JP2015091757A - 低クリンカー含有コンクリート - Google Patents

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Abstract

【課題】二酸化炭素の排出量を減少させたコンクリートの製造方法の提供。
【解決手段】４５００〜９５００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積を有し、プレミックス全質量に対するクリンカーの質量百分率での最小量が下記式（１）で表される、ポルトランドクリンカーと、飛散灰と、プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上である、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、プレミックスにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率で２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダー、ポゾラン、スラッグ、飛散灰、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以下のＤｖ９０を備える補添材と、を有する乾燥バインダ‐プレミックス
Figure 2015091757

（ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積）
【選択図】なし

Description

本発明は、低クリンカー含有のコンクリートに関し、更には、そのようなコンクリート
の調製方法、及び、この方法の実施に有益な組成物に関する。
通常の構造のコンクリートでは、特にＣ２５／３０タイプのコンクリート（ＥＮ２０６
−１標準では、少なくとも２５ＭＰａにて１６×３２ｃｍシリンダーにおける測定、及び
、少なくとも３０ＭＰａにて１５×１５ｃｍキューブにおける測定によれば、混合後の典
型的な圧縮強度は２８日材齢である）では、又は、Ｃ２０／２５タイプのコンクリート（
ＥＮ２０６−１標準では、少なくとも２０ＭＰａにて１６×３２ｃｍシリンダーにおける
測定、及び、少なくとも２５ＭＰａにて１５×１５ｃｍキューブにおける測定によれば、
混合後の典型的な圧縮強度は２８日材齢である）では、セメントの量は典型的には１ｍ３
のコンクリートあたり２６０〜３６０ｋｇである。現在の欧州の標準では、通常の構造物
コンクリートでは２６０ｋｇ／ｍ３以下のセメントが使用される。
セメント製品の製造方法、特に本質的構成物であるクリンカーは、二酸化炭素の高排出
の原因となる。実際のところクリンカーの粒が生産されると下記を要する。
ａ）特にライムストーン及びクレイである生原料を研磨することによって得られる生粉の
予熱及び脱炭酸；及び
ｂ）急冷の後、１４５０〜１５５０℃の温度での材料の燃焼又はクリンカー化
これらの二つの工程では二酸化炭素が排出される。一方では脱炭酸の直接的な排出物で
、他方では温度上昇させるための燃焼工程にて実行される燃焼の結果物として排出される
。
排出レベルは、６５％のクリンカーを含有するＣ２５／３０コンクリートを製造するの
に典型的に使用されるバインダーの場合、バインダー１トンあたり約５６０ｋｇの二酸化
炭素に到達する（クリンカー１トンあたり８５０ｋｇの二酸化炭素の平均排出を基にする
）。
セメント及びコンクリート組成物の製造における標準工程での二酸化炭素の高排出は、
主たる環境問題を構成し、経済的罰則にもなる。
そのため、特にＣ２０／２５又はＣ２５／３０タイプのコンクリートである好ましい機
械的特性を備えるコンクリートを製造でき、二酸化炭素の排出を減少させたコンクリート
の製造方法が強く要求される。
有利なことに、本発明に係るコンクリートは、２０℃±２℃及び相対湿度９５％以上の
ＥＮ１２３９０−２標準に準拠した、ＥＮ１２３９０−３に従った測定では、混合後２０
℃で２４時間後、算術平均で６ＭＰａ以上、好ましくは７ＭＰａ以上の圧縮強度を備える
。
有利なことに、湿潤コンクリートのレオロジー的性質は、満足できるものであり、良好
な作業性を有しており、混合後２時間でも混合バッチの堅さは取り扱いにおいて最適であ
る。
本発明は、質量比にて下記を含有する乾燥バインダープレミックスであって、
４５００〜９５００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５５００〜８０００ｃｍ２／ｇのブレーン
比表面積を有し、プレミックス全質量に対するクリンカーの質量百分率での最小量が下記
式（１）で表される、ポルトランドクリンカーと、
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積であり、
飛散灰と、
プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上であ
る、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、
プレミックスにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率
で２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、
ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダ
ー、ポゾラン、スラッグ、飛散灰、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以
下のＤｖ９０を備える補添材と、を有し、
クリンカーの量と飛散灰の量との合計は、プレミックス全質量に対して質量百分率で、
７５％以上であり、好ましくは７８％以上であり、
前記プレミックスにおけるクリンカーの合計量は、プレミックス全質量に対して質量百
分率で６０％以下である。
好ましくは、本発明に係るプレミックスは、更に、少なくとも１つのカルシウム源を有
する。
好ましくは、本発明に係るプレミックスのアルカリ硫酸塩は、硫酸ナトリウム、硫酸カ
リウム、硫酸リチウム、及びこれらの混合物の中から選択される。好ましくは、本発明に
係るプレミックスのアルカリ硫酸塩は、硫酸ナトリウムである。
好ましくは、本発明に係るプレミックスのカルシウム源は、カルシウム塩及びこれらの
混合物から選択される。
本実施形態では、本発明に係るプレミックスは、質量百分率で０．０５〜１．５％、好
ましくは０．１〜０．８％で、好ましくはポリカルボン酸塩タイプの可塑剤をも含有する
ことが可能である。
本実施形態では、補添材は不活性的な添加である。本発明の実施形態では、補添材はラ
イムストーンパウダーである。
本発明に係る実施形態では、本発明に係るプレミックスは、更に、促進剤、及び／又は
、空気連行剤、及び／又は、増粘剤、及び／又は、抑制剤、及び／又は、粘土不活性剤、
及び／又は、可塑剤、又はこれらの混合物を含有する。
本発明は、混合物の全質量に対して質量比にて下記を含有する乾燥バインダー混合物に
も関する。即ち、
少なくとも１０％の上述したプレミックスと、
９０％までの骨材と、を有する。
本発明に係る乾燥バインダー混合物の実施形態によれば、骨材は砂及び砂利を含有し、
砂利の量に対する砂の量の質量比は１．５／１〜１／１．８、好ましくは１．２５／１〜
１／１．４、更に好ましくは１．２／１〜１／１．２である。
本発明は、１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水を備える湿潤コンクリート組成物にも関し
、更に、
少なくとも１０％の上述のプレミックスと、
９０％までの骨材と、を有し、ここで前記質量百分率は全乾燥質量に対するものである
。
本発明に係る実施形態によれば、骨材は砂及び砂利を含有し、砂利の量に対する砂の量
の質量比は１．５／１〜１／１．８、好ましくは１．２５／１〜１／１．４、更に好まし
くは１．２／１〜１／１．２である。
本発明に係る湿潤コンクリート組成物の実施形態によれば、有効水の量は１４０〜２０
０Ｌ／ｍ３であり、好ましくは１５０〜１８０Ｌ／ｍ３である（ＥＮ２０６−１標準、パ
ラグラフ３．１．３０参照）。
本発明に係る実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は閾値コンクリ
ートである。
本発明に係る実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は、混合後２０
℃で２４時間後、算術平均で６ＭＰａ以上の圧縮強度を備える。
本発明の他の実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は、混合後２８
日で、２５ＭＰａ以上の圧縮強度特性を備える。
本発明の第２の他の実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は、混合
後２８日で、２０ＭＰａ以上の圧縮強度特性を備える。
本発明の第３の実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は、混合後２
０℃で２８日後では、算術平均で２５ＭＰａ以上の圧縮強度を備える。
本発明の第４の実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は、混合後２
