JP2013227185A - Composition for mortar or concrete and molding produced by molding the composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐塩害性能に優れたモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品に関するものである。 The present invention relates to a mortar or concrete composition excellent in salt damage resistance and a molded product formed by molding the same.
従来、セメント、高炉スラグ微粉末、シリカヒューム、フライアッシュ等の微粉末の結合材を使用したモルタルやコンクリートにおいて、緻密化したモルタルやコンクリートは塩化物イオンの浸透を抑制する効果が高く、耐塩害性能に優れていることが知られている。一方、緻密なほどコンクリートの圧縮強度は高い。つまり、モルタルやコンクリートは、高強度なものほど塩化物イオンの浸透に対する抑制能力が高いと考えられる。 Conventionally, in mortar and concrete using binders of fine powders such as cement, blast furnace slag fine powder, silica fume, fly ash, etc., densified mortar and concrete are highly effective in suppressing the penetration of chloride ions and are resistant to salt damage It is known to have excellent performance. On the other hand, the denser the concrete, the higher the compressive strength. In other words, mortar and concrete are considered to have higher ability to suppress the penetration of chloride ions as the strength increases.
例えば、非特許文献１によれば、塩化物イオンの浸透性を表す塩化物イオンの拡散係数は、水結合材比（Ｗ／Ｃ）を変数とした以下の回帰式（１）、（２）により導くことが可能とされている。これら回帰式によれば、高強度なものほど塩化物イオンの浸透を抑制可能であることがわかる。なお、式中のＤｐは拡散係数の予測値を示している。
For example, according to
（普通ポルトランドセメントを使用する場合）
ｌｏｇ１０Ｄｐ＝−３．９（Ｗ／Ｃ）２＋７．２（Ｗ／Ｃ）−２．５ ・・・式（１）
(When using ordinary Portland cement)
log 10 D p = −3.9 (W / C) 2 +7.2 (W / C) −2.5 Expression (1)
（高炉セメントやシリカヒュームを使用する場合）
ｌｏｇ１０Ｄｐ＝−３．０（Ｗ／Ｃ）２＋５．４（Ｗ／Ｃ）−２．２ ・・・式（２）
(When using blast furnace cement or silica fume)
log 10 D p = −3.0 (W / C) 2 +5.4 (W / C) −2.2 Formula (2)
一方、本出願人は既に特許文献１のモルタルまたはコンクリート用組成物を提案している。特許文献１は、非晶質な高炉スラグ細骨材、ならびに比表面積がブレーン値で２５００〜７０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材を含有するモルタルまたはコンクリート用組成物であって、結合材に対するポルトランドセメントの質量比が０．３〜０．９のものである。このモルタルまたはコンクリート用組成物は、下水道施設等の硫酸性雰囲気に晒される環境で使用した場合に、表面に二水石こう層が形成されるので耐硫酸性に優れるという特長がある。
On the other hand, the present applicant has already proposed the mortar or concrete composition of
ここで、高炉スラグは、高炉で銑鉄を製造する際に副生されるものであり、その主成分はCaO、SiO2、Al2O3、MgOである。また、高炉スラグ微粉末は、高炉スラグを水で急冷した高炉水砕スラグを乾燥・粉砕したものである。 Here, the blast furnace slag is produced as a by-product when producing pig iron in the blast furnace, and its main components are CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO. The blast furnace slag fine powder is obtained by drying and pulverizing blast furnace granulated slag obtained by quenching blast furnace slag with water.
高炉スラグ細骨材は、高炉スラグを水で急冷した高炉水砕スラグを軽破砕し、固結防止剤を添加したものである。高炉水砕スラグの製造において急冷される直前の溶融高炉スラグの温度は１４００度〜１５００度であり、急冷することにより結晶への原子配列が行われないまま固結してガラス質（非結晶）となる。高炉スラグ細骨材の品質は、JIS A 5011-1に規定されている。 The blast furnace slag fine aggregate is obtained by lightly crushing blast furnace granulated slag obtained by quenching blast furnace slag with water and adding an anti-caking agent. The temperature of the molten blast furnace slag immediately before being rapidly cooled in the production of granulated blast furnace slag is 1400-1500 degrees, and by rapid cooling, it is consolidated without any atomic arrangement to the crystals, and is glassy (non-crystalline) It becomes. The quality of blast furnace slag fine aggregate is specified in JIS A 5011-1.
