JP2001233645A

JP2001233645A - 超微粒子セメント

Info

Publication number: JP2001233645A
Application number: JP2000047645A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Izumi; 良人和泉; Yasutaka Kuroki; 康貴黒木; Hatsutoshi Hosoda; 初敏細田; Minoru Takehiro; 実武広
Original assignee: Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-08-28
Anticipated expiration: 2020-02-24
Also published as: JP3423913B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】セメントクリンカー及び／又はセメン
ト、高炉スラグ並びに石膏を混合粉砕して得られ、セメ
ントクリンカー及び／又はセメント微粉末（石膏を除
く）１０〜４０重量％、高炉スラグ微粉末６０〜９０重
量％、並びに石膏微粉末（セメント中の石膏を含む）を
ＳＯ₃換算で０．５〜３重量％を含有し、最大粒径が１
８μｍで、２．２μｍ通過量が４０％以下であり、かつ
通過体積百分率が９０％の粒径と１０％の粒径の比が８
以下であることを特徴とする超微粒子セメント。【効果】地盤への浸透性が飛躍的に向上したものであ
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、地盤への浸透性が
飛躍的に向上した超微粒子セメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】超微粒子セメントは、ダムの基礎、大型
地下構造物等の岩盤の強化・止水、砂地盤の液状化対策
等を目的とした恒久的な地盤改良用の注入材等に用いら
れている。このような超微粒子セメント、特に注入材に
おいては、その粒度分布が重要であり、一般にセメン
ト、高炉スラグ及び石膏を含有するセメントは、これら
の粉砕性が異なるため、各成分を別々に粉砕した後に混
合する分離粉砕方式により製造されている。

【０００３】しかし、各成分ごとに分離粉砕する方法で
は、工程が繁雑であるなどの問題があるため、混合粉砕
により得られる注入材も提案されている（特開平6-3305
7号）。この注入材は、混合粉砕して得られる特定のブ
レーン比表面積及び組成を有するものであるが、粉砕性
の相違により、混合粉砕では均質な組成の注入材が得難
く、十分な浸透性も得られなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、工程が繁雑にならず、しかも地盤への浸透性が高
く、超微粒子注入材等に用いることができる超微粒子セ
メントを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を行なった結果、混合粉砕した後
に、特定の粒度組成になるよう調整すれば、地盤への浸
透性が著しく改善されたセメントが得られることを見出
し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、セメントクリンカー
及び／又はセメント、高炉スラグ並びに石膏を混合粉砕
して得られ、セメントクリンカー及び／又はセメント微
粉末（石膏を除く）１０〜４０重量％、高炉スラグ微粉
末６０〜９０重量％、並びに石膏微粉末（セメント中の
石膏を含む）をＳＯ₃換算で０．５〜３重量％を含有
し、最大粒径が１８μｍで、２．２μｍ通過量が４０％
以下であり、かつ通過体積百分率が９０％の粒径と１０
％の粒径の比が８以下であることを特徴とする超微粒子
セメントを提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で用いるセメントクリンカ
ー及び／又はセメントとしては、特に制限されないが、
例えば普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩等のポル
トランドセメント及び／又はそのクリンカーや、高炉セ
メント等の混合セメントなどが挙げられ、安定性の点か
ら、特に普通、早強セメント又はこれらのクリンカーが
好ましい。また、高炉スラグとしては、塩基度１．８以
上の急冷スラグが好ましく、石膏としては、二水石膏、
無水石膏が好ましい。

【０００８】セメントクリンカー及び／又はセメント、
高炉スラグ並びに石膏を混合粉砕する方法は特に制限さ
れず、例えば各粉末を混合し、ボールミル、ローラミ
ル、インパクトミル等を用いて粉砕すれば良い。

【０００９】本発明のセメントは、セメントクリンカー
及び／又はセメント微粉末（石膏を除く；以下、セメン
ト微粉末という）を１０〜４０重量％、高炉スラグ微粉
末を６０〜９０重量％、及び石膏微粉末（セメント中の
石膏を含む）をＳＯ₃換算で０．５〜３重量％を含有す
る。セメント微粉末が１０重量％未満では、凝結時間が
極めて遅く、強度発現も不良となり、４０重量％を超え
ると、浸透性が低下する。高炉スラグ微粉末が６０重量
％未満では、浸透性が低下し、９０重量％を超えると、
凝結固化性能が低下する。また、石膏微粉末がＳＯ₃換
算で０．５重量％未満では、初期強度の発現が悪く、３
重量％を超えると浸透性が低下する。なお、セメントク
リンカー及び／又はセメントとして、高炉セメント等の
混合セメントを用いる場合、混合セメント中の高炉スラ
グ微粉末は、セメント微粉末には含めず、高炉スラグ微
粉末に含めた割合で計算する。

【００１０】本発明のセメントは、混合粉砕後に、最大
粒径が１８μｍ、好ましくは１５μｍ通過量が９９％以
上、特に好ましくは１２．５μｍ通過量が９９％以上、
更に好ましくは最大粒径１２．５μｍ；２．２μｍ通過
量が４０％以下、好ましくは１０〜３０％；通過体積百
分率が９０％の粒径と１０％の粒径の比が８以下、好ま
しくは６以下、特に好ましくは２．５〜６になるように
粒度分布を調整する。これらの範囲外では、優れた浸透
性が得られない。なお、２．２μｍ通過量は、レーザー
回折式粒度分布測定装置により求められる。また、通過
体積百分率の比は、粒度分布測定装置により粒度分布を
測定して通過率曲線を求め、その通過率曲線より体積百
分率で９０％が通過する粒径と１０％が通過する粒径を
求め、（９０％が通過する粒径）／（１０％が通過する
粒径）の比から求められる。

