JP2024024029A - cement admixture - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた強度を早期に発現させるセメント混和材を提供する。【解決手段】セメント混和材は、石膏を含み、石膏の20℃における飽和水酸化カルシウム溶液への溶解速度が、30mg/(100mL・分)以上100mg/(100mL・分)以下である。【選択図】なし[Problem] To provide a cement admixture that quickly develops excellent strength. The cement admixture contains gypsum, and the dissolution rate of the gypsum in a saturated calcium hydroxide solution at 20° C. is 30 mg/(100 mL/min) or more and 100 mg/(100 mL/min) or less. [Selection diagram] None

Description

本発明は、セメント混和材に関する。 The present invention relates to cement admixtures.

石膏を含むセメント混和材に関する技術として、特許文献1(特開昭54-157129号公報)に記載のものがある。同文献には、カルシウムアルミネートと石コウからなるセメント急硬材を、硫酸の存在下で少量の水と混合する、セメント急硬材の製造法について記載されており、かかる方法により、セメントの可使時間の調節が容易で、強度発現に優れたセメント急硬材を製造できるとされている。 A technique related to a cement admixture containing gypsum is described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 157129/1983). This document describes a method for producing a cement quick-hardening material, in which a cement quick-hardening material made of calcium aluminate and gypsum is mixed with a small amount of water in the presence of sulfuric acid. It is said that it is possible to produce cement-curing materials with easy control of pot life and excellent strength.

特開昭54-157129号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-157129

しかしながら、特許文献1に記載のセメント急硬材について本発明者が検討した結果、優れた強度を早期に発現させるという点で、なお改善の余地があることが判明した。 However, as a result of the present inventor's study of the cement rapid hardening material described in Patent Document 1, it was found that there is still room for improvement in terms of developing excellent strength at an early stage.

本発明によれば、以下に示すセメント混和材が提供される。 According to the present invention, the cement admixture shown below is provided.

1. 石膏を含むセメント混和材であって、
以下の方法1に従って測定される、前記石膏の溶解速度が、30mg/(100mL・分)以上100mg/(100mL・分)以下である、セメント混和材。
(方法1)
(1)200mL容量のビーカーに、20℃に調温した飽和水酸化カルシウム溶液100mLを入れる。
(2)前記ビーカーに撹拌子を入れてマグネチックスターラーの上で撹拌し、前記石膏の試料を4g投入し、投入時からの経過時間を計測する。
(3)前記投入時から規定時間の経過後、直ちに前記ビーカーを前記スターラーから下ろし、JIS P 3801のNo.5Cろ紙で吸引濾過する。
(4)ろ液10mLを20mL容量のメスフラスコに採取し、3.18%塩酸溶液を1mL添加して純水でメスアップする。
(5)(4)で得られた溶液5mLを200mL容量のメスフラスコに採取し、純水でメスアップする。
(6)(5)で得られた溶液をイオンクロマトグラム(島津製作所社製イオンクロマトグラフ、PIA-1000、パーソナルイオンアナライザー)に注入し、SO4 2-イオンを定量する。
(7)(3)における前記規定時間が5分後および10分後の場合について、それぞれ、(4)~(6)の手順でSO4 2-イオンを定量し、下記式に基づき前記溶解速度を求める。
溶解速度(mg/(100mL・分))=(10分後のSO4 2-イオン濃度-5分後のSO4 2-イオン濃度)/5
2. 前記石膏が粒状であり、
前記石膏中の1.0μm以上10μm以下の粒子の割合が、30体積%以上80体積%以下である、1.に記載のセメント混和材。
3. 前記石膏が粒状であり、
前記石膏のメジアン径d50が5μm以上15μm以下である、1.または2.に記載のセメント混和材。
4. SiO2をさらに含む、1.乃至3.いずれか1つに記載のセメント混和材。
1. A cement admixture containing gypsum,
A cement admixture having a dissolution rate of the gypsum of 30 mg/(100 mL/min) or more and 100 mg/(100 mL/min) or less, as measured according to Method 1 below.
(Method 1)
(1) Into a 200 mL beaker, put 100 mL of a saturated calcium hydroxide solution whose temperature is controlled to 20°C.
(2) Put a stirring bar into the beaker, stir it on a magnetic stirrer, add 4g of the gypsum sample, and measure the elapsed time from the time it was added.
(3) Immediately after a specified time has elapsed from the time of charging, the beaker is removed from the stirrer and the beaker is placed in a JIS P 3801 No. Filter with suction through 5C filter paper.
(4) Collect 10 mL of the filtrate into a 20 mL volumetric flask, add 1 mL of 3.18% hydrochloric acid solution, and make up the volume with pure water.
(5) Collect 5 mL of the solution obtained in (4) into a 200 mL volumetric flask, and make up the volume with pure water.
(6) The solution obtained in (5) is injected into an ion chromatogram (Ion chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation, PIA-1000, Personal Ion Analyzer) to quantify SO 4 2- ions.
(7) When the specified time in (3) is 5 minutes and 10 minutes later, the SO 4 2- ion is quantified by the steps (4) to (6), and the dissolution rate is determined based on the following formula. seek.
Dissolution rate (mg/(100 mL min)) = (SO 4 2- ion concentration after 10 minutes - SO 4 2- ion concentration after 5 minutes) / 5
2. the gypsum is granular;
1. The proportion of particles of 1.0 μm or more and 10 μm or less in the plaster is 30 volume % or more and 80 volume % or less. Cement admixtures listed in .
3. the gypsum is granular;
1. The median diameter d 50 of the plaster is 5 μm or more and 15 μm or less. or 2. Cement admixtures listed in .
4. Further comprising SiO 2 1. to 3. Cement admixture according to any one of the above.

本発明によれば、優れた強度を早期に発現させるセメント混和材を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a cement admixture that quickly develops excellent strength.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、数値範囲の「~」は、断りがなければ、以上から以下を表し、両端の数値をいずれも含む。また、本実施形態において、組成物は、各成分を単独でまたは2種以上組み合わせて含むことができる。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, unless otherwise specified, "~" in a numerical range represents the above to the following, and includes both ends of the range. Moreover, in this embodiment, the composition can contain each component alone or in combination of two or more.

(セメント混和材)
本実施形態において、セメント混和材は、石膏を含み、以下の方法1で測定される石膏の溶解速度は、30mg/(100mL・分)以上100mg/(100mL・分)以下である。
(cement admixture)
In this embodiment, the cement admixture contains gypsum, and the dissolution rate of gypsum measured by method 1 below is 30 mg/(100 mL min) or more and 100 mg/(100 mL min) or less.

(方法1)
(1)200mL容量のビーカーに、20℃に調温した飽和水酸化カルシウム溶液100mLを入れる。
(2)ビーカーに撹拌子を入れてマグネチックスターラーの上で撹拌し、石膏の試料を4g投入し、投入時からの経過時間を計測する。
(3)投入時から規定時間の経過後、直ちにビーカーをスターラーから下ろし、JIS P 3801のNo.5Cろ紙で吸引濾過する。
(4)ろ液10mLを20mL容量のメスフラスコに採取し、3.18%塩酸溶液を1mL添加して純水でメスアップする。ここで、3.18%塩酸は、たとえば市販の35%塩酸を1/11倍希釈して得ることができる。
(5)(4)で得られた溶液5mLを200mL容量のメスフラスコに採取し、純水でメスアップする。
(6)(5)で得られた溶液をイオンクロマトグラム(島津製作所社製イオンクロマトグラフ、PIA-1000、パーソナルイオンアナライザー)に注入し、SO4 2-イオンを定量する。
(7)(3)における規定時間が5分後および10分後の場合について、それぞれ、(4)~(6)の手順でSO4 2-イオンを定量し、下記式に基づき溶解速度を求める。
溶解速度(mg/(100mL・分))=(10分後のSO4 2-イオン濃度-5分後のSO4 2-イオン濃度)/5
(Method 1)
(1) Into a 200 mL beaker, put 100 mL of a saturated calcium hydroxide solution whose temperature is controlled to 20°C.
(2) Put a stirrer in a beaker, stir it on a magnetic stirrer, add 4g of gypsum sample, and measure the elapsed time from the time it was added.
(3) Immediately after the specified time has elapsed from the time of pouring, remove the beaker from the stirrer and place it in JIS P 3801 No. Filter with suction through 5C filter paper.
(4) Collect 10 mL of the filtrate into a 20 mL volumetric flask, add 1 mL of 3.18% hydrochloric acid solution, and make up the volume with pure water. Here, 3.18% hydrochloric acid can be obtained, for example, by diluting commercially available 35% hydrochloric acid 1/11 times.
(5) Collect 5 mL of the solution obtained in (4) into a 200 mL volumetric flask, and make up the volume with pure water.
(6) The solution obtained in (5) is injected into an ion chromatogram (Ion chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation, PIA-1000, Personal Ion Analyzer) to quantify SO 4 2- ions.
(7) After 5 minutes and 10 minutes after the specified time in (3), quantify SO 4 2- ions using the steps (4) to (6), respectively, and calculate the dissolution rate based on the following formula. .
Dissolution rate (mg/(100 mL min)) = (SO 4 2- ion concentration after 10 minutes - SO 4 2- ion concentration after 5 minutes) / 5

本発明者は、セメント混和材に含まれる石膏の20℃における飽和水酸化カルシウム溶液への溶解速度を特定の範囲とすることにより、優れた強度を早期に発現させることができることを見出した。この理由は必ずしも明らかではないが、適度なハンドリング性を有しながら、早期の強度発現に適切な反応活性であるためと考えられる。 The present inventors have discovered that excellent strength can be developed early by setting the dissolution rate of gypsum contained in a cement admixture into a saturated calcium hydroxide solution at 20°C within a specific range. The reason for this is not necessarily clear, but it is thought to be because it has appropriate handling properties and reaction activity that is appropriate for early strength development.

