JP2002020149A - 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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- JP2002020149A JP2002020149A JP2000195638A JP2000195638A JP2002020149A JP 2002020149 A JP2002020149 A JP 2002020149A JP 2000195638 A JP2000195638 A JP 2000195638A JP 2000195638 A JP2000195638 A JP 2000195638A JP 2002020149 A JP2002020149 A JP 2002020149A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた急結性、初期強度発現性、及び長期強
度発現性を示し、かつ、従来と比較して、アルカリ骨材
反応等のアルカリ公害を低減できる、トンネル工事等で
使用の吹付け用セメントコンクリートに用いるセメント
混和材及びセメント組成物を提供すること。 【解決手段】 0.5％以上、５％未満のR2O（RはLi、N
a、又はＫ）と、Ca2(AlxFe 1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜
１）を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-R2O系の焼成物を含有する
セメント混和材、該焼成物と、石膏、石灰、炭酸アルカ
リ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化アルミニウムから
なる群より選ばれた一種又は二種以上とを含有するセメ
ント混和材、セメントと該セメント混和材とを含有する
セメント組成物を構成とする。
度発現性を示し、かつ、従来と比較して、アルカリ骨材
反応等のアルカリ公害を低減できる、トンネル工事等で
使用の吹付け用セメントコンクリートに用いるセメント
混和材及びセメント組成物を提供すること。 【解決手段】 0.5％以上、５％未満のR2O（RはLi、N
a、又はＫ）と、Ca2(AlxFe 1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜
１）を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-R2O系の焼成物を含有する
セメント混和材、該焼成物と、石膏、石灰、炭酸アルカ
リ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化アルミニウムから
なる群より選ばれた一種又は二種以上とを含有するセメ
ント混和材、セメントと該セメント混和材とを含有する
セメント組成物を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント混和材及
びセメント組成物、詳しくは、トンネル工事等で使用す
る吹付け用セメントコンクリートに用いるセメント混和
材及びセメント組成物に関する。なお、本発明のセメン
トコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及
びコンクリートを総称するものである。また、本発明で
使用する部又は％は特に規定のない限り質量基準であ
る。
びセメント組成物、詳しくは、トンネル工事等で使用す
る吹付け用セメントコンクリートに用いるセメント混和
材及びセメント組成物に関する。なお、本発明のセメン
トコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及
びコンクリートを総称するものである。また、本発明で
使用する部又は％は特に規定のない限り質量基準であ
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】現在、急結性を与えるセメン
ト混和材を用いてトンネルの天井部や橋台下などの天板
に、セメントコンクリートを吹付ける、いわゆる、吹付
け工法が広く実施されている。
ト混和材を用いてトンネルの天井部や橋台下などの天板
に、セメントコンクリートを吹付ける、いわゆる、吹付
け工法が広く実施されている。
【０００３】吹付け工法に使用するセメントコンクリー
トに求められる特性は、付着性が良好で、跳ね返り（リ
バウンド）が少ないこと、凝結が早く付着後ただちに硬
化すること、芯材となる鋼材を腐食しないこと、及びア
ルカリに起因する公害（以下、アルカリ公害という）を
生じないことなどが挙げられる。
トに求められる特性は、付着性が良好で、跳ね返り（リ
バウンド）が少ないこと、凝結が早く付着後ただちに硬
化すること、芯材となる鋼材を腐食しないこと、及びア
ルカリに起因する公害（以下、アルカリ公害という）を
