JP2001122650A - Cement admixture and cement composition - Google Patents

Cement admixture and cement composition

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JP2001122650A
JP2001122650A JP30080399A JP30080399A JP2001122650A JP 2001122650 A JP2001122650 A JP 2001122650A JP 30080399 A JP30080399 A JP 30080399A JP 30080399 A JP30080399 A JP 30080399A JP 2001122650 A JP2001122650 A JP 2001122650A
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement admixture capable of providing a cement composition containing the admixture with excellent expansion performance even when a small amount of the admixture is blended in the composition, preventing any pop-out phenomenon from being caused and improving waterproofness of the concrete and also to provide the cement composition. SOLUTION: This cement admixture comprises an expansive material containing, as its main constituent compounds, free lime, calcium aluminoferrite and anhydrous gypsum, and also a fine silica powder and/or a fine limestone powder. The cement composition comprises cement and the cement admixture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主に、土木・建築
業界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。
[0001] The present invention relates to a cement admixture and a cement composition mainly used in the civil engineering and construction industries.

【0002】[0002]

【従来の技術】セメントは安価でしかも、大きなコンク
リート構造物を任意の形に造れる優れた材料である。更
に、セメント混和材を併用することによって、構造物の
強度や耐久性を向上させることが可能である。此までに
セメント混和材は数多く提案されているが、最も使用さ
れているものとしては、コンクリートに膨張性を付与す
るセメント混和材がある。ここで、コンクリートとは、
セメント、モルタル及びコンクリートを総称するもので
ある。
2. Description of the Related Art Cement is an excellent material which is inexpensive and can be used to form a large concrete structure into an arbitrary shape. Furthermore, by using a cement admixture together, it is possible to improve the strength and durability of the structure. Many cement admixtures have been proposed so far, but the most used one is a cement admixture that imparts expandability to concrete. Here, concrete is
A generic term for cement, mortar and concrete.

【0003】コンクリート構造物に膨張性を付与するセ
メント混和材としては、例えば、CaO−Al23−S
3系化合物を有効成分とするものが知られている(特公
昭42-21840号公報、特公昭42-19473号公報、特公昭53-1
6007号公報等)。
As a cement admixture for imparting expandability to a concrete structure, for example, CaO—Al 2 O 3 —S
Known are those containing an O 3 -based compound as an active ingredient (JP-B-42-21840, JP-B-42-19473, JP-B-53-1).
No. 6007).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
セメント混和材は、生コンプラントにおいて開袋投入さ
れてコンクリートへ混和されているため、場合によって
はセメント混和材が充分に混練されないままに出荷され
てしまうことがある。このような場合には、セメント混
和材がコンクリート中へ均一に分散せずに塊状になって
いることが多く、硬化後のコンクリートにおいて、この
塊状のセメント混和材が局所的に異常膨張を起こし、硬
化体表面が巨視的に膨れ上がったり、剥離、落下したり
する、いわゆるポップアウト現象を引き起こすことが問
題視されている。
However, since these cement admixtures are opened in a ready-mixed plant and mixed with concrete, the cement admixtures may be shipped without being sufficiently kneaded in some cases. Sometimes. In such a case, the cement admixture is often in a lump without being uniformly dispersed in the concrete, and in the hardened concrete, the lump cement admixture locally causes abnormal expansion, There is a problem that a so-called pop-out phenomenon occurs in which the surface of the cured body macroscopically swells, peels, and falls.

【0005】ポップアウト現象を防止する方法として
は、膨張材に予め不活性な無機粉末等を混和しておき、
セメント混和材が充分に混練されなくても、膨張成分同
志が凝集して塊にならず、ある程度の分散が期待できる
ようにしておく方法が考えられるが、不活性な無機粉末
を混和することにより、膨張成分が希釈され、要求性能
を付与するためのセメント混和材の配合量が増加してし
まうという問題が生じる。
As a method for preventing the pop-out phenomenon, an inactive inorganic powder or the like is mixed in advance with the expanding material,
Even if the cement admixture is not sufficiently kneaded, a method is conceivable in which the expanded components do not agglomerate into a lump and a certain degree of dispersion can be expected, but by mixing inactive inorganic powder. In addition, there is a problem that the expansion component is diluted and the amount of the cement admixture for imparting the required performance increases.

【0006】最近では、膨張性を付与するセメント混和
材に要求される性能は益々高まってきている。即ち、配
合量が少なくても優れた膨張性能を付与できるセメント
混和材の開発が待たれているのが実状である。従って、
ポップアウト現象を防止するためとはいえ、セメント混
和材の配合量が増加してしまう方法は有益ではなく、配
合量を増加させずにポップアウト現象を防止できる方法
を見出す必要がある。
[0006] In recent years, the performance required of a cement admixture that imparts expandability has been increasing more and more. That is, the reality is that the development of a cement admixture that can impart excellent expansion performance even with a small amount of compounding has been awaited. Therefore,
Although it is intended to prevent the pop-out phenomenon, a method in which the amount of the cement admixture is increased is not useful, and it is necessary to find a method that can prevent the pop-out phenomenon without increasing the amount.

【0007】一方、コンクリートに防水性を与えるセメ
ント混和材も求められている。そこで、本発明者らは、
このような状況を鑑み、前記課題を解消すべく種々検討
した結果、特定の膨張物質と、シリカ質微粉末及び/又
は石灰石微粉末とを配合することによって前記課題を解
消できるセメント混和材が得られるという知見を得て、
本発明を完成するに至った。
On the other hand, a cement admixture for imparting waterproofness to concrete is also required. Thus, the present inventors
In view of such a situation, as a result of various studies to solve the above problem, a cement admixture which can solve the above problem by mixing a specific expanding substance with a siliceous fine powder and / or a limestone fine powder is obtained. Gained the knowledge that
The present invention has been completed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、遊離石
灰、カルシウムアルミノフェライト及び無水セッコウを
主要な構成化合物とする膨張物質と、シリカ質微粉末及
び/又は石灰石微粉末とを含有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。
That is, the present invention comprises an expanding substance mainly composed of free lime, calcium aluminoferrite and anhydrous gypsum, and a fine silica powder and / or a fine limestone powder. And a cement composition containing cement and the cement admixture.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0010】本発明の膨張物質は、遊離石灰、カルシウ
ムアルミノフェライト及び無水セッコウを主要な構成化
合物とし、その割合については特に限定されるものでは
ないが、遊離石灰は30〜60%が好ましく、40〜5
0%がより好ましい。カルシウムアルミノフェライトは
10〜40%が好ましく、15〜30%がより好まし
い。無水セッコウは10〜40%が好ましく、20〜3
5%がより好ましい。膨張物質中の各化合物の割合が前
記の範囲外であると、優れた膨張特性が得られない場合
がある。ここで、%は重量百分率を示す。
The swelling substance of the present invention comprises free lime, calcium aluminoferrite and anhydrous gypsum as main constituent compounds, and the ratio thereof is not particularly limited, but the free lime is preferably 30 to 60%, and 40 to 60%. ~ 5
0% is more preferable. The content of calcium alumino ferrite is preferably 10 to 40%, more preferably 15 to 30%. The amount of anhydrous gypsum is preferably 10 to 40%, preferably 20 to 3%.
5% is more preferred. If the proportion of each compound in the expanding substance is out of the above range, excellent expansion characteristics may not be obtained in some cases. Here,% indicates weight percentage.

【0011】本発明のカルシウムアルミノフェライトと
は、CaO−Al23−Fe23系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、
CaOをC、Al23をA、Fe23をFとすると、C
4AFやC62F等の化合物がよく知られている。通常
は、C4AFとして存在していると考えられ、本発明で
は、カルシウムアルミノフェライトを以下、C4AFと
いう。
The calcium alumino ferrite of the present invention is a general term for CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 compounds, and is not particularly limited.
When CaO is C, Al 2 O 3 is A, and Fe 2 O 3 is F, C
Compounds such as 4 AF and C 6 A 2 F are well known. Typically, it believed to be present as C 4 AF, in the present invention, a calcium alumino ferrite hereinafter referred C 4 AF.

【0012】本発明のセメント混和材を製造する際、C
aO原料、Al23原料、Fe23原料及びCaSO4
原料を熱処理して、遊離石灰、C4AF及び無水セッコ
ウからなるクリンカーを合成してこれを粉砕して製造さ
れる。遊離石灰、C4AF及び無水セッコウを別々に合
成し、これらを混合したものでは、本発明のような効果
は得られない。CaO原料、Al23原料、Fe23
料及びCaSO4原料を熱処理して、遊離石灰、C4AF
及び無水セッコウからなるクリンカーを合成したかどう
かは、例えば、粉砕物中の100μm以上の粗粒子を顕
微鏡観察等を行い、その粒子中に遊離石灰、C4AF及
び無水セッコウが混在していることを確認することによ
って判別できる。
When producing the cement admixture of the present invention, C
aO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material and CaSO 4
The raw material is heat-treated to synthesize a clinker composed of free lime, C 4 AF and anhydrous gypsum, and then pulverized to produce the clinker. Free lime, C 4 AF and anhydrous gypsum are separately synthesized, and a mixture of these does not provide the effects of the present invention. The CaO raw material, the Al 2 O 3 raw material, the Fe 2 O 3 raw material and the CaSO 4 raw material are heat-treated to obtain free lime, C 4 AF.
Whether or not clinker composed of anhydrous gypsum was synthesized, for example, microscopic observation of coarse particles of 100 μm or more in the pulverized material, free lime, C 4 AF and anhydrous gypsum are mixed in the particles. Can be determined by checking.

【0013】本発明のセメント混和材を製造する際の熱
処理温度であるが、1100〜1600℃の範囲が好ま
しく、1200〜1500℃の範囲がより好ましい。1
100℃未満では、得られたセメント混和材の膨張性能
が十分でなく、1600℃を超えると無水セッコウが分
解する場合がある。
The heat treatment temperature for producing the cement admixture of the present invention is preferably in the range of 1100 to 1600 ° C, more preferably in the range of 1200 to 1500 ° C. 1
If the temperature is lower than 100 ° C., the obtained cement admixture has insufficient expansion performance. If the temperature exceeds 1600 ° C., anhydrous gypsum may be decomposed.

【0014】CaO原料としては、石灰石や消石灰等が
挙げられ、Al23原料としては、ボーキサイトやアル
ミ残灰等が挙げられ、Fe23原料としては、銅カラミ
や鉄粉及び市販の酸化鉄等が挙げられ、CaSO4原料
としては、二水セッコウ、半水セッコウ及び無水セッコ
ウ等が挙げられる。これら原料中には、各種の不純物が
存在し、その具体例としては、SiO2、MgO、Ti
2、P25、Na2O、K2O等が挙げられ、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
いが、これらのうちで、特に、SiO2は珪酸率で0.
5未満の範囲であることが好ましい。珪酸率が0.5以
上では優れた膨張性能が得られない場合がある。本発明
でいう珪酸率とは、セメント混和材中のSiO2量、A
23量及びFe23量より次式から算出される。 珪酸率=SiO2/(Al23+Fe23
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 karami, iron powder and commercially available iron oxide. Iron oxide and the like are mentioned, and as the CaSO 4 raw material, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum and anhydrous gypsum are exemplified. Various impurities are present in these raw materials, and specific examples thereof include SiO 2 , MgO, and Ti.
O 2, P 2 O 5, Na 2 O, K 2 O , and the like, although no particular problem in the range that does not substantially impair the object of the present invention, among these, in particular, SiO 2 is silica 0 at the rate.
It is preferably in the range of less than 5. If the silicate ratio is 0.5 or more, excellent expansion performance may not be obtained. The silicic acid ratio in the present invention means the amount of SiO 2 in the cement admixture,
It is calculated from the following formula based on the l 2 O 3 amount and the Fe 2 O 3 amount. Silicic acid ratio = SiO 2 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 )

【0015】又、セメント混和材中のSiO2量は、
5.0%以下が好ましく、3.0%以下がより好まし
い。具体的には、5.0%を超えると優れた膨張性能が
得られない場合がある。
The amount of SiO 2 in the cement admixture is
It is preferably at most 5.0%, more preferably at most 3.0%. Specifically, if it exceeds 5.0%, excellent expansion performance may not be obtained.

【0016】本発明の膨張物質の粒度は、特に限定され
るものではないが、通常、ブレーン比表面積で1500
〜6000cm2/gが好ましく、2500〜4000
cm2/gがより好ましい。1500cm2/g未満で
は、強度発現性が悪くなる場合があり、6000cm2
/gを超えると優れた膨張性能が得られない場合があ
る。
The particle size of the expandable substance of the present invention is not particularly limited, but is usually 1500 in terms of Blaine specific surface area.
6000 cm 2 / g is preferable, and 2500 to 4000
cm 2 / g is more preferred. 1500cm is less than 2 / g, may strength development is deteriorated, 6000 cm 2
/ G, excellent expansion performance may not be obtained.

【0017】本発明のシリカ質微粉末とは、特に限定さ
れるものではないが、シリカフューム、高炉スラグ、フ
ライアッシュ、ケイソウ土、溶融シリカ等のシリカダス
ト等を総称するものである。シリカ質微粉末は、ポップ
アウト現象の抑制効果の他に、コンクリートの防水性を
向上させる効果も有する。
Although the silica fine powder of the present invention is not particularly limited, it is a general term for silica fume, blast furnace slag, fly ash, diatomaceous earth, silica dust such as fused silica, and the like. The siliceous fine powder has an effect of improving the waterproofness of concrete in addition to the effect of suppressing the pop-out phenomenon.

【0018】本発明の石灰石微粉末とは、特に限定され
るものではないが、天然に産出する炭酸カルシウムを主
成分とする鉱石を総称するものである。石灰石微粉末
は、シリカ質微粉末のように、防水性を向上させる効果
は有しないが、ポップアウト現象の抑制効果は十分に有
し、更に、地域によっては安価に入手できるという利点
がある。
Although the limestone fine powder of the present invention is not particularly limited, it is a general term for ore mainly composed of naturally occurring calcium carbonate. The limestone fine powder does not have the effect of improving the waterproofness unlike the silica-based fine powder, but has a sufficient effect of suppressing the pop-out phenomenon, and has the advantage that it can be obtained at low cost in some areas.

【0019】本発明のシリカ質微粉末及び/又は石灰石
微粉末の粒度は、特に限定されるものではないが、通
常、ブレーン比表面積で3000〜9000cm2/g
が好ましく、3500〜6000cm2/gがより好ま
しい。3000cm2/g未満では、十分なポップアウ
ト現象の抑制効果が得られない場合があり、9000c
2/gを超えても更なる効果の増進が期待できず、経
済的負担も大きくなる。
The siliceous fine powder and / or limestone of the present invention
The particle size of the fine powder is not particularly limited.
Normally, the specific surface area of the brane is 3000-9000cmTwo/ G
Is preferably 3500-6000 cmTwo/ G is more preferred
New 3000cmTwo/ G is insufficient pop-out
In some cases, the effect of suppressing the phenomenon of
m Two/ G cannot be expected to further increase the effect.
The financial burden also increases.

【0020】本発明のセメント混和材中の膨張物質と、
シリカ質微粉末及び/又は石灰石微粉末の配合割合は、
特に限定されるものではないが、通常、セメント混和材
100重量部中、膨張物質は50〜95重量部が好まし
く、60〜90重量部がより好ましい。膨張物質が50
重量部未満では、十分な膨張性能が得られない場合があ
り、95重量部を超えると、十分なポップアウト現象の
抑制効果や、防水性の向上の効果が得られない場合があ
る。シリカ質微粉末及び/又は石灰石微粉末は、5〜5
0重量部が好ましく、10〜40重量部がより好まし
い。5重量部未満では、十分なポップアウト現象の抑制
効果や、防水性の向上の効果が得られない場合があり、
50重量部を超えると十分な膨張性能が得られない場合
がある。
An expanding substance in the cement admixture of the present invention;
The mixing ratio of the siliceous fine powder and / or limestone fine powder is
Although not particularly limited, usually, the expanding material is preferably 50 to 95 parts by weight, more preferably 60 to 90 parts by weight, per 100 parts by weight of the cement admixture. 50 swelling substances
If the amount is less than parts by weight, sufficient expansion performance may not be obtained, and if it exceeds 95 parts by weight, a sufficient effect of suppressing a pop-out phenomenon and an effect of improving waterproofness may not be obtained. Silica fine powder and / or limestone fine powder is 5 to 5
0 parts by weight is preferable, and 10 to 40 parts by weight is more preferable. If the amount is less than 5 parts by weight, a sufficient effect of suppressing a pop-out phenomenon and an effect of improving waterproofness may not be obtained.
If it exceeds 50 parts by weight, sufficient expansion performance may not be obtained.

【0021】本発明のセメント混和材の粒度は、特に限
定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で2
500〜6000cm2/gが好ましく、3000〜5
000cm2/gがより好ましい。2500cm2/g未
満では、十分なポップアウト現象の抑制効果が得られな
い場合があり、6000cm2/gを超えると優れた膨
張性能の得られない場合がある。
[0021] The particle size of the cement admixture of the present invention is not particularly limited.
500-6000 cm 2 / g is preferable, and 3000-5
000 cm 2 / g is more preferred. 2500cm is less than 2 / g, there is a case where the effect of suppressing sufficient pop-out phenomenon is not obtained, there may not be obtained with excellent expansion performance and greater than 6000 cm 2 / g.

【0022】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、通常、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、3〜1
2重量部が好ましく、5〜9重量部がより好ましい。3
重量部未満では本発明の効果が十分に得られない場合が
あり、12重量部を超えて使用すると、強度発現性が悪
くなる場合がある。
The amount of the cement admixture of the present invention is not particularly limited, but is usually 3 to 1 in 100 parts by weight of the cement composition comprising cement and the cement admixture.
2 parts by weight is preferable, and 5 to 9 parts by weight is more preferable. Three
If the amount is less than 10 parts by weight, the effect of the present invention may not be sufficiently obtained. If the amount is more than 12 parts by weight, the strength development may be deteriorated.

【0023】本発明に係わるセメントとは、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、JIS R 5213に規定される各種混合セメン
ト、JISに規定された範囲以上に混和材を混合して作製
した高炉セメント、フライアッシュセメント及びシリカ
セメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント、
並びにアルミナセメント等が挙げられ、これらのうちの
1種又は2種以上が使用可能である。
The cement according to the present invention is JIS R 5210
Various Portland cements specified in JIS R 5211,
JIS R 5212, various mixed cement specified in JIS R 5213, blast furnace cement produced by mixing admixtures in the range specified in JIS or more, fly ash cement and silica cement, filler cement mixed with limestone powder,
And alumina cement and the like, and one or more of these can be used.

【0024】本発明のセメントと、セメント混和材を含
有してなるセメント組成物は、そのままセメントペース
トとして使用すること以外に、砂や砂利等の骨材と混合
して、セメントモルタルやセメントコンクリートとして
使用される。本発明では、更に、減水剤、AE減水剤、高
性能減水剤、高性能AE減水剤、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、凝結調
整剤、セメント急硬材、ベントナイトやゼオライト等の
粘土鉱物、ハイドロタルサイト等のイオン交換体等のう
ちの1種又は2種以上を、本発明の目的を実質的に阻害
しない範囲で使用することが可能である。
The cement of the present invention and the cement composition containing the cement admixture can be used as a cement mortar or cement concrete by mixing with an aggregate such as sand or gravel, in addition to using the cement composition as it is as a cement paste. used. In the present invention, further, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, a high-performance AE water reducing agent, an antifoaming agent, a thickener, a rust inhibitor, an antifreezing agent, a shrinkage reducing agent, a polymer emulsion, a setting regulator One or two or more of cement hardened materials, clay minerals such as bentonite and zeolite, and ion exchangers such as hydrotalcite can be used in a range that does not substantially impair the object of the present invention. It is possible.

