JP2829668B2 - セメント組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水を添加して水和活性を低下させ、一定の
水和熱以下に調整したセメント粉末と遅延剤とからな
り、所定のスランプが維持される時間を延長したセメン
ト組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、モルタルやコンクリート（以下、総称して単に
「コンクリート」という）の多くは、その混練物を工場
で製造し、アジテータ車などによって施工現場へ輸送
し、施工される。

その場合、JIS A 5308「レディミックストコンクリー
ト」によれば、コンクリート混練物のスランプは時間と
ともに小さくなるという経験に基づき、許容できるスラ
ンプを考慮して前記輸送時間にかかる時間を1.5時間以
内と規定している。

ところが、現実には、特に都会にあってはアジテータ
車が交通渋滞に頻繁に遭遇し、現場に到着するのに数時
間にも及び場合がしばしば生じる。これに対し、工場で
コンクリート原料を混練する際に予めスランプの経時変
化を見込んでスランプを設計値より大きくしたり、ある
いは、現場で施工する際に流動化剤を添加して、小さく
なったスランプの回復を計るようなことも行われてい
る。

しかし、前記方法は、本質的には、スランプの経時変
化を小さくするものではないため、打設時でのスランプ
が設計値と食い違ったり、あるいはスランプを回復する
といっても一時的であり、その後は急速にスランプが低
下する等の欠点を有していた。

そのため、スランプを長時間維持するための解決策と
して、種々の添加材が提案された。たとえば、その第１
は、クエン酸、酒石酸などのオキシカルボン酸、炭酸カ
ルシウム及び高性能減水剤からなる添加材（特公平１−
54292）が、その第２は、高性能減水剤を併用すること
を条件とした該オキシカルボン酸、アルカリ金属の炭酸
塩及びII型無水石膏からなる添加材（特公平１−5322
4）が、その第３は、前記第２の方法に、さらにシリカ
質粉末を加えた添加材（特公平１−53225）が提案され
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記各種添加材を用いたコンクリートの混練物は、ス
ランプの維持時間が３〜４時間に延長され、この点につ
いて一応目的は達成された。

しかし、これら添加材は、特殊な化合物を使用しなけ
ればならないうえに、多数の素材を、しかも厳格な配合
比率に従って混合しなければならないという、製造上の
煩雑さから実用的でないという欠点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、通常のコンクリートを製造する
際に用いる入手容易な材料を利用し、かつ簡便な手段で
スランプ維持時間の長いコンクリート混練物の製造がで
きるか否かについて研究したところ、意外にも、水を添
加して僅かに水和活性を低下させたセメントと慣用の遅
延剤とを併用するだけで、所定のスランプを維持する時
間の長い、つまり、２時間以上に延長されたコンクリー
ト混練物ができるとの知見を得て、本発明を完成するに
至った。

すなわち、本発明の要旨は、水を添加して水和活性を
低下させ、水和熱を1Cal/g以下に調整したセメント粉末
及び遅延剤からなるスランプ維持時間の長いセメント組
成物にある。

以下、本発明を詳細に説明する。以下の説明におい
て、スランプとはモルタル・コンクリート混練物のフロ
ー及びスランプを総称するものとする。

本発明で使用するセメント粉末は、水和活性を低下さ
せるために、常用のポルトランド系セメントに少量の水
を散布し、均一に混合されたものであって、そのセメン
ト粉末の水和熱が1Cal/g以下に調整されたものである。

上記のように調整されたセメント粉末は、水和活性を
低下させたものであるが、そのセメント粉末を単独で用
いてコンクリート混練物を製造しても、スランプ維持時
間の延長は期待できず、遅延剤と併用したとき、初めて
延長できる。該セメント粉末と遅延剤の両者は、相乗し
てスランプに寄与し、その何れを欠いてもスランプ維持
時間の延長は不可能である。

ポルトランド系セメントとは、慣用の普通、早強、中
庸熱ポルトランドセメント及びフライアッシュセメン
ト、高炉セメントのどの混合セメントである。

上記ポルトランド系セメントに水を散布する方法は、
慣用の混合機内で該セメントに水を噴霧するか、あるい
は水蒸気を吹きつけ、十分に撹拌混合すれば、水和活性
が低下した均一なセメント粉末が得られる。この場合、
その水に、混合予定の遅延剤を溶解させて撹拌混合する
ことが考えられるが、そうするとスランプ維持時間の延
長効果が得られないので、好ましくない。なお、セメン
ト粉末は、撹拌混合後、１〜２時間放置し、十分水和さ
せたものを用いるのが好ましい。

次いで、セメント粉末の水和熱について説明する。本
発明でいう水和熱とは、20℃における、水／セメント粉
末＝0.5（重量比）のペーストについて、伝導度型熱量
計によって測定され、水と混練してから１時間経過する
までに発生した水和反応熱の総和を意味する。その水和
熱は、例えば普通ポルトランドセメントでは３〜3.5Cal
/g、フライアッシュセメントＣ種では２〜2.5Cal/g程度
である。

