向上させている
(特公昭60-59182号)。さらに、BET比表面積を21
m2/g以上、平均粒径を0.12μ以下に限定したシリカ
フュームを用いてポゾラン反応性を高めるものも知られ
ている(特公平07-12960号)。
から明らかなように、出来るだけ微細な粒子を用いるも
のであり、従来はこのように、セメントに加える鉱物質
微粉末は、そのポゾラン反応性等を高める観点から出来
るだけ微細粒子であることが好ましいとされていた。と
ころが、このような微細粒子は粒子表面の吸着性が過大
になり、セメントの流動性を損なうことが見出された。
とくに、水セメント比が0.25を下回る状況下ではワ
ーカビリテイが大幅に低下する問題がある。
であって、水セメント比が低い使用状況下においても優
れた流動性を有し、高強度の硬化体を得ることができる
セメント混和用微粉末を提供するものである。
(1)BET法による比表面積が5m2/g以上〜20m2/g
以下であって、粒度分布に基づく重量平均粒径が2μm
以下であることを特徴とするセメント混和用微粉末に関
する。本発明は、(2)シリカ質微粉末である上記(1)
に記載のセメント混和用微粉末、(3)水セメント比
0.25以下で、高性能減水剤使用下において用いられ
る上記(1)または(2)に記載のセメント混和用微粉末を含
む。
いて詳しく説明する。先に述べたように、セメントと水
を練り混ぜる場合、セメントの量に対し水の量が少なく
なるに従って混合物の流動性が低下し、水セメント比が
0.25を下回るとワーカビリティのある混合物を得る
ことが困難になる。このような低水セメント比のものは
ワーカビリティーを得るために、通常、高性能減水剤や
セメント粒子空隙を充填する鉱物質微粒子が用いられ
る。従来、この微粒子は出来るだけ微細なものが好まし
いとされていた。確かに、水セメント比が0.25以下
になると、微粒子を添加したものは無添加のものに比べ
て流動性が向上するが、その程度には差がある。この差
は水セメント比が低いほど大きく、特に水セメント比が
0.2以下の場合には顕著である。これは、後述する実
験例に示すように、粒径が小さくなるほど粒子表面の吸
着性が過大になり、むしろ流動性が阻害されることによ
る。
粒度を、BET法による比表面積が5m2/g以上〜20m2
/g以下、好ましくは18m2/g以下、より好ましくは15
m2/g以下に限定する。これより比表面積が大きいと粒子
が微細になりすぎて表面吸着が過大になり、混和材粒子
表面に吸着される高性能減水剤の量が増大し、相対的に
セメント粒子への吸着量が減少してセメントの分散性が
低下する。一方、比表面積がこれより小さいとセメント
粒子間の空隙より粒子が大きくなり、セメント粒子間の
充填効果が低下する。従って、いずれの場合にも流動性
の低下を招き、良好なワーカビリテイを得ることができ
ない。
は、上記範囲の比表面積を有すると共にその粒度分布に
基づく重量平均粒径が2μm以下、好ましくは1.5μm
以下のものである。良好なワーカビリテイを得るには、
適切な比表面積の粒子であると共に、その形状が球形に
近く、ボールベアリング効果を発揮できるものであるこ
とが望ましい。一般に、粒径に対して比表面積が大きす
ぎるものや、比表面積に対して粒径の大きすぎるものは
粒子の形状が異形であり、星形や棒状あるいは凹凸の著
しいもの、あるいは微粒子が凝集して不定形の二次粒子
を形成したものである。このような異形粒子はボールベ
アリング効果を得ることが出来ない。一方、本発明の上
記比表面積と平均粒径を同時に満足するものは、その粒
子形状が球形に近く、ボールベアリング効果を発揮させ
るのに適している。
粒子Α〜粒子Dは以下の比表面積と重量平均粒径を有す
るものであり、本発明の範囲に属する粒子A(図1)、粒
子B(図2)の形状は何れもほぼ球形であるのに対して、
本発明の範囲を外れる粒子C(図3)、粒子D(図4)は角
張っており、あるいは凝集した二次粒子を形成してい
る。 粒子A(図1): 比表面積6.96m2/g、重量平均粒径1.21μm 粒子B(図2): 比表面積10.1m2/g、重量平均粒径0.72μm 粒子C(図3): 比表面積10.1m2/g、重量平均粒径2.18μm 粒子D(図4): 比表面積37.5m2/g、重量平均粒径5.28μm
比表面積から粒径を算出する方法が知られているが、こ
のような手法ではセメント混和材の上記問題を把握する
ことはできない。すなわち、実際の粒子は分布を持ち、
かつ比表面積の大きさは粒径の小さな粒子の含有量に大
きな影響を受け、同じ重量平均粒径であっても小径の粒
子含有量が多いものほど比表面積は大きくなる。従っ
て、粒子の特性を把握するためには重量平均粒径と比表
面積を別々に測定する必要がある。微粒子の比表面積を
測定する方法としてはBET法が適当であり、重量平均
粒径を求める方法としてはレーザー回折式粒度分布測定
法が適している。レーザー回折式粒度分布測定法で微粒
子の平均粒径を測定する場合には、粒子を溶媒中で良く
分散させることが必要であり、試料を超音波分散機で分
散させ、あるいは分散剤を用いて測定するのが良い。
カ質粉末が好ましい。シリカ質微粉末はセメントとのポ
ゾラン反応により強度を増進させる。シリカ質の材料の
例としては、シリカフューム、フライアッシュ、高炉ス
ラグ、火山灰、籾殻灰、珪石などがある。これらを本発
明の比表面積および重量平均粒径に適合するよう、必要
に応じて、粉砕、分級処理して用いると良い。
量は、セメント1体積部に対して混和材粉末が0.03
〜0.4体積部が好ましい。例えば、シリカフュームは
重量比で、セメント1重量部に対しシリカフュームを概
ね0.02〜0.3重量部添加するのが適当である。
い、シリカフューム、高性能減水剤、水を練混ぜ、シリ
カフュームの各比表面積における高性能減水剤の吸着率
を調べた。なお、液中で減少した高性能減水剤の量をシ
リカフュームヘ吸着量とした。この結果を図3に示し
た。次に、セメント400g、シリカフューム100g、
高性能減水剤3g、水90gを練混ぜて調製したペースト
を金属製リング(径25mm×高25mm)に入れ、そのリングを
引上げて流れ出たペーストのフロー値を各吸着率のシリ
カフュームごとに調べた。この結果を図4に示した。
積が大きいものほど高性能減水剤の吸着率が大きく、こ
れに伴って、シリカフュームを混和したセメントペース
トのフロー値は次第に小さくなる。例えば、シリカフュ
ームの比表面積が23m2/g付近のものは約50%以上の
高性能減水剤を吸着してしまい。このため、セメントペ
ーストのフロー値は25%程度に低下する。比表面積が
15m2/g以下のものは高性能減水剤の吸着率が40%以
下と低く、従って、セメントペーストのフロー値が概ね
60〜70%以上と高い。
ト400g、水90g、高性能減水剤3gをホバートミキ
サで練り混ぜてペーストを調製した。このペーストを金
属製リング(径25mm×高25mm)に入れ、リングを引き上げ
て流れ出たペーストの長径と短径の平均をフロー値とし
て測定した。次に。角形の鋼製型枠(20mm×20mm×30mm)
にこのペーストを流し込み、翌日脱型したものを80℃
の水中に入れ、2日間養生したものの圧縮強度を測定し
た。この結果を表1に示した。本発明が定める範囲の比
表面積と重量平均粒径を有する実施例の試料は、何れも
セメントペーストのフロー値が比較例よりも格段に高
く、圧縮強度も大幅に向上している。
ントが使用されるあらゆる分野で使用でき、特に水セメ
ント比が0.25以下で高性能減水剤を用いる状況下
で、コンクリートのワーカビリティーを高め、コンクリ
ート強度を向上させることができる。
顕微鏡写真。
顕微鏡写真。
す顕微鏡写真。
す顕微鏡写真。
すグラフ。
の関係を示すグラフ。
6)
Claims (3)
- 【請求項1】 BET法による比表面積が5m2/g以上〜
20m2/g以下であって、粒度分布に基づく重量平均粒径
が2μm以下であることを特徴とするセメント混和用微
粉末。 - 【請求項2】 シリカ質微粉末である請求項1に記載の
セメント混和用微粉末。 - 【請求項3】 水セメント比0.25以下で、高性能減
水剤使用下において用いられる請求項1または2に記載
のセメント混和用微粉末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17726098A JP2000007400A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | セメント混和用微粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17726098A JP2000007400A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | セメント混和用微粉末 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006146522A Division JP2006265098A (ja) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | セメント混和用微粉末。 |
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JP2000007400A5 JP2000007400A5 (ja) | 2005-06-30 |
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JP17726098A Pending JP2000007400A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | セメント混和用微粉末 |
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- 1998-06-24 JP JP17726098A patent/JP2000007400A/ja active Pending
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