JP2018158868A - Cement composition - Google Patents

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JP2018158868A
JP2018158868A JP2017057263A JP2017057263A JP2018158868A JP 2018158868 A JP2018158868 A JP 2018158868A JP 2017057263 A JP2017057263 A JP 2017057263A JP 2017057263 A JP2017057263 A JP 2017057263A JP 2018158868 A JP2018158868 A JP 2018158868A
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cement composition
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真弥 城出
Maya Shirode
真弥 城出
隆人 野崎
Takahito Nozaki
隆人 野崎
康秀 肥後
Yasuhide Higo
康秀 肥後
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太平洋セメント株式会社
Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement composition excellent in freeze damage resistance while containing coal ash.SOLUTION: The cement composition of the present invention contains cement, water, coal ash, a cement dispersant and an AE agent, in which the water contains bubbles with 1 μm or less of a particle diameter. A manufacturing method of the cement composition includes a target value setting step for determining a specific value as a target value of relative elastic modulus in the case that the number of repetitions of freezing and thawing reaches a specific value, an AE agent amount setting step for setting an amount of the AE agent to a specific value so that the target value of the relative elastic modulus is achieved, and a mixing step for mixing the respective materials constituting the cement composition to obtain the cement composition, by adopting the specific value as the amount of the AE agent.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、セメント組成物に関する。   The present invention relates to a cement composition.
従来、セメント混和材として、石炭灰が知られている。
石炭灰を用いたセメントとして、例えば、特許文献1には、(A)水硬率(H.M.)が2.10〜2.30、ケイ酸率(S.M.)が1.80〜2.48、鉄率(I.M.)が1.3〜2.6であり、かつ、焼成物100質量%中の3CaO・SiOの割合が、ボーグ式による計算値で70.0質量%以下である焼成物の粉砕物と、石膏を含むセメントであって、該セメント100質量%中の石膏の割合が、SO換算で1.2質量%以上であり、かつ、該セメント中の二水石膏及び半水石膏の合計量に対する半水石膏の割合が、SO換算で30質量%以上であるセメントと、(B)高炉スラグ微粉末及び石炭灰の少なくともいずれか一方を含むセメント混合材、を含むことを特徴とする混合セメントが記載されている。
Conventionally, coal ash is known as a cement admixture.
As a cement using coal ash, for example, in Patent Document 1, (A) hydraulic modulus (HM) is 2.10 to 2.30, and silicic acid rate (SM) is 1.80. To 2.48, the iron ratio (IM) is 1.3 to 2.6, and the ratio of 3CaO · SiO 2 in 100% by mass of the fired product is 70.0 as calculated by the Borg formula. A cement containing a pulverized product of calcined product and gypsum that is less than or equal to mass% and gypsum, wherein the proportion of gypsum in 100 mass% of the cement is 1.2 mass% or more in terms of SO 3 , and in the cement A cement containing a ratio of hemihydrate gypsum to 30% by mass or more in terms of SO 3 , and (B) blast furnace slag fine powder and coal ash A mixed cement characterized in that it contains a mixed material is described.
特開2015−10009号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-10009
モルタルやコンクリート等を構成するセメント組成物に石炭灰が含まれる場合、該セメント組成物の耐凍害性が悪くなるという問題がある。
本発明の目的は、石炭灰を含むにもかかわらず、耐凍害性に優れたセメント組成物を提供することである。
When coal ash is contained in a cement composition constituting mortar, concrete, or the like, there is a problem that the frost damage resistance of the cement composition is deteriorated.