生じないことなどが挙げられる。
【０００４】また、この工法に適用するためのセメント
混和材として、従来から様々なものが提案されている
（特開平11-100251号公報等）。この工法に適用する公
知のセメント混和材を大別すると、水ガラスを主体とす
るもの、アルミン酸塩を主体とするもの、及びか焼ミョ
ウバンを主体とするものなどが挙げられる。しかしなが
ら、いずれのセメント混和材も、付着性が低い、初期強
度発現性が悪い、添加量の変動により凝結時間や強度が
大きく変化する、及び硬化後のコンクリートの強度が向
上しないなどの課題があると共に、アルカリ量も多いた
め、アルカリ骨材反応等のアルカリ公害を生じるという
課題があった。
混和材として、従来から様々なものが提案されている
（特開平11-100251号公報等）。この工法に適用する公
知のセメント混和材を大別すると、水ガラスを主体とす
るもの、アルミン酸塩を主体とするもの、及びか焼ミョ
ウバンを主体とするものなどが挙げられる。しかしなが
ら、いずれのセメント混和材も、付着性が低い、初期強
度発現性が悪い、添加量の変動により凝結時間や強度が
大きく変化する、及び硬化後のコンクリートの強度が向
上しないなどの課題があると共に、アルカリ量も多いた
め、アルカリ骨材反応等のアルカリ公害を生じるという
課題があった。
【０００５】コンクリートに有害なアルカリ骨材反応を
抑制する手段としては、無害と認められた骨材を使用す
ること、低アルカリ型セメントを使用すること、及び抑
制効果のある混合セメント等を使用することなどが挙げ
られる（特公昭63−274644号公報、特公平01−103970号
公報）。しかしながら、日本の地質的要因から、無害と
認められない反応性骨材をすべて排除することは難しい
ことである。
抑制する手段としては、無害と認められた骨材を使用す
ること、低アルカリ型セメントを使用すること、及び抑
制効果のある混合セメント等を使用することなどが挙げ
られる（特公昭63−274644号公報、特公平01−103970号
公報）。しかしながら、日本の地質的要因から、無害と
認められない反応性骨材をすべて排除することは難しい
ことである。
【０００６】本発明者は、このような状況を鑑みて、前
記課題を解消すべく種々検討した結果、特定のセメント
混和材を使用することにより、セメントコンクリートの
凝結や硬化を著しく促進し、かつ、優れた初期強度発現
性や長期強度発現性が得られ、しかも、アルカリ骨材反
応等のアルカリ公害を低減できるセメント混和材が得ら
れるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
記課題を解消すべく種々検討した結果、特定のセメント
混和材を使用することにより、セメントコンクリートの
凝結や硬化を著しく促進し、かつ、優れた初期強度発現
性や長期強度発現性が得られ、しかも、アルカリ骨材反
応等のアルカリ公害を低減できるセメント混和材が得ら
れるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、0.5％
以上、５％未満のR2O（RはLi、Na、又はＫ）と、Ca2(Al
xFe1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）を含むCaO-Al2O3-Fe
2O3-R2O系の焼成物を含有してなるセメント混和材であ
り、該焼成物と、石膏、石灰、炭酸アルカリ、アルミン
酸アルカリ、及び水酸化アルミニウムからなる群より選
ばれた一種又は二種以上とを含有す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。
以上、５％未満のR2O（RはLi、Na、又はＫ）と、Ca2(Al
xFe1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）を含むCaO-Al2O3-Fe
2O3-R2O系の焼成物を含有してなるセメント混和材であ
り、該焼成物と、石膏、石灰、炭酸アルカリ、アルミン
酸アルカリ、及び水酸化アルミニウムからなる群より選
ばれた一種又は二種以上とを含有す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。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
【０００９】本発明のセメント混和材は、0.5％以上、
５％未満のR2O（RはLi、Na、又はＫ）と、Ca2(AlxF
e1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）を含むCaO-Al2O3-Fe2O
3-R2O系の焼成物を含有するものである。
５％未満のR2O（RはLi、Na、又はＫ）と、Ca2(AlxF
e1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）を含むCaO-Al2O3-Fe2O
