JP2930216B2 - Composite bonding material for concrete - Google Patents

Composite bonding material for concrete

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JP2930216B2 JP10223490A JP10223490A JP2930216B2 JP 2930216 B2 JP2930216 B2 JP 2930216B2 JP 10223490 A JP10223490 A JP 10223490A JP 10223490 A JP10223490 A JP 10223490A JP 2930216 B2 JP2930216 B2 JP 2930216B2
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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、コンクリートの打設性、すなわちワーカビ
リテイを損なうことなく高強度とするコンクリート用複
合結合材料に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite bonding material for concrete, which has high strength without impairing the castability of concrete, that is, workability.

(従来の技術) 近年、コンクリートの高品質化の要求が顕著であり、
例えば、圧縮強度が600Kgf/cm2以上の高強度のコンクリ
ートの要望があり、従来の技術で600Kgf/cm2の強度を得
るには、通常、セメント単味では600kg以上の量を必要
とし、W/Cを25〜35%とすることが必要である。
(Prior art) In recent years, the demand for high quality concrete has been remarkable,
For example, compressive strength there is a need for concrete 600 kgf / cm 2 or more high strength, in order to obtain a strength of 600 kgf / cm 2 in the prior art typically require an amount of more than 600kg in cement plain, W It is necessary to make / C 25-35%.

一方、例えば、特開昭57−71841号公報に開示されて
いるように、高炉水砕スラグとフライアッシュを利用す
る水硬性組成物の改良も提案されている。
On the other hand, as disclosed in, for example, JP-A-57-71841, improvement of a hydraulic composition using granulated blast furnace slag and fly ash has been proposed.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前記の水硬性組成物にかかる従来の技
術は、ポルトランドセメントの同等の強度を得るにすぎ
ず、高強度のコンクリートの要望を満たすものではな
い。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional technology relating to the hydraulic composition described above only obtains the same strength as Portland cement, and does not satisfy the demand for high-strength concrete.

この発明は、このような事情に基づいてなされたもの
で、コンクリートの強度およにワーカビリテイを同時に
より一層改善することを目的とするものである。
The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to further improve concrete strength and workability at the same time.

(課題を解決するための手段) この目的を達成するために、この発明は、セメント
と、フライアッシュの粉粒体と、高炉スラグ微粉末とを
有するコンクリート用複合材料において、 前記フライアッシュの粉粒体は、石炭燃焼時に排出さ
れたフライアッシュを、粉砕することなく、そのまま20
μm以下の粒径で分級し、この分級で得られた細粒分と
し、前記フライアッシュの粉流体と高炉スラグ微粉末の
添加割合を、セメント6重量部に対して4重量部とした
ことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, the present invention relates to a composite material for concrete having cement, fly ash powder and blast furnace slag fine powder, wherein the fly ash powder The granules can be used to remove fly ash discharged during coal combustion without crushing.
The powder was classified with a particle size of μm or less, and the fine particles obtained by this classification were classified into fine particles. Features.

(作用) この発明によれば、セメントと、フライアッシュの粉
粒体と、高炉スラグ微粉末とを有するコンクリート用複
合結合材料において、用いるフライアッシュの粉粒体と
して、石炭燃焼時に排出されたフライアッシュを、破砕
することなく、そのまま20μm以下の粒径で分級し、こ
の分級で得られた細粒分を用いたので、粒の形状が球形
に揃ったフライアッシュが添加され、ワーカビリテイが
効率よく改善される。
(Action) According to the present invention, in a composite composite material for concrete having cement, fly ash powder and blast furnace slag fine powder, fly ash discharged as coal powder during coal combustion is used as fly ash powder. Ash is classified without crushing, as it is, with a particle size of 20 μm or less, and the fine particles obtained by this classification are used, so fly ash whose grain shape is spherical is added, and workability is improved efficiently Be improved.

また同時に、このフライアッシュの粉粒体が小径の球
形であるので、多角形状に形成された高炉スラグ微粉末
や非球形の異形として形成されているセメント粒子ある
いは骨材等との間に、円滑にうまく充填され、固形分の
多い高密度のコンクリートとなる。
At the same time, since the fly ash particles have a small-diameter spherical shape, they can be smoothly interposed between polygonal blast furnace slag fine powder, non-spherical cement particles or aggregates, and the like. Into high density concrete with high solids content.

そのうえ、化学反応性の高い高炉スラグ微粉末の近傍
に、化学安定性の高いフライアッシュが分散配置されて
結合するので、全体的に均質で一層高強度となる。
In addition, fly ash with high chemical stability is dispersed and arranged near the blast furnace slag fine powder having high chemical reactivity, so that the whole is homogeneous and has higher strength.

(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described.

この実施例は、セメントと、フライアッシュの粉粒体
と、高炉スラグ微粉末と、その他骨材および添加剤から
なるコンクリート用複合結合材料である。
This embodiment is a composite bonding material for concrete including cement, fly ash granules, blast furnace slag fine powder, and other aggregates and additives.

セメントは、普通のポルトランドセメントであって、
平均粒径はおよそ20μmである。
Cement is ordinary Portland cement,
The average particle size is approximately 20 μm.

フライアッシュの粉粒体は、石炭燃焼時にその灰分が
溶融状態で排気ガス中に浮遊し、比較例低温の煙道内で
固化した球状の微小粒子で、電気集塵機等によって補集
されたものである。
The fly ash particles are spherical microparticles whose ash floats in the exhaust gas in a molten state during coal combustion and solidifies in a low-temperature flue of the comparative example, and is collected by an electrostatic precipitator or the like. .

この実施例で用いる分級フライアッシュは、このよう
に補集されたフライアッシュの粉粒体を、破砕すること
なく、そのまま、10μmの粒径で分級した細粒分(以
下、FA10と記す)あるいは5μmの粒径で分級した細粒
分である。
The classified fly ash used in this example is a fine particle (hereinafter, referred to as FA10) or a fine particle obtained by classifying the powdered granules of the fly ash collected in this manner with a particle size of 10 μm without crushing. It is a fine particle fraction classified with a particle size of 5 μm.

なお、これらの分級フライアッシュとしての分級する
粒径は20μm以下の粒径であれば、後述のFA5,FA10と同
様の効果を奏することができる。
If the particle size of the classified fly ash is 20 μm or less, the same effects as those of FA5 and FA10 described below can be obtained.

例えば、FA5の物理的および化学的性質は表.1に示す
通りであり、FA10は表.2に示す通りである。
For example, the physical and chemical properties of FA5 are as shown in Table 1, and FA10 is as shown in Table 2.

なお、フライアッシュの粉粒体を粒径20μmで分級し
た場合、化学的性質は前記FA5あるいはFA10とほぼ同様
であるが、ブレーン値は5500cm2/gであって、平均粒径
はおよそ7.5μmとなる。
When fly ash particles are classified at a particle size of 20 μm, the chemical properties are almost the same as those of FA5 or FA10, but the Blaine value is 5500 cm 2 / g, and the average particle size is about 7.5 μm. Becomes

高炉スラグ微粉末は、高炉スラグを粉砕して微粉末状
としたもので、粒子の形状は角部を有する,いわゆる多
角形状のものである。
The blast furnace slag fine powder is obtained by pulverizing blast furnace slag into fine powder, and has a so-called polygonal shape having corners.

この実施例で使用する高炉スラグ微粉末の物理的およ
び化学的性質は表.3に示すとおりであるが、本発明には
ブレーン値が6000cm2/g以上(平均粒径で7〜8μm以
下)の高炉スラグ微粉末を同様に使用することができ
る。
The physical and chemical properties of the blast furnace slag fine powder used in this example are as shown in Table 3, but the present invention has a Blaine value of 6000 cm 2 / g or more (average particle size of 7 to 8 μm or less). Blast furnace slag fine powder can be similarly used.

そして、この実施例のコンクリート用複合結合材料に
は、これらの他、細骨材や骨材と添加剤としての高性能
減水剤(以下、SP剤という)および空気連行剤(以下、
AE剤という)がそれぞれ適量添加されており、この実施
例においてはSP剤としてアニオン型特殊活性剤を用いて
いる。
In addition, in addition to these, the high-performance water reducing agent (hereinafter referred to as SP agent) and the air entraining agent (hereinafter referred to as SP agent)
AE agent) is added in an appropriate amount, and in this embodiment, an anionic special activator is used as the SP agent.

このようなコンクリート用複合結合材料は、水に混練
し硬化することによって高強度のコンクリートとなる。
Such a composite bonding material for concrete becomes a high-strength concrete by being kneaded with water and hardened.

本発明の効果を確認するために、発明者らは、各種配
合の結合材料にてコンクリートを形成してその物性を測
定し、以下のような結果を得た。
In order to confirm the effects of the present invention, the inventors formed concrete with various kinds of binders and measured the properties of the concrete, and obtained the following results.

なお、この物性の測定に際しては、水(W)とこれら
の結合材料(B)との混合比率が27.5%,30.0%,25.0%
である場合について行なった。
When measuring these physical properties, the mixing ratio of water (W) and these binders (B) was 27.5%, 30.0%, 25.0%.
Was performed for the case

これらの表.4〜表.6において、試料番号,,,
はそれぞれ本発明の実施例であり、その他の試料は比
較例である。
In these Tables 4 to 6, sample numbers,
Are examples of the present invention, and other samples are comparative examples.

そして、これらの表において、圧縮強度は材令が28日
の強度を示し、SP剤はスランプ値が22cmを得るのに必要
な量を結合材料との割合で示した。
And, in these tables, the compressive strength shows the strength at the age of 28 days, and the SP agent shows the amount necessary to obtain a slump value of 22 cm by the ratio to the binder material.

また、混合時電流とは、SP剤を添加して上記スランプ
値が得られた混合物をミキサで混練した場合のミキサの
駆動モータの電流値であり、混合物の粘性が大きいほど
この電流値が大きくなるので、この電流値はワーカビリ
テイの評価の指標となるものである。
The mixing current is the current value of the drive motor of the mixer when the mixture obtained by adding the SP agent and obtaining the above-mentioned slump value is kneaded with the mixer, and the current value increases as the viscosity of the mixture increases. Therefore, this current value is an index of workability evaluation.

これらの表.4〜表.6に示す結果から、以下のように判
断することができる。
From the results shown in Tables 4 to 6, it can be determined as follows.

(1) 試料番号〜、、、、で示すよう
に、セメントと分級フライアッシュ粉粒体とからなる結
合材料を用いた場合には、同一スランプを得るために必
要なSP剤の使用量は、試料番号、およびで示すセ
メント単味からなる結合材料を用いた場合よりも少なく
なる。
(1) As shown by sample numbers ~, ..., when using a binder consisting of cement and classified fly ash granules, the amount of SP agent required to obtain the same slump is as follows: The number is smaller than that in the case of using the binder material consisting of the sample number and the cement plain as indicated by

また、その電流値も小さく、粘性が低下しているとと
もに、圧縮強度もセメント単味の結合材料と同程度ある
いは若干増大している。
In addition, the current value is small, the viscosity is low, and the compressive strength is almost the same as or slightly higher than that of the cement-only binder.

(2) 試料番号、、、で示すように、セメン
トと高炉スラグ微粉末とからなる結合材料を用いた場合
には、同一のスランプを得るために必要なSP剤の使用量
はセメント単味からなる結合材料を用いた場合と同程度
である。
(2) As shown by sample numbers, ..., when using a binder consisting of cement and blast-furnace slag fine powder, the amount of SP agent required to obtain the same slump depends on the plain cement. About the same as the case where a bonding material is used.

また、電流値も殆ど同程度であって、高炉スラグ微粉
末の混合だけでは圧縮強度は改善されるもののワーカビ
リテイの改善はなされない。
Also, the current value is almost the same, and the mixing of the blast furnace slag fine powder alone improves the compressive strength but does not improve the workability.

(3) 本発明の実施例である,試料番号、、、
の場合には、同一スランプを得るために必要なSP剤の
使用量はセメント単味の結合材料の場合より少なく、か
つ電流値も同程度か少なくなっている。
(3) Sample number, which is an embodiment of the present invention.
In the case of (1), the amount of the SP agent required to obtain the same slump is smaller than in the case of the cement-only binder, and the current value is about the same or smaller.

これは、これらの実施例の結合材料のワーカビリテイ
が良好であることを意味している。
This means that the workability of the binding materials of these examples is good.

このようにワーカビリテイが良いのは、実施例に添加
された分級フライアッシュが、FA5,FA10のそれぞれ所定
の粒径以下のものとして分級されていることによって、
含まれているフライアッシュ粒子のほとんどが球形のも
のであるので、添加されたフライアッシュによるベヤリ
ング効果が効率的に生じているからであると考えられ
る。
The good workability in this way is that the classified fly ash added to the examples is classified as having a predetermined particle size of FA5 and FA10, respectively.
It is considered that most of the fly ash particles contained were spherical, and thus the added fly ash effectively produced a bearing effect.

また、これらの圧縮強度は、セメントと高炉スラグ微
粉末とからなる結合材料の場合より増大しており、より
高強度となっていることを示している。
Further, these compressive strengths are higher than those in the case of the binding material composed of cement and blast furnace slag fine powder, indicating that the strength is higher.

この理由としては、添加した分級フライアッシュが小
径の球形であるので、非球形の高炉スラグ微粉末粒子や
セメント粒子あるいは骨材等の間に形成される間隙に転
がり込みやすく、各粒子間に従来形成されていた隙間を
うまく充填し、固形分の多い緻密な組織を形成するから
であり、また、化学反応性の高い高炉スラグ微粉末の近
傍に化学安定性の高いフライアッシュ粒子が分散配置す
るので、高炉スラグ微粉末の化学反応性により結合力が
確実にフライアッシュ粒子に作用し、結合が確実に行な
われるからであると考えられる。
The reason for this is that the added classified fly ash has a small spherical shape, so it easily rolls into the gaps formed between the non-spherical blast furnace slag fine powder particles, cement particles, aggregates, etc. This is because the formed gaps are filled well and a dense structure with a large amount of solids is formed, and fly ash particles with high chemical stability are dispersed and arranged near the blast furnace slag fine powder with high chemical reactivity. Therefore, it is considered that the bonding force is reliably applied to the fly ash particles by the chemical reactivity of the blast furnace slag fine powder, and the bonding is reliably performed.

