JP2005145747A

JP2005145747A - 硬化体の硬化促進剤、硬化体の硬化促進方法、及び硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP2005145747A
Application number: JP2003384862A
Authority: JP
Inventors: Sunao Saito; 直斉藤
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることが可能な、特に鉄筋構造物への活用が可能な、硬化体の硬化促進剤、硬化体の硬化促進方法、及び硬化体の製造方法を提供すること。
【解決手段】苛性ソーダは、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることができる。また、苛性ソーダは、鉄筋構造物への適用が可能である。従って、苛性ソーダは硬化体の硬化促進剤として有用であり、硬化体の硬化促進方法に利用することができる。また、硬化体の製造方法において、苛性ソーダを用いることにより硬化体を効率よく製造することができるようになる。
【選択図】なし

Description

本発明は、硬化体の硬化促進剤、硬化体の硬化促進方法、及び硬化体の製造方法に関する。

近年の電力需要の増加に伴い火力発電所の建設が促進されており、これに伴い火力発電所から排出される石炭灰を始めとする焼却灰の発生量も増大すると考えられている。一方、焼却灰の有効利用についてはその８０％を有効利用しているが、セメント原料がその大半を占めており、有効利用にもコストがかかっているのが現状である。コンクリート等の硬化体として用いられる用途は、市場として非常に大規模なものであり、これに焼却灰を活用することにより大量の焼却灰の有効利用が可能であると考えられている。

従来、焼却灰を有効に利用することができる硬化体の製造方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２４７７１９号公報

ところで、上記硬化体の製造方法において、焼却灰を使用するとコンクリート等の硬化体の強度発現（硬化）が遅れることが知られていた。そのため、硬化体の製造において、無機塩類などの硬化促進剤を使用する方法が用いられていた。しかしながら、無機塩類などの硬化促進剤を使用すると、鉄筋等の発錆の問題から鉄筋（ＲＣ）構造物への適用が困難であるなどの問題があった。また、無機塩類を使わない場合には、硬化体を長い間養生することにより優れた強度を発現させることができるが、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることができないという問題点があった。

そこで、本発明は、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることが可能な、特に鉄筋構造物への活用も可能な、硬化体の硬化促進剤、硬化体の硬化促進方法、及び硬化体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、硬化体の製造において苛性ソーダを用いることにより、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることができることを見い出した。これは、苛性ソーダが石炭灰のシリカを溶出し、その溶出したシリカとセメント中のカルシウムとが反応して硬化体の硬化を促進させたものであると考えられる。また、無機塩類に含まれない苛性ソーダを硬化促進剤としてコンクリート等の硬化体の製造に使用することにより、鉄筋等の発錆を防止することができ、鉄筋構造物への活用が可能であると考えられる。このようにして、本発明者は本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る硬化体材料の硬化促進剤は、苛性ソーダを有効成分として含有することを特徴とする。

また、本発明に係る硬化体材料の硬化促進方法は、苛性ソーダを用いることを特徴とする。

さらに、本発明に係る硬化体の製造方法は、セメント、焼却灰、及び骨材を苛性ソーダ水に混合し、固化することを特徴とする。前記苛性ソーダ水は、０．８％〜２．４％の重量濃度で苛性ソーダを含むものが好ましい。また、前記苛性ソーダは、０．０８％〜０．３％の重量割合で混合されていることが好ましい。

本発明によれば、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることが可能な、特に鉄筋構造物への活用も可能な、硬化体の硬化促進剤、硬化体の硬化促進方法、及び硬化体の製造方法を提供することができる。

上記知見に基づき完成した本発明を実施するための形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。本発明者は、硬化体の製造において苛性ソーダを用いることにより、硬化体の強度を短期間で発現させることができることを明らかにした（実施例１を参照）。また、苛性ソーダは無機塩類に含まれないことから、コンクリート等の硬化体において鉄筋等の発錆も防止することができるものと考えられる。これらのことから、苛性ソーダを有効成分として含有するものは硬化体の硬化促進剤として有用であるといえる。

本発明において「硬化体」とは、硬化体の材料を混合し、固化したものをいう。硬化体の材料とは、硬化体を製造するための材料を意味し、例えば、セメント、焼却灰、骨材、混和剤などの材料を挙げることができる。また、本発明の「硬化体の硬化促進剤」とは、硬化体の凝結及び硬化を早めるための混和剤を意味し、硬化体を数秒又は数分以内に凝結又は硬化させる急結剤は含まれない。

本発明の硬化体の硬化促進剤としては、苛性ソーダを有効成分として含有し、硬化体の強度を短期間で発現させることができるものであればどのようなものでもよいが、錆を発生する無機塩類などを含んでいないものが好ましい。無機塩類としては、例えば、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、フッ化カリウム等のアルカリ金属ハロゲン化物、若しくは、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム等のアルカリ土類金属ハロゲン化物、又はこれらの混合物などを挙げることができる。

本発明の硬化体の硬化促進剤を、セメント、焼却灰、及び骨材などの硬化体材料、並びに水と混合して固化することにより、脱型するための強度を短期間で発現させると共に鉄筋等の発錆を防止することができる硬化体を製造することが可能となる。これに伴い、硬化体を早期に脱型して硬化体の製造作業の効率を向上させることもできるようになり、鉄筋構造物への活用が可能となる。なお、硬化体の製造において、上記硬化体の材料以外に混和剤が含まれていてもよい。

本発明の硬化体の製造方法において、硬化体の材料に添加する苛性ソーダの重量割合としては、硬化体の強度を短期間で発現させることができる重量割合であれば特に制限されるものではないが、鉄筋等の発錆を防止することができる重量割合であることが好ましく、一般の製品に必要とされる脱型時の最低圧縮強度（５Ｎ／mm²）を材令２日で発現させることができる０．０５％〜０．３５％の範囲内であることが特に好ましい。

本発明の硬化体の製造方法において、硬化体材料を混練する溶液として本発明の硬化体の硬化促進剤を水などの溶媒に溶解して溶液を用いることとしてもよい。この溶液に含まれている硬化体の硬化促進剤の重量濃度としては、硬化体の強度を短期間で発現させることができる濃度であれば特に制限されるものではないが、鉄筋等の発錆を防止することができる重量濃度であることが好ましく、例えば、苛性ソーダ水を溶液として用いる場合には、一般の製品に必要とされる脱型時の最低圧縮強度（５Ｎ／mm²）を材令２日で発現させることができる０．８％〜２．４％の重量濃度の範囲内であることが特に好ましい。

なお、本発明の硬化体の製造方法に用いられるセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、カルシウムアルミナセメント、石灰アルミナセメント等のアルミナセメント、高炉スラグ混合セメント、ポゾラン混合セメント、若しくはフライアッシュセメント、又はこれらの混合物などを挙げることができる。

また、焼却灰としては、例えば、石炭灰、ゴミ、汚泥、スラッジ、若しくは火山灰、又はこれらの混合物などを挙げることができる。骨材としては、例えば、転炉スラグ、高炉スラグ、電気炉スラグ、溶融スラグ等のスラグ、砕石等の天然骨材、コンクリートガラ（鉄筋を含んでいてもよい）、アスファルトガラ等の再生骨材、砂、若しくは砂利、又はこれらの混合物などを挙げることができる。混和剤としては、例えば、硬化促進剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤（標準型又は促進型）、高性能ＡＥ減水剤、防錆剤、防凍・耐寒剤、若しくは、防水剤、又はこれらの混合物などを挙げることができる。

以上のように、本発明の硬化体の硬化促進剤を用いることにより、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることができるようになる。また、鉄筋等において錆の発生を防止することができ、鉄筋構造物への適用が可能となる。さらに、本発明の硬化体の製造方法により、硬化体の製造作業も効率よく行うことができるようになるので、低コストで所要の品質を満足する硬化体の製造を行うことが可能となる。また、本発明の硬化体の製造方法により、焼却灰を処分することなく、焼却灰を大量に有効利用することが可能となる。

以下、本発明の実施例を説明する。

［実施例１］
図１に示すコンクリートの材料を図２に示す重量割合で混合し、固化するまでのコンクリート（フレッシュコンクリート）のスランプ、温度、塩化物の濃度、及び硬化状態、並びに、固化したコンクリート（硬化コンクリート）の圧縮強度について調べてみた。なお、フレッシュコンクリートのスランプは、ＪＩＳＡ１１０１のコンクリートのスランプ試験方法に準拠して測定し、フレッシュコンクリートの塩化物の濃度は、北川式検知管を用いて調べてみた。また、２，５，７，２８，及び９１日令の各硬化コンクリートの圧縮強度は、ＪＩＳＡ１１０８の圧縮強度試験法に準拠して測定した。それらの結果を図３に示す。なお、図３に示すデータは、３個の試料のデータに基づいて求めた平均値である。また、図３中のスラグ表面水率は、ＪＩＳＡ１１２５の骨材の含水率試験方法及び含水率に基づく表面水率の試験方法に準拠して測定した結果を示す。

図３に示すように、苛性ソーダを配合した硬化コンクリートは、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）及び海水を硬化促進剤として配合した硬化コンクリートに比べ、硬化体を脱型するための強度を短期間で発現させることができることがわかった。

また、高濃度のＡＥ減水剤（促進型）を用いて製造された硬化コンクリート（配合Ｎｏ「Ｓ−２」と「ＫＳ」の硬化コンクリート）では、材令９１日における圧縮強度が特に優れていることがわかった。

また、配合Ｎｏ「Ｓ−２」、「ＫＳ」、「Ｋ−２」、及び「Ｋ−３」のフレッシュコンクリートでは、塩化物の濃度が対照物に比べ低いことから、配合Ｎｏ「Ｓ−２」、「ＫＳ」、「Ｋ−２」、及び「Ｋ−３」の硬化コンクリートは、対照物に比べて鉄筋コンクリート中に含まれる金属のさびの発生を防止することができると考えられる。

以上のことから、硬化体の製造において苛性ソーダを用いることにより、硬化体の硬化を促進させることができる。また、どの硬化体（２８日令）においても消波ブロック等の最低設計基準強度１８Ｎ／mm²を超えていることから、本発明の製造方法により得られる硬化体は、消波ブロック等のコンクリートとして利用することが可能である。

実施例１において使用した材料の詳細を示す図である。実施例１により製造した各硬化体の材料の混合比を示す図である。図中の「Ｗ」、「Ｃ」、「Ｆ」は、それぞれ水、セメント、石炭灰を示す。実施例１により製造した各硬化体の試験結果を示す図である。

Claims

苛性ソーダを有効成分として含有する硬化体の硬化促進剤。
苛性ソーダを用いることを特徴とする硬化体の硬化促進方法。
セメント、焼却灰、及び骨材を苛性ソーダ水に混合し、固化することを特徴とする硬化体の製造方法。
前記苛性ソーダ水が、０．８％〜２．４％の重量濃度で苛性ソーダを含むことを特徴とする請求項３に記載の硬化体の製造方法。
前記苛性ソーダが、０．０８％〜０．３％の重量割合で混合されていることを特徴とする請求項３に記載の硬化体の製造方法。