JP2010189202A

JP2010189202A - セメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリート

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Publication number: JP2010189202A
Application number: JP2009032585A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Futado; 信和二戸; Masaru Kubota; 賢久保田
Original assignee: DC Co Ltd
Current assignee: DC Co Ltd
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】低水比でコンクリート中の単位粉体量が上昇した場合においても、コンクリート内部の過度の温度上昇を低減し、強度発現性を良好なものとすることができると共に、特定範囲の低ブリージング率を有することにより、コンクリート表面のこて仕上げ性も良好なコンクリートが得られるセメント組成物を提供すること。
【解決手段】ポルトランドセメント１８〜６７質量％、高炉スラグ粉１３〜６６質量％、無水石膏１〜５質量％、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末５〜４０質量％からなるセメント組成物であって、前記高炉スラグ粉の粉末度は、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇであり、かつ３２μｍ篩残分２５〜５０％、９０μｍ篩残分１〜１０％、３００μｍ篩残分０．１％以下であるセメント組成物とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造物の構築に用いられるセメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリートに関し、特に、低発熱かつ低ブリージングを満足するセメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリートに関するものである。

ダム等の大型コンクリート構造物では、セメントの水和熱に起因する温度ひび割れ等のひび割れの問題がある。一方、製造副産物である高炉スラグの有効利用についても種々検討され、低発熱やひび割れ防止を目的とするセメント組成物の一構成材料として開発が進められている。

ここで、本発明者らは、先に高炉スラグを用いたコンクリートにおいて、内部温度上昇や自己収縮によるひび割れの発生をできるだけ抑制したセメントやコンクリートの分野で使用される混和材及びセメント組成物をより経済的に提供するようにした発明として、特開２００５−２８１１２３（特許文献１）に係るものを提案した。

この発明では、特定の高炉スラグ粗粉と無水石膏を組み合わせた混和材を用いることにより、コンクリート内部の過度の温度上昇や自己収縮によるひび割れを抑制することとしている。

特開２００５−２８１１２３

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術にあっても、低水比でコンクリート中の単位粉体量が上昇した場合には、高炉スラグ粗粉自体の反応が活性化し、発熱の抑制が十分に行われなくなる場合があると言う問題があった。従って、粒度の粗い高炉スラグを用いたコンクリートにあっては、単位水量を抑制した場合には、単位粉体量も抑制せざるを得ず、良好な強度発現と充填性を得るための単位粉体量が確保し難いと共に、冬期ではブリージングが高くなり、コンクリート表面のこて仕上げ性が悪くなると言う問題も有していた。なお、ここで単位粉体量における粉体は、コンクリート中のセメント、高炉スラグ粉、無水石膏等の細骨材、粗骨材以外のセメント混和材或いはセメント組成物としてプレミックスする粉体をいう。

本発明は、上述した背景技術が有する事情に鑑みて成されたものであって、低水比でコンクリート中の単位粉体量が上昇した場合においても、コンクリート内部の過度の温度上昇を低減し、強度発現性も良好なものとすることができると共に、特定範囲の低ブリージング率を有することにより、コンクリート表面のこて仕上げ性も良好なコンクリートが得られるセメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリートを提供することを目的とする。

