JP2002068801A - 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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- JP2002068801A JP2002068801A JP2000257060A JP2000257060A JP2002068801A JP 2002068801 A JP2002068801 A JP 2002068801A JP 2000257060 A JP2000257060 A JP 2000257060A JP 2000257060 A JP2000257060 A JP 2000257060A JP 2002068801 A JP2002068801 A JP 2002068801A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリートのポップアウト現象を防止する
と共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示すセメン
ト混和材、及びそれを含有しなるセメント組成物を提供
すること。 【解決手段】 ＣａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原
料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して得られる焼成物であ
り、遊離石灰、カルシウムアルミノフェライト、アウイ
ン及び無水セッコウを含有してなる膨張物質と、冷水可
溶分５〜７０％未満のデキストリンとを含有してなるセ
メント混和材であり、セメント混和材中のデキストリン
含有量が０．５〜１５％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。
と共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示すセメン
ト混和材、及びそれを含有しなるセメント組成物を提供
すること。 【解決手段】 ＣａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原
料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して得られる焼成物であ
り、遊離石灰、カルシウムアルミノフェライト、アウイ
ン及び無水セッコウを含有してなる膨張物質と、冷水可
溶分５〜７０％未満のデキストリンとを含有してなるセ
メント混和材であり、セメント混和材中のデキストリン
含有量が０．５〜１５％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
【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。
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。
【０００２】
【従来の技術】セメントは、土木・建築構造物を形成す
る上において欠くことのできない材料であり、セメント
ほど安価に大きな構造物を作れる材料はない。しかしな
がら、セメントを使用した硬化体にはひび割れが発生す
るという課題を有している。このひび割れには、主とし
て次の２つの原因がある。１つは、乾燥収縮が原因で起
こるものであり、その乾燥収縮を補償する目的でコンク
リート構造物に膨張性を付与するセメント混和材を使用
することが提案されている。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。膨張性を付与するセメント混和材としては、
CaO-Al2O3-SO3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53-16007号公報等)。また、ひび割れの原因
の２つ目として、水和熱によるひび割れがある。水和熱
によるひび割れは、コンクリートの内部と表面付近との
温度差によって、コンクリートが不均一に熱膨張し、表
面付近に発生する引っ張り応力が、コンクリートの引張
り強度を上回るときに発生することにより起こるため、
水和熱量を低減する必要がある。
る上において欠くことのできない材料であり、セメント
ほど安価に大きな構造物を作れる材料はない。しかしな
がら、セメントを使用した硬化体にはひび割れが発生す
るという課題を有している。このひび割れには、主とし
て次の２つの原因がある。１つは、乾燥収縮が原因で起
こるものであり、その乾燥収縮を補償する目的でコンク
リート構造物に膨張性を付与するセメント混和材を使用
することが提案されている。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。膨張性を付与するセメント混和材としては、
CaO-Al2O3-SO3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53-16007号公報等)。また、ひび割れの原因
の２つ目として、水和熱によるひび割れがある。水和熱
によるひび割れは、コンクリートの内部と表面付近との
温度差によって、コンクリートが不均一に熱膨張し、表
面付近に発生する引っ張り応力が、コンクリートの引張
り強度を上回るときに発生することにより起こるため、
水和熱量を低減する必要がある。
【０００３】また、膨張材は、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おり、場
合によっては、膨張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、膨張材
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
の膨張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場合がある。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
な無機粉末などを混和しておき、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、この方法では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混和量が増加してしまうとい
う問題が生じる。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。すな
