JP2002097048A - 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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- JP2002097048A JP2002097048A JP2000284718A JP2000284718A JP2002097048A JP 2002097048 A JP2002097048 A JP 2002097048A JP 2000284718 A JP2000284718 A JP 2000284718A JP 2000284718 A JP2000284718 A JP 2000284718A JP 2002097048 A JP2002097048 A JP 2002097048A
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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】 Ca2(AlXFe1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜
１）と、15％未満のSiO2と、0.5％以上で５％未満のRnO
（Ｒはアルカリ金属又はカルシウム以外のアルカリ土類
金属、nは１又は２）とを含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-Rn
O系の焼成物を含有してなるセメント混和材、さらに、
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
種以上を含有してなる該セメント混和材、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】 Ca2(AlXFe1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜
１）と、15％未満のSiO2と、0.5％以上で５％未満のRnO
（Ｒはアルカリ金属又はカルシウム以外のアルカリ土類
金属、nは１又は２）とを含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-Rn
O系の焼成物を含有してなるセメント混和材、さらに、
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
種以上を含有してなる該セメント混和材、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
使用する部や％は特に規定の無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
使用する部や％は特に規定の無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等の天板
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等の天板
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】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。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(特開平11-100251
号公報)。
として、従来から様々なものが提案されている。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(特開平11-100251
号公報)。
【０００５】しかしながら、いずれも付着性が低い、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、硬化後のコンクリートの強度が向
上しないなどの課題を抱えると共に、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場合
がある。
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、硬化後のコンクリートの強度が向
上しないなどの課題を抱えると共に、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場合
がある。
【０００６】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の使用、
低アルカリ型セメントの使用、抑制効果のある混合セメ
ントなどの使用が挙げられる(特公昭63-274644号公報、
特公平01-103970号公報)。
抑制する手段としては、無害と認められた骨材の使用、
低アルカリ型セメントの使用、抑制効果のある混合セメ
ントなどの使用が挙げられる(特公昭63-274644号公報、
特公平01-103970号公報)。
【０００７】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。
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。
【０００８】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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、Ca2(Al
XFe1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）と、15％未満のSiO2
と、0.5％以上で５％未満のRnO（Ｒはアルカリ金属又は
カルシウム以外のアルカリ土類金属、nは１又は２）と
を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-RnO系の焼成物を含有して
なるセメント混和材であり、さらに、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含有して
な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。
XFe1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）と、15％未満のSiO2
と、0.5％以上で５％未満のRnO（Ｒはアルカリ金属又は
カルシウム以外のアルカリ土類金属、nは１又は２）と
を含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-RnO系の焼成物を含有して
なるセメント混和材であり、さらに、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含有して
な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。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
【００１１】本発明のセメント混和材は、Ca2(AlXF
e1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）と、15％未満のSiO
2と、0.5％以上で５％未満のRnO（Ｒはアルカリ金属又
はカルシウム以外のアルカリ土類金属、nは１又は２）
とを含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-RnO系の焼成物(以下、
ＣＡＦＳＲという)を含有するセメント混和材である。
ＣＡＦＳＲの組成割合が前記の範囲外では、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。ＣＡＦＳＲ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。
e1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜１）と、15％未満のSiO
2と、0.5％以上で５％未満のRnO（Ｒはアルカリ金属又
はカルシウム以外のアルカリ土類金属、nは１又は２）
とを含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-RnO系の焼成物(以下、
ＣＡＦＳＲという)を含有するセメント混和材である。
ＣＡＦＳＲの組成割合が前記の範囲外では、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。ＣＡＦＳＲ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。
【００１２】ＣＡＦＳＲとは、CaO原料、Al2O3原料、Fe
2O3原料、SiO2原料、及びRnO原料等を焼成や溶解等の熱
処理をして製造したもので、結晶質、非晶質のいずれも
使用可能である。CaO原料としては石灰石や消石灰など
が、Al2O3原料としてはボーキサイトやアルミ残灰等
が、Fe2O3原料としては銅カラミ、鉄粉、及び市販の酸
化鉄等が、SiO 2原料としては市販の二酸化ケイ素やケイ
石などが、そして、RnO原料としては各種炭酸塩等が挙
げられる。ＣＡＦＳＲ中のRnO量は、0.5％以上で5.0％
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、5.0％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
が発生する場合がある。また、ＣＡＦＳＲ中のSiO2量は
15％未満であることが必要である。15％以上では急結性
状が低下する場合がある。ＣＡＦＳＲ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ＣＡＦＳ
Ｒの各種性能が充分でなく、1,600℃を超えるとアルカ
リが分解する場合がある。本発明のＣＡＦＳＲ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状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。
2O3原料、SiO2原料、及びRnO原料等を焼成や溶解等の熱
処理をして製造したもので、結晶質、非晶質のいずれも
使用可能である。CaO原料としては石灰石や消石灰など
が、Al2O3原料としてはボーキサイトやアルミ残灰等
が、Fe2O3原料としては銅カラミ、鉄粉、及び市販の酸
化鉄等が、SiO 2原料としては市販の二酸化ケイ素やケイ
石などが、そして、RnO原料としては各種炭酸塩等が挙
げられる。ＣＡＦＳＲ中のRnO量は、0.5％以上で5.0％
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、5.0％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
が発生する場合がある。また、ＣＡＦＳＲ中のSiO2量は
15％未満であることが必要である。15％以上では急結性
状が低下する場合がある。ＣＡＦＳＲ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ＣＡＦＳ
Ｒの各種性能が充分でなく、1,600℃を超えるとアルカ
リが分解する場合がある。本発明のＣＡＦＳＲ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状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。
【００１３】本発明では、さらに、ＣＡＦＳＲ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
あり、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使用量により、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。
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
あり、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使用量により、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。
【００１４】本発明で使用する石膏としては、市販の無
水石膏、半水石膏、又は二水石膏のいずれも使用可能で
あるが、これらのうち、ＣＡＦＳＲ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。粒度が細かい方がセメント混和材とし
ての凝結性状に優れ、セメント硬化体の強度発現性も優
れるため好ましい。石膏が粗いと、とくに低温施工時の
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、ＣＡＦＳＲ100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。
水石膏、半水石膏、又は二水石膏のいずれも使用可能で
あるが、これらのうち、ＣＡＦＳＲ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。粒度が細かい方がセメント混和材とし
ての凝結性状に優れ、セメント硬化体の強度発現性も優
れるため好ましい。石膏が粗いと、とくに低温施工時の
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、ＣＡＦＳＲ100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。
【００１５】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、水和生成物の生成を調整する面か
ら、ＣＡＦＳＲ100部に対して、２〜40部が好ましい。
２部未満では充分な急結性を示さない場合があり、40部
を超えると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、水和生成物の生成を調整する面か
ら、ＣＡＦＳＲ100部に対して、２〜40部が好ましい。
２部未満では充分な急結性を示さない場合があり、40部
を超えると強度発現性が低下する場合がある。
【００１６】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、
ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属炭酸塩や、マ
グネシウムやカルシウム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2,000cm2/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、ＣＡＦＳＲ100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、アルミニウムイオ
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部を超えると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、
ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属炭酸塩や、マ
グネシウムやカルシウム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2,000cm2/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、ＣＡＦＳＲ100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、アルミニウムイオ
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使用可能であ
る。アルミン酸アルカリの粒度は、ブレーン値で2,000c
m2/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。アル
ミン酸アルカリの使用量は、ＣＡＦＳＲ100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使用可能であ
る。アルミン酸アルカリの粒度は、ブレーン値で2,000c
m2/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。アル
ミン酸アルカリの使用量は、ＣＡＦＳＲ100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。
【００１８】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るが、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、ＣＡＦＳＲ100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部を超えても更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るが、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、ＣＡＦＳＲ100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部を超えても更なる効果の増進は期待できな
い。
【００１９】本発明で、ＣＡＦＳＲ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、その配合割合は、ＣＡＦＳＲ100部に対し、石膏５
〜35部、石灰５〜50部、炭酸アルカリ５〜50部、及びア
ルミン酸アルカリ５〜50部とすることが、さらに短時間
で凝結させることができる面から好ましい。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
の凝結性状や強度発現性をより向上させることが可能で
ある。
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、その配合割合は、ＣＡＦＳＲ100部に対し、石膏５
〜35部、石灰５〜50部、炭酸アルカリ５〜50部、及びア
ルミン酸アルカリ５〜50部とすることが、さらに短時間
で凝結させることができる面から好ましい。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
の凝結性状や強度発現性をより向上させることが可能で
ある。
【００２０】本発明のセメント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
性が低下する場合がある。
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
性が低下する場合がある。
【００２１】本発明で使用するセメントとしては、普
通、早強、超早強、低熱、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、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、アルミナセメントなどが挙げられ、これらの
うちの一種又は二種以上が使用可能である。
通、早強、超早強、低熱、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、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、アルミナセメントなどが挙げられ、これらの