3-R2O系の焼成物を含有するものである。
【００１０】本発明の焼成物（以下、ＣＡＦＲ焼成物と
いう）とは、0.5％以上、５％未満のR2O（RはNa、Ｋ、
又はLi）と、Ca2(AlxFe1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）
を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-R2O系の焼成物である。ＣＡＦ
Ｒ焼成物の組成割合が前記範囲外では、優れた急結性
状、低混和率での急結性状、強度発現性、及び耐アルカ
リ公害性が得られない場合がある。ＣＡＦＲ焼成物は、
セメントコンクリートと混合すると急速凝集性のあるゲ
ル状物質を生成し、カルシウムアルミネート水和物とな
り、セメントコンクリート中の石膏や併用した石膏と反
応し、モノサルフェート水和物やエトリンガイトなどの
水和生成物を短時間で生成し、セメントコンクリートの
トンネル掘削面などへの付着性が増大するとともに、凝
結や硬化を促進することが可能となる。
いう）とは、0.5％以上、５％未満のR2O（RはNa、Ｋ、
又はLi）と、Ca2(AlxFe1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）
を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-R2O系の焼成物である。ＣＡＦ
Ｒ焼成物の組成割合が前記範囲外では、優れた急結性
状、低混和率での急結性状、強度発現性、及び耐アルカ
リ公害性が得られない場合がある。ＣＡＦＲ焼成物は、
セメントコンクリートと混合すると急速凝集性のあるゲ
ル状物質を生成し、カルシウムアルミネート水和物とな
り、セメントコンクリート中の石膏や併用した石膏と反
応し、モノサルフェート水和物やエトリンガイトなどの
水和生成物を短時間で生成し、セメントコンクリートの
トンネル掘削面などへの付着性が増大するとともに、凝
結や硬化を促進することが可能となる。
【００１１】ＣＡＦＲ焼成物とは、CaO原料、Al2O3原
料、Fe2O3原料、及びR2O原料等を焼成や溶解などの熱処
理をして製造したもので、結晶質、非晶質いずれも使用
可能である。CaO原料としては石灰石や消石灰などが、A
l2O3原料としてはボーキサイトやアルミ残灰などが、Fe
2O3原料としては銅カラミ、鉄粉、及び市販の酸化鉄等
が、そして、R2O原料としては各種アルカリ金属炭酸塩
等が挙げられる。これら原料中には、SiO2、MgO、Ti
O2、及びP2O5等の各種不純物が存在するが、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。ＣＡＦＲ焼成物中のR2O量は、0.5％以上、５％未満
であることが必要である。0.5％未満では急結性が得に
くい場合があり、５％以上では強度発現性が悪くなるば
かりか、逆にアルカリ骨材反応等のアルカリ公害性が発
生する場合がある。本発明のＣＡＦＲ焼成物を製造する
際の熱処理温度は、1,000〜1,600℃が好ましく、1,100
〜1,500℃がより好ましい。1,000℃未満では得られた焼
成物の各種性能が十分でなく、1,600℃を超えるとR2Oの
アルカリが分解する恐れがある。本発明のＣＡＦＲ焼成
物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（以下、ブレーン値という）で3,000〜10,
000cm2/gが好ましく、4,000〜9,000cm2/gがより好まし
い。3,000cm2/g未満では、優れた急結性や強度発現性が
得られない場合があり、10,000cm2/gを超えても、さら
なる性能の向上が得られない場合がある。
料、Fe2O3原料、及びR2O原料等を焼成や溶解などの熱処
理をして製造したもので、結晶質、非晶質いずれも使用
可能である。CaO原料としては石灰石や消石灰などが、A
l2O3原料としてはボーキサイトやアルミ残灰などが、Fe
2O3原料としては銅カラミ、鉄粉、及び市販の酸化鉄等
が、そして、R2O原料としては各種アルカリ金属炭酸塩
等が挙げられる。これら原料中には、SiO2、MgO、Ti
O2、及びP2O5等の各種不純物が存在するが、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。ＣＡＦＲ焼成物中のR2O量は、0.5％以上、５％未満
であることが必要である。0.5％未満では急結性が得に
くい場合があり、５％以上では強度発現性が悪くなるば
かりか、逆にアルカリ骨材反応等のアルカリ公害性が発
生する場合がある。本発明のＣＡＦＲ焼成物を製造する
際の熱処理温度は、1,000〜1,600℃が好ましく、1,100
〜1,500℃がより好ましい。1,000℃未満では得られた焼
成物の各種性能が十分でなく、1,600℃を超えるとR2Oの
アルカリが分解する恐れがある。本発明のＣＡＦＲ焼成
