JP2002167253A - Cement admixture and cement composition - Google Patents

Cement admixture and cement composition

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JP2002167253A
JP2002167253A JP2000364314A JP2000364314A JP2002167253A JP 2002167253 A JP2002167253 A JP 2002167253A JP 2000364314 A JP2000364314 A JP 2000364314A JP 2000364314 A JP2000364314 A JP 2000364314A JP 2002167253 A JP2002167253 A JP 2002167253A
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Hiroyuki Ohashi
寛之 大橋
Mitsuo Takahashi
光男 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement admixture and a cement composition more excellent in expansive performance and higher strength development than conventional. SOLUTION: The cement admixture obtained by heat treating the combination of CaO raw material, Fe2O3 raw material, CaSO raw material, and if necessary Al2O3 raw material, contains free lime, calcium ferrite and/or calcium alumino ferrite, and expansive matter containing anhydrous gypsum and alkanolamines. The cement composition is constituted of a cement and the above cement admixture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主に、土木・建築
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。
The present invention relates to a cement admixture and a cement composition mainly used in the fields of civil engineering and construction.

【0002】[0002]

【従来の技術】セメント・コンクリートのひび割れ低減
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、すなわち、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53-3
1170号公報)等があった。また、カルシウムフェライト
及び/又はカルシウムアルミノフェライトを含有するセ
メント混和材も提案されている。例えば、特開昭49-814
34号公報には、遊離石灰とカルシウムフェライト及び/
又はカルシウムアルミノフェライトからなるクリンカー
を製造して粉砕した後、二水セッコウを混合する技術が
開示されている。
2. Description of the Related Art It is important to reduce the cracks and improve the bending strength of cement and concrete from the viewpoints of reliability, durability, aesthetics, etc. of concrete structures. There is a need for further technological advances in cement based expanders. Conventionally, as a cement admixture that gives expandability to cement / concrete, for example, a free lime-auin-anhydrous gypsum-based expanding material (Japanese Patent Publication No. 42-21840) and a free lime-calcium silicate-anhydrous gypsum-based expansion Lumber (Japanese Patent Publication No. 53-3)
No. 1170). Further, a cement admixture containing calcium ferrite and / or calcium aluminoferrite has also been proposed. For example, JP-A-49-814
No. 34 discloses free lime and calcium ferrite and / or
Alternatively, a technique is disclosed in which clinker made of calcium alumino ferrite is produced and crushed, and then mixed with gypsum dihydrate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなセメント混和材では、膨張性能が充分でないばかり
か、セメント混和材中の遊離石灰が風化しやすく品質安
定性に劣るものであった。近年では、コンクリートの高
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が、これらの高性
能コンクリートでは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、膨張材の混和率が小さくても大
きな膨張性を付与できる膨張材の開発が待たれているの
が実状である。さらには、従来の膨張性を与えるセメン
ト混和材を用いると、膨張させることにより、これを用
いたセメント・コンクリートの強度がやや低下するとい
う課題もあった。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。
