JP2003012352A - セメント混和剤及びセメント組成物 - Google Patents
セメント混和剤及びセメント組成物Info
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- C04B22/008—Cement and like inorganic materials added as expanding or shrinkage compensating ingredients in mortar or concrete compositions, the expansion being the result of a recrystallisation
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- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラリー化することのより粉塵の発生が無
く、練り置いても優れた膨張性能と収縮低減効果を奏す
るセメント混和剤及びセメント組成物を提供すること。 【解決手段】 遊離石灰と、無水セッコウと、アウイ
ン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノフェラ
イト、カルシウムシリケートより選ばれる１種又は２種
以上とを含有してなり、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が
１．４を超え、遊離石灰量が３０％以上である膨張物質
と、収縮低減剤を含有してなるセメント混和剤である。
膨張物質の珪酸率が１．０未満であることが好ましい。
膨張物質と収縮低減剤の合計１００部中、膨張物質５０
部〜８０部、収縮低減剤が２０部〜５０部であることが
好ましい。さらに、セメントと、該セメント混和剤とを
含有してなるセメント組成物を構成とする。
く、練り置いても優れた膨張性能と収縮低減効果を奏す
るセメント混和剤及びセメント組成物を提供すること。 【解決手段】 遊離石灰と、無水セッコウと、アウイ
ン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノフェラ
イト、カルシウムシリケートより選ばれる１種又は２種
以上とを含有してなり、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が
１．４を超え、遊離石灰量が３０％以上である膨張物質
と、収縮低減剤を含有してなるセメント混和剤である。
膨張物質の珪酸率が１．０未満であることが好ましい。
膨張物質と収縮低減剤の合計１００部中、膨張物質５０
部〜８０部、収縮低減剤が２０部〜５０部であることが
好ましい。さらに、セメントと、該セメント混和剤とを
含有してな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、主に土木・建築分
野において使用されるセメント混和材剤びセメント組成
物に関する。
野において使用されるセメント混和材剤びセメント組成
物に関する。
【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。
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】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。しかしな
がら、これらの高性能な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いる。現在で
は、膨張材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膨張材の開発が待たれているのが実
状である。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。すなわち、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が、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。一方、前記のセメント混和材は粉体であり、
これを使用する際には、生コンプラントに荷揚げし、解
袋投入作業を行わなければならない。この作業はいわゆ
る３Ｋ（きつい、汚い、危険）作業であり、作業員の高
齢化や人手不足が進む時代の流れにあって深刻な問題と
なっているのが現状である。セメント混和材がスラリー
化できれば、生コンプラントに既に設置してある計量設
備を利用できるので、３Ｋ作業は大幅に軽減できる。こ
れまでに、セメント混和材を水でスラリー化する試みも
なされてきたが、セメント混和材は水硬性物質であり、
長い時間練り置いておくことができない。そのため、現
場で攪拌装置を準備しなければならないデメリットや出
荷トラブルが発生した場合には、調製したスラリーを廃
棄しなければならないなどの大きな問題を有していた。
また、膨張物質は初期材齢で膨張ひずみを付与して収縮
を補償する性質を有するが、その後の乾燥収縮挙動は膨
張物質を混和しないものとあまり変わらないという問題
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、特定の膨張物質を収縮低減剤で
スラリー化することにより、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。
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膨張材の効果
