JP2658388B2 - 速硬性組成物 - Google Patents
速硬性組成物Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は速硬性組成物に係り、特にアルミン酸カルシ
ウムを主要成分とする冶金滓を利用した速硬性組成物に
関する。
ウムを主要成分とする冶金滓を利用した速硬性組成物に
関する。
［従来の技術］ 道路の緊急補修、止水壁の崩落防止用、止水工事、道
路や構築物、構造物の補修工事等に、また型枠稼動回転
率を高めることが必要とされる二次製品工場などには、
速硬性材料が必要とされている。
路や構築物、構造物の補修工事等に、また型枠稼動回転
率を高めることが必要とされる二次製品工場などには、
速硬性材料が必要とされている。
上記各種分野で用いられる速硬性材料には、硬化時間
が短いと共に、混練後しばらくは、スラリーが所定の流
動性を有していること（作業性が良いこと）が要求され
る。また、工業用に多量に用いられるために、原料が安
価であることも重要な条件である。
が短いと共に、混練後しばらくは、スラリーが所定の流
動性を有していること（作業性が良いこと）が要求され
る。また、工業用に多量に用いられるために、原料が安
価であることも重要な条件である。
従来、このような速硬性材料としては、アルミン酸カ
ルシウム化合物を50重量％以上含有する冶金滓と、副産
II型無水石膏を主成分とし、使用に際して、遅延剤とし
てオキシカルボン酸又はその塩とアルカリ金属塩を添加
混合粉砕して用いる速硬性材料が提供されている（特開
昭62−260749、同63−277542）。
ルシウム化合物を50重量％以上含有する冶金滓と、副産
II型無水石膏を主成分とし、使用に際して、遅延剤とし
てオキシカルボン酸又はその塩とアルカリ金属塩を添加
混合粉砕して用いる速硬性材料が提供されている（特開
昭62−260749、同63−277542）。
上記速硬性材料とセメントとを併用したグラウト、モ
ルタル、コンクリートは、流動性が良好でかつ初期強度
の発現が高く、しかも安価である。
ルタル、コンクリートは、流動性が良好でかつ初期強度
の発現が高く、しかも安価である。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の速硬性材料は、併用するセ
メントの種類により凝結特性が異なる。例えば、セメン
トの種類が異なる場合、また同種セメントであっても製
造会社が異なっただけで凝結特性が変わることもある。
このため、セメントが変わるたびに遅延剤の最適添加量
を予備試験により求める必要があった。また、使用する
セメントによっては、混練後著しく粘性が高まり、打設
作業性が阻害される等の問題が生じる場合もあった。
メントの種類により凝結特性が異なる。例えば、セメン
トの種類が異なる場合、また同種セメントであっても製
造会社が異なっただけで凝結特性が変わることもある。
このため、セメントが変わるたびに遅延剤の最適添加量
を予備試験により求める必要があった。また、使用する
セメントによっては、混練後著しく粘性が高まり、打設
作業性が阻害される等の問題が生じる場合もあった。
本発明は上記従来の問題点を解決し、あらゆるセメン
トに対しても安定した凝結特性と作業性を確保すること
ができる速硬性組成物を提供することを目的とする。
トに対しても安定した凝結特性と作業性を確保すること
ができる速硬性組成物を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の速硬性組成物は、アルミン酸カルシウム化合
物を50重量％以上含有する微粉冶金滓及びII型無水石膏
を主成分とし、凝結調整剤としてオキシカルボン酸又は
その塩、リグニンスルホン酸又はその塩、並びにアルカ
リ金属塩を含有する速硬性組成物であって、冶金滓100
重量部に対してII型無水石膏を25〜70重量部、凝結調整
剤を1.5〜５重量部含有することを特徴とする。
物を50重量％以上含有する微粉冶金滓及びII型無水石膏
を主成分とし、凝結調整剤としてオキシカルボン酸又は
その塩、リグニンスルホン酸又はその塩、並びにアルカ
リ金属塩を含有する速硬性組成物であって、冶金滓100
重量部に対してII型無水石膏を25〜70重量部、凝結調整
剤を1.5〜５重量部含有することを特徴とする。
本発明者らは、前述の従来の問題の原因について検討
した結果、セメント中の石膏の形態の相違による影響が
極めて大きいことを知見した。
した結果、セメント中の石膏の形態の相違による影響が
極めて大きいことを知見した。
即ち、二水石膏単独又は二水石膏が多量に存在するセ
メントは、作業時間を確保するために二次添加する遅延
剤量が多く必要となり、また混練物の粘性が高くなる。
一方、半水石膏を多く含むセメントの場合には、遅延剤
量は二水石膏系の場合の1/3程度で良く、混練物の流動
性は良好である。そこで、使用セメントが変ってセメン
ト中の石膏の形態が変化しても二次添加する遅延剤量を
一定とすることができる速硬性組成物を得るべく更に検
討を重ねた。その結果、凝結調整剤としてオキシカルボ
ン酸又はその塩、リグニンスルホン酸又はその塩、並び
にアルカリ金属塩を含有させることにより、極めて安定
した凝結特性及び作業性を得ることができることを見出
し、本発明を完成させた。
メントは、作業時間を確保するために二次添加する遅延
剤量が多く必要となり、また混練物の粘性が高くなる。
一方、半水石膏を多く含むセメントの場合には、遅延剤