本発明におけるセメント粉末の水和熱は1Cal/g以下で
あることが肝要である。この水和熱の限界値に達するま
で、ポルトランド系セメントに水を散布して水和熱を下
げる必要がある。しかし、セメント粉末の水和熱を1Cal
/g以下とするのに必要な水の量は、使用するポルトラン
ド系セメントの種類や製造後の履歴によって異なるた
め、用いるセメントによって増減し、一定しない。要
は、該セメント粉末の水和熱が1Cal/g以下となるよう
に、使用するポルトランド系セメントに応じて水量を決
めれば良い。なお、過剰に水を混合すると、固結が生じ
たり、コンクリートとしたときの強度が低下するので、
該セメント粉末の水和熱が1Cal/g以下となる必要最小限
の水量とすることが好ましい。該セメント粉末の水和熱
が1Cal/gを超える場合、遅延剤を併用してもスランプ維
持時間が延長されないので、本発明の目的は達成されな
い。

次に、遅延剤について説明する。本発明で用いる遅延
剤は、コンクリートを製造する際に常用する凝結遅延剤
が利用でき、珪弗化物、リン酸塩、ホウ酸塩などの無機
物、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩などの
有機物等が例示される。中でも、好ましいのは、ホウ酸
塩である。

遅延剤の添加量は、使用する遅延剤によって、また、
スランプの所望延長時間によって、相違するので一概に
は決められないが、例えばホウ酸塩はセメント粉末に対
し、0.1〜0.5重量％程度である。

遅延剤を用いることにより、スランプ維持時間が1.5
〜２時間であったものが、３〜５時間に延長され、その
後に凝結が開始される。この場合でも、コンクリート硬
化体の初期強度への影響はほとんど見られない。

なお、遅延剤をポルトランド系セメントに添加して、
混練することが一般的に行われているが、その場合、凝
結を遅延することはできても、練り上がり時のスランプ
を長時間維持することはない。

セメント粉末と遅延剤の混合方法は、特に限定するも
のではないが、遅延剤が粉末の場合には、セメント粉末
と慣用の混合機で十分混合すれば、該セメント組成物が
得られる。もちろん、この場合、散布された水が十分水
和した後のセメント粉末を用いるのが好ましいことは、
前述したとおりである。遅延剤が液体の場合には、所定
の配合設計にしたがって、コンクリートの原料を混練す
る際添加するようにしても、前述の粉体の場合と効果は
同じであり、この方法による場合も本発明に含まれる。
要は、混練物とするさいに、本発明で規定するセメント
組成物の構成を具備すれば、スランプ維持時間は延長さ
れる。

なお、以上は主にコンクリートを対象に説明したが、
モルタル混練物についても同じ効果が得られる。

本発明のセメント組成物を用いて混練物を作る際、遅
延剤を除く他のセメント用混和剤、たとえば発泡剤、硬
化促進剤、増粘剤、減水剤等を適当に配合することは差
し支えない。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

〔実施例〕

実施例１〜６、比較例１〜４ 普通ポルトランドセメント（日本セメント（株）社
製）に対し、0.20,0.29,0.41,0.57,0.73％の水を混合し
たセメント粉末を製造した。混合には宝工機（株）社製
「マイクロスピードミキサー」を使用し、普通ポルトラ
ンドセメントを撹拌しつつ、上部の蓋に取り付けた噴霧
口より所定量の水を噴霧し、更に３分間混合した。

伝導度型熱量計（東京理工（株）社製「マルチパーパ
スカロリメータ」）を使用し、水／セメント粉末比0.
5、測定温度20℃で、セメント粉末の混練直後から１時
間迄の水和熱を測定し、得た結果を第１表に示した。

前記セメント粉末と、粗骨材として最大粒径20mmの青
梅産砕石を、細骨材として粗粒率2.86の富士川産川砂
を、遅延剤としてA:無水ホウ酸、B:クエン酸ナトリウ
ム、C:オキシカルボン酸系市販遅延剤（藤沢薬品工業
（株）社製「パリックＴ」）を使用してコンクリートを
混練した。コンクリートの配合は、第１表中に示すよう
に、細骨材率を51％、単位セメント量を300kg/m³とし、
水／セメント比を調節して、練上がり直後のスランプが
18±1cmとなるようにした。

混練直後から１時間間隔で６時間迄のスランプを測定
し、その結果を第１表に示した。この場合、コンクリー
トは所定時間静置後、人力で練り返してからJIS A 1101
「コンクリートのスランプ試験方法」に準じてスランプ
を測定した。さらに前記混練直後のコンクリートを10φ
×20Hcmの型枠を用いて成形し、20℃で１日間気中養生
後に脱型し、20℃の水中養生を２日間行った試験体の圧
縮強度をJIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方
法」に従って測定し、得られた結果を第１表に併記し
た。

〔発明の効果〕 本発明は、水を散布して一定の水和熱以下に調整した
セメント粉末と遅延剤とを組み合わせたセメント組成物
に係り、該組成物を用いたコンクリート混練物のスラン
プは２〜５時間程度維持でき、交通渋滞による輸送時間
の延長がある場合に利用できる。

しかも、本発明は、コンクリート製造業者が日常使用
するありふれた材料のみを用いる簡便な方法で、上記ス
ランプ維持時間を改良できるセメント組成物であって、
従来法が特殊な素材を多数使用し厳密な品質管理のもと
に製造しなければならない添加物であったのに比し、産
業上の実用性が格段に高い特徴がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 103:12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水を添加して水和活性を低下させ、水和熱
   を1Cal/g以下に調整したセメント粉末及び遅延剤からな
   るセメント組成物。