JP2001072454A

JP2001072454A - セメント混和材及びセメント組成物

Info

Publication number: JP2001072454A
Application number: JP24441799A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nakajima; 康宏中島; Junichi Kimura; 潤市木村; Minoru Morioka; 実盛岡; Toshiyuki Tamaki; 俊之玉木
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-21
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP3690945B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水和熱抑制効果の温度依存性が小さく、水和
発熱量を著しく低減でき、且つ、強度発現性を阻害しな
いセメント混和材及びセメント組成物を提供すること。【解決手段】冷水可溶分５〜６０％のデキストリン
と、冷水可溶分８０〜１００％以下のデキストリンを、
重量比で３０：７０〜９５：５の範囲に混合してなるセ
メント混和材であり、セメントと、該セメント混和材と
を含有してなるセメント組成物を構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、主に、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】セメント・コンクリートは、安価に大き
な構造物を構築することができる優れた材料であるが、
様々な原因によってひび割れが生じるという欠点を有し
ている。その１つの原因に、水和発熱によるひび割れが
挙げられ、主にコンクリート断面内の温度差によるひび
割れと、コンクリートの外部拘束によるひび割れとに大
別される。

【０００３】コンクリート断面内の温度差によるひび割
れは、コンクリートの内部と表面付近との温度差によっ
て、コンクリートが不均一に熱膨張し、表面付近に発生
する引張応力がコンクリートの引張強度を上回るときに
発生する。コンクリートの外部拘束によるひび割れは、
コンクリートの発熱がピークに達した後、温度が下降す
る時期に、コンクリートが打ち継ぎ面等により拘束され
ていると、大きな引張応力が発生し、この引張応力がコ
ンクリートの引張強度を超えるときに発生する。コンク
リート構造物にひび割れが発生した場合、外観を損ねる
だけでなく、ひび割れから水が浸入したり、内部鉄筋の
劣化する等の耐久性に大きな弊害が生じる。

【０００４】そこで、ひび割れの発生を抑制するため
に、様々な方法が提案されている。なかでも、水和発熱
量の少ないビーライトの含有量を高めた低熱ポルトラン
ドセメントを使用する方法は、水和発熱量を著しく低減
できるだけでなく、流動性の確保が容易であることや、
中期から長期にかけての強度発現性が良好である等優れ
た性質を有している。

【０００５】しかしながら、通常、生コン工場で保有し
ているセメントサイロは、出荷量の多い普通ポルトラン
ドセメント、高炉セメント及び早強ポルトランドセメン
ト用しかなく、出荷量の少ない低熱ポルトランドセメン
ト専用のサイロを保有している生コン工場は皆無に等し
いのが現状である。そのため、低熱ポルトランドセメン
トは、打設現場にて生コンプラントを設置するような大
型の工事物件に限定して出荷されているのが現状であ
る。

【０００６】このように、低熱ポルトランドセメントは
優れた性質を持ちながらも、使用形態がセメントタイプ
であることから、サイロの増設といった新たな設備投資
を必要とするという課題があった。そこで、サイロの増
設といった新たな設備投資を必要とせず、全国各地の生
コン工場で、開袋投入で使用できるメリットを有するも
のに、混和材タイプの材料がある。従来、混和材タイプ
の材料としては、デキストリンが水和熱抑制剤として知
られており（特公昭55-75950）、膨張物質と組み合わせ
て、水和熱を抑制するのに用いられている。（特開平7-
172885、特開平7-232944）。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、デ
キストリンは、溶解度の温度依存性が高く、高温で急激
に溶解度が上がり、過度に水和反応を遅延してしまうと
いう課題があった。そのため、水和熱抑制効果の温度依
存性が小さく、水和発熱量を著しく低減でき、且つ、強
度発現性を阻害しないような材料の開発が待たれてい
た。

【０００８】本発明者は、種々検討を重ねた結果、１５
℃未満の環境温度で水和熱抑制効果の高い、冷水可溶分
８０〜１００％のデキストリンと、１５℃以上の環境温
度で水和熱抑制効果の高い、冷水可溶分５〜６０％のデ
キストリンとを、特定の割合で混合して使用することに
より、水和発熱量を著しく低減できるばかりでなく、水
和熱抑制効果の温度依存性が小さくなるとの知見を得
て、本願発明を完成するに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、冷水可
溶分５〜６０％のデキストリンと、冷水可溶分８０〜１
００％のデキストリンを、重量比で３０：７０〜９５：
５の範囲に混合してなるセメント混和材であり、セメン
トと、該セメント混和材とを含有してなるセメント組成
物である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳しく説明す
る。