うちの一種又は二種以上が使用可能である。
【００２２】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などの粘土鉱物、並びに、ハイ
ドロタルサイトなど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などの粘土鉱物、並びに、ハイ
ドロタルサイトなど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。
【００２３】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。
【００２４】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
ミキサーなどが挙げられる。
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
ミキサーなどが挙げられる。
【００２５】
【実施例】以下、実験例により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２６】実験例１ CaO原料、Al2O3原料、Fe2O3原料、SiO2原料、及びRnO原
料を配合し、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ＣＡＦＳＲを製造し、ブレーン
値6,000±200cm2/gに粉砕して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。
料を配合し、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ＣＡＦＳＲを製造し、ブレーン
値6,000±200cm2/gに粉砕して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。
【００２７】＜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１級酸化鉄 SiO2原料 ：試薬一級二酸化ケイ素 RnO原料Ａ ：Na2CO3、試薬一級炭酸ナトリウム RnO原料Ｂ ：K2CO3、試薬一級炭酸カリウム RnO原料Ｃ ：MgCO3、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
【００２８】＜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
【００２９】
【表１】
【００３０】実験例２ CaO40％、Al2O319.4％、Fe2O330.6％、SiO2７％、Na2O
３％のＣＡＦＳＲα100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。
３％のＣＡＦＳＲα100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。
【００３１】＜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
【００３２】＜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 1129に準拠 アルカリシリカ反応性：JIS A 5308 付属書８に準じて
測定。使用した砂は、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カ月後に膨張
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基準
とした。
測定。使用した砂は、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カ月後に膨張
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基準
とした。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２から明らかなように、アルカリシリカ
反応性の結果はすべてが無害であった。
反応性の結果はすべてが無害であった。
【００３５】実験例３ ＣＡＦＳＲα100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に示す。
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に示す。
【００３６】
【表３】
【００３７】表３から明らかなように、アルカリシリカ
反応性の結果はすべてが無害であった。
反応性の結果はすべてが無害であった。
【００３８】実験例４ ＣＡＦＳＲα100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。なお、比較のためCaO3
8％、Al2O319.4％、Fe2O330.6％、SiO2７％、Na2O５％
のＣＡＦＳＲβを使用して同様の実験を行った。結果を
表４に併記する。
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。なお、比較のためCaO3
8％、Al2O319.4％、Fe2O330.6％、SiO2７％、Na2O５％
のＣＡＦＳＲβを使用して同様の実験を行った。結果を
表４に併記する。
【００３９】
【表４】
【００４０】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の結果はす
べてが無害であった。
ト混和材を用いると、アルカリシリカ反応性の結果はす
べてが無害であった。
【００４１】実験例５ ＣＡＦＳＲα100部に対し、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に示す。なお、比較のためCaO70.
5％、Al2O319.4％、Fe2O30％、SiO2７％、Na2O３％のＣ
ＡＦＳＲγを使用して同様の実験を行った。結果を表５
に併記する。
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に示す。なお、比較のためCaO70.
5％、Al2O319.4％、Fe2O30％、SiO2７％、Na2O３％のＣ
ＡＦＳＲγを使用して同様の実験を行った。結果を表５
に併記する。
【００４２】
【表５】
【００４３】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の結果はす
べてが無害であった。
ト混和材を用いると、アルカリシリカ反応性の結果はす
べてが無害であった。
【００４４】
【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 28/02 Ｃ０４Ｂ 28/02 Ｅ２１Ｄ 11/10 Ｅ２１Ｄ 11/10 Ｄ // Ｃ０４Ｂ 103:12 Ｃ０４Ｂ 103:12 103:14 103:14 (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） 2D055 BA06 DB00 KB07 4G012 MA00 MA01 MB24 PB03 PB05 PB06 PB08 PB11 PC04 PC12
Claims (3)
- 【請求項１】 Ca2(AlXFe1-X)2O5（ただし、０＜Ｘ＜
１）と、15％未満のSiO2と、0.5％以上で５％未満のRnO
（Ｒはアルカリ金属又はカルシウム以外のアルカリ土類
金属、nは１又は２）とを含むCaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2-Rn
O系の焼成物を含有してなるセメント混和材。 - 【請求項２】 さらに、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含有してなる請求項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記載のセメン
ト混和材を含有してなるセメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000284718A JP2002097048A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2000284718A JP2002097048A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002097048A true JP2002097048A (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=18768894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000284718A Pending JP2002097048A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002097048A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
2000
- 2000-09-20 JP JP2000284718A patent/JP2002097048A/ja active Pending
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 |
| JP4498714B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2010-07-07 | 電気化学工業株式会社 | 吹付け材 |
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