JP2968868B2 - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材及びセメント組成物Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメント混和材及びセ
メント組成物に関し、詳しくは、モルタル又はコンクリ
ートの強度促進や強度増進となるものであり、一般的な
土木・建築構造物のほか、コンクリート製品などに使用
されるセメント混和材及びセメント組成物に関する。
メント組成物に関し、詳しくは、モルタル又はコンクリ
ートの強度促進や強度増進となるものであり、一般的な
土木・建築構造物のほか、コンクリート製品などに使用
されるセメント混和材及びセメント組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】普通ポルトランドセメントを
使用する場合に対し、早強ポルトランドセメント又は超
早強ポルトランドセメントを使用すると、土木・建築構
造物では工期の短縮をはかることができ、また、コンク
リート製品工場においても、型枠の脱型サイクルを早め
ることができる。しかしながら、早強ポルトランドセメ
ントや超早強ポルトランドセメントの供給に問題があ
り、限られた地方でしか供給されていないのが現状であ
る。
使用する場合に対し、早強ポルトランドセメント又は超
早強ポルトランドセメントを使用すると、土木・建築構
造物では工期の短縮をはかることができ、また、コンク
リート製品工場においても、型枠の脱型サイクルを早め
ることができる。しかしながら、早強ポルトランドセメ
ントや超早強ポルトランドセメントの供給に問題があ
り、限られた地方でしか供給されていないのが現状であ
る。
【０００３】さらに、コンクリートの凝結硬化を促進さ
せるための塩類の種類や方法は従来より無数に知られて
いる。例えば、仮焼ミョウバン石、セッコウ、並びにイ
オン封鎖系のリターダーであるクエン酸、２−ケトグル
コン酸、及び酒石酸等の有機酸を配合するセメントの凝
結硬化促進方法が提案されている(特開昭50-6635号公
報)。また、不溶性無水セッコウの凝結遅延を正常化す
るために、硫酸アルミニウムを併用した高強度コンクリ
ートの製造方法も提案されている(特開昭52-98730号公
報)。しかしながら、前者の方法では併用するリターダ
ーが有機酸であるため仮焼ミョウバンの急結性を押さえ
作業時間を充分確保しようとして、リターダーの添加量
を多くするとセメントの水和が遅延され、強度発現が著
しく遅延されるという課題があった。また、後者は、単
に、不溶性無水セッコウの凝結遅延作用を正常化するた
めの目的で使用されるもので、作業性を確保するため
に、添加量も少なく、強度の増進作用は期待できないと
いう課題があった。
せるための塩類の種類や方法は従来より無数に知られて
いる。例えば、仮焼ミョウバン石、セッコウ、並びにイ
オン封鎖系のリターダーであるクエン酸、２−ケトグル
コン酸、及び酒石酸等の有機酸を配合するセメントの凝
結硬化促進方法が提案されている(特開昭50-6635号公
報)。また、不溶性無水セッコウの凝結遅延を正常化す
るために、硫酸アルミニウムを併用した高強度コンクリ
ートの製造方法も提案されている(特開昭52-98730号公
報)。しかしながら、前者の方法では併用するリターダ
ーが有機酸であるため仮焼ミョウバンの急結性を押さえ
作業時間を充分確保しようとして、リターダーの添加量
を多くするとセメントの水和が遅延され、強度発現が著
しく遅延されるという課題があった。また、後者は、単
に、不溶性無水セッコウの凝結遅延作用を正常化するた
めの目的で使用されるもので、作業性を確保するため
に、添加量も少なく、強度の増進作用は期待できないと
いう課題があった。
【０００４】一方、アルカリ金属のアルミン酸塩やケイ
酸塩は、アルカリ金属の炭酸塩と同様にセメントの急結
剤として古典的に知られ、吹付けコンクリートなどに多
用されているが、セメントに単独で添加した場合、急結
させない範囲の少量添加では強度増進作用は小さいもの
であり、中・長期強度は、むしろ低下するという課題が
あった。
酸塩は、アルカリ金属の炭酸塩と同様にセメントの急結
剤として古典的に知られ、吹付けコンクリートなどに多
用されているが、セメントに単独で添加した場合、急結
させない範囲の少量添加では強度増進作用は小さいもの
であり、中・長期強度は、むしろ低下するという課題が
あった。
【０００５】さらに、硫酸アルミニウムとアルカリ金属
硫酸塩とからなる硬化促進方法も提案されている(特公
昭63-291839号公報)。しかしながらこの方法では、長期
強度が低下するという課題を解消するまでには至ってい
ない。
硫酸塩とからなる硬化促進方法も提案されている(特公
昭63-291839号公報)。しかしながらこの方法では、長期
強度が低下するという課題を解消するまでには至ってい
ない。
【０００６】本発明者らは、前記課題を解消すべく種々
検討を重ねた結果、特定の組成を使用することによっ
て、前記の各課題を解消し、セメントの早期、中期、さ
らには、長期の強度を増大させることができるセメント
混和材が得られるとの知見を得て本発明を完成するに至
った。
検討を重ねた結果、特定の組成を使用することによっ
て、前記の各課題を解消し、セメントの早期、中期、さ
らには、長期の強度を増大させることができるセメント
混和材が得られるとの知見を得て本発明を完成するに至
った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セッコ
ウ、アルミニウム化合物、アルカリ金属硫酸塩、アルミ
ン酸アルカリ金属塩、及び凝結調節剤を有効成分とする
セメント混和材であり、さらには、セメントと該セメン
ト混和材からなるセメント組成物である。
ウ、アルミニウム化合物、アルカリ金属硫酸塩、アルミ
ン酸アルカリ金属塩、及び凝結調節剤を有効成分とする
セメント混和材であり、さらには、セメントと該セメン
ト混和材からなるセメント組成物である。
【０００８】以下、本発明を詳しく説明する。
【０００９】本発明に係るセッコウとしては、不溶性又
は難溶性と呼ばれるII型無水セッコウのほか、二水セッ
コウ、半水セッコウ、及び可溶性のIII型無水セッコウ
等があり、そのうち、II型無水セッコウの使用が最も好
ましい。また、セッコウの粉末度は、ブレーン比表面積
2,500cm2/g以上が好ましい。粉末度が2,500cm2/g未満で
は、セッコウの添加量が多くなると、未水和状態で残
り、長期の水中膨張が懸念される傾向がある。セッコウ
の使用量は、セメント100重量部に対して、CaSO4換算
で、0.5〜６重量部が好ましく、1.0〜５重量部がより好
ましく、1.5〜４重量部が最も好ましい。0.5重量部未満
では、中・長期強度が伸びない傾向があり、６重量部を
超えると、セッコウの遅延性により、早期強度が小さく
なる傾向がある。
は難溶性と呼ばれるII型無水セッコウのほか、二水セッ
コウ、半水セッコウ、及び可溶性のIII型無水セッコウ
等があり、そのうち、II型無水セッコウの使用が最も好
ましい。また、セッコウの粉末度は、ブレーン比表面積
2,500cm2/g以上が好ましい。粉末度が2,500cm2/g未満で
は、セッコウの添加量が多くなると、未水和状態で残
り、長期の水中膨張が懸念される傾向がある。セッコウ
の使用量は、セメント100重量部に対して、CaSO4換算
で、0.5〜６重量部が好ましく、1.0〜５重量部がより好
ましく、1.5〜４重量部が最も好ましい。0.5重量部未満
では、中・長期強度が伸びない傾向があり、６重量部を
超えると、セッコウの遅延性により、早期強度が小さく
なる傾向がある。
【００１０】ここでセメントとしては、各種ポルトラン
ドセメント、これらポルトランドセメントに、スラグ、
フライアッシュ、及びシリカ等を混合した各種混合セメ
ントなどが挙げられる。
ドセメント、これらポルトランドセメントに、スラグ、
フライアッシュ、及びシリカ等を混合した各種混合セメ
ントなどが挙げられる。
【００１１】本発明に係るアルミニウム化合物として
は、硫酸バンドやミョウバン石などが挙げられる。硫酸
バンドは、通常、市販されているものが使用可能であ
り、通常含まれる不純物には影響されないものである。
また、無水塩や結晶水を含むもの、いずれもそのまま使
用可能である。また、ミョウバン石は天然産で、〔(K,N
a)(Al,Fe)3(SO4)2(OH)6〕の成分範囲を示すものであ
り、これを粉砕した生ミョウバン石粉末や、８００℃以
下で仮焼して粉砕した仮焼ミョウバン石粉末が使用され
る。アルミニウム化合物の粉末度は、特に限定されるも
のではなく、顆粒状やザラメ状でも充分効果を発揮する
ものである。アルミニウム化合物の使用量は、無水物換
算でセメント100重量部に対して、0.4〜４重量部が好ま
しく、0.6〜3.5重量部がより好ましく、0.8〜2.5重量部
が最も好ましい。0.4重量部未満では早期強度が小さく
なる傾向があり、４重量部を超えると作業性が取れず、
中・長期強度が低下する傾向がある。
は、硫酸バンドやミョウバン石などが挙げられる。硫酸
バンドは、通常、市販されているものが使用可能であ
り、通常含まれる不純物には影響されないものである。
また、無水塩や結晶水を含むもの、いずれもそのまま使
用可能である。また、ミョウバン石は天然産で、〔(K,N
a)(Al,Fe)3(SO4)2(OH)6〕の成分範囲を示すものであ
り、これを粉砕した生ミョウバン石粉末や、８００℃以
下で仮焼して粉砕した仮焼ミョウバン石粉末が使用され
る。アルミニウム化合物の粉末度は、特に限定されるも
のではなく、顆粒状やザラメ状でも充分効果を発揮する
ものである。アルミニウム化合物の使用量は、無水物換
算でセメント100重量部に対して、0.4〜４重量部が好ま
しく、0.6〜3.5重量部がより好ましく、0.8〜2.5重量部
が最も好ましい。0.4重量部未満では早期強度が小さく
