JP2550335B2 - 早強性高強度セメント組成物 - Google Patents
早強性高強度セメント組成物Info
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- JP2550335B2 JP2550335B2 JP3789087A JP3789087A JP2550335B2 JP 2550335 B2 JP2550335 B2 JP 2550335B2 JP 3789087 A JP3789087 A JP 3789087A JP 3789087 A JP3789087 A JP 3789087A JP 2550335 B2 JP2550335 B2 JP 2550335B2
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- cement
- cement composition
- fibers
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、CaO/A12O3のモル比が1.5〜４であるカルシ
ウムアルミネートを主成分とした、早強性で、かつ、曲
げ強度の高い高強度セメント硬化体が得られる組成物に
関する。
ウムアルミネートを主成分とした、早強性で、かつ、曲
げ強度の高い高強度セメント硬化体が得られる組成物に
関する。
＜従来の技術及び問題点＞ 従来、カルシウムアルミネートの一種であるCaO・A12
O3やCaO・2A12O3を通常主成分とするアルミナセメント
は耐火物あるいは緊急工事用セメントとして使用されて
いるが、アルミナセメントの水和物の転化により強度が
著しく低下するため構造物や成形体として使用されてい
ない。
O3やCaO・2A12O3を通常主成分とするアルミナセメント
は耐火物あるいは緊急工事用セメントとして使用されて
いるが、アルミナセメントの水和物の転化により強度が
著しく低下するため構造物や成形体として使用されてい
ない。
又、超微粉及び高性能減水剤を用いて、低水セメント
比で高強度の硬化体を作成することは知られている（特
公昭60−59182号公報）。しかしながら、この硬化体は
曲げ強度が低く、常温において硬化時間が長いと云う欠
点を有している。
比で高強度の硬化体を作成することは知られている（特
公昭60−59182号公報）。しかしながら、この硬化体は
曲げ強度が低く、常温において硬化時間が長いと云う欠
点を有している。
一方、曲げ強度が高いセメント硬化体としては、多量
のポリビニルアルコールと、アルミナセメントの複合材
料であるマクロデイフエクトフリーセメント（MDFセメ
ント）によるものが公知である（特公昭59−43431号公
報）。しかしながら混練にツインロールを使用しなけれ
ばならない様な特殊な方法が必要なこと、異形物が出来
ないことなどの欠点を有している。
のポリビニルアルコールと、アルミナセメントの複合材
料であるマクロデイフエクトフリーセメント（MDFセメ
ント）によるものが公知である（特公昭59−43431号公
報）。しかしながら混練にツインロールを使用しなけれ
ばならない様な特殊な方法が必要なこと、異形物が出来
ないことなどの欠点を有している。
本発明者らは、流し込み成形方法により得られた硬化
体の曲げ強度や早強性の改善を行なうべく種々検討を加
えた結果、特定のカルシウムアルミネート、高性能減水
剤及び硬化調整剤を主成分として得られる組成物を用い
ることにより、早強性を付与することができ、かつ流し
込み成形により得られた硬化体において、高い曲げ強度
を示すことを見い出し本発明を完成するに到つた。
体の曲げ強度や早強性の改善を行なうべく種々検討を加
えた結果、特定のカルシウムアルミネート、高性能減水
剤及び硬化調整剤を主成分として得られる組成物を用い
ることにより、早強性を付与することができ、かつ流し
込み成形により得られた硬化体において、高い曲げ強度
を示すことを見い出し本発明を完成するに到つた。
＜問題点を解決する手段＞ 即ち、本発明はCaO/A12O3のモル比が1.5〜４であるカ
ルシウムアルミネート、超微粉、高性能減水剤及び硬化
調整剤を主成分とした早強性高強度セメント組成物であ
る。
ルシウムアルミネート、超微粉、高性能減水剤及び硬化
調整剤を主成分とした早強性高強度セメント組成物であ
る。
本発明の目的は、CaO/A12O3のモル比が1.5〜４である
カルシウムアルミネート（以下単にCAという）、超微
粉、高性能減水剤及び硬化調整剤を主成分とする組成物
により、早強性で、高い曲げ強度を有す、かつ、水和物
の転化による強度低下のない高強度セメント硬化体を提
供することにある。
カルシウムアルミネート（以下単にCAという）、超微
粉、高性能減水剤及び硬化調整剤を主成分とする組成物
により、早強性で、高い曲げ強度を有す、かつ、水和物
の転化による強度低下のない高強度セメント硬化体を提
供することにある。
以下、さらに詳しく本発明について説明する。
本発明で使用されるCAとは、CaOをＣ、A12O3をＡ、Fe
2O3をＦとすると、C12A7、C6A2F、C4AF等の鉱物組成で
示されるもので、さらに又、そのうち少なくとも１種を
主成分とする水硬性物である。微量成分としてわずかの
SiO2、Fe2O3、TiO2等の不純物を含んだものであつても
良く、水和活性のないA12O3やSiO2などの無機材料を含
んだものでも良い。
2O3をＦとすると、C12A7、C6A2F、C4AF等の鉱物組成で
示されるもので、さらに又、そのうち少なくとも１種を
主成分とする水硬性物である。微量成分としてわずかの
SiO2、Fe2O3、TiO2等の不純物を含んだものであつても
良く、水和活性のないA12O3やSiO2などの無機材料を含
んだものでも良い。
CAの粒度は特に限定されるものではないが、10〜30μ
が好ましい。
が好ましい。
本発明における超微粉とは、CAの平均粒径の少なくと
も１オーダー、好ましくは２オーダー小さな平均粒径を
有するものであり、１μｍ以下、好ましくは0.5μｍ以
下のものである。具体的にはフエロシリコンや金属シリ
コンなどの製造時に副生するシリカダスト、あるいはC
A、アルミナセメント、高炉スラグ、フライアツシユ、
アルミナ及びシリカ等を粉砕・分級したものや、各々の
バクフイルター回収品、さらには、気相法や液相沈殿法
などにより生成した無機質の超微粉などである。
も１オーダー、好ましくは２オーダー小さな平均粒径を
有するものであり、１μｍ以下、好ましくは0.5μｍ以
下のものである。具体的にはフエロシリコンや金属シリ
コンなどの製造時に副生するシリカダスト、あるいはC
A、アルミナセメント、高炉スラグ、フライアツシユ、
アルミナ及びシリカ等を粉砕・分級したものや、各々の
バクフイルター回収品、さらには、気相法や液相沈殿法
などにより生成した無機質の超微粉などである。
超微粉の使用量は、CAに対し５〜50重量％程度であ
り、５重量％未満では、本発明の組成物で調整される混
合物の流動性がダイラタンテイックになり、又、50重量
％を越えると流動性を得ることが難しい。いずれの場合
も流し込み成形で面の美しい成形体を得ることは難しく
なる。
り、５重量％未満では、本発明の組成物で調整される混
合物の流動性がダイラタンテイックになり、又、50重量
％を越えると流動性を得ることが難しい。いずれの場合
も流し込み成形で面の美しい成形体を得ることは難しく
なる。
本発明における高性能減水剤としては、ナフタレンあ
るいはアルキナフタレンスルホン酸又はそれらの塩のホ
ルマリン縮合物や、メラミン樹脂スルホン酸又はその塩
であり、その使用量は、CAと超微粉の混合物（以下結合
材という）に対し１〜５重量％であり、好ましくは1.5
〜３重量％である。１重量％未満では流動性を得ること
が難しく、５重量％を越えると、水和反応の遅延が著し
くなる。
るいはアルキナフタレンスルホン酸又はそれらの塩のホ
ルマリン縮合物や、メラミン樹脂スルホン酸又はその塩
であり、その使用量は、CAと超微粉の混合物（以下結合
材という）に対し１〜５重量％であり、好ましくは1.5
〜３重量％である。１重量％未満では流動性を得ること
が難しく、５重量％を越えると、水和反応の遅延が著し
くなる。
また、硬化調整剤は、CAの硬化を調整するもので、高
性能減水剤により流動性を得たモルタル又はコンクリー
トの流動性を保持するために必要なものである。
性能減水剤により流動性を得たモルタル又はコンクリー
トの流動性を保持するために必要なものである。
硬化調整剤としては硼酸、硼酸塩などが挙げられる。
その使用量は結合材に対し３重量％以下である。
本発明においてより少量の水を用いることが水和物の
転化の抑制及び高強度の面から好ましく、結合材に対し
30重量部以下が好ましく、25重量部以下がより好まし
い。
転化の抑制及び高強度の面から好ましく、結合材に対し
30重量部以下が好ましく、25重量部以下がより好まし
い。
さらに、通常は骨材を併用する。骨材は一般に土木建
築分野でコンクリートを調合する際に使用されているも
のが使用されるが、より硬質なもの、具体的には、モー
ス硬度６以上、好ましくは７以上、又は、ヌープ圧子硬
度700kg/mm2以上、好ましくは800kg/mm2以上のいずれか
の基準で選定されたものを用いると、強度を著しく向上
させることができるので好適である。この基準を満足す
るものを例示すれば、珪石、エメリー、黄鉄鉱、黄玉、
ローソン石、コランダム、フエナサイト、スピネル、緑
柱石、電気石、花崗岩、紅柱石、十字石、ジルコン、焼
成ボーキサイト、重焼はん土けつ岩、炭化硼素、炭化タ
ングステン、フエロシリコンナイトライド、窒化珪素、
溶融シリカ、電融マグネシア、炭化珪素及び立方晶窒化
硼素等が挙げられる。
築分野でコンクリートを調合する際に使用されているも
のが使用されるが、より硬質なもの、具体的には、モー
ス硬度６以上、好ましくは７以上、又は、ヌープ圧子硬
度700kg/mm2以上、好ましくは800kg/mm2以上のいずれか
の基準で選定されたものを用いると、強度を著しく向上
させることができるので好適である。この基準を満足す
るものを例示すれば、珪石、エメリー、黄鉄鉱、黄玉、
ローソン石、コランダム、フエナサイト、スピネル、緑
柱石、電気石、花崗岩、紅柱石、十字石、ジルコン、焼
成ボーキサイト、重焼はん土けつ岩、炭化硼素、炭化タ
ングステン、フエロシリコンナイトライド、窒化珪素、
溶融シリカ、電融マグネシア、炭化珪素及び立方晶窒化
硼素等が挙げられる。
また機械加工可能な鉄粉、ステンレス粉及びフエロマ
ンガン粉などの金属等も有用である。
ンガン粉などの金属等も有用である。
特に曲げ強度の向上と云う点からは、鉄粉やオーステ
ナイト系ステンレス粉及びフエロマンガン粉が好まし
い。この理由は定かではないが、それ自身の強度が高い
こととセメントマトリックスとの付着性が優れているた
めと思われる。
ナイト系ステンレス粉及びフエロマンガン粉が好まし
い。この理由は定かではないが、それ自身の強度が高い
こととセメントマトリックスとの付着性が優れているた
めと思われる。
骨材の使用量は、通常、結合材に対して５重量倍量以
内で選択使用される。
内で選択使用される。
但し、プレパックドやポストパックド工法などの特殊
な成形方法の場合にはこの限りではない。
な成形方法の場合にはこの限りではない。
以上の配合の他に、各種繊維や網の配合も可能であ
る。繊維としては、鋳鉄のびびり切削法による繊維、ス
チール繊維及びステンレス繊維などの金属繊維、石綿や
アルミナ繊維などの各種天然又は合成の鉱物繊維、炭素
繊維、ガラス繊維、更に、ポリプロピレン、ビニロン、
アクリロニトリル及びセルロースなどの天然又は合成の
有機繊維等が挙げられる。又、補強材として従来より用
いられている鋼棒やFRPロッドなどを用いることも可能
であり、特に大型の硬化体にはこれら補強材が必要不可
欠なものである。流動性を損なわないと云う点からは、
3mm程度の長さの金属短繊維やさらにそれよりも短いウ
イスカーなどが好ましい。
る。繊維としては、鋳鉄のびびり切削法による繊維、ス
チール繊維及びステンレス繊維などの金属繊維、石綿や
アルミナ繊維などの各種天然又は合成の鉱物繊維、炭素
繊維、ガラス繊維、更に、ポリプロピレン、ビニロン、
アクリロニトリル及びセルロースなどの天然又は合成の
有機繊維等が挙げられる。又、補強材として従来より用
いられている鋼棒やFRPロッドなどを用いることも可能
であり、特に大型の硬化体にはこれら補強材が必要不可
欠なものである。流動性を損なわないと云う点からは、
3mm程度の長さの金属短繊維やさらにそれよりも短いウ
イスカーなどが好ましい。
材料の混練方法は、特に限定されるものではないが、
充分に混練することが好ましい。本発明においては、さ
らに真空脱泡処理を組み合せることにより著しく力学性
状は改善される。具体的には真空鋳込装置（高木製作所
（株）製）、真空オムニミキサ（千代田技研工業（株）
製）及び真空混合機（（株）三英製作所製）などを用い
たり、薄膜を形成して脱泡する方法などがあり、脱泡時
には混合機の回転速度を低下させることが好ましい。
充分に混練することが好ましい。本発明においては、さ
らに真空脱泡処理を組み合せることにより著しく力学性
状は改善される。具体的には真空鋳込装置（高木製作所
（株）製）、真空オムニミキサ（千代田技研工業（株）
製）及び真空混合機（（株）三英製作所製）などを用い
たり、薄膜を形成して脱泡する方法などがあり、脱泡時
には混合機の回転速度を低下させることが好ましい。
特に薄膜を形成して脱泡する方法は、脱泡速度が早く
効果が著しい。脱泡時間は50〜70分程度が好ましい。
効果が著しい。脱泡時間は50〜70分程度が好ましい。
真空脱泡処理によつて、ASTMC−185−59に準じて測定
した空気量が１〜２％程度以下になることが好ましく１
％程度以下になることがさらに好ましい。
した空気量が１〜２％程度以下になることが好ましく１
％程度以下になることがさらに好ましい。
以上のような脱泡処理を施したものを流し込み成形し
成形体を得ることができる。
成形体を得ることができる。
また、流し込み成形時に振動を与えながら脱泡処理を
組み合せて行うこともできる。この方法も脱泡効率が高
く、より曲げ強度の高い高強度セメント硬化体を提供す
ることができる。
組み合せて行うこともできる。この方法も脱泡効率が高
く、より曲げ強度の高い高強度セメント硬化体を提供す
ることができる。
上記のように成形した成形物の養生は各種の養生方法
が可能であり常温養生、常圧蒸気養生、高温高圧養生及
び高温養生のいずれの方法も採用することができ、必要
ならば、これらの組み合せを行つて高強度セメント硬化
体を得ることもできる。
が可能であり常温養生、常圧蒸気養生、高温高圧養生及
び高温養生のいずれの方法も採用することができ、必要
ならば、これらの組み合せを行つて高強度セメント硬化
体を得ることもできる。
＜実施例＞ 以下実施例に基づいて本発明を更に説明する。
実施例１ 20℃80％RHで表−１に示す配合を用いて５真空混合
ミキサー（三英製作所（株）製）にて５分間練り混ぜ70
mmHgにて所定の時間真空脱泡を行い流し込み成形にて４
×４×16cmの共試体を作製し、20℃80％RHで密封し、所
定の時間養生を行つた。そのさいJIS R−5201に準じて3
H、28日の強度試験を行つた。凝結時間はプロクター貫
入試験機を用いて貫入抵抗値が4,000psiになる時の時間
とした結果を表−１に併記する。
ミキサー（三英製作所（株）製）にて５分間練り混ぜ70
mmHgにて所定の時間真空脱泡を行い流し込み成形にて４
×４×16cmの共試体を作製し、20℃80％RHで密封し、所
定の時間養生を行つた。そのさいJIS R−5201に準じて3
H、28日の強度試験を行つた。凝結時間はプロクター貫
入試験機を用いて貫入抵抗値が4,000psiになる時の時間
とした結果を表−１に併記する。
（材料） CA−A:白色セメント、秩父セメント（株）製 CA−B:アルミナセメント、電気化学工業（株）製「デン
カハイアルミナセメント」 CA−C:鉱物組成;C4AF 製造法;CaCO3/A12O3/Fe2O3を重量比で400/102/160の割
合で配合し、1,350〜1,360℃で１時間保持して焼成し、
冷却後平均粒径12μになるように粉砕して Ａ−D:鉱物組成;C12A7 製造法;CaO/A12O3を重量比で51/55の割合で配合し、1,6
00℃で電融し、急冷後、平均粒径８μになるように粉砕
して得た。
カハイアルミナセメント」 CA−C:鉱物組成;C4AF 製造法;CaCO3/A12O3/Fe2O3を重量比で400/102/160の割
合で配合し、1,350〜1,360℃で１時間保持して焼成し、
冷却後平均粒径12μになるように粉砕して Ａ−D:鉱物組成;C12A7 製造法;CaO/A12O3を重量比で51/55の割合で配合し、1,6
00℃で電融し、急冷後、平均粒径８μになるように粉砕
して得た。
超微粉：シリカヒユーム、日本重化学工業製 高性能減水材：β−ナフタレンスルホン酸塩ホルムアル
デヒド縮合物系、商品名「セルフロー110P」第一工業製
薬（株）製 骨材：還元鉄粉「メタレツト」0.15mm下、日本磁力選
（株）製 繊維:SUS430、φ50μｍ×長さ2.5mmびびり切削法によ
る、東京製鋼（株）製 硬化調整剤E:Na2SO4、（試薬） F:硼酸、 （試薬） 実施例２ 表−２に示す配合を用いて、実施例１と同様の方法で
混練を実施し、繊維（SOS 631）を混入し、その後、成
形時にバイブレーター上で振動を加えながら、真空脱気
を行ない、注意深く４×４×16cmの供試体を作製した。
その供試体を50℃で７日間ポリエチレン袋で封間養生を
行ない強度試験を実施した。
デヒド縮合物系、商品名「セルフロー110P」第一工業製
薬（株）製 骨材：還元鉄粉「メタレツト」0.15mm下、日本磁力選
（株）製 繊維:SUS430、φ50μｍ×長さ2.5mmびびり切削法によ
る、東京製鋼（株）製 硬化調整剤E:Na2SO4、（試薬） F:硼酸、 （試薬） 実施例２ 表−２に示す配合を用いて、実施例１と同様の方法で
混練を実施し、繊維（SOS 631）を混入し、その後、成
形時にバイブレーター上で振動を加えながら、真空脱気
を行ない、注意深く４×４×16cmの供試体を作製した。
その供試体を50℃で７日間ポリエチレン袋で封間養生を
行ない強度試験を実施した。
＜発明の効果＞ 本発明によつて早強性を有し、かつ高い曲げ強度を有
するセメント硬化体を得ることのできるセメント組成物
の提供が可能となつた。
するセメント硬化体を得ることのできるセメント組成物
の提供が可能となつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:30）
Claims (1)
- 【請求項１】CaO/A12O3のモル比が1.5〜４であるカルシ
ウムアルミネート、超微粉、高性能減水剤及び硬化調整
剤を主成分とした早強性高強度セメント組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3789087A JP2550335B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 早強性高強度セメント組成物 |
| US07/100,466 US4915740A (en) | 1986-09-25 | 1987-09-24 | Hydraulic material composition having high strength |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3789087A JP2550335B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 早強性高強度セメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206345A JPS63206345A (ja) | 1988-08-25 |
| JP2550335B2 true JP2550335B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=12510132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3789087A Expired - Fee Related JP2550335B2 (ja) | 1986-09-25 | 1987-02-23 | 早強性高強度セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550335B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2618336B2 (ja) * | 1994-05-16 | 1997-06-11 | 栄一 田澤 | 高流動コンクリートの初期強度増大法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591228A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パツキング材の成形装置 |
| JPS61227959A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-11 | 電気化学工業株式会社 | 超高強度セメント製品の製法 |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3789087A patent/JP2550335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206345A (ja) | 1988-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |