JP2011042534A - 高じん性・高強度モルタル組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、細骨材と、高張力繊維とを含み、セメントは、C3Sを40.0〜75.0質量%及びC3Aを2.7質量%未満含有し、かつ、45μmふるい残分が8.0質量%未満であり、細骨材は、粒径0.15mm以下の粒群を15〜85質量%、かつ、0.075mm以下の粒群を3〜20質量%含有する、高じん性・高強度モルタル組成物に関する。
【選択図】なし
Description
実施例及び比較例のモルタル組成物を作製するために、以下に示す材料を準備した。
(1)セメント(C):実機製造品及びそれらの混合物
ポルトランドセメントを、石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト等の原料の調合を目標とする鉱物組成に応じて変え、実機キルンで焼成した後、石膏を加えて粉砕することによって調製した。得られたセメントの鉱物組成は、JIS R 5202:1999「ポルトランドセメントの化学分析法」に準じて測定し、下式により算出した。得られたセメントの鉱物組成を表1に示す。
シリカフュームの平均粒子径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所製、商品名「LA−950V2」)を用いて測定した粒子径分布より、粒子径−通過分積算%曲線を算出し、粒子径−通過分積算%曲線より通過分積算が50体積%となる粒子径を求めた。試料分散媒は0.2%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用い、測定前に出力600Wのホモジナイザーにて10分間分散処理した。粒度分布の演算はMie散乱理論に従った。粒子屈折率は1.45−0.00i、溶媒屈折率は1.333とした。各粒度の通過分積算(体積%)を表2に示す。
(i)砕砂:安山岩砕砂、表乾密度2.62g/cm3、粗粒率2.80
(ii)珪砂:表乾密度2.63g/cm3
上記砕砂及び珪砂の粒度を、JIS A 1102「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した。次いで、砕砂及び珪砂を混合して所定の粒度になるように2種類の細骨材を調整した。結果を表3に示す。
(5)消泡剤:ポリエーテル系消泡剤
(5)高張力繊維:鋼繊維、東京製綱株式会社製、商品名「CW9416」、密度:7.87g/cm3、繊維径0.16mm、繊維長13mm、アスペクト比81.25、引張強度2200N/mm2
(6)有機繊維:ポリプロピレン繊維、ダイワボウポリテック株式会社製、商品名「PZ」、繊度2.34dtex、引張強度3.11cN/dtex、伸度126.4%、繊維長10.0mm、水分率35.2%、密度:0.91g/cm3、アスペクト比588
(7)練混ぜ水(W):上水道水
モルタル組成物の作製を、表4の配合組成に基づき、以下の通りに行った。
(1)フレッシュ性状
(試験方法)
実施例1〜4及び比較例1〜6で作製したモルタル組成物を用いて、0打フローを測定した。0打フローは、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準じ、落下無しの条件で測定した。その際の鋼繊維の分散状態を目視により観察した。
JIS A 1132「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に準じて5cm×10cmの円柱供試体を作製し、JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて圧縮強度試験、JIS A 1113「コンクリートの割裂引張強度試験方法」に準じて割裂引張り強度試験を行った。供試体は試験材齢まで20℃で水中養生した。
実施例1及び3で得られたモルタル組成物について、土木学会「複数微細ひび割れ型繊維補強セメント複合材料 設計・施工指針(案)」に準じて一軸直接引張試験を行った。
表5に、0打フロー試験、繊維の分散状態、圧縮強度試験及び割裂引張り強度試験の結果を示す。また、図1は実施例1のモルタル組成物、図2は比較例5のモルタル組成物、図3は比較例6のモルタル組成物の0打フロー試験後の状態をそれぞれ撮影した写真である。なお、図2及び3中、矢印Aは鋼繊維の塊がある部分である。
表6に、実施例1及び3のモルタル組成物の直接引張試験結果(試験材齢28日)を示す。また、図4は、実施例1のモルタル組成物の引張り応力ひずみ曲線を示した図であり、図5は、実施例3のモルタル組成物の引張り応力ひずみ曲線を示した図である。図4及び5より、初期ひびわれが発生した後も引張応力は上昇しており、擬似ひずみ硬化特性を示していることが確認された。この擬似ひずみ硬化特性により、高じん性が達成される。
実施例4のモルタル組成物について、国土大臣認定による1時間耐火試験(平成12年6月1日に施行された建設省告示第1433号による改正建築基準法の耐火性能検証法)を行った。
Claims (8)
- セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、細骨材と、高張力繊維とを含む高じん性・高強度モルタル組成物であって、
前記セメントは、C3Sを40.0〜75.0質量%及びC3Aを2.7質量%未満含有し、かつ、45μmふるい残分が8.0質量%未満であり、
前記細骨材は、粒径0.15mm以下の粒群を15〜85質量%、かつ、0.075mm以下の粒群を3〜20質量%含有する、高じん性・高強度モルタル組成物。 - 前記シリカフュームの平均粒子径が0.05〜2.0μmである、請求項1に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
- 前記セメント及び前記シリカフュームの合計量を基準として、前記シリカヒュームを3〜30質量%含む、請求項1又は2に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
- 前記セメント及び前記シリカフュームの合計量100質量部に対して、水を10〜25質量部、減水剤を0.5〜6.0質量部含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
- 前記高張力繊維は、引張強度が100〜10000N/mm2、アスペクト比が40〜250であり、前記モルタル組成物に対する含有量が外割りで0.3〜4.0体積%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
- 前記高張力繊維は、金属繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群より選ばれる1種以上の繊維である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
- 有機繊維を更に含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
- 前記有機繊維は、繊度が1.0〜20dtex、アスペクト比が200〜900であり、前記モルタル組成物に対する含有量が外割りで0.05〜3体積%である、請求項7に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
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