ところで、高炉スラグはスラグ中のSiO2やAl2O3の鎖状結合がpH12以上で切断され、固溶されていたCaO、Al2O3、MgOが溶出し、カルシウムシリケート水和物（C-S-Hゲル）およびカルシウムアルミネート水和物（C-A-Hゲル）を生成して硬化する（潜在水硬性）。 By the way, in blast furnace slag, the chain bonds of SiO 2 and Al 2 O 3 in the slag are cut at pH 12 or more, and the dissolved CaO, Al 2 O 3 and MgO are eluted, and calcium silicate hydrate (CSH Gel) and calcium aluminate hydrate (CAH gel) to form and cure (latent hydraulic).
高炉スラグ微粉末はこの潜在水硬性が顕著であるため、従来より強度発現性が着目されていた。ここで、高炉スラグ微粉末の水硬性（水和反応性）の評価に関する要因としては、次の（１）〜（６）が挙げられる。 Since the latent hydraulic property of the blast furnace slag fine powder is remarkable, attention has been paid to its strength development. Here, the following (1)-(6) is mentioned as a factor regarding evaluation of hydraulic property (hydration reactivity) of blast furnace slag fine powder.
（１）ガラス化率および水砕化温度（ガラス構造）
（２）化学成分・塩基度
（３）鉱物構成成分
（４）粉末度（比表面積）
（５）刺激物質の種類
（６）結合材中の混合量
(1) Vitrification rate and water granulation temperature (glass structure)
(2) Chemical composition and basicity (3) Mineral constituents (4) Fineness (specific surface area)
(5) Kind of stimulating substance (6) Mixing amount in binder
ただし、一般的にはガラス化率と塩基度で評価することが多く、セメント用の高炉スラグ微粉末としては、ガラス化率が９８％以上、塩基度が１．６以上のものが通常使用されている。なお、JIS A 6206にはガラス化率についての規定はない。また、塩基度については、塩基度＝（CaO＋Al2O3＋MgO）／SiO2により求めることができる。 However, in general, the vitrification rate and the basicity are often evaluated, and as the blast furnace slag fine powder for cement, those having a vitrification rate of 98% or more and a basicity of 1.6 or more are usually used. ing. In addition, JIS A 6206 does not specify the vitrification rate. The basicity can be determined by basicity = (CaO + Al 2 O 3 + MgO) / SiO 2 .
一方、高炉スラグ細骨材は高炉スラグ微粉末に比べて粒径が大きく、反応性が顕著でないため、潜在水硬性が強度発現性に大きく寄与するとは考えられていなかった。 On the other hand, the blast furnace slag fine aggregate has a larger particle size than the blast furnace slag fine powder, and the reactivity is not remarkable. Therefore, it was not considered that the latent hydraulic property greatly contributes to the strength development.