An object of the present invention is to provide a cement composition having excellent frost damage resistance despite containing coal ash.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、1μm以下の粒径を有する気泡を含む水、石炭灰、セメント分散剤、およびAE剤を含むセメント組成物によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[4]を提供するものである。
[1] セメント、水、石炭灰、セメント分散剤、およびAE剤を含むセメント組成物であって、上記水が、1μm以下の粒径を有する気泡を含むことを特徴とするセメント組成物。
[2] 上記水1ミリリットル中の上記気泡の数が、10個以上である前記[1]に記載のセメント組成物。
[3] 前記[1]又は[2]に記載のセメント組成物の硬化体からなる表面形成部分を含む構造物。
[4] 前記[1]又は[2]に記載のセメント組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物において、凍結融解の繰り返し数が特定の値に達した場合における相対弾性係数の目標値として、特定の値を定める目標値設定工程と、上記相対弾性係数の目標値が達成されるように、上記AE剤の量を特定の値に定めるAE剤量設定工程と、上記AE剤の量として上記特定の値を採用して、上記セメント組成物を構成する各材料を混合して、上記セメント組成物を得る混合工程、を含むことを特徴とするセメント組成物の製造方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventor of the present invention, according to a cement composition containing cement, water containing bubbles having a particle size of 1 μm or less, coal ash, cement dispersant, and AE agent, The inventors have found that the above object can be achieved and completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] A cement composition comprising cement, water, coal ash, a cement dispersant, and an AE agent, wherein the water contains bubbles having a particle size of 1 μm or less.
[2] The cement composition according to [1], wherein the number of bubbles in 1 ml of the water is 10 7 or more.
[3] A structure including a surface forming portion made of a cured product of the cement composition according to [1] or [2].
[4] A method for producing the cement composition according to [1] or [2], wherein in the cement composition, the number of repeated freeze-thaw cycles reaches a specific value. As a target value, a target value setting step for setting a specific value, an AE agent amount setting step for setting the amount of the AE agent to a specific value so that the target value of the relative elastic modulus is achieved, and the AE The manufacturing method of the cement composition characterized by including the mixing process which employ | adopts the said specific value as the quantity of an agent, mixes each material which comprises the said cement composition, and obtains the said cement composition.
本発明のセメント組成物は、耐凍害性(例えば、凍結融解抵抗性)に優れたものである。   The cement composition of the present invention is excellent in frost damage resistance (for example, freeze-thaw resistance).
実施例1および比較例1〜5における凍結融解試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the freeze thaw test in Example 1 and Comparative Examples 1-5.
本発明のセメント組成物は、セメント、水、石炭灰、セメント分散剤、およびAE剤を含むセメント組成物であって、上記水が、1μm以下の粒径を有する気泡を含むものである。
本発明で用いられるセメントは、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、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の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等を使用することができる。
セメントとして、フライアッシュセメントを用いる場合、フライアッシュセメントに含まれているフライアッシュは、本発明で用いる「石炭灰」に該当するものである。つまり、フライアッシュセメントに含まれているセメントのみが、本発明で用いる「セメント」に該当するものとする。また、フライアッシュセメントに含まれているフライアッシュの量は、本発明で用いる「セメント」の量に含めず、本発明で用いる「石炭灰」の量に含めるものとする。
本発明で用いられる石炭灰としては、フライアッシュ、クリンカアッシュ等が挙げられる。中でも、セメント組成物の流動性および強度発現性の観点からフライアッシュが好ましい。
The cement composition of the present invention is a cement composition containing cement, water, coal ash, a cement dispersant, and an AE agent, wherein the water contains bubbles having a particle size of 1 μm or less.
The cement used in the present invention is not particularly limited. For example, various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement and the like. Mixed cement or eco-cement can be used.
When fly ash cement is used as the cement, the fly ash contained in the fly ash cement corresponds to “coal ash” used in the present invention. That is, only the cement contained in fly ash cement corresponds to the “cement” used in the present invention. The amount of fly ash contained in the fly ash cement is not included in the amount of “cement” used in the present invention, but is included in the amount of “coal ash” used in the present invention.
Examples of the coal ash used in the present invention include fly ash and clinker ash. Among these, fly ash is preferable from the viewpoint of fluidity and strength development of the cement composition.
