JP2010100480A - Cement composition - Google Patents

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Masao Ishida
征男 石田
Minoru Yoshimoto
稔 吉本
Toshitsugu Tanaka
敏嗣 田中
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Taiheiyo Cement Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement composition which has excellent fluidity and excellent construction property before hardening and which expresses high compressive strength and high static modulus of elasticity after hardening and which has a small shrinkage rate. <P>SOLUTION: The cement composition contains (A) cement, (B) fine powder having 5-25 m<SP>2</SP>/g BET specific surface area, (C) inorganic powder having 3,500-10,000 cm<SP>2</SP>/g Blaine specific surface area, (D) fine aggregate, (E) a water-reducing agent and water (F). The fine aggregate (D) is heavy-weight aggregate having ≥4 g/m<SP>3</SP>density in the saturated surface-dried condition. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、硬化前には良好な流動性を有し、硬化後には200N/mm2程度の高い圧縮強度を発現し収縮が小さくかつ静弾性係数が大きいセメント組成物に関する。 The present invention relates to a cement composition having good fluidity before curing, exhibiting a high compressive strength of about 200 N / mm 2 after curing, small shrinkage, and large static elastic modulus.

近年、200N/mm2程度の高い圧縮強度を発現することのできるセメント組成物が提案されている。
例えば、ポルトランドセメント、粒状部材、ポゾラン反応型の微細部材、金属ファイバー、分散材、任意の混合剤および水から本質的になり、優勢量の粒状部材が、せいぜい800μmの最大粒子径Dを備え、優勢量の金属ファイバーが、4mm〜20mmの範囲の個別の長さlを備え、粒状部材の最大粒子径Dに対するファイバーの平均の長さLの割合Rが、少なくとも10に等しく、かつ、優勢量の金属ファイバーの量が、該ファイバーの体積が硬化後のコンクリートの体積の1.0%〜4.0%となるような量であることを特徴とする、コンクリート部材をモールディングするための金属ファイバーコンクリート組成物が提案されている(特許文献1)。
また、(A)ブレーン比表面積2500〜5000cm2/gのセメント100重量部と、(B)BET比表面積5〜25m2/gの微粒子10〜40重量部と、(C)ブレーン比表面積5000〜30000cm2/gの無機粒子A10〜50重量部と、(D) ブレーン比表面積2500〜5000cm2/gの無機粒子B5〜35重量部とを含有する水硬性組成物であって、上記無機粒子Aが、上記セメント及び上記無機粒子Bよりも大きなブレーン比表面積を有しており、上記セメントと上記無機粒子Bのブレーン比表面積の差が100cm2/g以上であり、上記無機粒子Aと上記無機粒子Bの合計量が上記セメント100重量部に対して15〜55重量部であることを特徴とする水硬性組成物が提案されている(特許文献2)。
特表平9−500352号公報 特開2002−338323号公報
Recently, cement composition capable of expressing a high compressive strength of about 200 N / mm 2 have been proposed.
For example, it consists essentially of Portland cement, granular parts, pozzolanic reactive microparts, metal fibers, dispersions, optional admixtures and water, with the predominant amount of granular parts having a maximum particle size D of at most 800 μm, The dominant amount of metal fibers has an individual length l in the range of 4 mm to 20 mm, the ratio R of the average length L of the fibers to the maximum particle diameter D of the granular member is at least equal to 10, and the dominant amount A metal fiber concrete composition for molding a concrete member, characterized in that the amount of the metal fiber is such that the volume of the fiber is 1.0% to 4.0% of the volume of the concrete after curing. It has been proposed (Patent Document 1).
And (A) 100 parts by weight of cement having a specific surface area of 2500 to 5000 cm 2 / g, (B) 10 to 40 parts by weight of fine particles having a BET specific surface area of 5 to 25 m 2 / g, and (C) and 30000cm 2 / g of the inorganic particles A10~50 parts, a hydraulic composition containing the inorganic particles B5~35 parts by weight (D) Blaine specific surface area 2500~5000cm 2 / g, the inorganic particles a Has a Blaine specific surface area larger than that of the cement and the inorganic particles B, and the difference in Blaine specific surface area between the cement and the inorganic particles B is 100 cm 2 / g or more. A hydraulic composition is proposed in which the total amount of particles B is 15 to 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cement (Patent Document 2).
Japanese National Patent Publication No. 9-500352 JP 2002-338323 A

一般に、圧縮強度に優れるセメント組成物(具体的には、モルタル、コンクリート等)は、次のような利点を有する。
(1)現場打ちで建築物等を構築する場合には、コンクリート層の厚さを薄くすることができるので、コンクリートの打設量が少なくなり、労力の軽減、コストの削減、利用空間の増大等を図ることができる。
(2)プレキャスト部材を製造する場合には、該プレキャスト部材の厚さを薄くすることができるので、軽量化を図ることができ、運搬や施工が容易になる。
(3)耐摩耗性や、中性化・クリープ等に対する耐久性が向上する。
(4)静弾性係数が大きいので、プレストレストコンクリートを製造する場合には、ストレスロスが小さくなる。
しかしながら、200N/mm2程度の圧縮強度を発現しうるセメント組成物では、一般に、結合材量が多いこと、水セメント比が小さいことなどに起因して、収縮が大きくなるという問題がある。ここで、セメント組成物の収縮を低減する方法として、収縮低減剤を使用することが考えられる。しかし、この場合、セメント組成物の強度発現性が低下し180〜190N/mm2程度の圧縮強度しか得られないうえ、静弾性係数等も低下するという問題がある。
本発明は、上述の背景に鑑みてなされたものであって、硬化前には良好な流動性を有し、硬化後には200N/mm2程度の高い圧縮強度を発現し収縮が小さくかつ静弾性係数が大きいセメント組成物を提供することを目的とする。
In general, a cement composition excellent in compressive strength (specifically, mortar, concrete, etc.) has the following advantages.
(1) When building buildings on site, the thickness of the concrete layer can be reduced, reducing the amount of concrete placement, reducing labor, reducing costs, and increasing use space. Etc. can be achieved.
(2) When a precast member is manufactured, the thickness of the precast member can be reduced, so that the weight can be reduced, and transportation and construction are facilitated.
(3) Abrasion resistance and durability against neutralization and creep are improved.
(4) Since the static elastic modulus is large, stress loss is reduced when prestressed concrete is produced.
However, a cement composition that can express a compressive strength of about 200 N / mm 2 generally has a problem that shrinkage increases due to a large amount of binder and a small water cement ratio. Here, it is conceivable to use a shrinkage reducing agent as a method of reducing the shrinkage of the cement composition. However, in this case, there is a problem that the strength development property of the cement composition is lowered and only a compressive strength of about 180 to 190 N / mm 2 is obtained, and the static elastic modulus is also lowered.
The present invention has been made in view of the above background, has good fluidity before curing, exhibits high compressive strength of about 200 N / mm 2 after curing, has low shrinkage, and is static elastic. An object is to provide a cement composition having a large coefficient.

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、細骨材として、表乾密度が4g/m3以上の重量骨材を用いることによって、本発明の上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor can achieve the above object of the present invention by using a heavy aggregate having a surface dry density of 4 g / m 3 or more as a fine aggregate. The present invention has been completed by finding out what can be done.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[3]を提供するものである。
[1] (A)セメント、(B)BET比表面積が5〜25m2/gの微粉末、(C)ブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gの無機粉末、(D)細骨材、(E)減水剤及び(F)水を含むセメント組成物であって、前記(D)細骨材が、表乾密度が4g/m3以上の重量骨材を含むことを特徴とするセメント組成物。
[2] (G)金属繊維を含む前記[1]に記載のセメント組成物。
[3] 前記重量骨材が、主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄の少なくともひとつを含むものであり、全粒子のうち球状の粒子が20%以上であり、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%ないし20%である前記[1]又は[2]に記載のセメント組成物。
That is, the present invention provides the following [1] to [3].
[1] (A) Cement, (B) Fine powder having a BET specific surface area of 5 to 25 m 2 / g, (C) Inorganic powder having a Blaine specific surface area of 350,000 to 10,000 cm 2 / g, (D) Fine aggregate, E) A cement composition containing a water reducing agent and (F) water, wherein the fine aggregate includes a heavy aggregate having a surface dry density of 4 g / m 3 or more. .
[2] (G) The cement composition according to the above [1], comprising metal fibers.
[3] The heavy aggregate contains at least one of FeO, Fe 2 O 3 , and metallic iron as a main constituent, and spherical particles out of all particles are 20% or more, and the nominal size is 0.15 mm. The cement composition according to the above [1] or [2], wherein the particles passing through the sieve are 10% to 20% by mass percentage of the total particles.

本発明のセメント組成物は、細骨材として表乾密度が4g/m3以上の重量骨材を含むため、硬化前には良好な流動性を有し施工性に優れるとともに、硬化後には、200N/mm2程度の高い圧縮強度と60kN/mm2程度の高い静弾性係数を発現し、収縮低減剤を用いた場合と同等程度の収縮率を得ることができる。 Since the cement composition of the present invention contains a heavy aggregate having a surface dry density of 4 g / m 3 or more as a fine aggregate, it has good fluidity before curing and excellent workability, and after curing, It exhibits a high compressive strength of about 200 N / mm 2 and a high static elastic modulus of about 60 kN / mm 2, and a shrinkage rate comparable to that when a shrinkage reducing agent is used can be obtained.

本発明のセメント組成物は、(A)セメント、(B)BET比表面積が5〜25m2/gの微粉末、(C)ブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gの無機粉末、(D)表乾密度が4g/m3以上の重量骨材を含む細骨材、(E)減水剤及び(F)水、を必須成分として含むものである。
(A)セメントとしては、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を使用することができる。本発明においては、セメント組成物の流動性や、収縮低減等から、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。
The cement composition of the present invention, (A) cement, (B) fine powder of BET specific surface area of 5~25m 2 / g, (C) Blaine specific surface area of 3500~10000cm 2 / g inorganic powder, (D) It contains fine aggregates containing heavy aggregates having a surface dry density of 4 g / m 3 or more, (E) water reducing agent and (F) water as essential components.
As the (A) cement, various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, and low heat Portland cement can be used. In the present invention, it is preferable to use moderately hot Portland cement or low heat Portland cement in view of fluidity of the cement composition, shrinkage reduction, and the like.

(B)微粉末は、BET比表面積が5〜25m2/gであることが必要であり、7〜15m2/gであることが好ましい。BET比表面積が5m2/g未満であると、硬化後の強度や静弾性係数が低下し、緻密性や耐衝撃性等が劣る。一方、BET比表面積が25m2/gを超えると、所定の流動性を得るための水量が多くなるたり、硬化後の強度、静弾性係数等が低下する。
微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ、石灰石粉末等が挙げられる。一般に、シリカフュームやシリカダストは、そのBET比表面積が5〜25m2/gであり、粉砕等をする必要がないので、本発明で用いる微粉末として好適である。また、被粉砕性や流動性等の観点から、石灰石粉末も本発明で用いる微粉末として好適である。
微粉末の配合量は、セメント100質量部に対して5〜50質量部が好ましく、10〜40質量部がより好ましい。配合量が5質量部未満では、硬化後の強度、、静弾性係数、緻密性や耐衝撃性等が低下することがある。一方、配合量が50質量部を越えると、所定の流動性を得るための水量が多くなるたり、硬化後の強度、静弾性係数等が低下する。
The fine powder (B) needs to have a BET specific surface area of 5 to 25 m 2 / g, and preferably 7 to 15 m 2 / g. When the BET specific surface area is less than 5 m 2 / g, the strength and static elastic modulus after curing are lowered, and the denseness and impact resistance are inferior. On the other hand, when the BET specific surface area exceeds 25 m 2 / g, the amount of water for obtaining a predetermined fluidity increases, the strength after curing, the static elastic modulus, and the like decrease.
Examples of the fine powder include silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash, silica sol, precipitated silica, and limestone powder. In general, silica fume and silica dust have a BET specific surface area of 5 to 25 m 2 / g and do not need to be pulverized, so are suitable as fine powders used in the present invention. Moreover, limestone powder is also suitable as the fine powder used in the present invention from the viewpoints of pulverizability and fluidity.
The blending amount of the fine powder is preferably 5 to 50 parts by mass and more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the blending amount is less than 5 parts by mass, strength after curing, static elastic modulus, denseness, impact resistance, and the like may be lowered. On the other hand, when the blending amount exceeds 50 parts by mass, the amount of water for obtaining a predetermined fluidity increases, the strength after curing, the static elastic modulus and the like decrease.

(C)無機粉末は、ブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gであることが必要であり、4000〜9000cm2/gであることが好ましい。ブレーン比表面積が3500cm2/g未満であると、硬化後の強度、静弾性係数、緻密性や耐衝撃性等が低下するため好ましくない。一方、ブレーン比表面積が10000cm2/gを超えると、流動性が低下したり、あるいは、硬化後の強度、静弾性係数等が低下することがある。さらに、この場合、コストも増大する。
無機粉末としては、セメント以外の無機粉末、例えば、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。中でも、スラグ、フライアッシュ、石灰石粉末、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で好ましく用いられる。
無機粉末の配合量は、セメント100質量部に対して5〜55質量部が好ましく、10〜50質量部がより好ましい。配合量が前記範囲外では、流動性や施工性、硬化後の強度、緻密性や耐衝撃性等が低下することがある。
(C) The inorganic powder is required to have a Blaine specific surface area of 3500 to 10000 cm 2 / g, and preferably 4000 to 9000 cm 2 / g. If the specific surface area of the brane is less than 3500 cm 2 / g, the strength after curing, the static elastic modulus, the denseness, the impact resistance and the like are not preferable. On the other hand, if the Blaine specific surface area exceeds 10000 cm 2 / g, the fluidity may decrease, or the strength after curing and the static elastic modulus may decrease. In this case, the cost also increases.
Examples of the inorganic powder include inorganic powders other than cement, such as slag, limestone powder, feldspar, mullite, alumina powder, quartz powder, fly ash, volcanic ash, silica sol, carbide powder, and nitride powder. Among these, slag, fly ash, limestone powder, and quartz powder are preferably used in terms of cost and quality stability after curing.
The blending amount of the inorganic powder is preferably 5 to 55 parts by mass and more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. If the blending amount is out of the above range, fluidity, workability, strength after curing, denseness, impact resistance, etc. may decrease.

(D)細骨材は、その少なくとも一部として、表乾密度が4g/m3以上(より好ましく4.5g/m3以上)の重量骨材を含む。重量骨材の表乾密度が4g/m3未満では、硬化後の静弾性係数等が低下するうえ、収縮率も大きくなる。
表乾密度が4g/m3以上の重量骨材としては、(a)主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄の少なくともひとつを含むものであり、全粒子のうち球状の粒子が20%以上であり、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%ないし20%である重量骨材等が挙げられる。
(D) The fine aggregate includes, as at least a part thereof, a heavy aggregate having a surface dry density of 4 g / m 3 or more (more preferably 4.5 g / m 3 or more). When the surface dry density of the heavy aggregate is less than 4 g / m 3 , the static elastic modulus after curing decreases, and the shrinkage rate also increases.
As a heavy aggregate having a surface dry density of 4 g / m 3 or more, (a) it contains at least one of FeO, Fe 2 O 3 , and metallic iron as main components, and spherical particles out of all particles are 20 % Aggregates, and the aggregate passing through a sieve having a nominal size of 0.15 mm is a heavy aggregate in which the percentage by mass is 10% to 20% of the total particles.

本発明で好ましく用いられる上記(a)の重量骨材(以降、「重量骨材(a)」と略す)は、主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄の少なくともひとつを含むものである。主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄の少なくともひとつを含むとは、鉄をかかる酸化物又は金属の形で含むことをいい、重量骨材中の鉄の含有量に関しては特に限定はないが、構成元素を蛍光X線分析により酸化物換算で求めたときのFe2O3が65質量%以上であることが好ましい。構成元素を蛍光X線分析により酸化物換算で求めたときのFe2O3が65質量%に満たないときは、骨材の表乾密度が4g/m3未満となる場合があり好ましくない。より好ましくは、構成元素を蛍光X線分析により酸化物換算で求めたときのFe2O3が65質量%以上であり、このときの重量骨材の表乾密度は4.5g/m3以上になる。 Weight aggregate (hereinafter referred to as "weight aggregate (a)") of the preferably used in the present invention (a) is, FeO as main constituents, Fe 2 O 3, is intended to include at least one of metallic iron. Containing at least one of FeO, Fe 2 O 3 and metallic iron as a main constituent means containing iron in the form of such an oxide or metal, and there is no particular limitation on the content of iron in heavy aggregate However, it is preferable that Fe 2 O 3 is 65% by mass or more when the constituent elements are determined in terms of oxides by fluorescent X-ray analysis. When Fe 2 O 3 is less than 65% by mass when the constituent elements are determined in terms of oxide by fluorescent X-ray analysis, the aggregate dry density of the aggregate may be less than 4 g / m 3 , which is not preferable. More preferably, Fe 2 O 3 is 65% by mass or more when the constituent elements are calculated in terms of oxide by fluorescent X-ray analysis, and the surface dry density of the heavy aggregate at this time is 4.5 g / m 3 or more. Become.

重量骨材は、セメントペースト部分との密度差が大きいため、打設時に骨材とペーストが分離しやすい。したがって、重量骨材の形状により流動性が確保される必要がある。本発明で用いる重量骨材(a)は、全粒子のうち球状の粒子(以降、「球状粒子」と略す)が20%以上含まれるため流動性が高く、セメントペーストと分離することなく、打設することができる。球状粒子が20%に満たない場合には、打設時に骨材とペーストが分離する場合があり、好ましくない。   Since the heavy aggregate has a large density difference from the cement paste portion, the aggregate and the paste are easily separated at the time of placing. Therefore, fluidity needs to be ensured by the shape of the heavy aggregate. The heavy aggregate (a) used in the present invention contains 20% or more of spherical particles (hereinafter abbreviated as “spherical particles”) among all particles, so that it has high fluidity and is not separated from cement paste. Can be set. When the spherical particles are less than 20%, the aggregate and the paste may be separated at the time of placing, which is not preferable.

本発明で用いる重量骨材(a)は、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%ないし20%であることが好ましい。呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%に満たないとき、あるいは20%を超えるときには、良好な流動性が得られない、あるいは骨材とセメントペーストの分離が発生する場合があり好ましくない。   In the heavy aggregate (a) used in the present invention, particles passing through a sieve having a nominal size of 0.15 mm are preferably 10% to 20% in terms of mass percentage of all particles. When the particles passing through a sieve with a nominal size of 0.15 mm are less than 10% by mass or more than 20% of the total particles, good fluidity cannot be obtained, or separation of aggregate and cement paste is not possible. It may occur and is not preferable.

また、重量骨材(a)においては、呼び寸法1.2mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で70%ないし90%であることが好ましい。呼び寸法1.2mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で70%に満たないとき、あるいは90%を超えるときには、良好な流動性が得られない、あるいは骨材とセメントペーストの分離が発生する場合があり好ましくない。
なお、重量骨材(a)は、製鋼過程で発生するリサイクル材を混合して得ることが好ましい。
In the heavy aggregate (a), it is preferable that particles passing through a sieve having a nominal size of 1.2 mm are 70% to 90% in terms of mass percentage of all particles. When the particles passing through a sieve with a nominal size of 1.2mm are less than 70% by mass or more than 90% of the total particles, good fluidity cannot be obtained, or the separation of aggregate and cement paste It may occur and is not preferable.
The heavy aggregate (a) is preferably obtained by mixing recycled materials generated in the steel making process.

連続鋳造スラブにより鋳造した鋼スラブは、鋳型への溶鋼注入流によって、鋼スラブの長手方向表層部に連続的にAlなどの介在物が析出する。この鋼スラブの表層介在物を溶削除去する工程で発生するリサイクル材料のホットスカーフは、主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄を含み、構成元素を蛍光X線分析により酸化物換算で求めたときのFe2O3が80質量%以上で、表乾密度は4.8g/m3以上になる。また球状粒子が約70%を占め、しかも呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%ないし20%の範囲内であり、そのまま重量骨材(a)として用いることができる。しかし、本リサイクル材料の発生量はあまり多くはなく、他のリサイクル材料との混合使用が好ましい。例えば、製鋼用転炉ダストのうち、50μmで篩い分けられた粗粉分(粗粉転炉ダスト)であれば、ホットスカーフ70に対し、粗粉転炉ダスト30の容積比までならば、混合することができる。それ以上に粗粉転炉ダストを混合すると、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で20%を超えるため、良好な流動性が得られない場合があり好ましくない。 In the steel slab cast by the continuous casting slab, inclusions such as Al are continuously deposited on the surface layer in the longitudinal direction of the steel slab by the molten steel injection flow into the mold. The hot scarf of recycled material generated in the process of melting and removing the surface inclusions in this steel slab contains FeO, Fe 2 O 3 and metallic iron as the main constituents, and the constituent elements are converted to oxides by fluorescent X-ray analysis. When Fe 2 O 3 is 80% by mass or more, the surface dry density is 4.8 g / m 3 or more. In addition, spherical particles occupy about 70%, and particles passing through a sieve with a nominal size of 0.15 mm are in the range of 10% to 20% by mass of the total particles, and used as heavy aggregate (a) as they are. Can do. However, the amount of the recycled material generated is not so large, and it is preferable to use it with other recycled materials. For example, of the converter dust for steelmaking, if it is coarse powder (coarse powder converter dust) screened at 50μm, if it is up to the volume ratio of coarse powder converter dust 30 to hot scarf 70, mixing can do. If the coarse powder converter dust is further mixed, the particles passing through the sieve having a nominal size of 0.15 mm exceed 20% in terms of the mass percentage of the total particles, so that good fluidity may not be obtained.

高炉水砕スラグから粉砕過程で分離される粒状銑鉄も金属鉄が主成分で4.8g/m3以上の表乾密度を示すとともに、球形に近い形状の粒子が50%程度含まれ、ホットスカーフと混合使用できるリサイクル材である。ホットスカーフ70に対し、粒状銑鉄30の容積比までならば、混合することができる。それ以上に粒状銑鉄を混合すると、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%に満たないため、良好な流動性が得られない場合があり好ましくない。 Granular pig iron separated from blast furnace granulated slag in the pulverization process is also composed of metallic iron and has a surface dry density of 4.8 g / m 3 or more, and contains nearly 50% of spherical particles. It is a recycled material that can be mixed and used. The hot scarf 70 can be mixed up to the volume ratio of the granular pig iron 30. When granular pig iron is further mixed, particles passing through a sieve having a nominal size of 0.15 mm are less than 10% in terms of mass percentage of the total particles, which is not preferable because good fluidity may not be obtained.

製鋼の圧延工程で発生するリサイクル材料のミルスケールも、主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄を含み、構成元素を蛍光X線分析により酸化物換算で求めたときのFe2O3が80%以上で、表乾密度は4.8g/m3以上になる。また、ホットスカーフよりも少し粗粒側にシフトし、砕砂JISに近い粒度分布を有している。しかもリサイクル材料としての発生量が比較的多い。しかし、粒子形状はやや扁平なものが多いため、骨材として利用した場合には流動性が低下しやすく、過剰に単位水量や減水剤量を増やした場合には骨材とペーストが分離しやすい。したがって、ミルスケールをそのまま単独で重量骨材として用いることはできない。しかし、ホットスカーフ30に対し、ミルスケール70の容積比まで混合すれば、重量骨材(a)として用いることができる。それ以上にミルスケールを混合すると、球状粒子の割合が20%を下回り、良好な流動性を確保することが困難となる。 Mill scale recycling materials that occur in the rolling process of the steel also, FeO as main constituents, Fe 2 O 3, comprising metallic iron, Fe 2 O 3 when calculated in terms of oxides by a constituent element X-ray fluorescence analysis Is 80% or more, and the surface dry density is 4.8 g / m 3 or more. Moreover, it shifts to the coarse grain side a little from a hot scarf, and has a particle size distribution close to crushed sand JIS. Moreover, the amount generated as recycled material is relatively large. However, since the particle shape is somewhat flat, fluidity tends to decrease when used as an aggregate, and aggregate and paste are easily separated when the amount of unit water or water reducing agent is excessively increased. . Therefore, the mill scale cannot be used alone as a heavy aggregate as it is. However, if the hot scarf 30 is mixed up to the volume ratio of the mill scale 70, it can be used as the heavy aggregate (a). If the mill scale is further mixed, the ratio of spherical particles is less than 20%, and it becomes difficult to ensure good fluidity.

重量骨材(a)中の「球状粒子」について説明する。球状粒子とは、文字通り真球形に近い形状の粒子である。球状粒子の生成過程には、(1)固体が熱で液状に溶融した後、空中で冷え固まることにより、体積あたりの表面積が最小となる球形に近い形状となる場合、(2)非球形粒子が物理的な研磨により角を失い、球形に近い形状となる場合、(3)粉末または溶解液から析出した微粒が核の周囲に結合し、球形に近い形状に成長する場合がある。(2)(3)の場合には、球形から非球形まで連続的な形状の粒子が生成するが、(1)の場合には、中間形状の粒子は生成しない。   The “spherical particles” in the heavy aggregate (a) will be described. Spherical particles are particles that are literally nearly spherical. In the process of producing spherical particles, (1) when a solid is melted into a liquid state by heat and then cooled and solidified in the air, it becomes a shape close to a sphere with the smallest surface area per volume. (2) Non-spherical particles However, when the shape is almost spherical due to physical polishing, (3) the fine particles precipitated from the powder or the solution may be bonded to the periphery of the nucleus and grow into a nearly spherical shape. (2) In the case of (3), particles having a continuous shape from a spherical shape to a non-spherical shape are generated, but in the case of (1), particles having an intermediate shape are not generated.

ホットスカーフは前記の通り、鋼スラブの表層介在物を溶削除去する工程で発生するリサイクル材料であり、前記(1)の生成過程で球状粒子が生成する。粗粉転炉ダスト及び粒状銑鉄にも球状粒子が含まれるが、その生成過程は前記(1)だけでなく、(2)の場合も含まれると考えられる。   As described above, the hot scarf is a recycled material that is generated in the process of removing and removing the surface layer inclusions of the steel slab, and spherical particles are generated in the generation process (1). Coarse powder converter dust and granular pig iron also contain spherical particles, but the production process is considered to include not only (1) but also (2).

本発明で用いる重量骨材(a)は、全粒子のうち「球状粒子」が20%以上であることが好ましく、下記する歪凹凸度が3.3以下の「球状粒子」が、全粒子のうち20%以上であることがより好ましい。   The weight aggregate (a) used in the present invention is preferably 20% or more of “spherical particles” of all particles, and “spherical particles” having a strain unevenness degree of 3.3 or less described below are 20 of all particles. % Or more is more preferable.

ここで、「歪凹凸度」は以下の式で定義される。
[歪凹凸度]=[粒子輪郭の周の長さ]/[粒子輪郭面積と同じ面積の正円の直径]
すなわち、走査型電子顕微鏡(SEM)画像の目視によって、その陰影から円板状や半球状と判断できる粒子を除き、明らかに球形に近い粒子を画像処理して解析する。画像処理は、一般的な画像処理ソフト[例えばAdobe Photoshop(アドビシステムズ社(ADOBE SYSTEMS INCORPORATED)製 登録商標)]を用いて行えばよい。まず、球形に近い粒子の画像から陰影を消して輪郭のみの図形を作成し、該図形の面積と、輪郭の周の長さを求める。該図形を円に近似して(該図形と同面積の円を想定して)、その円の面積πr2から半径rを求め、その2倍として直径を求める。直径に対する周の長さの比は、輪郭が円に近いほど、すなわち粒子が球形に近いほど、小さくなり、円周率πに近い値になる。ちなみに、ホットスカーフに含まれる球状粒子では、歪凹凸度が3.2以下となる。
Here, the “strain unevenness” is defined by the following equation.
[Strain unevenness] = [Perimeter of particle outline] / [Diameter of a perfect circle having the same area as the particle outline area]
That is, by visually observing a scanning electron microscope (SEM) image, particles that can be judged to be discoid or hemispherical from the shadow are excluded, and particles that are clearly close to a sphere are image-processed and analyzed. The image processing may be performed using general image processing software [for example, Adobe Photoshop (registered trademark of Adobe Systems Inc.)]. First, a contour-only figure is created by removing shadows from an image of particles close to a sphere, and the area of the figure and the perimeter of the outline are obtained. Approximates a figure shaped into a circle (assuming a circle of figure shaped the same area), we obtain the radius r from the area pi] r 2 of the circle to determine the diameter as twice as large. The ratio of the circumference length to the diameter becomes smaller as the contour is closer to a circle, that is, as the particle is closer to a sphere, and becomes a value closer to the circumference ratio π. Incidentally, the spherical irregularity contained in the hot scarf has a strain irregularity of 3.2 or less.

また、全粒子のうちの球状粒子の割合を求める場合、複数のSEM写真に写った全粒子の数と球状粒子の数を数えて平均を求めればよいが、粒子の粒径に関わらず球状粒子の割合は一定であると仮定し、一定粒径、例えば50μm以上の粒子のみを数えても良い。   Moreover, when calculating | requiring the ratio of the spherical particle among all the particles, what is necessary is just to calculate the average by counting the number of all the particles and the number of spherical particles which appeared in the several SEM photograph. Assuming that the ratio is constant, only particles having a constant particle diameter, for example, 50 μm or more may be counted.

一方、本発明で用いる重量骨材(a)は、製鋼の圧延工程で発生するミルスケール、製鋼用転炉ダストのうち粒径50μmで篩い分けられた粗粒分、及び高炉水砕スラグから分離された粒状銑鉄から選択される少なくとも2種以上を混合しても得られる。前記ミルスケール、転炉ダスト粗粒分、及び粒状銑鉄は、いずれも、鋼スラブ表面の溶削処理工程で発生するホットスカーフよりも発生量の多いリサイクル材である。   On the other hand, the heavy aggregate (a) used in the present invention is separated from the mill scale generated in the steelmaking rolling process, the coarse fraction screened with a particle size of 50 μm in the steelmaking converter dust, and the granulated blast furnace slag. It can also be obtained by mixing at least two selected from the granular pig iron. The mill scale, the converter dust coarse particles, and the granular pig iron are all recycled materials that are generated in a larger amount than the hot scarf that is generated in the steel slab surface cutting process.

上記ミルスケール、転炉ダスト粗粒分、及び粒状銑鉄の混合割合は、各々質量百分率で0〜70%、0〜50%、及び0〜60%であることが好ましく、特に20〜70%、20〜50%、及び0〜40%であることが好ましい。
ミルスケールの混合割合が70%を超えると、または転炉ダスト粗粒分の混合割合が50%を超えると、良好な流動性が得られない場合があり好ましくない。粒状銑鉄の混合割合が60%を超えると、骨材とセメントペーストの分離が起こる場合があり好ましくない。
ミルスケールの混合割合が20%に満たないと、骨材とセメントペーストの分離が起こることがあったり、良好な流動性が得られない場合がある。転炉ダスト粗粒分の混合割合が20%に満たないと、または粒状銑鉄の混合割合が40%を超えると、骨材とセメントペーストの分離が起こる場合がある。
The mixing ratio of the mill scale, the converter dust coarse particles, and the granular pig iron is preferably 0 to 70%, 0 to 50%, and 0 to 60%, particularly 20 to 70%, respectively, in mass percentage. It is preferable that it is 20 to 50% and 0 to 40%.
If the mixing ratio of the mill scale exceeds 70% or the mixing ratio of the converter dust coarse particles exceeds 50%, good fluidity may not be obtained, which is not preferable. When the mixing ratio of the granular pig iron exceeds 60%, the aggregate and the cement paste may be separated, which is not preferable.
If the mixing ratio of the mill scale is less than 20%, the aggregate and the cement paste may be separated or good fluidity may not be obtained. When the mixing ratio of the converter dust coarse particles is less than 20% or the mixing ratio of the granular pig iron exceeds 40%, the aggregate and the cement paste may be separated.

(D)細骨材は、上記重量骨材を50質量%以上含むことが好ましく、70質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことが特に好ましい。細骨材中の重量骨材の含有割合が50質量%未満では、硬化後の静弾性係数等が低下するうえ、収縮率も大きくなる。
なお、(D)細骨材として用いられる、上記重量骨材以外の細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂またはこれらの混合物が挙げられる。
なお、重量骨材以外の細骨材においては、セメント組成物の流動性や施工性、硬化後のクラック抵抗性等から、85%質量累積粒径が2mm以下であることが好ましい。さらに、セメント組成物の分離抵抗性や硬化後の強度発現性等から、最大粒径が2mm以下であることがより好ましく、最大粒径が1.5mm以下であることが特に好ましい。
また、重量骨材以外の細骨材は、セメント組成物の流動性や施工性等から、0.15mm未満の粒子の割合が5質量%以下であることが好ましい。
(D) The fine aggregate preferably contains 50% by mass or more of the above heavy aggregate, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. When the content ratio of the heavy aggregate in the fine aggregate is less than 50% by mass, the static elastic modulus after curing decreases, and the shrinkage rate also increases.
In addition, examples of the fine aggregate other than the heavy aggregate used as (D) the fine aggregate include river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, and a mixture thereof.
In the case of fine aggregates other than heavy aggregates, the 85% mass cumulative particle size is preferably 2 mm or less in view of fluidity and workability of the cement composition, crack resistance after hardening, and the like. Furthermore, the maximum particle size is more preferably 2 mm or less, and the maximum particle size is particularly preferably 1.5 mm or less, from the viewpoint of separation resistance of the cement composition, strength development after curing, and the like.
Further, in the fine aggregate other than the heavy aggregate, the proportion of particles of less than 0.15 mm is preferably 5% by mass or less from the viewpoint of fluidity and workability of the cement composition.

細骨材の配合量は、セメント100質量部に対して70〜500質量部が好ましく、100〜350質量部がより好ましい。配合量が前記範囲外では、硬化後の強度、静弾性係数等が低下したり、収縮率が大きくなる。   The blending amount of the fine aggregate is preferably 70 to 500 parts by mass, more preferably 100 to 350 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. If the blending amount is out of the above range, the strength after curing, the static elastic modulus and the like are decreased, and the shrinkage rate is increased.

(E)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、高性能減水剤または高性能AE減水剤を使用することができる。中でも、ポリカルボン酸系の高性能減水剤または高性能AE減水剤を使用することが好ましい。減水剤を配合することによって、セメント組成物の流動性や施工性、硬化後の緻密性や強度等が向上する。
減水剤の配合量は、セメント100質量部に対して固形分換算で0.1〜4.0質量部が好ましく、0.1〜1.0質量部がより好ましい。配合量が前記範囲外では、流動性が低下したり、硬化後の強度や静弾性係数等が低下する。
(E) As a water reducing agent, a lignin type, naphthalenesulfonic acid type, melamine type, polycarboxylic acid type water reducing agent, AE water reducing agent, high performance water reducing agent or 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. By blending a water reducing agent, the fluidity and workability of the cement composition, the denseness and strength after curing, and the like are improved.
The blending amount of the water reducing agent is preferably 0.1 to 4.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.0 part by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement. When the blending amount is out of the above range, the fluidity is lowered, the strength after curing, the static elastic modulus and the like are lowered.

(F)水としては、水道水等を使用することができる。
本発明において、水/セメント比は、流動性や施工性、硬化後の強度、耐久性、緻密性や耐衝撃性等の観点から、10〜30質量%が好ましく、15〜25質量%がより好ましい。
(F) As water, tap water etc. can be used.
In the present invention, the water / cement ratio is preferably 10 to 30% by mass, more preferably 15 to 25% by mass from the viewpoints of fluidity, workability, strength after curing, durability, denseness, impact resistance, and the like. preferable.

本発明のセメント組成物は、硬化後の曲げ強度や破壊エネルギーを高める観点から、(G)金属繊維を含むことができる。
(G)金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられるが、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。金属繊維は、直径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。直径が0.01mm未満では繊維自体の強度が不足し、張力を受けた際に切れやすくなる。直径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、曲げ強度や破壊エネルギーを向上させる効果が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが2mm未満では曲げ強度や破壊エネルギーを向上させる効果が低下する。
金属繊維の配合量は、セメント組成物の体積の4%未満が好ましく、より好ましくは3%未満である。金属繊維の配合量が多くなると混練時の作業性等を確保するために単位水量も増大し、硬化後の強度、緻密性や耐衝撃性等が低下する。
金属繊維の配合量は、セメント組成物の体積の0.5%以上が好ましく、より好ましくは1%以上である。金属繊維の配合量を0.5%以上とすれば、曲げ強度や破壊エネルギーの向上の効果を高めることができる。
The cement composition of the present invention can contain (G) metal fiber from the viewpoint of increasing the bending strength and fracture energy after curing.
(G) Examples of metal fibers include steel fibers and amorphous fibers. Among them, steel fibers are excellent in strength, and are preferable from the viewpoint of cost and availability. The metal fiber preferably has a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. If the diameter is less than 0.01 mm, the strength of the fiber itself is insufficient, and it is easy to break when subjected to tension. When the diameter exceeds 1.0 mm, the number of the same compounding amount decreases, and the effect of improving the bending strength and fracture energy decreases. If the length exceeds 30 mm, fiber balls are likely to occur during kneading. If the length is less than 2 mm, the effect of improving the bending strength and fracture energy decreases.
The compounding amount of the metal fibers is preferably less than 4% of the volume of the cement composition, more preferably less than 3%. When the blending amount of the metal fiber is increased, the unit water amount is increased in order to ensure the workability at the time of kneading, and the strength, denseness, impact resistance and the like after curing are decreased.
The compounding amount of the metal fiber is preferably 0.5% or more, more preferably 1% or more of the volume of the cement composition. If the blending amount of metal fibers is 0.5% or more, the effect of improving bending strength and fracture energy can be enhanced.

また、本発明のセメント組成物は、平均粒度が1mm以下の繊維状粒子又は薄片状粒子を含むことができる。ここで、粒子の粒度とは、その最大寸法の大きさ(特に、繊維状粒子ではその長さ)である。該繊維状粒子又は薄片状粒子を含有することにより、硬化後の靱性を高めることができる。また、金属繊維を使用する場合は、金属繊維の分離防止を図ることもできる。
繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が、薄片状粒子としては、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。
繊維状粒子又は薄片状粒子の配合量は、硬化前の施工性や硬化後の靱性等から、セメント100質量部に対して35質量部以下が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
なお、繊維状粒子においては、硬化後の靱性を高める観点から、長さ/直径の比で表される針状度が3以上のものを用いるのが好ましい。
Further, the cement composition of the present invention can contain fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less. Here, the particle size of the particle is the size of the maximum dimension (particularly, the length of the fibrous particle). By containing the fibrous particles or flaky particles, the toughness after curing can be increased. Moreover, when using a metal fiber, isolation | separation prevention of a metal fiber can also be aimed at.
Examples of fibrous particles include wollastonite, bauxite, mullite, and examples of flaky particles include mica flakes, talc flakes, vermiculite flakes, and alumina flakes.
The blending amount of the fibrous particles or flaky particles is preferably 35 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement, from the viewpoint of workability before curing and toughness after curing.
In addition, it is preferable to use a fibrous particle having a needle-like degree represented by a length / diameter ratio of 3 or more from the viewpoint of increasing toughness after curing.

本発明においては、セメント組成物の混練方法は、特に限定されるものではない。
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、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
セメント組成物の成形・養生方法も、特に限定されるものではないが、本発明のセメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体の生産性や強度発現性等を考慮すると、下記に示す一次養生・二次養生を行うことが好ましい。
まず、混練したセメント組成物を所定の型枠を用いて成形し、一次養生を行う。ここで、成形方法は、特に限定されるものではなく、流し込み成形等の慣用の成形方法を採用することができる。一次養生としては、型枠に混練したセメント組成物を収納した状態で、5〜40℃で所定時間(例えば、3〜48時間程度)静置する方法が挙げられる。一次養生終了後、脱型する。ここで、脱型時のセメント質硬化体の圧縮強度は、10N/mm2以上であることが好ましい。圧縮強度が10N/mm2未満では、脱型が困難である。
脱型後、二次養生し、セメント質硬化体を製造する。二次養生としては、75〜95℃で10〜48時間蒸気養生する方法が挙げられる。
なお、本発明のセメント組成物は、通常モルタルとして製造される。
In the present invention, the method for kneading the cement composition is not particularly limited.
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, and a tilting mixer can be used.
The method of molding and curing the cement composition is not particularly limited, but considering the productivity and strength development of a hardened cementitious material obtained by curing the cement composition of the present invention, the following primary are shown: It is preferable to perform curing / secondary curing.
First, the kneaded cement composition is molded using a predetermined mold and subjected to primary curing. Here, the molding method is not particularly limited, and a conventional molding method such as casting can be employed. Examples of the primary curing include a method in which the cement composition kneaded in a mold is stored and left at 5 to 40 ° C. for a predetermined time (for example, about 3 to 48 hours). Demold after primary curing. Here, the compressive strength of the hardened cementitious body at the time of demolding is preferably 10 N / mm 2 or more. If the compressive strength is less than 10 N / mm 2, demolding is difficult.
After demolding, secondary curing is performed to produce a cementitious hardened body. Secondary curing includes steam curing at 75 to 95 ° C. for 10 to 48 hours.
In addition, the cement composition of this invention is normally manufactured as mortar.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
〔1.使用材料〕
以下の材料を使用した。
(A)セメント;低熱ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
(B)微粉末;シリカフューム(BET比表面積10m2/g)
(C)無機粉末;石英粉末(ブレーン比表面積7500cm2/g)
(D)細骨材;(1)重量細骨材(表乾密度が4.95g/m3、主要構成成分としてFe2O3と金属鉄を含み、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が10質量%、呼び寸法1.2mmのふるいを通過する粒子が82質量%で、最大粒径が5mmで、球状粒子が78%)。
なお、上記重量細骨材はホットスカーフである。
(2)珪砂(粒径0.15〜0.6mm)
(E)減水剤;ポリカルボン酸系高性能減水剤
(F)水;水道水
(G)金属繊維 ;鋼繊維(直径:0.15mm、長さ:15mm)
(H)収縮低減剤;n−ブチルアルコールのプロピレンオキサイド(平均付加モル数2)/エチレンオキサイド(平均付加モル数2)ブロック付加物100質量部と、iso−ブチルアルコールプロピレンオキサイド付加物(平均付加モル数50) 0.5 質量部との混合物
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[1. Material used)
The following materials were used.
(A) Cement: Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
(B) Fine powder; silica fume (BET specific surface area 10 m 2 / g)
(C) Inorganic powder; quartz powder (Blaine specific surface area 7500 cm 2 / g)
(D) Fine aggregate; (1) Heavy fine aggregate (surface dry density is 4.95 g / m 3 , particles containing Fe 2 O 3 and metallic iron as main components and passing through a sieve with a nominal size of 0.15 mm) 10% by mass, 82% by mass of particles passing through a sieve with a nominal size of 1.2mm, maximum particle size of 5mm, and 78% of spherical particles).
The heavy fine aggregate is a hot scarf.
(2) Silica sand (particle size 0.15-0.6mm)
(E) Water reducing agent; Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent (F) Water; Tap water (G) Metal fiber; Steel fiber (diameter: 0.15mm, length: 15mm)
(H) Shrinkage reducing agent: n-butyl alcohol propylene oxide (average addition mole number 2) / ethylene oxide (average addition mole number 2) block adduct 100 parts by mass, iso-butyl alcohol propylene oxide adduct (average addition) Number of moles 50) Mixture with 0.5 parts by weight

[実施例1]
低熱ポルトランドセメント100質量部、シリカフューム32質量部、石英粉末30質量部、重量細骨材215質量部、減水剤0.6質量部(固形分換算)、水22質量部及び鋼繊維(セメント組成物中の全体積の2%)を二軸練りミキサに投入し、混練して配合物を得た。
該配合物のフロー値を「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、該配合物を、φ50×100mmの型枠を用いて成形し、20℃で48時間静置(一次養生)後、脱型し、さらに90℃で48時間蒸気養生(二次養生)後、「JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)」および「JIS A 1149(コンクリートの静弾性係数試験方法)」に準じて圧縮強度および静弾性係数を測定した。
また、該配合物を、4×4×16cmの型枠に流し込み、20℃で48時間静置(一次養生)後、脱型して、さらに90℃で48時間蒸気養生(二次養生)後、「JIS R 5201」に準じて曲げ強度を測定した。
また、該配合物を10×10×40cmの型枠に流し込み、20℃で48時間静置(一次養生)後、脱型し、さらに90℃で48時間蒸気養生(二次養生)後の収縮率を、JCI-SAS2「セメントペースト、モルタルおよびコンクリートの自己収縮および自己膨張試験方法(案)」に準じて測定した。
その結果、フロー値は270mm、圧縮強度は195N/mm2、曲げ強度は40N/mm2、静弾性係数は60kN/mm2、収縮率は530×10-6であった。
[Example 1]
Low heat Portland cement 100 parts by mass, silica fume 32 parts by mass, quartz powder 30 parts by mass, heavy aggregate 215 parts by mass, water reducing agent 0.6 parts by mass (solid content conversion), water 22 parts by mass and steel fiber (in the cement composition) 2% of the total volume) was put into a biaxial kneader and kneaded to obtain a blend.
The flow value of the blend was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions.
In addition, the compound was molded using a mold of φ50 × 100mm, left standing at 20 ° C for 48 hours (primary curing), demolded, and further steam-cured at 90 ° C for 48 hours (secondary curing) The compressive strength and the static elastic modulus were measured according to “JIS A 1108 (Method of testing compressive strength of concrete)” and “JIS A 1149 (Test method of static elastic modulus of concrete)”.
In addition, the mixture is poured into a 4 × 4 × 16 cm mold, left at 20 ° C. for 48 hours (primary curing), demolded, and further steam-cured at 90 ° C. for 48 hours (secondary curing). The bending strength was measured according to “JIS R 5201”.
In addition, the mixture is poured into a 10 × 10 × 40 cm mold, left to stand at 20 ° C. for 48 hours (primary curing), demolded, and further contracted after steam curing (secondary curing) at 90 ° C. for 48 hours. The rate was measured according to JCI-SAS2 “Methods for self-shrinkage and self-expansion of cement paste, mortar and concrete (draft)”.
As a result, the flow value was 270 mm, the compressive strength was 195 N / mm 2 , the bending strength was 40 N / mm 2 , the static elastic modulus was 60 kN / mm 2 , and the shrinkage was 530 × 10 −6 .

[比較例1]
低熱ポルトランドセメント100質量部、シリカフューム32質量部、石英粉末30質量部、珪砂105質量部、減水剤0.4質量部(固形分換算)、水22質量部及び鋼繊維(セメント組成物中の全体積の2%)を二軸練りミキサに投入し、混練して配合物を得た。
フロー値、圧縮強度、曲げ強度、静弾性係数及び収縮率を実施例1と同様に測定した。
その結果、フロー値は270mm、圧縮強度は210N/mm2、曲げ強度は40N/mm2、静弾性係数は54kN/mm2、収縮率は850×10-6であった。
[Comparative Example 1]
Low heat Portland cement 100 parts by weight, silica fume 32 parts by weight, quartz powder 30 parts by weight, silica sand 105 parts by weight, water reducing agent 0.4 parts by weight (in terms of solid content), water 22 parts by weight and steel fibers (of the total volume in the cement composition) 2%) was put into a biaxial kneader and kneaded to obtain a blend.
The flow value, compressive strength, bending strength, static elastic modulus and shrinkage were measured in the same manner as in Example 1.
As a result, the flow value was 270 mm, the compressive strength was 210 N / mm 2 , the bending strength was 40 N / mm 2 , the static elastic modulus was 54 kN / mm 2 , and the shrinkage was 850 × 10 −6 .

[比較例2]
低熱ポルトランドセメント100質量部、シリカフューム32質量部、石英粉末30質量部、珪砂105質量部、減水剤0.4質量部(固形分換算)、水20質量部、収縮低減剤2質量部及び鋼繊維(セメント組成物中の全体積の2%)を二軸練りミキサに投入し、混練して配合物を得た。
フロー値、圧縮強度、曲げ強度、静弾性係数及び収縮率を実施例1と同様に測定した。
その結果、フロー値は270mm、圧縮強度は190N/mm2、曲げ強度は39N/mm2、静弾性係数は50kN/mm2、収縮率は510×10-6であった。
[Comparative Example 2]
Low heat Portland cement 100 parts by mass, silica fume 32 parts by mass, quartz powder 30 parts by mass, silica sand 105 parts by mass, water reducing agent 0.4 parts by mass (solid content conversion), water 20 parts by mass, shrinkage reducing agent 2 parts by mass and steel fiber (cement 2% of the total volume in the composition) was put into a biaxial kneader and kneaded to obtain a blend.
The flow value, compressive strength, bending strength, static elastic modulus and shrinkage were measured in the same manner as in Example 1.
As a result, the flow value is 270 mm, compressive strength 190 N / mm 2, bending strength of 39N / mm 2, the static modulus of elasticity 50 kN / mm 2, shrinkage rate was 510 × 10 -6.

実施例1と比較例1〜2から、細骨材として重量骨材を用いた実施例1では、優れた流動性、及び200N/mm2程度の高い圧縮強度と60kN/mm2程度の高い静弾性係数を得ていることが分かる。また、収縮率も収縮低減剤を用いた比較例2と同等程度まで低減していることが分かる。 From Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, in Example 1 using heavy aggregate as a fine aggregate, excellent fluidity, high compressive strength of about 200 N / mm 2 and high static of about 60 kN / mm 2 are obtained. It can be seen that the elastic modulus is obtained. It can also be seen that the shrinkage rate is reduced to the same level as in Comparative Example 2 using the shrinkage reducing agent.

Claims (3)

(A)セメント、(B)BET比表面積が5〜25m2/gの微粉末、(C)ブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gの無機粉末、(D)細骨材、(E)減水剤及び(F)水を含むセメント組成物であって、前記(D)細骨材が、表乾密度が4g/m3以上の重量骨材を含むことを特徴とするセメント組成物。 (A) Cement, (B) Fine powder with a BET specific surface area of 5 to 25 m 2 / g, (C) Inorganic powder with a Blaine specific surface area of 350,000 to 10,000 cm 2 / g, (D) Fine aggregate, (E) Reduced water A cement composition comprising an agent and (F) water, wherein (D) the fine aggregate includes a heavy aggregate having a surface dry density of 4 g / m 3 or more. (G)金属繊維を含む請求項1に記載のセメント組成物。   The cement composition according to claim 1, comprising (G) a metal fiber. 前記重量骨材が、主要構成成分としてFeO、Fe2O3、金属鉄の少なくともひとつを含むものであり、全粒子のうち球状の粒子が20%以上であり、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する粒子が全粒子のうち質量百分率で10%ないし20%である請求項1又は2に記載のセメント組成物。 The heavy aggregate contains at least one of FeO, Fe 2 O 3 , and metallic iron as a main component, and spherical particles out of all particles pass through a sieve having a nominal size of 0.15 mm. The cement composition according to claim 1 or 2, wherein the particles to be produced are 10% to 20% by mass percentage of all particles.
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