However, in such a cement admixture, not only the expansion performance is not sufficient, but also the free lime in the cement admixture is easily weathered and the quality stability is poor. In recent years, high fluidity concrete and high-strength concrete have been actively developed for the purpose of improving the performance of concrete. In fact, the development of an expandable material capable of imparting a large expandability even if the mixing ratio of the expandable material is small has been awaited. Furthermore, when a conventional cement admixture giving expansion properties is used, there is also a problem that the strength of cement concrete using the cement admixture is slightly reduced due to expansion. The present inventors have conducted various studies to solve these problems, and as a result, obtained the knowledge that the problems can be solved by using a specific cement admixture, and completed the present invention. Was.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、CaO
原料、Fe23原料及びCaSO4原料に必要に応じて
Al23原料を配合して熱処理して得られる物質であっ
て、遊離石灰と、カルシウムフェライト及び/又はカル
シウムアルミノフェライトと、無水セッコウを含有して
なる膨張物質と、アルカノールアミン類とを含有してな
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。
That is, the present invention provides CaO
A material obtained by blending an Al 2 O 3 raw material with a raw material, a Fe 2 O 3 raw material and a CaSO 4 raw material as necessary, and heat-treating the raw material, free lime, calcium ferrite and / or calcium alumino ferrite, and anhydrous A cement admixture containing an expanding substance containing gypsum and an alkanolamine, and a cement composition containing cement and the cement admixture.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0006】本発明の膨張物質は、CaO原料、Fe2
3原料及びCaSO4原料に必要に応じてAl23原料
を配合して熱処理して得られる物質であって、遊離石灰
と、カルシウムフェライト及び/又はカルシウムアルミ
ノフェライトと、無水セッコウを含有してなるものであ
る。その割合については、特に限定されるものではない
が、遊離石灰と、カルシウムフェライト及び/又はカル
シウムアルミノフェライトと、無水セッコウを含有する
膨張物質100部中、遊離石灰は20〜65部が好まし
く、30〜55部がより好ましい。また、カルシウムフ
ェライト及び/又はカルシウムアルミノフェライトは1
0〜55部が好ましく、15〜45部がより好ましい。
さらに、無水セッコウは5〜40部が好ましく、10〜
30部がより好ましい。クリンカー中の各化合物の組成
割合が前記の範囲にないと、優れた膨張性能が得られな
い場合がある。なお、本発明で使用する配合割合を示す
部、%は質量単位である。
[0006] The expanding material of the present invention comprises a CaO raw material, Fe 2
A substance obtained by blending an Al 2 O 3 raw material as necessary with an O 3 raw material and a CaSO 4 raw material and heat-treating the raw material, containing free lime, calcium ferrite and / or calcium alumino ferrite, and anhydrous gypsum. It is. The proportion is not particularly limited, but free lime, calcium ferrite and / or calcium aluminoferrite, and in 100 parts of the expanded material containing anhydrous gypsum, free lime is preferably 20 to 65 parts, and 30 parts by weight. ~ 55 parts is more preferred. In addition, calcium ferrite and / or calcium alumino ferrite are 1
0 to 55 parts is preferable, and 15 to 45 parts is more preferable.
Further, the amount of anhydrous gypsum is preferably 5 to 40 parts,
30 parts is more preferred. If the composition ratio of each compound in the clinker is not in the above range, excellent expansion performance may not be obtained. In addition, the part and% which show the mixing ratio used by this invention are a mass unit.