本発明で用いられる水は、1μm以下の粒径を有する気泡を含むものである。なお、1μm以下の粒径を有する気泡は、ウルトラファインバブルまたはナノバブルと称されている。
気泡の粒径は、1μm(1,000nm)以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは500nm以下、さらに好ましくは300nm以下、特に好ましくは200nm以下である。該粒径が1μmを超えると、セメント組成物の凍結融解抵抗性の向上効果が小さくなる。
本発明で用いられる水は、気泡の全量(100体積%)中、好ましくは、粒径が10〜1,000nmの範囲内である気泡を80体積%以上(好ましくは90体積%以上)含むものであり、より好ましくは、粒径が10〜700nmの範囲内である気泡を80体積%以上(好ましくは90体積%以上)含むものであり、さらに好ましくは、粒径が10〜500nmの範囲内である気泡を80体積%以上(好ましくは90体積%以上)含むものであり、さらに好ましくは、粒径が10〜300nmの範囲内である気泡を80体積%以上(好ましくは90体積%以上)含むものであり、特に好ましくは、粒径が10〜200nmの範囲内である気泡を80体積%以上(好ましくは90体積%以上)含むものである。
気泡の平均粒径は、好ましくは1μm以下、より好ましくは700nm以下、さらに好ましくは500nm以下、さらに好ましくは300nm以下、さらに好ましくは200nm以下、特に好ましくは100nm以下である。該平均粒径が1μm以下であれば、セメント組成物の凍結融解抵抗性の向上効果がより大きくなる。
気泡の平均粒径の下限値は、特に限定されるものではないが、通常、10nmである。
なお、本明細書中、気泡の平均粒径とは、市販のナノ粒子解析装置を用いて、トラッキング法により得られる値をいう。
The water used in the present invention contains bubbles having a particle size of 1 μm or less. Air bubbles having a particle size of 1 μm or less are referred to as ultrafine bubbles or nanobubbles.
The bubble particle size is 1 μm (1,000 nm) or less, preferably 700 nm or less, more preferably 500 nm or less, still more preferably 300 nm or less, and particularly preferably 200 nm or less. When the particle size exceeds 1 μm, the effect of improving the freeze-thaw resistance of the cement composition is reduced.
The water used in the present invention contains 80% by volume (preferably 90% by volume) of bubbles having a particle diameter in the range of 10 to 1,000 nm, preferably in the total amount (100% by volume) of bubbles. More preferably, it contains 80% by volume or more (preferably 90% by volume or more) of bubbles having a particle size in the range of 10 to 700 nm, and more preferably in the range of 10 to 500 nm. 80% by volume or more (preferably 90% by volume or more), and more preferably 80% by volume or more (preferably 90% by volume or more) of bubbles having a particle size in the range of 10 to 300 nm. In particular, it preferably contains 80% by volume or more (preferably 90% by volume or more) of bubbles having a particle size in the range of 10 to 200 nm.
The average particle diameter of the bubbles is preferably 1 μm or less, more preferably 700 nm or less, further preferably 500 nm or less, further preferably 300 nm or less, further preferably 200 nm or less, and particularly preferably 100 nm or less. When the average particle size is 1 μm or less, the effect of improving the freeze-thaw resistance of the cement composition is further increased.
The lower limit of the average particle diameter of the bubbles is not particularly limited, but is usually 10 nm.
In addition, in this specification, the average particle diameter of a bubble means the value obtained by a tracking method using a commercially available nanoparticle analyzer.
上記水1ミリリットル中の上記気泡(1μm以下の粒径を有するもの)の数は、好ましくは10個以上、より好ましくは10個以上、さらに好ましくは10個以上、特に好ましくは5×10個以上である。該数が10個以上であれば、セメント組成物の凍結融解抵抗性をより向上させることができる。該数の上限は特に限定されるものではないが、気泡形成の容易性の観点から、好ましくは1011個以下、より好ましくは1010個以下である。
気泡を構成する気体の種類としては、特に限定するものではなく、例えば、空気、酸素、窒素等が挙げられる。中でも、汎用性の観点から、空気が好ましい。
The number of bubbles (having a particle size of 1 μm or less) in 1 ml of water is preferably 10 7 or more, more preferably 10 8 or more, still more preferably 10 9 or more, and particularly preferably 5 ×. 10 is 9 or more. When the number is 10 7 or more, the freeze-thaw resistance of the cement composition can be further improved. The upper limit of the number is not particularly limited, but is preferably 10 11 or less, more preferably 10 10 or less, from the viewpoint of ease of bubble formation.
The type of gas constituting the bubble is not particularly limited, and examples thereof include air, oxygen, and nitrogen. Among these, air is preferable from the viewpoint of versatility.
セメント100質量部に対する石炭灰の配合量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、さらに好ましくは70質量部以下、特に好ましくは60質量部以下である。該配合量が100質量部以下であれば、セメント組成物の凍結融解抵抗性をより向上することができる。該配合量は、石炭灰の有効利用という観点からは、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、特に好ましくは30質量部以上である。   The blending amount of coal ash with respect to 100 parts by mass of cement is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, still more preferably 70 parts by mass or less, and particularly preferably 60 parts by mass or less. If the blending amount is 100 parts by mass or less, the freeze-thaw resistance of the cement composition can be further improved. The blending amount is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and particularly preferably 30 parts by mass or more from the viewpoint of effective utilization of coal ash.
本発明のセメント組成物において、水の配合量は特に限定されるものではなく、モルタルやコンクリート等のセメント組成物における一般的な配合量であればよい。例えば、水の配合量は、水とセメントの質量比(水/セメント;「水セメント比」ともいう。)の値として、好ましくは0.3〜0.8、より好ましくは0.4〜0.7となる量である。該比が0.3以上であれば、セメント組成物のワーカビリティが向上する。該比が0.8以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。   In the cement composition of the present invention, the blending amount of water is not particularly limited as long as it is a general blending amount in a cement composition such as mortar or concrete. For example, the blending amount of water is preferably 0.3 to 0.8, more preferably 0.4 to 0 as the value of the mass ratio of water to cement (water / cement; also referred to as “water cement ratio”). The amount is .7. When the ratio is 0.3 or more, the workability of the cement composition is improved. When the ratio is 0.8 or less, the strength development of the cement composition is improved.
本発明のセメント組成物は、分散作用によりセメント組成物の流動性および強度発現性を向上させる観点から、セメント分散剤を含むものである。
セメント分散剤の例としては、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、及び流動化剤等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本明細書中、セメント分散剤には、AE剤は含まれないものとする。
セメント100質量部に対するセメント分散剤の配合量(複数の種類を用いる場合、合計量)は、好ましくは0.02〜5質量部、より好ましくは0.04〜3質量部、さらに好ましくは0.1〜2.5質量部、特に好ましくは0.2〜2質量部である。配合量が上記数値範囲内であれば、セメント組成物の流動性および強度発現性をより向上させることができる。
The cement composition of the present invention contains a cement dispersant from the viewpoint of improving the fluidity and strength development of the cement composition by a dispersing action.
Examples of the cement dispersant include water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents, fluidizing agents, and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
In the present specification, the cement dispersant does not include an AE agent.
The blending amount of the cement dispersant with respect to 100 parts by weight of cement (when a plurality of types are used, the total amount) is preferably 0.02 to 5 parts by weight, more preferably 0.04 to 3 parts by weight, and still more preferably 0.8. 1 to 2.5 parts by mass, particularly preferably 0.2 to 2 parts by mass. If the amount is within the above numerical range, the fluidity and strength development of the cement composition can be further improved.
