JP2001261398A - 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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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/008—Cement and like inorganic materials added as expanding or shrinkage compensating ingredients in mortar or concrete compositions, the expansion being the result of a recrystallisation
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
Abstract
し、貯蔵期間中に風化し難い耐風化抵抗性が良好なセメ
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】 CaO原料、Fe2O3原料、SiO2原料
及びCaSO4原料を熱処理して得られる物質であっ
て、遊離石灰、カルシウムフェライト、カルシウムシリ
ケート及び無水セッコウを含有してなるセメント混和材
であり、遊離石灰含有量が30%以上であることを特徴
とする該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。
Description
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。
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。
メント混和材としては、例えば、カルシウムサルホアル
ミネート系と生石灰系に大別される。最近では、遊離石
灰含有量の多いカルシウムサルホアルミネート系膨張材
も提案されている。生石灰は水和活性が極めて高く、生
石灰そのものをセメントに混和しても効果的な膨張性を
付与することができない。すなわち、セメントがまだ固
まらない時期に水和してしまうために、膨張力が有効に
作用しないためである。そこで、従来の石灰系膨張材
は、他の水硬性化合物と焼結させることによって遊離石
灰の反応を適切な時期にコントロールするものである。
石灰系膨張材の具体例としては、例えば、遊離石灰−カ
ルシウムフェライト系、遊離石灰−無水セッコウ系、遊
離石灰−CaF2系(特公昭48-9448号公報)、遊離石灰
−カルシウムシリケート−間隙質系(特公昭53-13650号
公報)、遊離石灰−カルシウムシリケート−無水セッコ
ウ系(特公昭56-23936号公報)、遊離石灰−カルシウム
シリケート−間隙質−無水セッコウ系(特公昭53-31170
号公報)、遊離石灰−C3A−無水セッコウ系(特公昭6
2-61548号公報)が知られている。
の膨張材は耐風化抵抗性に劣り、貯蔵期間中に風化して
膨張性能の低下を生じやすいものであった。また、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、混和率が少なくても優
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。そこで、本発明者らは、この
ような状況を鑑み種々検討した結果、前記課題を解消で
きるセメント混和材が得られることを知見し、本発明を
完成するに至った。
原料、Fe2O3原料、SiO2原料及びCaSO4原料を
熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、カルシウ
ムフェライト、カルシウムシリケート及び無水セッコウ
を含有してなるセメント混和材であり、遊離石灰含有量
が30%以上であることを特徴とする該セメント混和材
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。
Fe2O3原料、SiO2原料及びCaSO4原料を混合し
て熱処理することによって製造され、遊離石灰、カルシ
ウムフェライト、カルシウムシリケート及び無水セッコ
ウを含有してなる。遊離石灰、カルシウムフェライト、
カルシウムシリケート及び無水セッコウを別々に合成し
て混合したものでは、本発明の効果は得られない。それ
ぞれの化合物の割合は、特に限定されるものではない
が、遊離石灰含有量は、30%以上が好ましく、40%
以上がより好ましい。遊離石灰含有量が30%未満で
は、優れた膨張性能が得られない場合がある。また、カ
ルシウムフェライトの含有量は、5〜25%が好まし
く、10〜20%がより好ましい。カルシウムシリケー
トの含有量は、5〜25%が好ましく、10〜20%が
より好ましい。無水セッコウ含有量は、40%以下が好
ましく、10〜30%がより好ましい。無水セッコウ含
有量が40%を超えると、製造時に発生する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。なお、本発明における%、部は、質量単位を表
す。
表されるものである。本発明のカルシウムフェライトと
は、特に限定されるものではないが、その具体例として
は、CaOをC、Fe2O3をFで表すと、C2F及びC
Fが挙げられる。本発明のカルシウムシリケートとは、
特に限定されるものではないが、その具体例としては、
CaOをC、SiO2をSで表すと、C3S、C2S及び
CSが挙げられる。
用される原料は、CaO原料としては、石灰石や消石灰
等が挙げられ、Fe2O3原料としては、各種カラミや圧
延スケール等の産業副産物や工業用の各種酸化鉄等が挙
げられ、SiO2原料としては、珪石、硅砂及び粘土等
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。
電気炉等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℃であり、1300〜15
00℃程度の範囲が好ましく、1300〜1400℃程
度がより好ましい。1100℃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い場合があり、160
0℃を超えると揮散するSOXが多くなり環境負荷が大
きくなるため好ましくない。