物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（以下、ブレーン値という）で3,000〜10,
000cm2/gが好ましく、4,000〜9,000cm2/gがより好まし
い。3,000cm2/g未満では、優れた急結性や強度発現性が
得られない場合があり、10,000cm2/gを超えても、さら
なる性能の向上が得られない場合がある。
【００１２】また、ＣＡＦＲ焼成物に、石膏、石灰、炭
酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化アルミニ
ウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上を混合し
たセメント混和材はより優れた急結性能を示す。ＣＡＦ
Ｒ焼成物と、石膏、石灰、炭酸アルカリ、アルミン酸ア
ルカリ、及び水酸化アルミニウムの少なくとも一種とを
混合したセメント混和材を、セメントコンクリートと混
合した場合、急速に凝集性のあるゲル状物質を生成し、
さらに、カルシウムアルミネート水和物、モノサルフェ
ート水和物、及びエトリンガイト等の水和生成物が短時
間で生成し、セメントコンクリートの付着性が増大する
とともに、凝結や硬化を促進することが可能で、かつ、
石膏、石灰、炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び
水酸化アルミニウムの添加量により、各水和生成物の生
成時期や量を調節でき、凝結時間のコントロールが可能
となる。
酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化アルミニ
ウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上を混合し
たセメント混和材はより優れた急結性能を示す。ＣＡＦ
Ｒ焼成物と、石膏、石灰、炭酸アルカリ、アルミン酸ア
ルカリ、及び水酸化アルミニウムの少なくとも一種とを
混合したセメント混和材を、セメントコンクリートと混
合した場合、急速に凝集性のあるゲル状物質を生成し、
さらに、カルシウムアルミネート水和物、モノサルフェ
ート水和物、及びエトリンガイト等の水和生成物が短時
間で生成し、セメントコンクリートの付着性が増大する
とともに、凝結や硬化を促進することが可能で、かつ、
石膏、石灰、炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び
水酸化アルミニウムの添加量により、各水和生成物の生
成時期や量を調節でき、凝結時間のコントロールが可能
となる。
【００１３】本発明で使用する石膏としては、無水石
膏、半水石膏、及び二水石膏のいずれも使用可能である
が、これらのうち、ＣＡＦＲ焼成物との反応性の面か
ら、無水石膏を使用することが好ましい。石膏の粒度
は、ブレーン値で3,000cm2/g以上が好ましく、5,000cm2
/g以上がより好ましい。粒度がより細かい方がセメント
急結材としての凝結特性に優れ、セメント硬化体の強度
発現性が優れるため好ましい。石膏粒度が粗いと、特に
低温施工時の急結力が低下する場合がある。石膏の使用
量は特に限定されるものではないが、各水和生成物の生
成をコントロールする面から、ＣＡＦＲ焼成物100部に
対して、２〜40部が好ましい。この範囲外ではエトリン
ガイトの生成量が減少し、強度発現性が低下する場合が
ある。
膏、半水石膏、及び二水石膏のいずれも使用可能である
が、これらのうち、ＣＡＦＲ焼成物との反応性の面か
ら、無水石膏を使用することが好ましい。石膏の粒度
は、ブレーン値で3,000cm2/g以上が好ましく、5,000cm2
/g以上がより好ましい。粒度がより細かい方がセメント
急結材としての凝結特性に優れ、セメント硬化体の強度
発現性が優れるため好ましい。石膏粒度が粗いと、特に
低温施工時の急結力が低下する場合がある。石膏の使用
量は特に限定されるものではないが、各水和生成物の生
成をコントロールする面から、ＣＡＦＲ焼成物100部に
対して、２〜40部が好ましい。この範囲外ではエトリン
ガイトの生成量が減少し、強度発現性が低下する場合が
ある。
【００１４】本発明で使用する石灰としては、消石灰や
生石灰が挙げられ、市販品の使用が可能である。石灰の
粒度は、ブレーン値で2,000cm2/g以上が好ましく、3,00
0cm2/g以上がより好ましい。2,000cm2/g未満では急結性
が低下する場合がある。石灰の使用量は特に限定される
ものではないが、各水和生成物の生成をコントロールす
る面から、ＣＡＦＲ焼成物100部に対して、２〜40部が
好ましい。２部未満では十分な急結性を示さない場合が
あり、40部を超える強度発現性が低下する場合がある。
生石灰が挙げられ、市販品の使用が可能である。石灰の
粒度は、ブレーン値で2,000cm2/g以上が好ましく、3,00
0cm2/g以上がより好ましい。2,000cm2/g未満では急結性
が低下する場合がある。石灰の使用量は特に限定される