０℃で２８日後では、算術平均で３０ＭＰａ以上の圧縮強度を備える。
本発明に係る実施形態によれば、本発明に係る湿潤コンクリート組成物は、ＡＳＴＭ
Ｃ２３０標準コーンを使用して、１分４５秒での間隔の後（そのうち３０秒間は５０Ｈｚ
の周波数及び０．５ｍｍの振幅での振動の存在下である。）、１８０〜２７０ｍｍ、好ま
しくは２１５〜２３５ｍｍの拡がりを有する。
本発明に係る湿潤コンクリート組成物の実施形態によれば、エイブラムズコーンを使用
してのスランプ（又はスランプ値）は０〜２５０ｍｍ、好ましくは１００〜２４０ｍｍで
ある。
本発明は、上述した組成物からなる硬質コンクリート物にも関する。
本発明は、下記工程を備える湿潤コンクリート組成物の調製方法にも関する。即ち、
１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水で、上述した混合物を混合し、
１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水と骨材とで、上述したプレミックスを混合する。
本発明に係る湿潤コンクリート組成物の調製方法の変形例によれば、混合は、更に硫酸
カルシウムの存在下にてなされる。
本発明は、下記工程を備える湿潤コンクリート組成物の調製方法にも関する。即ち、
４５００〜９５００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５５００〜８０００ｃｍ２／ｇのブレーン
比表面積を有し、クリンカーの最小量がｋｇ／ｍ３で下記式（ＩＩ）で表される、ポルト
ランドクリンカーと、
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積であり、Ｗ
ｅｅｆは、Ｌ／ｍ３での有効水の量であり、
飛散灰と、
プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上であ
る、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、
バインダーにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率で
２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、
ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダ
ー、ポゾラン、スラッグ、飛散灰、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以
下のＤｖ９０を備え、ｋｇ／ｍ３で下記式（ＩＩＩ）で表される、補添材と、
Figure 2015091757
１５００〜２２００ｋｇ／ｍ３、好ましくは１７００〜２０００ｋｇ／ｍ３の骨材と、
可塑剤と、
選択的に加えられる、促進剤、及び／又は、空気連行剤、及び／又は、増粘剤、及び／
又は、抑制剤、及び／又は、粘土不活性剤と、
１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水と、を混合する工程を備え、
湿潤コンクリートにおけるクリンカーの合計量が２００ｋｇ／ｍ３以下であり、
クリンカーの量と飛散灰の量との合計が２４０ｋｇ／ｍ３以上である。
本発明に係る湿潤コンクリート組成物の調製方法の実施形態によれば、クリンカー、及
び／又は、飛散灰、及び／又は、補添材は、上述したように定義される。
本発明に係る湿潤コンクリート組成物の調製方法の実施形態によれば、使用される有効
水の量は１４０〜２００Ｌ／ｍ３であり、好ましくは１５０〜１８０Ｌ／ｍ３である。
本発明は、下記工程を備える、湿潤コンクリート組成物の調製方法にも関する。即ち、
上述した湿潤コンクリート組成物、又は、上述した方法にて得られる湿潤コンクリート
組成物を投込する工程である。
本発明は、下記工程を備える、コンクリート物の製造方法にも関する。即ち、
上述した湿潤コンクリート組成物、又は、上述した投入された湿潤コンクリート組成物
、又は、上述した方法にて得られた湿潤コンクリート組成物を硬化する工程である。
本発明は、本発明に係るプレミックス、本発明に係る混合物、本発明に係る湿潤コンク
リート組成物、又は、本発明に係る方法において、飛散灰を活性化するため、少なくとも
１つのアルカリ硫酸塩及び選択的な少なくとも１つのカルシウム源の使用にも関する。
本発明は、公知のコンクリートでは達成できない、二酸化炭素の排出を減少させる必要
性に答えることを可能にする。実際、本発明の範疇内で使用されるセメントの量（及び特
にクリンカーの量）は、通常必要とされるものと比較して少ない。より正確には、二酸化
炭素の誘起排出は、Ｃ２５／３０又はＣ２０／２５タイプのコンクリートを提供する一方
で、５０〜６０％減少される。更に、湿潤コンクリート組成物のレオロジーは、標準コン
クリートの組成物のものと同じオーダーのままである。更に、本発明によれば、クリンカ
ーの含有量が極めて少ないにもかかわらず、標準量のクリンカーを有して得られるものと
同様のオーダーの初期強度を保持することが可能となる。
本発明によって得られるコンクリートは下記の利点を有する。即ち、
本発明に係る乾燥バインダープレミックスのコストは、典型的なＣ２５／３０又はＣ２
０／２５コンクリートを製造するのに使用される乾燥バインダープレミックスのコストよ
りも７〜１０％少なくなる。
本発明の種々の目的、利点、及び実施形態は、全ての形成パラメータの綿密な最適化、
特に下記によって得られる。
異なる材料の粒子パッキングの最適化（与えられるレオロジー挙動にとって水量の最小
化を許容する）；
セメント水和物の《接着点》による混合物のトポロジー、即ち、砂及び／又は骨材の粒
子の間の界面接着の空間における増大性及び均一性の最適化（特に通常のポルトランドセ
メントよりも約１０倍細かいクリンカー粒子を使用することにより）；
《時間的設計》の探索、即ち、短期間の機械的強度の獲得を保証するため、クリンカー
の最小量の使用（機械的強度の増加においてある程度はクリンカーのための中継として働
く）；
圧縮強度が最大となるように、相対的に低い合計水量となる材料（特に低多孔度）を選
択することによる合計の水量の調製；
パウダー分散及びパッキングの最適化による、異なる混合物、特に水の還元を最大にす
る可塑剤（超可塑剤）の最適化；
図１は材齢２８日の圧縮強度を示す。
下記に限定することなく詳細に本発明を説明する。
〔クリンカー〕
本発明では、ＥＮ１９７−１標準のパラグラフ５．２．１に定義されるように、《クリ
ンカー》はポルトランドクリンカーとして理解される。
ポルトランドクリンカーは、標準ポルトランドセメントから、特にＥＮ１９７−１欧州
標準に記載されているセメントの間から得られる。例えばＣＥＭ Ｉ又はＣＥＭ ＩＩ
５２．５Ｎ又はＲ又はＰＭ（海構造−ＮＦＰ１５−３１７標準）セメント又はＰＭＥＳセ
メント（海構造、硫酸化水−ＮＦ Ｐ １５−３１９標準）を用いることが可能である。
セメントはＨＩＳタイプ（高初期強度）である。
所定の場合、特にＣＥＭ ＩＩタイプの場合、ポルトランドセメントは純粋なクリンカ
ーによって構成されない。ＣＥＭ ＩＩタイプのポルトランドセメントは少なくとも１つ
の添加材（ポゾラン、飛散灰、焼成シェル、ライムストーン、・・・）が質量百分率で３
７％まで混合されている。そのため、使用されているクリンカーがこのようなセメント由
来の場合、添加材は飛散灰の間又は上述した《補添材》（この補添材が、２００μｍ以下
のＤｖ９０、好ましくは２００μｍ以下のＤｖ９７の粒子形態での材料の場合）の間にて
カウントされる。
このようなセメントは、クリンカーに本発明にて要求される特性、即ち、ＥＮ１９６−
６標準、パラグラフ４によれば、４５００〜９５００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５５００〜
８０００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積、を付与するために、磨り潰されか及び／又はカ
ット（空気圧式分類による）される。
クリンカーは超微細クリンカーとして記述される。セメントは、初期粉砕、又は、Horo
mill（登録商標）タイプ、振り子若しくはボールミル若しくはエアジェットミルタイプか
らなる仕上げ粉砕を備えた垂直タイプを有する粉砕プラントによって例えば磨り潰される
。第２、第３の生産、又は、高効率の空気圧式セレクター若しくは分類器を使用すること
も可能である。
クリンカーのサイズを小さくするために、内側粒の接着点の最適分布により、マトリッ
クスの均一性を最大化するためにセメント粒の拡散距離を最大化することが意図される。
〔飛散灰〕
飛散灰は、ＮＦ ＥＮ１９７−１標準、パラグラフ５．２．４又はＡＳＴＭ Ｃ６１８
標準にて定義される。
本発明の変形例では、飛散灰は部分的にスラッグに置き換えることも可能である。
本発明の他の変形例では、飛散灰は部分的に又は完全にシリカヒュームに置き換えるこ
とも可能である。
上述の２つの変形例では、スラッグ又はシリカフュームは異なる計算としてバインダー
中に勘案される。
〔アルカリ硫酸塩〕
アルカリ硫酸塩は、好ましくは、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ
２ＳＯ４）、硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）、硫酸水素ナトリウム（ＮａＨＳＯ４）、硫
酸水素カリウム（ＫＨＳＯ４）、硫酸水素リチウム（ＬｉａＨＳＯ４）、及びこれらの混
合物の中から選択される。好ましくは、アルカリ硫酸塩は、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸リチウム、及びこれらの混合物から選択される。更に好ましくは、アルカリ硫酸
塩は硫酸ナトリウムである。
アルカリ硫酸塩は種々の形態で使用され、特に粉体又は液体の形態にて使用される。粉
体でのアルカリ硫酸塩の使用は、本発明に係るプレミックス及び本発明に係る乾燥バイン
ダー混合物において特に適切である。反対に、液体でのアルカリ硫酸塩の使用は、本発明
に係る湿潤コンクリート組成物及びそれを得るために行われる方法において特に適切であ
る。
本発明では、バインダー（クリンカー＋飛散灰＋アルカリ硫酸塩＋ＳＯ３源＋選択的な
カルシウム源＋補添材）におけるＮａ２Ｏ当量を定める式は、質量百分率で、以下に式（
ＩＶ）で示される。
Figure 2015091757
ここで、［Ｎａ２Ｏ］、［Ｋ２Ｏ］及び［Ｌｉ２Ｏ］は、バインダー（クリンカー＋飛
散灰＋アルカリ硫酸塩＋ＳＯ３源＋選択的なカルシウム源＋補添材）におけるＮａ２Ｏ、
Ｋ２Ｏ及びＬｉ２Ｏの質量百分率である。バインダー中におけるＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＬ
ｉ２Ｏの質量百分率は、例えばＸ線蛍光によって、バインダー中に存在するＮａ、Ｋ及び
Ｌｉの量から決定できる。Ｎａ２Ｏ（バインダー）当量を求める場合、この値にバインダ
ーの質量を掛け算し、そして飛散灰の質量にて割り算を行うことにより、飛散灰の質量に
対するＮａ２Ｏ当量が得られる。
本発明に係るバインダー中におけるＮａ２Ｏ当量は、飛散灰の質量に対する百分率で、
好ましくは７％以上であり、より好ましくは９％以上である。
〔カルシウム源〕
カルシウム源は、カルシウム塩及びこれらの混合物から選択される。好ましくはカルシ
ウム塩は、臭化物、塩化物、ギ酸化物、酸化物、水和物、ニトロ化物、ニトリル化物、硫
酸化物、及びこれらの混合物から選択される。好ましくは、カルシウム源は、硫酸カルシ
ウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、及びこれらの混合物である
。好ましくは、カルシウム源は硫酸カルシウムである。
水酸化カルシウムは、好ましくは、ライム、ポートランダイト、又はこれらの混合物で
ある。硫酸カルシウムは、好ましくは、石膏、半水和物、無水和物、又はこれらの混合物
である。
カルシウム源は種々の形態で使用され、特に粉体又は液体の形態にて使用される。粉体
でのカルシウム源の使用は、本発明に係るプレミックス及び本発明に係る乾燥バインダー
混合物において特に適切である。反対に、液体でのカルシウム源の使用は、本発明に係る
湿潤コンクリート組成物及びそれを得るために行われる方法において特に適切である。
アルカリ硫酸塩及びカルシウム源は、飛散灰を活性化するために特に有益である。この
活性化により、混合から２４時間後及び混合から２８日後における、目的となる機械的強
度を得ることが可能となる。
〔ＳＯ３〕
ＳＯ３は、本発明（プレミックス、乾燥バインダー混合物、又は、湿潤コンクリート）
に係る組成物の異なる構成によって得られるが、クリンカーに硫酸化物を加えるのに典型
的に使用される硫酸カルシウム（ＥＮ１９７−１標準、パラグラフ５．４参照）によって
も得られる。
硫酸カルシウムは、特に、石膏、半水和物、無水和物、又はこれらの混合物から選択さ
れる。硫酸カルシウムは、自然界に存在するか、又は、所定の工業工程の副産物の形態で
工業的に得られる。
本発明の変形例では、硫酸カルシウムの量は、２０℃で２４時間後の機械的圧縮強度を
最適化するために、例えば既存の方法にて調製される。好ましくは、ＥＮ１９６−２標準
、パラグラフ８に記載されている方法に従って定められる硫酸カルシウムの量は、混合物
（クリンカー＋飛散灰＋アルカリ硫酸塩＋補添材＋硫酸カルシウム）の質量に対する硫化
物（ＳＯ３）の質量百分率で２．０〜３．５％である。
ＳＯ３の量は、例えばＥＮ１９６−２標準、パラグラフ８に記載されている方法に従っ
て定められる。
〔補添材〕
《補添材》は、２００μｍ以下のＤｖ９０、好ましくは２００μｍ以下のＤｖ９７の粒
体の形態の材料として理解される。
これらの材料は、マトリックスの材料を充填するために使用され、即ち、粒径がより大
きなその他の材料の間の間隙に充填される。
この基準は機械的強度の観点で到達される結果に影響を与えない（特に否定的に）ため
、補添材の性質は、本発明の本質的要素ではない。従って、２８日後又は２４時間後の得
られたコンクリートの強度を妥協することなく、例えば下記にリストされているように、
種々のタイプの補添材を添加することが可能である。特に、不活性な補添材は、機械的強
度の観点から最も好ましくない場合である。結果として、不活性ではない補添材により、
２４時間後又は２８日後のいずれにせよ、不活性補添材を含有する発明による同じ条件の
ものと比較して、得られたコンクリートの機械的強度を向上させることが可能となる。
補添材がバインダー材料であることを考慮したとしても、本発明に係るコンクリートに
対する最適化（特にコストの観点）は、不活性フィラー、即ち非バインディング材料（水
力的又はポゾラン的活性無し）である補添材を優先することになる。
例えば補添材としてライムストーンパウダー（ライムストーンフィラー）を使用するこ
とが可能である。焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー又はシリカパウダー、ポゾ
ラン、スラッグ、飛散灰、及びこれらの混合物を使用することが可能である。好ましくは
、補添材は、ＥＮ１９７−１標準、パラグラフ５．２．２〜５．２．７に記載されたもの
である。好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
Ｄｖ９７（体積で）は、粒径分布の９７パーセントに対応し、即ち、９７％の粒子がＤ
ｖ９７よりも小さい粒径を有し、３％の粒子がＤｖ９７よりも大きい粒径を有する。同様
に、Ｄｖ９０は、粒径分布の９０パーセントに対応し、即ち、９０％の粒子がＤｖ９０よ
りも小さい粒径を有し、１０％の粒子がＤｖ９０よりも大きい粒径を有する。同様に、Ｄ
ｖ５０は、粒径分布の５０パーセントに対応し、即ち、５０％の粒子がＤｖ５０よりも小
さい粒径を有し、５０％の粒子がＤｖ５０よりも大きい粒径を有する。
概ね、粒体又は粒子の集合の粒度分析の特性である、Ｄｖ５０、Ｄｖ９０、Ｄｖ９７、
及び同様のタイプのその他の値は、２００μｍよりも小さい粒径のためのレーザー粒径測
定器、又は、２００μｍよりも大きい粒径のためのふるいによって測定される。
もっとも個々の粒子が凝集する傾向を有する場合は、電子顕微鏡によってその粒径を測
定することが好ましいが、レーザー回折粒度分布測定によって測定される見かけ上の粒径
は実際の粒径よりも大きいので解釈を間違えやすい。
〔水〕
コンクリートは、異なるカテゴリーの水を含有する。まず最初に、有効水はコンクリー
トの内側の水であり、骨材、クリンカー、スラッグ、及び補添材によって形成される固体
骨格の粒体の間に位置する。有効水は水和に必要な水を示すものであり、堅さと機械的強
度を得るために必要である。一方で、コンクリートは、骨材、飛散灰、及び補添材の多孔
によって保持される水を含有する。この水は有効水には換算されない。それは捕らえられ
ており、セメントの水和又は堅さを得るための粒子ではない。合計の水は混合物における
全ての水を示す（混合時において）。
有効水は標準化された観念であり、その計算モードはＥＮ２０６−１標準、第１７頁、
パラグラフ３．１．３０に示されている。有効水の水位は、フレッシュコンクリートに含
まれる合計の水の量と骨材によって吸収可能な水の量との間にて差があり、吸収可能な水
の量は、ＮＦ ＥＮ１０９７−６標準、第５頁、パラグラフ３．６及び巻末Ｂによって計
測される骨材の吸収係数から推論される。
〔乾燥バインダープレミックス〕
本発明に係る乾燥バインダープレミックスは、質量比で、下記を有する。
４５００〜９５００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５５００〜８０００ｃｍ２／ｇのブレーン
比表面積を有し、プレミックス全質量に対するクリンカーの質量百分率での最小量が下記
式（Ｉ）で表される、ポルトランドクリンカーと、
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積である
飛散灰と、
プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上である
、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、
プレミックスにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率
で２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、
ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダ
ー、ポゾラン、スラッグ、飛散灰、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以
下のＤｖ９０を備える補添材と、を有し、
クリンカーの量と飛散灰の量との合計は、プレミックス全質量に対して質量百分率で、
７５％以上であり、好ましくは７８％以上であり、
前記プレミックスにおけるクリンカーの合計量は、プレミックス全質量に対して質量百
分率で厳密に６０％以下である。
好ましくは、プレミックスの全質量に対するクリンカーの最小量は質量百分率で、下記
式（Ｉbis）によって示される。
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積である
上述した式（Ｉ）及び（Ｉbis）は、後述する式（ＩＩ）、（ＩＩbis）及び（ＩＩter
）同様に、経験的なアプローチによって得られ、即ち、幾つかのパラメータ（特に、クリ
ンカーの量、クリンカーのブレーン比表面積、及び有効水の量）を変更し、これらの異な
るパラメータの間の経験上の関係を探索することで得られる。このようにして得られた式
は経験則に基づくものであり、これは《理論的な言及をすることなく、経験的な出来事を
検証する法則である》。この定義はウェブサイトのhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_e
mpirique（更に、経験則の発見の問題、A.A.Petrosjan,Voprosy Filosofii Moskva,1983,
n12,第71-79頁を参照）に由来する。従って、式における定数によって異なるユニットは
バランスを保たれている。式における定数値は、経験データと与えられた式との間のエラ
ーを最小化する当業者に公知の方法である例えば最小二乗法を用いることにより調製され
る（インターネットウェブサイトのDec Formations: www.decformations.com/mathematiq
ues/moindres_carres.php, or the book Methodes statistiques Volume 2 - Methodes d
’analyse de regression lineaire simple et de regression multiple - Analyse de c
orrelation lineaire simple, Gerald Baillargeon, Editions SMGを参照）。
結論として、式（Ｉ）、（Ｉbis）、（ＩＩ）、（ＩＩbis）及び（ＩＩter）は単純に
クリンカーのブレーン比表面積及び明細書中に示されたユニットにおける有効水の量（ｃ
ｍ２／ｇ又はＬ／ｍ３）を置き換えることによって用いられる。式（ＩＩ）の計算の具体
例は明細書の次の部分によって与えられる。
式（Ｉ）、（Ｉbis）、（ＩＩ）、（ＩＩbis）及び（ＩＩter）の結果から得られた百
分率は＋／−５％である。
好ましくは、本発明に係るプレミックスのクリンカーの最小量は、クリンカーのブレー
ン比表面積によって、下記に示す表を使用することにより得られる（式（Ｉ）及び（Ｉbi
s）の使用を置き換え）。
Figure 2015091757
好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
好ましくは、本発明に係るプレミックスは、更に硫酸カルシウムを含有する。
骨材及び水と混合されることを意図して、乾燥バインダープレミックス（水は無添加）
を形成するように、クリンカー、スラッグ、及び補添材は好ましくは上記に比例して結合
して用いられる。
好ましくは、当業者にて典型的に用いられる１つ以上の混合物がこれらの乾燥バインダ
ープレミックスに用いられる。即ち、促進剤、及び／又は、空気連行剤、及び／又は、増
粘剤、及び／又は、抑制剤、及び／又は、粘土不活性剤、及び／又は可塑剤である。特に
、ポリカルボキシレートタイプの可塑剤（超可塑剤）を質量百分率で０．０５〜１．５％
、好ましくは０．１〜０．８％含有することが有益である。
《粘土不活性剤》は、水硬性バインダーの性質において粘土の有害効果を遅延又は消滅
させる能力を有する全ての分子として理解される。特に国際特許出願のＷＯ２００６／０
３２７８５及びＷＯ２００６／０３２７８６の書類に記載されているような粘土不活性剤
を用いることが可能である。
〔骨材〕
骨材は、ＸＰＰ１８−５４５標準にて定義されるように自然タイプのものであり、最大
サイズＤｍａｘが３２ｍｍ以下の骨材である。骨材は、砂（ＥＮ１２６２０標準にて定義
されるように、最大サイズＤｍａｘが４ｍｍより小さい粒体）、及び／又は、砂利（ＥＮ
１２６２０標準にて定義されるように、最小サイズＤｍｉｎが２ｍｍ以上の骨材）を含有
する。
骨材は、ライムストーン又はシリカライムストーンである。
砂及び砂利は流れるもの又は粉砕されたものである。粉砕された砂は、流砂よりもきめ
細かさにおいて大きな部分を有する。砂の業界にて用いられる言語によれば、６３μｍよ
りも小さい粒体（ふるいを通過する）がきめ細かいとされる。
砂が１％を超える量（砂の質量分率）にて微粒子を含有する場合、１％の閾値を超えて
砂（６３μｍより小さい分率）に存在する微粒子の量に等しい量によって上述された《補
添材》の量を減少することにより、砂によって供給される微粒子の量を考慮にいれること
が必要である。
好ましくは、砂及び骨材における粘土の量は、１％より少ない。実際、粘土が多く含ま
れるとコンクリートの加工性に悪い影響を及ぼす。
好ましくは、砂利の量に対する砂の量の質量比は、１．５／１〜１／１．８、好ましく
は１．２５／１〜１／１．４、更に好ましくは１．２／１〜１／１．２、理想的には１／
１に等しいか近い。
〔乾燥バインダー混合物〕
骨材、クリンカー、飛散灰、補添材、アルカリ硫酸塩、選択的な混合物（特に可塑剤）
は乾燥バインダー混合物（水は添加されていない）中にて組み合わされることが可能であ
る。このような乾燥バインダー混合物は、上記のプレミックスを骨材と混合するか、又は
、直接的に異なる構成物混合するかのいずれかによって調製される。
異なる構成物の混合物の全質量に対する質量比は、下記のように定義される。即ち、
少なくとも１０％の上述したプレミックスと、
９０％までの骨材と、である。
好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
好ましくは、本発明に係る乾燥バインダー混合物は、更に硫酸カルシウムを含有する。
このように規定された乾燥バインダー混合物は、乾燥準備混合コンクリートであり、単
に水にて混合することで使用可能となる。
本発明に係る乾燥バインダー混合物の変形例では、異なる構成物の混合物の全質量に対
する質量比は、下記のように定義される。即ち、
少なくとも１０％の上述したプレミックスと、
９０％までの砂利と、である。
好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
好ましくは、本発明に係る乾燥バインダー混合物は、更に硫酸カルシウムを含有する。
本発明に係る乾燥バインダー混合物の変形例では、異なる構成物の混合物の全質量に対
する質量比は、下記のように定義される。即ち、
少なくとも１０％の上述したプレミックスと、
９０％までの砂と、である。
好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
好ましくは、本発明に係る乾燥バインダー混合物は、更に硫酸カルシウムを含有する。
〔コンクリート〕
本発明においては、《湿潤コンクリート》は、フレッシュコンクリートとして理解され
る（ＥＮ２０６−１標準、パラグラフ３．１．２参照）。
本発明に係る湿潤コンクリートは以下を混合して調製される。即ち、
少なくとも１０％の上述したプレミックスと、
９０％までの骨材と、
１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水と、である。
質量百分率は、コンクリートの全乾燥質量に対して与えられる。
好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
好ましくは、本発明に係る湿潤コンクリートは、更に硫酸カルシウムを含有する。
湿潤コンクリートは、１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水で直接的に上述した乾燥混合物
を混合することによっても調製される。
本発明に係るコンクリートは、直接的に異なる含有物と水とを混合することによっても
調製される。本発明に係る湿潤コンクリート組成物の調製方法は、下記を混合する工程を
有する。即ち、
４５００〜９５００ｃｍ２／ｇ、好ましくは５５００〜８０００ｃｍ２／ｇのブレーン
比表面積を有し、クリンカーの最小量がｋｇ／ｍ３で下記式（ＩＩ）で表される、ポルト
ランドクリンカーと、
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積であり、Ｗ
ｅｅｆは、Ｌ／ｍ３での有効水の量であり、
飛散灰と、
プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上であ
る、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、
バインダーにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率で
２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、
ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダ
ー、ポゾラン、スラッグ、飛散灰、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以
下のＤｖ９０を備え、ｋｇ／ｍ３で下記式（ＩＩＩ）で表される、補添材と、
Figure 2015091757
１５００〜２２００ｋｇ／ｍ３、好ましくは１７００〜２０００ｋｇ／ｍ３の骨材と、
可塑剤と、
選択的に加えられる、促進剤、及び／又は、空気連行剤、及び／又は、増粘剤、及び／
又は、抑制剤、及び／又は、粘土不活性剤と、
１４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水と、を混合し、
湿潤コンクリートにおけるクリンカーの合計量が２００ｋｇ／ｍ３以下であり、
クリンカーの量と飛散灰の量との合計が２４０ｋｇ／ｍ３以上である。好ましくは、補
添材はライムストーンパウダーである。
好ましくは、クリンカーの最小量は、ｋｇ／ｍ３で下記式（IIbis）にて示される。
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積である。Ｗ
ｅｅｆは、Ｌ／ｍ３での有効水の量である。
好ましくは、クリンカーの最小量は、ｋｇ／ｍ３で下記式（IIter）にて示される。
Figure 2015091757
ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積である。Ｗ
ｅｅｆは、Ｌ／ｍ３での有効水の量である。
式（ＩＩ）、（ＩＩbis）及び（ＩＩter）から計算されるクリンカーの量が２００ｋｇ
／ｍ３よりも大きい場合、このクリンカーから製造される湿潤コンクリート組成物は、低
含有量のクリンカーのコンクリートである本発明には含まれない。
式（Ｉ）及び（Ｉbis）、式（ＩＩ）、（ＩＩbis）及び（ＩＩter）は経験式であるの
で、単純にクリンカーのブレーン比表面積及び明細書中に示されたユニットにおける有効
水の量（ｃｍ２／ｇ又はＬ／ｍ３）を置き換えることによって用いられる。例えば、式（
ＩＩ）に実施例ＦＡ１−１の値を適用すると、クリンカーのブレーン比表面積が７０４１
ｃｍ２／ｇであり、有効水の量が１６５．１Ｌ／ｍ３であり、クリンカーの最小量は下記
となる。
Figure 2015091757
好ましくは、クリンカーのブレーン比表面積及び有効水の量（式（ＩＩ）、（ＩＩbis
）及び（ＩＩter）での置き換えで使用）に対し、本発明に係るコンクリートにおけるク
リンカーの最小量は、下記の表から得られる。
Figure 2015091757
Figure 2015091757
Figure 2015091757
好ましくは、
ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダ
ー、ポゾラン、スラッグ、飛散灰、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以
下のＤｖ９０を備える補添材の最小量は、ｋｇ／ｍ３で、以下の式（ＩＩＩbis）にて決
定される。
Figure 2015091757
上述した式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩbis）を適用して０よりも小さい値が得られた場合
、これは上述した性能を得るために、補添材を添加する必要がないことを意味する。
変形例によれば、本発明に係る湿潤コンクリートは可塑剤を含有しない。本発明によれ
ば、《可塑剤》は、ＮＦ ＥＮ９３４−２標準による減水可塑剤又は高減水の超可塑剤と
して理解される。
《ｋｇ／ｍ３》は、製造されたコンクリートの単位ｍ３あたりで使用される材料の質量
として理解される。
好ましくは、補添材はライムストーンパウダーである。
使用されるクリンカーの量は、好ましくは１８０ｋｇ／ｍ３より小さく、より好ましく
は１５０ｋｇ／ｍ３より小さく、更に好ましくは１２０ｋｇ／ｍ３である。
本発明に係る湿潤コンクリート組成物の調製方法の実施形態によれば、使用される有効
水の量は１４０〜２００Ｌ／ｍ３であり、好ましくは１５０〜１８０Ｌ／ｍ３である。そ
のため、ある実施形態では、有効水のこの量は典型的なコンクリートと比較して減少する
。
好ましくは、骨材は砂及び砂利を含有し、砂利の量に対する砂の量の質量比は１．５／
１〜１／１．８、好ましくは１．２５／１〜１／１．４、更に好ましくは１．２／１〜１
／１．２であり、理想的には１／１に等しいか近い。
ある実施形態によれば、問題となる材料は、本発明に係るバインダー混合物及びプレミ
ックスに対して、上述したものと同じ特性を有する。
混合は、業界において通常行われる回数において、コンクリート混合プラントにおける
通常のミキサー、又は、ドラムトラックミキサーにて直接的になされる。
本発明にて得られた湿潤コンクリート組成物は、匹敵しうる機械的性質を有し、好まし
くは標準Ｃ２５／３０タイプのコンクリートよりも優れた性質を有し、特に１６時間後及
び２８日後における機械的強度及びレオロジーの観点において優れた性質を有する。
特に、本発明の実施形態では、平均圧縮強度は、２０℃にて混合から２４時間後で６Ｍ
Ｐａ以上であり、好ましくは７ＭＰａ以上であり、混合から２８日後で２５ＭＰａ以上で
あり、好ましくは２８ＭＰａ以上である。
本発明に係る湿潤コンクリートの実施形態によれば、１９９９年１２月のＥＮ１２３５
０−２欧州標準によってなされた測定では、エイブラムズコーンを使用してのスランプ（
又はスランプ値）は０〜２５０ｍｍ、好ましくは１００〜２４０ｍｍである。
本発明に係る湿潤コンクリートの実施形態によれば、振動がない状態で、ＡＳＴＭ Ｃ
２３０標準コーンを使用して、１分後の拡がりは５０〜１４０ｍｍであり、好ましくは８
５〜１０５ｍｍである。
本発明に係る湿潤コンクリートの実施形態によれば、振動がある状態で、ＡＳＴＭ Ｃ
２３０標準コーンを使用して、１分後の拡がりは１８０〜２７０ｍｍであり、好ましくは
２１５〜２３５ｍｍであり、これは以下の実施例６に示される。
そのため本発明に係るコンクリートは、典型的なＣ２５／３０又はＣ２０／２５コンク
リートと等価なレオロジーの性質を有する。
好ましくは、本発明に係るコンクリートは閾値コンクリートである。《閾値》は、流れ
るために、正のエネルギー（例えば、せん断力、振動又は衝撃）の供給を要する（湿潤）
コンクリートとして理解される。反対に、非閾値コンクリートは、外部からのエネルギー
の供給なしで、自身で流れる。このように閾値コンクリートは、エネルギー閾値の下では
変形可能な弾性固体のように、このエネルギー閾値の上では粘性流体のように、本質的な
挙動を行う。
本発明に係るコンクリートを調製するために用いられるクリンカーの量は、標準Ｃ２５
／３０又はＣ２０／２５コンクリートを調製するために必要とされる量と比較して格段に
少なく、これにより二酸化炭素の排出を大幅に減少させることができる。９５ｋｇ／ｍ３
のライムストーンと２５７ｋｇ／ｍ３のセメントを含有する対照となるＣ２５／３０と比
較して、例えば１００〜１２０ｋｇ／ｍ３のクリンカーを含有する本発明に係るコンクリ
ートは、５０〜６０％の範囲で二酸化炭素の排出を抑制できる。
本発明に係るコンクリートは通常の方法に従って投入され、水和化又は硬化後、硬化さ
れたコンクリート物が、構成要素、構造要素又はその他として得られる。
以下の実施例により、制限することなく本発明が説明される。
〔レーザー粒径測定〕
異なるパウダーの粒度分布曲線は、マルヴァーンＭＳ２０００レーザー粒度分析装置を
用いて得られる。測定は、湿式の方法（水性媒体）によって行われ、粒子のサイズが０．
０２μｍ〜２ｍｍでなければならない。光源は、赤いヘリウムネオンレーザー（６３２ｎ
ｍ）と青いダイオード（４６６ｎｍ）による。光モデルはフラウンホーファーのもので、
算出マトリックスは多分散系のタイプである。
超音波がない場合は、バックグラウンド・ノイズの測定は、２０００回転数／分のポン
プ速度、８００回転数／分の攪拌器速度及び１０秒のノイズ測定で最初に行われる。レー
ザーの強度は少なくとも８０％同等でないと、バックグラウンド・ノイズの指数関数の減
少は得られない。さもなくばレンズを掃除しなければならない。
第１の測定は、以下のパラメータ、即ち、ポンプ速度２０００回転数／分、撹拌器速度
８００回転数／分、超音波の欠如につき測定される。サンプルは１０〜２０％の遮蔽を有
するために導入される。《遮蔽》はエミッタと中心センサ（比濁計）との間に循環する懸
濁剤によるレーザー信号の消滅と分かる。１００％の遮蔽は信号の完全な消滅と分かる。
反対に、０％の遮蔽は、いかなる粒子の存在もなく純粋な透過流体を意味する。遮蔽は、
懸濁液中の固体濃度と流体の屈折率に依存する。遮蔽の安定後、測定は、浸漬と１０秒間
測定との間の固定期間にて行われる。測定の継続は３０秒である（３００００の回折像分
析）。得られた顆粒グラムにおいてパウダーの一部が塊になることは考慮しなければなら
ない。
第２の測定は、超音波によって行われる（タンクを空にすることなしに）。ポンプ速度