物は、その総量が本発明の目的を実質的に阻害しない範
囲、例えば、10%程度以下であることが好ましい。不
純物の具体例としては、Al2O3、TiO2、Na2O、
K2O、MgO、B2O3、P2O5、フッ素化合物、塩素
化合物等が挙げられる。
定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で1
500〜6000cm2/gが好ましく、2500〜4
000cm2/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、6000c
m2/gを超えると優れた膨張性能が得られない場合が
ある。
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部中、3〜12部
が好ましく、5〜9部がより好ましい。3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。
強、超早強及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、
これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッ
シュ、及びシリカを混合した各種混合セメント、低熱セ
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。
メントに、砂、砂利等の骨材の他に、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。
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、予め一部を、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、オム
ニミキサ、ヘンシェルミキサ、V型ミキサ及びナウタミ
キサ等の使用が可能である。
Fe2O3原料、SiO 2原料及びCaSO4原料を混合
し、電気炉で1350℃、2時間熱処理することによっ
て表1に示すような様々な化学組成の物質を作製し、ブ
レーン比表面積3000〜3500cm2/gに粉砕し
てセメント混和材とした。また、各セメント混和材の構
成化合物を粉末X線回折法(XRD)により同定し、結
果を表1に併記した。これらの結果をもとに、各セメン
ト混和材の化合物組成を算出し、結果を表2に示した。
次に、これらセメント混和材を用いて膨張試験を実施し
た。セメントとセメント混和材からなるセメント組成物
100部中、セメント混和材を7部使用し、水/セメン
ト組成物比が50%、セメント組成物/砂比が1/3の
モルタルを調製して膨張率の測定を行った。また、セメ
ント混和材の耐風化抵抗性を評価し、結果を表3に示し
た。
量)に入れ、20℃、相対湿度70%の環境試験室内に
暴露放置し、3日後の強熱減量を測定した。強熱減量は
1000℃で30分間熱処理した際の減量より求めた。
は、遊離石灰、カルシウムフェライト、カルシウムシリ
ケート及び無水セッコウを含有していることが示され
る。表3より、本発明のセメント混和材は、従来の遊離
石灰−無水セッコウ系(実験No.1-9)、遊離石灰−カル
シウムフェライト系(実験No.1-10)及び遊離石灰−カ
ルシウムシリケート系(実験No.1-11)と比べ、膨張率
が大きく優れた膨張性能を有し、且つ、強熱減量が少な
く耐風化抵抗性が良好であることが判る。また、遊離石
灰、カルシウムフェライト、カルシウムシリケート及び
無水セッコウを別々に合成し混合したもの(実験No.1-1
2)では、本発明の効果が得られないことが判る。
100部中の膨張材の配合量を表4に示すように変え、
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。結果を表4に併記する。
すると膨張率が大きく、配合量が増加するにつれて膨張
率が増加することが判る。
れた膨張性能を付与し、貯蔵期間中に風化し難い耐風化
抵抗性が良好なセメント混和材、及びセメント組成物が
得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】 CaO原料、Fe2O3原料、SiO2原料
及びCaSO4原料を熱処理して得られる物質であっ
て、遊離石灰、カルシウムフェライト、カルシウムシリ
ケート及び無水セッコウを含有してなるセメント混和
材。 - 【請求項2】 遊離石灰含有量が30%以上であること
を特徴とする請求項1のセメント混和材。 - 【請求項3】セメントと、請求項1又は2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)
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JP2000080443A JP4315565B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | セメント混和材及びセメント組成物 |
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JP4315565B2 JP4315565B2 (ja) | 2009-08-19 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002226243A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 膨張材及びセメント組成物 |
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2000
- 2000-03-22 JP JP2000080443A patent/JP4315565B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2002226243A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 膨張材及びセメント組成物 |
JP4567211B2 (ja) * | 2001-01-29 | 2010-10-20 | 電気化学工業株式会社 | 膨張材及びセメント組成物 |
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