以上のことから、セメントと、高炉スラグ微粉末と、
分級フライアッシュとを用いたコンクリート用複合結合
材料は、良好なワーカビリテイと高強度とを同時に具備
するものであることが明らかである。
From the above, cement and blast furnace slag fine powder,
It is clear that the composite bonding material for concrete using the classified fly ash has both good workability and high strength at the same time.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、セメント
と、フライアッシュの粉粒体と、高炉スラグ微粉末とを
有するコンクリート用複合結合材料において、用いるフ
ライアッシュの粉粒体として、石炭燃焼時に排出された
フライアッシュを、破砕することなく、そのまま20μm
以下の粒径で分級し、この分級で得られた細粒分を用
い、前記フライアッシュの粉流体と高炉スラグ微粉末の
添加割合を、セメント6重量部に対して4重量部とした
ので、高強度となると共に、粒の形状が球形に揃ったフ
ライアッシュが添加され、ワーカビリテイが効率よく改
善される。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, as fly ash particles used in a concrete composite bonding material having cement, fly ash particles, and blast furnace slag fine powder, , Fly ash discharged during coal combustion, without breaking, 20μm
Classification was performed with the following particle size, and the fine fluid fraction obtained by the classification was used, and the addition ratio of the powder fluid of the fly ash and the blast furnace slag fine powder was 4 parts by weight with respect to 6 parts by weight of cement. The fly ash, which has high strength and the shape of grains is spherical, is added, and the workability is efficiently improved.

また同時に、このフライアッシュの粉粒体が小径の球
形であるので、多角形状に形成された高炉スラグ微粉末
や非球形の異形として形成されているセメント粒子ある
いは骨材等との間に、円滑にうまく充填され、固形分の
多い高密度のコンクリートとなる。
At the same time, since the fly ash particles have a small-diameter spherical shape, they can be smoothly interposed between polygonal blast furnace slag fine powder, non-spherical cement particles or aggregates, and the like. Into high density concrete with high solids content.

そのうえ、化学反応性の高い高炉スラグ微粉末の近傍
に、化学安定性の高いフライアッシュが分散配置されて
結合するので、全体的に均質で一層高強度となる。
In addition, fly ash with high chemical stability is dispersed and arranged near the blast furnace slag fine powder having high chemical reactivity, so that the whole is homogeneous and has higher strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 和夫 大阪府大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番 2号 株式会社奥村組内 (72)発明者 東 邦和 大阪府大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番 2号 株式会社奥村組内 (72)発明者 茂木 正史 大阪府大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番 2号 株式会社奥村組内 (56)参考文献 特開 昭58−84166(JP,A) 特開 昭63−8248(JP,A) 特開 昭63−236744(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 28/04,18/08,18/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Kazuo Yamamoto, 2-2-2 Matsuzakicho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Inside Okumura Gumi Co., Ltd. (72) Kuniwa Higashi 2-2-2 Matsuzakicho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka No. 2 Okumura Gumi Co., Ltd. (72) Inventor Masafumi Mogi 2-2-2 Matsuzaki-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka (2) Okumura Gumi Co., Ltd. (56) References JP-A-58-84166 (JP, A) JP-A-63-8248 (JP, A) JP-A-63-236744 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C04B 28/04, 18/08, 18/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セメントと、フライアッシュの粉粒体と、
高炉スラグ微粉末とを有するコンクリート用複合結合材
料において、 前記フライアッシュの粉粒体は、石炭燃焼時に排出され
たフライアッシュを、破砕することなく、そのまま20μ
m以下の粒径で分級し、この分級で得られた細粒分と
し、前記フライアッシュの粉流体と高炉スラグ微粉末の
添加割合を、セメント6重量部に対して4重量部とした
ことを特徴とするコンクリート用複合結合材料。
1. A cement, fly ash granules,
In the composite binder for concrete having blast furnace slag fine powder, the granules of the fly ash, fly ash discharged during coal combustion, without crushing, as it is 20μ
m and a fine particle fraction obtained by the classification, and the addition ratio of the powder fluid of the fly ash and the blast furnace slag fine powder was set to 4 parts by weight with respect to 6 parts by weight of cement. Characteristic composite bonding material for concrete.
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