わち、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。
したがって、ポップアウト現象を防止することを理由
に、セメント混和材の混和量が増加してしまう方法は有
益ではない。膨張材混和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。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、冷水可溶分
５〜７０％未満のデキストリン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。
て、開袋投入されてコンクリートへ混和されており、場
合によっては、膨張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、膨張材
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
の膨張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場合がある。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
な無機粉末などを混和しておき、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、この方法では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混和量が増加してしまうとい
う問題が生じる。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。すな
わち、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。
したがって、ポップアウト現象を防止することを理由
に、セメント混和材の混和量が増加してしまう方法は有
益ではない。膨張材混和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。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、冷水可溶分
５〜７０％未満のデキストリン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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、Ｃ
ａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ 4
原料を熱処理して得られる焼成物であり、遊離石灰、カ
ルシウムアルミノフェライト、アウイン及び無水セッコ
ウを含有してなる膨張物質と、冷水可溶分５〜７０％未
満のデキストリンとを含有してなるセメント混和材であ
り、セメント混和材中のデキストリン含有量が０．５〜
１５％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、請求項１又は２に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である。
ａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ 4
原料を熱処理して得られる焼成物であり、遊離石灰、カ
ルシウムアルミノフェライト、アウイン及び無水セッコ
ウを含有してなる膨張物質と、冷水可溶分５〜７０％未
満のデキストリンとを含有してなるセメント混和材であ
り、セメント混和材中のデキストリン含有量が０．５〜
１５％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、請求項１又は２に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である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００６】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、アウイン及び無水セッコウを含
有してなるものであり、その割合については特に限定さ
れるものではないが、セメント混和材１００部中、遊離
石灰は３０〜７０部が好ましく、４０〜６０部がより好
ましい。また、カルシウムアルミノフェライトは５〜２
２．５部が好ましく、１０〜１５部がより好ましい。ア
ウインは５〜２２．５部が好ましく、１０〜１５部がよ
り好ましい。さらに、無水セッコウは５〜３０部が好ま
しく、１０〜３０部がより好ましい。セメント混和材中
の各化合物の組成割合が前記の範囲にないと、優れた膨
張特性が得られない場合がある。なお、本発明で使用す
る部、％は質量単位を表す。
ムアルミノフェライト、アウイン及び無水セッコウを含
有してなるものであり、その割合については特に限定さ
れるものではないが、セメント混和材１００部中、遊離
石灰は３０〜７０部が好ましく、４０〜６０部がより好
ましい。また、カルシウムアルミノフェライトは５〜２
２．５部が好ましく、１０〜１５部がより好ましい。ア
ウインは５〜２２．５部が好ましく、１０〜１５部がよ
り好ましい。さらに、無水セッコウは５〜３０部が好ま
しく、１０〜３０部がより好ましい。セメント混和材中
の各化合物の組成割合が前記の範囲にないと、優れた膨
張特性が得られない場合がある。なお、本発明で使用す
る部、％は質量単位を表す。
【０００７】本発明のカルシウムアルミノフェライトと
は、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−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、一般的に、
ＣａＯをＣ、Ａｌ2Ｏ3をＡ、Ｆｅ2Ｏ3をＦとすると、Ｃ
4ＡＦやＣ6Ａ2Ｆ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て良い。本発明
では、カルシウムアルミノフェライトを以下、Ｃ4ＡＦ
と略記する。また、本発明のアウインとは、一般式、３
ＣａＯ−３Ａｌ2Ｏ3−ＣａＳＯ4で表される化合物を示
すものである。
は、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−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、一般的に、
ＣａＯをＣ、Ａｌ2Ｏ3をＡ、Ｆｅ2Ｏ3をＦとすると、Ｃ
4ＡＦやＣ6Ａ2Ｆ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て良い。本発明
