JP2002087859A - 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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Abstract
びそれを用いたセメント組成物を提供すること。 【解決手段】 CaO原料、Al2O3原料、ハロゲン元
素原料及びFe2O3原料を熱処理して得られる遊離石
灰、C11A7・CaX2及びカルシウムアルミノフェライ
トを含有するクリンカーと、セッコウ類とを含有してな
るセメント混和材であり、珪酸率が1.0未満の範囲で
カルシウムシリケートを含有することを特徴とする該セ
メント混和材であり、遊離石灰含有量が30〜60%で
あることを特徴とする該セメント混和材であり、セッコ
ウ類が無水セッコウであることを特徴とする該セメント
混和材であり、さらに、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を構成とする。
Description
分野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。
や曲げ耐力の向上は、コンクリート構造物の信頼性、耐
久性、美観等の観点から重要であり、これらを改善する
効果のある、セメント混和材であるセメント系膨張材の
さらなる技術の進展が望まれている。従来より、セメン
ト・コンクリートに膨張性を与えるセメント混和材とし
ては、例えば、遊離石灰−アウイン−無水セッコウ系膨
張材(特公昭42-21840号公報)や、遊離石灰−カルシウ
ムシリケート−無水セッコウ系膨張材(特公昭53-31170
号公報)等があった。
トの高性能化を目的として、高流動コンクリートや高強
度コンクリートの開発が盛んに行われている。しかしな
がら、これらの高性能なコンクリートではセメント系膨
張材の効果が十分に発揮されないことが指摘されてお
り、混和率が小さくても大きな膨張性を付与できる膨張
特性の優れたセメント系膨張材の開発が待たれているの
が実状である。また、最近では、従来の仕様規定型の設
計体系から、性能規定型の設計体系へ移行が検討されて
いる。これまでやや軽視されていた耐久性についても明
確な性能規定が定められるものと考えられる。即ち、ひ
び割れの耐久性に対する影響の定量化がなされるため、
ひび割れの低減は緊急の課題となる。ひび割れ低減に効
果のあるセメント系膨張材を広範に利用するためには、
使用量を少なくして、経済的負担を小さくすることが不
可欠である。本発明者らは、これらの課題を解決すべく
種々の検討を重ねた結果、特定のセメント混和材を使用
することにより、前記課題が解決できるとの知見を得て
本発明を完成するに至った。
原料、Al2O3原料、ハロゲン元素原料及びFe2O3原
料を熱処理して得られる遊離石灰、C11A7・CaX2及
びカルシウムアルミノフェライトを含有するクリンカー
と、セッコウ類とを含有してなるセメント混和材であ
り、珪酸率が1.0未満の範囲でカルシウムシリケート
を含有することを特徴とする該セメント混和材であり、
遊離石灰含有量が30〜60%であることを特徴とする
該セメント混和材であり、セッコウ類が無水セッコウで
あることを特徴とする該セメント混和材であり、さら
に、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。
する。
11A7・CaX2(Xはハロゲン元素)、カルシウムアル
ミノフェライト及びセッコウ類を含有してなるものであ
る。これら化合物の割合は、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、遊離石灰は3
0〜60部が好ましく、35〜55部がより好ましい。
C11A7・CaF2は10〜35部が好ましく、15〜2
5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5〜20部が好ましく、10〜15部がより好ま
しい。さらに、セッコウ類は10〜40部が好ましく、
15〜30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%、
部は質量単位である。
Al2O3−X系化合物であって、C 12A7にフッ素や塩
素等のハロゲン元素が固溶した化合物を総称するもので
ある。C11A7・CaX2にはNa2OやK2O等の微量成
分が固溶するものも含まれる。C11A7・CaX2は、C
12A7と同様の結晶構造を有するので、粉末X線回折法
で同定すると、C12A7と同様の回折パターンを示す。
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、C4AFやC6A
2F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。
aO原料、Al2O3原料、ハロゲン元素原料及びFe2
O3原料を熱処理して、遊離石灰、C11A7・CaX2及
びC4AFからなるクリンカーを合成してこれをセッコ
ウ類と共に粉砕することにより、あるいは別々に粉砕し
た後に混合して製造される。遊離石灰、C11A7・Ca
X2及びC4AFを別々に合成し、これらを混合したもの
では、本発明のような効果は得られない。
原料及びFe2O3原料を熱処理して、遊離石灰、C11A
7・CaX2及びC4AFからなるクリンカーを合成して
これをセッコウ類と共に粉砕することにより、あるいは
