JP2006219319A - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 セメントコンクリート躯体や吹付けセメントコンクリートなどの防水性を向上するセメント混和材及びセメント組成物を提供する。
【解決手段】 カルシウムサルホアルミネートと白土焼成物とを含有してなるセメント混和材、ブレーン比表面積値が5,500cm2/g以上である該セメント混和材、該セメント混和材とセメントを含有してなるセメント組成物、並びに、セメント、カルシウムサルホアルミネート、及び白土焼成物を含有してなるセメント組成物を構成とする。
【選択図】 なし
【解決手段】 カルシウムサルホアルミネートと白土焼成物とを含有してなるセメント混和材、ブレーン比表面積値が5,500cm2/g以上である該セメント混和材、該セメント混和材とセメントを含有してなるセメント組成物、並びに、セメント、カルシウムサルホアルミネート、及び白土焼成物を含有してなるセメント組成物を構成とする。
【選択図】 なし
Description
本発明は、セメント混和材及びセメント組成物、特に、セメントコンクリート躯体や吹付けセメントコンクリートなどの防水性を向上するセメント混和材及びセメント組成物に関する。
なお、本発明でいうセメントコンクリートとはモルタル、コンクリートを総称するものである。
なお、本発明でいうセメントコンクリートとはモルタル、コンクリートを総称するものである。
従来、セメントコンクリート躯体や吹付けセメントコンクリートなどの防水性を向上させる方法としては、セメントコンクリート躯体自体の遊離石灰中のカルシウム分を捕捉硬化する方法や、ポゾラン反応等で防水性を向上させる方法等がある（特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、セメントコンクリート躯体は、硬化収縮や乾燥収縮等によりひび割れが発生する危険性があり、ブリージング水により生ずる空洞が防水性悪化の原因ともなっている。そして、従来の防水材では、防水性をセメントコンクリートに付与させることは困難であった。
しかしながら、セメントコンクリート躯体は、硬化収縮や乾燥収縮等によりひび割れが発生する危険性があり、ブリージング水により生ずる空洞が防水性悪化の原因ともなっている。そして、従来の防水材では、防水性をセメントコンクリートに付与させることは困難であった。
一方、石油精製過程から発生する副産物として廃白土がある。廃白土はアスファルトのフィラーとして利用する方法が提案されている（特許文献３参照）。
しかしながら、いまだにその利用方法については確立されていないのが実状である。
しかしながら、いまだにその利用方法については確立されていないのが実状である。
本発明者は、前記課題を解決すべく、種々検討した結果、特定の組成からなるセメント混和材が、コンクリートなどの防水性を向上させることができるという知見を得て本発明を完成するに至った。
本発明は、コンクリートの防水性を向上させるセメント混和材及びセメント組成物を提供する。
本発明は、カルシウムサルホアルミネートと白土焼成物とを含有してなるセメント混和材であり、ブレーン比表面積値が5,500cm2/g以上である該セメント混和材であり、セメント混和材とセメントとを含有してなるセメント組成物であり、セメント、カルシウムサルホアルミネート、及び白土焼成物を含有してなるセメント組成物である。
本発明のセメント混和材を使用することにより防水効果が向上する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における部や％は特に限定のない限り質量基準である。
本発明における部や％は特に限定のない限り質量基準である。
本発明で使用するカルシウムサルホアルミネート（以下、ＣＳアルミネートという）とは、例えば、石灰等の石灰原料、セッコウなどの硫酸塩原料、及びボーキサイトなどのアルミナ原料等を原料として、キルンなどを用いて、1,500℃程度で焼成し、粉砕して製造されるものである。
ＣＳアルミネートは特に限定されるものではないが、例えば、CaO：CaSO4：Al2O3のモル比で４：３：１の割合で原料配合し、焼成し、粉砕したものがある。
ＣＳアルミネートのブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）は6,000cm2/g以上が好ましく、7,000cm2/g以上がより好ましい。6,000cm2/g未満では防水効果が期待できない場合がある。
ＣＳアルミネートの使用量は、セメント100部に対して、0.3〜10部が好ましく、0.5〜５部がより好ましい。0.3部未満では防水効果が小さい場合があり、10部を超えて使用しても配合効果が得られにくい場合があり、強度低下の原因となる場合がある。
ＣＳアルミネートは特に限定されるものではないが、例えば、CaO：CaSO4：Al2O3のモル比で４：３：１の割合で原料配合し、焼成し、粉砕したものがある。
ＣＳアルミネートのブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）は6,000cm2/g以上が好ましく、7,000cm2/g以上がより好ましい。6,000cm2/g未満では防水効果が期待できない場合がある。
ＣＳアルミネートの使用量は、セメント100部に対して、0.3〜10部が好ましく、0.5〜５部がより好ましい。0.3部未満では防水効果が小さい場合があり、10部を超えて使用しても配合効果が得られにくい場合があり、強度低下の原因となる場合がある。
本発明で使用する白土焼成物とは、例えば、食用油や石油等の精製等に使用された後の廃活性白土や廃酸性白土から、油脂成分や有機成分を燃焼し、除去する焼成処理等により、油脂成分や有機成分を除いたものである。
焼成処理での焼成温度は、通常、500〜1,500℃、特に、700〜1,100℃である。
油脂精製に使用される廃活性白土や廃酸性白土中の化学成分の平均的な値は、強熱減量が約50％、SiO2が30〜40％、Fe2O3が１〜２％、Al2O3が３〜10％、CaOが１〜２％、MgOが１〜５％、Na2Oが0.1〜0.3％、K2Oが0.1〜１％、及びSO3が0.1〜１％である。約50％の強熱減量のうち、湿分は１〜３％であり、残りが油脂成分や有機成分である。
白土焼成物の比表面積は、ブレーン値で15,000cm2/g以下が好ましく、3,000〜10,000cm2/gがより好ましく、4,000〜8,000cm2/gが最も好ましい。15,000cm2/gを超えると防水効果が期待できない場合がある。
白土焼成物の使用量は、セメント100部に対して、0.3〜10部が好ましく、0.5〜５部がより好ましい。0.3部未満では防水効果が小さい場合があり、10部を超えて使用しても防水効果の向上はみられない。
焼成処理での焼成温度は、通常、500〜1,500℃、特に、700〜1,100℃である。
油脂精製に使用される廃活性白土や廃酸性白土中の化学成分の平均的な値は、強熱減量が約50％、SiO2が30〜40％、Fe2O3が１〜２％、Al2O3が３〜10％、CaOが１〜２％、MgOが１〜５％、Na2Oが0.1〜0.3％、K2Oが0.1〜１％、及びSO3が0.1〜１％である。約50％の強熱減量のうち、湿分は１〜３％であり、残りが油脂成分や有機成分である。
白土焼成物の比表面積は、ブレーン値で15,000cm2/g以下が好ましく、3,000〜10,000cm2/gがより好ましく、4,000〜8,000cm2/gが最も好ましい。15,000cm2/gを超えると防水効果が期待できない場合がある。
白土焼成物の使用量は、セメント100部に対して、0.3〜10部が好ましく、0.5〜５部がより好ましい。0.3部未満では防水効果が小さい場合があり、10部を超えて使用しても防水効果の向上はみられない。
ＣＳアルミネートと白土焼成物からなるセメント混和材中のＣＳアルミネートと白土焼成物との配合割合は、セメント混和材100部中、ＣＳアルミネート30〜70部が好ましく、40〜60部がより好ましい。この範囲外では強度が低下する場合や防水効果が期待できない場合がある。
セメント混和材の比表面積は、ブレーン値で5,500cm2/g以上が好ましく、6,000〜10,000cm2/gがより好ましい。5,500cm2/g未満では反応速度が遅くなり防水効果が期待できない場合がある。
本発明において、セメント混和材の使用量は、セメント100部に対して、0.6〜20部が好ましく、1.0〜10部がより好ましい。0.6部未満では防水効果が小さい場合があり、20部を超えて使用しても防水効果はさほど変わらなく強度低下の原因となる場合がある。
本発明において、セメント混和材の使用量は、セメント100部に対して、0.6〜20部が好ましく、1.0〜10部がより好ましい。0.6部未満では防水効果が小さい場合があり、20部を超えて使用しても防水効果はさほど変わらなく強度低下の原因となる場合がある。
ここで、セメントとしては特に限定されるものではなく、通常のセメントが使用可能であり、具体的には、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、また、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末を混合したフィラーセメント、廃棄物利用型セメント、いわゆる、エコ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併用可能である。
以下、実験例で本発明をさらに説明する。実験は20℃の温度条件下で行った。
実験例１
セメント300kg/m3、細骨材853kg/m3、粗骨材987kg/m3、水185kg/m3、及び表１に示す割合のＣＳアルミネートと白土焼成物からなるセメント混和材を、セメント100部に対して、2.5部配合し、Gmax20mm、スランプ15±2.5cm、空気量2.0％、W/C61.7％、及びs/a46.7％のコンクリート配合を用いて、コンクリートを混練りした。得られたコンクリートの透水比と圧縮強度とを測定した。結果を表１に併記する。
セメント300kg/m3、細骨材853kg/m3、粗骨材987kg/m3、水185kg/m3、及び表１に示す割合のＣＳアルミネートと白土焼成物からなるセメント混和材を、セメント100部に対して、2.5部配合し、Gmax20mm、スランプ15±2.5cm、空気量2.0％、W/C61.7％、及びs/a46.7％のコンクリート配合を用いて、コンクリートを混練りした。得られたコンクリートの透水比と圧縮強度とを測定した。結果を表１に併記する。
＜使用材料＞
セメント ：普通ポルトランドセメント、市販品、比重3.16
ＣＳアルミネート：市販品、ブレーン値6,000cm2/g
白土焼成物：市販品、食用油等の精製に使用された後の廃白土を約800℃で焼成し、粉砕したもの、ブレーン値5,000cm2/g
細骨材 ：新潟県姫川産天然砂、最大寸法20mm、比重2.62
粗骨材 ：新潟県姫川産砕石、比重2.64
セメント ：普通ポルトランドセメント、市販品、比重3.16
ＣＳアルミネート：市販品、ブレーン値6,000cm2/g
白土焼成物：市販品、食用油等の精製に使用された後の廃白土を約800℃で焼成し、粉砕したもの、ブレーン値5,000cm2/g
細骨材 ：新潟県姫川産天然砂、最大寸法20mm、比重2.62
粗骨材 ：新潟県姫川産砕石、比重2.64
＜評価方法＞
スランプ ：JIS A 1101に準じて測定
空気量 ：JIS A 1128に準じて測定
透水比 ：コンクリート打ち込み後、φ15×30cm、中心孔の直径2.0cmの円空試験体を用い、７日間20℃の水中で養生し、透水試験を行った。試験方法はアウトプット方法とし、試験体外側面から水圧10kg/cm2を48時間加え、中心孔からにじみでる水量を測定し、セメント混和材無しの透水量を分母とし、除じた値を透水比とした。
圧縮強度 ：JIS A 1108に準じて測定
スランプ ：JIS A 1101に準じて測定
空気量 ：JIS A 1128に準じて測定
透水比 ：コンクリート打ち込み後、φ15×30cm、中心孔の直径2.0cmの円空試験体を用い、７日間20℃の水中で養生し、透水試験を行った。試験方法はアウトプット方法とし、試験体外側面から水圧10kg/cm2を48時間加え、中心孔からにじみでる水量を測定し、セメント混和材無しの透水量を分母とし、除じた値を透水比とした。
圧縮強度 ：JIS A 1108に準じて測定
実験例２
ＣＳアルミネート50部と白土焼成物50部とを混合し、表２に示すブレーン値のセメント混和材と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。
ＣＳアルミネート50部と白土焼成物50部とを混合し、表２に示すブレーン値のセメント混和材と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。
実験例３
ＣＳアルミネート50部と白土焼成物50部からなり、ブレーン値6,000cm2/gのセメント混和材を、セメント100部に対して、表３に示す量使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
ＣＳアルミネート50部と白土焼成物50部からなり、ブレーン値6,000cm2/gのセメント混和材を、セメント100部に対して、表３に示す量使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
本発明のセメント混和材により、例えば、セメントコンクリート躯体又は吹付セメントコンクリートなどの防水性を向上させることができる。
Claims (4)
- カルシウムサルホアルミネートと白土焼成物とを含有してなるセメント混和材。
- ブレーン比表面積値が5,500cm2/g以上である請求項１に記載のセメント混和材。
- 請求項１又は請求項２に記載のセメント混和材とセメントとを含有してなるセメント組成物。
- セメント、カルシウムサルホアルミネート、及び白土焼成物を含有してなるセメント組成物。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2005032573A JP2006219319A (ja) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | セメント混和材及びセメント組成物 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021246288A1 (ja) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | デンカ株式会社 | セメント混和材およびセメント組成物 |
| WO2023157714A1 (ja) * | 2022-02-21 | 2023-08-24 | デンカ株式会社 | セメント混和材、セメント組成物、セメントコンクリート |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5086477A (ja) * | 1973-12-06 | 1975-07-11 | ||
| JPH0288451A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 防水性セメント混和材 |
| JPH06183799A (ja) * | 1992-12-21 | 1994-07-05 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ノロ低減材、それを使用してなる遠心力成型体、及びその製造方法 |
| JPH10291844A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-11-04 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材及びそれを使用したセメント組成物 |
-
2005
- 2005-02-09 JP JP2005032573A patent/JP2006219319A/ja active Pending
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