量は二水石膏系の場合の1/3程度で良く、混練物の流動
性は良好である。そこで、使用セメントが変ってセメン
ト中の石膏の形態が変化しても二次添加する遅延剤量を
一定とすることができる速硬性組成物を得るべく更に検
討を重ねた。その結果、凝結調整剤としてオキシカルボ
ン酸又はその塩、リグニンスルホン酸又はその塩、並び
にアルカリ金属塩を含有させることにより、極めて安定
した凝結特性及び作業性を得ることができることを見出
し、本発明を完成させた。
以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の速硬性組成物の主成分である微粉冶金
滓及びII型無水石膏について説明する。
滓及びII型無水石膏について説明する。
冶金滓は、製鋼精錬工程でアルミニウムを使用する場
合に、大量に副産物として産出されるものである。この
冶金滓はアルミン酸カルシウム化合物を50重量％以上含
むものである。この冶金滓は、主成分として12CaC・7Al
2O3及び／又は11CaO・7Al2O3・CaF2を含むものが、エト
リンガイト生成効率が高い。なお、この冶金滓の粉末度
（ブレーン値）は3000cm2/g以上とりわけ4000cm2/g以上
が好適である。
合に、大量に副産物として産出されるものである。この
冶金滓はアルミン酸カルシウム化合物を50重量％以上含
むものである。この冶金滓は、主成分として12CaC・7Al
2O3及び／又は11CaO・7Al2O3・CaF2を含むものが、エト
リンガイト生成効率が高い。なお、この冶金滓の粉末度
（ブレーン値）は3000cm2/g以上とりわけ4000cm2/g以上
が好適である。
本発明で用いられる冶金滓の化学組成の一例を第１表
に示す。
に示す。
この冶金滓はCaO及びAl2O3を多く含み、Ca（OH）２存
在中で石膏等と混合したものは水和により、エトリンガ
イト（3CaO・Al2O3・3CaSO4・32H2O）を生成する可能性
を示している。また、Ｘ線回折分析によると、主要な構
成鉱物は12CaO・7Al2O3及び11CaO・7Al2O3・CaF2であ
り、他にCaO・Al2O3、MgOが存在する。
在中で石膏等と混合したものは水和により、エトリンガ
イト（3CaO・Al2O3・3CaSO4・32H2O）を生成する可能性
を示している。また、Ｘ線回折分析によると、主要な構
成鉱物は12CaO・7Al2O3及び11CaO・7Al2O3・CaF2であ
り、他にCaO・Al2O3、MgOが存在する。
II型無水石膏は、エトリンガイト中にSO4 2-を供給す
る目的で用いられる。II型無水石膏としては、天然石
膏、280℃以上で仮焼した焼成石膏、副産石膏のいずれ
でも良い。
る目的で用いられる。II型無水石膏としては、天然石
膏、280℃以上で仮焼した焼成石膏、副産石膏のいずれ
でも良い。
本発明において、凝結調整剤として添加される成分の
うち、オキシカルボン酸又はその塩としては、酒石酸、
クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸等のオキシルボン酸或
いはこれらのナトリウム塩、カルシウム塩等が挙げられ
る。
うち、オキシカルボン酸又はその塩としては、酒石酸、
クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸等のオキシルボン酸或
いはこれらのナトリウム塩、カルシウム塩等が挙げられ
る。
リグニンスルホン酸又はその塩としては、リグニンス
ルホン酸或いはそのカルシウム塩、ナトリウム塩等が挙
げられる。
ルホン酸或いはそのカルシウム塩、ナトリウム塩等が挙
げられる。
また、アルカリ金属塩としては、炭酸ナトリウム、炭
酸水素ナトリウム等のナトリウム塩、炭酸カリウム等の
カリウム塩等が挙げられる。
酸水素ナトリウム等のナトリウム塩、炭酸カリウム等の
カリウム塩等が挙げられる。
本発明の速硬製組成物の各成分の配合割合は、微粉冶
金滓100重量部に対してII型無水石膏25〜70重量部、凝
結調整剤1.5〜５重量部とする。また、凝結調整剤は、
オキシカルボン酸又はその塩0.15〜0.5重量％、リグニ
ンスルホン酸又はその塩0.15〜0.5重量％及びアルカリ
金属塩1.2〜4.0重量％で構成されるものが好ましい。
金滓100重量部に対してII型無水石膏25〜70重量部、凝
結調整剤1.5〜５重量部とする。また、凝結調整剤は、
オキシカルボン酸又はその塩0.15〜0.5重量％、リグニ
ンスルホン酸又はその塩0.15〜0.5重量％及びアルカリ
金属塩1.2〜4.0重量％で構成されるものが好ましい。
本発明の速硬性組成物において、微粉冶金滓100重量
部に対するII型無水石膏の割合が20重量部未満では強度
発現が低下し70重量部を超えると、長期材令において異
常膨張のおそれがある。
部に対するII型無水石膏の割合が20重量部未満では強度
発現が低下し70重量部を超えると、長期材令において異
常膨張のおそれがある。
また、微粉冶金滓100重量部に対する凝結調整剤の割
合が1.5重量部未満では、本発明による凝結特性、作業
性の改善効果が十分に得られない。逆に、５重量部を超
えると凝結時間６時間以上となり速硬材として利用価値
がない。
合が1.5重量部未満では、本発明による凝結特性、作業
性の改善効果が十分に得られない。逆に、５重量部を超
えると凝結時間６時間以上となり速硬材として利用価値
がない。
この凝結調整剤の成分のうち、オキシカルボン酸又は