石膏の溶解速度は、セメント組成物の強度向上の観点から、30mg/(100mL・分)以上であり、好ましくは50mg/(100mL・分)以上、より好ましくは60mg/(100mL・分)以上、さらに好ましくは70mg/(100mL・分)以上である。
セメント組成物の反応性およびハンドリングタイムをより好ましいものとする観点から、石膏の溶解速度は、100mg/(100mL・分)以下であり、好ましくは95mg/(100mL・分)以下、より好ましくは90mg/(100mL・分)以下、さらに好ましくは85mg/(100mL・分)以下、さらにより好ましくは80mg/(100mL・分)以下である。
From the viewpoint of improving the strength of the cement composition, the dissolution rate of gypsum is 30 mg/(100 mL/min) or more, preferably 50 mg/(100 mL/min) or more, more preferably 60 mg/(100 mL/min) or more, More preferably, it is 70 mg/(100 mL/min) or more.
From the viewpoint of making the reactivity and handling time of the cement composition more favorable, the dissolution rate of gypsum is 100 mg/(100 mL/min) or less, preferably 95 mg/(100 mL/min) or less, more preferably 90 mg/(100 mL/min) or less. /(100 mL·min) or less, more preferably 85 mg/(100 mL·min) or less, even more preferably 80 mg/(100 mL·min) or less.

石膏の種類は限定されず、たとえば、無水石膏(CaSO4)および半水石膏から選ばれる1種以上とすることができる。セメント組成物の強度向上の観点から、石膏は好ましくは無水石膏を含み、より好ましくは無水石膏である。無水石膏として、たとえばフッ酸副生無水石膏、天然無水石膏が挙げられる。セメント組成物の強度向上の観点から、フッ酸副生無水石膏が好ましい。 The type of gypsum is not limited, and may be, for example, one or more types selected from anhydrite (CaSO 4 ) and hemihydrate gypsum. From the viewpoint of improving the strength of the cement composition, the gypsum preferably contains anhydrite, more preferably anhydrite. Examples of anhydrite include hydrofluoric acid by-product anhydrite and natural anhydrite. From the viewpoint of improving the strength of the cement composition, hydrofluoric acid by-product anhydrite is preferred.

石膏の形状は限定されないが、セメント組成物の強度を安定的に向上する観点から、好ましくは粒状である。
このとき、石膏中、粒径1.0μm以上10μm以上の範囲にある粒子の割合は、セメント組成物の強度向上の観点から、石膏全体に対して好ましくは30体積%以上であり、より好ましくは40体積%以上、さらに好ましくは50体積%以上であり、また、好ましくは80体積%以下であり、より好ましくは70体積%以下である。
Although the shape of the gypsum is not limited, it is preferably granular from the viewpoint of stably improving the strength of the cement composition.
At this time, the proportion of particles having a particle size in the range of 1.0 μm or more and 10 μm or more in the plaster is preferably 30% by volume or more based on the entire plaster, more preferably It is 40 volume% or more, more preferably 50 volume% or more, and preferably 80 volume% or less, and more preferably 70 volume% or less.

また、石膏のメジアン径d50は、セメント組成物の強度向上の観点から、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは6μm以上であり、また、好ましくは15μm以下であり、より好ましくは12μm以下、さらに好ましくは10μm以下、さらにより好ましくは8μm以下である。 In addition, from the viewpoint of improving the strength of the cement composition, the median diameter d50 of the plaster is preferably 5 μm or more, more preferably 6 μm or more, and preferably 15 μm or less, more preferably 12 μm or less, More preferably, it is 10 μm or less, and even more preferably 8 μm or less.

ここで、石膏の粒分布は、市販のレーザー回折式粒度分布測定装置(たとえば、HORIBA社製、LA-960)を用いて粒子の粒度分布を体積基準で測定することにより取得することができる。 Here, the particle distribution of gypsum can be obtained by measuring the particle size distribution of particles on a volume basis using a commercially available laser diffraction particle size distribution measuring device (for example, LA-960 manufactured by HORIBA).

セメント混和材中の石膏の含有量は、セメント組成物の強度向上の観点から、セメント混和材全体に対して好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、さらにより好ましくは98質量%以上である。
セメント混和材中の石膏の含有量の上限に制限はなく、100質量%以下であるが、たとえば99質量%以下であってよく、また、たとえば98質量%以下であってもよい。
From the viewpoint of improving the strength of the cement composition, the content of gypsum in the cement admixture is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass based on the entire cement admixture. % or more, even more preferably 98% by mass or more.
There is no upper limit to the content of gypsum in the cement admixture, and it is 100% by mass or less, but may be, for example, 99% by mass or less, or, for example, 98% by mass or less.

セメント混和材は、石膏から構成されてもよいし、石膏以外の成分を含んでもよい。
たとえばセメント混和材は、セメント組成物のハンドリング性をより好ましいものとする観点から、SiO2(シリカ)をさらに含んでもよい。
セメント混和材がSiO2を含むとき、シリカの形状はたとえば粒状である。また、シリカのメジアン径d50は、たとえば前述の石膏のメジアン径d50と同程度とすることができる。
また、セメント混和材は、セメント組成物の強度向上の観点から、ホタル石(CaF2)を含まないことが好ましい。
The cement admixture may be composed of gypsum or may contain components other than gypsum.
For example, the cement admixture may further contain SiO 2 (silica) from the viewpoint of making the handling of the cement composition more favorable.
When the cement admixture contains SiO2 , the shape of the silica is, for example, granular. Further, the median diameter d 50 of silica can be, for example, approximately the same as the median diameter d 50 of gypsum.
Further, from the viewpoint of improving the strength of the cement composition, it is preferable that the cement admixture does not contain fluorite (CaF 2 ).

次に、セメント混和材の製造方法を説明する。
セメント混和材の製造方法は、たとえば、溶解度が特定の範囲にある石膏を準備する工程を含む。また、セメント混和材が石膏以外の成分を含むとき、石膏と石膏以外の成分とを混合する工程を含んでもよい。
ここで、本実施形態では、たとえば石膏の調製方法等を適切に選択することにより、石膏の溶解速度を制御することが可能である。これらの中でも、石膏の粒度、粒度分布等を適切に調整すること等が、石膏の溶解速度を所望の程度とするための要素として挙げられる。
また、セメント混和材の粒度および粒度分布については、粉砕、及び、分級工程をおこなうことによって調整することが可能である。粉砕、および、分級の方法は制限されず、公知の粉砕、および、分級方法を用いることが可能であるが、たとえば、粉砕方法としては、ボールミルやローラーミル、分級方法としては、気流分級機等が挙げられる。
Next, a method for producing a cement admixture will be explained.
A method for producing a cement admixture includes, for example, preparing gypsum having a solubility within a specific range. Moreover, when the cement admixture contains a component other than gypsum, it may include a step of mixing gypsum and a component other than gypsum.
Here, in this embodiment, it is possible to control the dissolution rate of gypsum by appropriately selecting a method for preparing gypsum, for example. Among these, appropriately adjusting the particle size, particle size distribution, etc. of gypsum can be cited as a factor for achieving a desired level of dissolution rate of gypsum.
Further, the particle size and particle size distribution of the cement admixture can be adjusted by performing a crushing and classification process. The method of pulverization and classification is not limited, and it is possible to use known pulverization and classification methods. For example, the pulverization method may be a ball mill or roller mill, and the classification method may be an air classifier, etc. can be mentioned.

(セメント組成物)
本実施形態において、セメント組成物は、本実施形態におけるセメント混和材とセメントとを含む。
本実施形態においては、セメント組成物が上述のセメント混和材を含むため、優れた強度を早期に発現させることができる。また、本実施形態によれば、たとえば、セメント組成物の可使時間を安定的に制御すること、たとえば安定的に長くすることも可能となる。
(cement composition)
In this embodiment, the cement composition includes the cement admixture in this embodiment and cement.
In this embodiment, since the cement composition contains the above-mentioned cement admixture, excellent strength can be developed at an early stage. Further, according to the present embodiment, it is also possible to stably control, for example, stably increase the pot life of the cement composition.

本実施形態でいう「セメント」とは、限定されるものではないが、たとえば、日本工業規格(JIS)で定められる普通、早強、中庸熱、低熱の各種ポルトランドセメント、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカを混合した各種の混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などを混合したフィラーセメント、ならびに、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)などのあらゆるセメントが挙げられる。また、海外のEN197-2000で定められたセメントや中国GB規格で定められるあらゆるセメントを挙げることができ、これらのうちの1種または2種以上が使用可能である。 The "cement" used in this embodiment is not limited to, but includes, for example, various kinds of normal, early-strength, medium-heat, and low-heat Portland cements defined by the Japanese Industrial Standards (JIS), blast furnace slag, fly ash, Various mixed cements containing silica, filler cements containing limestone powder, slowly cooled blast furnace slag powder, etc., and environmentally friendly cement (ecocement) made from municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash. All kinds of cements such as Further, cements defined by overseas EN197-2000 and all kinds of cements defined by China's GB standards can be mentioned, and one or more of these can be used.