本発明のセメント組成物は、微細な空気泡を連行することにより、セメント組成物のワーカビリティや凍結融解抵抗性を向上させる観点から、AE剤を含むものである。
セメント100質量部に対するAE剤(通常、液状)の配合量は、好ましくは0.0002〜1質量部、より好ましくは0.002〜0.8質量部、さらに好ましくは0.01〜0.6質量部、さらに好ましくは0.05〜0.4質量部、特に好ましくは0.1〜0.3質量部である。
The cement composition of the present invention contains an AE agent from the viewpoint of improving workability and freeze-thaw resistance of the cement composition by entraining fine air bubbles.
The blending amount of the AE agent (usually liquid) with respect to 100 parts by mass of cement is preferably 0.0002 to 1 part by mass, more preferably 0.002 to 0.8 part by mass, and still more preferably 0.01 to 0.6. It is 0.05 mass part, More preferably, it is 0.05-0.4 mass part, Most preferably, it is 0.1-0.3 mass part.
本発明のセメント組成物は、必要に応じて他の材料を含むことができる。他の材料の例としては、細骨材や、粗骨材や、高炉スラグ微粉末等の各種混和材等が挙げられる。
本発明で用いる細骨材の例としては、特に限定されず、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、スラグ細骨材、軽量細骨材、またはこれらの混合物等が挙げられる。
細骨材の配合量は特に限定されず、コンクリート等における一般的な配合量であればよい。例えば、セメント100質量部に対する細骨材の配合量は、好ましくは50〜700質量部、より好ましくは100〜600質量部である。該配合量が上記範囲内であれば、セメント組成物のワーカビリティーや成形のし易さが向上する。
本発明で用いる粗骨材の例としては、特に限定されず、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、スラグ粗骨材、軽量粗骨材、又はこれらの混合物等が挙げられる。
粗骨材の配合量は特に限定されず、コンクリート等における一般的な配合量であればよい。例えば、ポルトランドセメント100質量部に対する粗骨材の配合量は、好ましくは100〜700質量部、より好ましくは200〜600質量部である。
The cement composition of the present invention can contain other materials as required. Examples of other materials include fine aggregates, coarse aggregates, and various admixtures such as blast furnace slag fine powder.
Examples of the fine aggregate used in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, quartz sand, slag fine aggregate, lightweight fine aggregate, or a mixture thereof. .
The blending amount of the fine aggregate is not particularly limited as long as it is a general blending amount in concrete or the like. For example, the blending amount of the fine aggregate with respect to 100 parts by mass of cement is preferably 50 to 700 parts by mass, more preferably 100 to 600 parts by mass. When the amount is within the above range, the workability and ease of molding of the cement composition are improved.
Examples of the coarse aggregate used in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include river gravel, mountain gravel, land gravel, sea gravel, crushed stone, slag coarse aggregate, lightweight coarse aggregate, or a mixture thereof.
The blending amount of the coarse aggregate is not particularly limited as long as it is a general blending amount in concrete or the like. For example, the blending amount of the coarse aggregate with respect to 100 parts by mass of Portland cement is preferably 100 to 700 parts by mass, more preferably 200 to 600 parts by mass.
本発明のセメント組成物は、耐凍害性(例えば、凍結融解抵抗性)に優れたものである。
また、低コストで優れた耐凍害性の構造体を得る観点から、該構造体の表面形成部分(表層)のみを、本発明のセメント組成物の硬化体からなるものにしてもよい。この場合、表面形成部分の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、3〜30cm(好ましくは5〜20cm)である。
The cement composition of the present invention is excellent in frost damage resistance (for example, freeze-thaw resistance).
Further, from the viewpoint of obtaining a structure with excellent frost damage resistance at low cost, only the surface forming portion (surface layer) of the structure may be made of a cured product of the cement composition of the present invention. In this case, the thickness of the surface forming portion is not particularly limited, but is, for example, 3 to 30 cm (preferably 5 to 20 cm).
本発明のセメント組成物を製造するための方法の例として、セメント組成物において、凍結融解の繰り返し数が特定の値に達した場合における相対弾性係数の目標値として、特定の値を定める目標値設定工程と、上記相対弾性係数の目標値が達成されるように、上記AE剤の量を特定の値に定めるAE剤量設定工程と、上記AE剤の量として上記特定の値を採用して、上記セメント組成物を構成する各材料を混合して、上記セメント組成物を得る混合工程、を含む方法が挙げられる。
該方法によれば、AE剤の量を調整することで、所望の凍結融解抵抗性を有する(換言すると、相対動弾性係数が所望の値となる)セメント組成物の硬化体を得ることができる。
As an example of a method for producing the cement composition of the present invention, in the cement composition, a target value for determining a specific value as a target value of the relative elastic modulus when the number of repetitions of freezing and thawing reaches a specific value. A setting step, an AE agent amount setting step for setting the amount of the AE agent to a specific value so that the target value of the relative elastic modulus is achieved, and the specific value is adopted as the amount of the AE agent. And a mixing step of mixing the materials constituting the cement composition to obtain the cement composition.
According to this method, by adjusting the amount of the AE agent, it is possible to obtain a hardened body of a cement composition having a desired freeze-thaw resistance (in other words, a relative kinematic modulus becomes a desired value). .
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[使用材料]
(1)セメント;普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
(2)石炭灰;密度:2.11g/cm、強熱減量:4.94%
(3)細骨材;掛川産陸砂
(4)気泡含有水;ウルトラファインバブル水(ナノクス社製、表1中、「UFB水」と略して記載する。)、溶存気泡量:7.6×10(76億)個/ml、気泡の全量(100体積%)中の、10〜200nmの粒径を有する気泡の割合:90体積%以上、気泡の平均粒径(ナノ粒子解析装置を用いてトラッキング法により測定した値):63.6nm、実測密度:1.02g/cm、気泡を構成する気体が空気であるもの
(5)水;水道水
(6)AE剤;BASFジャパン社製、商品名「マスターエア 303A」(液状)
(7)高性能AE減水剤;BASFジャパン社製、商品名「マスターグレニウム SP8SV XD2」(液状)
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Cement: Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
(2) Coal ash; density: 2.11 g / cm 3 , ignition loss: 4.94%
(3) Fine aggregate; Land sand from Kakegawa (4) Bubble-containing water; Ultrafine bubble water (Nanox, abbreviated as “UFB water” in Table 1), dissolved bubble amount: 7.6 × 10 9 (7.6 billion) / ml, Ratio of bubbles having a particle size of 10 to 200 nm in the total amount of bubbles (100% by volume): 90% by volume or more, average particle size of bubbles (nanoparticle analyzer (Value measured by tracking method): 63.6 nm, measured density: 1.02 g / cm 3 , the gas constituting the bubbles is air (5) water; tap water (6) AE agent; BASF Japan Product name "Master Air 303A" (liquid)
(7) High-performance AE water reducing agent; manufactured by BASF Japan, trade name “Master Glenium SP8SV XD2” (liquid)
[実施例1]
上記材料を使用し、表1に示す配合に従ってモルタルを調製した。具体的には、セメント、石炭灰、および細骨材をホバートミキサーに投入して30秒間空練りした後、さらに、気泡含有水と高性能AE減水剤とAE剤との混合物(以下、「混合物A」ともいう。)を投入して120秒間混練し、モルタルを調製した。
該モルタルのモルタルフロー値(0打)を、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載の方法に準拠して、15回の落下運動を行わずに測定した。
また、該モルタルのモルタルフロー値(15打)を、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載の方法に準拠して測定した。
また、該モルタルの空気量を「JIS A 1116(フレッシュコンクリートの単位容積質量試験方法及び空気量の質量による試験方法(質量方法))」に準拠して測定した。
さらに、該モルタルの単位質量(kg/リットル)を測定した。
結果を表2に示す。
[Example 1]
Using the above materials, mortar was prepared according to the formulation shown in Table 1. Specifically, cement, coal ash, and fine aggregate are put into a Hobart mixer and kneaded for 30 seconds. A ”) was added and kneaded for 120 seconds to prepare a mortar.
