JP2001146446A - 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
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- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00086—Mixtures with prolonged pot-life
Abstract
り、かつ、膨張性能、強度発現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】 遊離石灰、カルシウムフェライト、及び
無水セッコウを主要な構成化合物とする膨張物質100
重量部に対して、冷水可溶分70〜100%のデキスト
リン0.05〜5重量部を含有してなるセメント混和材
であり、セメントと、該セメント混和材を含有してなる
セメント組成物を構成とする。
Description
分野において使用され、コンクリートのフレッシュ性状
が良好となる、セメント混和材及びセメント組成物に関
する。ここで、コンクリートとは、セメントペースト、
モルタル、及びコンクリ−トを総称するものである。
は、益々高まっており、その中でも耐久性の向上が大き
な課題となっている。この課題を解決する手段の1つと
して、膨張材をコンクリートに混和して使用することに
より、温度応力、乾燥収縮、自己収縮などによって発生
するひび割れを低減させる方法が挙げられる。また、膨
張材を用いて、コンクリートの躯体にケミカルプレスト
レスを導入し、曲げ耐力を高める手法もとられている。
膨張材の用途としては、壁、屋根スラブ、及び床などの
一般建築物や、水密性の向上を目的とした水槽やプール
などの水理構造物、舗装や床板(マットスラブ、デッキ
スラブ)などの一般土木構造物、あるいは、ヒューム
管、鋼管ライニング、ボックスカルバートなどのコンク
リート二次製品が挙げられる。
トの用途は多岐にわたっており、コンクリート物性も普
通コンクリートと同様のフレッシュ性状が求められるよ
うになってきている。フレッシュ性状の中でも、施工性
の観点から、特に重要視されるのがスランプ保持性であ
る。JIS A 6204「コンクリート用化学混和剤」で規定さ
れている減水剤や高性能AE減水剤などを使用することに
より、単位水量を抑え、水/セメント比を低減したコン
クリートが多く製造される傾向にあり、そのようなコン
クリートにおいては、スランプ保持性の低下がより顕著
になる課題があった。特に、夏場においては、著しくス
ランプ保持性が低下する傾向にあり、建築工事標準仕様
書(JASS 5)では、外気温25℃以上におけるコンクリ
ートの練り混ぜから、打込み終了までの時間の限度を9
0分間としており、この時間内では、コンクリートの良
好なスランプ保持性が必要である。
で、コンクリートのスランプ保持性を改善する方法が提
案されている(特開平10-226549号公報)。しかしなが
ら、この方法では、高ビーライトセメントに使用した場
合は有効であるが、他の種類のセメントに使用した場合
には、明確な効果が認められないという課題があった。
また、膨張材にデキストリンを組み合わせ、水和熱を抑
制する方法(特開平7-232944号公報)が提案されてい
る。しかしながら、この方法は、冷水可溶分65%以下
のデキストリンを用いたもので、水和熱を抑制する効果
は得られるが、スランプ保持性の改善に関しては、明確
な効果が認められないという課題があった。さらに、3
5℃を超えるような、高温環境下で施工した場合、デキ
ストリンの冷水可溶分が大幅に上昇し、凝結遅延を引き
起こす場合があるという課題があった。
れら前記課題を解決すべく、種々検討を重ねた結果、特
定のセメント混和材を使用することによって、コンクリ
ートのスランプ保持性が良好となり、かつ、膨張性能、
強度発現を阻害しないとの知見を得て、本発明を完成す
るに至った。
ルシウムフェライト、及び無水セッコウを主要な構成化
合物とする膨張物質100重量部に対して、冷水可溶分
70〜100%のデキストリン0.05〜5重量部を含
有してなるセメント混和材であり、セメントと、該セメ
ント混和材を含有してなるセメント組成物である。
ウムフェライト、及び無水セッコウを含有してなるもの
であり、その配合割合は特に限定されるものではない
が、膨張物質100重量部中、遊離石灰は30〜60重
量部が好ましく、40〜50重量部がより好ましい。ま
た、カルシウムフェライトは10〜40重量部が好まし
く、15〜30重量部がより好ましい。さらに、無水セ
ッコウは10〜40重量部が好ましく、20〜35重量
部がより好ましい。これらの範囲を外れると優れた膨張
性能が得られない場合がある。
O−Fe2O3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、一般に、CaOをC、Al2O3
をA、Fe2O3をFとすると、C2FやCFなどの化合
物などが知られている。本発明では、膨張性能が良好な
C2Fを使用することが好ましく、以下、カルシウムフ
ェライトをC2Fという。
されるものではなく、CaO原料、Fe2O3原料、及び
CaSO4原料を熱処理して、遊離石灰、C2F、及び無
水セッコウからなるクリンカーを合成し、粉砕すること
によって製造することもできるし、遊離石灰、C2F、
及び無水セッコウを別々に合成しこれらを混合して製造
することもできるが、本発明では、CaO原料、Fe2O
3原料、及びCaSO4原料を熱処理して製造した方が好
ましい。CaO原料、Fe2O3原料、及びCaSO4原料
を熱処理して、遊離石灰、C2F、及び無水セッコウか