ものではないが、各水和生成物の生成をコントロールす
る面から、ＣＡＦＲ焼成物100部に対して、２〜40部が
好ましい。２部未満では十分な急結性を示さない場合が
あり、40部を超える強度発現性が低下する場合がある。
【００１５】本発明で使用する炭酸アルカリは、急結性
を付与する場合の補完的な役割を果たす副材であって、
NaやＫなどのアルカリ金属炭酸塩や、MgやCaなどのアル
カリ土類金属炭酸塩で、具体的には、炭酸ナトリウムや
炭酸カリウムなどが挙げられ、それらを併用することも
可能である。炭酸アルカリの粒度は、ブレーン値で2,00
0cm2/g以上が好ましく、3,000cm2/g以上がより好まし
い。2,000cm2/g未満では急結性が低下する場合がある。
炭酸アルカリの使用量は、ＣＡＦＲ焼成物100部に対し
て、２〜50部が好ましい。炭酸アルカリの割合が２部未
満では、Alイオンの溶出が増加せず、充分な急結性を示
さない場合があり、50部を超える強度発現性が低下する
場合がある。
を付与する場合の補完的な役割を果たす副材であって、
NaやＫなどのアルカリ金属炭酸塩や、MgやCaなどのアル
カリ土類金属炭酸塩で、具体的には、炭酸ナトリウムや
炭酸カリウムなどが挙げられ、それらを併用することも
可能である。炭酸アルカリの粒度は、ブレーン値で2,00
0cm2/g以上が好ましく、3,000cm2/g以上がより好まし
い。2,000cm2/g未満では急結性が低下する場合がある。
炭酸アルカリの使用量は、ＣＡＦＲ焼成物100部に対し
て、２〜50部が好ましい。炭酸アルカリの割合が２部未
満では、Alイオンの溶出が増加せず、充分な急結性を示
さない場合があり、50部を超える強度発現性が低下する
場合がある。
【００１６】本発明で使用するアルミン酸アルカリは、
より短時間での凝結を可能にし、具体的には、アルミン
酸ナトリウムやアルミン酸カリウムなどが挙げられる。
アルミン酸アルカリの粒度は、ブレーン値で2,000cm2/g
以上が好ましく、3,000cm2/g以上がより好ましい。2,00
0cm2/g未満では急結性が低下する場合がある。アルミン
酸アルカリの使用量は、ＣＡＦＲ焼成物100部に対し
て、２〜50部が好ましい。２部未満では急結性の向上が
不充分であり、50部を超えると強度発現性が低下する場
合がある。
より短時間での凝結を可能にし、具体的には、アルミン
酸ナトリウムやアルミン酸カリウムなどが挙げられる。
アルミン酸アルカリの粒度は、ブレーン値で2,000cm2/g
以上が好ましく、3,000cm2/g以上がより好ましい。2,00
0cm2/g未満では急結性が低下する場合がある。アルミン
酸アルカリの使用量は、ＣＡＦＲ焼成物100部に対し
て、２〜50部が好ましい。２部未満では急結性の向上が
不充分であり、50部を超えると強度発現性が低下する場
合がある。
【００１７】本発明で使用する水酸化アルミニウムは低
温での急結性状の安定に重要であり、市販の水酸化アル
ミニウムの使用が可能である。水酸化アルミニウムの使
用量は、ＣＡＦＲ焼成物100部に対して、２〜30部が好
ましい。２部未満では低温での急結性状が安定しない場
合があり、30部を超えてもさらなる効果の増進は期待で
きない。
温での急結性状の安定に重要であり、市販の水酸化アル
ミニウムの使用が可能である。水酸化アルミニウムの使
用量は、ＣＡＦＲ焼成物100部に対して、２〜30部が好
ましい。２部未満では低温での急結性状が安定しない場
合があり、30部を超えてもさらなる効果の増進は期待で
きない。
【００１８】本発明で、ＣＡＦＲ焼成物に、石膏、石
灰、炭酸アルカリ、及びアルミン酸アルカリ全てを併用
する場合、ＣＡＦＲ焼成物100部に対し、石膏を５〜35
部、石灰を５〜50部、炭酸アルカリを５〜50部、及びア
ルミン酸アルカリを５〜50部とすることが、さらに短時
間で凝結させることが可能となる面から好ましい。これ
に加えて、水酸化アルミニウムを５〜50部併用すると、
低温での凝結性や強度発現性をより向上させることが可
能である。
灰、炭酸アルカリ、及びアルミン酸アルカリ全てを併用
する場合、ＣＡＦＲ焼成物100部に対し、石膏を５〜35
部、石灰を５〜50部、炭酸アルカリを５〜50部、及びア
ルミン酸アルカリを５〜50部とすることが、さらに短時
間で凝結させることが可能となる面から好ましい。これ
に加えて、水酸化アルミニウムを５〜50部併用すると、
低温での凝結性や強度発現性をより向上させることが可
能である。
【００１９】本発明のセメント用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部中、２〜30部が好
ましい。２部未満では本発明の効果が充分に得られない
場合があり、30部を超えて使用すると長期強度発現性や
耐久性が低下し好ましくない。
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、２〜30部が好
ましい。２部未満では本発明の効果が充分に得られない
