JP2847988B2 - セメント混練物の過早凝結防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンクリートやモルタル
などのセメント混練物の過早凝結を防止する方法に係
り、特に砕砂及び／又は砕石を含むセメント混練物の過
早凝結防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、セメント、砂（細骨材）及
び水の混練物たるモルタルや、セメント、粗骨材、砂及
び水の混練物たるコンクリートには多量の砂や粗骨材が
用いられている。川砂、川砂利の枯渇に伴い、近年、砕
砂及び砕石の使用量が増大している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】砕砂及び砕石の原料岩
石たる安山岩などには、風化作用によりモンモリロナイ
トが生成していることが多い。このモンモリロナイト
は、モルタルやコンクリートの凝結を著しく早くする過
早凝結作用を有する。このため、モンモリロナイトを多
量に含む砕砂及び／又は砕石を使用する場合には、モル
タルやコンクリートの混練時に多量の流動化剤や凝結遅
延剤を添加する必要があり、薬剤コストが嵩んでいた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、セメントと、
水と、モンモリロナイトを含む砕砂及び／又は砕石とを
混練してセメント混練物とする方法において、該モンモ
リロナイトのナトリウム成分を、マグネシウム、カルシ
ウム及びカリウムの１種又は２種以上と置換することを
特徴とするものである。

【０００５】

【作用】本発明者らは、種々の研究を重ねた結果、モン
モリロナイト中のＮａ成分をＫ，Ｍｇ又はＣａに置換す
ると過早凝結を防止できることを見出した。本発明はか
かる知見に基いて完成されたものである。

【０００６】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。本発明はモルタル及びコンクリートのいずれにも適
用できる。モルタル及びコンクリートのセメント、骨
材、水の配合割合は特に限定されない。

【０００７】本発明は、この骨材のうちの細骨材として
砕砂を用いる場合、及び粗骨材として砕石を用いる場合
に、この砕砂及び砕石中のモンモリロナイトのＮａ成分
をＫ，Ｍｇ及びＣａの１種又は２種以上と置換した砕砂
及び砕石を用いる。

【０００８】モンモリロナイト中のＮａをＫ，Ｍｇ，Ｃ
ａと置換するには、このモンモリロナイト含有砕砂及び
砕石をＫＣｌ，ＭｇＣｌ₂ ，ＣａＣｌ₂ 等の水溶性塩の
水溶液（濃度は２〜１０ｗｔ％程度が好ましい。）に浸
漬すれば良い。常温下においては砕砂では１〜２４ｈ
ｒ、砕石では６ｈｒ〜７ｄａｙｓ程度浸漬することによ
り、モンモリロナイト中の交換可能なＮａのうち約３０
％（モル比）以上がＫ，Ｍｇ，Ｃａに置換される。な
お、この水溶液と砕砂及び砕石とを分離（例えば濾別）
した後は、清水にて洗浄し、Ｃｌ成分を十分に流去す
る。

【０００９】本発明においては、モンモリロナイト中の
イオン交換可能な少なくとも２０％（モル比）とりわけ
５０％以上をＫ，Ｍｇ，Ｃａに置換するのが好ましい。

【００１０】なお、砕砂、砕石中のモンモリロナイト成
分の含有量については次のようにしてメチレンブルー色
素の吸着量から測定することができる。砕砂、砕石を４
５μｍ以下に粉砕して、Frank O., Jones, Jr.:New tes
t measures bentonite in drilling mud, Oil and Gas
Journal, June,1(1964)の方法で、メチレンブルーの消
費量を定量し、濃度４．５ｇ／ｌのメチレンブルー溶液
１ｍｌは０．０１７１ｇのモンモリロナイトに相当する
として、モンモリロナイト含有量を計算する。

【００１１】また、モンモリロナイト中のイオン交換可
能なＮａ量については次のようにして測定することがで
きる。「塩化アンモニウムによるHoldridge の方法」で
抽出後、炎光光度法、原子吸光法等でＮａ量を測定す
る。

【００１２】ＮａとＫ，Ｍｇ又はＣａとの交換量につい
ては次のようにして測定できる。「塩化アンモニウムに
よるHoldridge の方法」で抽出後、原子吸光法等で各成
分量を測定し、算出する。

【００１３】

【実施例】以下、実施例及び比較例について説明する。 比較例１ モンモリロナイトを重量比で１５％含む砕砂を用いて下
記配合のモルタルを混練した。そして、ＪＩＳ Ｒ５２
０１「セメントの物理試験方法」の始発用標準針（直径
１．１３ｍｍ、全重量３００ｇ）がモルタルへ浸入する
深さの経時変化を測定して、凝結の進行速さを調べた。
その結果を第１図に示す。 モルタルの配合 セメント ２５０ｇ 砕砂 ５００ｇ 水量はフロー値が１９０±５になるようにし、１３０〜
１４０ｃｃの量を使用した。