【0007】本発明のカルシウムフェライトとは、Ca
O−Fe23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、Fe2
3をFとすると、C2FやCF等の化合物がよく知られ
ている。通常は、C2Fとして存在していると考えて良
い。本発明では、カルシウムフェライトを以下、C2
と略記する。本発明のカルシウムアルミノフェライトと
は、CaO−Al23−Fe23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、Al23をA、Fe23をFとすると、C
4AFやC62F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。
[0007] The calcium ferrite of the present invention is Ca
O—Fe 2 O 3 is a general term for compounds and is not particularly limited, but generally, CaO is C, Fe 2
Assuming that O 3 is F, compounds such as C 2 F and CF are well known. Usually, it can be considered that it exists as C 2 F. In the present invention, calcium ferrite is hereinafter referred to as C 2 F
Abbreviated. The calcium alumino ferrite of the present invention is a general term for CaO-Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 -based compounds, and is not particularly limited.
When CaO is C, Al 2 O 3 is A, and Fe 2 O 3 is F, C
Compounds such as 4 AF and C 6 A 2 F are well known. Normally, it can be considered that it exists as C 4 AF. In the present invention, calcium alumino ferrite is hereinafter referred to as C 4 AF
Abbreviated.

【0008】本発明の膨張物質を製造する際、CaO原
料、Fe23原料及びCaSO4原料に必要に応じてA
23原料を配合して熱処理し、遊離石灰と、C2F及
び/又はC4AFと、無水セッコウとからなるクリンカー
を合成してこれを粉砕して製造される。遊離石灰、C2
F及び/又はC4AF、並びに無水セッコウの一部あるい
は全部を別々に合成し、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。CaO原料、Fe23
原料及びCaSO4原料に必要に応じてAl2 3原料を
配合したものを熱処理して、遊離石灰と、C2F及び/又
はC4AFと、無水セッコウからなるクリンカーを合成
し、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等により観察
して組成分析を行い、粒子中に遊離石灰と、C2F及び/
又はC4AFと、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。
In producing the expanding material of the present invention, CaO
Material, FeTwoOThreeRaw materials and CaSOFourA as needed for raw materials
lTwoOThreeThe raw materials are blended and heat treated, free lime and CTwoF and
And / or CFourClinker consisting of AF and anhydrous gypsum
Is synthesized and pulverized to be produced. Free lime, CTwo
F and / or CFourAF or part of anhydrous gypsum
Are synthesized separately, and a mixture of these
The effect like the invention cannot be obtained. CaO raw material, FeTwoOThree
Raw materials and CaSOFourAl if necessaryTwoO ThreeRaw materials
Heat the blended material to remove free lime and CTwoF and / or
Is CFourSynthesizes clinker consisting of AF and anhydrous gypsum
And confirm that it is manufactured by crushing it.
As a method, for example, coarse particles of cement admixture, concrete
Observation of particles larger than 100 μm with a microscope
To analyze the composition and find free lime and C in the particles.TwoF and / or
Or CFourCheck that AF and anhydrous gypsum are mixed.
It can be easily identified by confirming.

【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。
The heat treatment temperature for producing the cement admixture of the present invention is preferably in the range of 1100 to 1600 ° C, more preferably in the range of 1200 to 1500 ° C. 1
If the temperature is lower than 100 ° C., the obtained cement admixture has insufficient expansion performance. If the temperature exceeds 1600 ° C., anhydrous gypsum may be decomposed.

【0010】CaO原料としては、石灰石や消石灰等が
挙げられ、Fe23原料としては各種のカラミと呼ばれ
る産業副産物や、圧延スケールと呼ばれる産業副産物、
あるいは市販の酸化鉄や鉄粉等が挙げられ、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、Al23原料としては、ボーキサ
イトやアルミ残灰等が挙げられる。
Examples of the CaO raw material include limestone and slaked lime, and examples of the Fe 2 O 3 raw material include various industrial by-products called Karami and industrial by-products called rolling scale.
Alternatively, commercially available iron oxide or iron powder may be used, and CaSO 4
Raw materials include gypsum dihydrate, hemihydrate gypsum and anhydrous gypsum, and examples of Al 2 O 3 raw materials include bauxite and aluminum residual ash.

【0011】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、P25
Na2O、K2O、CuO、ZnO、Ag2O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
珪酸率で1.0未満の範囲であることが好ましい。珪酸
率が1.0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、セメント混和材中のS
iO2量、Al23量及びFe23量より次式から算出
される。 珪酸率=SiO2/(Al23+Fe23) また、セメント混和材中の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。
[0011] These raw materials contain impurities. Specific examples include SiO 2 , MgO, TiO 2 , P 2 O 5 ,
Na 2 O, K 2 O, CuO, ZnO, Ag 2 O , and the like, although no particular problem in the range that does not substantially impair the object of the present invention, among these, in particular, SiO 2 is silica It is preferable that the ratio be less than 1.0. When the silicate ratio is 1.0 or more, excellent expansion performance may not be obtained. The silicic acid ratio as referred to in the present invention refers to the S content in the cement admixture.
It is calculated from the following equation from the amount of iO 2, the amount of Al 2 O 3 and the amount of Fe 2 O 3 . Silicic acid ratio = SiO 2 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) The amount of SiO 2 in the cement admixture is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less. If it exceeds 5.0%, excellent expansion performance may not be obtained.

【0012】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15
00〜9000cm2/gが好ましく、2500〜40
00cm2/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
性能が得られない場合がある。
[0012] The particle size of the cement admixture of the present invention is not particularly limited.
00 to 9000 cm 2 / g is preferable, and 2500 to 40
00 cm 2 / g is more preferred. If the particle size of the cement admixture is less than 1500 cm 2 / g, long-term durability may be deteriorated, and if it exceeds 9000 cm 2 / g, sufficient expansion performance may not be obtained.

【0013】本発明では、CaO原料、Fe23原料及
びCaSO4原料に必要に応じてAl23原料を配合し
熱処理して得られる物質であって、遊離石灰と、カルシ
ウムフェライト及び/又はカルシウムアルミノフェライ
トと、無水セッコウを含有してなる膨張物質を粉砕する
際に、粉砕助剤を用いることが粉砕効率の向上の観点か
ら好ましい。粉砕助剤は、ポルトランドセメントクリン
カーを粉砕する際に使用される粉砕助剤を使用すること
が可能である。これまでに粉砕助剤は、数多く提案され
ているが、最近では、粉砕効率を向上させるばかりでな
く、強度増進効果も併せ持つ粉砕助剤が開発されてお
り、本発明ではそれらを用いる。強度増進効果を併せ持
つ粉砕助剤としては、アルカノールアミン類が知られて
いる。
In the present invention, a material obtained by blending a CaO raw material, an Fe 2 O 3 raw material, and a CaSO 4 raw material with an Al 2 O 3 raw material as necessary and heat-treating it, comprising free lime, calcium ferrite and / or Alternatively, when pulverizing the expandable substance containing calcium aluminoferrite and anhydrous gypsum, it is preferable to use a pulverization aid from the viewpoint of improving pulverization efficiency. As the grinding aid, a grinding aid used when grinding Portland cement clinker can be used. Many pulverization assistants have been proposed so far, but recently, pulverization aids that not only improve the pulverization efficiency but also have a strength increasing effect have been developed, and they are used in the present invention. Alkanolamines are known as grinding aids that also have a strength enhancing effect.

