JP2008239403A - Hydraulic composition - Google Patents

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JP2007082524A
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Masami Uzawa
正美 鵜澤
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Taiheiyo Cement Corp
太平洋セメント株式会社
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic composition which ensures the fluidity and mechanical strength equal to or higher than the case that the amount of silica fume to be used is not reduced while the amount of silica fume to be used is reduced to attain a cost reduction, and can improve the early strength development by reducing the amount of a water reducing agent to be used. <P>SOLUTION: The hydraulic composition contains cement, silica fume and fly ash having 5-10 μm average particle size. The silica fume has preferably 0.2-1.0 μm average particle size. The amount of the fly ash to be blended in 100 parts mass total amount of the silica fume and the fly ash is preferably 1-70 parts mass. The total amount of the silica fume and the fly ash is preferably 10-50 parts mass on the basis of 100 parts mass cement. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、セメントを含む水硬性組成物(具体的には、コンクリート、モルタル、セメントペースト)に関する。   The present invention relates to a hydraulic composition containing cement (specifically, concrete, mortar, cement paste).
従来、セメント混和材として、シリカフューム、フライアッシュ等が知られている(特許文献1)。
シリカフュームは、金属シリコン、フェロシリコン、電融ジルコニア等の製造時に発生する副産物であり、シリカを主成分とする球状の超微粒子である。セメント混和材用のシリカフュームの市販品としては、平均粒径が0.1μm程度のものが多い、
フライアッシュは、火力発電所での微粉炭の燃焼時に発生する石炭灰であり、平均粒径が30μm程度の、シリカ及びアルミナを主成分とする球状の微粒子である。
特開2006−124202号公報
Conventionally, silica fume, fly ash, and the like are known as cement admixtures (Patent Document 1).
Silica fume is a by-product generated during the production of metallic silicon, ferrosilicon, electrofused zirconia, and the like, and is spherical ultrafine particles mainly composed of silica. As a commercial product of silica fume for cement admixture, many of those having an average particle size of about 0.1 μm,
Fly ash is coal ash generated during combustion of pulverized coal at a thermal power plant, and is spherical fine particles mainly composed of silica and alumina having an average particle size of about 30 μm.
JP 2006-124202 A
シリカフュームは、そのポゾラン活性及びマイクロフィラー効果等により、水硬性組成物の硬化後の機械的強度(例えば、圧縮強度)及び耐久性を高める機能と、そのボールベアリング効果により、水硬性組成物の硬化前の流動性を高める機能を有する。
そのため、例えば、セメント混和材として、平均粒径が0.1μmのシリカフュームを用い、かつ水セメント比(水/セメントの質量比)を30%以下に定めれば、曲げ強度が100MPa以上の高強度のセメント組成物を得ることができる。なお、この場合、水セメント比が小さいので、高強度のセメント組成物が得られる反面、シリカフュームの分散性を良好にするために、減水剤の使用量を増やす必要があり、その結果、水硬性組成物の硬化が遅延することがある。
しかし、シリカフュームは、フライアッシュ等の他のセメント混和材と比べて高価であるため、セメント組成物の製造コストを増大させるという欠点がある。
Silica fume has a function to increase the mechanical strength (for example, compressive strength) and durability of the hydraulic composition after curing due to its pozzolanic activity and microfiller effect, etc., and the ball bearing effect to cure the hydraulic composition. Has the function of increasing the previous fluidity.
Therefore, for example, if silica fume with an average particle size of 0.1 μm is used as a cement admixture and the water cement ratio (water / cement mass ratio) is set to 30% or less, the bending strength is 100 MPa or more. The cement composition can be obtained. In this case, since the water-cement ratio is small, a high-strength cement composition can be obtained, but in order to improve the dispersibility of silica fume, it is necessary to increase the amount of water reducing agent used, and as a result, hydraulic Curing of the composition may be delayed.
However, since silica fume is more expensive than other cement admixtures such as fly ash, there is a disadvantage that the manufacturing cost of the cement composition is increased.
一方、フライアッシュは、そのポゾラン活性により、水硬性組成物の硬化後の機械的強度(例えば、圧縮強度)等を高める機能を有することに加えて、球状のものであれば、セメント組成物の流動性を高める機能も有する。
しかし、フライアッシュは、水硬性組成物の流動性及び硬化後の機械的強度等を向上させる効果の大きさ及び効果の発現の早さの点で、シリカフュームよりも劣るという欠点がある。
そこで、本発明は、シリカフュームの使用量を削減して低コスト化を図りつつ、シリカフュームの使用量を削減しない場合と比べて同等以上の流動性及び機械的強度を得ることができ、さらには、減水剤の使用量を削減して早期強度発現性の向上を図り得る水硬性組成物を提供することを目的とする。
On the other hand, fly ash has a function of increasing the mechanical strength (for example, compressive strength) of the hydraulic composition after curing due to its pozzolanic activity. It also has the function of improving fluidity.
However, fly ash has the disadvantage that it is inferior to silica fume in terms of the magnitude of the effect of improving the fluidity of the hydraulic composition and the mechanical strength after curing, and the speed of onset of the effect.
Therefore, the present invention can obtain the fluidity and mechanical strength equal to or higher than the case where the amount of silica fume used is not reduced, while reducing the amount of silica fume used and reducing the cost, It aims at providing the hydraulic composition which can aim at the improvement of early strength development by reducing the usage-amount of a water reducing agent.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、シリカフュームと、特定の平均粒径を有するフライアッシュを併用すれば、前記の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[5]を提供するものである。
[1] セメント、シリカフューム、及び、平均粒径が5〜10μmのフライアッシュを含むことを特徴とする水硬性組成物。
[2] 上記フライアッシュは、微粉炭の燃焼時に生じる石炭灰を粉砕することなく分級して得られたものである前記[1]に記載の水硬性組成物。
[3] 上記シリカフュームは、平均粒径が0.2〜1.0μmのものである前記[1]又は[2]に記載の水硬性組成物。
[4] 上記シリカフュームと上記フライアッシュの合計100質量部中、上記フライアッシュの配合量が1〜70質量部である前記[1]〜[3]のいずれかに記載の水硬性組成物。
[5] 上記シリカフュームと上記フライアッシュの合計量が、上記セメント100質量部に対して、10〜50質量部である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の水硬性組成物。
[6] 水及び減水剤を含む前記[1]〜[5]のいずれかに記載の水硬性組成物。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by using silica fume in combination with fly ash having a specific average particle diameter, thereby completing the present invention. .
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[1] A hydraulic composition comprising cement, silica fume, and fly ash having an average particle diameter of 5 to 10 μm.
[2] The hydraulic composition according to [1], wherein the fly ash is obtained by classification without pulverizing coal ash generated during combustion of pulverized coal.
[3] The hydraulic composition according to [1] or [2], wherein the silica fume has an average particle size of 0.2 to 1.0 μm.
[4] The hydraulic composition according to any one of [1] to [3], wherein a blending amount of the fly ash is 1 to 70 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the silica fume and the fly ash.
[5] The hydraulic composition according to any one of [1] to [4], wherein the total amount of the silica fume and the fly ash is 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement.
[6] The hydraulic composition according to any one of [1] to [5], including water and a water reducing agent.
本発明の水硬性組成物によれば、シリカフュームの使用量を削減して低コスト化を図りつつ、シリカフュームの使用量を削減しない場合と比べて同等以上の流動性及び機械的強度を得ることができ、さらには、減水剤の使用量を削減して早期強度発現性の向上を図ることができる。   According to the hydraulic composition of the present invention, it is possible to obtain fluidity and mechanical strength equal to or higher than those in the case where the amount of silica fume used is not reduced while reducing the amount of silica fume used to reduce the cost. In addition, the amount of water reducing agent used can be reduced to improve early strength development.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の水硬性組成物は、セメント、シリカフューム、及び、平均粒径が5〜10μmのフライアッシュを含むものである。
本発明で使用す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、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントが挙げられる。
本発明において、水セメント比が30質量%以下の条件で良好な流動性を得ようとする場合は、ビーライト系セメント、すなわち、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The hydraulic composition of the present invention includes cement, silica fume, and fly ash having an average particle size of 5 to 10 μm.
Examples of the cement used in the present invention include various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, medium heat Portland cement, and low heat Portland cement.
In the present invention, when it is desired to obtain good fluidity under a condition where the water cement ratio is 30% by mass or less, it is preferable to use a belite-based cement, that is, a moderately hot Portland cement or a low heat Portland cement.
本発明で使用するシリカフュームの平均粒径は、好ましくは0.2〜1.0μm、より好ましくは0.3〜0.8μmである。該平均粒径が0.2μm未満では、良好な流動性を得るために減水剤の使用量を増大させなければならず、その結果、水硬性組成物の早期強度発現性が低下する傾向がある。該平均粒径が1.0μmを超えると、このような平均粒径を有するシリカフュームの確保が困難であると同時に、球形でない粒子が増えて、水硬性組成物の流動性を向上させる効果が小さくなるという問題がある。
なお、シリカフュームの平均粒径は、レーザー回折法による粒度分布計を用いて求める。後述のフライアッシュの平均粒径も、同様にして求めることができる。シリカフュームは分散性が悪いため、必要に応じて分散剤、例えば、ヘキサメタ燐酸ナトリウム溶液(0.2%)を用いることがある。
シリカフュームの配合量は、セメント100質量部に対して、好ましくは5〜40質量部、より好ましくは10〜35質量部、特に好ましくは15〜30質量部である。該配合量が5質量部未満では、シリカフュームの配合による効果を十分に得ることが困難となる。該配合量が40質量部を超えると、シリカフュームの配合量を削減して材料コストを削減しようとする本発明の目的に合わなくなる。
The average particle diameter of the silica fume used in the present invention is preferably 0.2 to 1.0 μm, more preferably 0.3 to 0.8 μm. If the average particle size is less than 0.2 μm, the amount of water reducing agent used must be increased to obtain good fluidity, and as a result, the early strength development of the hydraulic composition tends to decrease. . When the average particle size exceeds 1.0 μm, it is difficult to secure silica fume having such an average particle size, and at the same time, the number of non-spherical particles increases and the effect of improving the fluidity of the hydraulic composition is small. There is a problem of becoming.
In addition, the average particle diameter of silica fume is calculated | required using the particle size distribution analyzer by a laser diffraction method. The average particle size of fly ash described later can also be determined in the same manner. Since silica fume has poor dispersibility, a dispersant, for example, a sodium hexametaphosphate solution (0.2%) may be used as necessary.
The amount of silica fume is preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 10 to 35 parts by mass, and particularly preferably 15 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the blending amount is less than 5 parts by mass, it is difficult to sufficiently obtain the effect of blending silica fume. When the blending amount exceeds 40 parts by mass, the amount of silica fume blending is reduced and the object of the present invention for reducing the material cost is not met.
本発明で使用するフライアッシュの平均粒径は、5〜10μm、好ましくは5〜8μmである。該平均粒径が5μm未満では、分級前のフライアッシュの平均粒径が通常、30μm程度であることから、分級によって本発明の使用の対象外となるフライアッシュの量が増大し、本発明で使用可能なフライアッシュの量が少なくなるなどの問題がある。該平均粒径が10μmを超えると、不純物の炭素分が混入しやすく,水硬性組成物の流動性や硬化後の機械的強度が低下する。
本発明で使用するフライアッシュは、例えば、火力発電所での微粉炭の燃焼によって生じる石炭灰を粉砕することなく分級することによって得ることができる。具体的には、火力発電所での微粉炭の燃焼によって生じる石炭灰を回収した後、この石炭灰に含まれている未燃カーボン(主に粗粒分に含まれている。)を燃焼させて除去し、次いで、残った石炭灰(主に細粒分からなるもの)を対象にして、乾式の分級機(例えば、サイクロン)または湿式の分級機を用いて分級し、所望の平均粒径を有するフライアッシュを回収する方法等を採用することができる。なお、石炭灰を粉砕することは、本発明で使用される平均粒径5〜10μmのフライアッシュの粒子の形状が、球状以外のものに変形する傾向があるので、好ましくない。
フライアッシュの配合量は、セメント100質量部に対して、好ましくは0.3〜30質量部、より好ましくは0.5〜20質量部、特に好ましくは1〜15質量部である。該配合量が0.3質量部未満では、フライアッシュを使用することによる本発明の効果(具体的には、シリカフュームの使用量を削減しつつ、該使用量を削減しない場合と比べて同等以上の機械的強度等を得ること)を十分に得ることが困難となる。該配合量が30質量部を超えると、水硬性組成物の機械的強度が低下するなどの問題がある。
The average particle diameter of the fly ash used in the present invention is 5 to 10 μm, preferably 5 to 8 μm. If the average particle size is less than 5 μm, the average particle size of the fly ash before classification is usually about 30 μm, so that the amount of fly ash that is excluded from the use of the present invention by classification increases, There are problems such as the amount of fly ash that can be used decreases. When the average particle size exceeds 10 μm, carbon content of impurities is likely to be mixed, and the fluidity of the hydraulic composition and the mechanical strength after curing are lowered.
The fly ash used in the present invention can be obtained, for example, by classifying coal ash generated by pulverized coal combustion in a thermal power plant without pulverization. Specifically, after recovering coal ash generated by the combustion of pulverized coal at a thermal power plant, unburned carbon (mainly contained in coarse particles) contained in the coal ash is burned. Then, the remaining coal ash (mainly consisting of fine particles) is classified using a dry classifier (for example, a cyclone) or a wet classifier to obtain the desired average particle size. A method of recovering the fly ash that is included can be employed. It is not preferable to pulverize coal ash because the shape of fly ash particles having an average particle diameter of 5 to 10 μm used in the present invention tends to be deformed to a shape other than spherical.
The blending amount of fly ash is preferably 0.3 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and particularly preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the blending amount is less than 0.3 parts by mass, the effect of the present invention by using fly ash (specifically, the amount of silica fume is reduced while the amount used is not less than that of the case where the amount is not reduced). It is difficult to obtain sufficient mechanical strength. When the blending amount exceeds 30 parts by mass, there is a problem that the mechanical strength of the hydraulic composition is lowered.
本発明において、シリカフュームとフライアッシュの合計100質量部中、フライアッシュの配合量は、好ましくは1〜70質量部、より好ましくは2〜50質量部、特に好ましくは3〜40質量部である。
該配合量が1質量部未満では、シリカフュームの使用量を小さくして材料コストの削減を図ろうとする本発明の目的を達成することが困難となる。該配合量が70質量部を超えると、水硬性組成物の機械的強度が低下することがある。
In the present invention, the blending amount of fly ash is preferably 1 to 70 parts by mass, more preferably 2 to 50 parts by mass, and particularly preferably 3 to 40 parts by mass in a total of 100 parts by mass of silica fume and fly ash.
When the blending amount is less than 1 part by mass, it is difficult to achieve the object of the present invention to reduce the material cost by reducing the amount of silica fume used. When the blending amount exceeds 70 parts by mass, the mechanical strength of the hydraulic composition may be lowered.
シリカフュームとフライアッシュの合計量は、セメント100質量部に対して、好ましくは10〜50質量部、より好ましくは15〜45質量部である。
該配合量が10質量部未満では、流動性及び機械的強度を向上させる効果が不十分となる場合がある。該配合量が50質量部を超えると、減水剤の使用量を増加させずに水硬性組成物の流動性を良好にすることが困難な場合がある。
The total amount of silica fume and fly ash is preferably 10 to 50 parts by mass, more preferably 15 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
If the amount is less than 10 parts by mass, the effect of improving fluidity and mechanical strength may be insufficient. If the amount exceeds 50 parts by mass, it may be difficult to improve the fluidity of the hydraulic composition without increasing the amount of water reducing agent used.
本発明の水硬性組成物は、水と混合する前の粉体混合物(プレミックス材)の形態と、水と混合した後の形態(モルタル等)の両方を包含するものである。
本発明の水硬性組成物は、上述の材料(セメント、シリカフューム、フライアッシュ)に加えて、減水剤、水等を含むことができる。
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、AE減水剤、高性能減水剤又は高性能AE減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きなポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能AE減水剤を使用することが好ましい。
減水剤の配合量は、水硬性組成物の流動性や分離抵抗性、硬化後の機械的強度、さらに、コスト等の観点から、セメント100質量部に対して、固形分換算で0.5〜4.0質量部が好ましく、0.5〜2.0質量部がより好ましい。
該配合量が0.5質量部未満では、水硬性組成物の流動性が低下して、混練等が困難になることがある。該配合量が4.0質量部を超えると、材料分離や著しい凝結遅延が生じ、また、硬化後の水硬性組成物の機械的特性が低下することもある。なお、減水剤は、液状又は粉末状のいずれでも使用することができる。
The hydraulic composition of the present invention includes both a form of a powder mixture (premix material) before mixing with water and a form (such as mortar) after mixing with water.
The hydraulic composition of the present invention can contain a water reducing agent, water and the like in addition to the above-mentioned materials (cement, silica fume, fly ash).
As the water reducing agent, a lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, or polycarboxylic acid-based water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, or a high-performance AE water reducing agent can be used. Among these, it is preferable to use a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent or a high-performance AE water reducing agent having a large water-reducing effect.
The blending amount of the water reducing agent is 0.5 to 0.5 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of fluidity and separation resistance of the hydraulic composition, mechanical strength after curing, and cost. 4.0 mass parts is preferable and 0.5-2.0 mass parts is more preferable.
When the blending amount is less than 0.5 parts by mass, the fluidity of the hydraulic composition is lowered, and kneading or the like may be difficult. When the blending amount exceeds 4.0 parts by mass, material separation or significant setting delay occurs, and the mechanical properties of the hydraulic composition after curing may be deteriorated. The water reducing agent can be used in a liquid or powder form.
水の量は、セメント100質量部に対して、好ましくは10〜30質量部、より好ましくは12〜25質量部である。
水の量が10質量部未満では、水硬性組成物の流動性が低下して、混練等が困難になることがある。水の量が30質量部を超えると、硬化後の水硬性組成物の機械的特性が低下する場合がある。
The amount of water is preferably 10 to 30 parts by mass, more preferably 12 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
When the amount of water is less than 10 parts by mass, the fluidity of the hydraulic composition is lowered, and kneading or the like may be difficult. If the amount of water exceeds 30 parts by mass, the mechanical properties of the hydraulic composition after curing may be deteriorated.
本発明においては、硬化後の曲げ強度を高める観点から、水硬性組成物に、さらに、金属繊維、有機質繊維及び炭素繊維からなる群から選択される少なくとも1種以上を含有させることができる。
金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維の寸法は、水硬性組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、硬化後の曲げ強度の向上の点から、直径が0.01〜1.0mm、長さが2〜30mmであることが好ましい。
金属繊維の配合量は、硬化後の水硬性組成物中の体積百分率で、好ましくは4.0%未満である。
In the present invention, from the viewpoint of increasing the bending strength after curing, the hydraulic composition may further contain at least one selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers.
Examples of metal fibers include steel fibers, stainless fibers, and amorphous fibers. Among these, steel fibers are excellent in strength and are preferable from the viewpoint of cost and availability. The dimensions of the metal fiber are 0.01 to 1.0 mm in diameter and 2 to 30 mm in length from the viewpoint of preventing material separation of the metal fiber in the hydraulic composition and improving the bending strength after curing. It is preferable.
The compounding quantity of a metal fiber is a volume percentage in the hydraulic composition after hardening, Preferably it is less than 4.0%.
有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。炭素繊維としては、PAN系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。中でも、ビニロン繊維は、コストや入手のし易さの点で好ましく用いられる。
有機質繊維及び/又は炭素繊維の寸法は、水硬性組成物中における該繊維の材料分離の防止や、硬化後の破壊エネルギーの向上の点から、直径が0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmであることが好ましい。
有機質繊維及び/又は炭素繊維の配合量は、水硬性組成物中の体積百分率で好ましくは10.0%未満である。
なお、本発明において、金属繊維、有機質繊維及び炭素繊維からなる群から選択される2種以上を併用してもよい。
Examples of the organic fiber include vinylon fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, and aramid fiber. Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber and pitch-based carbon fiber. Among these, vinylon fibers are preferably used in terms of cost and availability.
The dimensions of the organic fiber and / or carbon fiber are 0.01 to 1.0 mm in diameter and 2 in length from the viewpoint of preventing material separation of the fiber in the hydraulic composition and improving fracture energy after curing. It is preferably ~ 30 mm.
The blending amount of the organic fiber and / or carbon fiber is preferably less than 10.0% by volume percentage in the hydraulic composition.
In the present invention, two or more selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers and carbon fibers may be used in combination.
本発明においては、細骨材を使用することができる。細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等又はこれらの混合物を使用することができる。
細骨材の配合量は、作業性や分離抵抗性、硬化後の機械的強度やクラックに対する抵抗性等の観点から、セメント100質量部に対して、好ましくは50〜250質量部であり、より好ましくは80〜180質量部である。
本発明においては、粗骨材を使用することができる。粗骨材としては、砂利、砕石等を使用することができる。粗骨材の配合量は、セメント100質量部に対して、好ましくは100質量部以下である。
In the present invention, fine aggregate can be used. As the fine aggregate, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand and the like, or a mixture thereof can be used.
The blending amount of the fine aggregate is preferably 50 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of workability, separation resistance, mechanical strength after hardening, resistance to cracks, and the like. Preferably it is 80-180 mass parts.
In the present invention, coarse aggregate can be used. As the coarse aggregate, gravel, crushed stone, or the like can be used. The blending amount of the coarse aggregate is preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of cement.
本発明において、水硬性組成物の混練方法は、特に限定されるものではなく、例えば、(a)水、減水剤以外の材料(具体的には、セメント、シリカフューム、フライアッシュ、及び必要に応じて配合される骨材等)を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材、水、減水剤をミキサに投入し、混練する方法、(b)粉末状の減水剤を用意し、水以外の材料(具体的には、セメント、シリカフューム、フライアッシュ、減水剤、及び必要に応じて配合される骨材等)を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材及び水をミキサに投入し、混練する方法、(c)各材料を各々個別にミキサに投入し、混練する方法、等を採用することができる。
また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ、モルタルミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
混練した水硬性組成物を成形し、養生・硬化させることによって、セメント質硬化体を製造することができる。養生方法も特に限定されるものではなく、常温養生や蒸気養生等を行なえばよい。
In the present invention, the kneading method of the hydraulic composition is not particularly limited. For example, (a) materials other than water and a water reducing agent (specifically, cement, silica fume, fly ash, and as necessary) A premix material is prepared by mixing in advance, and the premix material, water and a water reducing agent are put into a mixer and kneaded, and (b) a powdered water reducing agent. Prepare a premix material by mixing in advance materials other than water (specifically, cement, silica fume, fly ash, water reducing agent, and aggregates blended as necessary). A method in which the premix material and water are put into a mixer and kneaded, (c) a method in which each material is individually put into a mixer and kneaded can be employed.
Moreover, the apparatus used for kneading is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, a tilting mixer, and a mortar mixer can be used.
A hardened cementitious material can be produced by molding, curing and curing the kneaded hydraulic composition. The curing method is not particularly limited, and room temperature curing, steam curing, or the like may be performed.
硬化前の水硬性組成物(特に、モルタルまたはペーストの場合)の物性は、次のとおりである。
硬化前の水硬性組成物のフロー値は、好ましくは250mm以上、より好ましくは260mm以上である。なお、本明細書中において、フロー値とは、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行なわないで測定した値である。
硬化後の水硬性組成物の圧縮強度は、好ましくは180MPa以上、より好ましくは200MPa以上である。
The physical properties of the hydraulic composition before curing (particularly in the case of mortar or paste) are as follows.
The flow value of the hydraulic composition before curing is preferably 250 mm or more, more preferably 260 mm or more. In addition, in this specification, the flow value is a value measured without performing the falling motion 15 times in the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. Flow test”. .
The compressive strength of the hydraulic composition after curing is preferably 180 MPa or more, more preferably 200 MPa or more.
以下、実施例によって本発明を説明する。
1.使用材料
以下に示す材料を使用した。
(1)セメント;低熱ポルトランドセメント
(2)シリカフューム;平均粒径0.7μm
(3)フライアッシュA;平均粒径7μm
(4)フライアッシュB;平均粒径20μm
(5)細骨材;珪砂(最大粒径0.6mm)
(6)減水剤;「マイティ3000(商品名)」(花王社製)
(7)水;水道水
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
1. Materials used The following materials were used.
(1) Cement; Low heat Portland cement (2) Silica fume; Average particle size 0.7μm
(3) Fly ash A; average particle size 7 μm
(4) Fly ash B; average particle size 20 μm
(5) Fine aggregate; quartz sand (maximum particle size 0.6mm)
(6) Water reducing agent; “Mighty 3000 (trade name)” (manufactured by Kao Corporation)
(7) Water; tap water
2.モルタル評価試験
上記材料を使用して、下記の表1に示す配合量で、モルタル(実施例1〜4及び比較例1〜2)を調製した。
モルタルの調製には、モルタルミキサを使用し、各材料を個別にミキサに投入し、低速で5分間混練した後、高速で4分間混練した。
各モルタルのフロー値を「JIS R 5201(セメントの物理試験方法) 11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定した。
また、各モルタルについて、90℃、48時間、蒸気養生後の圧縮強度を測定した。
結果を表1に示す。
2. Mortar Evaluation Test Using the above materials, mortars (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2) were prepared with the blending amounts shown in Table 1 below.
In preparing the mortar, a mortar mixer was used, and each material was put into the mixer individually, kneaded at a low speed for 5 minutes, and then kneaded at a high speed for 4 minutes.
The flow value of each mortar was measured in the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. flow test” without performing 15 drop motions.
Moreover, about each mortar, the compressive strength after steam curing was measured at 90 degreeC for 48 hours.
The results are shown in Table 1.
表1から、本発明の水硬性組成物(実施例1〜4)では、セメント混和材としてシリカフュームのみを用いた水硬性組成物(比較例1)と比べて、流動性(フロー値)及び機械的強度(圧縮強度)が向上し、しかも減水剤の使用量がやや小さくなっていることがわかる。また、フライアッシュの平均粒径が本発明の範囲外である水硬性組成物(比較例2)では、実施例3の水硬性組成物と比べて、流動性(フロー値)及び機械的強度(圧縮強度)が劣ることがわかる。   From Table 1, in the hydraulic composition (Examples 1-4) of this invention, compared with the hydraulic composition (Comparative Example 1) using only silica fume as a cement admixture, fluidity | liquidity (flow value) and machine It can be seen that the mechanical strength (compressive strength) is improved and the amount of the water reducing agent used is slightly reduced. In addition, in the hydraulic composition (Comparative Example 2) in which the average particle size of fly ash is outside the range of the present invention, compared to the hydraulic composition of Example 3, fluidity (flow value) and mechanical strength ( It can be seen that the compression strength is inferior.

Claims (6)

  1. セメント、シリカフューム、及び、平均粒径が5〜10μmのフライアッシュを含むことを特徴とする水硬性組成物。   A hydraulic composition comprising cement, silica fume, and fly ash having an average particle diameter of 5 to 10 μm.
  2. 上記フライアッシュは、微粉炭の燃焼時に生じる石炭灰を粉砕することなく分級して得られたものである請求項1に記載の水硬性組成物。   The hydraulic composition according to claim 1, wherein the fly ash is obtained by classification without pulverizing coal ash generated during combustion of pulverized coal.
  3. 上記シリカフュームは、平均粒径が0.2〜1.0μmのものである請求項1又は2に記載の水硬性組成物。   The hydraulic composition according to claim 1, wherein the silica fume has an average particle size of 0.2 to 1.0 μm.
  4. 上記シリカフュームと上記フライアッシュの合計100質量部中、上記フライアッシュの配合量が1〜70質量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載の水硬性組成物。   The hydraulic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of the fly ash is 1 to 70 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the silica fume and the fly ash.
  5. 上記シリカフュームと上記フライアッシュの合計量が、上記セメント100質量部に対して、10〜50質量部である請求項1〜4のいずれか1項に記載の水硬性組成物。   The hydraulic composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a total amount of the silica fume and the fly ash is 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement.
  6. 水及び減水剤を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の水硬性組成物。   The hydraulic composition according to claim 1, comprising water and a water reducing agent.
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