The mortar flow value (0 stroke) of the mortar was measured in accordance with the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions.
Further, the mortar flow value (15 shots) of the mortar was measured according to the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test”.
Moreover, the air content of the mortar was measured in accordance with “JIS A 1116 (Test method for unit volume mass of fresh concrete and test method based on mass of air content (mass method))”.
Further, the unit mass (kg / liter) of the mortar was measured.
The results are shown in Table 2.
また、調製したモルタルを10×10×40cmの型枠内に充填し、20℃で48時間前置きした後、脱型し、次いで、20℃で28日間水中養生を行った。得られた供試体(硬化体)を用いて、「JIS A 1148(コンクリートの凍結融解試験方法:A法)」に準拠して、凍結融解試験を行った。該試験において、供試体の配置や、表3に示す凍結融解の繰り返し数(表3中、「サイクル」と記載する。)における相対動弾性係数の測定は、「JIS A 1171(ポリマーセメントモルタルの試験方法)」に準拠して行った。測定結果は、凍結融解を与える前の供試体の動弾性係数を100%とした場合の値(%)で表した。
結果を表3、図1に示す。
Further, the prepared mortar was filled in a 10 × 10 × 40 cm mold, pre-positioned at 20 ° C. for 48 hours, demolded, and then subjected to water curing at 20 ° C. for 28 days. Using the obtained specimen (cured body), a freeze-thaw test was performed in accordance with “JIS A 1148 (Method of freeze-thawing concrete: Method A)”. In the test, the measurement of the relative kinematic elastic modulus in the arrangement of the specimens and the number of repetitions of freezing and thawing shown in Table 3 (indicated as “cycle” in Table 3) was determined according to “JIS A 1171 (polymer cement mortar Test method) ”. The measurement result was expressed as a value (%) when the dynamic elastic modulus of the specimen before freezing and thawing was 100%.
The results are shown in Table 3 and FIG.
[比較例1]
混合物Aの代わりに、水と高性能AE減水剤との混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてモルタルを調製した。
[比較例2]
混合物Aの代わりに、気泡含有水と高性能AE減水剤との混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてモルタルを調製した。
[比較例3]
混合物Aの代わりに、水と高性能AE減水剤との混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてモルタルを調製した。
[比較例4]
混合物Aの代わりに、気泡含有水と高性能AE減水剤との混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてモルタルを調製した。
[比較例5]
混合物Aの代わりに、水と高性能AE減水剤とAE減水剤との混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてモルタルを調製した。
比較例1〜5で得られたモルタルの各々について、実施例1と同様にして、モルタルフロー値、空気量および相対動弾性係数を測定した。
結果を表2〜3、図1に示す。
[Comparative Example 1]
A mortar was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of water and a high-performance AE water reducing agent was used instead of the mixture A.
[Comparative Example 2]
A mortar was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of bubble-containing water and a high-performance AE water reducing agent was used instead of the mixture A.
[Comparative Example 3]
A mortar was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of water and a high-performance AE water reducing agent was used instead of the mixture A.
[Comparative Example 4]
A mortar was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of bubble-containing water and a high-performance AE water reducing agent was used instead of the mixture A.
[Comparative Example 5]
A mortar was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of water, a high-performance AE water reducing agent and an AE water reducing agent was used instead of the mixture A.
About each of the mortar obtained in Comparative Examples 1-5, it carried out similarly to Example 1, and measured the mortar flow value, the air quantity, and the relative dynamic elastic modulus.
The results are shown in Tables 2-3 and FIG.
