JP2013139367A - セメント系混合材 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造過程における二酸化炭素の排出量の低減化を可能とし、かつ、高品質なコンクリート製品を製造することを可能としたセメント系混合材を提供する。
【解決手段】普通ポルトランドセメントに、比表面積が2800〜3200cm/gの範囲にある高炉水砕スラグ、比表面積が3300〜3700cm/gの範囲にある無水石膏、および、75μmのふるい通過率が80%以上である炭酸カルシウムを混合してなるセメント系混合材であって、前記普通ポルトランドセメント、前記高炉水砕スラグ、前記無水石膏および前記炭酸カルシウムの質量比が、それぞれ50%〜55%、35〜40%、4〜5%および4〜6%の範囲内で混合されている。
【選択図】なし

Description

本発明は、セメント系混合材に関する。
近年、建設材料を製造する過程における二酸化炭素の排出量を抑制する技術開発が望まれている。
そのため、コンクリート製品に関しても、セメントの製造からコンクリートの硬化体が製造されるまでの過程において、二酸化炭素の排出量の低減化が可能な技術が多数開発されている。
例えば、特許文献1には、普通ポルトランドセメントと、比表面積が1500〜3600の範囲内の高炉水砕スラグ粗粉と、膨張成分とが、それぞれ質量比20〜69%、25〜65%、6〜15%で混合されたセメント系混合材が開示されている。
また、特許文献2には、セメントと、少なくとも2種類以上の低炭素性材料(シラス、シラスバルーン、ガラスバルーン、バイオマスボイラ灰、フライアッシュ、シリカフューム、硫酸リチウム、ギ酸カルシウム、高性能減水剤、高炉スラグ等)とが、質量比97:3〜70:30の配合で含有されたセメント系混合材が開示されている。
特開2007−217197号公報 特開2011−207686号公報
前記従来のセメント系混合材は、セメントの利用率を低減させることで、二酸化炭素の排出量の低減化を実現しているものの、強度低下や、硬化時の収縮が大きくなることが懸念されていた。
そのため、本発明は、製造過程における二酸化炭素の排出量の低減化を可能とし、かつ、高品質なコンクリート製品を製造することを可能としたセメント系混合材を提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、本発明のセメント系混合材は、普通ポルトランドセメントに、比表面積が2800〜3200cm/gの範囲にある高炉水砕スラグ、比表面積が3300〜3700cm/gの範囲にある無水石膏、および、75μmのふるい通過率が80%以上である炭酸カルシウムを混合してなるセメント系混合材であって、前記普通ポルトランドセメント、前記高炉水砕スラグ、前記無水石膏および前記炭酸カルシウムの質量比が、それぞれ50%〜55%、35〜40%、4〜5%および4〜6%の範囲内であることを特徴としている。
かかるセメント系混合材によれば、製造過程における二酸化炭素の排出量の低減化が可能となり、かつ、硬化収縮の低減化、なおかつ、優れた強度発現性を有したコンクリート製品を提供することが可能となる。
なお、普通ポルトランドセメントの質量比が50%を下回ると強度発現性が低下し、55%を上回ると二酸化炭素排出量の抑制効果が低下する。また、高炉水砕スラグの質量比が35%を下回ると二酸化炭素排出量の抑制効果が低下し、40%を上回ると強度発現性が低下する。また、無水石膏の質量比が4%を下回ると収縮抑制効果が低下し、5%を上回ると異常膨張の危険性が生じる。さらに、炭酸カルシウムの質量比が4%を下回ると、強度改善効果が低下し、6%を上回ると流動性が低下する。
本発明のセメント系混合材によれば、製造過程における二酸化炭素の排出量の低減化を可能とし、かつ、高品質なコンクリート製品を製造することが可能となる。
本実施形態に係るセメント系結合材を使用したコンクリート試料の硬化開始時間と長さ変化量との関係を示すグラフである。 本実施形態に係るセメント系結合材を使用したコンクリート試料の圧縮強度を示すグラフである。
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
本実施形態に係るセメント系混合材料は、普通ポルトランドセメントの一部を、高炉スラグ、無水石膏および炭酸カルシウムに置換することで、二酸化炭素排出量の抑制し、かつ、強度発現性を確保しつつ収縮特性の改善を図るものである。