なる傾向があり、４重量部を超えると作業性が取れず、
中・長期強度が低下する傾向がある。
【００１２】本発明に係るアルカリ金属硫酸塩は、硫酸
バンドなどアルミニウム化合物の急結剤の刺激剤として
早期強度を高める作用を示すもので、硫酸ナトリウムや
硫酸カリウムなどが使用可能である。アルカリ金属硫酸
塩の使用量は、セメント100重量部に対して、0.15〜１
重量部が好ましく、0.2〜0.8重量部がより好ましく、0.
3〜0.5重量部が、最も好ましい。0.15重量部未満では早
期強度が小さくなる傾向があり、１重量部を超えると中
・長期強度が低下し、モルタル又はコンクリートのアル
カリ骨材反応性が高くなる傾向がある。
バンドなどアルミニウム化合物の急結剤の刺激剤として
早期強度を高める作用を示すもので、硫酸ナトリウムや
硫酸カリウムなどが使用可能である。アルカリ金属硫酸
塩の使用量は、セメント100重量部に対して、0.15〜１
重量部が好ましく、0.2〜0.8重量部がより好ましく、0.
3〜0.5重量部が、最も好ましい。0.15重量部未満では早
期強度が小さくなる傾向があり、１重量部を超えると中
・長期強度が低下し、モルタル又はコンクリートのアル
カリ骨材反応性が高くなる傾向がある。
【００１３】本発明に係るアルミン酸アルカリ金属塩
は、アルカリ金属硫酸塩との相乗効果でアルミニウム化
合物の急結剤の刺激剤として、早期強度を高める作用を
示すもので、アルミン酸ナトリウムやアルミン酸カリウ
ムなどが使用可能である。アルミン酸アルカリ金属塩の
使用量は、セメント100重量部に対して、0.05〜0.5重量
部が好ましく、0.1〜0.4重量部がより好ましく、0.15〜
0.25重量部が最も好ましい。0.05重量部未満では早期強
度が小さくなる傾向があり、0.5重量部を超えると中・
長期強度が低下し、急結するので作業時間が取れにくい
傾向がある。
は、アルカリ金属硫酸塩との相乗効果でアルミニウム化
合物の急結剤の刺激剤として、早期強度を高める作用を
示すもので、アルミン酸ナトリウムやアルミン酸カリウ
ムなどが使用可能である。アルミン酸アルカリ金属塩の
使用量は、セメント100重量部に対して、0.05〜0.5重量
部が好ましく、0.1〜0.4重量部がより好ましく、0.15〜
0.25重量部が最も好ましい。0.05重量部未満では早期強
度が小さくなる傾向があり、0.5重量部を超えると中・
長期強度が低下し、急結するので作業時間が取れにくい
傾向がある。
【００１４】本発明に係る凝結調節剤としては、オキシ
カルボン酸又はその塩が使用され、グルコン酸、クエン
酸、及び酒石酸又はこれらのNH4、Na、K、及びCa塩等が
挙げられる。凝結調節剤の使用量は、セメント100重量
部に対して、0.01〜0.3重量部が好ましく、0.03〜0.2重
量部がより好ましく、0.05〜0.1重量部が最好ましい。
0.01重量部未満では作業時間が取れにくい傾向があり、
0.3重量部を超えると早期強度が低下し、凝結時間が長
くなる傾向がある。
カルボン酸又はその塩が使用され、グルコン酸、クエン
酸、及び酒石酸又はこれらのNH4、Na、K、及びCa塩等が
挙げられる。凝結調節剤の使用量は、セメント100重量
部に対して、0.01〜0.3重量部が好ましく、0.03〜0.2重
量部がより好ましく、0.05〜0.1重量部が最好ましい。
0.01重量部未満では作業時間が取れにくい傾向があり、
0.3重量部を超えると早期強度が低下し、凝結時間が長
くなる傾向がある。
【００１５】本発明のセメント混和材は、一般の土木・
建築構造物や各種コンクリート二次製品製造で使用する
軟練りや硬練りのモルタル又はコンクリートのほか、ロ
ーラーコンパクテッドコンクリートダムやローラーコン
パクテッドコンクリートペーブメントなどの超硬練り用
モルタル又はコンクリートに使用可能である。
建築構造物や各種コンクリート二次製品製造で使用する
軟練りや硬練りのモルタル又はコンクリートのほか、ロ
ーラーコンパクテッドコンクリートダムやローラーコン
パクテッドコンクリートペーブメントなどの超硬練り用
モルタル又はコンクリートに使用可能である。
【００１６】また、本発明のコンクリート混和材のコン
クリート等への配合方法や添加方法は特に制限されるも
のではないが、あらかじめ、それぞれの成分を粉末状で
混合しておいて、あるいは、それぞれの成分を単独で、
モルタル又はコンクリートの練り混ぜ時に同時にミキサ
ーに添加しても良いし、それぞれの成分を単独、又は混
合物の懸濁液として添加してもよい。
クリート等への配合方法や添加方法は特に制限されるも
のではないが、あらかじめ、それぞれの成分を粉末状で
混合しておいて、あるいは、それぞれの成分を単独で、
モルタル又はコンクリートの練り混ぜ時に同時にミキサ
ーに添加しても良いし、それぞれの成分を単独、又は混
合物の懸濁液として添加してもよい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
【００１８】実施例１ 最大寸法25mm、細骨材率40％、スランプ10±2.5cm、空
気量２±１％、及び水／セメント比40％で、水160kg/
m3、セメント400kg/m3、砂727kg/m3、砕石1,110kg/m3、
及び減水剤6.0kg/m3の各単位量の配合を用いて50リット
ル分のコンクリートを調整し、20℃の室内で、スランプ
の経時変化と圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
セメント混和材は、いずれも、コンクリート練り混ぜ
時、無水物換算で各成分を一度混合したものを、セメン
トに軽く混ぜて添加した。
気量２±１％、及び水／セメント比40％で、水160kg/
m3、セメント400kg/m3、砂727kg/m3、砕石1,110kg/m3、
及び減水剤6.0kg/m3の各単位量の配合を用いて50リット
ル分のコンクリートを調整し、20℃の室内で、スランプ
の経時変化と圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
セメント混和材は、いずれも、コンクリート練り混ぜ
時、無水物換算で各成分を一度混合したものを、セメン
トに軽く混ぜて添加した。
【００１９】50リットル分のコンクリートは、強制練り
ミキサーでを３分間練り混ぜを行い、圧縮強度試験用供
試体はφ10×20cmのシリンダーに棒バイブレーターを使
用して成形した。なお、スランプの経時変化は、練り上
げたコンクリートを約30リットル分、箱に取り、静置し
ておいて、時間がきたらスコップで練り返して測定し
た。養生は、24時間まで型枠養生とし、その後脱型し
て、そのまま、20℃の室内に養生して、材令がきたら強
度を測定した。
ミキサーでを３分間練り混ぜを行い、圧縮強度試験用供
試体はφ10×20cmのシリンダーに棒バイブレーターを使
用して成形した。なお、スランプの経時変化は、練り上
げたコンクリートを約30リットル分、箱に取り、静置し
ておいて、時間がきたらスコップで練り返して測定し
た。養生は、24時間まで型枠養生とし、その後脱型し
て、そのまま、20℃の室内に養生して、材令がきたら強
度を測定した。
【００２０】＜使用材料＞ セメント：電気化学工業社製普通ポルトランドセメント 砂 ：新潟県姫川産 川砂 砕石 ： 〃 砕石 減水剤 ：電気化学工業社製商品名「FT-500V」主成分ナ
フタレンスルホン酸塩 セッコウ：II型無水セッコウ アルミニウム化合物Ａ：硫酸バンド、工業用無水硫酸アルミニウム 〃Ｂ：仮焼ミョウバン、勝光山産ミョウバン石を650℃で仮焼、ブレーン6, 800cm2/gに粉砕、純度90％ アルカリ金属硫酸塩：工業用硫酸ナトリウム アルミン酸アルカリ金属塩：試薬アルミン酸ナトリウム 凝結調節剤：試薬クエン酸ナトリウム
フタレンスルホン酸塩 セッコウ：II型無水セッコウ アルミニウム化合物Ａ：硫酸バンド、工業用無水硫酸アルミニウム 〃Ｂ：仮焼ミョウバン、勝光山産ミョウバン石を650℃で仮焼、ブレーン6, 800cm2/gに粉砕、純度90％ アルカリ金属硫酸塩：工業用硫酸ナトリウム アルミン酸アルカリ金属塩：試薬アルミン酸ナトリウム 凝結調節剤：試薬クエン酸ナトリウム
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例２ 表２の配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表２に併記する。
た。結果を表２に併記する。
【００２３】
【表２】
【００２４】実施例３ 表３の配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表３に併記する。
た。結果を表３に併記する。
【００２５】
【表３】
【００２６】実施例４ 表４の配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表４に併記する。
た。結果を表４に併記する。
【００２７】
【表４】
【００２８】実施例５ 表５の配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表５に併記する。
た。結果を表５に併記する。
【００２９】
【表５】
【００３０】
【発明の効果】本発明のセメント混和材を使用すること
によって、作業時間を充分確保し、セメントの水和反応
を害さないで、早期、中期、及び長期の強度を高めるこ
と、蒸気養生や常温養生でも、凝結硬化を早め強度を高
めることなどの効果を奏する。
によって、作業時間を充分確保し、セメントの水和反応
を害さないで、早期、中期、及び長期の強度を高めるこ
と、蒸気養生や常温養生でも、凝結硬化を早め強度を高
めることなどの効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−305043（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−233541（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 22/14 C04B 22/08 C04B 28/02
Claims (2)
- 【請求項１】 セッコウ、アルミニウム化合物、アルカ
リ金属硫酸塩、アルミン酸アルカリ金属塩、及び凝結調
節剤を有効成分とするセメント混和材。 - 【請求項２】 セメントと請求項１記載のセメント混和
材からなるセメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160912A JP2968868B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160912A JP2968868B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0680452A JPH0680452A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2968868B2 true JP2968868B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=15725010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3160912A Expired - Fee Related JP2968868B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2968868B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8252106B2 (en) | 2008-03-19 | 2012-08-28 | Momentive Specialty Chemicals Inc. | Modifier for concrete and cement formulations and methods of preparing the same |
| US8404040B2 (en) | 2009-07-07 | 2013-03-26 | Momentive Specialty Chemicals Inc. | Curing or sealing compositions for concrete and cement formulations and processes for using the same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4522815B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2010-08-11 | 電気化学工業株式会社 | 強度補償用高強度セメント混和材およびそれを用いたセメント組成物 |
| KR20060118643A (ko) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | 정기철 | 테니스 엘보우 방지용 고무밴드 및 이의 사용방법 |
| WO2007091629A1 (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Nittetsu Cement Co., Ltd. | 注入材 |
| JP6460454B2 (ja) * | 2014-11-05 | 2019-01-30 | 太平洋セメント株式会社 | コンクリートの製造方法 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP3160912A patent/JP2968868B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8252106B2 (en) | 2008-03-19 | 2012-08-28 | Momentive Specialty Chemicals Inc. | Modifier for concrete and cement formulations and methods of preparing the same |
| US8404040B2 (en) | 2009-07-07 | 2013-03-26 | Momentive Specialty Chemicals Inc. | Curing or sealing compositions for concrete and cement formulations and processes for using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680452A (ja) | 1994-03-22 |
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