JP2528680B2

JP2528680B2 - アルミナセメントモルタルの収縮防止方法

Info

Publication number: JP2528680B2
Application number: JP30838587A
Authority: JP
Inventors: 俊裕久保
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPH01148742A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はアルミナセメントモルタルの収縮防止方法
に関し、詳しくは内面ライニング管等の内面ライニング
に特に有用なアルミナセメントモルタルの収縮防止方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来、緊急工事用等として、きわめて早い硬化及び早
期に強度を発現するセメントとしてアルミナセメントが
知られている。

このアルミナセメントは、硬化が早いと同時に硬化時
の収縮率も大きく、このためアルミナセメントを用いて
賦形体を成形すると上記した収縮に起因するクラックの
発生が生じることが有り、きわめて不都合な事態が生じ
る。

そこで、アルミナセメントを用いて賦形体を成形する
場合、一般に収縮防止方法が採られ事が多く、例えば、
初期の水／セメント比を少なくし収縮反応を生じ難くし
たり、あるいは砂の配合比率を高めることによって収縮
を防止することが行なわれている。

さらに、収縮防止のため、アウイン（3CaO・3Al₂O₃・
CaSO₄）、無水セッコウ、軽焼マグネシア等を添加する
ことなども提案されている（コンクリート工学セメント
化学概論（その８）VoI₂₂.No.8.Aug 1984 第69頁）。

〔従来技術の問題点〕

ところで、アルミナセメントの収縮は普通ポルトラン
ドセメントと異なり、硬化収縮と乾燥収縮が同時に起
る。

これは強度発現が早い為であるが、そのために収縮量
も普通ポルトランドセメントに比し約1.5倍と非常に大
きい。

また、強度発現が早いことや、硬化プロセスが普通セ
メントと異なることより通常用いられる膨張材を配合し
ても収縮防止の効果が少なく、かなりの多配合とする必
要が有る。

一方、例えば鋳鉄管の内面ライニング材としてセメン
トモルタルを用いる場合には、その性質上収縮率を２〜
３×10^-4％以内に抑える必要が有り、アルミナセメント
を用いた場合施工可能な最大の砂比、最小の水／セメン
ト比にしてもこのレベルに抑えることは不可能である。

また、前述のように膨張材を多量に配合すると内面ラ
イニング層が硬化後も膨張を続けるため、フープストレ
ス等に起因してついには組織が自己崩壊する恐れが有る
問題が有った。

〔発明が解決する問題点〕

この発明は上記問題点に鑑み、アルミナセメントモル
タルの硬化時の収縮を材齢の初期も含めて２〜３×10^-4
％以内に抑え、しかも膨張材の配合量をきわめて少なく
抑えることによって上記収縮率を実現し得る方法を得る
ことを目的としてなされたものである。

〔問題点を解決する技術〕

即ち、この発明のアルミナセメントモルタルの収縮防
止方法はアルミナセメントと砂との比がアルミナセメン
ト／砂＝1/0〜1/3とされた配合材料に前記アルミナセメ
ントの３〜10重量％の膨張材と、同0.1〜0.4重量％の凝
結遅延剤を添加し、水と共に混合して賦形体を成形する
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

アルミナセメントの硬化反応は、セメント粒子と水
とが反応してカルシウムやアルミナ成分が液相中に溶出
する過程とそれらが析出して水和核が形成され結晶化
反応が進んでいく過程、の２つの過程に分けられる。

そして、既述したようにアルミナセメントの硬化過程
に生じる収縮はの過程時に生じる。

一方、この収縮は、膨張材の添加によって防止するの
であるが、上記の過程が短いと、膨張材添加の意味が
無くなる。

そこで、上記の反応を遅延させ、この間に膨張材の
作用を充分に発揮させるため、遅延剤を同時に添加する
のである。

上記において、膨張材の添加量はアルミナセメントの
３〜10重量％とすることが好適であり、この理由は３重
量％より少ないと充分な収縮防止効果が得られず、ま
た、10重量％より多いと硬化後における膨張材の膨張効
果が無視出来ず、自己破壊の危険が伴うことになるから
である。

そして、上記膨張材としてはカルシウムサルホアルミ
ネート系と遊離石灰系があるが、前者は膨張作用が緩除
では有るが、長期間作用が持続し、後者は短期間で膨張
作用が発揮される傾向に有る。従って後述の凝結遅延剤
との組合わせを航路しつつ適当量が添加される。

凝結遅延剤としては主としてポリオール複合体系のも
のが使用され、前述のようにアルミナセメントの結晶化
反応を遅延させるために使用されるのであるが、この添
加量は膨張剤の膨張作用との相関により決定される。

即ち、その添加量は、膨張剤の作用が緩除に持続する
場合は、その分凝結を遅延させ、急速に終了するものに
あっては、それに応じて遅延効果が少ない量とされ、概
ねセメント添加量に対し0.1〜0.4重量％とされる。

0.1重量％より少ない場合は、いかに膨張材の効果が
急速にあらわれると言っても結果としてセメントマトリ
ックスの収縮が防止し得ず、0.4重量％より多くすると
膨張のための時間が充分に付与されず、不経済となるば
かりでなく、速硬性を利点とするアルミナセメントを用
いた意味が無くなるからである。

また、この発明において、アルミナセメントスラリよ
り成形体を成形後の養生として、例えば50℃×４時間等
の蒸気養生またはこれと同等な高温養生とすることが望
ましい。

硬化反応性を高めより強度な組織となし得るからであ
る。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例を説明する。

（実施例１）アルミナセメントとして電気化学工業（株）社製デン
カアルミナ２号、膨張材としてカルシウムサルホアルミ
ネート系の同上社製デンカCSA＃20、遅延剤として日曹
マスタービルダーズ（株）社製ポゾリス100XRを用い、
セメント／砂＝1/2、水／セメント＝45％、膨張材／セ
メント＝10％、遅延剤／セメント＝0,0.1,0.2,0.3％の
配合として試験片を成形し、自然養生及びオートクレー
ブによる蒸気養生により養生硬化させ、材令１〜９日の
ものにつきJIS A 6202に準じてモルタルの寸法変化を測
定した。

その結果は第１図に示す通りであり、膨張材／セメン
ト＝10％、遅延剤／セメント＝0.1〜0.3％のものが、ま
たオートクレーブによるものがより良好な収縮防止効果
の有ることが判明した。

（実施例２）膨張材として遊離石灰系である小野田セメント（株）
社製小野田エクスパンを用いた他は実施例１と同様にし
て試験片を成形し、同様に試験を行なった。

その結果は第２図に示す通りであり、実施例１と同
様、膨張材／セメント＝10％、遅延剤／セメント＝0.1
〜0.3％のものが収縮防止効果の有ることが判明した。

〔効果〕この発明は以上説明したように、きわめて速硬性を有
するアルミナセメントを用いるにもかかわらず、その速
硬性を阻害することなく、硬化収縮を有効に防止するこ
とが可能となり、成形品の早期成形、とり分け硬化速度
が要求されるモルタルライニング管のライニング層に用
いて有効であるなど種々の効果を有するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び第２図はこの発明の実施例の膨張収縮状態
の試験結果を示すグラフである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミナセメントと砂との比がアルミナセ
メント／砂＝1/0〜1/3とされた配合材料に前記アルミナ
セメントの３〜10重量％の膨張材と、同0.1〜0.4重量％
の凝結遅延剤を添加し、水と共に混合して賦形体を成形
することを特徴とするアルミナセメントモルタルの収縮
防止方法。
【請求項２】膨張材がカルシウムサルホアルミニウム
系、又は遊離石灰系である特許請求の範囲第１項記載の
アルミナセメントモルタルの収縮防止方法。
【請求項３】凝結遅延剤がポリオール複合体系である特
許請求の範囲第１項記載のアルミナセメントモルタルの
収縮防止方法。