が十分に発揮されないことが指摘されている。現在で
は、膨張材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膨張材の開発が待たれているのが実
状である。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。すなわち、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が、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。一方、前記のセメント混和材は粉体であり、
これを使用する際には、生コンプラントに荷揚げし、解
袋投入作業を行わなければならない。この作業はいわゆ
る３Ｋ（きつい、汚い、危険）作業であり、作業員の高
齢化や人手不足が進む時代の流れにあって深刻な問題と
なっているのが現状である。セメント混和材がスラリー
化できれば、生コンプラントに既に設置してある計量設
備を利用できるので、３Ｋ作業は大幅に軽減できる。こ
れまでに、セメント混和材を水でスラリー化する試みも
なされてきたが、セメント混和材は水硬性物質であり、
長い時間練り置いておくことができない。そのため、現
場で攪拌装置を準備しなければならないデメリットや出
荷トラブルが発生した場合には、調製したスラリーを廃
棄しなければならないなどの大きな問題を有していた。
また、膨張物質は初期材齢で膨張ひずみを付与して収縮
を補償する性質を有するが、その後の乾燥収縮挙動は膨
張物質を混和しないものとあまり変わらないという問題
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、特定の膨張物質を収縮低減剤で
スラリー化することにより、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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、遊
離石灰と、無水セッコウと、アウイン、カルシウムフェ
ライト、カルシウムアルミノフェライト、カルシウムシ
リケートより選ばれる１種又は２種以上とを含有してな
り、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が１．４を超え、遊離石
灰量が３０％以上である膨張物質と、収縮低減剤を含有
してなるセメント混和剤であり、膨張物質の珪酸率が
１．０未満であることを特徴とする該セメント混和剤で
あり、膨張物質と収縮低減剤の合計１００部中、膨張物
質５０部〜８０部、収縮低減剤が２０部〜５０部である
ことを特徴とする該セメント混和剤であり、さらに、セ
メントと、該セメント混和剤とを含有してなるセメント
組成物である。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。
離石灰と、無水セッコウと、アウイン、カルシウムフェ
ライト、カルシウムアルミノフェライト、カルシウムシ
リケートより選ばれる１種又は２種以上とを含有してな
り、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が１．４を超え、遊離石
灰量が３０％以上である膨張物質と、収縮低減剤を含有
してなるセメント混和剤であり、膨張物質の珪酸率が
１．０未満であることを特徴とする該セメント混和剤で
あり、膨張物質と収縮低減剤の合計１００部中、膨張物
質５０部〜８０部、収縮低減剤が２０部〜５０部である
ことを特徴とする該セメント混和剤であり、さらに、セ
メントと、該セメント混和剤とを含有してなるセメント
組成物である。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。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の膨張物質は、遊離石灰と、無水セッコウ
と、アウイン、カルシウムフェライト、カルシウムアル
ミノフェライト、カルシウムシリケートより選ばれる１
種又は２種以上とを含有してなり、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2
モル比が１．４を超え、遊離石灰量が３０％以上で、珪
酸率が1.0未満である。遊離石灰と、無水セッコウと、
アウイン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノ
フェライト、カルシウムシリケートより選ばれる１種又
は２種以上（以下、水硬性化合物と略記）の割合につい
ては、前述のＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比や遊離石灰量を
満足していれば特に限定されるものではないが、通常、
膨張物質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、水硬性化合物
は５〜４５部が好ましく、１０〜４０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、１
０〜３０部がより好ましい。
る。本発明の膨張物質は、遊離石灰と、無水セッコウ
と、アウイン、カルシウムフェライト、カルシウムアル
ミノフェライト、カルシウムシリケートより選ばれる１
種又は２種以上とを含有してなり、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2
モル比が１．４を超え、遊離石灰量が３０％以上で、珪
酸率が1.0未満である。遊離石灰と、無水セッコウと、
アウイン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノ
フェライト、カルシウムシリケートより選ばれる１種又
は２種以上（以下、水硬性化合物と略記）の割合につい
ては、前述のＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比や遊離石灰量を
満足していれば特に限定されるものではないが、通常、
膨張物質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、水硬性化合物
は５〜４５部が好ましく、１０〜４０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、１
０〜３０部がより好ましい。
【０００６】膨張物質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。特にＳｉＯ2分については、珪酸率が１．０未満で
あることが好ましく、０．５以下がより好ましく、０．
３以下がさらに好ましい。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、膨張物質中のＳｉＯ2量、Ａｌ2Ｏ3量及びＦ
ｅ2Ｏ3量より次式で表される。 珪酸率＝ＳｉＯ2／（Ａｌ2Ｏ3＋Ｆｅ2Ｏ3）
範囲にないと、優れた膨張性能が得られない場合があ
る。特にＳｉＯ2分については、珪酸率が１．０未満で
あることが好ましく、０．５以下がより好ましく、０．
３以下がさらに好ましい。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、膨張物質中のＳｉＯ2量、Ａｌ2Ｏ3量及びＦ
ｅ2Ｏ3量より次式で表される。 珪酸率＝ＳｉＯ2／（Ａｌ2Ｏ3＋Ｆｅ2Ｏ3）
【０００７】本発明のアウインとは、一般的に、３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4で表される化合物を総称す
るものであり、特に限定されるものではない。本発明の
カルシウムフェライトとは、ＣａＯ−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、Ｆｅ2Ｏ3をＦとすると、Ｃ
2ＦやＣＦ等の化合物がよく知られている。通常は、Ｃ2
Ｆ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、Ｃ2Ｆ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−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Ｃ6Ａ2Ｆ、Ｃ6
ＡＦ2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。
本発明のカルシウムシリケートとは、ＣａＯ−ＳｉＯ2
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、ＳｉＯ2をＳとする
と、Ｃ3ＳやＣ2Ｓ、さらにはＣ2Ｓ・ＣａＳＯ4等の化合
物が知られている。
Ｏ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4で表される化合物を総称す
るものであり、特に限定されるものではない。本発明の
カルシウムフェライトとは、ＣａＯ−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、Ｆｅ2Ｏ3をＦとすると、Ｃ
2ＦやＣＦ等の化合物がよく知られている。通常は、Ｃ2
Ｆ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、Ｃ2Ｆ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−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Ｃ6Ａ2Ｆ、Ｃ6
ＡＦ2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。
本発明のカルシウムシリケートとは、ＣａＯ−ＳｉＯ2
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、ＳｉＯ2をＳとする
と、Ｃ3ＳやＣ2Ｓ、さらにはＣ2Ｓ・ＣａＳＯ4等の化合
物が知られている。
【０００８】本発明の膨張物質を製造する際、ＣａＯ原
料、ＣａＳＯ4原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ｓ
ｉＯ2原料等を熱処理して、遊離石灰、無水セッコウ、
水硬性化合物からなるクリンカーを合成してこれを粉砕
して製造することが可能である。また、遊離石灰、水硬
性化合物、無水セッコウの一部あるいは全部を別々に合
成し、それらを混合することによっても本発明の膨張物
質と同じ組成を有するものは得られるが、本発明の効
果、すなわち、優れた膨張性能を得る観点から、ＣａＯ
原料、ＣａＳＯ4原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、
ＳｉＯ2原料等を熱処理して、遊離石灰、無水セッコ
ウ、水硬性化合物からなるクリンカーを合成してこれを
粉砕して製造することが好ましい。
料、ＣａＳＯ4原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、Ｓ
ｉＯ2原料等を熱処理して、遊離石灰、無水セッコウ、
水硬性化合物からなるクリンカーを合成してこれを粉砕
して製造することが可能である。また、遊離石灰、水硬
性化合物、無水セッコウの一部あるいは全部を別々に合
成し、それらを混合することによっても本発明の膨張物
質と同じ組成を有するものは得られるが、本発明の効
果、すなわち、優れた膨張性能を得る観点から、ＣａＯ
原料、ＣａＳＯ4原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原料、
ＳｉＯ2原料等を熱処理して、遊離石灰、無水セッコ
ウ、水硬性化合物からなるクリンカーを合成してこれを
粉砕して製造することが好ましい。
【０００９】ＣａＯ原料、ＣａＳＯ4原料、Ａｌ2Ｏ3原
料、Ｆｅ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料等を熱処理して、遊離
石灰、水硬性化合物、無水セッコウ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たものか否かを確認
する方法としては、例えば、膨張物質の粗粒子、具体的
には１００μｍよりも大きな粒子を電子顕微鏡やＥＰＭ
Ａ等により観察して組成分析を行い、粒子中に遊離石
灰、水硬性化合物、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。
料、Ｆｅ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料等を熱処理して、遊離
石灰、水硬性化合物、無水セッコウ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たものか否かを確認
する方法としては、例えば、膨張物質の粗粒子、具体的
には１００μｍよりも大きな粒子を電子顕微鏡やＥＰＭ
Ａ等により観察して組成分析を行い、粒子中に遊離石
灰、水硬性化合物、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。
【００１０】本発明の膨張物質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。１１００
℃未満では、得られた膨張物質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。
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。１１００
℃未満では、得られた膨張物質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、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、Ａｌ2Ｏ3原
料としては、ボーキサイトやアルミ残灰及び硫酸アルミ
等が挙げられ、Ｆｅ2Ｏ3原料としては、圧延スケール、
各種カラミ、鉄粉、鋼スラッジ、市販の酸化鉄及び硫酸
鉄等が挙げられ、ＳｉＯ2原料としては、粘土質やケイ
石等が挙げられる。本発明の膨張物質には、ＣａＯ、Ｓ
Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等の主成分の他に不
純物が存在する。その具体例としては、ＭｇＯ、ＴｉＯ
2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、フッ素、塩素、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。
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、Ａｌ2Ｏ3原
料としては、ボーキサイトやアルミ残灰及び硫酸アルミ
等が挙げられ、Ｆｅ2Ｏ3原料としては、圧延スケール、
各種カラミ、鉄粉、鋼スラッジ、市販の酸化鉄及び硫酸
鉄等が挙げられ、ＳｉＯ2原料としては、粘土質やケイ
石等が挙げられる。本発明の膨張物質には、ＣａＯ、Ｓ
Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等の主成分の他に不
純物が存在する。その具体例としては、ＭｇＯ、ＴｉＯ
2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、フッ素、塩素、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。
【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
〜９０００ｃｍ2／ｇが好ましく、２５００〜４０００
ｃｍ2／ｇがより好ましい。膨張物質の粒度が１５００
ｃｍ2／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。
るものではないが、通常、ブレーン比表面積で１５００
〜９０００ｃｍ2／ｇが好ましく、２５００〜４０００
ｃｍ2／ｇがより好ましい。膨張物質の粒度が１５００
ｃｍ2／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。
【００１３】本発明の膨張物質の使用量は、特に限定さ
れるものではないが、通常、セメントと膨張物質からな
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
長期耐久性が悪くなる場合がある。
れるものではないが、通常、セメントと膨張物質からな
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
長期耐久性が悪くなる場合がある。
【００１４】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。
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。
【００１５】本発明に係る収縮低減剤とは、特に限定さ
れるものではない。主成分で大別すると、低級アルコー
ルアルキレンオキシド付加物系、アルコール系、グリコ
ールエーテル・アミノアルコール誘導体系、ポリエーテ
ル系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系等が挙げ
られる。収縮低減剤は各社より市販されており、その代
表例としては、例えば、電気化学工業社製「エスケーガ
ード」、エフ・ピー・ケー社製「ヒビガード」、竹本油
脂社製「ヒビダン」、太平洋セメント社製「テトラガー
ド」等が挙げられる。
れるものではない。主成分で大別すると、低級アルコー
ルアルキレンオキシド付加物系、アルコール系、グリコ
ールエーテル・アミノアルコール誘導体系、ポリエーテ
ル系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系等が挙げ
られる。収縮低減剤は各社より市販されており、その代
表例としては、例えば、電気化学工業社製「エスケーガ
ード」、エフ・ピー・ケー社製「ヒビガード」、竹本油
脂社製「ヒビダン」、太平洋セメント社製「テトラガー
ド」等が挙げられる。
【００１６】本発明におけるセメント混和剤中の膨張物
質と収縮低減剤の配合割合は、特に限定されるものでは
ないが、通常、膨張物質と収縮低減剤の合計１００部
中、膨張物質は５０〜８０部が好ましく、６０〜７５部
がより好ましい。収縮低減剤は２０〜５０部が好まし
く、２５〜４０部がより好ましい。収縮低減剤が５０部
を超えたり、膨張物質が５０部未満であると、材料分離
が生じてセメント混和剤が不均一になる恐れがある。収
縮低減剤が２０部未満であったり、膨張物質が８０部を
超えると、セメント混和剤の粘性が強くなり取り扱いが
困難になる恐れがある。
質と収縮低減剤の配合割合は、特に限定されるものでは
ないが、通常、膨張物質と収縮低減剤の合計１００部
中、膨張物質は５０〜８０部が好ましく、６０〜７５部
がより好ましい。収縮低減剤は２０〜５０部が好まし
く、２５〜４０部がより好ましい。収縮低減剤が５０部
を超えたり、膨張物質が５０部未満であると、材料分離
が生じてセメント混和剤が不均一になる恐れがある。収
縮低減剤が２０部未満であったり、膨張物質が８０部を
超えると、セメント混和剤の粘性が強くなり取り扱いが
困難になる恐れがある。
【００１７】本発明のセメント混和剤やセメント組成物
に、砂や砂利等の骨材の他に、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、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。
に、砂や砂利等の骨材の他に、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、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。
【００１８】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ミキサ
等が挙げられる。
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ミキサ
等が挙げられる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２０】実施例１
ＣａＯ原料、ＣａＳＯ4原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3
原料、ＳｉＯ2原料等を配合し、混合粉砕した後、１３
５０℃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、ボールミルを用いて、ブレーン比表面
積３３００±２００ｃｍ2／ｇに粉砕して膨張物質を調
製した。膨張物質を粉末Ｘ線回折法で同定したところ、
遊離石灰、無水セッコウ、各種水硬性化合物を含有して
いることを確認した。膨張物質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 ５
２０２に準じて求めた。表１に示す様々な膨張物質と収
縮低減剤の合計１００部中、膨張物質７５部と収縮低減
剤Ａ２５部とを混練してセメント混和剤を調製した。調
製したセメント混和剤を攪拌しながら１時間練り置いた
後、セメントと、膨張物質からなるセメント組成物１０
０部に対して、膨張物質が６部となるようにセメント混
和剤を使用し、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、長さ変化
率の測定を行った。ただし、収縮低減剤は水の一部と見
なし混練水量を調整した。その結果を表１に併記する。
原料、ＳｉＯ2原料等を配合し、混合粉砕した後、１３
５０℃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、ボールミルを用いて、ブレーン比表面
積３３００±２００ｃｍ2／ｇに粉砕して膨張物質を調
製した。膨張物質を粉末Ｘ線回折法で同定したところ、
遊離石灰、無水セッコウ、各種水硬性化合物を含有して
いることを確認した。膨張物質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 ５
２０２に準じて求めた。表１に示す様々な膨張物質と収
縮低減剤の合計１００部中、膨張物質７５部と収縮低減
剤Ａ２５部とを混練してセメント混和剤を調製した。調
製したセメント混和剤を攪拌しながら１時間練り置いた
後、セメントと、膨張物質からなるセメント組成物１０
０部に対して、膨張物質が６部となるようにセメント混
和剤を使用し、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、長さ変化
率の測定を行った。ただし、収縮低減剤は水の一部と見
なし混練水量を調整した。その結果を表１に併記する。
【００２１】＜使用材料＞
ＣａＯ原料：試薬１級、炭酸カルシウム
ＣａＳＯ4原料：試薬１級、二水セッコウ
Ａｌ2Ｏ3原料：試薬１級、酸化アルミニウム
Ｆｅ2Ｏ3原料：試薬１級、酸化第二鉄
ＳｉＯ2原料：試薬１級、二酸化珪素
収縮低減剤Ａ：電気化学工業社製「エスケーガード」、
低分子量アルキレンオキシド共重合体系 砂：ＪＩＳ標準砂（ＩＳＯ６７９準拠）
低分子量アルキレンオキシド共重合体系 砂：ＪＩＳ標準砂（ＩＳＯ６７９準拠）
【００２２】＜測定方法＞長さ変化率：ＪＩＳ Ａ ６
２０２に準じて測定。材齢７日後は２０℃、湿度６０％
で養生。
２０２に準じて測定。材齢７日後は２０℃、湿度６０％
で養生。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１より、本発明のセメント混和剤である
膨張物質と収縮低減剤を混練しスラリー化して練り置い
ても、モルタルは優れた膨張性能を示し、収縮率が少な
いことが判る。
膨張物質と収縮低減剤を混練しスラリー化して練り置い
ても、モルタルは優れた膨張性能を示し、収縮率が少な
いことが判る。
【００２５】実施例２
実施例１の実験No.1-16の膨張物質を使用し、収縮低減
剤の種類と使用量を表２に示すように変えたこと以外
は、実施例１と同様に行った。なお、比較のために、収
縮低減剤の代わりに水を用いた場合についても同様の実
験を行った。その結果を表２に併記する。
剤の種類と使用量を表２に示すように変えたこと以外
は、実施例１と同様に行った。なお、比較のために、収
縮低減剤の代わりに水を用いた場合についても同様の実
験を行った。その結果を表２に併記する。
【００２６】＜使用材料＞
収縮低減剤Ｂ：エフ・ピー・ケー社製「ヒビガード」、
グリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系 収縮低減剤Ｃ：太平洋セメント社製「テトラガード」、
低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系 水：水道水
グリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系 収縮低減剤Ｃ：太平洋セメント社製「テトラガード」、
低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系 水：水道水
【００２７】
【表２】
【００２８】表２より、本発明のセメント混和剤である
膨張物質と収縮低減剤を混練しスラリー化して練り置い
ても、モルタルは優れた膨張性能を示し、収縮率が少な
いことが判る。さらに、実施例の実験No.2-1、2-2と比
較例の実験No.2-3、2-4を比べると、膨張物質に収縮低
減剤を組み合わせることにより、材齢７日までの長さ変
化率が著しく増大することが判る。
膨張物質と収縮低減剤を混練しスラリー化して練り置い
ても、モルタルは優れた膨張性能を示し、収縮率が少な
いことが判る。さらに、実施例の実験No.2-1、2-2と比
較例の実験No.2-3、2-4を比べると、膨張物質に収縮低
減剤を組み合わせることにより、材齢７日までの長さ変
化率が著しく増大することが判る。
【００２９】実施例３
表３に示すような組成からなる、遊離石灰−無水セッコ
ウ−カルシウムシリケート系の膨張物質を合成し、実施
例１と同様の実験を行った。その結果を表３に併記す
る。
ウ−カルシウムシリケート系の膨張物質を合成し、実施
例１と同様の実験を行った。その結果を表３に併記す
る。
【００３０】
【表３】
【００３１】表３より、本発明のセメント混和剤である
ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が１．４を超える膨張物質と
収縮低減剤を混練しスラリー化して練り置いても、モル
タルは優れた膨張性能を示し、収縮率が少ないことが判
る。
ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が１．４を超える膨張物質と
収縮低減剤を混練しスラリー化して練り置いても、モル
タルは優れた膨張性能を示し、収縮率が少ないことが判
る。
【００３２】実施例４
遊離石灰量と無水セッコウと水硬性化合物の合計１００
部中、遊離石灰量が５０部で無水セッコウ量が２５部、
表４に示すような珪酸率となるように残部がＣ 4ＡＦと
Ｃ3Ｓからなる膨張物質を合成し、実施例１と同様の実
験を行った。その結果を表４に併記する。
部中、遊離石灰量が５０部で無水セッコウ量が２５部、
表４に示すような珪酸率となるように残部がＣ 4ＡＦと
Ｃ3Ｓからなる膨張物質を合成し、実施例１と同様の実
験を行った。その結果を表４に併記する。
【００３３】
【表４】
【００３４】表４より、本発明のセメント混和剤である
珪酸率が１．０未満の膨張物質と収縮低減剤を混練しス
ラリー化して練り置いても、モルタルは優れた膨張性能
を示し、収縮率が少ないことが判る。
珪酸率が１．０未満の膨張物質と収縮低減剤を混練しス
ラリー化して練り置いても、モルタルは優れた膨張性能
を示し、収縮率が少ないことが判る。
【００３５】実施例５
工業原料であるＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、Ｆｅ2Ｏ3原
料、ＣａＳＯ4原料を用いて、ロータリーキルンで焼点
温度１４００℃で焼成して表５に示すような膨張物質を
合成した。この膨張物質７５部と収縮低減剤Ａ２５部か
らなるセメント混和剤を使用し、実施例１と同様の実験
を行った。なお、比較のために、市販の膨張材を用いた
場合についても同様の実験を行った。その結果を表６に
示す。
料、ＣａＳＯ4原料を用いて、ロータリーキルンで焼点
温度１４００℃で焼成して表５に示すような膨張物質を
合成した。この膨張物質７５部と収縮低減剤Ａ２５部か
らなるセメント混和剤を使用し、実施例１と同様の実験
を行った。なお、比較のために、市販の膨張材を用いた
場合についても同様の実験を行った。その結果を表６に
示す。
【００３６】＜使用材料＞
膨張材イ：市販のカルシウムサルホアルミネート系膨張
材、遊離石灰量２０％、ブレーン比表面積２９４０ｃｍ
2／ｇ 膨張材ロ：市販の石灰系膨張材、遊離石灰量３１％、ブ
レーン比表面積３８９０ｃｍ2／ｇ
材、遊離石灰量２０％、ブレーン比表面積２９４０ｃｍ
2／ｇ 膨張材ロ：市販の石灰系膨張材、遊離石灰量３１％、ブ
レーン比表面積３８９０ｃｍ2／ｇ
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】表５、６より、本発明のセメント混和剤で
ある膨張物質と収縮低減剤を混練しスラリー化して練り
置いても、市販の膨張材と比べ、モルタルは優れた膨張
性能を示し、収縮率が少ないことが判る。また、本発明
の膨張物質に収縮低減剤を組み合わせることにより、市
販の膨張材に収縮低減剤を組み合わせた時と比べ、材齢
７日までの長さ変化率が著しく増大することが判る。
ある膨張物質と収縮低減剤を混練しスラリー化して練り
置いても、市販の膨張材と比べ、モルタルは優れた膨張
性能を示し、収縮率が少ないことが判る。また、本発明
の膨張物質に収縮低減剤を組み合わせることにより、市
販の膨張材に収縮低減剤を組み合わせた時と比べ、材齢
７日までの長さ変化率が著しく増大することが判る。
【００４０】
【発明の効果】本発明のスラリー化したセメント混和剤
を使用することにより、粉塵の発生が無く、練り置いて
も優れた膨張性能と収縮低減効果を奏するセメント組成
物が得られる。
を使用することにより、粉塵の発生が無く、練り置いて
も優れた膨張性能と収縮低減効果を奏するセメント組成
物が得られる。
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
Ｄ
24/02 24/02
24/12 24/12 Ａ
24/24 24/24 Ａ
24/28 24/28 Ａ
24/32 24/32 Ａ
(72)発明者 樋口 隆行
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 MA00 MB00 MB02 MB23 MB33
Claims (4)
- 【請求項１】 遊離石灰と、無水セッコウと、アウイ
ン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノフェラ
イト、カルシウムシリケートより選ばれる１種又は２種
以上とを含有してなり、ＣａＳＯ4／ＳｉＯ2モル比が
１．４を超え、遊離石灰量が３０％以上である膨張物質
と、収縮低減剤を含有してなるセメント混和剤。 - 【請求項２】 膨張物質の珪酸率が１．０未満であるこ
とを特徴とする請求１記載のセメント混和剤。 - 【請求項３】 膨張物質と収縮低減剤の合計１００部
中、膨張物質５０部〜８０部、収縮低減剤が２０部〜５
０部であることを特徴とする請求１又は２に記載のセメ
ント混和剤。 - 【請求項４】 セメントと、請求項１乃至３の何れかに
記載のセメント混和剤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 |
|---|---|---|---|
| JP2001192910A JP4937468B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | セメント混和剤及びセメント組成物 |
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| JP2001192910A JP4937468B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | セメント混和剤及びセメント組成物 |
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|---|---|
| JP2003012352A true JP2003012352A (ja) | 2003-01-15 |
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-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001192910A patent/JP4937468B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR20230002442A (ko) | 2020-04-23 | 2023-01-05 | 덴카 주식회사 | 시멘트 혼화재, 팽창재, 및 시멘트 조성물 |
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