は２５００回転数／分で、攪拌速度は１０００回転数／分で、超音波は１００％（３０ワ
ット）で照射される。これらの状況は、３分間維持され、そして、最初のパラメータが復
活し、ポンプ速度は２０００回転数／分に、攪拌速度は８００回転数／分に、超音波はな
くなる。１０秒の経過後（空気の泡の可能性を取り除く）、測定は３０秒間（３００００
の画像分析がされる）行われる。第２の測定は、超音波分散により凝集されていないパウ
ダーである。
各測定値は、結果の安定性を検査するために、少なくとも２回繰り返される。各測定の
前に、装置は、粒度分布曲線が公知である標準サンプル（Sifraco C10 シリカ）によって
調整される。本明細書にて与えられた測定及び示した範囲は、超音波にて得られた値であ
る。
〔ＢＥＴ比表面積の測定方法〕
異なるパウダーの比表面積は以下のようにして測定される。パウダーの試料は以下の質
量である。即ち、３０ｍ２／ｇより大きい推定比表面積では０．１〜０．２ｇ、１０〜３
０ｍ２／ｇの推定比表面積では０．３ｇ、３〜１０ｍ２／ｇの推定比表面積では１ｇ、２
〜３ｍ２／ｇの推定比表面積では１．５ｇ、１．５〜２ｍ２／ｇの推定比表面積では２ｇ
、１〜１．５ｍ２／ｇの推定比表面積では３ｇである。
３ｍ３又は９ｍ３のセルがサンプルの量に応じて用いられる。測定セル体（セル＋グラ
スロッド）の重量が測定される。そして、サンプルがセルに加えられる。生成物は、セル
の首の頂点から１ｍｍ未満である。一体物の重量（セル＋グラスロッド＋試料）が測定さ
れる。測定セルが、ガスを排除しているユニットに置かれ、試料からガスが排除される。
ガスを除去するパラメータは、ポルトランドセメント、石膏、ポゾランでは３０分／４５
℃であり、スラグ、シリカヒューム、飛散灰、アルミニウムセメント、ライムストーンで
は３時間／２００℃であり、対照のアルミナでは４時間／３００℃である。セルは、ガス
を除去した後、ストッパーで速やかに閉じられる。そして、一体物の質量が計測され、結
果が記録される。全ての質量の測定はストッパー無しにて行われる。サンプルの質量は、
セルの質量とガス抜きした試料の質量との合計から、セルの質量を減算して求められる。
試料の分析は、測定装置に配置した後に行われる。分析装置はベックマン・クールター
ＳＡ３１００である。測定は、所定温度にて、試料による窒素の吸着に基づき、液体窒素
の温度の場合は−１９６℃である。装置は、その吸着質が飽和蒸気圧にある参照セルの圧
力と、公知の体積の吸着質が注入された試料のセルの圧力とを測定する。これらの測定の
結果として生じるカーブが吸着等温線である。測定の過程では、セルのデッドスペースを
認識する必要があり、即ちこの体積の測定は分析前にヘリウムにて行われる。
以前に計算された試料の質量がパラメータとして入力される。ＢＥＴ面は実験で得られ
た曲線から線形回帰によってソフトウエアで測定される。２１．４ｍ２／ｇの比表面積を
有する二酸化ケイ素に対する１０回の測定から得られた再現値の標準偏差は０．０７であ
る。０．９ｍ２／ｇの比表面積を有するセメントに対する１０回の測定から得られた再現
値の標準偏差は０．０２である。参照の生成物に対し、２週間に１回、対照が実行される
。当業者によって製造された対照アルミナにて、１年に２回、対照が実行される。
〔ブレーン比表面積の測定方法〕
ブレーン比表面積は、ＥＮ１９６−６標準、パラグラフ４で決定される。
〔原料〕
原料は下記に示されるように用いられる。
〔セメント〕
ＣＰＡ ＣＥＭＩ ５２．５Ｒセメントが用いられる（ラファージセメント製 Saint-P
ierre la Cour セメント工場,≪SPLC≫と称される）。このセメントは、典型的には、９
０〜９５％のクリンカーと、０．５〜３％のライムストーンと、２〜５％の石膏＋半水和
物＋無水和物と、選択的な研磨試薬及び／又は六価クロム還元剤とを含有する。そのため
このセメントは少なくとも９０％のクリンカーを含有する。このセメントは、エアジェッ
トミルに対向するAlpine Hosokawa ＡＦＧ２００を使用して微細化される。タービンの
回転速度を適宜選択することにより、所望の微細さ（１６又は１９μｍ）が得られる。実
施例では２つのバッチが用いられる。ｄｖ９７にて微細さが定められる≪SPLC-dv97＝16
μｍ≫と称される最初のバッチは、１６μｍである。そして、ｄｖ９７にて微細さが定め
られる≪SPLC-dv97＝19μｍ≫と称される第２のバッチは、１９μｍである。
《Le Teil》と称されるＨＴＳ ＣＥＭＩ ５２．５ＰＭＥＳセメント（ラファージュ製
）が、対照コンクリート（参照Ｃ２５／３０）として使用される。
〔硫酸カルシウム〕
ラファージュ製の磨り潰された無水石膏が使用される−Mazan quarry,Vaucluse。
〔飛散灰〕
４つの飛散灰が使用される。即ち、
−《サンダンス》、アルバータ、カナダに位置するトランスアルタの火力発電所からの
クラスＣの飛散灰（ＡＳＴＭ Ｃ６１８）；
−《ル・アーブル》、フランスに位置するＥＤＦ火力発電所からのクラスＶの飛散灰（
ＮＦ ＥＮ１９７−１）；
−《ポピオル》、ポーランドに位置する火力発電所からのクラスＶの飛散灰（ＮＦ Ｅ
Ｎ１９７−１）；及び
−Termoelektrarna Sostanj、スロベニアに位置する火力発電所からのクラスＷの飛散
灰（ＥＮ４５０−１）である。この飛散灰は《ＴＥＳ》と称される。
〔補添材〕
以下に示すライムストーンフィラーが使用される。
−ＮＦ ＥＮ９３３−９標準によると、ＢＥＴ比表面積が０．８６ｍ２／ｇであり、メ
チレンブルー値ＭＢＦが０．３ｇ／１００ｇであるBL２００（供給者 オミヤ）
実施例において使用される異なる構成物の特性は、以下の表に記載される。
Figure 2015091757
〔使用された活性剤〕
１．VWR-Prolaboによって販売されたパワー硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）。製品は
、最小で９９％純度であり、１４２．０４０ｇ／モルのモル質量である。４３．６％のＮ
ａ２Ｏ及び５６．４％のＳＯ３を含有する。
２．Sigma-Aldrichによって販売されたパワー硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）。製品は
、最小で９８％純度であり、１０９．９４ｇ／モルのモル質量である。２７．１％のＬｉ
２Ｏ及び７２．９％のＳＯ３を含有する。
３．Sigma-Aldrichによって販売されたパワー硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）。製品は、
最小で９８％純度であり、１７４．２６ｇ／モルのモル質量である。３５．６％のＫ２Ｏ
及び４６．０％のＳＯ３を含有する。
４．Chemetall GMBHによって販売されたパワー水酸化リチウム（ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ）。
製品は、５７％のＬｉＯＨを含有しており、そのうち７４．０％がＬｉ２Ｏである。
５．Sigma-Aldrichによって販売されたパワー炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）。製品
は、最小で９９．０％純度であり、１０５．９９ｇ／モルのモル質量である。５８．５％
のＮａ２Ｏを含有する。
６．Sigma-Aldrichによって販売されたパワー塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）。製品は、
純度を有し、５８．４４ｇ／モルのモル質量である。５３．０％のＮａ２Ｏを含有する。
７．VWR-Prolaboによって販売されたパワー硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）。製品は、
最小で９９．５％純度である。３６．５％のＮａ２Ｏを含有する。
〔混合物〕
実施例で使用された製品は以下に示される。
−Chrysoからの可塑剤《Chrysoplast ２０９》、これは液体で使用されるリグノスルホ
ン酸塩タイプであり、３４．４％の乾燥成分と１．１５の密度を有する。
−BASFからの可塑剤《Prelom ３００》、これは液体で使用されるポリカルボン酸塩タ
イプであり、１３．７％の乾燥成分と１．０３の密度を有する。
〔骨材〕
以下にリストされた材料が使用される。
−最大直径が４ｍｍ以下（０／４Ｒ）であるHonfleur砂（alluvial川砂、供給者ラファ
ージュ）；
−最大直径が５ｍｍ以下（０／５Ｒ）であるSt Bonnet砂（alluvial川砂、供給者Jean
Lefebvre）；
−Cassisからの最大直径が６．３〜１０（６．３／１０Ｒ）である骨材（粉砕された微
細砂利、供給者ラファージュ）；
〔実施例１〕
以下には、対照であるＣ２５／３０とＦＡ１−３及びＦＡ４−３の配合を除く、本発明
に係るコンクリート組成物の調合の配合比を示す。用いられる材料は、上述と同様である
。各々の数字は、水が１ｍ３のコンクリートに対してリットルにて与えられることを除い
て、１ｍ３のコンクリートを調製するために使用された材料の質量（ｋｇ）に対応する。
＜配合 Ｃ２５／３０（対照）＞
カシス骨材６．３/１０ ９００
オンフルール砂0/4R ９００
Le TeilからのＣＥＭＩ ５２．５ＮＨＴＳセメント ２５７
ＢＬ２００充填材 ９５
CHRYSOPLAST ２０９混合物 ０．５４