上記した課題は、次の〔１〕〜〔４〕（請求項１〜４に対応）の本発明に係るセメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリートによって解決された。
〔１〕ポルトランドセメント１８〜６７質量％、高炉スラグ粉１３〜６６質量％、無水石膏１〜５質量％、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末５〜４０質量％からなるセメント組成物であって、前記高炉スラグ粉の粉末度は、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇであり、かつ３２μｍ篩残分２５〜５０％、９０μｍ篩残分１〜１０％、３００μｍ篩残分０．１％以下であることを特徴とするセメント組成物。
〔２〕上記ポルトランドセメントと上記高炉スラグ粉と上記無水石膏の配合割合は、内割でポルトランドセメント３０〜７０質量％、高炉スラグ粉と無水石膏の合量７０〜３０質量％であり、かつ、上記高炉スラグ粉と上記無水石膏の配合割合は、内割で高炉スラグ粉７５〜９８質量％、無水石膏２５〜２質量％であることを特徴とする、上記〔１〕に記載のセメント組成物。
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕に記載のセメント組成物に用いられるセメント混和材であって、高炉スラグ粉、無水石膏、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末が上記〔１〕又は〔２〕に記載されるこれらの配合割合を満たすようにしてなり、前記高炉スラグ粉の粉末度は、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇであり、かつ３２μｍ篩残分２５〜５０％、９０μｍ篩残分１〜１０％、３００μｍ篩残分０．１％以下であることを特徴とするセメント混和材。
〔４〕上記〔１〕又は〔２〕に記載のセメント組成物若しくは上記〔３〕に記載のセメント混和材を用いたコンクリートであって、単位粉体量Ｘ（ｋｇ／ｍ³）と、式Ｔ＝Ｋ（１−ｅ^-αｔ）〔ここで、Ｔ：断熱温度上昇量（℃）Ｋ：終局断熱温度上昇量（℃）ｔ：材令（日） α：温度上昇速度の定数〕で表される終局断熱温度上昇量Ｋ（℃）とが、下記（１）式を満足することを特徴とするコンクリート。
Ｋ＜０．０８４４Ｘ＋９．２６・・・（１）

上記した本発明に係るセメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリートによれば、低水比で単位粉体量の多いコンクリートとした場合においても、コンクリート内部の過度の温度上昇を抑制でき、強度発現性の良好なコンクリートが得られる。また、大型のコンクリート構造物における充填性も良好となる。更に、特定範囲の低ブリージング率を有するので、コンクリート表面のこて仕上げ性もよいものとなる。

各種コンクリートの終局断熱温度上昇量を、単位粉体量との関係で示したグラフである。

以下、本発明に係るセメント組成物、セメント混和材及びこれらを用いたコンクリートについて、その実施の形態を詳細に説明する。

本発明に係るセメント組成物は、ポルトランドセメントと、特定の粉末度の高炉スラグ粉と、無水石膏と、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末とを、特定の割合で配合したものである。

ポルトランドセメントには、早強ポルトランドセメント、普通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があるが、ポルトランドセメントであれば特に限定されない。より好適なものとしては、安価で汎用性のある普通ポルトランドセメントを用いるのがよい。

高炉スラグ粉は、高炉から生成する溶融スラグに多量の圧力水を噴射することにより急冷した砂状のスラグである。本発明では、最も好適なものとして、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇの高炉スラグ粗粉を用いる。この範囲のブレーン値を外れたもの、すなわち、ブレーン値が２５００ｃｍ²／ｇに満たない高炉スラグ粉では、使用条件によっては強度発現が不十分となったりブリージングが大きくなる可能性があり、逆に３５００ｃｍ²／ｇを超える高炉スラグ粉では、水和発熱量及び収縮が大きくなる可能性がある。ブレーン値を本発明の範囲にするためには、例えば、高炉スラグ粒子をチューブミル又はローラーミル等で粉砕し、セパレーター等で分級すればよい。

また、本発明で用いる高炉スラグ粗粉は、３２μｍ篩残分が２５〜５０％、９０μｍ篩残分が１〜１０％、３００μｍ篩残分が０．１％以下である粒度分布を有していることが好適である。この粒度分布の高炉スラグ粉を用いることにより、本発明が目的とする諸性能を有するコンクリートが得られ易くなる。すなわち、３２μｍ篩残分において、３２μｍ篩残分が２５％に満たないと水和発熱量及び収縮が大きくなる傾向を示す。逆に３２μｍ篩残分が５０％を超えると所定の強度発現やブリージング率が得られ難くなったり、場合によってはポップアウトの発生等が起こり易くなる。また９０μｍ篩残分及び３００μｍ篩残分において、９０μｍ篩残分が１％に満たない場合も、水和発熱量及び収縮が大きくなる傾向がある。９０μｍ篩残分が１０％を超える場合及び３００μｍ篩残分が０．１％を超える場合も、所定の強度発現やブリージング率が得られ難くなったり、場合によってはポップアウトの発生等が起こり易くなる。高炉スラグ粗粉をこの粒度分布の範囲にするには、例えば、高炉スラグ粒子をチューブミル又はローラーミル等で粉砕し、上記所定範囲のブレーン値にしたものを、さらにスクリーン（篩）やセパレーター等で分級し、調合すればよい。高炉スラグ粗粉は、コンクリート内部の過度の温度上昇や自己収縮を防ぎ、長期強度の発現に寄与させるために配合する。

無水石膏としては、天然無水石膏、フッ酸無水石膏、天然２水石膏や副産２水石膏或いは廃石膏ボードから回収した２水石膏を焼成して製造した無水石膏等があるが、本発明では、無水石膏を９０％以上含有している石膏であれば、すべて使用できる。また、無水石膏の粉末度は、特に限定しないが、ブレーン値で３０００〜８０００ｃｍ²／ｇ、好ましくは４０００〜６０００ｃｍ²／ｇである。

無水石膏は、コンクリートの初期強度改善と断熱温度上昇を抑制する働きがあると共に、ポルトランドセメント中のアルミネート鉱物（Ｃ₃Ａ）と反応してエトリンガイトを生成することで自己収縮や乾燥収縮の低減に寄与する。特に、本発明では、上記したように粗い高炉スラグ粉を用いるため、水和反応速度が遅く初期強度発現が小さくなるのをこの無水石膏によるエトリンガイト生成に伴う水和組織の緻密化で補うことができる。

本発明では、上記ポルトランドセメント、高炉スラグ粗粉及び無水石膏の他、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末を用いる。フライアッシュの種類は特には限定されないが、ＪＩＳＡ６２０１（コンクリート用フライアッシュ）に規定されるフライアッシュII種相当品が好ましい。フライアッシュは自己収縮の抑制に効果がある他、流動性の改善、断熱温度上昇やブリージングの抑制も図れる。また、石灰石粉末は、炭酸カルシウムからなり、純度は通常入手可能なセメントやコンクリートで使用されている石灰石であれば問題なく使用できる。石灰石粉末を用いる目的は、上記フライアッシュと同様である。これらは、どちらかを単独で用いてもよいが、併用してもよい。併用する場合は、これらの割合は特に限定されない。

本発明で用いる上記フライアッシュ或いは石灰石粉末の粉末度は、ブレーン値で２５００〜１００００ｃｍ²／ｇであることが好適である。２５００ｃｍ²／ｇを下回ると、コンクリートでのブリージングが高くなったり温度上昇を十分抑制できなくなったりする。逆に１００００ｃｍ²／ｇを超えると、コンクリートでの作業性及び流動性が低下したり自己収縮を抑制できなくなるおそれがある。かかる粉末度のフライアッシュ或いは石灰石粉末は、チューブミル又はローラーミル等で粉砕し、必要に応じて分級すればよい。

本発明は、上記ポルトランドセメント１８〜６７質量％、上記高炉スラグ粉１３〜６６質量％、上記無水石膏１〜５質量％、上記フライアッシュ及び／又は石灰石粉末５〜４０質量％からなるセメント組成物である。より好ましくは、上記ポルトランドセメント１８〜４２質量％、上記高炉スラグ粉１３〜６６質量％、上記無水石膏１〜５質量％、上記フライアッシュ及び／又は石灰石粉末５〜４０質量％からなるセメント組成物であり、特に好ましくは、上記ポルトランドセメント２０〜４０質量％、上記高炉スラグ粉３０〜６０質量％、上記無水石膏１〜５質量％、上記フライアッシュ及び／又は石灰石粉末１０〜３０質量％からなるセメント組成物である。各構成材料をこれらの範囲にすることにより、本発明が目的とするコンクリートの温度上昇の抑制、良好な強度発現性、良好な充填性、更にはブリージングを所定範囲に抑制することによるコンクリート表面のこて仕上げ性をバランスよく達成できる。すなわち、ポルトランドセメントの配合割合が１８質量％未満の場合には、強度、耐久性の面で問題が生じ易く、６７質量％を超える場合には、発熱が過大となり易い。高炉スラグ粉の配合割合が１３質量％未満の場合には、発熱が過大となり易く、６６質量％を超える場合には、強度、耐久性の面で問題が生じ易い。無水石膏の配合割合が１質量％未満の場合には、凝結や初期強度が不足し、発熱が過大となる場合があり、５質量％を超える場合には、耐久性の面で問題が生じ易い。フライアッシュ及び／又は石灰石粉末の配合割合が５質量％未満の場合には、ブリージングの抑制が困難となり、４０質量％を超える場合には、所定の強度発現が不足となるなどの問題が生じ易い。

また、本発明のセメント組成物は、上記ポルトランドセメントと上記高炉スラグ粉と上記無水石膏の配合割合は、内割でポルトランドセメント３０〜７０質量％、高炉スラグ粉と無水石膏の合量７０〜３０質量％であり、かつ、上記高炉スラグ粉と上記無水石膏の配合割合は、内割で高炉スラグ粉７５〜９８質量％、無水石膏２５〜２質量％であることが好適である。これらの範囲にすることによって、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末の混和効果が得られ易くなり、これらを所定量混和するだけで、本発明が目的とする低発熱で良好な強度発現をし、コンクリートとした場合に低ブリージングとなるセメント組成物が得られる。

本発明のセメント組成物は、好ましくは、上記各種材料を所定割合でプレミックスすることによりえられるが、混練時に直接コンクリートミキサーに各材料を投入してもよい。混合、混練装置は従来のものでよい。

本発明の上記セメント組成物は、実務上、セメント組成物として製造・販売する以外に、セメントを除く材料をプレミックスして、セメント混和材として製造・販売することもできる。本発明に係るセメント混和材は、上記本発明のセメント組成物になるようポルトランドセメントに特定割合で配合して用いる。そのため、本発明に係るセメント混和材の構成は、高炉スラグ粉、無水石膏、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末が、上記本発明のセメント組成物に記載されるこれらの配合割合をみたす、具体的には、上記高炉スラグ粉２２〜９１質量％、上記無水石膏２〜８質量％、上記フライアッシュ及び／又は石灰石粉末７〜７０質量％からなるようにしてなり、前記高炉スラグ粉の粉末度は、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇであり、かつ３２μｍ篩残分２５〜５０％、９０μｍ篩残分１〜１０％、３００μｍ篩残分０．１％以下である。

上記した本発明のセメント組成物若しくは本発明のセメント混和材とポルトランドセメントを用いてコンクリートを調整するにあたっては、必要に応じて、減水剤、ＡＥ減水剤、促進剤及び遅延剤等の化学混和剤を併用することができる。特に、減水剤の使用は好ましく、減水剤の中でも高性能減水剤の使用はより好ましい。高性能減水剤は、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、メラニンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、リグニンスルホン酸塩及びポリカルボン酸塩を主成分とするものがあり、種類は特に限定しないが、低水比で使用される高強度コンクリートではポリカルボン酸塩が好ましい。高性能減水剤の使用量は特に限定されるものではないが、固形分換算でセメント１００重量部に対し０．５から２重量部が好ましい。

本発明のセメント混和材とポルトランドセメント、砂、砂利、適量の混練水及び減水剤等を配合して、コンクリートを混練するにあたっては、本発明のセメント混和材は予め該セメントに混合して本発明のセメント組成物としてもよいし、混練時に直接コンクリートミキサーへ該セメント、砂、砂利、混練水と共に投入してもよい。本発明のセメント混和材ではなく、始めからプレミックスされた本発明のセメント組成物を用いれば、コンクリートの製造はより簡便となるので好ましい。また、膨張剤等の混和剤を必要に応じて使用できる。コンクリート混練方法としては、特に限定されるものではなく、コンクリートで通常実施される方法が利用できるが、水セメント比が約２５％以下の高強度コンクリートの場合は、モルタルを練混ぜて、その後粗骨材を投入して練混ぜる方法が好ましい。