その塩の割合が0.15重量％未満では凝結時間が早過ぎ作
業時間がなく、0.5重量％を超えると逆に凝結時間が遅
れ実用的でない。
その塩の割合が0.15重量％未満では凝結時間が早過ぎ作
業時間がなく、0.5重量％を超えると逆に凝結時間が遅
れ実用的でない。
リグニンスルホン酸又はその塩の割合が0.15重量％未
満でも0.5重量％を超えても、セメントの種類により流
動性及び凝結特性が異なり本発明の効果が期待できな
い。
満でも0.5重量％を超えても、セメントの種類により流
動性及び凝結特性が異なり本発明の効果が期待できな
い。
アルカリ金属塩の割合が1.2重量％未満では混練物の
流動性や強度発現が悪く、4.0重量％を超えると遅延効
果が低下する。
流動性や強度発現が悪く、4.0重量％を超えると遅延効
果が低下する。
このような本発明の速硬性組成物は、上記原料を混合
することにより調製される。なお、混合には粉砕機を用
いても良く、また、エアーブレンディング等の混合装置
を用いても良いが、この場合には各原料を十分に粉砕し
ておくことが好ましい。十分に粉砕した粉末度の高い本
発明の速硬性組成物は、これをセメント等と混練した際
に固結凝集物等が分離するのを防止することができる。
することにより調製される。なお、混合には粉砕機を用
いても良く、また、エアーブレンディング等の混合装置
を用いても良いが、この場合には各原料を十分に粉砕し
ておくことが好ましい。十分に粉砕した粉末度の高い本
発明の速硬性組成物は、これをセメント等と混練した際
に固結凝集物等が分離するのを防止することができる。
この際に前述の調合割合の凝結調整剤の一部を速硬性
組成物を調製する時に内添することもでき、そうするこ
とにより、混練作業時に添加する外添凝結調整剤量を少
量とすることができ、かつ添加を忘れてもミキサー内で
固結することを防止できる。
組成物を調製する時に内添することもでき、そうするこ
とにより、混練作業時に添加する外添凝結調整剤量を少
量とすることができ、かつ添加を忘れてもミキサー内で
固結することを防止できる。
このようにして得られる本発明の速硬性組成物は、例
えば混練水量30〜100重量％の普通ポルトランドセメン
トミルクのセメント重量に対して20〜100重量％の割合
で添加混合し、次いで所定量の遅延剤を二次添加するこ
とにより、優れた凝結特性及び作業性にて、高強度の固
化体を得ることが可能とされる。
えば混練水量30〜100重量％の普通ポルトランドセメン
トミルクのセメント重量に対して20〜100重量％の割合
で添加混合し、次いで所定量の遅延剤を二次添加するこ
とにより、優れた凝結特性及び作業性にて、高強度の固
化体を得ることが可能とされる。
［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。
実施例１〜３ 第１表に示す組成の本発明に係る速硬性組成物を調製
し、この速硬性組成物を用いて、第２表に示す各種セメ
ントの固化試験を行なった。結果を第３表に示す。
し、この速硬性組成物を用いて、第２表に示す各種セメ
ントの固化試験を行なった。結果を第３表に示す。
なお、セメントの混練水量は50重量％セメントミルク
とし、普通ポルトランドセメントと速硬性組成物との添
加割合は70:30（重量比）とした。また、二次遅延剤と
しては、酒石酸：無水炭酸ナトリウム＝1:4（重量比）
の混合物を普通ポルトランドセメントと速硬性組成物の
合計量に対して0.50重量％添加した。固化体の養生は20
℃にて湿潤養生とした。
とし、普通ポルトランドセメントと速硬性組成物との添
加割合は70:30（重量比）とした。また、二次遅延剤と
しては、酒石酸：無水炭酸ナトリウム＝1:4（重量比）
の混合物を普通ポルトランドセメントと速硬性組成物の
合計量に対して0.50重量％添加した。固化体の養生は20
℃にて湿潤養生とした。
比較例１〜３ 第２表に示す組成の従来の速硬性組成物を用いて、実
施例１〜３と同様にして固化試験を行ない、結果を第３
表に示した。
施例１〜３と同様にして固化試験を行ない、結果を第３
表に示した。
第３表より明らかなように、従来の速硬性組成物で
は、セメントの銘柄が変ると凝結時間や流動性が大きく
変動するので、安定した凝結特性、作業性を確保するた
めには、セメントの銘柄に応じて遅延剤量を予め求めて
おく必要がある。これに対して、本発明の速硬性組成物
によれば、セメントの銘柄に関わりなく、遅延剤添加量
が同一であれば、ほぼ同等の凝結特性を得ることがで
き、しかも流動性も向上される。また、本発明組成物
は、固化体の強度発現の点からも極めて優れた速硬性組
成物であることが認められる。
は、セメントの銘柄が変ると凝結時間や流動性が大きく
変動するので、安定した凝結特性、作業性を確保するた
めには、セメントの銘柄に応じて遅延剤量を予め求めて
おく必要がある。これに対して、本発明の速硬性組成物
によれば、セメントの銘柄に関わりなく、遅延剤添加量
が同一であれば、ほぼ同等の凝結特性を得ることがで
き、しかも流動性も向上される。また、本発明組成物
は、固化体の強度発現の点からも極めて優れた速硬性組
成物であることが認められる。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の速硬性組成物によれば、
あらゆる種類のセメントに対して安定かつ良好な凝結特
性及び作業性を確保することができる。このため、本発
明の速硬性組成物は、予備試験等を行なう必要がなく、
容易かつ効果的に使用することができ、高強度の固化体
