JP2003212632A

JP2003212632A - セメント系グラウト組成物

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Publication number: JP2003212632A
Application number: JP2002009562A
Authority: JP
Inventors: Shiyounei Go; 承寧呉; Akira Okuma; 晃大熊; Masaki Ishimori; 正樹石森; Hiroshi Hayashi; 浩志林
Original assignee: Oriental Construction Co; Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Oriental Construction Co; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: JP4125009B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安定して高い流動性を有し、ブリーディング
を生じることなく、水／結合材比が低い場合でも自己収
縮が小さく、かつ曲げ強度が高いセメント系グラウト組
成物を提供する。【解決手段】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする
粉末状セメント分散剤と、石灰系混和材もしくは有機系
収縮低減剤のいずれか、又はこれらの両方とを含有する
セメント系グラウト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築分野で
使用されるセメント系グラウト組成物であって、水以外
の材料を既調合（プレミックス）で供給することが可能
なセメント系グラウト材に関する。さらに詳しくは、プ
レストレストコンクリート（ＰＣ）構造物（以下、ＰＣ
構造物と呼ぶ）を製造する際のＰＣグラウト材として好
適なセメント系グラウト組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣ構造物を製造する工法の一つとし
て、ポストテンション工法、すなわち、部材コンクリー
ト硬化物に金属やプラスチック製などのシース管を埋め
込んでダクトを形成し、ダクトを通してＰＣ鋼材を通し
て緊張させることで部材コンクリートにプレストレスを
導入する工法がある。ここで、ＰＣ鋼材を腐食から保護
したり、ＰＣ鋼材と部材コンクリート硬化物との間の一
体性を確保するなどの目的で、ダクト内にはグラウト
（以下、ＰＣグラウトと呼ぶ）が注入される。

【０００３】ＰＣグラウトには、材料の分離がなくブリ
ーディングの発生がないこと、安定して良好な流動性を
有し空隙を残さずダクト内に注入できること、収縮が小
さく密実な硬化体を形成することでＰＣ鋼材と部材コン
クリート硬化物との間の一体性を確保し、塩分等の浸透
を遮断してＰＣ鋼材を腐食から防止すること、橋梁など
の振動が絶えず生じる建築物への適用において、曲げ強
度が高く外部応力に対する抵抗性を有することなどにつ
いて、より高い性能が求められている。

【０００４】従来、ＰＣグラウトの材料としては、ポル
トランドセメント、減水剤、水及びアルミニウム粉など
を含有した、水／結合材比が４５％程度のセメントミル
クが使用されてきた。しかしながら、近年のＰＣ構造物
の長大化に対応するため、ＰＣグラウト材の性能として
は、高い流動性を長時間（概ね６０分）保持でき、高強
度（６０Ｎ／ｍｍ²以上、より好ましくは７０Ｎ／ｍｍ²
以上）を発現することが要求されている。また、ＰＣ鋼
材を腐食から保護するためにはグラウト硬化体を密実に
して、ＰＣ鋼材を塩分などから遮断する必要があるた
め、水／結合材比をなるべく低減することが望ましい。

【０００５】従来のＰＣグラウトでは、流動性を安定し
て長時間保持するために、水量を増加させる必要があ
る。このため、水量増加によりブリーディングの増加や
強度低下を生じることがあった。そのため、現状では、
混和剤として減水剤と有機系増粘剤を併用することによ
り、比較的長い可使時間とブリーディングの発生を防止
したノンブリーディングタイプのＰＣグラウトが使用さ
れるようになってきている。このノンブリーディングタ
イプのＰＣグラウトには、低粘性型（Ｊ₁₄ロート流下時
間４〜８秒未満）と高粘性型（Ｊ₁₄ロート流下時間８〜
１２秒未満）がある。しかし、いずれも流動性が十分に
高くなく、また経時的な低下も生じるため、特に注入距
離が長い場合やシース内の空隙率が小さい場合には、充
填不良を生じることがあった。また、注入時間が長時間
必要になったり、高圧で注入する必要が生じたりするな
ど、作業性についても満足できるものではなかった。さ
らに、いずれのＰＣグラウトも水／結合材比が比較的高
く（概ね４０〜４５％）、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ²程
度であるため、ＰＣ構造物の高強度化への対応も不十分
であった。以上の理由から、従来のＰＣグラウトおよび
ノンブリーディングタイプのＰＣグラウトは近年のＰＣ
構造物の長大化に充分対応できるものではなかった。

【０００６】そのため、石灰石粉末を配合して低粘性と
し、流動性の長時間確保を図ったり（特開平２−１０２
１６２号公報）、石灰石粉末とナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン高縮合物などを主成分とする高性能減水剤およ
び増粘剤を配合することで（特開平９−３０８５５号公
報）、ブリーディングを防止し、かつ流動性も長時間確
保する方法が試みられている。しかしながら、いずれの
方法も、現在、作業性向上及び良好な充填性のために必
要であるとしている安定して高い流動性（混練直後のＪ
₁₄ロート流下時間４秒未満であり、６０分経過後の流下
時間の増加が１秒未満）を十分に満足するものではなか
った。また、強度発現性についても十分ではなかった。
一方、高ビーライト系セメントと高性能減水剤との組み
合わせや、高ビーライト系セメントとシリカフュームと
を組み合わせて使用することにより、水セメント比を低
減し、低粘性かつ高強度のコンクリートを製造する技術
（特開平５−２１３６５３号公報、特開平１１−２９３
４９号公報）が開発されている。しかしながら、これら
の技術をそのまま用いてＰＣグラウトなどの骨材を含ま
ないセメントペーストを製造しても、上記の必要とする
安定して高い流動性の確保はできなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決し、近年のＰＣ構造物の長大化や橋梁など
の振動が絶えず生じる建築物等に好適なＰＣグラウト材
として、（１）安定して高い流動性（混練直後のＪ₁₄ロ
ート流下時間４秒未満であり、６０分経過後の流下時間
の増加が１秒未満）を有し、低い注入圧で良好な充填性
を確保でき、（２）分離抵抗性に優れ、ブリーディング
を生じることなく、（３）水／結合材比が低い（４０％
未満）場合でも、自己収縮が小さく密実な硬化体を形成
でき、かつ、（４）曲げ強度が充分に高いため、外部応
力に対する高い抵抗性を有するセメント系グラウト組成
物を提供することを目的とする。ここで、本発明でいう
結合材とは、セメント並びに潜在水硬性を有する高炉ス
ラグやポゾラン活性を有するフライアッシュやシリカフ
ュームなどのポゾラン類などをいう。

【０００８】

【課題を解決する手段】上記目的を達成するために、本
発明のセメント系グラウト組成物は、高ビーライト系セ
メントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子
化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤と、石灰系
混和材とを含有することを特徴とする。また、本発明の
セメント系グラウト組成物は、別の形態として、高ビー
ライト系セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン
酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤
と、有機系収縮低減剤とを含有することを特徴とする。
さらに、本発明のセメント系グラウト組成物は、別の形
態として、高ビーライト系セメントと、シリカフューム
と、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末
状セメント分散剤と、石灰系混和材と、有機系収縮低減
剤とを含有することを特徴とする。上記において使用さ
れるシリカフュームは、平均粒径が０．２０μｍ以下
で、カーボン含有量が１．５重量％未満であることが好
ましい。

【０００９】このように、高ビーライト系セメントとシ
リカフュームとからなる基材に、ポリカルボン酸系高分
子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤を配合す
ることにより、安定して高い流動性（混練直後のＪ₁₄ロ
ート流下時間４秒未満であり、６０分経過後の流下時間
の増加が１秒未満）が得られるとともに、ブリーディン
グの発生も防止することができる。

【００１０】また、概して高ビーライト系セメントは、
普通ポルトランドセメントに比べ、自己収縮が一般に小
さく、硬化体にひび割れが生じにくいという特徴がある
が、前記課題を達成するためのＰＣグラウトにおいて
（特にシリカフュームを使用した場合）は十分ではな
い。ここで、自己収縮とは、外部から水の供給が無い状
態で養生した場合（封緘養生）において、セメントペー
ストの骨格が形成された後、セメントの水和に伴なって
ペースト中の水が消費され、メニスカスが形成されるこ
とにより負圧を発生し、体積収縮を生じる現象をいう。
また、高ビーライト系セメントは、封緘養生した場合で
も、普通ポルトランドセメントに比べ、材齢２８日以降
の長期材齢においては高い曲げ強度を有するという特徴
があるが、前記課題を達成するためのＰＣグラウトにお
いては十分ではない。更には、概して、粉体量が多くて
水／結合材比（水／粉体比）が小さくなると自己収縮は
大きくなり、上記封緘養生した場合の曲げ強度は低下す
るが、上記のように石灰系混和材もしくは有機系収縮低
減剤のいずれか、又はこれらの両方を添加することで、
ＰＣグラウトのように単位セメント量の多い材料を低い
水／結合材比（４０％未満）で製造し、シリカフューム
を併用した場合でも、自己収縮を有効に低減でき、さら
に水／結合材比が低いＰＣグラウトのペーストを封緘養
生させた場合でも、曲げ強度を向上することができる。

【００１１】上記石灰系混和材としては、主要鉱物組成
として、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−２ＣａＯ・ＳｉＯ₂−Ｃａ
Ｏ−間隙物質、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙物
質、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙物質からな
る群から選ばれた１種又は２種以上を含み、かつこれら
ＣａＯの総量はクリンカーの５０〜９２重量％であるク
リンカーと、石膏との混合粉砕物を用いることが好まし
い。このような混合粉砕物は、膨張機能が高いことか
ら、自己収縮に対する補償に優れている。また、安定し
て高い流動性を得ることも阻害しない。

【００１２】上記有機系収縮低減剤としては、吸油性を
有する無機系又は有機系の粉状体に有機系収縮低減成分
をあらかじめ吸収させてなる粉状物を用いることが好ま
しい。このような粉状物を用いると、本発明をプレミッ
クスした形態で供給できるため都合が良い。

【００１３】上記シリカフュームとしては、平均粒径が
０．２０μｍ以下で、カーボン含有量が１．５重量％未
満であるものを用いることが好ましい。この範囲内の性
状のシリカフュームを用いることにより、上記石灰系混
和材や有機系収縮低減剤を加えた場合でも、より高い流
動性の長時間確保や、ブリーディングの防止が容易とな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】１．使用材料について本発明においては、高ビーライト系セメントを必須の成
分として含有する。高ビーライト系セメントとは、普通
ポルトランドセメントの主成分であるエーライトの含有
量を減らし、中庸熱ポルトランドセメントより更にビー
ライト含有量を多くして、水和熱を一層低くした低熱ポ
ルトランドセメントをいう。高ビーライト系セメントと
しては、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ₂）を４０重量
％以上含有するものが好適に使用できる。特に、ビーラ
イト含有量が５０重量％以上であり、ブレーン比表面積
が４５００ｃｍ²／ｇ以下のものが好ましい。低粘性化
して良好な流動性を長時間確保するために好適だからで
ある。

【００１５】本発明において、低粘性化とブリーディン
グ防止を図るために配合物に必須とされるシリカフュー
ムは、カーボン含有量が１．５重量％未満であり、平均
粒径が０．２０μｍ以下のものが好適に使用できる。カ
ーボン含有量が１．５重量％未満の場合、高い流動性を
長時間確保し易くなるので、注入圧の増加や充填不良が
生じ難くなる。また、施工上外観も良好となる。平均粒
径が０．２０μｍ以下の場合、良好な材料分離防止効果
が得られ、ブリーディングが生じないため充填不良を防
止でき、ＰＣ鋼材と部材コンクリートの一体性が良好に
確保できる。特に、平均粒径が０．１２〜０．１７μｍ
の範囲のものがより好ましい。平均粒径がこの範囲の場
合、上記に加え、流動性の経時変化も少なくなるととも
に、自己収縮も生じ難い傾向となるからである。

【００１６】本発明において、配合物に必須の成分とし
て含有される粉末状セメント分散剤は、ポリカルボン酸
系高分子化合物を主成分としている。これは、低水比で
も低粘性による良好な流動性を長時間確保するために使
用する。ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする
粉末状セメント分散剤は、ナフタレンスルホン酸ホルマ
リン高縮合物やメラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物
を主成分とする従来の粉末分散剤に比べ、流動化性能お
よび流動性の保持性が高い。この粉末状セメント分散剤
は、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン
酸系高分子化合物を主成分とする液を乾燥粉末化するこ
とにより得ることができる。このような高分子化合物と
しては、基−ＣＯＯＭ（Ｍは水素原子、アルカリ金属、
アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示
す）及びポリアルキレングリコール鎖を有する（メタ）
アクリル酸系共重合体、またはポリアルキレングリコー
ルアルケニルエーテル−無水マレイン酸共重合体（ただ
し、多価金属塩を除く）等が好ましい。ポリアルキレン
グリコール鎖としては、炭素数２〜４のポリアルキレン
グリコール鎖が好ましく、より好ましくは−Ｏ（ＣＨ₂
ＣＨ（Ｒ^a）Ｏ）_b−で示されるものである。ここでＲ^a
は水素原子又はメチル基を示し、ｂは２〜２００が好ま
しい。また、乾燥粉末化する前に、上記の液に、亜硫酸
塩などの還元性無機化合物と、アミン系化合物などの還
元性有機化合物とを添加することが好ましい。これらの
各添加量（固形分）は、ポリカルボン酸系高分子化合物
の固形分含有量の０．０１〜２．５重量％とすることが
好ましい。また、上記の液はｐＨ７〜９に調整しておく
ことが好ましい。乾燥粉末化は混練攪拌を行いながら実
施することが好ましい。（特開２００１−００２７８８
号公報に記載の粉末状水硬性組成物用分散剤は、本発明
の粉末状セメント分散剤として用いることができる）。

【００１７】本発明に係るセメント系グラウト組成物
は、前記したように、石灰系混和材もしくは有機系収縮
低減剤のいずれか、又はこれらの両方を使用する。石灰
系混和材は、自己収縮を抑制し密実な硬化体を形成する
ために使用する。石灰系混和材としては、一般にモルタ
ルコンクリート用として使用されている石灰系膨張材
や、コンクリート製品を製造する際に硬化促進材として
使用されている石灰系混和材を用いることができる。詳
しくは、ＣａＯ結晶を含有するクリンカーと石膏との混
合粉砕物が好ましい。クリンカーは、ＣａＯを総量で５
０〜９２重量％含有するものが好ましい。また、クリン
カーは、主要鉱物組成として、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−２
ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙物質、３ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ ₂−ＣａＯ−間隙物質、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ₂−Ｃａ
Ｏ−間隙物質からなる群から選ばれた１種または２種以
上を含むものが好ましい。石膏は、無水石膏、半水石
膏、二水石膏のいずれも使用することができる。クリン
カーと石膏の混合割合は、クリンカー１００重量部に対
して石膏５〜５０重量部を混合することが好ましい（特
開２００１−３９７４８号公報に記載のものを含む）。

【００１８】有機系収縮低減剤は、自己収縮を抑制し密
実な硬化体を形成するために使用する。有機系収縮低減
剤を構成する有機系収縮低減成分としては、下記式
（Ｉ）で表されるアルキレンオキシド重合物を化学構造
の骨格に有するものなどが使用できる。Ｒ¹Ｏ（ＡＯ）_nＲ² ・・・（Ｉ）式中、Ｒ¹及びＲ²は、互いに独立して、水素基、アルキ
ル基、フェニル基、シクロアルキル基等であり、Ａは炭
素数２〜３の１種のアルキレン基又はランダム若しくは
ブロック重合させた２種のアルキレン基であり、ｎは２
〜２０の整数である。特に、Ｒ²が水素基である有機系
収縮低減成分が好適に使用できる（特公昭５９−３４３
０号公報に記載のものを含む）。有機系収縮低減剤とし
ては、液状の有機系収縮低減成分を混練水に添加してそ
のまま使用することができる。しかし、吸油性を有する
無機系又は有機系の粉状体に、液状の有機系収縮低減成
分を予め含浸させ、粉末状の形態にした粉状物を使用す
ることにより、取り扱い易いＰＣグラウトプレミックス
品が得られる。無機系の粉状体としては、繊維状マグネ
シウムオキサイド等、有機系の粉状体としては、フェノ
ール樹脂等を用いることができる（特開平２−１６４７
５４号公報に記載のものを含む）。

【００１９】上記有機系収縮低減剤は、一般的には通常
セメント硬化体の乾燥収縮を低減するために使用する。
セメント硬化体の乾燥収縮は、一般に、乾燥によるメニ
スカスの形成により硬化体の毛細管中に引張応力が生
じ、これが硬化体に弾性的な体積収縮を引き起こすと考
えられている。有機系収縮低減剤は、硬化体空隙中の水
の表面張力を低下させる作用があり、これにより毛細管
中の引張応力が低下し、収縮量が低減する。一方、自己
収縮の発生機構は、水和の進行に伴う自己乾燥により、
硬化体の毛細管中に引張応力が生じて体積が収縮すると
考えられているため、有機系収縮低減剤の添加は、自己
収縮の低減にも効果がある。特に、自己収縮の低減の温
度依存性が小さく、安定した曲げ強度の確保にも間接的
に寄与する。また、有機系収縮低減剤の添加は、自己収
縮の低減に加え、夏場のような高温下でもＰＣグラウト
の流動性の経時的な低下を防ぐ効果もある。

【００２０】本発明のグラウト組成物は、上記成分以外
の他の成分、例えば、水、防錆剤、増粘剤、消泡剤など
を必要に応じて適宜含むものであっても良い。

【００２１】２．各使用材料の配合割合について高ビーライト系セメントとシリカフュームの配合割合
は、重量比で、高ビーライト系セメント／シリカフュー
ム＝８５／１５〜９８／２の割合で配合することが好ま
しい。この配合割合であれば、ブリーディングを防止し
て低粘性で良好な充填性を確保することが容易となる。
より好ましい高ビーライト系セメントとシリカフューム
の配合割合は、重量比で高ビーライト系セメント／シリ
カフューム＝８８／１２〜９６／４である。

【００２２】粉末状セメント分散剤の配合割合は、高ビ
ーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量
部に対し、０．０５〜０．４重量部が好ましく、より好
ましくは０．１〜０．３重量部である。配合割合を０．
０５〜０．４重量部の範囲にすることで、ブリーディン
グを生じることなく、良好な流動性を確保することがで
きる。

【００２３】石灰系混和材の配合割合は、高ビーライト
系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対
し、通常、０．５〜６重量部、好ましくは１〜３重量部
である。石灰系混和材の配合量を０．５重量部以上にす
ることで、自己収縮の抑制効果や曲げ強度の改善効果を
より効果的に発揮することができる。また、６重量部以
下の配合量にすることで、流動性の悪化や過大な膨張に
よる曲げ強度の低下を生じる危険性を極めて少なくでき
る。

【００２４】有機系収縮低減剤の配合割合は、高ビーラ
イト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に
対し、通常、０．２〜４重量部、好ましくは０．５〜２
重量部である。有機系収縮低減剤の配合量が、０．２重
量部以上にすることで、自己収縮の抑制効果や曲げ強度
の改善効果をより効果的に発揮することができる。ま
た、４重量部以下の配合量にすることで、ブリーディン
グの発生や凝結遅延による曲げ強度の低下を生じること
なく、自己収縮を低減することができる。また、粉状物
にした有機系収縮低減剤を使用する場合の配合割合は、
その粉状物中の有機系収縮低減成分量が前記配合割合に
なるようにすることが好ましい。

【００２５】石灰系混和材と有機系収縮低減剤は併せて
使用することができる。その場合の各々の配合割合は特
に限定されず、上記の範囲でそれぞれ添加することがで
きるが、単独で使用する場合の配合割合に比べ、併用す
る割合に応じて減少させることもできる。

【００２６】本発明において、グラウト組成物に配合す
る水の量は、グラウト組成物の流動性やブリーディング
防止性能、また硬化後の強度発現や性状安定性などか
ら、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１
００重量部に対して、４０重量部未満が好ましく、２８
〜３８重量部がより好ましい。水の配合量を４０重量部
未満にすることで、高強度を確保することができる。た
だし、水の配合量が２８重量部未満の場合、良好な流動
性の確保が難しくなる場合がある。本発明のグラウト組
成物は、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合
計１００重量部に対し、４０重量部未満の水を加えて混
練することにより、混練直後のＪ₁₄ロート流下時間が４
秒未満で６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満であ
る安定して高い流動性を示し、かつブリーディングを発
生しないことを特徴とする。

【００２７】３．製造方法その他について本発明のセメント系グラウト組成物は、例えば、工場で
上記材料を従来通りの方法で既調合（プレミックス）し
て、通常袋詰めなどの形態で施工現場に供給され、施工
現場でミキサを用いて水と混練して使用される。ここで
使用されるミキサは特に限定されるものではなく、一般
にグラウト製造で使用されている混練機なら何れのもの
を用いて行ってもよく、例えば、グラウトミキサ、パン
型ミキサ、二軸練りミキサ、ハンドミキサなどを使用す
ることができる。その他、本発明のセメント系グラウト
組成物の使用方法も従来と変わらない。

【００２８】

【実施例】以下、試験例に基づいて本発明にかかるセメ
ント系グラウト組成物について説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

【００２９】〔使用材料〕・高ビーライト系セメント及び普通セメント・シリカフューム用いたセメントの化学成分および粉末度（比表面積）を
表１に示す。同様に、シリカフュームの化学成分、平均
粒径および粉末度（比表面積）を表２に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】・本発明のポリカルボン酸系高分子化合物
を主成分とする粉末状セメント分散剤（略号：ＳＰ）の
製造方法次の製造方法により製造したものを用いた。メタクリル
酸ナトリウム５４モル％、メタリルスルホン酸ナトリウ
ム７モル％、メチルアクリレート８モル％、メトキシポ
リ(ｎ＝４０)エチレングリコールメタクリルレート１６
モル％並びにメトキシポリ(ｎ＝２３)エチレングリコー
ルメタクリルレート１５モル％を重合させてなる分子量
１１９００の高分子化合物を主成分とする固形分濃度４
５％の水溶液各８００gに、ｐＨ調整のために１０重量
％濃度の水酸化ナトリウム水溶液７５．２gを加えて常
温で約３分間撹拌し、次いで、亜硫酸ソーダ及びトリエ
タノールアミンを、高分子化合物の固形分１００重量部
に対して各０．５重量部添加し３分間撹拌した。これを
処理容積が１Ｌのニーダー型混練撹拌機に入れて温度９
０℃、３０ｔｏｒｒの減圧下で混練しながら濃縮・乾燥
を行った。得られた粉粒体を粉砕機で粉砕し、分級して
粒径５０〜５００μmの粉末（ＳＰ）を製造した。尚、
該粉末の含水率は２．１重量％であった。

【００３３】・従来の粉末状セメント分散剤従来の粉末状セメント分散剤として、商品名：マイティ
ー１００（主成分：ナフタレンスルホン酸ホルマリン高
縮合物）（花王（株）製）（略号：ＭＴ）を使用した。

【００３４】・石灰系混和材以下に示す試験例１〜１１、２０、２１及び２３に用い
た石灰系混和材の化学成分、石膏量および粉末度（比表
面積）を表３に示す。なお、II型無水石膏量は、クリン
カー１００重量部に対する重量部を示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】・有機系収縮低減剤以下に示す試験例１２〜２１及び２４に用いた有機系収
縮低減剤として、以下の液状および粉状の有機系収縮低
減剤を使用した。（１）液状有機系収縮低減剤商品名：テトラガードＡＳ２０（主成分：オキシアルキ
レンアルキルエーテル、有効成分：９８％以上）（太平
洋マテリアル株式会社製）（略号：ＴＧ１）。（２）粉状有機系収縮低減剤商品名：テトラガードＰＷ（主成分：オキシアルキレン
アルキルエーテル、有効成分：６０％）（太平洋マテリ
アル株式会社製）（略号：ＴＧ２）。

【００３７】〔グラウトの製造〕各材料を、表４に表す
配合量となるように、あらかじめプレミックスし、水を
基材１００重量部に対して所定量加えハンドミキサ（回
転数１１００ｒｐｍ）を用いて５分間混練してグラウト
材を作製した。なお、液状有機系収縮低減剤（ＴＧ１）
はあらかじめ水と混合して用いた。

【００３８】

【表４】

【００３９】〔試験方法〕得られたグラウト材について
以下の試験を実施した。試験結果を表５〜表８に示す。流動性Ｊ₁₄ロート流下時間測定方法土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−Ｆ５
３１−１９９９）」に準じて混練直後、３０分経過後お
よび６０経過後のＪ₁₄ロート流下時間を測定した。温度
は２０℃および３０℃について、それぞれ試験を行っ
た。ロート落ち口の内径は１４ｍｍのものを使用した。ブリーディングブリーディング率測定方法土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ポリエチレン袋
方法）（ＪＳＣＥ−Ｆ５３２−１９９９）に準じて材齢
２０時間でのブリーディング率を測定した。自己収縮自己収縮量測定方法「ＪＩＳＲ６２０２−１９９７付属書１（膨張材の
モルタルによる膨張性試験方法）」で規定される型枠と
拘束器具を使用して試験体を成形した。材齢２４時間で
脱型した後、外界との水分の出入りがないように試験体
の開放面（硬化体面）をアルミ箔粘着テープでシール
し、付属書に準じた方法で試験体の測長（基長）を行っ
た。その後、材齢２８日、５６日および８４日で測長を
行い、各材齢における測長値の基長に対する変化割合
（×１０^-6）を自己収縮量として算出した。自己収縮量
は２０℃および３０℃で測定した。曲げ強度曲げ強度測定方法「セメントの物理試験方法（ＪＩＳＲ５２０１−１
９９２）」に準じて測定した。なお、供試体は２０℃お
よび３０℃で封緘養生し、材齢２８日、５６日および８
４日で曲げ強度を測定した。

【００４０】

【表５】

【００４１】

【表６】

【００４２】

【表７】

【００４３】

【表８】

【００４４】表５に示すように、試験例１〜２１では、
混練直後のJ₁₄ロート流下時間が４秒未満で、かつ６０
分経過後の流下時間の増加が１秒未満であり、良好な充
填性を確保するために必要である安定して高い流動性を
得ることができた。また、表６に示すように、これら試
験例は、材齢２０時間でのブリーディング率が０％であ
り、ブリーディング防止機能も良好であった。加えて、
表７に示すように、これら試験例は、材齢２８〜８４日
の自己収縮量が２０℃と３０℃のいずれも−３００×１
０^-6未満であり、ひび割れなどが生じる危険が少ない硬
化体を作製することができた。また、表８に示すよう
に、これら試験例は、材齢２８〜８４日の曲げ強度が２
０℃と３０℃のいずれも７Ｎ／ｍｍ²以上であり、外部
応力に対する抵抗性も良好であった。

【００４５】一方、普通ポルトランドセメントを用いた
試験例２２〜２４では、混練直後のJ₁₄ロート流下時間
が５秒以上で、かつ６０分経過後の流下時間の増加も４
秒以上あり、安定して高い流動性を得ることができなか
った。石灰系混和材または有機系収縮低減剤を添加した
試験例２３及び２４は、石灰系混和材も有機系収縮低減
剤も添加していない試験例２２に比べ、自己収縮量が低
減されており、曲げ強度も増加しているがその効果は充
分ではなく、材齢８４日の自己収縮量は２０℃と３０℃
のいずれも−４００×１０^-6以上であり、曲げ強度は５
Ｎ／ｍｍ²未満であった。

【００４６】また、高ビーライト系セメントを用いた
が、石灰系混和材も有機系収縮低減剤も添加していない
試験例２５〜２９は、安定して高い流動性を得ることが
できたが、材齢８４日の自己収縮量は２０℃と３０℃の
いずれも−３００×１０^-6以上、曲げ強度は７Ｎ／ｍｍ
²未満であり、ひび割れの危険性や外部応力に対する抵
抗性などの面で良好ではなかった。シリカフュームを用
いていない試験例３０は、材齢８４日の自己収縮量は２
０℃と３０℃のいずれも−３００×１０^-6未満と良好で
あったが、流動性が著しく低く、ブリーディングも発生
し、曲げ強度は７Ｎ／ｍｍ²未満であった。従来のセメ
ント分散剤を用いた試験例３１は、ブリーディングは発
生しなかったが、その他の面で良好な結果は得られなか
った。

【００４７】

【発明の効果】本発明のセメント系グラウト組成物は、
混練直後のＪ₁₄ロート流下時間が４秒未満で、６０分経
過後の流下時間の増加が１秒未満であるため、従来用い
られてきたセメント系グラウト組成物に比べ、高い流動
性を安定して長時間保持することができ、長大なＰＣ構
造物や、鋼材が過密に配置されている部位に対しても、
低い注入圧で短時間に注入工事を行うことができる。ま
た、分離抵抗性に優れブリーディングが生じないため完
全充填が可能であり、プレストレストコンクリート構造
物の耐久性を向上させることができる。加えて、水／結
合材比が低い（４０％未満）場合でも自己収縮が小さ
く、ひび割れなどの発生が少ない硬化体を形成でき、Ｐ
Ｃ鋼材を腐食から保護することができる。さらに、曲げ
強度が高く外部応力に対する抵抗性が高いため、橋梁な
どの振動が絶えず生じるＰＣ構造物においても高耐久化
が図れる。そのうえ、水以外の材料をプレミックスした
形態で施工現場に供給できるため、施工の効率化を図る
ことができる。

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 24:26 Ｃ０４Ｂ 24:32 Ａ 24:32 22:14 Ｂ 22:14） 111:70 111:70 (72)発明者大熊晃栃木県真岡市鬼怒ヶ丘５オリエンタル建設株式会社技術研究所内 (72)発明者石森正樹千葉県佐倉市大作二丁目４−２太平洋セメント株式会社中央研究所内 (72)発明者林浩志千葉県佐倉市大作二丁目４−２太平洋セメント株式会社中央研究所内Ｆターム(参考） 4G012 PA15 PA23 PB03 PB04 PB11 PB31 PB32 PB33 PB36 PC02 PC03 PC04 PC06 PC09 PC11 PC12 PD01 PE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする
粉末状セメント分散剤と、石灰系混和材とを含有するセ
メント系グラウト組成物。
【請求項２】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする
粉末状セメント分散剤と、有機系収縮低減剤とを含有す
るセメント系グラウト組成物。
【請求項３】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする
粉末状セメント分散剤と、石灰系混和材と、有機系収縮
低減剤とを含有するセメント系グラウト組成物。
【請求項４】上記石灰系混和材が、主要鉱物組成とし
て、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−２ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−
間隙物質、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙物質、及
び２ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙物質からなる群か
ら選ばれた１種又は２種以上を含み、かつこれらＣａＯ
の総量はクリンカーの５０〜９２重量％であるクリンカ
ーと、石膏との混合粉砕物であることを特徴とする請求
項１又は３に記載のセメント系グラウト組成物。
【請求項５】上記有機系収縮低減剤が、吸油性を有す
る無機系又は有機系の粉状体に有機系収縮低減成分をあ
らかじめ吸収させてなる粉状物であることを特徴とする
請求項２又は３に記載のセメント系グラウト組成物。
【請求項６】上記シリカフュームは、平均粒径が０．
２０μｍ以下で、カーボン含有量が１．５重量％未満で
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
セメント系グラウト組成物。