本発明のセメント組成物若しくはセメント混和材を用いて調整した本発明のコンクリートは、低水比で単位粉体量の多いコンクリートとした場合においても、コンクリート内部の過度の温度上昇を低減し、強度発現性を良好なものとすることができる。なお、ここでいう低水比とは、水／粉体の比が０．０５〜０．４程度の場合をいう。単位粉体量であれば４００〜８００ｋｇ／ｍ³程度である。また、粉体とは、セメント、高炉スラグ粉、無水石膏、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末からなるものである。より具体的には、本発明のコンクリートにおいては、単位粉体量Ｘ（ｋｇ／ｍ³）と、式Ｔ＝Ｋ（１−ｅ^-αｔ）〔ここで、Ｔ：断熱温度上昇量（℃）Ｋ：終局断熱温度上昇量（℃）ｔ：材令（日） α：温度上昇速度の定数〕で表される終局断熱温度上昇量Ｋ（℃）とが、下記（１）式を満足するコンクリートが好ましい。なお、式（１）は、株式会社デイ・シイ社の商品である低発熱・収縮抑制型高炉セメント（商品名：ＭＫＣＴＹＰＥ III）について単位粉体量を変えて断熱温度上昇試験を行い、コンクリートの単位粉体量Ｘと終局断熱温度上昇量Ｋの直線回帰によって得られた式である。また、この試験では、断熱温度上昇測定装置として、株式会社東京理工社製の断熱熱量計ＡＣＭ−１２０ＭＤを用いた。
Ｋ＜０．０８４４Ｘ＋９．２６・・・（１）

コンクリートの断熱温度上昇量の測定方法はとくに限定されない。断熱の方式として液体循環式、空気循環式があるがどちらの方式でもよい。市販の断熱温度上昇測定装置（例えば、株式会社東京理工製断熱熱量計ＡＣＭ−１２０ＭＤ）を用いて測定してもよく、例えば下記の文献に示すような簡易な方法を用いて求めてもよい。
文献：葛西康幸他、「簡易な断熱試験による高強度コンクリートの断熱温度上昇特性に関する検討」土木学会第５７回年次学術講演会、第５部門、ｐｐ．１１６７−１１６８，２００２

また、本発明のコンクリートは、特定範囲の低ブリージング率を有するので、コンクリート表面のこて仕上げ性も良好なコンクリートとなる。特定範囲の低ブリージング率とは、ＪＩＳＡ１１２３（コンクリートのブリージング試験方法）に準じて測定したブリージング率が１〜５％である。この範囲にあれば、四季を通じてコンクリート表面のこて仕上げ性で問題が生じることは少なくなる。

以下に、本発明の実施例及び比較例を記載する。

１．使用材料
実施例、比較例において用いた使用材料を、対応する記号とともに表１に示す。

２．セメント組成物の配合割合
実施例及び比較例のコンクリート試験に用いたセメント組成物の配合を、上記記号を使用してそれぞれ表２に示す。

３．コンクリートの配合割合
表２の配合組成のセメント組成物を用いた実施例及び比較例のコンクリートの配合を、上記記号を使用してそれぞれ表３に示す。

表中ＳＣ：セメント組成物

４．断熱温度上昇試験
実施例及び比較例のコンクリートについて、断熱温度上昇量の測定を行った。断熱温度上昇試験は、断熱温度上昇測定装置（株式会社東京理工社製の断熱熱量計ＡＣＭ−１２０ＭＤ）を用いて測定した。その結果をＴ＝Ｋ（１−ｅ^-αｔ）の式に近似させたときのＫとαの値を、表４に示す。
なお、上記式中、Ｔ：断熱温度上昇量（℃）Ｋ：終局断熱温度上昇量（℃）ｔ：材令（日） α：温度上昇速度の定数である。

また、上記実施例及び比較例のコンクリート中、水粉体比を変化させた試験Ｎｏ．２〜４、９〜１１、１５〜１７及び２１，２２のコンクリートについての終局断熱温度上昇量（Ｋ値）を、単位粉体量との関係でプロット（実施例は○、比較例は●）としたグラフを図１に示す。また、下記の文献に記載された高炉セメントＢ種（高炉Ｂ）、中庸熱セメント（中庸熱）、普通セメント（普通）、低熱セメント（低熱）の各種ポルトランドセメントのみをそれぞれ用いた場合のコンクリート（単位粉体量４２５ｋｇ／ｍ³）の終局断熱温度上昇量（Ｋ値）の値（▲）を図１に併記する。更に、本願の先行技術文献として挙げた特願２００５−２８１１２３に記載されたセメント組成物〔株式会社デイ・シイ社の商品である低発熱・収縮抑制型高炉セメント（商品名：ＭＫＣＴＹＰＥ III）〕を用いた場合のコンクリート（単位粉体量３２０，４２５及び５８０ｋｇ／ｍ³）の終局断熱温度上昇量（Ｋ値）の値（■）を図１に併記する。
文献：太平洋セメント株式会社低熱ポルトランドセメント技術資料（平成１３年５月発行）

上記の表４の結果から明らかなように、ブレーン値が本発明の範囲内にある高炉スラグ粗粉を用いた試験Ｎｏ．１４及び１６は、本発明の範囲の上限値であるブレーン値が３５００ｃｍ²／ｇを超える従来の高炉スラグ細粉を用いた同一添加量、同一コンクリート組成の試験Ｎｏ．１９と比較して６℃近く終局断熱温度上昇量（Ｋ値）が低くなった。また本発明の範囲内のブレーン値である高炉スラグ粉であっても、粒度分布が本発明の範囲を逸脱する試験Ｎｏ．１８にあっては、終局断熱温度上昇量（Ｋ値）の抑制効果が小さいものとなった。さらに、本発明の範囲内のブレーン値及び粒度分布である高炉スラグ粗粉を用いても、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末を配合していない試験Ｎｏ．２〜４にあっては、水粉体比（Ｗ／ＳＣ）を低くし、単位粉体量を多くした試験Ｎｏ．２では、終局断熱温度上昇量（Ｋ値）が高いものとなった。これに対し、水粉体比（Ｗ／ＳＣ）を小さくした場合でも、本発明の範囲のフライアッシュ或いは石灰石粉末を添加した試験Ｎｏ．９，１５及び２１では、終局断熱温度上昇量（Ｋ値）が抑えられている。
このように、本発明の範囲であるブレーン値及び粒度分布の高炉スラグ粗粉と適量のフライアッシュ及び／又は石灰石粉末を配合したセメント組成物を用いた実施例のコンクリートの終局断熱温度上昇量は、比較例と比べ概して低くなり、また、水粉体比（Ｗ／ＳＣ）を低くした場合においても、終局断熱温度上昇量（Ｋ値）が低く抑えられている。
また、図１より、本発明の実施例に係るコンクリートは単位粉体量が多くなっても終局断熱温度上昇量（Ｋ値）が抑えられ、単位粉体量Ｘ（ｋｇ／ｍ³）と、終局断熱温度上昇量Ｋ（℃）との間には、下記（１）式が成立する。
Ｋ＜０．０８４４Ｘ＋９．２６・・・（１）
なお、上記式（１）は、試験Ｎｏ．２〜４のコンクリート及び本願の先行技術文献として挙げた特願２００５−２８１１２３に記載されたセメント組成物を用いた場合のコンクリート、すなわち、株式会社デイ・シイ社の商品である低発熱・収縮抑制型高炉セメント（商品名：ＭＫＣＴＹＰＥ III）を用いたコンクリートについての試験結果について、コンクリートの単位粉体量Ｘと、終局断熱温度上昇量Ｋの直線回帰によって得られた式である。

５．ブリージング試験及びこて仕上げ性試験
実施例及び比較例のコンクリート中、表５に記載した試験Ｎｏ．のコンクリートについて、ブリージング率の測定を行った。コンクリートのブリージング試験は、ＪＩＳＡ
１１２３（コンクリートのブリージング試験方法）に準じて、コンクリート温度５℃、２０℃、３０℃の条件でそれぞれ測定した。その結果を表５に示す。また、ブリージング試験を行ったコンクリートについて、同一の温度条件にてこて仕上げ性を評価した。こて仕上げ性の評価は、１０×１０×４０ｃｍの型枠にコンクリートを打設し、その表面をこて仕上げすることにより行ない、こて離れがよく平滑に仕上がる場合を◎、こて離れが悪いが平滑に仕上がる場合を○、こて離れが悪く、平滑性にも欠ける場合を×と評価した。その評価結果を表５に併記する。

上記の表５の結果から明らかなように、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末を配合していない試験Ｎｏ．４においては、ブリージング率が高く、こて仕上げ性も悪いものであった。特に、低温下の場合ほど、比較例のコンクリートにおいてはブリージング率が高く、こて仕上げ性も悪いものであった。
これに対し、本発明の範囲であるブレーン値及び粒度分布の高炉スラグ粗粉と適量のフライアッシュ及び／又は石灰石粉末を配合したセメント組成物を用いた実施例のコンクリートにあっては、低温下においても、適度なブリージング率を有するものとなり、こて仕上げ性も良好なものとなった。

６．圧縮強度試験
実施例及び比較例のコンクリートについて、フレッシュコンクリートの性質とＪＩＳ
Ａ１１０８による圧縮強度（標準水中養生）を測定した。その結果を表６に示す。

上記の表６の結果から明らかなように、セメントの配合割合が本発明の下限値を下回る試験Ｎｏ．２６、高炉スラグ粉の配合割合が本発明の上限値を超える試験Ｎｏ．２５、フライアッシュ或いは石灰石粉末の配合割合が本発明の上限値を超える試験Ｎｏ．２４、無水石膏の配合割合が本発明の下限値を下回る試験Ｎｏ．６では、いずれも強度発現性が悪かった。ブレーン値が本発明の下限値である２５００ｃｍ²／ｇ未満の高炉スラグ粉を用いた試験Ｎｏ．１２、また、ブレーン値が本発明の範囲内であっても、粒度分布が本発明の範囲を逸脱する試験Ｎｏ．１３では、やはり強度発現性が悪かった。
また、フライアッシュ或いは石灰石粉末の配合割合が本発明の下限値を下回る試験Ｎｏ１〜４フレッシュコンクリートの性質、特にスランプ値が悪く、充填性が悪かった。
これに対し、各種材料が本発明の配合割合の範囲内で、ブレーン値及び粒度分布が本発明の範囲内の高炉スラグ粗粉を用いた実施例の試験では、同一水粉対比において従来の高炉スラグ細粉を用いた試験Ｎｏ．１９と比較すると低いが、材齢７日ではすでに実用に十分耐え得る強度を発現していると共に、フレッシュコンクリートの性質も問題のないものであった。

以上の結果から、本発明に係るセメント組成物若しくはセメント混和材を用いることで、コンクリート内部の過度の温度上昇を抑制でき、強度発現の良好なコンクリートを容易に調整できることが了解される。また、適度なブリージング率を有するコンクリートに調整でき、コンクリート表面のこて仕上げ性も良好なコンクリートを提供できることが了解される。

Claims

ポルトランドセメント１８〜６７質量％、高炉スラグ粉１３〜６６質量％、無水石膏１〜５質量％、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末５〜４０質量％からなるセメント組成物であって、前記高炉スラグ粉の粉末度は、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇであり、かつ３２μｍ篩残分２５〜５０％、９０μｍ篩残分１〜１０％、３００μｍ篩残分０．１％以下であることを特徴とするセメント組成物。
上記ポルトランドセメントと上記高炉スラグ粉と上記無水石膏の配合割合は、内割でポルトランドセメント３０〜７０質量％、高炉スラグ粉と無水石膏の合量７０〜３０質量％であり、かつ、上記高炉スラグ粉と上記無水石膏の配合割合は、内割で高炉スラグ粉７５〜９８質量％、無水石膏２５〜２質量％であることを特徴とする、請求項１に記載のセメント組成物。
請求項１又は２に記載のセメント組成物に用いられるセメント混和材であって、高炉スラグ粉、無水石膏、フライアッシュ及び／又は石灰石粉末が上記請求項１又は２に記載されるこれらの配合割合を満たすようにしてなり、前記高炉スラグ粉の粉末度は、ブレーン値２５００〜３５００ｃｍ²／ｇであり、かつ３２μｍ篩残分２５〜５０％、９０μｍ篩残分１〜１０％、３００μｍ篩残分０．１％以下であることを特徴とするセメント混和材。
請求項１又は２に記載のセメント組成物若しくは請求項３に記載のセメント混和材を用いたコンクリートであって、単位粉体量Ｘ（ｋｇ／ｍ³）と、式Ｔ＝Ｋ（１−ｅ^-αｔ）〔ここで、Ｔ：断熱温度上昇量（℃）Ｋ：終局断熱温度上昇量（℃）ｔ：材令（日） α：温度上昇速度の定数〕で表される終局断熱温度上昇量Ｋ（℃）とが、下記（１）式を満足することを特徴とするコンクリート。
Ｋ＜０．０８４４Ｘ＋９．２６・・・（１）