別々に粉砕した後に混合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(S
EM-EDS)等により観察して組成分析を行い、粒子中に遊
離石灰、C11A7・CaX2及びC4AF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。
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特性
が十分でなく、1600℃を超えてもさらなる効果の増
進が期待できない。
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、ハロゲン元素原料としては、ホタル石(フ
ッ化カルシウム)等のフッ素化合物、塩化カルシウムや
アリナイト等の塩素化合物等が挙げられ、Fe2O3原料
としては、圧延スケール、銅カラミ、鉄粉、鋼スラッジ
及び市販の酸化鉄等が挙げられる。
在する。その具体例としては、SiO2、MgO、Ti
O2、P2O5、Na2O、K2O、CuO、ZnO、Ag2
O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1.0未満の範囲であることが
好ましく、0.6未満の範囲がより好ましい。珪酸率が
1.0以上では優れた膨張特性が得られない場合があ
る。本発明でいう珪酸率とは、クリンカー中のSiO2
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、クリンカー中の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
ると優れた膨張特性が得られない場合がある。
ウ、半水セッコウ及び無水セッコウ等が挙げられ、特に
限定されるものではないが、本発明の効果が顕著である
ことから、無水セッコウを使用することが好ましい。
定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で15
00〜9000cm2/gが好ましく、2500〜5000cm2/gがより好ま
しい。セメント混和材の粒度が1500cm2/g未満では、長
期耐久性が悪くなる場合があり、9000cm2/gを超えると
十分な膨張特性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、5〜15部
が好ましく、7〜12部がより好ましい。5部未満で
は、充分な膨張特性が得られない場合があり、15部を
超えて使用すると長期耐久性が悪くなる場合がある。
ト、早強、超早強、低熱及び中庸熱等各種ポルトランド
セメントと、これらセメントに、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、並びに
石灰石粉末等を混合したフィラーセメント等がある。
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
及び凝結調整剤、並びにセメント急硬材、ベントナイト
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。
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、予めその一部、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ーミキ
サ等が挙げられる。
る。
料を配合し、混合粉砕した後、電気炉で1300℃、3
0分間熱処理して遊離石灰、C11A7・CaF2、及びC
4AFを含有する様々な組成のクリンカーを合成した。
次いで、無水セッコウと各種クリンカーをボールミルを
用いて混合粉砕し、ブレーン比表面積3500±200cm2/gに
粉砕して表1に示すような組成のセメント混和材を調製
した。なお、クリンカーを粉末X線回折法で同定したと
ころ、遊離石灰、C11A7・CaF2及びC4AFを含有
していた。セメント混和材の化合物組成は化学組成を基
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。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9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、膨張率の測定を行った。な
お、比較のために、遊離石灰、C3A及びC4AFを別々
に合成して粉砕し、実験No.1-3と化合物組成が同じとな
るように配合したセメント混和材についても同様の実験
を行った。その結果を表1に示す。
て合成。 C11A7・CaF2:CaO原料11モル、Al2O3原料
7モル及びフッ素原料1 モルの割合で配合した原料を混合粉砕した後、1300
℃で30分間熱処理して合成。 C4AF:CaO原料4モル、Al2O3原料1モル及び
Fe2O3原料1モルの割合で配合した原料を混合粉砕し
た後、1300℃で30分間熱処理する工程を2回繰り
返して合成。 砂:JIS標準砂(ISO679準拠)
したモルタルは、比較例の実験No.1-1,1-13と比べ、優
れた膨張特性を示すことが判る。
の種類を変えたこと以外は、実施例1と同様に行った。
その結果を表2に示す。
することにより、何れのモルタルも優れた膨張特性を示
しているが、中でも無水セッコウを使用した実験No.1-3
が優れていることが判る。