表3、および図1から、本発明のセメント組成物(実施例1)は、通常の水を使用しかつAE剤を使用していないセメント組成物(比較例1、3)、気泡含有水を使用しかつAE剤を使用していないセメント組成物(比較例2、4)、通常の水を使用したセメント組成物(比較例5)よりも、相対動弾性係数の値(特に、50サイクル以降)が大きく、凍結融解抵抗性に優れていることがわかる。
特に、実施例1と比較例5を比較すると、空気量は同程度(実施例1:8.1%、比較例5:7.8%)であるにもかかわらず、比較例5よりも、実施例1の相対動弾性係数の値が非常に大きく(特に、42サイクルにおける値を参照)、凍結融解抵抗性に優れていることがわかる。
なお、コンクリートは、骨材として細骨材および粗骨材を含むものである。AE剤は、コンクリートのモルタル部分(粗骨材以外の材料からなる部分)に対して作用すると考えられることから、上述した実施例(モルタル)の結果(凍結融解抵抗性に優れること)は、本発明のセメント組成物がコンクリートである場合にも、同様に得られるものである。
From Table 3 and FIG. 1, the cement composition of the present invention (Example 1) uses ordinary water and does not use the AE agent (Comparative Examples 1 and 3), and contains bubble-containing water. Relative kinematic elastic modulus values (especially after 50 cycles), compared to cement compositions (Comparative Examples 2 and 4) that are used and no AE agent are used, and cement compositions that use ordinary water (Comparative Example 5). ) Is large and it can be seen that it has excellent resistance to freezing and thawing.
In particular, when Example 1 and Comparative Example 5 are compared, the amount of air is similar (Example 1: 8.1%, Comparative Example 5: 7.8%), but compared with Comparative Example 5, It can be seen that the value of the relative kinematic modulus of Example 1 is very large (see particularly the value at 42 cycles) and is excellent in freeze-thaw resistance.
Concrete includes fine aggregate and coarse aggregate as aggregates. Since the AE agent is considered to act on the mortar portion of concrete (portion made of a material other than coarse aggregate), the results of the above-described examples (mortar) (excellent in freeze-thaw resistance) The same can be obtained when the cement composition of the invention is concrete.

Claims (4)

  1. セメント、水、石炭灰、セメント分散剤、およびAE剤を含むセメント組成物であって、
    上記水が、1μm以下の粒径を有する気泡を含むことを特徴とするセメント組成物。
    A cement composition comprising cement, water, coal ash, cement dispersant, and AE agent,
    The cement composition, wherein the water contains bubbles having a particle size of 1 µm or less.
  2. 上記水1ミリリットル中の上記気泡の数が、10個以上である請求項1に記載のセメント組成物。 The cement composition according to claim 1, wherein the number of bubbles in 1 ml of water is 10 7 or more.
  3. 請求項1又は2に記載のセメント組成物の硬化体からなる表面形成部分を含む構造物。   The structure containing the surface formation part which consists of a hardening body of the cement composition of Claim 1 or 2.
  4. 請求項1又は2に記載のセメント組成物を製造するための方法であって、
    上記セメント組成物において、凍結融解の繰り返し数が特定の値に達した場合における相対弾性係数の目標値として、特定の値を定める目標値設定工程と、
    上記相対弾性係数の目標値が達成されるように、上記AE剤の量を特定の値に定めるAE剤量設定工程と、
    上記AE剤の量として上記特定の値を採用して、上記セメント組成物を構成する各材料を混合して、上記セメント組成物を得る混合工程、
    を含むことを特徴とするセメント組成物の製造方法。
    A method for producing a cement composition according to claim 1 or 2, comprising:
    In the cement composition, a target value setting step for determining a specific value as a target value of the relative elastic modulus when the number of repetitions of freeze-thaw reaches a specific value;
    An AE agent amount setting step for setting the amount of the AE agent to a specific value so that the target value of the relative elastic modulus is achieved;
    Adopting the specific value as the amount of the AE agent, mixing each material constituting the cement composition to obtain the cement composition,
    A method for producing a cement composition, comprising:
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