【００１１】粒度の調整方法は特に制限されないが、例
えば乾式分級機を用いて最大粒径、最大粒径及び１５μ
ｍ通過量、又は最大粒径及び１２．５μｍ通過量を調整
して分級した粒子を、更に別の乾式分級機により２．２
μｍの通過量、９０％が通過する粒径や１０％が通過す
る粒径を調整することができる。乾式分級機としては、
ミクロプレックス、サイクロンエアセパレーター、サイ
クロン、ターボプレックス、Ｏ−ＳＥＰＡ、ミクロンセ
パレーター等を用いることができる。

【００１２】具体的には、まず、粉砕機より排出された
微粉末を乾式分級機に投入し、最大粒径、最大粒径及び
１５μｍ通過量、又は最大粒径及び１２．５μｍ通過量
を調整する。目的の粒径より大きい粒子は粉砕機に戻
し、再度粉砕する。分級機のローターやファンの回転
数、微粉末の投入量、分級機の形状と気流速度等を調整
することにより最大粒径、１５μｍ通過量又は１２．５
μｍ通過量を調整することができる。目的の粒径以下に
なった粒子を別の乾式分級機を用いて、その分級機のロ
ーターやファンの回転数、微粉末の投入量、分級機の形
状と気流速度等を調整することにより、２．２μｍの通
過量、９０％が通過する粒径や、１０％が通過する粒径
を調整することができる。また、分級の効率向上や製造
量を増やす等の目的で、乾式分級機を直列や並列で複数
用いることもできる。

【００１３】本発明のセメントには、更に、通常のセメ
ントに用いられる成分、例えば分散剤、減水剤、発泡
剤、起泡剤、急結剤、防錆剤、防水剤、急硬剤、遅延剤
等を、本発明の効果を損なわない範囲で適宜配合するこ
とができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の超微粒子セメントは、混合粉砕
であっても、均質な組成のものが得られ、地盤への浸透
性が飛躍的に向上し、地盤改良用の注入材として好適で
ある。例えば亀裂を含む岩盤や緩い砂層の恒久的な強化
・止水等にも好適に用いることができる。

【００１５】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。

【００１６】実施例１早強セメントクリンカー２３重量％、無水石膏２重量％
及び高炉スラグ７５重量％をボールミルにて混合粉砕し
た後、乾式分級機を用いて分級した粒子をバグフィルタ
ーへ輸送する途中にサイクロンを設置し、表１及び表２
に示す粒度分布を有するセメントを製造した。得られた
セメントについて、以下の方法により、浸透性を評価し
た。結果を表１及び表２に併せて示す。なお、表１及び
表２中、粒度は、レーザー回折式粒度分布測定装置（へ
ロス、シンパテック社製）を用いて測定し、ブレーン比
表面積は、ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験
方法）により測定したものである。

【００１７】（評価方法）（１）セメントミルクの調製；各セメント６００ｇ、ナ
フタレンスルホン酸系分散剤６ｇ及び水６０００mlを混
合し、２分間攪拌することにより、セメントミルクを調
製した。（２）浸透性の評価；豊浦硅砂をφ５０×５００mmのモ
ールドに間隙率４０％となるように充填し、水で飽和さ
せる。これに、各セメントミルクを１kgf／cm²の圧力で
注入し、閉塞現象（毎分５０ml以下の排出量）が生じる
までに、モールドを通過したセメントミルクの総排出量
を測定し、浸透量（ml）とした。このときのモールドに
充填した砂の透水係数は２．２×１０^-2cm／secであっ
た。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】試験例１実施例１で得られた本発明品２及び比較品１のセメント
について、模擬地盤を用いた注入試験を行なった。ま
ず、φ６０cm×高さ８０cmの中型モールドに、山形６号
硅砂と７号硅砂を３０：７０の割合で混合して充填し、
透水係数５．７×１０^-3cm／secの模擬地盤を作製し
た。これに、実施例１と同様にして調製したセメントミ
ルクを、グラウトポンプにより注入した。その結果を表
３に示す。表３中、７日強度は地盤工学会基準ＪＧＳ
Ｔ５１１（土の一軸圧縮試験方法）により求め、固結
体透水係数はＪＧＳＴ３１１（土の透水試験方法）
により求めた。

【００２１】

【表３】

【００２２】本発明品２のセメントの場合、注入圧力の
上昇もなく、スムーズに地盤に浸透し、均質な形状で十
分な強度の固結体が生成したことが確認された。これに
対し、比較品１のセメントの場合には、注入圧力の上昇
が早く、途中で注入できない状態となり、その注入固結
体も脈状になっていびつな形状であった。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者細田初敏東京都江東区東陽４丁目１番地13号株式会社小野田内 (72)発明者武広実東京都江東区東陽４丁目１番地13号株式会社小野田内Ｆターム(参考） 2D040 AA04 AB01 AC01 AC02 CA01 CA03 CA04 CB03 4H026 CA01 CA04 CA05 CC03 CC04 CC05 CC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントクリンカー及び／又はセメン
ト、高炉スラグ並びに石膏を混合粉砕して得られ、セメ
ントクリンカー及び／又はセメント微粉末（石膏を除
く）１０〜４０重量％、高炉スラグ微粉末６０〜９０重
量％、並びに石膏微粉末（セメント中の石膏を含む）を
ＳＯ₃換算で０．５〜３重量％を含有し、最大粒径が１
８μｍで、２．２μｍ通過量が４０％以下であり、かつ
通過体積百分率が９０％の粒径と１０％の粒径の比が８
以下であることを特徴とする超微粒子セメント。