場合があり、30部を超えて使用すると長期強度発現性や
耐久性が低下し好ましくない。
【００２０】セメントとしては、普通、早強、超早強、
低熱、及び中庸熱等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、又はシリカを混合した各種混合セメント、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、これらのうちの一種又は二種以上
が使用可能である。
低熱、及び中庸熱等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、又はシリカを混合した各種混合セメント、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、これらのうちの一種又は二種以上
が使用可能である。
【００２１】本発明では、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ
減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、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、セメント膨張材、ベ
ントナイトやゼオライト等の粘土鉱物、及びハイドロタ
ルサイト等のアニオン交換体等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使用する
ことが可能である。
減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、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、セメント膨張材、ベ
ントナイトやゼオライト等の粘土鉱物、及びハイドロタ
ルサイト等のアニオン交換体等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使用する
ことが可能である。
【００２２】本発明では、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、あらかじめその一部、あるいは全部を混合
しておいても差し支えない。
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、あらかじめその一部、あるいは全部を混合
しておいても差し支えない。
【００２３】混合装置としては、既存のいかなる装置も
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
ミキサー等が挙げられる。
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
ミキサー等が挙げられる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２５】実験例１ CaO原料、Al2O3原料、Fe2O3原料、及び各種R2Oを配合
し、混合粉砕した後、1,350℃で２時間熱処理して、表
１に示す組成のＣＡＦＲ焼成物クリンカを製造し、ブレ
ーン値6,000±200cm2/gに粉砕しセメント混和材を調製
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、10部の調製したセメント混和材を配合し、
水／セメント組成物比60％、セメント組成物／砂比１／
３のモルタルを調製し、凝結時間を測定した。結果を表
１に併記する。
し、混合粉砕した後、1,350℃で２時間熱処理して、表
１に示す組成のＣＡＦＲ焼成物クリンカを製造し、ブレ
ーン値6,000±200cm2/gに粉砕しセメント混和材を調製
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、10部の調製したセメント混和材を配合し、
水／セメント組成物比60％、セメント組成物／砂比１／
３のモルタルを調製し、凝結時間を測定した。結果を表
１に併記する。
【００２６】＜使用材料＞ CaO原料 ：試薬一級炭酸カルシウム Al2O3原料 ：試薬一級酸化アルミニウム Fe2O3原料 ：試薬一級酸化鉄 Na2O原料 ：試薬一級炭酸ナトリウム K2O原料 ：試薬一級炭酸カリウム MgO原料 ：試薬一級炭酸マグネシウム セメント ：市販普通ポルトランドセメント 砂 ：新潟県姫川産川砂、比重2.62 水 ：水道水
【００２７】＜測定方法＞ 凝結時間 ：ASTM C 403に準拠して測定したプロクター
貫入抵抗値が4,000psiに達するまでの時間
貫入抵抗値が4,000psiに達するまでの時間
【００２８】
【表１】
【００２９】実験例２ CaO43％、Al2O321％、Fe2O333％、及びNa2O３％のＣＡ
ＦＲ焼成物α100部に対し、表２に示す割合の石膏、石
灰、炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化ア