【００１４】実施例１ 比較例１で用いたものと同じ砕砂をＫＣｌ₂ で置換処理
した。即ち、この砕砂５００ｇを濃度５ｗｔ％のＫＣｌ
溶液に常温下で１ｈｒ浸漬した。砕砂を濾別し、多量の
清水で硝酸銀でＣｌ^- が検出されなくなるまで洗浄し
た。分析の結果、モンモリロナイト中の交換可能なＮａ
のうち４２％（モル比）がＫと置換されたことが認めら
れた。このＫ交換処理した砕砂を用いて比較例１と同一
配合にてモルタルを混練し、貫入試験を行なった。その
結果を第１図に示す。

【００１５】実施例２，３ ＫＣｌ溶液への浸漬時間を３ｈｒ（実施例２）、８ｈｒ
（実施例３）とし、モンモリロナイトの交換可能Ｎａの
うちモル比で５６％（実施例２）及び８３％（実施例
３）のものをＫと置換した。これらの砕砂を用いて比較
例１と同一配合にてモルタルを混練し、貫入試験を行な
った。その結果を第１図に示す。

【００１６】比較例２ モンモリロナイト含有砕砂の代わりに、モンモリロナイ
トを全く含有しない珪砂を用いたこと以外は比較例１と
同様にしてモルタルを混練し、その貫入試験を行なっ
た。結果は第１図に示す通りである。第１図より、本発
明方法によると、モルタルの凝結を著しく遅延できるこ
とが明らかである。

【００１７】実施例４、比較例３ 配合を次の通りとしてコンクリートを混練した。なお、
実施例４で用いた砕砂は実施例１で用いたＫ交換砕砂と
同一であり、比較例３で用いた砕砂は比較例１の砕砂と
同一である。

【００１８】この実施例４のコンクリートについても、
比較例３のコンクリートに比べ顕著な過早凝結防止効果
が認められた。 セメント ２８０ｋｇ／ｍ³ 粗骨材 １０００ｋｇ／ｍ³ 砕砂 ９５０ｋｇ／ｍ³ 水 １７０ｋｇ／ｍ³ 実施例５，６ 実施例１においてＫＣｌ水溶液の代わりに実施例５では
ＭｇＣｌ₂ 水溶液（濃度５ｗｔ％）に、また実施例６で
はＣａＣｌ₂ 水溶液（濃度５ｗｔ％）に浸漬したほかは
同様にしてモルタルを混練した。このモルタルについて
も、実施例１と同様に顕著な過早凝結防止効果が認めら
れた。

【００１９】実施例７，比較例４ モンモリロナイトを含む砕石を実施例１で使用したＫＣ
ｌ処理液で２４時間処理して、モンモリロナイトを全く
含有しない川砂と組み合せて、次の配合で貫入抵抗によ
るコンクリートの凝結時間試験（ＡＳＴＭ Ｃ４０３）
を行なった。比較例として、同配合で、ＫＣｌで処理し
ない砕石を使用したコンクリートでも試験した。分散剤
として、ポゾリス物産（株）の「ポゾリスＮｏ．７０」
を使用した。 セメント ２８０ｋｇ／ｍ³ 砕石 １０３０ｋｇ／ｍ³ 川砂 ９１０ｋｇ／ｍ³ 水 １７８ｋｇ／ｍ³ 分散剤 ０．７ｋｇ／ｍ³ 試験の結果、モンモリロナイト含有砕石を使用した場合
に、始発時間が３時間２０分、終結時間が５時間３０分
であったのが、ＫＣｌで処理した砕石を使用すると、前
者が４時間３０分、後者が６時間５０分となり、過早凝
結防止効果が認められた。

【００２０】

【効果】以上の実施例からも明らかな通り、本発明によ
るとモルタルやコンクリートの過早凝結を防止すること
ができる。また、このため、凝結遅延剤や流動化剤など
の使用量を低減でき、コストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は実施例及び比較例の結果を示すグラフ
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C04B 14/04 - 14/06 C04B 20/02 C04B 28/02 - 28/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメントと、水と、モンモリロナイトを
   含む砕砂及び／又は砕石とを混練してセメント混練物と
   する方法において、該モンモリロナイトのナトリウム成
   分を、マグネシウム、カルシウム及びカリウムの１種又
   は２種以上と置換することを特徴とするセメント混練物
   の過早凝結防止方法。