JP2002068812A - セメント組成物 - Google Patents
セメント組成物Info
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- JP2002068812A JP2002068812A JP2000260180A JP2000260180A JP2002068812A JP 2002068812 A JP2002068812 A JP 2002068812A JP 2000260180 A JP2000260180 A JP 2000260180A JP 2000260180 A JP2000260180 A JP 2000260180A JP 2002068812 A JP2002068812 A JP 2002068812A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セメントの種類に依らず初期材齢に大きな膨
張量が得られ、膨張量が長期に亘り安定し、膨張による
強度低下やひび割れが無く、高ケミカルプレストレスと
高強度を安定的に維持することが可能となるセメント組
成物を提供すること。 【解決手段】 ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3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、カルシウムアルミノフェライト及び無水
セッコウを含有する膨張材の単位量が１５〜１００ｋｇ
／ｍ3であることを特徴とするセメント組成物であり、
硬化体が初期材齢に拘束膨張試験方法で２５０×１０-6
を超える膨張量を有することを特徴とする該セメント組
成物を構成とする。
張量が得られ、膨張量が長期に亘り安定し、膨張による
強度低下やひび割れが無く、高ケミカルプレストレスと
高強度を安定的に維持することが可能となるセメント組
成物を提供すること。 【解決手段】 ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3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、カルシウムアルミノフェライト及び無水
セッコウを含有する膨張材の単位量が１５〜１００ｋｇ
／ｍ3であることを特徴とするセメント組成物であり、
硬化体が初期材齢に拘束膨張試験方法で２５０×１０-6
を超える膨張量を有することを特徴とする該セメント組
成物を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、初期養生時に大き
な膨張量が得られ、長期間安定した膨張量が得られるセ
メント組成物に関する。
な膨張量が得られ、長期間安定した膨張量が得られるセ
メント組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、膨張材の使用量をコンクリー
ト１ｍ3当たり３５〜８０Ｋｇと多くして、ヒューム
管、鋼管ライニング、矢板及びボックスカルバート等の
コンクリート二次製品にケミカルプレストレスを導入す
る方法や、膨張材の使用量をコンクリート１ｍ3当たり
３０Ｋｇ程度と少なくして、壁、屋根スラブ及び床材等
の一般建築物や、水槽やプール等の水理構造物、舗装、
床版及びボックスカルバート等の一般構造物の拘束膨張
量を１５０〜２５０×１０-6にして、乾燥収縮防止や硬
化収縮の補償等をする方法が知られている。また最近で
は、一般構造物に拘束膨張量２５０×１０-6を超える膨
張量でケミカルプレストレスを積極的に導入する方法が
試みられている。
ト１ｍ3当たり３５〜８０Ｋｇと多くして、ヒューム
管、鋼管ライニング、矢板及びボックスカルバート等の
コンクリート二次製品にケミカルプレストレスを導入す
る方法や、膨張材の使用量をコンクリート１ｍ3当たり
３０Ｋｇ程度と少なくして、壁、屋根スラブ及び床材等
の一般建築物や、水槽やプール等の水理構造物、舗装、
床版及びボックスカルバート等の一般構造物の拘束膨張
量を１５０〜２５０×１０-6にして、乾燥収縮防止や硬
化収縮の補償等をする方法が知られている。また最近で
は、一般構造物に拘束膨張量２５０×１０-6を超える膨
張量でケミカルプレストレスを積極的に導入する方法が
試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、初期養生時に安定した大きな膨張量が得ら
れず、蒸気養生終了後や所定の型枠設置期間後も長期に
亘り膨張が継続し、鉄筋拘束が弱い部分や、鉄筋の降伏
点以上の膨張量で膨張する部分で、ひび割れや強度低下
を生じる場合があり、高強度と高膨張の両方の性能を安
定的に得るには、セメントを低熱セメントを選択する必
要があった。
の方法では、初期養生時に安定した大きな膨張量が得ら
れず、蒸気養生終了後や所定の型枠設置期間後も長期に
亘り膨張が継続し、鉄筋拘束が弱い部分や、鉄筋の降伏
点以上の膨張量で膨張する部分で、ひび割れや強度低下
を生じる場合があり、高強度と高膨張の両方の性能を安
定的に得るには、セメントを低熱セメントを選択する必