また、セメント組成物は、さらに具体的には水を含む。水の使用量は限定されないが、通常、セメント組成物に対して、水/セメント組成物比が、たとえば8~80%程度であってもよく、また、たとえば25~70%、または、たとえば30~60%であってもよい。 The cement composition also more specifically includes water. Although the amount of water used is not limited, usually the water/cement composition ratio may be, for example, about 8 to 80%, or, for example, 25 to 70%, or, for example, 30% to the cement composition. It may be up to 60%.

また、セメント組成物は、具体的には急硬性セメントであり、このとき、たとえば本実施形態におけるセメント混和材が急硬材であってもよい。ここで、急硬材は、早期にエトリンガイト等の急硬性水和物を生成して、セメントコンクリートに急硬性を付与する成分を示す。
セメント混和材が急硬材であるとき、急硬材は、少なくとも前述した石膏と、カルシウムアルミネートとを含むことが好ましい。急硬材中のこれらの成分の含有量については、急硬性セメントに含まれる急硬材を100質量部としたとき、カルシウムアルミネートおよび石膏の合計量が、80質量部以上であることが好ましく、90質量部以上であることがより好ましく、100質量部とすることもできる。すなわち、本実施形態に係る急硬材は、カルシウムアルミネートおよび石膏のみからなることとすることもできる。
Further, the cement composition is specifically a rapidly hardening cement, and in this case, for example, the cement admixture in this embodiment may be a rapidly hardening material. Here, the rapid hardening material refers to a component that generates a rapid hardening hydrate such as ettringite at an early stage and imparts rapid hardening to cement concrete.
When the cement admixture is a rapidly hardening material, it is preferable that the rapidly hardening material contains at least the above-mentioned gypsum and calcium aluminate. Regarding the content of these components in the rapidly hardening material, the total amount of calcium aluminate and gypsum is preferably 80 parts by mass or more when the rapidly hardening material contained in the rapidly hardening cement is 100 parts by mass. , more preferably 90 parts by mass or more, and can also be 100 parts by mass. That is, the rapidly hardened material according to this embodiment may be made of only calcium aluminate and gypsum.

(カルシウムアルミネート)
カルシウムアルミネートは、たとえば、CaO原料、Al23原料、ならびに随意的にSiO2原料等を電気炉又はキルンで1,200~1,900℃で合成し、急冷することにより得ることができる鉱物である。
カルシウムアルミネートの組成としては、たとえば、CaOが35質量%以上60質量%以下、Al23が35質量%以上55質量%以下、SiO2が1質量%以上15質量%以下とすることができる。
例示的な化学物質としては、3CaO・Al23、12CaO・7Al23、11CaO・7Al23・CaF2、CaO・Al23、2CaO・Al23・SiO2、CaO・Al23・2SiO2、3CaO・3Al23・CaF2、3CaO・2Na2O・5Al23等を挙げることができ、上記の1種または2種以上を含むことができる。この中でも、12CaO・7Al23を含むことが好ましい。
急硬性セメント中のカルシウムアルミネートの配合量は、急硬性セメントを100質量部としたとき、たとえば2質量部以上であり、30質量部以下とすることが好ましく、また、たとえば5質量部以上であり、20質量部以下とすることが好ましい。カルシウムアルミネートの配合量を上記数値範囲内とすることによって、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
カルシウムアルミネートとしては結晶質およびガラス質のいずれの形態のものを用いることも可能であるが、電気炉等で溶融物を急冷したガラス質が好ましく、ガラス質が60質量%以上であると短時間強度発現に優れる。
カルシウムアルミネートの粉末度はブレーン値で3,000cm2/g以上9,000cm2/g以下であることが好ましく、4,000cm2/g以上7,000cm2/g以下であることがより好ましい。
(calcium aluminate)
Calcium aluminate can be obtained, for example, by synthesizing a CaO raw material, an Al 2 O 3 raw material, and optionally a SiO 2 raw material, etc. in an electric furnace or kiln at 1,200 to 1,900°C, and then rapidly cooling the mixture. It is a mineral.
As for the composition of calcium aluminate, for example, CaO may be 35% by mass or more and 60% by mass or less, Al 2 O 3 may be 35% by mass or more and 55% by mass or less, and SiO 2 may be 1% by mass or more and 15% by mass or less. can.
Exemplary chemicals include 3CaO.Al2O3 , 12CaO.7Al2O3 , 11CaO.7Al2O3.CaF2 , CaO.Al2O3 , 2CaO.Al2O3.SiO2 , CaO -Al2O3.2SiO2 , 3CaO.3Al2O3.CaF2 , 3CaO.2Na2O.5Al2O3 , etc., and one or more of the above may be included. Among these, it is preferable to include 12CaO.7Al 2 O 3 .
The blending amount of calcium aluminate in the quick-hardening cement is, for example, 2 parts by mass or more and preferably 30 parts by mass or less, and, for example, 5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the quick-hardening cement. The content is preferably 20 parts by mass or less. By setting the amount of calcium aluminate within the above numerical range, a rapidly hardening cement with a better balance between short-term strength and expansion rate after curing can be obtained.
As calcium aluminate, it is possible to use either crystalline or vitreous forms, but vitreous ones obtained by rapidly cooling the molten material in an electric furnace or the like are preferable, and if the vitreous content is 60% by mass or more, it is short-lived. Excellent time-strength development.
The fineness of calcium aluminate is preferably 3,000 cm 2 /g or more and 9,000 cm 2 /g or less, more preferably 4,000 cm 2 /g or more and 7,000 cm 2 /g or less in Blaine value. .

セメント組成物は、上述した成分以外の成分を含んでもよい。かかる成分の具体例として、凝結調整剤;減水剤;高性能減水剤;AE(Air Entraining)剤;AE減水剤;高性能AE減水剤;増粘剤;防錆剤;防凍剤;水和熱抑制剤;高分子エマルジョン;ベントナイト、モンモリロナイト等の粘土鉱物;ゼオライト、ハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト等のイオン交換体;硫酸アルミニウムや硫酸ナトリウム等の硫酸塩;リン酸塩;ホウ酸等かなる群から選択される1または2以上の材料が挙げられる。 The cement composition may contain components other than those mentioned above. Specific examples of such components include setting regulators; water reducers; high performance water reducers; AE (Air Entraining) agents; AE water reducers; high performance AE water reducers; thickeners; rust preventives; antifreeze agents; heat of hydration. Inhibitors; polymer emulsions; clay minerals such as bentonite and montmorillonite; ion exchangers such as zeolite, hydrotalcite, and hydrocalumite; sulfates such as aluminum sulfate and sodium sulfate; phosphates; boric acid, and other groups One or more materials selected from:

セメント組成物において、混合は、それぞれの材料を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一部を、あるいは全部を混合しておいても差し支えない。 In the cement composition, the respective materials may be mixed at the time of construction, or some or all of the materials may be mixed in advance.

セメント組成物の混練方法は、限定されず、一般に用いられる方法としてよい。混合装置としては、既存のいかなる撹拌装置も使用可能であり、たとえば傾胴ミキサー、オムニミキサー、V型ミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサーが使用可能である。 The method of kneading the cement composition is not limited and may be any commonly used method. As the mixing device, any existing stirring device can be used, such as a tilting mixer, an omni mixer, a V-type mixer, a Henschel mixer, or a Nauta mixer.

また、セメント組成物の養生方法は限定されず、一般におこなわれる常温・常圧養生、蒸気養生、高温・高圧蒸気養生、加圧養生等のいずれの養生方法も適用可能である。 Further, the curing method for the cement composition is not limited, and any curing method generally performed such as normal temperature/normal pressure curing, steam curing, high temperature/high pressure steam curing, pressurized curing, etc. can be applied.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention includes modifications, improvements, etc. within a range that can achieve the purpose of the present invention.

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
以下、明示のない限り、各操作は常温常圧下でおこなった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples.
Hereinafter, unless otherwise specified, each operation was performed at room temperature and normal pressure.

(使用原料)
セメント混和材
各例において用いたセメント混和材は以下の通りである。
セメント混和材1:II型無水石膏、pH3.3、主成分CaSO4
セメント混和材2:II型無水石膏、pH6.0、主成分CaSO4
セメント混和材3:II型天然無水石膏、pH8.5、主成分CaSO4
(Raw materials used)
Cement admixtures The cement admixtures used in each example are as follows.
Cement admixture 1: Type II anhydrite, pH 3.3, main component CaSO 4
Cement admixture 2: Type II anhydrite, pH 6.0, main component CaSO 4
Cement admixture 3: Type II natural anhydrite, pH 8.5, main component CaSO 4

(実施例1)
セメント混和材1をボールミルで粉砕し、表1に記載した特性のセメント混和材を準備した。
(Example 1)
Cement admixture 1 was ground in a ball mill to prepare a cement admixture having the characteristics shown in Table 1.

(実施例2、比較例1)
それぞれ表1に記載のセメント混和材を用いた以外は実施例1と同様にセメント混和材2~3を得た。
得られた各実施例・比較例のセメント混和材について、以下の評価を行った。
(Example 2, Comparative Example 1)
Cement admixtures 2 and 3 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the cement admixtures listed in Table 1 were used.
The obtained cement admixtures of Examples and Comparative Examples were evaluated as follows.

ここで、各セメント混和材の分析は以下の方法でおこなった。分析結果を表1に示す。
(成分分析)
JIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準拠して化学組成の分析を実施した。
(pH)
JIS R 9101(せっこうの化学分析方法)に準拠して各セメント混和材のpHを測定した。
Here, each cement admixture was analyzed using the following method. The analysis results are shown in Table 1.
(component analysis)
The chemical composition was analyzed in accordance with JIS R 5202 "Method for chemical analysis of Portland cement."
(pH)
The pH of each cement admixture was measured in accordance with JIS R 9101 (chemical analysis method for gypsum).

(溶解速度)
(1)200mL容量のビーカーに、20℃に調温した飽和水酸化カルシウム溶液100mLを入れた。
(2)ビーカーに撹拌子を入れてマグネチックスターラーの上で撹拌し、セメント混和材の試料を4g投入し、投入時からの経過時間を計測した。
(3)投入時から規定時間の経過後、直ちにビーカーをスターラーから下ろし、JIS P 3801のNo.5Cろ紙で吸引濾過した。
(4)ろ液10mLを20mL容量のメスフラスコに採取し、3.18%塩酸溶液を1mL添加して純水でメスアップした。
(5)(4)で得られた溶液5mLを200mL容量のメスフラスコに採取し、純水でメスアップした。
(6)(5)で得られた溶液をイオンクロマトグラム(島津製作所社製イオンクロマトグラフ、PIA-1000、パーソナルイオンアナライザー)に注入し、SO4 2-イオンを定量した。
(7)(3)における規定時間が5分後および10分後の場合について、それぞれ、(4)~(6)の手順でSO4 2-イオンを定量し、下記式に基づき前記溶解速度を求めた。
溶解速度(mg/(100mL・分))=(10分後のSO4 2-イオン濃度-5分後のSO4 2-イオン濃度)/5
(dissolution rate)
(1) In a 200 mL beaker, 100 mL of a saturated calcium hydroxide solution whose temperature was controlled to 20° C. was placed.
(2) A stirrer was placed in a beaker, stirred on a magnetic stirrer, 4 g of a cement admixture sample was added, and the elapsed time from the time of addition was measured.
(3) Immediately after the specified time has elapsed from the time of pouring, remove the beaker from the stirrer and place it in JIS P 3801 No. Suction filtration was performed using 5C filter paper.
(4) 10 mL of the filtrate was collected in a 20 mL volumetric flask, 1 mL of 3.18% hydrochloric acid solution was added, and the volume was diluted with pure water.
(5) 5 mL of the solution obtained in (4) was collected into a 200 mL volumetric flask and diluted with pure water.
(6) The solution obtained in (5) was injected into an ion chromatogram (Ion chromatograph, PIA-1000, Personal Ion Analyzer, manufactured by Shimadzu Corporation), and SO 4 2- ions were quantified.
(7) When the specified time in (3) is 5 minutes and 10 minutes later, the SO 4 2- ions are quantified by the steps (4) to (6), respectively, and the dissolution rate is calculated based on the following formula. I asked for it.
Dissolution rate (mg/(100 mL/min)) = (SO 4 2- ion concentration after 10 minutes - SO 4 2- ion concentration after 5 minutes) / 5

(粒度分布)
レーザー回折式粒度分布測定装置(HORIBA社製、LA-960)を用いて粒子の粒度分布を体積基準で測定した。
(particle size distribution)
The particle size distribution of the particles was measured on a volume basis using a laser diffraction particle size distribution analyzer (manufactured by HORIBA, LA-960).

(モルタルの調製)
各実施例・比較例のセメント混和材135gと急硬材135gとセメント630gと、細骨材1350g、水306gを、室温20℃において混合してモルタルを調製し、圧縮強度を測定した。
(Preparation of mortar)
Mortar was prepared by mixing 135 g of cement admixture, 135 g of rapidly hardening material, 630 g of cement, 1350 g of fine aggregate, and 306 g of water at a room temperature of 20° C., and the compressive strength was measured.

(使用材料)
急硬材:CaO-Al23-SiO2系非晶質物質のCaOが47%、Al23が47%、SiO2が3%、その他3%。密度2.85g/cm3、ブレーン比表面積5000cm2/g、非晶質度90%
セメント:デンカ社製早強ポルトランドセメント(ブレーン比表面積4500cm2/g、密度3.12g/cm3
細骨材:新潟県糸魚川市姫川産川砂、表乾状態、密度2.62g/cm3、最大骨材寸法5mm
水:水道水
(Materials used)
Rapidly hardened material: CaO--Al 2 O 3 --SiO 2 -based amorphous material with 47% CaO, 47% Al 2 O 3 , 3% SiO 2 , and 3% others. Density 2.85g/cm 3 , Blaine specific surface area 5000cm 2 /g, amorphousness 90%
Cement: Early strength Portland cement manufactured by Denka (Brain specific surface area 4500cm 2 /g, density 3.12g/cm 3 )
Fine aggregate: River sand from Himekawa, Itoigawa City, Niigata Prefecture, surface dry, density 2.62g/cm 3 , maximum aggregate size 5mm
Water: tap water

(急硬材、セメントの密度及びブレーン比表面積)
上記各急硬材、セメントの密度及びブレーン比表面積は、JIS R5201(セメントの物理試験方法)に基づき測定した。
(Sudden hardening material, cement density and Blaine specific surface area)
The density and Blaine specific surface area of each of the above-mentioned rapidly hardening materials and cement were measured based on JIS R5201 (physical testing method for cement).

<圧縮強度>
JIS R 5201に基づき、4×4×16cmの試験体を作製し、3時間後の圧縮強度を測定した。
<Compressive strength>
Based on JIS R 5201, a 4 x 4 x 16 cm test specimen was prepared, and the compressive strength was measured after 3 hours.

Figure 2024024029000001
Figure 2024024029000001

表1より、各実施例においては、セメント組成物の強度に優れるとともに、3時間という早期に高強度を発現させることができた。 From Table 1, in each Example, the cement composition was excellent in strength and was able to develop high strength as early as 3 hours.

Claims (1)

石膏を含むセメント混和材であって、
以下の方法1に従って測定される、前記石膏の溶解速度が、30mg/(100mL・分)以上100mg/(100mL・分)以下である、セメント混和材。
(方法1)
(1)200mL容量のビーカーに、20℃に調温した飽和水酸化カルシウム溶液100mLを入れる。
(2)前記ビーカーに撹拌子を入れてマグネチックスターラーの上で撹拌し、前記石膏の試料を4g投入し、投入時からの経過時間を計測する。
(3)前記投入時から規定時間の経過後、直ちに前記ビーカーを前記スターラーから下ろし、JIS P 3801のNo.5Cろ紙で吸引濾過する。
(4)ろ液10mLを20mL容量のメスフラスコに採取し、3.18%塩酸溶液を1mL添加して純水でメスアップする。
(5)(4)で得られた溶液5mLを200mL容量のメスフラスコに採取し、純水でメスアップする。
(6)(5)で得られた溶液をイオンクロマトグラム(島津製作所社製イオンクロマトグラフ、PIA-1000、パーソナルイオンアナライザー)に注入し、SO4 2-イオンを定量する。
(7)(3)における前記規定時間が5分後および10分後の場合について、それぞれ、(4)~(6)の手順でSO4 2-イオンを定量し、下記式に基づき前記溶解速度を求める。
溶解速度(mg/(100mL・分))=(10分後のSO4 2-イオン濃度-5分後のSO4 2-イオン濃度)/5
A cement admixture containing gypsum,
A cement admixture having a dissolution rate of the gypsum of 30 mg/(100 mL/min) or more and 100 mg/(100 mL/min) or less, as measured according to Method 1 below.
(Method 1)
(1) Into a 200 mL beaker, put 100 mL of a saturated calcium hydroxide solution whose temperature is controlled to 20°C.
(2) Put a stirring bar into the beaker, stir it on a magnetic stirrer, add 4g of the gypsum sample, and measure the elapsed time from the time it was added.
(3) Immediately after a specified time has elapsed from the time of charging, the beaker is removed from the stirrer and the beaker is placed in a JIS P 3801 No. Filter with suction through 5C filter paper.
(4) Collect 10 mL of the filtrate into a 20 mL volumetric flask, add 1 mL of 3.18% hydrochloric acid solution, and make up the volume with pure water.
(5) Collect 5 mL of the solution obtained in (4) into a 200 mL volumetric flask, and make up the volume with pure water.
(6) The solution obtained in (5) is injected into an ion chromatogram (Ion chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation, PIA-1000, Personal Ion Analyzer) to quantify SO 4 2- ions.
(7) When the specified time in (3) is 5 minutes and 10 minutes later, the SO 4 2- ion is quantified by the steps (4) to (6), and the dissolution rate is determined based on the following formula. seek.
Dissolution rate (mg/(100 mL min)) = (SO 4 2- ion concentration after 10 minutes - SO 4 2- ion concentration after 5 minutes) / 5
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