【0014】本発明のアルカノールアミン類とは、特に
限定されるものではないが、その具体例としては、例え
ば、米国特許第2031621号にはトリエタノールアミンを
用いる技術が開示されている。特開平3-183647号にはト
リイソプロパノールアミン、N,N−ビス−(2−ヒド
ロキシエチル)−N−(2−ヒドロキシプロピル)−ア
ミン、トリス−(2−ヒドロキシブチル)−アミン等の
水酸基とアミノ基を有する高級トリアルカノールアミン
を用いる技術が開示されている。また、特開平10-32455
0号には、水酸基以外のイオン性の官能基を有するアル
カノールアミンが開示されている。水酸基以外のイオン
性の官能基を有するアルカノールアミンの具体例として
は、1−(ビス−2−ヒドロキシプロピルアミノ)−2
−プロピルマレイン酸エステル、1−(ビスヒドロキシ
エチル)アミノ−2−ヒドロキシ−プロピルスルホン
酸、1−(ビス−2−ヒドロキシプロピル)アミノプロ
ピオン酸ナトリウム、1−(ビスヒドロキシエチル)ア
ミノプロピオン酸ナトリウム等が挙げられる。なお、本
発明には、前述のアルカノールアミンやそのナトリウム
塩のほかに、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム
塩、アンモニウム塩等も含まれる。これらのアルカノー
ルアミン類は、ポルトランドセメントクリンカーの粉砕
助剤として提案されたものであるが、本発明者らは、本
発明の膨張物質を製造する際に、粉砕助剤として、ある
いは粉砕後に添加剤としてこれらのアルカノールアミン
類を添加すると、本発明のセメント混和材を用いたセメ
ント・コンクリートの28日強度が増進し、膨張性能も
向上することを見出したものである。
The alkanolamines of the present invention are not particularly limited, but as a specific example, for example, US Pat. No. 2,203,621 discloses a technique using triethanolamine. JP-A-3-183647 discloses hydroxyl groups such as triisopropanolamine, N, N-bis- (2-hydroxyethyl) -N- (2-hydroxypropyl) -amine and tris- (2-hydroxybutyl) -amine. A technique using a higher trialkanolamine having an amino group is disclosed. Also, JP-A-10-32455
No. 0 discloses an alkanolamine having an ionic functional group other than a hydroxyl group. Specific examples of alkanolamines having an ionic functional group other than a hydroxyl group include 1- (bis-2-hydroxypropylamino) -2
-Propyl maleate, 1- (bishydroxyethyl) amino-2-hydroxy-propylsulfonic acid, sodium 1- (bis-2-hydroxypropyl) aminopropionate, sodium 1- (bishydroxyethyl) aminopropionate and the like Is mentioned. The present invention also includes potassium salts, calcium salts, magnesium salts, ammonium salts and the like in addition to the above-mentioned alkanolamines and the sodium salts thereof. These alkanolamines have been proposed as a grinding aid for Portland cement clinker.However, the present inventors have found that when producing the intumescent material of the present invention, as a grinding aid or as an additive after grinding. It has been found that the addition of these alkanolamines increases the 28-day strength of cement concrete using the cement admixture of the present invention, and also improves the expansion performance.

【0015】アルカノールアミン類の使用量は、特に限
定されるものではないが、通常、0.01〜2部の範囲
で使用することが好ましく、0.05〜1部がより好ま
しい。0.01部未満では、粉砕効率や強度増進効果が
充分でなく、2部を超えて使用してもその効果は向上せ
ず経済性の面からも好ましくない。
Although the amount of the alkanolamine is not particularly limited, it is usually preferably used in the range of 0.01 to 2 parts, more preferably 0.05 to 1 part. If the amount is less than 0.01 part, the effect of increasing the pulverization efficiency and the strength is not sufficient, and even if the amount is more than 2 parts, the effect is not improved and it is not preferable in terms of economy.

【0016】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部中、3〜12部
が好ましく、5〜9部がより好ましい。3部未満では、
充分な膨張性能が得られない場合があり、12部を超え
て使用すると過膨張となる場合がある。
Although the amount of the cement admixture of the present invention is not particularly limited, it is usually preferably 3 to 12 parts, and more preferably 5 to 9 parts in 100 parts of a cement composition comprising cement and the cement admixture. Is more preferred. In less than 3 parts,
Sufficient inflation performance may not be obtained, and over 12 parts may cause overexpansion.

【0017】本発明のセメントとしては、普通セメン
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。
As the cement of the present invention, there are various portland cements such as ordinary cement, high-strength, super-high-strength, low heat and moderate heat, various cements obtained by mixing blast furnace slag, fly ash and silica with these cements, and limestone. There is a filler cement mixed with powder and the like.

【0018】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
及び凝結促進剤、凝結遅延剤、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、ホウ酸及びその塩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。
In the present invention, a water reducing agent, a high-performance water reducing agent, AE
Water reducing agent, high-performance AE water reducing agent, superplasticizer, defoamer, thickener, rust inhibitor, anti-freezing agent, shrinkage reducing agent, polymer emulsion and setting accelerator, setting retarder, and cement hardening material,
It is possible to use one or more of clay minerals such as bentonite and anion exchangers such as hydrotalcite, boric acid and salts thereof within a range that does not substantially inhibit the object of the present invention. .

【0019】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、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。
In the present invention, the method of mixing the respective materials is not particularly limited, and the respective materials may be mixed at the time of construction, or some or all of them may be mixed in advance. . As the mixing device, any existing device can be used, and examples thereof include a tilting mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, and a Nauter mixer.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0021】実施例1 CaO原料、Fe23原料及びCaSO4原料に必要に
応じてAl23原料を配合し、混合粉砕した後、135
0℃で3時間熱処理して表1に示すような組成のクリン
カーを合成した。クリンカー100部に対して粉砕助剤
A又はBを0.05部使用し、ボールミルを用いてブレ
ーン比表面積3500±300cm2/gに粉砕してセ
メント混和材を調製した。セメント混和材を粉末X線回
折法で同定したところ、遊離石灰と、C2F及び/又はC
4AFと、無水セッコウを含有していた。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7部使用し、水/セメント組成物比=47
%、セメント組成物/砂比=1/3のモルタルを調製
し、長さ変化率及び圧縮強度の測定を行った。長さ変化
率は、粉砕助剤Aを用いて粉砕したセメント混和材の測
定結果を示した。また、圧縮強度は粉砕助剤Bを用いて
粉砕したセメント混和材を使用した場合の圧縮強度に対
する、粉砕助剤Aを用いて粉砕したセメント混和材を用
いた場合の圧縮強度の相対値で表した。なお、比較のた
めに、遊離石灰、C2F及び/又はC4AF、無水セッコ
ウの一部、あるいは全部を別々に合成して粉砕し、実験
No.1-5、1-15、1-16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
(実験No.1-17〜1-20)。その結果を表1に示す。
Example 1 A raw material of Ca 2 O 3, a raw material of Fe 2 O 3, and a raw material of CaSO 4 were blended with a raw material of Al 2 O 3 as necessary and mixed and pulverized.
Clinker having the composition shown in Table 1 was synthesized by heat treatment at 0 ° C. for 3 hours. 0.05 parts of the grinding aid A or B was used for 100 parts of the clinker, and the mixture was pulverized to a Blaine specific surface area of 3500 ± 300 cm 2 / g using a ball mill to prepare a cement admixture. When the cement admixture was identified by powder X-ray diffraction, free lime, C 2 F and / or C
4 AF and anhydrous gypsum. The compound composition of the cement admixture was calculated by calculation based on the chemical composition.
The chemical composition was determined according to JIS R 5202. In 100 parts of a cement composition composed of cement and a cement admixture, 7 parts of a cement admixture was used, and a water / cement composition ratio = 47.
%, A mortar having a cement composition / sand ratio = 1/3 was prepared, and the length change rate and the compressive strength were measured. The length change rate indicates the measurement result of the cement admixture pulverized using the pulverization aid A. The compressive strength is expressed as a relative value of the compressive strength when using the cement admixture crushed using the grinding aid A with respect to the compressive strength when using the cement admixture crushed using the crushing aid B. did. For comparison, free lime, C 2 F and / or C 4 AF, and part or all of anhydrous gypsum were separately synthesized and pulverized.
The same experiment was performed on cement admixtures blended so that the compound compositions were the same as Nos. 1-5, 1-15, and 1-16 (Experiments Nos. 1-17 to 1-20). Table 1 shows the results.

【0022】<使用材料> CaO原料:試薬1級、炭酸カルシウム Al23原料:試薬1級、酸化アルミニウム Fe23原料:試薬1級、酸化第二鉄 CaSO4原料:試薬1級、二水セッコウ 粉砕助剤A:トリイソプロパノールアミン 粉砕助剤B:ジエチレングリコール 遊離石灰:CaO原料を1350℃で3時間熱処理して
合成。 C2F:CaO原料2モル及びFe23原料1モルの割
合で配合した原料を混合粉砕した後、1350℃で3時
間熱処理して合成。 C4AF:CaO原料4モル、Al23原料1モル及び
Fe23原料1モルの割合で配合した原料を混合粉砕し
た後、1350℃で3時間熱処理して合成。 無水セッコウ:試薬1級の二水セッコウを1350℃で
3時間焼成して得た無水セッコウ。 砂:JIS標準砂(ISO679準拠)
<Materials Used> CaO raw material: reagent primary, calcium carbonate Al 2 O 3 raw material: reagent primary, aluminum oxide Fe 2 O 3 raw material: reagent primary, ferric oxide CaSO 4 raw material: reagent primary, Gypsum dihydrate Grinding aid A: Triisopropanolamine Grinding aid B: Diethylene glycol Free lime: Synthesized by heat-treating CaO raw material at 1350 ° C for 3 hours. C 2 F: A raw material mixed at a ratio of 2 mol of CaO raw material and 1 mol of Fe 2 O 3 raw material is mixed and pulverized, and then heat-treated at 1350 ° C. for 3 hours to synthesize. C 4 AF: synthesized by mixing and pulverizing raw materials mixed in a ratio of 4 mol of CaO raw material, 1 mol of Al 2 O 3 raw material and 1 mol of Fe 2 O 3 raw material, and then heat-treating at 1350 ° C. for 3 hours. Anhydrite: Anhydrous gypsum obtained by calcining reagent grade 1 dihydrate gypsum at 1350 ° C. for 3 hours. Sand: JIS standard sand (ISO679 compliant)

【0023】<測定方法> 長さ変化率:JIS A 6202に準じて測定。 圧縮強度:JIS R 5201に準じて測定。<Measurement method> Length change rate: Measured according to JIS A 6202. Compressive strength: Measured according to JIS R 5201.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】表1より、本発明のセメント混和材を使用
したモルタルは、優れた膨張性能と強度発現性を示すこ
とが判る。
Table 1 shows that the mortar using the cement admixture of the present invention exhibits excellent expansion performance and strength development.

【0026】実施例2 工業原料であるCaO原料、Fe23原料及びCaSO
4原料に必要に応じてAl23原料を配合し、ロータリ
ーキルンを用いて焼点温度1400℃で焼成して表2に
示すような化学組成のクリンカーを合成した。クリンカ
ー100部に対して粉砕助剤Aを0.05部使用し、ボ
ールミルを用いて、ブレーン比表面積3500cm2
gに粉砕してセメント混和材を調製し、市販の膨張材と
性能比較を行った。化学組成を基に算出した化合物組成
を表3に示す。長さ変化率の測定結果を表4に示す。
Example 2 CaO raw material, Fe 2 O 3 raw material and CaSO
The 4 raw materials were mixed with an Al 2 O 3 raw material as necessary, and fired at a burning temperature of 1400 ° C. using a rotary kiln to synthesize a clinker having a chemical composition as shown in Table 2. Using a ball mill, 0.05 part of the grinding aid A is used for 100 parts of clinker, and the Blaine specific surface area is 3500 cm 2 /
g was prepared to prepare a cement admixture, and its performance was compared with that of a commercially available expandable material. Table 3 shows the compound composition calculated based on the chemical composition. Table 4 shows the measurement results of the length change rate.

【0027】<使用材料> CaO原料:新潟県青海鉱山産石灰石 Al23原料:中国産ボーキサイト Fe23原料:圧延スケール CaSO4原料:排煙脱硫二水セッコウ 膨張材A:市販のカルシウムサルホアルミネート系膨張
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36
10cm2/g
<Materials> CaO raw material: Limestone from Aomi mine, Niigata Prefecture Al 2 O 3 raw material: bauxite from China Fe 2 O 3 raw material: rolling scale CaSO 4 raw material: flue gas desulfurization dihydrate gypsum Expanding material A: commercially available calcium Sulfoaluminate-based expander, Blaine specific surface area 2940 cm 2 / g Expander B: Commercial lime-based expander, Blaine specific surface area 36
10cm 2 / g

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】[0030]

【表4】 [Table 4]

【0031】表2、3、4より、本発明のセメント混和
材を使用したモルタルは、市販の膨張材と比べ優れた膨
張性能を示すことが判る。
From Tables 2, 3 and 4, it can be seen that the mortar using the cement admixture of the present invention exhibits superior expansion performance as compared with a commercially available expansion material.

