JP2011201743A - 耐硫酸性セメント組成物、耐硫酸性モルタル組成物及び耐硫酸性コンクリート組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セメント100質量部に対して、ナフタレンスルホン酸及び/又はその塩のホルマリン縮合物0.3〜5質量と、不飽和環を有し、かつ不飽和環の各環が1個以上のスルホ基を有する化合物の重合体及び/又はその塩である有機化合物0.05〜20質量部と、を含むことを特徴とする耐硫酸性セメント組成物、さらに細骨材を含む耐硫酸性モルタル組成物、この耐硫酸モルタル組成物に、さらに粗骨材を含む耐硫酸性コンクリート組成物である。
【選択図】なし
Description
そこで、本発明は施工が簡便であり、耐硫酸性を向上させた硬化体が得られ、材料分離を抑制することのできる、耐硫酸性セメント組成物、耐硫酸性モルタル組成物及び耐硫酸性コンクリート組成物を提供することを目的とする。
以下に示す材料を使用した。
(1)セメント(C):
普通ポルトランドセメント:ブレーン比表面積 3270cm2/g(JIS R 5201−1997 「セメントの物理試験」に準じて測定した。試料ベットのポロシティーは0.50とした。)
(2)石灰石微粉末
石灰石微粉末(LSP):ブレーン比表面積 4500cm2/g(JIS R 5201−1997 「セメントの物理試験」に準じて測定した。試料ベットのポロシティーは0.47とした。)
(3)骨材
(i)細骨材
海砂(S1)(表乾密度:2.58 g/cm3、粗粒率2.68)
砕砂(S2)(表乾密度:2.65g/cm3、粗粒率2.71)
(4)化学混和剤
(i)ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物(NS)(固形分濃度:40質量%の水溶液、ゲルろ過クロマトグラフィー(ポリスチレンスルホン酸とp−トルエンスルホン酸の較正曲線換算)により測定した重量平均分子量5110)(ii)ポリスチレンスルホン酸(PS)(固形分濃度:20質量%の水溶液、ポリナスPS−100(東ソー社製)、ゲルろ過クロマトグラフィー(ポリスチレンスルホン酸とp−トルエンスルホン酸の較正曲線換算)により測定した重量平均分子量1,000,000)(iii)空気量調整剤(T)(マイクロエア404(BASFポゾリス社製))
(5)分離低減剤
TNS−100(太平洋マテリアル社製)(V1)
Acti-Gel208(ITC社製)(V2)(6)練混ぜ水(W)
上水道水
表1に示す配合割合で、JIS R 5201‐1997「セメントの物理試験」における練混ぜ方法に準じてモルタル組成物を調製した。具体的には、以下のようにモルタル組成物を調製した。
練り鉢に、水、化学混和剤(NS及び/又はPS)、分離低減剤(V1、V2)、空気量調整剤(T)、普通ポルトランドセメント(C)及び石灰石微粉末(LSP)を表1に示す配合割合で投入し、直ちに練混ぜ機でパドルを低速(自転速度:毎分140±5回転、公転速度:62±5回転)で回転させながら練混ぜた。なお、全ての配合において、空気量調整剤(消泡剤)は、水100質量部に対して、0.01質量部となるように配合した。パドルを始動させてから30秒後、練混ぜた混合物に細骨材を30秒の間に投入した。次いで、パドルを高速(自転速度:毎分285±10回転、公転速度:125±10回転)で回転させながら、30秒間練混ぜた。次いで撹拌を停止し、停止後最初の15秒の間でパドル及び練り鉢の側壁から混合物をかき落とした。攪拌停止90秒後、再びパドルを上記と同様の高速で回転させ60秒間練混ぜて、モルタル組成物を得た。練混ぜ機は、JIS R 5201‐1997「セメント物理試験」に規定された練混ぜ機を使用した。
(1)モルタル組成物の0打フロー及び材料分離の目視観察
得られたモルタル組成物を用いて、JIS R 5201‐1997「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、打撃を与えずに測定した値(以下「0打フロー」という。)と、モルタル組成物の分離の有無を目視で確認した。モルタル組成物に材料分離が生じた場合を×、材料分離が生じなかった場合を○として評価した。結果を表2に示す。