要があった。
【０００４】本発明者は、種々検討した結果、特定の膨
張材を特定の配合で使用することによって、前記課題を
解消できる知見を得て本発明を完成するに至った。
張材を特定の配合で使用することによって、前記課題を
解消できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ＣａＯ
原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3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
ウムアルミノフェライト及び無水セッコウを含有する膨
張材の単位量が１５〜１００ｋｇ／ｍ3であることを特
徴とするセメント組成物であり、硬化体が初期材齢に拘
束膨張試験方法で２５０×１０-6を超える膨張量を有す
ることを特徴とする該セメント組成物である。ここで、
セメント組成物とは、セメント、モルタル、コンクリー
トを総称するものである。
原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3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
ウムアルミノフェライト及び無水セッコウを含有する膨
張材の単位量が１５〜１００ｋｇ／ｍ3であることを特
徴とするセメント組成物であり、硬化体が初期材齢に拘
束膨張試験方法で２５０×１０-6を超える膨張量を有す
ることを特徴とする該セメント組成物である。ここで、
セメント組成物とは、セメント、モルタル、コンクリー
トを総称するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】本発明の膨張材とは、ＣａＯ原料、Ａｌ2
Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ 4原料を熱処理して
得られる物質であって、遊離石灰、カルシウムアルミノ
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、その割合については特に限定されるものではない
が、膨張材１００部中、遊離石灰は３０〜６０部が好ま
しく、４０〜５０部がより好ましい。カルシウムアルミ
ノフェライトは１０〜４０部が好ましく、１５〜３５部
がより好ましい。無水セッコウは１０〜４０部が好まし
く、２０〜３５部がより好ましい。なお、本発明で使用
する配合割合を示す部は、質量単位を表す。
Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ 4原料を熱処理して
得られる物質であって、遊離石灰、カルシウムアルミノ
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、その割合については特に限定されるものではない
が、膨張材１００部中、遊離石灰は３０〜６０部が好ま
しく、４０〜５０部がより好ましい。カルシウムアルミ
ノフェライトは１０〜４０部が好ましく、１５〜３５部
がより好ましい。無水セッコウは１０〜４０部が好まし
く、２０〜３５部がより好ましい。なお、本発明で使用
する配合割合を示す部は、質量単位を表す。
【０００８】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、Ｃ6Ａ2Ｆ及びＣ6ＡＦ 2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。以下、カルシウムアルミノフェライトをＣ4ＡＦ
と略記する。
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、Ｃ6Ａ2Ｆ及びＣ6ＡＦ 2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。以下、カルシウムアルミノフェライトをＣ4ＡＦ
と略記する。
【０００９】本発明の膨張材を製造する際、ＣａＯ原
料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料を
熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ及び無水セッコウから
なるクリンカーを合成して製造することが好ましい。遊
離石灰、Ｃ4ＡＦ及び無水セッコウを別々に合成し、混
合してセメント混和材を製造しても本発明の効果は得ら
れない。即ち、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原
料を熱処理して、遊離石灰とＣ4ＡＦからなるクリンカ
ーを合成し、これに無水セッコウを混合して製造した場
合や、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣ
ａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦからなる
クリンカーを合成し、これに無水セッコウを混合して製
造した場合等には本発明の効果は得られない。ＣａＯ原
料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料を
熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ及び無水セッコウから
なるクリンカーを合成したかどうかは、例えば、粉砕物
中の１００μｍ以上の粗粒子を顕微鏡観察（ＳＥＭ−Ｅ
ＤＳ）等を行い、その粒子中に遊離石灰、Ｃ4ＡＦ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。
料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料を
熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ及び無水セッコウから
なるクリンカーを合成して製造することが好ましい。遊
離石灰、Ｃ4ＡＦ及び無水セッコウを別々に合成し、混
合してセメント混和材を製造しても本発明の効果は得ら
れない。即ち、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原
料を熱処理して、遊離石灰とＣ4ＡＦからなるクリンカ
ーを合成し、これに無水セッコウを混合して製造した場
合や、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣ
ａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦからなる
クリンカーを合成し、これに無水セッコウを混合して製
造した場合等には本発明の効果は得られない。ＣａＯ原
料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料を
熱処理して、遊離石灰、Ｃ4ＡＦ及び無水セッコウから
なるクリンカーを合成したかどうかは、例えば、粉砕物
中の１００μｍ以上の粗粒子を顕微鏡観察（ＳＥＭ−Ｅ
ＤＳ）等を行い、その粒子中に遊離石灰、Ｃ4ＡＦ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。
【００１０】原料の熱処理方法は、特に限定されるもの
ではないが、電気炉やキルン等を用いて、１１００〜１
６００℃の温度で焼成することが好ましく、１２００〜
１５００℃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く、１６００
℃を超えると無水セッコウが分解する場合がある。
ではないが、電気炉やキルン等を用いて、１１００〜１
６００℃の温度で焼成することが好ましく、１２００〜
１５００℃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く、１６００
℃を超えると無水セッコウが分解する場合がある。
【００１１】ＣａＯ原料としては、石灰石や消石灰等が
挙げられ、Ａｌ2Ｏ3原料としては、ボーキサイトやアル
ミ残灰等が挙げられ、Ｆｅ2Ｏ3原料としては、銅カラミ
や市販の酸化鉄が挙げられ、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。これら原料中には不純物が存在する。その具体
例としては、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ
2Ｏ、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。
挙げられ、Ａｌ2Ｏ3原料としては、ボーキサイトやアル
ミ残灰等が挙げられ、Ｆｅ2Ｏ3原料としては、銅カラミ
や市販の酸化鉄が挙げられ、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。これら原料中には不純物が存在する。その具体
例としては、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ
2Ｏ、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。
【００１２】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。膨張材中の珪
酸率が０．５を超えると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、膨張材中のＳｉＯ
2量、Ａｌ2Ｏ3量及びＦｅ2Ｏ 3量より次式から算出され
る。 珪酸率＝ＳｉＯ2／（Ａｌ2Ｏ3＋Ｆｅ2Ｏ3） また、膨張材中の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。
０．５未満の範囲であることが好ましい。膨張材中の珪
酸率が０．５を超えると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、膨張材中のＳｉＯ
2量、Ａｌ2Ｏ3量及びＦｅ2Ｏ 3量より次式から算出され
る。 珪酸率＝ＳｉＯ2／（Ａｌ2Ｏ3＋Ｆｅ2Ｏ3） また、膨張材中の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。
【００１３】膨張材の粒度は特に限定されるものではな
いが、通常、２０００〜４０００ｃｍ2／ｇが好まし
い。２０００ｃｍ2／ｇ未満では未反応物が長期間残存
し、耐久性を低下させる場合があり、４０００ｃｍ2／
ｇを超えると水和反応が早く、所定の膨張が得られない
場合がある。
いが、通常、２０００〜４０００ｃｍ2／ｇが好まし
い。２０００ｃｍ2／ｇ未満では未反応物が長期間残存
し、耐久性を低下させる場合があり、４０００ｃｍ2／
ｇを超えると水和反応が早く、所定の膨張が得られない
場合がある。
【００１４】膨張材の使用量は、単位量として１５〜１
００ｋｇ／ｍ3が好ましい。１５ｋｇ／ｍ3 未満では硬
化体が初期材齢に２５０×１０-6以上の膨張量が得られ
ず、１００ｋｇ／ｍ3を超えると膨張量が大きすぎて強
度低下する場合がある。
００ｋｇ／ｍ3が好ましい。１５ｋｇ／ｍ3 未満では硬
化体が初期材齢に２５０×１０-6以上の膨張量が得られ
ず、１００ｋｇ／ｍ3を超えると膨張量が大きすぎて強
度低下する場合がある。
【００１５】本発明では、硬化体が初期材齢に拘束膨張
試験方法で２５０×１０-6を超える膨張量を有すること
が好ましい。初期材齢の膨張量が２５０×１０-6未満で
は、硬化体が長期に亘って良好な安定性が得られない場
合がある。ここで、硬化体とは、セメントペースト、モ
ルタル、コンクリート等の硬化体を総称するものであ
る。また、拘束膨張試験方法とは、ＪＩＳ Ａ ６２０
２コンクリート用膨張材付属書２膨張コンクリートの拘
束膨張及び収縮試験方法である。
試験方法で２５０×１０-6を超える膨張量を有すること
が好ましい。初期材齢の膨張量が２５０×１０-6未満で
は、硬化体が長期に亘って良好な安定性が得られない場
合がある。ここで、硬化体とは、セメントペースト、モ
ルタル、コンクリート等の硬化体を総称するものであ
る。また、拘束膨張試験方法とは、ＪＩＳ Ａ ６２０
２コンクリート用膨張材付属書２膨張コンクリートの拘
束膨張及び収縮試験方法である。
【００１６】本発明で使用するセメントには、普通、早
強、超早強、低熱及び中庸熱のポルトランドセメント
や、これらに高炉スラグ、フライアッシュ及びシリカを
混合した混合セメント、並び石灰石微粉末等を混合した
フィラ−セメントが使用可能である。
強、超早強、低熱及び中庸熱のポルトランドセメント
や、これらに高炉スラグ、フライアッシュ及びシリカを
混合した混合セメント、並び石灰石微粉末等を混合した
フィラ−セメントが使用可能である。
【００１７】骨材は、川砂、陸砂、砕砂及び海砂等の細
骨材や川砂利、砕石及び人工軽量骨材等の粗骨材が使用
可能である。通常のコンクリートに使用できるものであ
れば特に限定されるものではない。
骨材や川砂利、砕石及び人工軽量骨材等の粗骨材が使用
可能である。通常のコンクリートに使用できるものであ
れば特に限定されるものではない。
【００１８】減水剤は、コンクリートの流動性を改善し
たり、単位水量を低減させるために使用するもので、高
耐久性、高強度発現性及び高流動性のコンクリートを得
ることが可能となる。減水剤の種類としては、高性能Ａ
Ｅ減水剤、高性能減水剤及びＡＥ減水剤等が使用可能で
ある。具体的には、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリ
ン縮合物系、メラミンスルホン酸のホルマリン縮合物
系、及びポリスチレンスルホン酸塩系、ヒドロキシポリ
アクリレート、αβ−不飽和ジカルボン酸とオレフィン
の共重合体、ポリエチレングリコールモノアルケニルエ
ーテルとマレイン酸系単量体、メタクリル酸単量体から
導かれる共重合体、及びスチレン−アクリル酸エステル
−マレイン酸系共重合体等のポリカルボン酸系、並びに
変性リグニンスルホン酸化合物系等が挙げられ、一部架
橋反応で高分子化したものを含み、これらのうちの一種
又は二種以上の使用が可能である。これらのうち、ポリ
カルボン酸系減水剤、特に、分子中のオキシエチレン単
位が１０〜６０モル存在するポリカルボン酸系減水剤
が、低水セメント比でのフレシュコンクリートの作業性
が良好であり好ましい。
たり、単位水量を低減させるために使用するもので、高
耐久性、高強度発現性及び高流動性のコンクリートを得
ることが可能となる。減水剤の種類としては、高性能Ａ
Ｅ減水剤、高性能減水剤及びＡＥ減水剤等が使用可能で
ある。具体的には、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリ
ン縮合物系、メラミンスルホン酸のホルマリン縮合物
系、及びポリスチレンスルホン酸塩系、ヒドロキシポリ
アクリレート、αβ−不飽和ジカルボン酸とオレフィン
の共重合体、ポリエチレングリコールモノアルケニルエ
ーテルとマレイン酸系単量体、メタクリル酸単量体から
導かれる共重合体、及びスチレン−アクリル酸エステル
−マレイン酸系共重合体等のポリカルボン酸系、並びに
変性リグニンスルホン酸化合物系等が挙げられ、一部架
橋反応で高分子化したものを含み、これらのうちの一種
又は二種以上の使用が可能である。これらのうち、ポリ
カルボン酸系減水剤、特に、分子中のオキシエチレン単
位が１０〜６０モル存在するポリカルボン酸系減水剤
が、低水セメント比でのフレシュコンクリートの作業性
が良好であり好ましい。
【００１９】減水剤の使用量は、セメントと膨張材の合
計 １００部に対して、固形分換算で０．０１〜４部が
好ましく、０．０５〜２部がより好ましい。０．０１部
未満では所定の流動性が得にくく、４部を超えると分離
や強度不足を生じる場合がある。
計 １００部に対して、固形分換算で０．０１〜４部が
好ましく、０．０５〜２部がより好ましい。０．０１部
未満では所定の流動性が得にくく、４部を超えると分離
や強度不足を生じる場合がある。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２１】実施例１ セメントαと膨張材の合計単位量を５５０ｋｇ／ｍ3 と
し、表１に示す量のセメントと膨張材、及びセメントと
膨張材の合計１００部に対して、１４８部の細骨材と１
５９部の粗骨材をミキサに投入し、１０秒間空練りし、
その後、水２９部と表１に示す量の減水剤を投入し、９
０秒間練り混ぜ、コンクリートを調製した。コンクリー
トのスランプは１２±２ｃｍ、空気量は２．０±０．５
％、温度は２０℃であった。調製したコンクリートを成
形し、前置き５時間、昇温速度１５℃／Ｈ、６０℃で蒸
気養生を行い、８時間後徐冷、材齢１日後に脱型し、２
０℃の水中養生を行った。その硬化体の膨張量を測定し
た。結果を表１に併記する。表中の安定性の良とは、蒸
気養生直後（初期材齢）の膨張量を基準とした６ヶ月後
（長期材齢）の膨張量の比が１．３未満のことを言い、
不良とは１．３を超えることを言う。１．３以上では、
長期に亘り膨張が継続し、硬化体にひび割れや強度低下
が生じる場合がある。
し、表１に示す量のセメントと膨張材、及びセメントと
膨張材の合計１００部に対して、１４８部の細骨材と１
５９部の粗骨材をミキサに投入し、１０秒間空練りし、
その後、水２９部と表１に示す量の減水剤を投入し、９
０秒間練り混ぜ、コンクリートを調製した。コンクリー
トのスランプは１２±２ｃｍ、空気量は２．０±０．５
％、温度は２０℃であった。調製したコンクリートを成
形し、前置き５時間、昇温速度１５℃／Ｈ、６０℃で蒸
気養生を行い、８時間後徐冷、材齢１日後に脱型し、２
０℃の水中養生を行った。その硬化体の膨張量を測定し
た。結果を表１に併記する。表中の安定性の良とは、蒸
気養生直後（初期材齢）の膨張量を基準とした６ヶ月後
（長期材齢）の膨張量の比が１．３未満のことを言い、
不良とは１．３を超えることを言う。１．３以上では、
長期に亘り膨張が継続し、硬化体にひび割れや強度低下
が生じる場合がある。
【００２２】＜使用材料＞ セメントα：普通ポルトランドセメント、市販品 膨張材Ａ：カルシウムサルホアルミネート系膨張材、市
販品 膨張材Ｂ：カルシウムアルミノフェライト系膨張材
（本発明）、ＣａＯ原料（試薬１級炭酸カルシウム）、
Ａｌ2Ｏ3原料（試薬１級酸化アルミニウム）、Ｆｅ 2Ｏ3
原料（試薬１級酸化第二鉄）及びＣａＳＯ4原料（試薬
１級二水セッコウ）を配合し、混合粉砕した後、１３５
０℃で熱処理して、遊離石灰部５０部、Ｃ4ＡＦ２５
部、無水セッコウ２５部からなるクリンカーを合成し、
ボールミルを用いて、ブレーン比表面積３５００±３０
０ｃｍ2／ｇに粉砕して膨張材を調製した。膨張材を粉
末Ｘ線回折法（以下、ＸＲＤ）で同定し、構成化合物を
調べた。膨張材の化合物組成は、化学組成とＸＲＤの同
定結果を基に計算により算出した。化学組成はＪＩＳ
Ｒ ５２０２に準じて求めた。 減水剤Ａ：ポリアルキレン基と酸無水物基を有するポリ
カルボン酸系減水剤、市販品 細骨材：陸砂、５ｍｍ下、比重２．７０ 粗骨材：砕石、Ｇｍａｘ２０ｍｍ、比重２．６０
販品 膨張材Ｂ：カルシウムアルミノフェライト系膨張材
（本発明）、ＣａＯ原料（試薬１級炭酸カルシウム）、
Ａｌ2Ｏ3原料（試薬１級酸化アルミニウム）、Ｆｅ 2Ｏ3
原料（試薬１級酸化第二鉄）及びＣａＳＯ4原料（試薬
１級二水セッコウ）を配合し、混合粉砕した後、１３５
０℃で熱処理して、遊離石灰部５０部、Ｃ4ＡＦ２５
部、無水セッコウ２５部からなるクリンカーを合成し、
ボールミルを用いて、ブレーン比表面積３５００±３０
０ｃｍ2／ｇに粉砕して膨張材を調製した。膨張材を粉
末Ｘ線回折法（以下、ＸＲＤ）で同定し、構成化合物を
調べた。膨張材の化合物組成は、化学組成とＸＲＤの同
定結果を基に計算により算出した。化学組成はＪＩＳ
Ｒ ５２０２に準じて求めた。 減水剤Ａ：ポリアルキレン基と酸無水物基を有するポリ
カルボン酸系減水剤、市販品 細骨材：陸砂、５ｍｍ下、比重２．７０ 粗骨材：砕石、Ｇｍａｘ２０ｍｍ、比重２．６０
【００２３】＜測定方法＞ スランプ：ＪＩＳ Ａ １１０１に準じ測定 空気量：ＪＩＳ Ａ １１２８に準じて測定 膨張量：ＪＩＳ Ａ ６２０２ Ｂ法に準じ測定、直後
は蒸気養生直後、６ヶ月後は、蒸気養生後に水中養生を
行い６ヶ月後に測定
は蒸気養生直後、６ヶ月後は、蒸気養生後に水中養生を
行い６ヶ月後に測定
【００２４】
【表１】
【００２５】表１より、本発明の膨張材を単位量１５〜
１００ｋｇ／ｍ3配合したセメント組成物を使用した硬
化体は、初期材齢に２５０×１０-6を超える膨張量が得
られ、しかも膨張量が長期に亘って安定していることが
判る。
１００ｋｇ／ｍ3配合したセメント組成物を使用した硬
化体は、初期材齢に２５０×１０-6を超える膨張量が得
られ、しかも膨張量が長期に亘って安定していることが
判る。
【００２６】実施例２ セメントと膨張材の単位量を各々４８５ｋｇ／ｍ3と６
５ｋｇ／ｍ3とし、表２に示すセメントの種類と、減水
剤の種類と量を変えたこと以外は、実施例１と同様に行
った。結果を表２に併記する。
５ｋｇ／ｍ3とし、表２に示すセメントの種類と、減水
剤の種類と量を変えたこと以外は、実施例１と同様に行
った。結果を表２に併記する。
【００２７】＜使用材料＞ セメントβ：早強ポルトランドセメント、市販品 セメントγ：高炉Ｂ種ポルトランドセメント、市販品 セメントδ：低熱ポルトランドセメント、市販品 減水剤Ｂ：ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物系減
水剤、市販品
水剤、市販品
【００２８】
【表２】
【００２９】表２より、本発明のセメント組成物を使用
した硬化体は、セメントの種類に依らず、初期材齢に大
きな膨張量が得られ、しかも膨張量が長期に亘って安定
していることが判る。
した硬化体は、セメントの種類に依らず、初期材齢に大
きな膨張量が得られ、しかも膨張量が長期に亘って安定
していることが判る。
【００３０】
【発明の効果】本発明のセメント組成物を使用した硬化
体は、セメントの種類に依らず初期材齢に大きな膨張量
が得られ、膨張量が長期に亘り安定し、膨張による強度
低下やひび割れが無く、高ケミカルプレストレスと高強
度を安定的に維持することが可能となる。
体は、セメントの種類に依らず初期材齢に大きな膨張量
が得られ、膨張量が長期に亘り安定し、膨張による強度
低下やひび割れが無く、高ケミカルプレストレスと高強
度を安定的に維持することが可能となる。
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 22:14） Ｃ０４Ｂ 22:14） Ｂ 103:60 103:60
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3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、カルシウムアルミノフェライト及び無水
セッコウを含有する膨張材の単位量が１５〜１００ｋｇ
／ｍ3であることを特徴とするセメント組成物。 - 【請求項２】 硬化体が初期材齢に拘束膨張試験方法で
２５０×１０-6を超える膨張量を有することを特徴とす
る請求項１に記載のセメント組成物。
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| JP2000260180A JP4563562B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | セメント組成物 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002068812A true JP2002068812A (ja) | 2002-03-08 |
| JP4563562B2 JP4563562B2 (ja) | 2010-10-13 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181895A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Taiheiyo Material Kk | ボックスカルバート及びその製造方法 |
| JP2006265016A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Univ Chuo | セメント組成物 |
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| JP2017172213A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | ケミカルプレストレストコンクリート軌道部材およびその製造方法 |
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-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260180A patent/JP4563562B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP4563562B2 (ja) | 2010-10-13 |
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