【0032】実施例3 粉砕助剤の種類と量を変えて、長さ変化率及び圧縮強度
の測定を行ったこと以外は、実施例2と同様に行った。
その結果を表5に示す。
Example 3 The procedure of Example 2 was repeated, except that the length change rate and the compressive strength were measured by changing the type and amount of the grinding aid.
Table 5 shows the results.

【0033】<使用材料> 粉砕助剤C:トリエタノールアミン 粉砕助剤D:1−(ビス−2−ヒドロキシプロピルアミ
ノ)−2−プロピルマレイン酸エステル
<Materials used> Grinding aid C: triethanolamine Grinding aid D: 1- (bis-2-hydroxypropylamino) -2-propylmaleic acid ester

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】表5より、アルカノールアミン類を粉砕助
剤として使用した本発明のセメント混和材を使用したモ
ルタルは、優れた膨張性能と強度発現性を示すことが判
る。
From Table 5, it can be seen that the mortar using the cement admixture of the present invention using an alkanolamine as a grinding aid exhibits excellent expansion performance and strength development.

【0036】実施例4 実施例2の実験No.2-1で使用したセメント混和材を使用
し、セメント混和材の使用量を表6に示すように変えて
長さ変化率の測定を行った。結果を表6に併記する。
Example 4 The cement admixture used in Experiment No. 2-1 of Example 2 was used, and the length change rate was measured by changing the amount of cement admixture used as shown in Table 6. . The results are also shown in Table 6.

【0037】[0037]

【表6】 [Table 6]

【0038】表6より、本発明のセメント混和材の使用
量が増加するに伴い、モルタルはより優れた膨張性能を
示すことが判る。
Table 6 shows that as the amount of the cement admixture of the present invention increases, the mortar exhibits more excellent expansion performance.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のセメント混和材を使用すること
により、優れた膨張性能を有し、強度発現性の良好なセ
メント組成物が得られる。
As described above, by using the cement admixture of the present invention, a cement composition having excellent expansion performance and good strength development can be obtained.

フロントページの続き (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 (72)発明者 坂井 悦郎 千葉県市川市大和田2丁目5番1号503 (72)発明者 大門 正機 東京都町田市つくし野1丁目5番3号 Fターム(参考) 4G012 MA00 MB23 MB33 PB03 PB11 PB12 PB20 PB32 PC12 Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Ohashi 2209 Aomi, Aomi-cho, Nishikubiki-gun, Niigata Inside the Aomi Plant of Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Etsuro Sakai 2-5-1 Owada, Ichikawa-shi, Chiba 503 (72) Inventor Masaki 1-5-3 Tsukushino, Machida-shi, Tokyo F-term (reference) 4G012 MA00 MB23 MB33 PB03 PB11 PB12 PB20 PB32 PC12

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CaO原料、Fe23原料及びCaSO
4原料に必要に応じてAl23原料を配合し熱処理して
得られる物質であって、遊離石灰と、カルシウムフェラ
イト及び/又はカルシウムアルミノフェライトと、無水
セッコウを含有してなる膨張物質と、アルカノールアミ
ン類とを含有してなるセメント混和材。
1. A raw material of CaO, a raw material of Fe 2 O 3 and CaSO
4 A material obtained by blending an Al 2 O 3 raw material as needed with the raw material and heat-treating, free lime, calcium ferrite and / or calcium aluminoferrite, and an expanding material containing anhydrous gypsum, A cement admixture containing alkanolamines.
【請求項2】 セメントと、請求項1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。
2. A cement composition comprising a cement and the cement admixture according to claim 1.
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