各材料の配合は、質量比で、普通ポルトランドセメントが50%〜55%の範囲内、高炉水砕スラグが35〜40%の範囲内、無水石膏が4〜5%の範囲内、炭酸カルシウムが4〜6%の範囲内である。
なお、普通ポルトランドセメントの質量比が、50%を下回るとセメント系混合材料の強度発現が低下し、55%を超えると、二酸化炭素排出量の抑制効果が低下してしまう。
また、高炉水砕スラグの質量比が35%を下回ると、二酸化炭素排出量の抑制効果が低下し、40%を上回るとセメント系混合材料の強度発現性が低下してしまう。
また、無水石膏の質量比が4%を下回ると、収縮抑制効果が低下し、5%を上回ると異常膨張の危険性が増大する。
さらに、炭酸カルシウムの質量比が4%を下回ると、強度改善効果が低下し、6%を上回るとセメントの流動性が低下してしまう。
高炉水砕スラグには、比表面積が2800〜3200cm/gの範囲にあるものを使用する。
なお、比表面積が2800cm/gを下回ると、強度発現性が低下し、3200cm/gを超えると、収縮抑制効果が低下してしまう。
無水石膏は、比表面積が3300cm/gを下回ると必要な膨張性能を確保することができず、3700cm/gを上回ると膨張破壊の原因となる可能性がある。
そのため、無水石膏には、比表面積が3300〜3700cm/gの範囲にあるものを使用する。
炭酸カルシウムには、75μmのふるい通過率が80%以上の粒度のカルシウム系微粉を使用する。
カルシウム系微粉は、炭酸カルシウムの含有率が多いほど強度発現に寄与するため、含有率が90%以上のものを使用する。なお、炭酸カルシウムの含有率が90%未満となると、コンクリート硬化体の目標強度の確保が難しくなる。
また、カルシウム系微粉は、反応しやすい細かいものが望ましく、75μmのふるい通過率で80%以上が通過できなくなると、反応性が低下し、硬化体の目標強度が確保でき難くなる。
以下、本実施形態に係るセメント系結合材の有効性を確認するために実施した実験の結果を示す。
本実験では、本実施形態のセメント系結合材を使用したコンクリート(試料A)について、体積変化と圧縮強度を測定した。
なお、体積変化は、円柱状に形成されたコンクリート試料について、硬化開始時点からの長さの変化量を測定することにより行った。
また、比較例としてJIS R 5211「高炉セメント」に規定される高炉セメントB種を使用したコンクリート(比較例B)、市販の収縮低減型高炉セメントを使用したコンクリート(比較例C)についても同様の試験を行った。
なお、高炉セメントB種は、廃棄物置換率が高く、二酸化炭素の排出量の抑制効果を供えたものとして、知られている。
表1に試料A、比較例Bおよび比較例Cのコンクリートの調合を示す。
なお、試料A、比較例Bおよび比較例Cは、いずれも水結合材比を50%とした。
Figure 2013139367
図1に示すように、試料Aが比較例Bに比べて、収縮量が大幅に抑制される結果となった。一方、収縮低減型高炉セメントを使用した比較例Cと比較すると同程度の収縮量となった。
したがって、本実施形態のセメント系結合材によれば、硬化収縮の低減化が可能であることが、実証された。
図2に示すように、試料Aは、比較例Bと比較して、28日強度および56日強度が高い。そのため、本実施形態のセメント系結合材によれば、強度発現性に優れたコンクリートを提供することが可能である。また、91日強度は、比較例Bと同等の強度であるため、本実施形態のセメント系結合材により、普通ポルトランドセメントの使用量を低下させて二酸化炭素の排出量の低減化を図るとともに、強度低下を抑制することが可能である。
なお、比較例Cは、試料Aおよび比較例Bと比較して、強度が低く、強度が低下していることが解る。
したがって、本実施形態に係るセメント系混合材によれば、製造過程における二酸化炭素の排出量の低減化を可能とし、かつ、高品質なコンクリート製品を製造することが可能である。
なお、普通ポルトランドセメントのCO排出量を766.6kg/tとし、高炉水砕スラグ、無水石膏および炭酸カルシウムのCO排出量を26.5kg/tとした場合において、本実施形態のセメント系混合材料について、普通ポルトラントセメントの質量比を52.5%とした場合におけるCO排出量を算出すると、式1に示す通りとなる。
ここで、各材料のCO排出量は、「コンクリート技術シリーズNo.62 コンクリートの環境負荷評価(その2)」、土木学会、平成16年9月30日発行、を参考に設定した。

766.6 kg/t×52.5%+26.5 kg/t×47.5%=415kg/t ・・・式1
したがって、本実施形態のセメント系混合材によれば、二酸化炭素の排出量(CO排出量=415kg/t)が、普通ポルトランドセメント(766.6kg/t)の50%程度となる。

Claims (1)

  1. 普通ポルトランドセメントに、比表面積が2800〜3200cm/gの範囲にある高炉水砕スラグ、比表面積が3300〜3700cm/gの範囲にある無水石膏、および、75μmのふるい通過率が80%以上である炭酸カルシウムを混合してなるセメント系混合材であって、
    前記普通ポルトランドセメント、前記高炉水砕スラグ、前記無水石膏および前記炭酸カルシウムの質量比が、それぞれ50%〜55%、35〜40%、4〜5%および4〜6%の範囲内であることを特徴とする、セメント系混合材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015229821A (ja) * 2014-06-03 2015-12-21 鹿島建設株式会社 無機粒体材料
CN105503076A (zh) * 2015-12-21 2016-04-20 乔俊擎 一种隧道用高性能抗渗混凝土及其制备方法
JP2018100588A (ja) * 2018-01-18 2018-06-28 鹿島建設株式会社 免振部材

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05116996A (ja) * 1991-10-24 1993-05-14 Nippon Steel Chem Co Ltd セメント混和材及びセメント硬化体の製造方法
JPH0826793A (ja) * 1994-07-12 1996-01-30 Mitsubishi Materials Corp セメント組成物
JPH1099704A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Denki Kagaku Kogyo Kk 粉砕媒体及びそれを用いた球形化微粒子の製造方法
WO2007046297A1 (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Taiheiyo Cement Corporation セメント添加材及びセメント組成物
JP2007217197A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Dc Co Ltd 無収縮コンクリート用セメント組成物及びプレミックスセメント組成物
JP2009173515A (ja) * 2007-12-26 2009-08-06 Takemoto Oil & Fat Co Ltd セメントプレミックス製品用の粉末状収縮低減剤及びセメントプレミックス製品
JP2010189202A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Dc Co Ltd 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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05116996A (ja) * 1991-10-24 1993-05-14 Nippon Steel Chem Co Ltd セメント混和材及びセメント硬化体の製造方法
JPH0826793A (ja) * 1994-07-12 1996-01-30 Mitsubishi Materials Corp セメント組成物
JPH1099704A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Denki Kagaku Kogyo Kk 粉砕媒体及びそれを用いた球形化微粒子の製造方法
WO2007046297A1 (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Taiheiyo Cement Corporation セメント添加材及びセメント組成物
JP2007217197A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Dc Co Ltd 無収縮コンクリート用セメント組成物及びプレミックスセメント組成物
JP2009173515A (ja) * 2007-12-26 2009-08-06 Takemoto Oil & Fat Co Ltd セメントプレミックス製品用の粉末状収縮低減剤及びセメントプレミックス製品
JP2010189202A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Dc Co Ltd 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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015229821A (ja) * 2014-06-03 2015-12-21 鹿島建設株式会社 無機粒体材料
CN105503076A (zh) * 2015-12-21 2016-04-20 乔俊擎 一种隧道用高性能抗渗混凝土及其制备方法
JP2018100588A (ja) * 2018-01-18 2018-06-28 鹿島建設株式会社 免振部材

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