<硬化体の調製>
直径5cm×高さ10cmの寸法の型枠に調整したモルタル組成物を打設し、20±2℃で24時間静置後、20℃/時間で65℃まで昇温し、4時間保持後、10℃/時間で20℃まで降温したのち、20±2℃の水中で材齢7日まで養生してモルタル硬化体を得て、試験用の供試体とした。
<耐硫酸性の評価>
JIS原案の「コンクリート溶液浸漬による耐薬品性試験方法」に基づいて、耐硫酸性試験を行った。具体的には、養生終了後の供試体を5質量%硫酸水溶液(pH約0.3、20±2℃)に浸漬し、浸せき期間1週間、2週間、4週間経過後に硫酸水溶液から供試体を取り出した。取り出した供試体をブラシを用いて水洗し、水分をタオルで拭き取った後に質量を測定した。質量変化は、以下の式(2)で求めた。結果を表3に示す。
質量減少率(%)=(硫酸水溶液に浸漬する前の供試体の質量−硫酸水溶液に所定期間浸漬した後の供試体の質量)/(硫酸水溶液に浸漬する前の供試体の質量)×100・・・(2)
(1)モルタル組成物の0打フロー及び材料分離
表2に示すように、実施例1〜3のモルタル組成物は、0打フローが109〜203mmとなり、良好なフレッシュ性状を有していることが確認できた。また、材料分離も生じていなかった。一方、比較例1は、モルタルの0打フローが300mmを超えており、材料分離が生じていた。分離低減剤を加えた比較例2は、材料分離は生じていなかった。
表3に示すように、同量のナフタレンスルホン酸及び/又はその塩のホルマリン縮合物を含む比較例2と実施例1〜3を比較すると、ポリスチレンスルホン酸を含む実施例1〜3は、比較例2よりも質量減少率が小さく、耐硫酸性が向上していることが確認できた。実施例1〜3に示すように、ポリスチレンスルホン酸の量が多くなるに従って、浸せき期間2週間、4週間の質量減少率は小さくなっており、耐硫酸性が向上していることが確認できた。
Claims (9)
- セメント100質量部に対して、ナフタレンスルホン酸及び/又はその塩のホルマリン縮合物0.3〜5質量部と、不飽和環を有し、かつ不飽和環の各環が1個以上のスルホ基を有する化合物の重合体及び/又はその塩である有機化合物0.05〜20質量部と、を含むことを特徴とする耐硫酸性セメント組成物。
- 有機化合物における不飽和環が単環である、請求項1項記載の耐硫酸性セメント組成物。
- 有機化合物における不飽和環が、ベンゼン環、ナフタレン環及びアントラセン環からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1記載の耐硫酸性セメント組成物。
- 有機化合物が、ポリスチレンスルホン酸及び/又はその塩である、請求項1〜3のいずれか1項記載の耐硫酸性セメント組成物。
- ポリスチレンスルホン酸及び/又はその塩の重量平均分子量が10,000〜2,000,000である、請求項4記載の耐硫酸性セメント組成物。
- 石灰石微粉末を、セメント100質量部に対して、30〜400質量部含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の耐硫酸性セメント組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の耐硫酸性セメント組成物に、さらに細骨材を含む、耐硫酸性モルタル組成物
- 請求項7記載の耐硫酸性モルタル組成物に、さらに粗骨材を含む、耐硫酸性コンクリート組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の耐硫酸性セメント組成物、請求項7記載の耐硫酸性モルタル組成物及び請求項8記載の耐硫酸性コンクリート組成物からなる群より選ばれるいずれか1つの組成物を硬化させてなり、硫酸を含む水溶液と接触させることにより形成された石膏層を表面に有する、耐硫酸性硬化体。
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