ルミニウムを配合してセメント混和材を調製した。調製
したセメント混和材を、セメント組成物100部中、７部
配合してモルタルを調製し、プロクター貫入抵抗値、圧
縮強度、及び膨張率を測定し、アルカリシリカ反応性試
験を判断したこと以外は実験例１と同様に行った。結果
を表２に併記する。
ＦＲ焼成物α100部に対し、表２に示す割合の石膏、石
灰、炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化ア
ルミニウムを配合してセメント混和材を調製した。調製
したセメント混和材を、セメント組成物100部中、７部
配合してモルタルを調製し、プロクター貫入抵抗値、圧
縮強度、及び膨張率を測定し、アルカリシリカ反応性試
験を判断したこと以外は実験例１と同様に行った。結果
を表２に併記する。
【００３０】＜使用材料＞ 石膏 ：中国産天然無水石膏 石灰 ：中国産生石灰 炭酸アルカリ：試薬一級炭酸ナトリウム アルミン酸アルカリ：試薬一級アルミン酸ナトリウム 水酸化アルミニウム：試薬一級水酸化アルミニウム
【００３１】＜測定方法＞ プロクター貫入抵抗値：ASTM C 403に準拠して測定 圧縮強度 ：JIS R 5201に準拠 膨張率 ：JIS A 6202に準拠 アルカリシリカ反応性試験：JIS A 5308 付属書８に準
じて測定。砂は、無害ではないと判定されたサヌカイト
質輝石安山岩を使用した。混練から６ケ月後に膨張率を
測定し、膨張率が0.100％未満の場合は「無害」、0.100
％以上の場合は「無害ではない」と判断されることか
ら、セメント組成物のアルカリシリカ反応性の評価基準
とした。
じて測定。砂は、無害ではないと判定されたサヌカイト
質輝石安山岩を使用した。混練から６ケ月後に膨張率を
測定し、膨張率が0.100％未満の場合は「無害」、0.100
％以上の場合は「無害ではない」と判断されることか
ら、セメント組成物のアルカリシリカ反応性の評価基準
とした。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２から明らかなように、アルカリシリカ
反応性試験の結果は全てが無害であった。
反応性試験の結果は全てが無害であった。
【００３４】実験例３ CaO43％、Al2O321％、Fe2O333％、及びNa2O３％のＣＡ
ＦＲ焼成物α100部に対し、表３に示す割合の石膏、石
灰、炭酸アルカリ、及びアルミン酸アルカリを配合して
セメント混和材を調製したこと以外は実験例２と同様に
行った。結果を表３に併記する。
ＦＲ焼成物α100部に対し、表３に示す割合の石膏、石
灰、炭酸アルカリ、及びアルミン酸アルカリを配合して
セメント混和材を調製したこと以外は実験例２と同様に
行った。結果を表３に併記する。
【００３５】
【表３】
【００３６】表３から明らかなように、アルカリシリカ
反応性試験の結果は全てが無害であった。
反応性試験の結果は全てが無害であった。
【００３７】実験例４ CaO43％、Al2O321％、Fe2O333％、及びNa2O３％のＣＡ
ＦＲ焼成物α100部に対し、表４に示す割合の石膏、石
灰、炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化ア
ルミニウムを配合してセメント混和材を調製したこと以
外は実験例２と同様に行った。結果を表４に併記する。
比較のため、CaO41％、Al2O321％、Fe2O333％、及びNa2
O５％のＣＡＦＲ焼成物βを使用して同様の実験を行っ
た。結果を表４に併記する。
ＦＲ焼成物α100部に対し、表４に示す割合の石膏、石
灰、炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化ア
ルミニウムを配合してセメント混和材を調製したこと以
外は実験例２と同様に行った。結果を表４に併記する。
比較のため、CaO41％、Al2O321％、Fe2O333％、及びNa2
O５％のＣＡＦＲ焼成物βを使用して同様の実験を行っ
た。結果を表４に併記する。
【００３８】
【表４】
【００３９】表４から明らかなように、本発明のセメン
ト混和材を用いると、アルカリシリカ反応性試験の結果
は全てが無害であった。
ト混和材を用いると、アルカリシリカ反応性試験の結果
は全てが無害であった。
【００４０】実験例５ CaO43％、Al2O321％、Fe2O333％、及びNa2O３％のＣＡ
ＦＲ焼成物α100部、石膏10部、石灰20部、炭酸アルカ
リ20部、アルミン酸アルカリ20部、及び水酸化アルミニ
ウム25部を配合してセメント混和材を調製した。セメン
ト組成物100部中の調製したセメント混和材の量を表５
に示すように変化したこと以外は実験例２と同様に行っ
た。結果を表５に併記する。比較のため、CaO76％、Al2
O321％、Fe2O3０％、及びNa2O３％のＣＡＦＲ焼成物γ
を使用して同様の実験を行った。結果を表５に併記す
る。
ＦＲ焼成物α100部、石膏10部、石灰20部、炭酸アルカ
