JP2013543477A - 水和可能なセメント性組成物のための粘土含有人造砂 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
本発明は、水和可能なセメント性組成物中における人造砂(manufactured
sand)の使用及びさらに特定的に、コンクリート又はモルタル組成物の調製のために有用な特定の篩寸法(sieve sizing)を有する粘土の影響が緩和された(clay−mitigated)人造砂及び天然の洗い砂(washed natural sand)粒子のブレンドに関し、コンクリート又はモルタルは優れたレオロジー及びフィニッシャビリチ特性を有する。
砂は、モルタルの製造及び砕石砂利も含まれる場合にはコンクリートの製造のために水和可能なセメントと組み合わされる微骨材(fine aggregate material)である。砂粒子は通常5mmかもしくはそれより小さい最大寸法を有し、天然又は人造であることができる。
ンの性質そのものが、粘土の挙動を決定する。膨張性粘土は、水和して層間の空間を増加させ得る(膨潤)層の間に交換可能なカチオンを含有する。対照的に−イライト、雲母及びカオリンのような−非膨張性粘土中の層は密着して保たれる(held closely together)。粘土は表面電荷を示し、非常に微細な粒度を有する(典型的には2ミクロンより小さい)。膨張性粘土及び非膨張性粘土の両方は、所望のコンクリートレオロジーを達成するために必要な水の量を増加させることにより、コンクリート挙動に負の影響を与える。非膨張性粘土の影響はほとんど小さい粒度、表面電荷及び劣った粒子の形の故である。例えば雲母は平らなフレーク状の粒子の形を有し、せん断されると(例えばコンクリート混合の間に)破壊されて非常に劣ったコンクリート作業性を生じ得る。膨張性粘土は膨張し且つコンクリート混合物から遊離の水を消費し得るので、それらは非膨張性粘土より大きなコンクリートレオロジーへの影響を有すると思われる。さらに、膨張性粘土はポリカルボキシレート型高流動化剤の性能を妨害することが知られている。そのようなポリカルボキシレート型高流動化剤はセメント粒子上に吸着され、それらを水性スラリ又はペースト内に分散させることが意図されている。膨張性粘土はこの機能を妨げ、ほとんどの場合に、プラスチックコンクリートにおける作業性の与えられるレベルに達するために、より多量の高流動化剤が用いられるべきことを要求する。
本発明は、コンクリート及びコンクリート構造物の製造のために粘土含有人造砂を使用する前記の問題に向き合うのを助ける。
れるプロセスにより作られる粒子を指す。
以下の代表的な態様の記述(written description)を図面と結び付けて考えることにより、本発明の利益及び特徴の認識をより容易に理解することができ、図面において
本明細書で用いられる「セメント」という用語は、水硬ケイ酸カルシウム及び相互磨砕添加物(interground additive)としての1種もしくはそれより多い形態の硫酸カルシウム(例えば石膏)から成るクリンカーを微粉砕することにより製造される水和可能なセメント及びポルトランドセメントを含む。典型的には、ポルトランドセメントは1種もしくはそれより多い補足的なセメント性材料、例えばフライアッシュ、高炉水砕スラグ、石灰石、天然ポゾラン又はそれらの混合物と組み合わされ、ブレンドとして提供される。
られる。
(A)角ばった形を有する多量の人造砂粒子であって、多量の粒子の5%〜30%(そしてより好ましくは10%〜30%)が75ミクロン篩を通過する粒度を有する人造砂粒子を準備し、人造砂粒子はさらに粘土を有して、該人造砂は少なくとも0.5mg/gのメチレンブルー値(例えばEN 933−9のような既知の方法により決定される)を有し;
(B)多量の粘土含有人造砂粒子を、エピクロロヒドリンジメチルアミン及びポリジアリルジメチルアミンより成る群から選ばれる少なくとも1種の粘土の影響を緩和するポリカチオン化合物とそれらを混合することにより予備処理し、粘土の影響を緩和するポリカチオン化合物は処理される砂の重量に対する活性ポリカチオン化合物の重量に基づいて0.01%〜0.5%の量で用いられ;そして
(C)予備処理された多量の粘土含有人造砂粒子を、一般的に回転長円体の形を有し、
且つ天然の砂粒子の少なくとも90重量%が75ミクロン篩上に保持される程度まで微粉を除去するために洗われる多量の天然の洗い砂粒子と配合し、ここで人造砂粒子対天然の洗い砂粒子の比は重量により10〜90:90〜10の範囲内である
ことを含む。
1〜1000部(ppm)、そしてより好ましくは1〜500ppmであることができる。
255kg/m3のセメント、90kg/m3のフライアッシュ、1015kg/m3の石及び850kg/m3の砂を用いて実験室コンクリート混合物をバッチ調製した(batched)。砂は天然の洗い砂、洗われた人造砂及び洗われない人造砂(2.62mg/gのメチレンブルー値,13%が75ミクロン篩を通過する)のブレンドから成った。4.9%の活性なポリカルボキシレートに基づく分散剤ポリマー及び28.8%の活性なグルコン酸ナトリウムを含有するコンクリート添加物を1035ml/m3の比率で加えた。水対セメント性材料の比(w/cm)は0.55で一定に保持された。
Claims (8)
- 水和可能なセメント性組成物中における使用のための砂組成物の調製方法であって、
(A)角ばった形を有する多量の人造砂粒子であって、多量の粒子の5%〜30%が75ミクロン篩を通過する粒度を有する人造砂粒子を準備し、該人造砂粒子はさらに粘土を有して、該人造砂は少なくとも0.5mg/gのメチレンブルー値を有し;
(B)該多量の粘土含有人造砂粒子を、エピクロロヒドリンジメチルアミン及びポリジアリルジメチルアミンより成る群から選ばれる少なくとも1種の粘土の影響を緩和するポリカチオン化合物とそれらを混合することにより予備処理し、該粘土の影響を緩和するポリカチオン化合物は処理される砂の重量に対する活性ポリカチオン化合物の重量に基づいて0.01%〜0.5%の量で用いられ;そして
(C)予備処理された多量の粘土含有人造砂粒子を、一般的に回転長円体の形を有し、且つ天然の砂粒子の少なくとも90重量%が75ミクロン篩上に保持される程度まで微粉を除去するために洗われる多量の天然の洗い砂粒子と配合し、ここで人造砂粒子対天然の洗い砂粒子の比は10〜90:90〜10の範囲内である
ことを含む方法。 - 該多量の人造砂粒子の準備において、該多量の粒子の10%〜30%が75ミクロン篩を通過する粒度を該粒子が有する請求項1の方法。
- 水和可能なセメント及び請求項1に従って調製される砂組成物を含んでなる水和可能なセメント性組成物。
- 水和可能なセメント、少なくとも1種のポリカルボキシレートセメント分散剤及び請求項1に従って調製される砂組成物を含んでなる水和可能なセメント性組成物。
- 水和可能なセメント;少なくとも1種のポリカルボキシレートセメント分散剤;少なくとも1種のポリヒドロキシル又はヒドロキシルカルボン酸又はその塩;及び請求項1に従って調製される砂組成物を含んでなる水和可能なセメント性組成物。
- 該少なくとも1種のポリヒドロキシル又はヒドロキシルカルボン酸又はその塩がグルコン酸塩である請求項5の水和可能なセメント性組成物。
- コンクリート組成物中の粘土含有骨材の緩和方法であって:水和可能なセメント、少なくとも1種のポリカルボキシレートセメント分散剤及び少なくとも1種のポリヒドロキシル又はヒドロキシルカルボン酸又はその塩を、請求項1に従って調製される砂組成物と組み合わせることを含んでなる方法。
- 人造砂粒子が図2に描かれる形を有し、天然の砂粒子が図1に描かれる形を有する請求項1の方法。
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