原料を配合し、混合粉砕した後、電気炉で1300℃、
30分間熱処理して遊離石灰、C11A7・CaF2、C4
AF及びカルシウムシリケート(C3S)を含有する様
々な組成のクリンカーを合成した。次いで、無水セッコ
ウと各種クリンカーをボールミルを用いて混合粉砕し、
ブレーン比表面積3500±200cm2/gに粉砕して表3に示す
ような組成のセメント混和材を調製したこと以外は、実
施例1と同様に行った。
ルシウムシリケートを含有する本発明のセメント混和材
を使用したモルタルは、優れた膨張特性を示すことが判
る。
及びFe2O3原料を配合し、ロータリーキルンを用いて
焼点温度1350℃で焼成して表4に示すような化学組
成のクリンカーを合成し、ボールミルを用いて、無水セ
ッコウと共に混合粉砕してブレーン比表面積3500cm2/g
のセメント混和材を調製したこと以外は、実施例1と同
様に行った。化学組成を基に算出した化合物組成を表5
に示す。比較のために、市販のカルシウムサルホアルミ
ネート系膨張材(膨張材A)と石灰系膨張材(膨張材
B)の結果についても併記した。長さ変化率の測定結果
を表6に示す。
材、ブレーン比表面積2940cm2/g 膨張材B:市販の石灰系膨張材、ブレーン比表面積3610
cm2/g
したモルタルは、市販の膨張材を使用したモルタルと比
べ、優れた膨張特性を示すことが判る。
し、セメント組成物100部中のセメント混和材の使用
量を変えたこと以外は、実施例3と同様に行った。その
結果を表7に示す。
量を大きくすると、モルタルの膨張特性が向上すること
が判る。
により、優れた膨張特性を有するセメント組成物が得ら
れる。
Claims (5)
- 【請求項1】 CaO原料、Al2O3原料、ハロゲン元
素原料及びFe2O3原料を熱処理して得られる遊離石
灰、C11A7・CaX2(Xはハロゲン元素)及びカルシ
ウムアルミノフェライトを含有するクリンカーと、セッ
コウ類とを含有してなるセメント混和材。 - 【請求項2】 珪酸率が1.0未満の範囲でカルシウム
シリケートを含有することを特徴とする請求項1に記載
のセメント混和材。 - 【請求項3】 遊離石灰含有量が30〜60%であるこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載のセメント混和
材。 - 【請求項4】 セッコウ類が無水セッコウであることを
特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のセメント混
和材。 - 【請求項5】 セメントと、請求項1乃至4の何れかに
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。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4855215A (ja) * | 1971-11-13 | 1973-08-03 | ||
JPS4894725A (ja) * | 1972-03-17 | 1973-12-06 | ||
JPS4952217A (ja) * | 1972-09-19 | 1974-05-21 | ||
JPS4981434A (ja) * | 1972-12-08 | 1974-08-06 | ||
JPS541329A (en) * | 1977-06-07 | 1979-01-08 | Sumitomo Cement Co | Superrquick hardenable* noncontractible binder |
JPS58125647A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-26 | 宇部興産株式会社 | セメント膨張材 |
JPH08310845A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 急硬性セメント混和材及び急硬性セメント組成物 |
-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281221A patent/JP4520005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4855215A (ja) * | 1971-11-13 | 1973-08-03 | ||
JPS4894725A (ja) * | 1972-03-17 | 1973-12-06 | ||
JPS4952217A (ja) * | 1972-09-19 | 1974-05-21 | ||
JPS4981434A (ja) * | 1972-12-08 | 1974-08-06 | ||
JPS541329A (en) * | 1977-06-07 | 1979-01-08 | Sumitomo Cement Co | Superrquick hardenable* noncontractible binder |
JPS58125647A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-26 | 宇部興産株式会社 | セメント膨張材 |
JPH08310845A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 急硬性セメント混和材及び急硬性セメント組成物 |
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