しかし、本発明者が高炉スラグ細骨材を含有するモルタルの強度発現性に関して鋭意研究したところ、高炉スラグ細骨材の混入率が極めて重要であることが判明した。すなわち、高炉スラグ細骨材をあまり含まない場合には強度発現性は低いが、高炉スラグ細骨材を多く含む場合には強度発現性が高まることが判明した。本発明者は以上のような知見に基づき、強度発現性能、すなわち耐塩害性能に優れた以下の本発明に至った。 However, when the present inventor diligently studied the strength development of mortar containing blast furnace slag fine aggregate, it was found that the mixing ratio of blast furnace slag fine aggregate is extremely important. That is, it has been found that the strength development is low when the blast furnace slag fine aggregate is not included so much, but the strength development is increased when the blast furnace slag fine aggregate is contained a lot. Based on the above findings, the present inventor has reached the following present invention excellent in strength expression performance, that is, salt damage resistance performance.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐塩害性能に優れたモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the composition for mortar or concrete excellent in salt-resistant performance, and a molded article formed by shape | molding it.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係るモルタルまたはコンクリート用組成物は、高炉スラグ細骨材、ならびに高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材を含有するモルタルまたはコンクリート用組成物であって、全細骨材に対する高炉スラグ細骨材の含有率が質量比で６６．７％以上であることを特徴とする。
In order to solve the above problems and achieve the object, the mortar or concrete composition according to
また、本発明の請求項２に係るモルタルまたはコンクリート用組成物は、上述した請求項１において、耐塩害性能に優れることを特徴とする。
Moreover, the composition for mortar or concrete according to claim 2 of the present invention is characterized by being excellent in salt damage resistance in
また、本発明の請求項３に係るモルタルまたはコンクリート用組成物は、上述した請求項１において、炭酸化抑制に優れることを特徴とする。
In addition, the mortar or concrete composition according to claim 3 of the present invention is characterized in that it is excellent in suppressing carbonation in
また、本発明の請求項４に係る成形品は、上述したモルタルまたはコンクリート用組成物を成形してなる成形品である。 Moreover, the molded product which concerns on Claim 4 of this invention is a molded product formed by shape | molding the composition for mortar or concrete mentioned above.
本発明に係るモルタルまたはコンクリート用組成物によれば、高炉スラグ細骨材、ならびに高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材を含有するモルタルまたはコンクリート用組成物であって、全細骨材に対する高炉スラグ細骨材の含有率が質量比で６６．７％以上であるので、コンクリートが緻密化して強度発現性が高まり、塩化物イオンの浸透を効果的に抑制することができる。したがって、耐塩害性能に優れたモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品を提供することができるという効果を奏する。 According to the composition for mortar or concrete according to the present invention, a mortar or concrete composition containing a blast furnace slag fine aggregate, and a binder containing a blast furnace slag fine powder and Portland cement, the composition for all fine aggregates Since the content ratio of the blast furnace slag fine aggregate is 66.7% or more by mass ratio, the concrete is densified and the strength development is enhanced, and the penetration of chloride ions can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to provide a mortar or concrete composition excellent in salt damage resistance and a molded product formed by molding the composition.
以下に、本発明に係るモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a mortar or concrete composition according to the present invention and a molded article formed by molding the composition will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
本発明に係るモルタルまたはコンクリート用組成物は、高炉スラグ細骨材、ならびに高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材を含有するモルタルまたはコンクリート用組成物であって、全細骨材に対する高炉スラグ細骨材の含有率が質量比で６６．７％以上のものである。 The mortar or concrete composition according to the present invention is a mortar or concrete composition containing a blast furnace slag fine aggregate and a binder containing a blast furnace slag fine powder and Portland cement, and is a blast furnace slag for all fine aggregates. The content of fine aggregate is 66.7% or more by mass ratio.
本発明で用いられる高炉スラグ細骨材は、非晶質な高炉スラグ細骨材である。非晶質な高炉スラグ細骨材としては、例えば、製銑工程において副産する高炉スラグに、加圧水を噴射して急冷し、粒状化した高炉水砕スラグを用いることができる。また、本発明で用いられる高炉スラグ細骨材は、密度が２．５〜３．０ｇ／ｃｍ３のものである。このように、密度が２．５〜３．０ｇ／ｃｍ３の範囲にある高炉スラグ細骨材を用いることにより、得られるモルタルまたはコンクリートの強度発現性が高められるとともに、乾燥収縮ひずみが小さくなる。 The blast furnace slag fine aggregate used in the present invention is an amorphous blast furnace slag fine aggregate. As the amorphous blast furnace slag fine aggregate, for example, granulated blast furnace granulated slag can be used by spraying pressurized water onto the blast furnace slag by-produced in the ironmaking process and quenching it. Moreover, the blast furnace slag fine aggregate used in the present invention has a density of 2.5 to 3.0 g / cm 3 . Thus, by using the blast furnace slag fine aggregate having a density in the range of 2.5 to 3.0 g / cm 3 , the strength development of the obtained mortar or concrete is enhanced and the drying shrinkage strain is reduced. .
高炉スラグ細骨材の密度が２．５ｇ／ｃｍ３未満の場合、高炉スラグ細骨材が多孔質であるため、それを用いたモルタルおよびコンクリートの強度が低くなるおそれがあり、２．５５ｇ／ｃｍ３以上、２．９０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、２．８０ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。 When the density of the blast furnace slag fine aggregate is less than 2.5 g / cm 3 , since the blast furnace slag fine aggregate is porous, the strength of the mortar and concrete using the blast furnace slag fine aggregate may be low, and 2.55 g / It is preferably cm 3 or more and 2.90 g / cm 3 or less, and more preferably 2.80 g / cm 3 or less.
本発明で用いられる高炉スラグ微粉末は、比表面積がブレーン値で２５００〜７０００ｃｍ２／ｇのものである。このように、比表面積がブレーン値で２５００〜７０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末を用いることにより、耐塩害性能に優れたモルタルまたはコンクリート用組成物が得られる。用いられる高炉スラグ微粉末の比表面積がブレーン値で２５００ｃｍ２／ｇ未満の場合、初期強度の発現性が悪くなるおそれがあり、比表面積はブレーン値で３０００ｃｍ２／ｇ以上であることが好ましく、３５００ｃｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。一方、比表面積がブレーン値で７０００ｃｍ２／ｇを超える場合、コストが高くなるとともに、水和熱が高くなり、乾燥収縮ひずみが大きくなる等、コンクリートに初期欠陥を生じさせるおそれがあり、比表面積がブレーン値で６５００ｃｍ２／ｇ以下であることが好ましく、５０００ｃｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。 The ground granulated blast furnace slag used in the present invention has a specific surface area of 2500 to 7000 cm 2 / g in terms of a brain value. Thus, by using a blast furnace slag fine powder having a specific surface area of 2500 to 7000 cm 2 / g as a brane value, a mortar or concrete composition having excellent salt damage resistance can be obtained. When the specific surface area of the blast furnace slag fine powder used is less than 2500 cm 2 / g in terms of the brain value, the initial strength may be deteriorated, and the specific surface area is preferably 3000 cm 2 / g or more in terms of the brain value. More preferably, it is 3500 cm 2 / g or more. On the other hand, when the specific surface area exceeds 7000 cm 2 / g in terms of the brane value, the cost increases, the heat of hydration increases, the drying shrinkage strain increases, and there is a risk of causing initial defects in the concrete. Is preferably 6500 cm 2 / g or less in terms of Blaine value, and more preferably 5000 cm 2 / g or less.
また、本発明で用いられるポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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が挙げられるが、中でも普通ポルトランドセメントを用いることが好ましい。 Examples of the Portland cement used in the present invention include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early strength Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, etc. Among them, it is preferable to use ordinary Portland cement. .
本発明のモルタルまたはコンクリート用組成物は、高炉スラグ細骨材、ならびに高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材を含有するものであるが、ポルトランドセメント（Ｃ）と結合材（Ｄ）との質量比（Ｃ／Ｄ）は０．３〜０．９とするのが好ましい。このとき、高炉スラグ微粉末（Ｂ）と結合材（Ｄ）との質量比（Ｂ／Ｄ）が０．１〜０．７であることが好ましい。質量比（Ｃ／Ｄ）がこのような範囲にあることにより、得られるモルタルまたはコンクリートの耐塩害性能が良好となる。また、質量比（Ｃ／Ｄ）は０．３５以上、０．８５以下であることが好ましく、質量比（Ｂ／Ｄ）は０．１５以上、０．６５以下であることがより好ましい。 The mortar or concrete composition of the present invention contains a blast furnace slag fine aggregate, and a binder containing fine blast furnace slag powder and Portland cement, and is composed of Portland cement (C) and binder (D). The mass ratio (C / D) is preferably 0.3 to 0.9. At this time, it is preferable that mass ratio (B / D) of blast furnace slag fine powder (B) and binder (D) is 0.1-0.7. When the mass ratio (C / D) is in such a range, the salt damage resistance performance of the resulting mortar or concrete is improved. The mass ratio (C / D) is preferably 0.35 or more and 0.85 or less, and the mass ratio (B / D) is more preferably 0.15 or more and 0.65 or less.
また、本発明では、高炉スラグ微粉末（Ｂ）およびポルトランドセメント（Ｃ）の合計１００質量部に対して、高炉スラグ細骨材（Ａ）を５０〜１０００質量部を含むことが好ましく、１００質量部以上、８００質量部以下であることがより好ましく、６００質量部以下であることがさらに好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that a blast furnace slag fine aggregate (A) contains 50-1000 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of blast furnace slag fine powder (B) and Portland cement (C), and 100 masses. It is more preferably no less than 800 parts by mass and no greater than 600 parts by mass.
本発明のモルタルまたはコンクリート用組成物において、高炉スラグ細骨材、ならびに高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材以外に、モルタル用組成物は通常さらに水を含むものであり、コンクリート用組成物は通常さらに水および粗骨材を含むものであり、モルタルまたはコンクリート用組成物が硬化されてモルタルまたはコンクリートが得られることとなる。ここで、モルタル用組成物における水の使用量（Ｗ）としては、結合材（Ｄ）１００質量部に対して、水（Ｗ）が２５〜７０質量部であることが好ましい。また、コンクリート用組成物における水の使用量（Ｗ）としては、結合材（Ｄ）１００質量部に対して、水（Ｗ）が２５〜６０質量部であることが好ましく、粗骨材の使用量としては、結合材（Ｄ）１００質量部に対して、粗骨材が１００〜５００質量部であることが好ましい。また、本発明のモルタルまたはコンクリート用組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、さらにその他の成分を含有しても構わない。 In the composition for mortar or concrete of the present invention, in addition to the blast furnace slag fine aggregate and the binder containing blast furnace slag fine powder and Portland cement, the composition for mortar usually further contains water. Usually contains water and coarse aggregate, and the mortar or concrete composition is cured to obtain mortar or concrete. Here, as usage-amount (W) of the water in the composition for mortars, it is preferable that water (W) is 25-70 mass parts with respect to 100 mass parts of binder (D). Moreover, it is preferable that water (W) is 25-60 mass parts with respect to 100 mass parts of binders (D) as usage-amount (W) of the water for concrete compositions, Use of coarse aggregate As a quantity, it is preferable that a coarse aggregate is 100-500 mass parts with respect to 100 mass parts of binder (D). In addition, the mortar or concrete composition of the present invention may further contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明のモルタルまたはコンクリート用組成物は、耐塩害性が要求される建造物等の施工に非常に有用であり、例えば、海岸構造物、海洋構造物、水路構造物、道路構造物、擁壁構造物の耐塩害性が要求される現場で好適に用いられる。このとき、予め本発明のモルタルまたはコンクリート用組成物を成形し、成形品として施工してもよいし、本発明のモルタルまたはコンクリート用組成物を用いてモルタル表面またはコンクリート表面を補修する使用態様であっても構わない。 The composition for mortar or concrete of the present invention is very useful for construction of buildings and the like that require salt resistance, such as coastal structures, marine structures, waterway structures, road structures, retaining walls. It is preferably used in the field where salt damage resistance of structures is required. At this time, the composition for mortar or concrete of the present invention may be molded in advance and applied as a molded article, or the mortar surface or concrete surface is repaired using the mortar or concrete composition of the present invention. It does not matter.
次に、本発明の作用効果について説明する。
図１は、モルタルの配合例および圧縮強度を示した図である。図１に示すように、各配合においては、水（Ｗ）、ポルトランドセメント（Ｃ）、高炉スラグ微粉末（Ｂ）、高炉スラグ細骨材（Ａ）、川砂、高性能減水剤をそれぞれ所定量用いており、ポルトランドセメント（Ｃ）および高炉スラグ微粉末（Ｂ）を結合材（Ｄ）とし、Ｗ／Ｄ＝２５％、Ｃ／Ｄ＝４０％の配合としている。また、本発明の実施例１、２として高炉スラグ細骨材混入率１００％、６６．７％の例を、比較例１、２として高炉スラグ細骨材混入率３３．３％、０％の例を示している。
Next, the function and effect of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a blending example of mortar and compressive strength. As shown in FIG. 1, in each compounding, water (W), Portland cement (C), blast furnace slag fine powder (B), blast furnace slag fine aggregate (A), river sand, and high-performance water reducing agent are respectively given amounts. Portland cement (C) and blast furnace slag fine powder (B) are used as a binder (D), and W / D = 25% and C / D = 40%. In addition, as examples 1 and 2 of the present invention, examples of blast furnace slag fine aggregate mixing rate of 100% and 66.7%, and comparative examples 1 and 2 of blast furnace slag fine aggregate mixing rate of 33.3% and 0% An example is shown.
図２は、図１の高炉スラグ細骨材混入率と圧縮強度（材齢７日）の関係をプロットした図である。 FIG. 2 is a graph plotting the relationship between the blast furnace slag fine aggregate mixing rate and the compressive strength (age age 7 days) in FIG.
図１および図２に示すように、高炉スラグ細骨材混入率が大きくなるほど圧縮強度が高くなることがわかる。特に、高炉スラグ細骨材混入率が６６．７％以上になると強度発現性が顕著になる。つまり、細骨材に高炉スラグ細骨材を使用することによりモルタルが緻密化し、高強度となるので塩化物イオンの浸透の抑制力が高まるものと推察される。また、この結果は、モルタルに粗骨材を加えて成るコンクリートにおいても同様になると考えられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, it can be seen that the compressive strength increases as the blast furnace slag fine aggregate mixing rate increases. In particular, when the blast furnace slag fine aggregate mixing ratio is 66.7% or more, the strength development becomes remarkable. In other words, it is presumed that the use of blast furnace slag fine aggregate as a fine aggregate densifies the mortar and increases the strength, thereby increasing the ability to suppress chloride ion penetration. In addition, this result is considered to be the same for concrete made by adding coarse aggregate to mortar.
上述したように、高炉スラグ細骨材は高炉スラグ微粉末に比べて粒径が大きく、反応性が顕著でないため、潜在水硬性が強度発現性に大きく寄与するとは従来考えられていなかった。しかし、図１および図２の試験結果からもわかるように、高炉スラグ細骨材混入率を６６．７％以上にすると高炉スラグ細骨材混入率が０％のものよりも３割以上の強度発現性を有するようになる。 As described above, since the blast furnace slag fine aggregate has a larger particle size and less reactivity than the blast furnace slag fine powder, it has not been conventionally considered that the latent hydraulic property greatly contributes to the strength development. However, as can be seen from the test results of FIG. 1 and FIG. 2, when the blast furnace slag fine aggregate content rate is 66.7% or more, the strength of the blast furnace slag fine aggregate content rate is 30% or more than that of 0%. It becomes expressive.
このように、本発明によれば、コンクリートが緻密化して強度発現性が高まり、塩化物イオンの浸透を効果的に抑制することができる。したがって、耐塩害性能に優れたモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品を提供することができる。 As described above, according to the present invention, concrete is densified and strength development is enhanced, and penetration of chloride ions can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to provide a mortar or concrete composition excellent in salt damage resistance and a molded product formed by molding the same.
また、本発明の成形品を用いたコンクリート製品によれば、外部からの塩化物イオンの侵入を抑制し、内部に設けた鉄筋などの鋼材の腐食を大幅に防ぐことが可能である。例えば、本発明を海岸・海洋構造物などの塩害を受ける可能性のある環境下の構造物に適用した場合、優れた耐塩害性能が発揮されるので、普通モルタルやコンクリートで構成した場合に比べ構造物の耐用年数を延ばすことができる。 Moreover, according to the concrete product using the molded article of the present invention, it is possible to suppress the entry of chloride ions from the outside, and to greatly prevent corrosion of steel materials such as reinforcing bars provided inside. For example, when the present invention is applied to a structure under an environment where there is a possibility of salt damage such as a coastal or offshore structure, since excellent salt damage resistance performance is exhibited, compared to the case where it is composed of ordinary mortar or concrete. The service life of the structure can be extended.
また、本発明に係るモルタルまたはコンクリート用組成物は、高炉スラグ微粉末と混入率が６６．７％以上の高炉スラグ細骨材を含有し、原材料の大部分が高炉スラグからなることから、川砂を細骨材として用いた普通モルタルやコンクリートと比べてＣＯ２排出量を大幅に削減するとともに、骨材資源の有効利用を図ることができる。特に、高炉スラグのカーボンフットプリントはゼロであるため、ＣＯ２排出削減に大きな効果を発揮することができる。 Further, the composition for mortar or concrete according to the present invention contains blast furnace slag fine powder and blast furnace slag fine aggregate with a mixing rate of 66.7% or more, and most of the raw materials are blast furnace slag. Compared with ordinary mortar and concrete using a fine aggregate as a fine aggregate, CO 2 emissions can be greatly reduced, and effective utilization of aggregate resources can be achieved. In particular, since the carbon footprint of blast furnace slag is zero, it can exert a great effect on CO 2 emission reduction.
次に、本発明の作用効果について、炭酸化促進試験結果を用いて補足説明する。
図３および図４は、炭酸化促進試験結果の一例を示した図である。図３は、高炉スラグ細骨材混入率と炭酸化深さの関係を、促進期間７日、１４日、２１日、２８日の場合についてプロットした図である。また、図４は、高炉スラグ細骨材混入率と炭酸化速度係数の関係をプロットした図である。各図はいずれもＷ／Ｄ＝６０％、Ｃ／Ｄ＝１００％のモルタルについての試験結果を示している。
Next, the effects of the present invention will be supplementarily described using the carbonation promotion test results.
3 and 4 are diagrams showing an example of the carbonation promotion test result. FIG. 3 is a graph in which the relationship between the blast furnace slag fine aggregate mixing rate and the carbonation depth is plotted for the cases of the promotion period of 7, 14, 21, and 28 days. FIG. 4 is a graph plotting the relationship between the blast furnace slag fine aggregate mixing rate and the carbonation rate coefficient. Each figure shows the test results for mortar with W / D = 60% and C / D = 100%.
図３、図４に示すように、高炉スラグ細骨材の混入率が多くなると炭酸化深さ、炭酸化速度係数が小さくなっていることから、高炉スラグ細骨材を多く使用することにより、モルタル内の緻密度が向上し、劣化因子（炭酸ガス）の浸透抑制効果が高まることがわかる。したがって、高炉スラグ細骨材を多く使用したモルタルは炭酸化抑制にも優れている。なお、こうした傾向は、モルタルに粗骨材を加えて成るコンクリートにおいても同様になると考えられる。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, when the mixing rate of the blast furnace slag fine aggregate is increased, the carbonation depth and the carbonation rate coefficient are reduced, so by using a lot of blast furnace slag fine aggregate, It can be seen that the density in the mortar is improved and the effect of suppressing the penetration of deterioration factors (carbon dioxide gas) is enhanced. Therefore, the mortar using many blast furnace slag fine aggregates is excellent in suppressing carbonation. Such a tendency is also considered to be the same in concrete made by adding coarse aggregate to mortar.
次に、本発明の作用効果について、塩化物イオンの見掛けの拡散係数試験結果を用いて補足説明する。
図５は、塩化物イオンの見掛けの拡散係数試験結果の一例であり、高炉スラグ細骨材混入率と塩化物イオンの見掛けの拡散係数の関係をプロットした図である。この図は、Ｗ／Ｄ＝２５％、Ｃ／Ｄ＝４０％のモルタルについての試験結果を示している。なお、この試験は、下記の参考文献１に記載の試験方法に準拠して行った。参考文献１に記載の試験方法は、濃度１０％の塩化ナトリウム水溶液中に所定の期間中浸漬した後、塩化物イオンを測定して塩化物イオンの浸透性を表す見掛けの拡散係数を求めるものである。
Next, the function and effect of the present invention will be supplementarily explained using the apparent diffusion coefficient test result of chloride ions.
FIG. 5 is an example of the apparent diffusion coefficient test result of chloride ions, and is a graph plotting the relationship between the blast furnace slag fine aggregate mixing rate and the apparent diffusion coefficient of chloride ions. This figure shows the test results for mortar with W / D = 25% and C / D = 40%. This test was performed in accordance with the test method described in
［参考文献１］ 浸せきによるコンクリート中の塩化物イオンの見掛けの拡散係数試験方法（案）(JSCE-G 572-2010) [Reference 1] Test method for apparent diffusion coefficient of chloride ions in concrete by immersion (draft) (JSCE-G 572-2010)
図５に示すように、高炉スラグ細骨材の混入率が多くなると塩化物イオンの見掛けの拡散係数が小さくなっていることから、高炉スラグ細骨材を多く使用することにより、塩分（塩化物イオン）の浸透が抑制されることがわかる。したがって、高炉スラグ細骨材を多く使用したモルタルは塩分の浸透抑制に優れている。なお、こうした傾向は、モルタルに粗骨材を加えて成るコンクリートにおいても同様になると考えられる。 As shown in FIG. 5, since the apparent diffusion coefficient of chloride ions decreases as the mixing ratio of blast furnace slag fine aggregate increases, the salt content (chloride) can be reduced by using more blast furnace slag fine aggregate. It can be seen that the penetration of ions) is suppressed. Therefore, the mortar using many blast furnace slag fine aggregates is excellent in suppressing the penetration of salt. Such a tendency is also considered to be the same in concrete made by adding coarse aggregate to mortar.
以上説明したように、本発明に係るモルタルまたはコンクリート用組成物によれば、高炉スラグ細骨材、ならびに高炉スラグ微粉末およびポルトランドセメントを含む結合材を含有するモルタルまたはコンクリート用組成物であって、全細骨材に対する高炉スラグ細骨材の含有率が質量比で６６．７％以上であるので、コンクリートが緻密化して強度発現性が高まり、塩化物イオンの浸透を効果的に抑制することができる。したがって、耐塩害性能に優れたモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品を提供することができるという効果を奏する。 As described above, the mortar or concrete composition according to the present invention is a mortar or concrete composition containing a blast furnace slag fine aggregate and a binder containing blast furnace slag fine powder and Portland cement. Since the content ratio of blast furnace slag fine aggregate with respect to the total fine aggregate is 66.7% or more by mass ratio, the concrete is densified and strength development is enhanced, and chloride ion permeation is effectively suppressed. Can do. Therefore, it is possible to provide a mortar or concrete composition excellent in salt damage resistance and a molded product formed by molding the composition.
以上のように、本発明に係るモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品は、モルタルやコンクリート製品に有用であり、特に、塩化物イオンの浸透を効果的に抑制するのに適している。 As described above, the composition for mortar or concrete according to the present invention and the molded article formed by molding the composition are useful for mortar and concrete products, and particularly for effectively suppressing the penetration of chloride ions. Is suitable.
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