を得ることが可能とされる。
あらゆる種類のセメントに対して安定かつ良好な凝結特
性及び作業性を確保することができる。このため、本発
明の速硬性組成物は、予備試験等を行なう必要がなく、
容易かつ効果的に使用することができ、高強度の固化体
を得ることが可能とされる。
しかも、本発明の速硬性組成物は、製鋼精錬工程の副
産物である微粉冶金滓を用いるため、安価に提供するこ
とができ、処理コストの低減に有効である。
産物である微粉冶金滓を用いるため、安価に提供するこ
とができ、処理コストの低減に有効である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 103:12 (72)発明者 堤 徹郎 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱鉱業セメント株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−54951（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−38225（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−15506（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】アルミン酸カルシウム化合物を50重量％以
上含有する微粉冶金滓及びII型無水石膏を主成分とし、
凝結調整剤としてオキシカルボン酸又はその塩、リグニ
ンスルホン酸又はその塩、並びにアルカリ金属塩を含有
する速硬性組成物であって、冶金滓100重量部に対してI
I型無水石膏を25〜70重量部，凝結調整剤を1.5〜５重量
部含有することを特徴とする速硬性組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121043A JP2658388B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 速硬性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121043A JP2658388B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 速硬性組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302351A JPH02302351A (ja) | 1990-12-14 |
| JP2658388B2 true JP2658388B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14801407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121043A Expired - Fee Related JP2658388B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 速硬性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658388B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4223494C2 (de) * | 1992-07-17 | 1996-06-20 | Heidelberger Zement Ag | Schnellerhärtendes, hydraulisches Bindemittel |
| DE4242107C1 (de) * | 1992-12-14 | 1994-06-01 | Heidelberger Zement Ag | Schnellerhärtende Bindemittelmischung und deren Verwendung |
| FR2839066B1 (fr) * | 2002-04-24 | 2005-02-04 | Lafarge Aluminates | Liant ettringitique pour mortier dense, comprenant des sulfates de calcium et un compose mineral d'aluminates de calcium |
| US6641658B1 (en) * | 2002-07-03 | 2003-11-04 | United States Gypsum Company | Rapid setting cementitious composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054951A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-03-29 | 電気化学工業株式会社 | 急硬セメント組成物 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121043A patent/JP2658388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02302351A (ja) | 1990-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |