JP2022156478A - Cement composition and method for producing cement composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメント組成物、及び、該セメント組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a cement composition and a method for producing the cement composition.
コンクリート工事において使用されるコンクリート組成物は、型枠へ充填された後、徐々に流動性を失い、自立性を発現する。通常、自立性の発現には長時間を要することから、仕上げ作業の遅延、所定の勾配に仕上げ難いといった種々の問題が存在する。このため、型枠充填後におけるコンクリート組成物の自立性の発現を早める技術が求められている。 A concrete composition used in concrete construction gradually loses its fluidity after being filled into a formwork and develops self-sustainability. Since it usually takes a long time to develop self-reliance, there are various problems such as delay in finishing work and difficulty in finishing with a predetermined slope. Therefore, there is a demand for a technique for accelerating the development of self-sustainability of a concrete composition after filling the formwork.
コンクリート組成物の自立性の発現を早める技術としては、例えば、自立性の発現を促す混和剤をコンクリート組成物に混和する方法が検討されている。例えば、特許文献１には、カルシウムアルミネート系鉱物材料（ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳＯ３系急硬材等）と、硫酸アルカリ及び炭酸アルカリを含有するアルカリ塩と、からなる混和剤が開示されている。 As a technique for hastening the manifestation of self-sustainability of a concrete composition, for example, a method of mixing an admixture that promotes the manifestation of self-sustainability into the concrete composition has been investigated. For example, Patent Document 1 discloses an admixture comprising a calcium aluminate-based mineral material (such as a CaO—Al 2 O 3 —SO 3 -based rapid hardening material) and an alkali salt containing alkali sulfate and alkali carbonate. It is
しかしながら、上記のようなカルシウムアルミネート系鉱物材料を含有する混和剤は、コンクリート組成物への混和直後に該コンクリート組成物の流動性を低下させるため、型枠充填時の充填不良が発生する虞がある。 However, the admixture containing the calcium aluminate-based mineral material as described above reduces the fluidity of the concrete composition immediately after being mixed with the concrete composition. There is
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができるセメント組成物、及び、セメント組成物の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a cement composition capable of exhibiting the self-sustainability of a concrete composition in a short time and ensuring excellent fluidity during work. , and to provide a method for producing a cement composition.
本発明に係るセメント組成物は、ベースセメントと、混和剤と、を含むセメント組成物であって、前記混和剤が、カルシウムシリケート系硬化促進剤と、超速硬セメントと、を含み、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量に対する、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤の含有量の質量比は、０．２５以上０．５０以下であり、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量が、前記ベースセメントに対して、０．７５質量％以上４．５０質量％以下である。 A cement composition according to the present invention is a cement composition containing a base cement and an admixture, wherein the admixture contains a calcium silicate-based hardening accelerator and an ultra-rapid-hardening cement, and the calcium silicate The mass ratio of the content of the calcium silicate-based hardening accelerator to the total content of the hardening accelerator and the ultra-rapid cement is 0.25 or more and 0.50 or less, and the calcium silicate-based hardening accelerator and the The total content of ultra-rapid hardening cement is 0.75% by mass or more and 4.50% by mass or less with respect to the base cement.
前記セメント組成物は、斯かる構成により、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができる。 With such a configuration, the cement composition can develop self-sustainability of the concrete composition in a short period of time, and can ensure excellent fluidity during work.
本発明に係るセメント組成物は、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量が、前記ベースセメントに対して、０．７５質量％以上３．００質量％以下であってもよい。 In the cement composition according to the present invention, the total content of the calcium silicate hardening accelerator and the ultra-rapid hardening cement is 0.75% by mass or more and 3.00% by mass or less with respect to the base cement. good.
前記セメント組成物は、斯かる構成により、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中により優れた流動性を確保することができる。 Due to such a configuration, the cement composition can develop self-sustainability of the concrete composition in a short period of time, and can ensure excellent fluidity during work.
本発明に係るセメント組成物は、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤のＳｉに対するＣａのモル比（Ｃａ／Ｓｉ）が、１．２０以上１．５０以下であってもよい。 In the cement composition according to the present invention, the calcium silicate-based hardening accelerator may have a molar ratio of Ca to Si (Ca/Si) of 1.20 or more and 1.50 or less.
前記セメント組成物は、斯かる構成により、より短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中により優れた流動性を確保することができる。 With such a configuration, the cement composition can develop the self-sustainability of the concrete composition in a shorter period of time, and can ensure excellent fluidity during work.
本発明に係るセメント組成物の製造方法は、上述のセメント組成物を製造する方法であって、ベースセメントと、水と、を混練して混練物を得る混練工程と、前記混練物に、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを添加して練り混ぜる混和工程と、を含む。 A method for producing a cement composition according to the present invention is a method for producing the cement composition described above, comprising: a kneading step of kneading base cement and water to obtain a kneaded product; adding calcium to the kneaded product; and a mixing step of adding and kneading a silicate-based hardening accelerator and an ultra-rapid-hardening cement.
前記セメント組成物の製造方法は、斯かる構成により、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができるセメント組成物を得ることができる。 The method for producing the cement composition, with such a configuration, is capable of exhibiting the self-sustainability of the concrete composition in a short period of time and obtaining a cement composition capable of ensuring excellent fluidity during work. can be done.
本発明によれば、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができるセメント組成物、及び、セメント組成物の製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a cement composition capable of exhibiting self-sustainability of a concrete composition in a short time and ensuring excellent fluidity during operation, and a method for producing the cement composition are provided. can do.
以下、本実施形態に係るセメント組成物、及び、該セメント組成物の製造方法について説明する。 Hereinafter, the cement composition according to the present embodiment and the method for producing the cement composition will be described.
＜セメント組成物＞
本実施形態に係るセメント組成物は、ベースセメントと、混和剤と、を含む。また、混和剤は、カルシウムシリケート系硬化促進剤と、超速硬セメントと、を含む。
<Cement composition>
The cement composition according to this embodiment includes a base cement and an admixture. Also, the admixture contains a calcium silicate-based hardening accelerator and an ultra-rapid hardening cement.
前記ベースセメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０で規定される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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、アルミナセメント等が挙げられる。また、前記ポルトランドセメントにフライアッシュ、高炉スラグ等を混合した各種混合セメントも使用することができる。なお、ベースセメントは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 The base cement is not particularly limited, and examples thereof include ordinary Portland cement, high-early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, low-heat Portland cement, and sulfate-resistant Portland cement, which are defined in JIS R 5210. Portland cement such as Portland cement and white Portland cement, alumina cement, and the like can be mentioned. Moreover, various mixed cements obtained by mixing fly ash, blast furnace slag, etc. with the Portland cement can also be used. In addition, base cement may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記ベースセメントの含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、セメント組成物の単位体積に対する質量割合が２００ｋｇ／ｍ３以上１０００ｋｇ／ｍ３以下とすることができる。ベースセメントが２種以上含まれる場合、前記含有量はベースセメントの合計含有量である。 The content of the base cement is not particularly limited, and for example, the mass ratio to the unit volume of the cement composition can be 200 kg/m 3 or more and 1000 kg/m 3 or less. When two or more base cements are included, the content is the total content of the base cements.
前記カルシウムシリケート系硬化促進剤は、カルシウムシリケート水和物を含有する。カルシウムシリケート水和物としては、カルシウムシリケート非晶質水和物、及びゾノトライト、トバモライト、ジャイロライト、オーケナイト等のカルシウムシリケート結晶質水和物が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、カルシウムシリケート系硬化促進剤は、硫酸水素ナトリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩をさらに含んでいてもよい。 The calcium silicate hardening accelerator contains calcium silicate hydrate. Calcium silicate hydrates include calcium silicate amorphous hydrates and calcium silicate crystalline hydrates such as xonotlite, tobermorite, gyrolite and okenite. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. In addition, the calcium silicate hardening accelerator may further contain a sulfate such as sodium hydrogensulfate or calcium sulfate.
前記カルシウムシリケート系硬化促進剤における、Ｓｉに対するＣａのモル比（Ｃａ／Ｓｉ）は、１．２０以上１．５０以下であることが好ましい。なお、前記Ｓｉに対するＣａのモル比は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いて、ＦＰ法により求めることができる。 The molar ratio of Ca to Si (Ca/Si) in the calcium silicate-based hardening accelerator is preferably 1.20 or more and 1.50 or less. The molar ratio of Ca to Si can be determined by the FP method using an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer.
前記超速硬セメントは、セメントと、硫酸カルシウムと、カルシウムアルミネートと、を含む。前記超速硬セメントは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じて測定された硬化時間（終結時間）が１分～６０分である。また、前記超速硬セメントは、注水後３時間で５Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現するものである。 The ultra-rapid hardening cement includes cement, calcium sulfate, and calcium aluminate. The super rapid hardening cement has a hardening time (finishing time) measured according to JIS R 5201 of 1 to 60 minutes. Moreover, the ultra-rapid hardening cement develops a compressive strength of 5 N/mm 2 or more 3 hours after pouring water.
前記セメントとしては、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、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のポルトランドセメントが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the cement include Portland cement such as ordinary Portland cement, high-early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, and low-heat Portland cement. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記セメントの含有量は、例えば、超速硬セメントの総質量に対して、１０質量％以上７０質量％以下とすることができる。なお、前記セメントが２種以上含まれる場合、前記含有量は前記セメントの合計含有量である。 The content of the cement can be, for example, 10% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the total mass of the ultra-rapid hardening cement. In addition, when two or more kinds of the cement are contained, the content is the total content of the cement.
前記硫酸カルシウムとしては、例えば、無水石膏、半水石膏、二水石膏等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the calcium sulfate include anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記硫酸カルシウムの含有量は、例えば、超速硬セメントの総質量に対して、０．５質量％以上４０質量％以下とすることができる。なお、前記硫酸カルシウムが２種以上含まれる場合、前記含有量は前記硫酸カルシウムの合計含有量である。 The content of calcium sulfate can be, for example, 0.5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total mass of the ultra-rapid hardening cement. In addition, when two or more kinds of the calcium sulfate are contained, the content is the total content of the calcium sulfate.
前記カルシウムアルミネートとしては、例えば、Ｃ１１Ａ７・ＣａＸ２、Ｃ３Ａ、ＣＡ、Ｃ２ＡＳ、Ｃ３Ａ３・ＣａＳＯ４、Ｃ１２Ａ７、Ｃ６ＡＦ２、Ｃ４ＡＦ（ＣはＣａＯ、ＡはＡｌ２Ｏ３、ＳはＳｉＯ２、ＦはＦｅ２Ｏ３、Ｘはハロゲン元素を表す。但し、ＣａＳＯ４のＳは硫黄を表す。）、又は、非晶質カルシウムアルミネートからなる群より選ばれた１種を主成分とするものが挙げられる。前記カルシウムアルミネートは、１種を単独で（単相として）用いてもよいし、２種以上を（混合相として）用いてもよい。 Examples of the calcium aluminate include C 11 A 7 ·CaX 2 , C 3 A, CA, C 2 AS, C 3 A 3 ·CaSO 4 , C 12 A 7 , C 6 AF 2 , C 4 AF (C is CaO, A is Al 2 O 3 , S is SiO 2 , F is Fe 2 O 3 , and X is a halogen element, provided that S in CaSO 4 represents sulfur), or amorphous calcium aluminate The main component is one selected from the group consisting of. One kind of the calcium aluminate may be used alone (as a single phase), or two or more kinds thereof may be used (as a mixed phase).
前記カルシウムアルミネートの含有量は、例えば、超速硬セメントの総質量に対して、２０質量％以上７０質量％以下とすることができる。なお、前記カルシウムアルミネートが２種以上含まれる場合、前記含有量は前記カルシウムアルミネートの合計含有量である。 The content of the calcium aluminate can be, for example, 20% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the total mass of the ultra-rapid hardening cement. In addition, when the said calcium aluminate is contained 2 or more types, the said content is the total content of the said calcium aluminate.
前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量に対する、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤の含有量の質量比は、０．２５以上０．５０以下であり、０．３０以上０．５０以下であることが好ましい。また、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量は、前記ベースセメントに対して、０．７５質量％以上４．５０質量％以下であり、０．７５質量％以上３．００質量％以下であることが好ましい。 The mass ratio of the content of the calcium silicate-based hardening accelerator to the total content of the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid-hardening cement is 0.25 or more and 0.50 or less, and 0.30 or more and 0.30 or more. It is preferably 50 or less. Further, the total content of the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid hardening cement is 0.75% by mass or more and 4.50% by mass or less, and 0.75% by mass or more and 3.5% by mass or less, relative to the base cement. 00% by mass or less.
本実施形態に係るセメント組成物は、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメント以外のその他の混和剤を含んでいてもよい。その他の混和剤としては、例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、高性能減水剤、流動化剤、流動性保持剤、分離低減剤、凝結遅延剤（例えば、酒石酸等）、凝結促進剤（例えば、硫酸アルミニウム等）、急結剤、収縮低減剤、起泡剤、発泡剤、防水剤、消泡剤等が挙げられる。これらの中でも、作業中により優れた流動性を確保する観点から、流動性保持剤が好ましい。前記流動性保持剤は、ＪＩＳ Ａ ６２０４：２０１１に規定される減水剤標準形（Ｉ種）に適合するものであって、コンクリート組成物の凝結時間を大きく遅らせることなく、スランプおよびスランプフローを長時間保持させることができる。なお、その他の混和剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 The cement composition according to the present embodiment may contain an admixture other than the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid-hardening cement. Other admixtures include, for example, AE agents, AE water reducing agents, high performance AE water reducing agents, high performance water reducing agents, fluidizing agents, fluidity retention agents, separation reducing agents, setting retarders (e.g., tartaric acid, etc.), Setting accelerators (eg, aluminum sulfate, etc.), rapid setting agents, shrinkage reducing agents, foaming agents, foaming agents, waterproofing agents, defoaming agents, and the like. Among these, the fluidity retaining agent is preferable from the viewpoint of ensuring excellent fluidity during operation. The fluidity-retaining agent conforms to the water reducing agent standard form (Type I) defined in JIS A 6204:2011, and extends the slump and slump flow without greatly delaying the setting time of the concrete composition. It can hold time. In addition, another admixture may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
その他の混和剤の含有量は、例えば、前記ベースセメントに対して０．０質量％を超え、５．０質量％以下とすることができる。なお、その他の混和剤が２種以上含まれる場合、前記含有量はその他の混和剤の合計含有量である。 The content of other admixtures can be, for example, more than 0.0% by mass and 5.0% by mass or less with respect to the base cement. When two or more other admixtures are included, the content is the total content of the other admixtures.
本実施形態に係るセメント組成物は、さらに、混和材を含んでいてもよい。混和材としては、例えば、フライアッシュ、セメントキルンダスト、高炉フューム、高炉水砕スラグ微粉末、高炉除冷スラグ微粉末、転炉スラグ微粉末、半水石膏、膨張材、石灰石微粉末、生石灰微粉末、ドロマイト微粉末等の無機質微粉末、ナトリウム型ベントナイト、カルシウム型ベントナイト、アタパルジャイト、セピオライト、活性白土、酸性白土、アロフェン、イモゴライト、シラス（火山灰）、シラスバルーン、カオリナイト、メタカオリン（焼成粘土）、合成ゼオライト、人造ゼオライト、人工ゼオライト、モルデナイト、クリノプチロライト等の無機物系フィラーが挙げられる。混和材は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 The cement composition according to this embodiment may further contain an admixture. Examples of admixtures include fly ash, cement kiln dust, blast furnace fume, ground granulated blast furnace slag, ground granulated blast furnace slag, ground converter slag, hemihydrate gypsum, expansive agent, fine limestone powder, and fine limestone. powder, inorganic fine powder such as fine powder of dolomite, sodium-type bentonite, calcium-type bentonite, attapulgite, sepiolite, activated clay, acid clay, allophane, imogolite, shirasu (volcanic ash), shirasu balloon, kaolinite, metakaolin (calcined clay), Inorganic fillers such as synthetic zeolite, artificial zeolite, artificial zeolite, mordenite, and clinoptilolite are included. The admixture may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態に係るセメント組成物は、さらに、水（Ｗ）を含んでいてもよい。水（Ｗ）としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、工業用水、回収水、地下水、河川水、雨水等を使用することができる。 The cement composition according to this embodiment may further contain water (W). Water (W) is not particularly limited, and for example, tap water, industrial water, recovered water, ground water, river water, rain water, etc. can be used.
本実施形態に係るセメント組成物は、前記混和剤が、カルシウムシリケート系硬化促進剤と、超速硬セメントと、を含み、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量に対する、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤の含有量の質量比は、０．２５以上０．５０以下であり、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量が、前記ベースセメントに対して、０．７５質量％以上４．５０質量％以下であることにより、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができる。 In the cement composition according to this embodiment, the admixture contains a calcium silicate hardening accelerator and an ultra-rapid hardening cement, and the total content of the calcium silicate hardening accelerator and the ultrarapid cement is The mass ratio of the content of the calcium silicate-based hardening accelerator is 0.25 or more and 0.50 or less, and the total content of the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-fast-hardening cement is, with respect to the base cement, When the amount is 0.75% by mass or more and 4.50% by mass or less, the concrete composition can exhibit self-sustainability in a short period of time, and excellent fluidity can be secured during work.
本実施形態に係るセメント組成物は、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量が、前記ベースセメントに対して、０．７５質量％以上３．００質量％以下であることにより、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中により優れた流動性を確保することができる。 In the cement composition according to the present embodiment, the total content of the calcium silicate hardening accelerator and the ultra-rapid hardening cement is 0.75% by mass or more and 3.00% by mass or less with respect to the base cement. As a result, the self-sustainability of the concrete composition can be expressed in a short time, and excellent fluidity can be secured during work.
本実施形態に係るセメント組成物は、本発明に係るセメント組成物は、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤のＳｉに対するＣａのモル比（Ｃａ／Ｓｉ）が、１．２０以上１．５０以下であることにより、より短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中により優れた流動性を確保することができる。 In the cement composition according to the present embodiment, the calcium silicate-based hardening accelerator has a molar ratio of Ca to Si (Ca/Si) of 1.20 or more and 1.50 or less. As a result, the self-sustainability of the concrete composition can be exhibited in a shorter time, and excellent fluidity can be secured during the work.
本実施形態に係るセメント組成物は、さらに細骨材を添加して、モルタル組成物としてもよい。また、本実施形態に係るセメント組成物は、さらに細骨材及び粗骨材を添加して、コンクリート組成物としてもよい。 The cement composition according to the present embodiment may be made into a mortar composition by further adding fine aggregate. Moreover, the cement composition according to the present embodiment may be made into a concrete composition by further adding fine aggregate and coarse aggregate.
前記細骨材としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ５３０８附属書Ａレディミクストコンクリート用骨材で規定される山砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂、石灰石砕砂等の天然由来の砂、高炉スラグ、電気炉酸化スラグ、フェロニッケルスラグ等のスラグ由来の砂、再生骨材、人工軽量骨材、回収骨材等が挙げられる。なお、これらの細骨材は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the fine aggregate include mountain sand, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, crushed limestone sand defined in JIS A 5308 Annex A Aggregate for Ready Mixed Concrete, naturally derived sand such as blast furnace slag, Examples include sand derived from slag such as electric furnace oxidation slag and ferronickel slag, recycled aggregate, artificial lightweight aggregate, recovered aggregate, and the like. In addition, these fine aggregates may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記粗骨材としては、特に限定されるものではなく、例えば、川砂利、山砂利、海砂利等の天然骨材、砂岩、硬質砂岩、硬質石灰岩、玄武岩、安山岩等の砕石等の人工骨材、再生骨材等が挙げられる。粗骨材は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 The coarse aggregate is not particularly limited, and examples thereof include natural aggregates such as river gravel, mountain gravel, and sea gravel, and artificial aggregates such as crushed stones such as sandstone, hard sandstone, hard limestone, basalt, andesite. , recycled aggregate, and the like. A coarse aggregate may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
＜セメント組成物の製造方法＞
本実施形態に係るセメント組成物の製造方法は、ベースセメントと、水と、を混練して混練物を得る混練工程と、前記混練物に、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを添加して練り混ぜる混和工程と、を含む。
<Method for producing cement composition>
The method for producing a cement composition according to the present embodiment comprises a kneading step of kneading base cement and water to obtain a kneaded product, and adding a calcium silicate-based hardening accelerator and ultra-rapid hardening cement to the kneaded product. and a mixing step of kneading and mixing.
前記混練工程は、ベースセメントと、水と、を混練して混練物を得る。各材料を混練する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。ベースセメントと水との水セメント比（Ｗ／Ｃ）は、例えば、２０質量％以上６５質量％以下とすることができる。 In the kneading step, base cement and water are kneaded to obtain a kneaded material. A method for kneading each material is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. A water-cement ratio (W/C) of the base cement and water can be, for example, 20% by mass or more and 65% by mass or less.
前記混和工程は、前記混練物にカルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを添加して練り混ぜる。カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントは、予め混合したものを前記混練物に添加してもよいし、混合せずにそれぞれ添加してもよい。混合せずにそれぞれ添加する場合には、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを同時に添加することが好ましい。これにより、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができる。 In the mixing step, a calcium silicate-based hardening accelerator and ultra-rapid hardening cement are added to the kneaded material and kneaded. The calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid hardening cement may be added to the kneaded material after being mixed in advance, or may be added without being mixed. When adding without mixing, it is preferable to add the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid hardening cement at the same time. As a result, the self-sustainability of the concrete composition can be developed in a short period of time, and excellent fluidity can be ensured during work.
練り混ぜる方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。また、練り混ぜる温度は、特に限定されるものではなく、例えば、５℃以上３５℃以下で行うことができる。 The kneading method is not particularly limited, and conventionally known methods can be used. Moreover, the temperature for kneading is not particularly limited, and the kneading can be performed, for example, at 5°C or higher and 35°C or lower.
本実施形態に係るセメント組成物の製造方法は、ベースセメントと、水と、を混練して混練物を得る混練工程と、前記混練物に、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを添加して練り混ぜる混和工程と、を含むことにより、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができるセメント組成物を得ることができる。 The method for producing a cement composition according to the present embodiment comprises a kneading step of kneading base cement and water to obtain a kneaded product, and adding a calcium silicate-based hardening accelerator and ultra-rapid hardening cement to the kneaded product. By including the mixing step of mixing with the .
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
＜モルタル組成物の作製＞
表１、表３、及び表４に示す配合で各実施例及び各比較例のモルタル組成物を作製した。具体的には、まず練混ぜミキサ（ＪＩＳ Ｒ ５２０１で規定される機械練り用練混ぜ機）で細骨材とベースセメントを１５秒空練りし、その後水とその他の混和剤を添加して６０秒練り混ぜた。次に、かき落としを行い、６０秒練り混ぜて、ベースモルタルを練り上げた。そして、ベースモルタルの練上りから３０分経過後に、表３及び表４に示す配合でカルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントをベースモルタルに添加し、１２０秒練り混ぜてモルタル組成物を得た。作製したモルタル組成物について、流動性、及び自立性について評価を行った。
<Preparation of mortar composition>
A mortar composition for each example and each comparative example was prepared according to the formulations shown in Tables 1, 3 and 4. Specifically, first, fine aggregate and base cement are kneaded for 15 seconds in a kneading mixer (mechanical kneading mixer specified in JIS R 5201), and then water and other admixtures are added for 60 seconds. Kneaded for a second. Next, the mixture was scraped off and kneaded for 60 seconds to knead the base mortar. Then, 30 minutes after the base mortar was kneaded, a calcium silicate-based hardening accelerator and an ultra-rapid-hardening cement were added to the base mortar according to the formulations shown in Tables 3 and 4, and kneaded for 120 seconds to obtain a mortar composition. . The prepared mortar composition was evaluated for fluidity and self-sustainability.
＜コンクリート組成物の作製＞
表２及び表５に示す配合で各実施例及び各比較例のコンクリート組成物を作製した。具体的には、まず練混ぜミキサ（公称容量５０Ｌ強制練りパン型ミキサ）で粗骨材、細骨材、及びベースセメントを１５秒空練りし、その後水とその他の混和剤を添加して６０秒練り混ぜた。次に、かき落としを行い、６０秒練り混ぜて、ベースコンクリートを練り上げた。そして、ベースコンクリートの練上りから３０分経過後に、表５に示す配合でカルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントをベースコンクリートに添加し、３０秒練り混ぜてコンクリート組成物を得た。作製したコンクリート組成物について、流動性、及び自立性について評価を行った。なお、表２におけるｓ／ａは、ＪＩＳ Ａ ０２０３に規定される細骨材率を表す。
<Production of concrete composition>
Concrete compositions of each example and each comparative example were produced with the formulations shown in Tables 2 and 5. Specifically, first, coarse aggregate, fine aggregate, and base cement are kneaded for 15 seconds in a kneading mixer (nominal capacity 50 L forced kneading bread type mixer), and then water and other admixtures are added to make 60 Kneaded for a second. Next, the mixture was scraped off and mixed for 60 seconds to knead the base concrete. Then, 30 minutes after the base concrete was kneaded, a calcium silicate-based hardening accelerator and ultra-fast-hardening cement were added to the base concrete according to the formulations shown in Table 5, and kneaded for 30 seconds to obtain a concrete composition. The produced concrete composition was evaluated for fluidity and self-sustainability. In addition, s/a in Table 2 represents the fine aggregate rate defined in JIS A 0203.
表１、表２、表３、表４、及び表５に示す各成分の詳細を以下に示す。
水（Ｗ）：上水道水
ベースセメント（Ｃ）：普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント社製）
細骨材（Ｓ）：山砂（静岡県掛川市産）
粗骨材（Ｇ）：砕石２００５、硬質砂岩（茨城県岩瀬町産）
その他の混和剤（ＳＰ）：マスターグレニウムＳＰ８ＳＶ Ｘ２、高性能ＡＥ減水剤（ポゾリス ソリューションズ社製）
その他の混和剤（ＳＲ）：マスターシェア３５０ Ｘ２、流動性保持剤（ポゾリス ソリューションズ社製）
その他の混和剤（ＡＥ）：マスターエア２０２、ＡＥ剤（ポゾリス ソリューションズ社製）
カルシウムシリケート系硬化促進剤（Ａ剤）：ＨｙＣｏｎ Ｓ ３２００Ｆ（ＢＡＳＦジャパン社製））
超速硬セメント（Ｂ剤）：ライオンシスイ（住友大阪セメント社製）
Details of each component shown in Tables 1, 2, 3, 4 and 5 are shown below.
Water (W): Tap water Base cement (C): Ordinary Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
Fine aggregate (S): Mountain sand (produced in Kakegawa City, Shizuoka Prefecture)
Coarse aggregate (G): crushed stone 2005, hard sandstone (produced in Iwase Town, Ibaraki Prefecture)
Other admixtures (SP): Master Glenium SP8SV X2, high performance AE water reducing agent (manufactured by Pozzolith Solutions)
Other admixtures (SR): Mastershare 350 X2, fluidity retention agent (manufactured by Pozzolith Solutions)
Other admixtures (AE): Masterair 202, AE agents (manufactured by Pozzolith Solutions)
Calcium silicate hardening accelerator (agent A): HyCon S 3200F (manufactured by BASF Japan))
Ultra fast hardening cement (B agent): Lion Shisui (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
＜流動性の評価＞
各実施例及び各比較例のモルタル組成物について、ＪＩＳ Ａ １１７１に規定されたスランプコーンを用いて、ミニスランプフローを測定した。ミニスランプフローの測定は、ベースモルタルの練上りから、５分後、２５分後、３５分後、６０分後、及び９０分後に行った。測定値を表３及び表４に示す。流動性は、目標値（３１．５±５ｃｍ）を基準として評価した。具体的には、練上がり後の各経過時間におけるミニスランプフローの測定値が目標値の範囲内である場合に、施工に必要な流動性を有すると判断した。
<Evaluation of liquidity>
For the mortar compositions of each example and each comparative example, the mini-slump flow was measured using a slump cone specified in JIS A 1171. The mini-slump flow was measured after 5 minutes, 25 minutes, 35 minutes, 60 minutes and 90 minutes after kneading the base mortar. The measured values are shown in Tables 3 and 4. Fluidity was evaluated based on the target value (31.5±5 cm). Specifically, when the measured value of the mini-slump flow at each elapsed time after kneading was within the range of the target value, it was judged that the fluidity necessary for construction was provided.
各実施例及び各比較例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ Ａ １１０１に規定されたスランプコーンを用いて、スランプフローを測定した。スランプフローの測定は、ベースコンクリートの練上りから、５分後、２５分後、３５分後、６０分後、及び９０分後に行った。測定値を表５に示す。流動性は、目標値（６０．０±１０ｃｍ）を基準として評価した。具体的には、練上がり後の各経過時間におけるスランプフローの測定値が目標値の範囲内である場合に、施工に必要な流動性を有すると判断した。 The slump flow was measured using a slump cone specified in JIS A 1101 for the concrete compositions of each example and each comparative example. The slump flow was measured after 5 minutes, 25 minutes, 35 minutes, 60 minutes and 90 minutes after the base concrete was kneaded. Table 5 shows the measured values. Fluidity was evaluated based on the target value (60.0±10 cm). Specifically, when the measured value of the slump flow at each elapsed time after kneading was within the range of the target value, it was judged to have the fluidity necessary for construction.
＜自立性の評価＞
各実施例及び各比較例のモルタル組成物について、ＪＩＳ Ａ １１７１に規定されたスランプコーンを用いたミニスランプが５ｃｍに至る時間を測定し、自立時間とした。続いて、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを含まない比較例１の自立時間から、各実施例及び比較例２～５の自立時間をそれぞれ引いた値を短縮時間（自立時間の短縮性能）とした。自立性は、目標値（６０分以上）を基準として評価した。具体的には、短縮時間が６０分以上である場合に、短時間で自立性を発現することができると判断した。自立時間の測定値、及び短縮時間を表３及び表４に示す。
<Evaluation of autonomy>
For the mortar compositions of each example and each comparative example, the time required for a mini-slump to reach 5 cm using a slump cone specified in JIS A 1171 was measured and taken as the self-sustaining time. Subsequently, the value obtained by subtracting the self-sustaining time of each example and comparative examples 2 to 5 from the self-sustaining time of Comparative Example 1 that does not contain a calcium silicate hardening accelerator and ultra-rapid cement is shortened (self-sustaining time shortening performance ). Independence was evaluated based on the target value (60 minutes or longer). Specifically, when the shortened time was 60 minutes or more, it was judged that independence could be expressed in a short time. Tables 3 and 4 show the measured independent time and the shortened time.