らなるクリンカーを合成して粉砕することによって製造
されたものかどうかを確認する方法としては、例えば、
100μmよりも大きな粒子を顕微鏡観察し、粒子中に
遊離石灰、C2F、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。
が挙げられ、Fe2O3原料としては、銅カラミ、鉄粉や
市販の酸化鉄などが挙げられ、CaSO4原料として
は、二水セッコウ、半水セッコウ、及び無水セッコウな
どが挙げられる。これら原料中に存在する不純物とし
て、SiO2、MgO、TiO2、P2O5、Na2O、K2
0などがあるが、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。
電気炉などを使用することによって行うことができ、熱
処理温度は1100〜1600℃程度の範囲が好まし
く、1200〜1500℃程度がより好ましい。110
0℃未満では、得られた膨張物質の膨張性能が十分でな
い場合があり、1600℃を超えると揮散するSOxが
多くなるばかりでなく、優れた膨張性能が得られない場
合がある。
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。
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。ただし、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、あるいは、
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などのうちの一種又
は二種以上を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で
併用することが可能である。
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、具体的には試料デキストリン10gを200m
lのメスフラスコに入れ、21℃の蒸留水150mlを
加え、撹拌せずに温度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
ンを試料デキストリンに対する重量割合で示したもので
ある。本発明のデキストリンの冷水可溶分は、70〜1
00%が好ましく、91〜99%の範囲がより好まし
い。冷水可溶分70%未満では、優れたスランプ保持性
が得られない場合がある。
リンの配合割合は、特に限定されるものではないが、膨
張物質100重量部に対して、0.05〜5重量部が好
ましく、1〜3重量部がより好ましい。デキストリンの
配合割合が、この範囲外では、本発明の効果、すなわ
ち、優れたスランプ保持性が得られない場合がある。具
体的には、0.05重量部未満では、優れたスランプ保
持性が得られない場合があり、5重量部を超えると、ス
ランプの保持性は良好となっても、硬化不良を起こす場
合がある。
限定されるものではないが、セメントと、セメント混和
材からなる合計100重量部中、セメント混和材3〜1
2重量部が好ましく、5〜9重量部がより好ましい。本
発明の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、すなわち、優れたスランプ保持性が得ら
れない場合がある。3重量部未満では、優れたスランプ
保持性の得られない場合があり、12重量部を超えて使
用すると、強度発現性が低下する場合がある。
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、JISに規定された以上の混和材混合率にて作製し
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のうちの一種または二種以上
と、本発明のセメント混和材とを併用したものである。
該セメント組成物を使用することにより、コンクリート
のスランプ保持性を良好とすることが可能である。本発
明のセメント組成物は、そのままセメントペーストとし
て使用することはもちろん、骨材と混合して、モルタル
やコンクリートとしても使用可能である。
成物に、砂や砂利などの骨材の他に、凝結促進剤、凝結
遅延剤、減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、AE
剤、増粘剤、セメント急硬材、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、
並びに、無機リン酸塩などのうち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範囲で併用すること
が可能である。
を製造する際に使用する混合装置としては、既存のいか
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−などが利用可能である。混合
は、それぞれの材料を施工時に混合してもよいし、あら
かじめ一部を、あるいは全部を混合しておいても差し支
えない。混合順序は特に限定されるものでない。
る。
して、1400℃で熱処理することによって、表1に示
す種々の組成の膨張物質を製造し、粉砕してブレーン比
表面積3500±200cm2/gとした。また、遊離
石灰、C2F、及び無水セッコウを別々に合成し、これ
らを混合して膨張物質を製造し、同様に粉砕した。該膨
張物質100重量部に対し、デキストリンAを1.5重
量部混合したセメント混和材7重量部をセメント100
重量部中に内割りで配合してセメント組成物とした。単
位セメント組成物量330kg/m3、単位水量165
kg/m3、s/a=48%のコンクリート配合で練り
上がり量が40リットルとなるように調製したコンクリ
ートについて、材令7日の膨張率測定とスランプ保持率
の測定を行った。なお、減水剤は、セメント組成物に対
して1.0%(液状)を混練水と置換して添加した。そ
の結果を表2に示す。また、膨張物質を使用しない比較
例の実験No.1-1では、セメント100重量部中に内割り
でデキストリンAを0.1重量部配合し、実験No.1-2〜
1-14におけるセメント組成物中のデキストリンの割合と
同じにした。
合成 C2F:CaO原料2モル及びFe2O3原料1モルの割
合で配合した原料を混合粉砕した後、1350℃で3時
間熱処理して合成 無水セッコウ:試薬1級の二水セッコウを1350℃で
3時間焼成して得た無水セッコウ 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、FM値2.86 砂利:新潟県姫川産、比重2.63 水:水道水 デキストリンA:冷水可溶分97% 減水剤:市販高性能AE減水剤、ポリカルボン酸系
0、40、60分にて測定(コンクリートの環境温度3
0℃におけるスランプの経時変化) スランプ保持率:(一定時間後のスランプ/練り上がり
直後のスランプ)×100(%)
したコンクリートは、いずれも良好な膨張性能とスラン
プ保持性を示している。膨張材を配合していないプレー
ンにデキストリンを配合した系(実験No.1-1)において
も、スランプ保持性は改良されるが、膨張物質とデキス
トリンを併用することにより、その効果はより顕著にな
ることを示している。
ストリンAを配合し、圧縮強度を測定したこと以外は、
実施例1と同様に行った。その結果を表3に示す。
することにより、比較例のデキストリンを配合していな
いものやホウ酸を配合したものと比べ、スランプ保持性
が良好であり、デキストリンの配合量が多い場合でも強
度発現を阻害していないことが示される。
リンを1.5重量部配合したこと以外は、実施例2と同
様に行った。その結果を表4に示す。
囲のデキストリンを配合することにより、スランプ保持
性が良好となり、デキストリンの冷水可溶分が70%未
満では、良好なスランプ保持性が得られないことが示さ
れる。
1.5重量部配合したセメント混和材とセメントからな
るセメント組成物100重量部中、表5に示す量のセメ
ント混和材を配合したこと以外は、実施例2と同様に行
った。その結果を表5に示す。
することにより、スランプ保持性が良好となり、セメン
ト混和材の配合量が多い場合でも、強度発現を阻害して
いないことが示される。
1.5重量部含有し、表6に示すセメントを使用したこ
と以外は、実施例2と同様に行った。その結果を表6に
示す。
本発明のセメント混和材を使用することにより、スラン
プ保持性が良好であり、強度発現を阻害していないこと
が示される。
成物を使用することにより、コンクリートのスランプ保
持性が良好となり、かつ、膨張性能と強度発現を阻害し
ないことが可能となる。
Claims (2)
- 【請求項1】 遊離石灰、カルシウムフェライト、及び
無水セッコウを主要な構成化合物とする膨張物質100
重量部に対して、冷水可溶分70〜100%のデキスト
リン0.05〜5重量部を含有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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32494799A JP3883343B2 (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001146446A true JP2001146446A (ja) | 2001-05-29 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32494799A Expired - Lifetime JP3883343B2 (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | セメント混和材及びセメント組成物 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014141387A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Taiheiyo Material Kk | 破砕材 |
CN117658510A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种基于高温-化学-机械耦合激发的钢渣微粉活性激发剂及其制备方法和应用 |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32494799A patent/JP3883343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117658510A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种基于高温-化学-机械耦合激发的钢渣微粉活性激发剂及其制备方法和应用 |
CN117658510B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-04-12 | 北京中航天业科技有限公司 | 一种基于高温-化学-机械耦合激发的钢渣微粉活性激发剂及其制备方法和应用 |
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