全水量 １８９
有効水量（Ｗｅｆｆ） １７３
下記は、Le Hevreからの飛散灰を有する試料についての第１試験である。
Figure 2015091757
下記は、Popiolからの飛散灰を有する試料についての第２試験である。
Figure 2015091757
下記は、Sundanceからの飛散灰を有する試料についての第３試験である。
Figure 2015091757
下記は、TESからの飛散灰を有する試料についての第４試験である。
Figure 2015091757
〔本発明に係るコンクリートの性能〕
本発明に係るコンクリートの性能が、圧縮強度及びレオロジーについて評価された。
圧縮強度は、細長比２で、直径７０、１１０又は１６０ｍｍの円筒状標本を作製し、こ
れらをＮＦ Ｐ１８−４０６標準に対して訂正し、そして崩壊するまで応力下にさらすこ
とにより、測定された。荷重の掛け方は、各々の試料を２又は３重にてセロファンラップ
で覆い、中心型板（ＮＦ Ｐ１８−４１１及び４１２標準に従った、３０００ｋＮ容量の
荷重制御機械的試験装置）を使用するプレス板の中心に載置し、１Ｍａ／ｓで荷重を制御
し、ＮＦ Ｐ１８−４０６標準に従って崩壊まで応力をかけ、崩壊時の応力値を記録する
ものである。続いて、標本断面にて応力が分散されて強度が減少する。
目的の指標は、圧縮強度の算術平均にて、２４時間後で６ＭＰａ以上又は２８日後で３
０ＭＰａより大きい数値である。
圧縮強度測定全ての結果は、３つの個々の圧縮強度の測定の算術平均に対応した。
圧縮強度測定の結果を下記表１０に記載する。活性剤（ＦＡ１−０、ＦＡ２−０、ＦＡ
３−０及びＦＡ４−０）の添加無しで４つの試験された飛散灰にて、２８日後の強度は指
標に合致しなかった。活性剤無しでの２８日後の圧縮強度は各々２３．３ＭＰａ、２３．
０ＭＰａ、２８．７ＭＰａ、及び２５．３ＭＰａであった。反対に、活性剤が使用される
と、Ｎａ２Ｏ当量は、飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上であり、２８日後の強
度は向上し指標に合致した。本発明では、２８日後の圧縮強度は、ＦＡ２−１での３１．
１ＭＰａからＦＡ３−２での３９．６ＭＰａである。最適条件に到達するまで、活性剤に
よりこれらの強度が増加した。
本発明に係る組成物の性能を向上させるため、当業者ならば単純なルーチン試験を行う
ことにより、異なる構成物の最適量を見いだすことが可能である。
一方で、ＦＡ１−３及びＦＡ４−３処方は、本発明に係る処方ではない。これら処方で
は、Ｎａ２Ｏ当量は、飛散灰の質量に対して質量百分率で５％より少ない。これら処方で
は、２８日後の圧縮機械強度は３０ＭＰａよりも小さい（ＦＡ１−３では２８．６ＭＰａ
であり、ＦＡ４−３では２９．１ＭＰａである）。従って、活性剤の添加は、必ずしも前
述の性能に到達するための十分な条件ではない。Ｎａ２Ｏ当量が、飛散灰の質量に対して
質量百分率で５％以上であることが必要である。
表１０は、７０ｍｍ直径のシリンダにて測定された２８日での圧縮強度（ＳｃＭＰａ）
である。
Figure 2015091757
上記のコンクリート組成物のレオロジーについても評価された。このため、拡がりの“
静的”及び“振動”測定が下記のように行われた。
ＡＳＴＭ Ｃ２３０標準に記載されているＡＳＴＭコーンが使用された。このコーンは
、６００ｍｍ×６００ｍｍの四角形プレートを備える振動電磁気ＳＩＮＥＸ ＴＳ１００
テーブル（周波数５０Ｈｚ、振幅０．５ｍｍ）に配置された。拡散測定が乾燥表面にて行
われた。拡がりは、３つの方向にて測定され、平均値は５ｍｍまで四捨五入されて記録さ
れた。
準備として、２リットルの乾燥している混合物がタンクに導入された。これは低速で３
０秒間混合された。混合を停止し、水と液体混合物の合計量が導入され、低速で２分間混
合された。混合が終わった後、即ち水が加えられてから２分後（Ｔ＝２分）、コーンは一
定まで充填されて、その後コーンは持ち上げられた。
Ｔ＝３分で、１分待機した後に“静的”拡散が測定された。
Ｔ＝３分１５秒で、振幅が０．５ｍｍで５０Ｈｚで振動が３０秒間始められた。
Ｔ＝３分４５秒で、“振動”拡散が測定された。
結果は下記表１１に示される。本発明に係るコンクリートは、レオロジーについて、Ｃ
２５／３０コンクリートと比較して勝るとも劣らない良好な性能を備えていることが示さ
れる。対照コンクリート（Ｃ２５／３０）の振動拡散は２２５ｍｍであったが、本発明に
おいては、振動拡散はＦＡ１−１での２０３ｍｍからＦＡＶ３−４での２２８ｍｍまでで
ある。
表１１は、レオロジー性能を示す（ｍｍで示されるのは拡散である）。
Figure 2015091757
〔実施例２〜異なる活性剤の比較−Ｃ２０／２５タイプ〕
最初の３つの表（活性剤１〜３）は、活性剤が入っていない対照であるＡ０処方を除い
て、本発明に係るＣ２０／２５タイプの処方である。表１２は硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ
Ｏ４）であり、表１３は硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）であり、表１４は硫酸カリウム（
Ｋ２ＳＯ４）である。次の４つの表（活性剤４〜７）は、本発明にて使用されている活性
剤に対しての比較例である。表１５は水酸化リチウム（ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ）であり、表１
６は炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）であり、表１７は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）であ
り、表１８は硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）である。使用されている材料は、実施例の最
初の部分にて上述したものである。各々の数字は、１ｍ３のコンクリートを調製するのに
使用される材料の質量（ｋｇ）に対応する。可塑剤（Prelom 300）の量は、各々の処方が
目的となるレオロジーの範囲内、即ち振動拡散が２１０ｍｍ以上、にあるように調製され
た。
Figure 2015091757
Figure 2015091757
Figure 2015091757
Figure 2015091757
Figure 2015091757
Figure 2015091757
Figure 2015091757
上述した処方の性能は、上記の実施例１にて示されたのと同じプロトコルにて評価され
た。
目的となる数値は、２８日後における平均圧縮強度が２５ＭＰａ以上である。
圧縮強度の測定結果が図１と共に下記表に示される。
下記表は、７０ｍｍ直径のシリンダにて測定された２８日での圧縮強度（ＳｃＭＰａ）
である。
表１９は、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）である活性剤１を示す。
Figure 2015091757
表２０は、硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）である活性剤２を示す。
Figure 2015091757
表２１は、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）である活性剤３を示す。
Figure 2015091757
表２２は、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ.Ｈ２Ｏ）である活性剤４を示す。
Figure 2015091757
表２３は炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）である活性剤５を示す。
Figure 2015091757
表２４は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）である活性剤６を示す。
Figure 2015091757
表２５は、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）である活性剤７を示す。
Figure 2015091757
結果を下記に示す。
−活性剤（Ａ０）を含有しないバッチは、２８日目で、２０．１ＭＰａにおける圧縮強
度は不十分であった。
−飛散灰の質量に対するＮａ２Ｏ当量の質量が５％より大きいレベルで、Ｎａ２ＳＯ４
、Ｌｉ２ＳＯ４、又はＫ２ＳＯ４のようなアルカリ硫酸塩の添加は、２８日における強度
を著しく向上させることが可能となった。
−実際、飛散灰の質量に対し５．１％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる硫酸ナトリウ
ムの添加により、２８日における圧縮強度が２０．１ＭＰａから２７．７ＭＰａへ向上し
た。飛散灰の質量に対する８．５％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じた硫酸ナトリウムの
添加により、２８日における圧縮強度は２９．１ＭＰａに到達した。この飛散灰の質量に
対する１２．４％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる硫酸ナトリウムの添加により、２８
日の圧縮強度は８．５％で得られた圧縮強度よりもわずかに小さく、２７．８ＭＰａに到
達した。従って、硫酸ナトリウムの量のレベルが最適化された。
−一方で、飛散灰の質量に対し５．１％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる硫酸リチウ
ムの添加により、２８日における圧縮強度が２０．１ＭＰａから２５．４ＭＰａへ向上し
た。飛散灰の質量に対する８．３％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じた硫酸リチウムの添
加により、２８日における圧縮強度は３１．０ＭＰａに到達した。この飛散灰の質量に対
する１１．９％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる硫酸リチウムの添加により、２８日の
圧縮強度は８．３％で得られた圧縮強度よりもわずかに小さく、２６．２ＭＰａに到達し
た。従って、硫酸リチウムの量のレベルが最適化された。
−他の点では、飛散灰の質量に対し５．２％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる硫酸カ
リウムの添加により、２８日における圧縮強度が２０．１ＭＰａから２５．６ＭＰａへ向
上した。
−反対に、飛散灰の質量に対し５．０％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる水酸化リチ
ウムの添加により、２８日における圧縮強度について２０．１ＭＰａから２０．７ＭＰａ
へ増加するという非常に限定された効果が得られた。水酸化リチウムの投与を増加するこ
とは不可能であった。試験された投与量を超えると、レオロジー性能があまりにも劣化し
、可塑剤（Prelom 300）を投与してももはや回復するものではなかった。
−同様に、飛散灰の質量に対し３．６％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる炭酸ナトリ
ウムの添加により、２８日における圧縮強度が２０．１ＭＰａから１６．４ＭＰａへ減少
した。飛散灰の質量に対し５．０％Ｎａ２Ｏ当量の閾値を超えるために炭酸カルシウムを
使用することは不可能であり、レオロジー性能があまりにも劣化し、可塑剤（Prelom 300
）を投与してももはや回復するものではなかった。
−同様に、飛散灰の質量に対し５．０％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる塩化ナトリ
ウムの添加により、２８日における圧縮強度について２０．１ＭＰａから２２．１ＭＰａ
へ増加するという非常に限定された効果が得られた。塩化ナトリウムの投与を増加すると
、強度が減少し、活性剤なしの処方以下になる。
−同様に、飛散灰の質量に対し５．２％Ｎａ２Ｏ当量のレベルとして生じる硝酸ナトリ
ウムの添加により、２８日における圧縮強度について２０．１ＭＰａから２２．６ＭＰａ
へ増加するという非常に限定された効果が得られた。硝酸ナトリウムの投与を増加すると
、強度が減少し、活性剤なしの処方以下になる。
結論として、２８日における平均圧縮強度を２５ＭＰａ以上にする唯一の試験された活
性剤は、アルカリ硫酸塩である。

Claims (15)

  1. 質量比にて下記を含有する乾燥バインダープレミックスであって、
    ４５００〜９５００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積を有し、プレミックス全質量に対するクリンカーの質量百分率での最小量が下記式（１）で表される、ポルトランドクリンカーと、
    Figure 2015091757
    ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積であり、
    飛散灰と、
    プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上である、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、
    プレミックスにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率で２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、
    ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダー、ポゾラン、スラッグ、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以下のＤｖ９０を備える補添材と、を有し、
    クリンカーの量と飛散灰の量との合計は、プレミックス全質量に対して質量百分率で、
    ７５％以上であり、
    前記プレミックスにおけるクリンカーの合計量は、プレミックス全質量に対して質量百分率で６０％以下である。
  2. 更に、少なくとも１つのカルシウム源を有する請求項１に記載のプレミックス。
  3. 前記アルカリ硫酸塩は、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、及びこれらの混合物の中から選択される請求項１又は２に記載のプレミックス。
  4. 前記アルカリ硫酸塩は、硫酸ナトリウムである請求項１乃至３の何れか１項に記載のプレミックス。
  5. カルシウム源は、カルシウム塩及びこれらの混合物から選択される請求項２に記載のプレミックス。
  6. 混合物の全質量に対して質量比にて下記を含有する乾燥バインダー混合物であって、
    少なくとも１０％の請求項１乃至５の何れか１つに記載のプレミックスと、
    ９０％までの骨材と、を有する。
  7. １４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水を備え、下記を含有する湿潤コンクリート組成物であって、
    少なくとも１０％の請求項１乃至５の何れか１つに記載のプレミックスと、
    ９０％までの骨材と、を有し、前記質量百分率は全乾燥質量に対するものである。
  8. 請求項７に係る組成物で形成される硬質コンクリート物。
  9. 湿潤コンクリート組成物の調製方法であって、
    １４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水で、請求項６記載の混合物を混合し、
    １４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水と骨材とで、請求項１乃至５の何れか１項に記載のプレミックスを混合する。
  10. ４５００〜９５００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積を有し、クリンカーの最小量がｋｇ／ｍ３で下記式（ＩＩ）で表される、ポルトランドクリンカーと、
    Figure 2015091757
    ここで、ＢＳＳＫは、ｃｍ２／ｇで与えられるクリンカーのブレーン比表面積であり、Ｗｅｅｆは、Ｌ／ｍ３での有効水の量であり、
    飛散灰と、
    プレミックスにおけるＮａ２Ｏ当量が飛散灰の質量に対して質量百分率で５％以上であ
    る、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩と、
    バインダーにおけるＳＯ３の量がポルトランドクリンカーの質量に対して質量百分率で２％以上である、少なくとも１つのＳＯ３源と、
    ライムストーンパウダー、焼成シェル、メタカオリン、シリカフィラー、シリカパウダー、ポゾラン、スラッグ、及び、これらの混合物から選択される、２００μｍ以下のＤｖ９０を備え、ｋｇ／ｍ３で下記式（ＩＩＩ）で表される、補添材と、
    Figure 2015091757
    １５００〜２２００ｋｇ／ｍ３の骨材と、
    可塑剤と、
    １４０〜２２０Ｌ／ｍ３の有効水と、を混合する工程を備え、
    湿潤コンクリートにおけるクリンカーの合計量が２００ｋｇ／ｍ３以下であり、
    クリンカーの量と飛散灰の量との合計が２４０ｋｇ／ｍ３以上である、請求項９に記載の湿潤コンクリート組成物の調製方法。
  11. 請求項７に記載の湿潤コンクリート組成物、又は、請求項９又は１０に記載の方法によって得られた湿潤コンクリート組成物を投込する工程を有するキャスト湿潤コンクリートの調製方法。
  12. 請求項７に記載の湿潤コンクリート組成物、請求項９又は１０に記載の方法によって得られた湿潤コンクリート組成物、又は、請求項１１に記載の湿潤コンクリート組成物を硬化する工程を有するコンクリート物の製造方法。
  13. 請求項１乃至５におけるプレミックス、請求項６に記載の混合物、又は請求項７に記載の湿潤コンクリート組成物において、飛散灰を活性化するため、少なくとも１つのアルカリ硫酸塩の使用。
  14. 促進剤、及び／又は、空気連行剤、及び／又は、増粘剤、及び／又は、抑制剤、及び／又は、粘土不活性剤が加えられる請求項１０に記載の湿潤コンクリートの調製方法。
  15. 更に少なくとも１つのカルシウム源を使用する、請求項１３に記載のアルカリ硫酸塩の使用。
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