では、カルシウムアルミノフェライトを以下、Ｃ4ＡＦ
と略記する。また、本発明のアウインとは、一般式、３
ＣａＯ−３Ａｌ2Ｏ3−ＣａＳＯ4で表される化合物を示
すものである。
【０００８】本発明のセメント混和材を製造する際、Ｃ
ａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4
原料を熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン及び
無水セッコウからなる焼成物を合成してこれを粉砕して
製造される。遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン及び無水セ
ッコウを別々に合成し、これらを混合したものでは、貯
蔵する事によって、膨張性能が大きく低下する。ＣａＯ
原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料
を熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン及び無水
セッコウからなる焼成物を合成してこれを粉砕して製造
されたものか否かを確認する方法としては、例えば、セ
メント混和材の粗粒子、具体的には１００μｍよりも大
きな粒子を顕微鏡（ＳＥＭ−ＥＤＳ）等により観察して
組成分析を行い、粒子中に遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイ
ン及び無水セッコウが混在していることを確認すること
によって容易に判別できる。
ａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4
原料を熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン及び
無水セッコウからなる焼成物を合成してこれを粉砕して
製造される。遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン及び無水セ
ッコウを別々に合成し、これらを混合したものでは、貯
蔵する事によって、膨張性能が大きく低下する。ＣａＯ
原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料
を熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン及び無水
セッコウからなる焼成物を合成してこれを粉砕して製造
されたものか否かを確認する方法としては、例えば、セ
メント混和材の粗粒子、具体的には１００μｍよりも大
きな粒子を顕微鏡（ＳＥＭ−ＥＤＳ）等により観察して
組成分析を行い、粒子中に遊離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイ
ン及び無水セッコウが混在していることを確認すること
によって容易に判別できる。
【０００９】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。
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。
【００１０】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、銅カラミや鉄粉及び
市販の酸化鉄等が、Ａｌ2Ｏ3原料としては、ボーキサイ
トやアルミ残灰等が、さらに、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。
挙げられ、Ｆｅ2Ｏ3原料としては、銅カラミや鉄粉及び
市販の酸化鉄等が、Ａｌ2Ｏ3原料としては、ボーキサイ
トやアルミ残灰等が、さらに、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。
【００１１】また、本発明の膨張物質には不純物が存在
する。その具体例としては、ＳｉＯ 2、ＭｇＯ、Ｔｉ
Ｏ2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、フッ素、塩素等が挙げ
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、膨張物質中のＳｉＯ
2量、Ａｌ2Ｏ3量及びＦｅ2Ｏ3量より次式から算出され
る。 珪酸率＝ＳｉＯ2／（Ａｌ2Ｏ3＋Ｆｅ2Ｏ3） また、膨張物質中のＳｉＯ2量は、５．０％以下が好ま
しく、３．０％以下がより好ましい。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。
する。その具体例としては、ＳｉＯ 2、ＭｇＯ、Ｔｉ
Ｏ2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、フッ素、塩素等が挙げ
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、膨張物質中のＳｉＯ
2量、Ａｌ2Ｏ3量及びＦｅ2Ｏ3量より次式から算出され
る。 珪酸率＝ＳｉＯ2／（Ａｌ2Ｏ3＋Ｆｅ2Ｏ3） また、膨張物質中のＳｉＯ2量は、５．０％以下が好ま
しく、３．０％以下がより好ましい。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。
【００１２】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。
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。
【００１３】本発明で使用するデキストリンは、一般に
化工澱粉とも呼ばれ、通常、澱粉を加水分解して得られ
る。なかでも、希酸を加え、分解して得られる酸焙焼デ
キストリンが最も一般的であり、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
焙焼で得られるブリティッシュガム、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等のうちの１種又は２種以上
を本発明の目的を阻害しない範囲で使用することが可能
である。
化工澱粉とも呼ばれ、通常、澱粉を加水分解して得られ
る。なかでも、希酸を加え、分解して得られる酸焙焼デ
キストリンが最も一般的であり、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
焙焼で得られるブリティッシュガム、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等のうちの１種又は２種以上
を本発明の目的を阻害しない範囲で使用することが可能
である。
【００１４】特に、２０℃における冷水可溶分が５〜７
０％未満の範囲のものであることが好ましく、冷水可溶
分が１０〜５０％の範囲にあるものを使用することがよ
り好ましい。冷水可溶分が５％未満や７０％以上では充
分な水和熱抑制やポップアウト防止の効果が得られない
場合がある。冷水可溶分が７０％以上ではる。ここで、
デキストリンの冷水可溶分とは、デキストリンが温度２
１℃の蒸留水に溶解した量を意味するものであって、具
体的には、デキストリン１０ｇを２００ｍｌのフラスコ
に入れ、温度２１℃の蒸留水１５０ｍｌを加え、温度２
１±１℃に１時間保持した後に濾別し、その濾液を蒸発
乾涸して得られたデキストリンを供試デキストリンに対
する割合で示したものを冷水可溶分とするものである。
０％未満の範囲のものであることが好ましく、冷水可溶
分が１０〜５０％の範囲にあるものを使用することがよ
り好ましい。冷水可溶分が５％未満や７０％以上では充
分な水和熱抑制やポップアウト防止の効果が得られない
場合がある。冷水可溶分が７０％以上ではる。ここで、
デキストリンの冷水可溶分とは、デキストリンが温度２
１℃の蒸留水に溶解した量を意味するものであって、具
体的には、デキストリン１０ｇを２００ｍｌのフラスコ
に入れ、温度２１℃の蒸留水１５０ｍｌを加え、温度２
１±１℃に１時間保持した後に濾別し、その濾液を蒸発
乾涸して得られたデキストリンを供試デキストリンに対
する割合で示したものを冷水可溶分とするものである。
【００１５】本発明のセメント混和材中の膨張物質と、
デキストリン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部中、膨張物質は８５
〜９９．５部が好ましく、９０〜９７部がより好まし
い。膨張物質が８５部未満では、十分な膨張性能が得ら
れない場合があり、９９．５部を超えると、十分なポッ
プアウト現象の抑制効果や、水和熱の抑制効果が得られ
ない場合がある。また、デキストリンは０．５〜１５部
が好ましく、３〜１０部がより好ましい。０．５部未満
では、十分なポップアウト防止の効果や、水和熱の抑制
効果が得られない場合があり、１５部を超えると硬化不
良を起こす場合がある。
デキストリン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部中、膨張物質は８５
〜９９．５部が好ましく、９０〜９７部がより好まし
い。膨張物質が８５部未満では、十分な膨張性能が得ら
れない場合があり、９９．５部を超えると、十分なポッ
プアウト現象の抑制効果や、水和熱の抑制効果が得られ
ない場合がある。また、デキストリンは０．５〜１５部
が好ましく、３〜１０部がより好ましい。０．５部未満
では、十分なポップアウト防止の効果や、水和熱の抑制
効果が得られない場合があり、１５部を超えると硬化不
良を起こす場合がある。
【００１６】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
能が得られない場合がある。
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
能が得られない場合がある。
【００１７】本発明のセメント混和材の使用量は、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部に対して、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。
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部に対して、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。
【００１８】本発明のセメント組成物とは、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、あるいは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１種又は２種以
上と本願発明のセメント混和材とを併用したものであ
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、あるいは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１種又は２種以
上と本願発明のセメント混和材とを併用したものであ
る。
【００１９】本発明では、本発明のセメント混和材やセ
メント組成物に、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。
メント組成物に、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。
【００２０】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、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、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ及び
ナウターミキサ等の使用が可能である。
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、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ及び
ナウターミキサ等の使用が可能である。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて説明する。
【００２２】実施例１ ＣａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3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に示すような膨張物質１００部中の各
化合物の割合の膨張物質を製造し、ブレーン比表面積３
５００±２００ｃｍ2／ｇに粉砕した。これら膨張物質
９５部と、デキストリン５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部に対してセメント混和材を７部使用し、
水/セメント組成物比＝５０％、セメント組成物／砂比
＝１／３のモルタルを調製して長さ変化率の測定、及び
ポップアウト試験を行った。その結果を表２に示す。比
較例として、市販の膨張材２種類と、遊離石灰、Ｃ4Ａ
Ｆ、アウイン及び無水セッコウを別々に合成したものを
混合した膨張物質について同様の実験を行った。なお、
膨張物質を粉末Ｘ線回折法（ＸＲＤ）により同定し、遊
離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン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。また、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。
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に示すような膨張物質１００部中の各
化合物の割合の膨張物質を製造し、ブレーン比表面積３
５００±２００ｃｍ2／ｇに粉砕した。これら膨張物質
９５部と、デキストリン５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部に対してセメント混和材を７部使用し、
水/セメント組成物比＝５０％、セメント組成物／砂比
＝１／３のモルタルを調製して長さ変化率の測定、及び
ポップアウト試験を行った。その結果を表２に示す。比
較例として、市販の膨張材２種類と、遊離石灰、Ｃ4Ａ
Ｆ、アウイン及び無水セッコウを別々に合成したものを
混合した膨張物質について同様の実験を行った。なお、
膨張物質を粉末Ｘ線回折法（ＸＲＤ）により同定し、遊
離石灰、Ｃ4ＡＦ、アウイン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。また、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。
【００２３】＜使用材料＞ セメント：市販普通ポルトランドセメント デキストリン：市販品、冷水可溶分３０％ 水：水道水 砂：ISO679準拠、標準砂 ＣａＯ原料：試薬１級炭酸カルシウム Ｆｅ2Ｏ3原料：試薬１級酸化第二鉄 Ａｌ2Ｏ3原料：試薬１級酸化アルミニウム ＣａＳＯ4原料：試薬１級無水セッコウ 遊離石灰：ＣａＯ原料を１３５０℃で３時間焼成し合成
したもの。 Ｃ4ＡＦ：ＣａＯ原料４モル、Ａｌ2Ｏ3原料１モル、Ｆ
ｅ2Ｏ3原料１モルを混合し、１３５０℃で３時間焼成し
たもの。 アウイン：ＣａＯ原料３モル、Ａｌ2Ｏ3原料３モル、Ｃ
ａＳＯ4原料１モルを混合し、１３５０℃で３時間焼成
したもの。 無水セッコウ：ＣａＳＯ4原料を１３５０℃で３時間焼
成し合成したもの。 膨張物質a：市販のカルシウムサルホアルミネート系膨
張材 膨張物質b：市販の石灰系膨張材
したもの。 Ｃ4ＡＦ：ＣａＯ原料４モル、Ａｌ2Ｏ3原料１モル、Ｆ
ｅ2Ｏ3原料１モルを混合し、１３５０℃で３時間焼成し
たもの。 アウイン：ＣａＯ原料３モル、Ａｌ2Ｏ3原料３モル、Ｃ
ａＳＯ4原料１モルを混合し、１３５０℃で３時間焼成
したもの。 無水セッコウ：ＣａＳＯ4原料を１３５０℃で３時間焼
成し合成したもの。 膨張物質a：市販のカルシウムサルホアルミネート系膨
張材 膨張物質b：市販の石灰系膨張材
【００２４】＜測定方法＞ 化学分析：JIS R 5202に準じて測定。 化合物組成：まず、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。すなわち、Ｆｅ2Ｏ3量からＣ4ＡＦ量を算出し、
Ａｌ2Ｏ3量からアウイン量を算出し、次いで、ＳＯ3量
から無水セッコウ量を算出した。 長さ変化率：JIS A 6202に準じて測定。 ポップアウト試験：セメント混和材以外の材料で予めモ
ルタルを調製しておき、傾胴ミキサにこのモルタルを入
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
５０ｃｍ、横３０ｃｍ、高さ６ｃｍの型枠内へ打設しポ
ップアウト現象を観察した。 モルタル中心部の温度：モルタルを深さ３０ｃｍ、内径
１３ｃｍ、厚さ１０ｃｍの発泡スチロール製円筒容器に
約３．５リットル入れ、２０℃恒温室中で養生したとき
のモルタル中心部の最高温度を熱電対で自動的に測定し
た。
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。すなわち、Ｆｅ2Ｏ3量からＣ4ＡＦ量を算出し、
Ａｌ2Ｏ3量からアウイン量を算出し、次いで、ＳＯ3量
から無水セッコウ量を算出した。 長さ変化率：JIS A 6202に準じて測定。 ポップアウト試験：セメント混和材以外の材料で予めモ
ルタルを調製しておき、傾胴ミキサにこのモルタルを入
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
５０ｃｍ、横３０ｃｍ、高さ６ｃｍの型枠内へ打設しポ
ップアウト現象を観察した。 モルタル中心部の温度：モルタルを深さ３０ｃｍ、内径
１３ｃｍ、厚さ１０ｃｍの発泡スチロール製円筒容器に
約３．５リットル入れ、２０℃恒温室中で養生したとき
のモルタル中心部の最高温度を熱電対で自動的に測定し
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】表１、表２より、本発明のセメント混和材
を使用したモルタルは、比較例と比べ、ポップアウト現
象を防止すると共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果
を示していることが判る。
を使用したモルタルは、比較例と比べ、ポップアウト現
象を防止すると共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果
を示していることが判る。
【００２８】実施例２ 実施例１で使用した膨張物質Ｄを使用し、表３に示すよ
うにデキストリン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１と同様に行った。また、市販
の膨張材にデキストリンを配合しないものについて、同
様の実験を行った。結果を表３に併記する。
うにデキストリン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１と同様に行った。また、市販
の膨張材にデキストリンを配合しないものについて、同
様の実験を行った。結果を表３に併記する。
【００２９】＜使用材料＞ デキストリン：市販品、冷水可溶分３％ デキストリン：市販品、冷水可溶分４％ デキストリン：市販品、冷水可溶分５％ デキストリン：市販品、冷水可溶分１０％ デキストリン：市販品、冷水可溶分３０％ デキストリン：市販品、冷水可溶分５０％ デキストリン：市販品、冷水可溶分６９％ デキストリン：市販品、冷水可溶分７０％
【００３０】
【表３】
【００３１】表３より、本発明の冷水可溶分５〜７０％
未満のデキストリンを添加したセメント混和材を使用し
たモルタルは、比較例と比べ、ポップアウト現象を防止
すると共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示して
いることが判る。
未満のデキストリンを添加したセメント混和材を使用し
たモルタルは、比較例と比べ、ポップアウト現象を防止
すると共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示して
いることが判る。
【００３２】実施例３ 実施例２で使用した膨張物質Ｄ９５部とデキストリン
５部からなるセメント混和材を使用し、セメント組成物
１００部に対するセメント混和材の使用量を表４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。結
果を表４に併記する。
５部からなるセメント混和材を使用し、セメント組成物
１００部に対するセメント混和材の使用量を表４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。結
果を表４に併記する。
【００３３】
【表４】
【００３４】表４より、本発明のセメント混和材を配合
したモルタルは、その配合量の増大と共に、ポップアウ
ト現象を防止すると共に、その配合量の増大するに伴
い、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示していること
が判る。
したモルタルは、その配合量の増大と共に、ポップアウ
ト現象を防止すると共に、その配合量の増大するに伴
い、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示していること
が判る。
【００３５】
【発明の効果】本発明のセメント混和材を使用すること
によって、コンクリートのポップアウト現象を防止する
と共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示すことが
可能となる。
によって、コンクリートのポップアウト現象を防止する
と共に、優れた膨張性能と水和熱抑制効果を示すことが
可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/04 Ｃ０４Ｂ 28/04 (72)発明者 大橋 寛之 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 (72)発明者 高橋 光男 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 MA01 MB12 MB33 PB03 PB04 PB11 PB12 PB39
Claims (3)
- 【請求項１】 ＣａＯ原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ａｌ2Ｏ3原
料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して得られる焼成物であ
り、遊離石灰、カルシウムアルミノフェライト、アウイ
ン及び無水セッコウを含有してなる膨張物質と、冷水可
溶分５〜７０％未満のデキストリンとを含有してなるセ
メント混和材。 - 【請求項２】 セメント混和材中のデキストリン含有量
が０．５〜１５％であることを特徴とする請求項１記載
のセメント混和材。 - 【請求項３】 セメントと、請求項１又は２に記載のセ
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 |
|---|---|---|---|
| JP2000257060A JP4335424B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2000257060A JP4335424B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002068801A true JP2002068801A (ja) | 2002-03-08 |
| JP4335424B2 JP4335424B2 (ja) | 2009-09-30 |
Family
ID=18745583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000257060A Expired - Lifetime JP4335424B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4335424B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008230933A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ポップアウト防止用膨張材組成物およびそれを用いてなるセメント硬化体 |
| JP2020093940A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 太平洋マテリアル株式会社 | セメント混和材及びそれを用いたコンクリート |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257060A patent/JP4335424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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| JP4611331B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2011-01-12 | 電気化学工業株式会社 | ポップアウト防止用膨張材組成物およびそれを用いてなるセメント硬化体 |
| JP2020093940A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 太平洋マテリアル株式会社 | セメント混和材及びそれを用いたコンクリート |
| JP7181779B2 (ja) | 2018-12-10 | 2022-12-01 | 太平洋マテリアル株式会社 | セメント混和材及びそれを用いたコンクリート |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4335424B2 (ja) | 2009-09-30 |
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