【００１１】本発明で使用するデキストリンは、一般に
化工澱粉とも呼ばれ、通常、澱粉を加水分解して得られ
る。その中でも、希酸を加え、分解して得られた酸焙焼
デキストリンが最も一般的である。一般に、冷水可溶分
の高いデキストリンは、冷水可溶分の低いものに比べて
分解が進んでおり、低分子量となっていることが多い。
本発明では、酸焙焼デキストリンの他に、酸浸漬法で得
られるもの、澱粉の酵素分解で得られるマルトデキスト
リン、無酸焙焼で得られるブリティシュガム、或いは、
澱粉に水を加えたものを加熱したり、アルカリや濃厚な
塩類の溶液を加えてアルファー化したものを急速に脱水
乾燥して得られるアルファー化澱粉等のうちの１種又は
２種以上を併用することが可能である。

【００１２】本発明のデキストリンの冷水可溶分とは、
デキストリンを温度２１℃の蒸留水に溶解した量を意味
するものであり、具体的には、デキストリン１０ｇを２
００ｍｌのメスフラスコに入れ、２１℃の蒸留水１５０
ｍｌを加え、温度２１±１℃に１時間保持した後、ろ別
して、そのろ液を蒸発乾固して得られたデキストリンを
元のデキストリンに対する割合で示したものである。

【００１３】本発明のセメント混和材中のデキストリン
の成分割合は、冷水可溶分５〜６０％のデキストリン
（以下、デキストリンＡという）と、冷水可溶分８０〜
１００％のデキストリン（以下、デキストリンＢとい
う）を、重量比で３０：７０〜９５：５の範囲に混合す
るものである。デキストリンＡの冷水可溶分は、１０〜
４０％がより好ましく、デキストリンＢの冷水可溶分は
８５〜９９％がより好ましい。デキストリンＡと、デキ
ストリンＢの成分割合は、重量比で５０：５０〜９０：
１０の範囲がより好ましい。セメント混和材中の成分割
合がこの範囲外では、本発明の効果、即ち、水和熱抑制
効果の温度依存性が小さく、水和発熱量を著しく低減で
きる等の効果が得られない場合がある。

【００１４】本発明のセメント混和材の配合量は、特に
限定されるものではないが、セメントと、セメント混和
材からなるセメント組成物１００重量部中、セメント混
和材０．０５〜７重量部が好ましく、０．１〜５重量部
がより好ましい。セメント混和材の配合量がこの範囲を
外れると、本発明の効果、即ち、水和熱抑制効果の温度
依存性が小さく、水和発熱量を著しく低減できる等の効
果が得られない場合がある。

【００１５】本発明のセメントとは、JIS R 5210に規定
される各種ポルトランドセメント、JIS R 5211、JIS R
5212及びJIS R 5213に規定される各種混合セメント、JI
Sに規定された以上の各種混和材の混合率で作製された
高炉セメント、フライアッシュセメント及びシリカセメ
ント、並びに石灰石粉末等を混合したフィラーセメント
やアルミナセメント等である。本発明のセメント組成物
とは、これらのセメントのうちの１種又は２種以上と本
発明のセメント混和材とを混合したものである。本発明
のセメント組成物を使用することにより、水和熱抑制効
果の温度依存性が小さく、水和発熱量を著しく低減でき
る等の効果が得られる。

【００１６】本発明では、本発明のセメント混和材及び
セメント組成物に、砂や砂利等の骨材の他に、凝結促進
剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減
水剤、ＡＥ剤、増粘剤、セメント急硬材、セメント膨張
材、防錆剤、高分子エマルジョン、ベントナイトやモン
モリロナイト等の粘土鉱物、ゼオライト、ハイドロタル
サイト及びハイドロカルマイト等のイオン交換体、無機
リン酸塩、並びにほう酸等のうちの１種又は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。

【００１７】本発明のセメント混和材及びセメント組成
物を製造する際に使用する混合装置としては、既存の如
何なる撹拌装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ
−、オムニミキサ−、Ｖ型ミキサ−、ヘンシェルミキサ
−及びナウタ−ミキサ−等が利用可能である。又、材料
混合は、それぞれの材料を施工時に混合してもよいし、
予め一部を、或いは全部を混合しておいても差し支えな
いし、それらの混合順序も特に限定されるものでない。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。

【００１９】実施例１表１に示すように、デキストリンＡとデキストリンＢを
重量比で７０：３０となるように混合したセメント混和
材を使用し、単位セメント量３００ｋｇ／ｍ³、単位水
量１５０ｋｇ／ｍ³、ｓ/ａ＝４２％のコンクリ−トを調
製した。セメント１００重量部中、セメント混和材の配
合量を３重量部とした。各コンクリートについて、水和
熱抑制効果を確認するため、セメントの水和熱による断
熱温度上昇量と圧縮強度を測定した。その結果を表１に
示す。

【００２０】＜使用材料＞セメントα：市販普通ポルトランドセメント砂：新潟県姫川産、比重２．６２砂利：新潟県姫川産、砕石、Ｇｍａｘ＝２０ｍｍ、比重
２．６４水：水道水＜測定方法＞断熱温度上昇量：試料容量０．０１ｍ³の断熱ポットを
小形の変温室に入れ、コンクリートの温度と変温室の温
度が、常に同じになるように制御する東京理工社製の断
熱温度上昇量測定装置を使用し、打設温度５℃、２０
℃、３０℃で測定した。圧縮強度：JIS A 1108に準じて測定、打設温度20℃。

【００２１】

【表１】

【００２２】本発明のセメント混和材を配合したコンク
リートは、水和熱抑制効果の温度依存性が小さく、水和
発熱量を著しく低減でき、且つ、強度発現性が良好であ
る。

【００２３】実施例２セメント混和材１００重量部中、表２に示す重量比の冷
水可溶分２０％のデキストリンと冷水可溶分９０％のデ
キストリンを使用し、コンクリートを打設したこと以外
は、実施例１と同様に行った。その結果を表２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】本発明のセメント混和材を配合したコンク
リートは、水和熱抑制効果の温度依存性が小さく、水和
発熱量を著しく低減でき、且つ、強度発現性が良好であ
る。

【００２６】実施例３セメント混和材１００重量部中、冷水可溶分２０％のデ
キストリン７０重量部と、冷水可溶分９０％のデキスト
リン３０重量部とを混合してセメント混和材とした。セ
メントと、セメント混和材からなるセメント組成物１０
０重量部中、表３に示すセメント混和材の配合量で、コ
ンクリートを打設したこと以外は、実施例１と同様に行
った。その結果を表３に示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】本発明のセメント混和材を配合したコンク
リートは、本発明のセメント混和材を配合していない比
較例と比べ、水和熱抑制効果の温度依存性が小さく、水
和発熱量を著しく低減でき、且つ、強度発現性が良好で
ある。

【００２９】実施例４表４に示すようにセメントの種類を変えて、実験No.1-8
のセメント混和材を使用し、コンクリートを打設したこ
と以外は、実施例１と同様に行った。その結果を表４に
示す。

【００３０】＜使用材料＞セメントβ：市販低熱ポルトランドセメントセメントγ：市販早強ポルトランドセメント

【００３１】

【表４】

【００３２】本発明のセメント混和材を配合したコンク
リートは、セメントの種類に依らず、本発明のセメント
混和材を配合していない比較例と比べ、水和熱抑制効果
の温度依存性が小さく、水和発熱量を著しく低減でき、
且つ、強度発現性が良好である。

【００３３】

【発明の効果】本発明のセメント混和材を使用すること
により、水和熱抑制効果に対する温度依存性が小さく、
水和発熱量を著しく低減でき、強度発現性を阻害しない
コンクリートを作製することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉木俊之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Ｆターム(参考） 4G012 PA04 PB39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷水可溶分５〜６０％のデキストリン
と、冷水可溶分８０〜１００％のデキストリンを、重量
比で３０：７０〜９５：５の範囲に混合してなるセメン
ト混和材。
【請求項２】セメントと、請求項１記載のセメント混
和材とを含有してなるセメント組成物。