各実施例及び各比較例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ Ａ １１０１に規定されたスランプコーンを用いたスランプが５ｃｍに至る時間を測定し、自立時間とした。続いて、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを含まない比較例６の自立時間から、各実施例の自立時間をそれぞれ引いた値を短縮時間（自立時間の短縮性能）とした。自立性は、目標値（６０分以上）を基準として評価した。具体的には、短縮時間が６０分以上である場合に、短時間で自立性を発現することができると判断した。自立時間の測定値、及び短縮時間を表５に示す。 For the concrete compositions of each example and each comparative example, the time required for the slump to reach 5 cm using a slump cone specified in JIS A 1101 was measured and taken as self-sustaining time. Subsequently, the value obtained by subtracting the standing time of each example from the standing time of Comparative Example 6, which does not contain a calcium silicate-based hardening accelerator and ultra-rapid-hardening cement, was defined as a shortened time (shortening performance of standing time). Independence was evaluated based on the target value (60 minutes or longer). Specifically, when the shortened time was 60 minutes or more, it was judged that independence could be expressed in a short time. Table 5 shows the measured stand-alone time and the shortened time.
表３及び表４の結果から分かるように、各実施例のモルタル組成物は、ベースモルタルの練上り後のいずれの経過時間においても、ミニスランプフローの測定値が目標値の範囲内であり、施工に必要な流動性を有することが認められる。また、各実施例のモルタル組成物は、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを含まない比較例１のモルタル組成物と比べて自立時間が６０分以上短縮しており、短時間で自立性が発現していることが認められる。 As can be seen from the results in Tables 3 and 4, the mortar compositions of each example had mini-slump flow measurements within the range of target values at any elapsed time after kneading of the base mortar. It is recognized that it has the fluidity necessary for construction. In addition, the mortar composition of each example has a self-sustaining time shortened by 60 minutes or more compared to the mortar composition of Comparative Example 1 that does not contain a calcium silicate hardening accelerator and ultra-rapid hardening cement, and can stand on its own in a short time. is expressed.
表５の結果から分かるように、各実施例のコンクリート組成物は、ベースコンクリートの練上り後のいずれの経過時間においても、スランプフローの測定値が目標値の範囲内であり、施工に必要な流動性を有することが認められる。また、各実施例のコンクリート組成物は、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを含まない比較例６のコンクリート組成物と比べて自立時間が６０分以上短縮しており、短時間で自立性が発現していることが認められる。よって、本発明の構成要件をすべて満たすセメント組成物は、短時間でコンクリート組成物の自立性を発現させることができると共に、作業中に優れた流動性を確保することができる。 As can be seen from the results in Table 5, in the concrete compositions of each example, the measured slump flow value was within the range of the target value at any elapsed time after the base concrete was kneaded. It is recognized to have liquidity. In addition, the concrete composition of each example has a self-sustaining time shortened by 60 minutes or more compared to the concrete composition of Comparative Example 6, which does not contain a calcium silicate hardening accelerator and ultra-fast-hardening cement, and can stand on its own in a short time. is expressed. Therefore, the cement composition that satisfies all the constituent requirements of the present invention can develop the self-sustainability of the concrete composition in a short period of time, and can ensure excellent fluidity during work.
Claims (4)
前記混和剤が、カルシウムシリケート系硬化促進剤と、超速硬セメントと、を含み、
前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量に対する、前記カルシウムシリケート系硬化促進剤の含有量の質量比は、０．２５以上０．５０以下であり、
前記カルシウムシリケート系硬化促進剤及び前記超速硬セメントの合計含有量が、前記ベースセメントに対して、０．７５質量％以上４．５０質量％以下である、セメント組成物。 A cement composition comprising a base cement and an admixture,
The admixture contains a calcium silicate-based hardening accelerator and an ultra-rapid hardening cement,
The mass ratio of the content of the calcium silicate-based hardening accelerator to the total content of the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid-hardening cement is 0.25 or more and 0.50 or less,
A cement composition, wherein the total content of the calcium silicate-based hardening accelerator and the ultra-rapid hardening cement is 0.75% by mass or more and 4.50% by mass or less relative to the base cement.
ベースセメントと、水と、を混練して混練物を得る混練工程と、
前記混練物に、カルシウムシリケート系硬化促進剤及び超速硬セメントを添加して練り混ぜる混和工程と、
を含む、セメント組成物の製造方法。 A method for producing the cement composition according to any one of claims 1 to 3,
a kneading step of kneading the base cement and water to obtain a kneaded product;
A mixing step of adding a calcium silicate-based hardening accelerator and an ultra-rapid hardening cement to the kneaded material and kneading them;
A method for producing a cement composition, comprising:
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| JP2021060195A JP2022156478A (en) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Cement composition and method for producing cement composition |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2021
- 2021-03-31 JP JP2021060195A patent/JP2022156478A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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