リ20部、アルミン酸アルカリ20部、及び水酸化アルミニ
ウム25部を配合してセメント混和材を調製した。セメン
ト組成物100部中の調製したセメント混和材の量を表５
に示すように変化したこと以外は実験例２と同様に行っ
た。結果を表５に併記する。比較のため、CaO76％、Al2
O321％、Fe2O3０％、及びNa2O３％のＣＡＦＲ焼成物γ
を使用して同様の実験を行った。結果を表５に併記す
る。
【００４１】
【表５】
【００４２】表５から明らかなように、本発明のセメン
ト混和材を用いると、アルカリシリカ反応性試験の結果
は全てが無害であった。
ト混和材を用いると、アルカリシリカ反応性試験の結果
は全てが無害であった。
【００４３】
【発明の効果】本発明のセメント混和材は、以上のとお
り優れた急結性、初期強度発現性、及び長期強度発現性
を示し、かつ、従来品と比較して、アルカリ骨材反応等
のアルカリ公害を低減できる。
り優れた急結性、初期強度発現性、及び長期強度発現性
を示し、かつ、従来品と比較して、アルカリ骨材反応等
のアルカリ公害を低減できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 22:08 Ｃ０４Ｂ 22:08 Ｚ 22:14） 22:14） Ｂ (72)発明者 高橋 光男 新潟県西頚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 PB03 PB08 PB11
Claims (3)
- 【請求項１】 0.5％以上、５％未満のR2O（RはLi、N
a、又はＫ）と、Ca2(AlxFe1-x)2O5（ただし、０＜Ｘ＜
１）を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-R2O系の焼成物を含有して
なるセメント混和材。 - 【請求項２】 請求項１記載の焼成物と、石膏、石灰、
炭酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、及び水酸化アルミ
ニウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上とを含
有してなるセメント混和材。 - 【請求項３】 セメントと、請求項１又は２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 |
|---|---|---|---|
| JP2000195638A JP2002020149A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195638A JP2002020149A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002020149A true JP2002020149A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18694271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000195638A Pending JP2002020149A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002020149A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097062A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付け材、吹付けコンクリート、及びそれを用いた吹付け工法 |
| CN114477801A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-13 | 中建材中研益科技有限公司 | 低碳水泥及制备方法 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000195638A patent/JP2002020149A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097062A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付け材、吹付けコンクリート、及びそれを用いた吹付け工法 |
| JP4498714B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2010-07-07 | 電気化学工業株式会社 | 吹付け材 |
| CN114477801A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-13 | 中建材中研益科技有限公司 | 低碳水泥及制备方法 |
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