【0025】本発明において、各材料の混合方法は特に
限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混
合しても良いし、予め一部、或いは全部を混合しておい
ても差し支えない。混合装置としては、既存の如何なる
装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサー、オムニ
ミキサー、ヘンシェルミキサー、V型ミキサー及びナウ
ターミキサー等の使用が可能である。
In the present invention, the method of mixing the respective materials is not particularly limited, and the respective materials may be mixed at the time of construction or may be partially or entirely mixed in advance. As the mixing device, any existing device can be used, and for example, a tilting cylinder mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, a Nauta mixer and the like can be used.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0027】実施例1 CaO原料、Al23原料、Fe23原料及びCaSO
4原料を配合し、混合粉砕した後、1350℃で2時間
熱処理して表1に示す様々な組成の膨張物質を製造し、
ブレーン比表面積3500±200cm2/gに粉砕し
た。これら膨張物質75重量部と、石灰石微粉末25重
量部とを混合してセメント混和材とし、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
メント混和材を7重量部配合し、単位セメント組成物量
が300kg/m3、水/セメント組成物比=62%、
s/aが45%のコンクリートを調製し、膨張率の測定
及びポップアウト試験を行った。又、セメント混和材の
貯蔵安定性を確認するために、セメント混和材を紙袋に
入れてミシン縫いで閉袋した状態で、温度20℃、相対
湿度80%の試験室内で1ヶ月貯蔵し、材令7日の膨張
率を測定した。試験結果を表2に示す。尚、膨張物質を
粉末X線回折法(XRD)により同定し、遊離石灰、C
4AF及び無水セッコウを主要な構成化合物とすること
を確認した。又、化学組成は化学分析により求め、化合
物組成は化学分析の結果より、計算によって算出した。
Example 1 CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material and CaSO
The four raw materials are blended, mixed and pulverized, and then heat-treated at 1350 ° C. for 2 hours to produce expanded materials having various compositions shown in Table 1,
It was pulverized to a Blaine specific surface area of 3500 ± 200 cm 2 / g. 75 parts by weight of these intumescent substances and 25 parts by weight of limestone fine powder are mixed to form a cement admixture, and 7 parts by weight of the cement admixture are mixed in 100 parts by weight of a cement composition composed of cement and cement admixture. Cement composition amount: 300 kg / m 3 , water / cement composition ratio = 62%,
Concrete having an s / a of 45% was prepared, and the expansion coefficient was measured and a pop-out test was performed. In addition, in order to confirm the storage stability of the cement admixture, the cement admixture was put in a paper bag, closed with a sewing machine and closed for one month in a test room at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 80%. The expansion rate on day 7 was measured. Table 2 shows the test results. The expanding substance was identified by powder X-ray diffraction (XRD) and free lime, C
4 It was confirmed that AF and anhydrous gypsum were the main constituent compounds. The chemical composition was determined by chemical analysis, and the compound composition was calculated from the result of chemical analysis.

【0028】<使用材料> セメント:市販普通ポルトランドセメント 石灰石微粉末:新潟県青海鉱山産石灰石をブレーン比表
面積5000cm2/gに粉砕したもの。 水:水道水 砂:新潟県姫川産、比重2.62 砂利:新潟県姫川産、比重2.64 CaO原料:試薬特級炭酸カルシウム Al23原料:試薬特級酸化アルミニウム Fe23原料:試薬1級酸化鉄 CaSO4原料:試薬特級無水セッコウ <測定方法> 化学分析:JIS R 5202に準じて測定。 化合物組成:遊離石灰含有量をJIS R 5202に準じて測定
し、それ以外の化合物については計算によって求めた。
即ち、Fe23量からC4AF量を算出し、次いで、S
3量から無水セッコウ量を算出した。 膨張率:JIS A 6202 Bに準じて測定。 ポップアウト試験:セメント混和材を添加しないで予め
コンクリートを調製しておき、傾胴ミキサにこのコンク
リートを入れ、12回転/分の速さでミキサをアジテー
トしながらセメント混和材を後添加し、10分間後に排
出して、縦1m、横50cm、高さ10cmの型枠内へ
打設しポップアウト現象を観察した。
<Materials Used> Cement: Commercial ordinary Portland cement Limestone fine powder: Limestone obtained by milling limestone from the Aomi mine in Niigata Prefecture to a Blaine specific surface area of 5,000 cm 2 / g. Water: tap water Sand: from Himekawa, Niigata, specific gravity 2.62 Gravel: from Himekawa, Niigata, specific gravity 2.64 CaO raw material: reagent grade calcium carbonate Al 2 O 3 raw material: reagent grade aluminum oxide Fe 2 O 3 raw material: reagent Primary iron oxide CaSO 4 Raw material: Special grade anhydrous gypsum reagent <Measurement method> Chemical analysis: Measured according to JIS R 5202. Compound composition: Free lime content was measured according to JIS R 5202, and other compounds were determined by calculation.
That is, the C 4 AF amount is calculated from the Fe 2 O 3 amount, and then the S 4 AF amount is calculated.
The amount of anhydrous gypsum was calculated from the amount of O 3 . Expansion coefficient: Measured according to JIS A 6202 B. Pop-out test: Concrete was prepared in advance without adding a cement admixture, this concrete was put into a tilting mixer, and the cement admixture was added later while agitating the mixer at a speed of 12 revolutions / minute. After a minute, it was discharged and poured into a mold having a length of 1 m, a width of 50 cm and a height of 10 cm, and a pop-out phenomenon was observed.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】表2より、本発明のセメント混和材は、膨
張性能、貯蔵安定性に優れ、しかもポップアウト現象を
防止していることが判る。
From Table 2, it can be seen that the cement admixture of the present invention has excellent expansion performance and storage stability, and also prevents the pop-out phenomenon.

【0032】実施例2 工業原料であるCaO原料、Al23原料、Fe23
料及びCaSO4原料を配合して、ロータリーキルンを
用いて、1400℃で熱処理することによって、表3に
示す組成の膨張物質を製造したこと以外は実施例1と同
様に行った。表4に化学組成から算出した化合物組成を
示し、膨張率の測定結果を表5に示す。尚、比較のため
に、市販の2種類のセメント混和材についても同様の実
験を行った。 <使用材料> CaO原料:新潟県青海鉱山産石灰石 Al23原料:中国産ボーキサイト Fe23原料:工業用酸化鉄 CaSO4原料:タイ産天然無水セッコウ 膨張材A:市販カルシウムサルホアルミネート系膨張材 膨張材B:市販生石灰系膨張材
Example 2 A mixture of CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material and CaSO 4 raw material, which are industrial raw materials, was heat-treated at 1400 ° C. using a rotary kiln, as shown in Table 3. The same procedure was performed as in Example 1 except that an intumescent substance having a composition was produced. Table 4 shows the compound composition calculated from the chemical composition, and Table 5 shows the measurement results of the expansion coefficient. For comparison, a similar experiment was performed with two types of commercially available cement admixtures. <Materials> CaO raw material: Limestone from Aomi mine, Niigata Prefecture Al 2 O 3 raw material: Chinese bauxite Fe 2 O 3 raw material: Industrial iron oxide CaSO 4 raw material: Natural anhydrous gypsum from Thailand Expansive material A: Commercial calcium sulfoaluminate Expanding Material Expanding Material B: Commercial quicklime expanding material

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】[0035]

【表5】 [Table 5]

【0036】表5より、本発明のセメント混和材は、膨
張性能に優れ、しかもポップアウト現象を防止している
ことが判る。
From Table 5, it can be seen that the cement admixture of the present invention has excellent expansion performance and prevents the pop-out phenomenon.

【0037】実施例3 実施例2の本発明の膨張物質を使用し、表6に示すシリ
カ質微粉末の種類と量を変えてセメント混和材としたこ
と以外は、実施例2と同様に行った。尚、防水性試験も
併せて実施した。その結果を表6に併記する。
Example 3 The same procedure as in Example 2 was carried out except that the expanding substance of the present invention of Example 2 was used and a cement admixture was prepared by changing the type and amount of the siliceous fine powder shown in Table 6. Was. The waterproof test was also performed. The results are shown in Table 6.

【0038】<使用材料> シリカ質微粉末:市販の高炉スラグをブレーン比表面
積5000cm2/gに粉砕したもの。 シリカ質微粉末:市販のシリカフューム、ブレーン比
表面積200000cm 2/g。 シリカ質微粉末:市販のフライアッシュをブレーン比
表面積5000cm2/gに粉砕したもの。 シリカ質微粉末:市販のケイソウ土をブレーン比表面
積5000cm2/gに粉砕したもの。 シリカ質微粉末:シリカ質微粉末とシリカ質微粉末
の等重量混合物、ブレーン比表面積102500cm
2/g。 シリカ質微粉末:シリカ質微粉末と石灰石微粉末の
等重量混合物、ブレーン比表面積102500cm2
g。 <測定方法> 防水性試験:φ15×30cm、中心孔の直径2.0c
mの円空供試体を作製し、材齢1日で脱型後、材齢7日
までの6日間水中養生を施した後、透水性試験を実施し
た。試験はアウトプット方法とし、試験体外側から水圧
10kg/cm2を48時間加え、中心孔からにじみ出
る水量を測定し、セメント混和材を混和しないコンクリ
ートの透水量を100とした時の相対値を透水比として
表した。
<Materials used> Silica fine powder: Commercial blast furnace slag was converted to a Blaine specific surface
5000cm productTwo/ G. Silica fine powder: Commercial silica fume, Blaine ratio
Surface area 200000cm Two/ G. Siliceous fine powder: Commercial fly ash with Blaine ratio
5000cm surface areaTwo/ G. Silica fine powder: Commercial diatomaceous earth has a Blaine specific surface
5000cm productTwo/ G. Siliceous fine powder: Siliceous fine powder and siliceous fine powder
Mixture of the same weight of
Two/ G. Silica fine powder: Silica fine powder and limestone fine powder
Equal weight mixture, Blaine specific surface area 102500cmTwo/
g. <Measurement method> Waterproof test: φ15 × 30cm, center hole diameter 2.0c
After making a hollow specimen of m, demolding at the age of 1 day, 7 days old
After curing for 6 days in water, conduct water permeability test
Was. The test was conducted using the output method.
10kg / cmTwoFor 48 hours and ooze from the center hole
Measure the amount of water in the concrete
The relative value when the amount of water permeation of the sheet is 100
expressed.

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】表6より、本発明のセメント混和材は、膨
張性能に優れ、しかもポップアウト現象を防止し、防水
性が高いことが判る。
From Table 6, it can be seen that the cement admixture of the present invention has excellent expansion performance, prevents pop-out phenomenon, and has high waterproofness.

【0041】実施例4 実施例2の本発明の膨張物質75重量部とシリカ質微粉
末の25重量部からなるセメント混和材を使用し、セ
メント組成物100重量部中、セメント混和材の配合量
を表7に示すように変えたこと以外は、実施例2と同様
に行った。その結果を表7に併記する。
Example 4 A cement admixture comprising 75 parts by weight of the intumescent substance of the present invention of Example 2 and 25 parts by weight of siliceous fine powder was used, and the amount of the cement admixture in 100 parts by weight of the cement composition was used. Was carried out in the same manner as in Example 2 except that was changed as shown in Table 7. The results are shown in Table 7.

【0042】[0042]

【表7】 [Table 7]

【0043】表7より、本発明のセメント混和材を配合
したコンクリートは、配合量が増加するに伴い膨張率は
高まり、ポップアウト現象を防止すると共に、防水性が
高くなることが判る。
From Table 7, it can be seen that the concrete containing the cement admixture of the present invention has an increased coefficient of expansion as the compounding amount increases, thereby preventing the pop-out phenomenon and increasing the waterproofness.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のセメント混和材は、配合量が少
なくても、優れた膨張性能を付与し、ポップアウト現象
の防止、防水性の向上が可能である。
The cement admixture of the present invention can provide excellent expansion performance, prevent the pop-out phenomenon, and improve the waterproofness, even if the amount is small.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 28/02 C04B 28/02 (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 MB23 MB24 MB26 PA28 PB03──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C04B 28/02 C04B 28/02 (72) Inventor Toshiyuki Tamaki 2209 Aomi, Aomi-cho, Nishikubiki-gun, Niigata Prefecture Electrochemistry 4G012 MB23 MB24 MB26 PA28 PB03

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遊離石灰、カルシウムアルミノフェライ
ト及び無水セッコウを主要な構成化合物とする膨張物質
と、シリカ質微粉末及び/又は石灰石微粉末とを含有し
てなるセメント混和材。
1. A cement admixture containing an expanding substance mainly composed of free lime, calcium aluminoferrite and anhydrous gypsum, and a siliceous fine powder and / or limestone fine powder.
【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。
2. A cement composition comprising a cement and the cement admixture according to claim 1.
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