JP3108782B2 - Ultra-high strength cement composition - Google Patents

Ultra-high strength cement composition

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JP3108782B2 JP15691891A JP15691891A JP3108782B2 JP 3108782 B2 JP3108782 B2 JP 3108782B2 JP 15691891 A JP15691891 A JP 15691891A JP 15691891 A JP15691891 A JP 15691891A JP 3108782 B2 JP3108782 B2 JP 3108782B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、作業性、耐久性等に優
れた超早強型セメント組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra-high strength cement composition having excellent workability and durability.
【0002】[0002]
【従来技術とその問題点】現在、PC桁の架設、道路補
修、型枠の回転を急ぐ工事等のコンクリートに早強性が
要求される工事においては、早強及び超早強ポルトラン
ドセメント又は超速硬セメントが使用されている。
2. Description of the Related Art At the present time, in works requiring fast strength of concrete, such as erection of PC girder, repair of roads, construction in which formwork is rapidly rotated, etc., fast and super fast Portland cement or super fast Hard cement is used.
【0003】しかしながら、早強ポルトランドセメント
では早強性が不充分であるため、工事全体の大幅な工期
短縮は望めない。超早強ポルトランドセメントでは強度
発現性は良好であるが、コンクリートのスランプロスが
大きいために施工性に劣っている。また、超速硬セメン
トでは短時間で実用強度が得られるが、硬化するまでの
時間が極めて短く、生コン工場で製造して工事現場まで
運搬することができないので現場で混練せざるを得ず、
結果としてごく小規模の工事にしか使用することができ
ない。さらに超速硬セメントでは、コストが非常に高い
ため、その用途が限定される。
However, since early strength Portland cement has insufficient early strength, it is not possible to expect a drastic shortening of the entire construction period. Ultra-high strength Portland cement has good strength development, but is inferior in workability due to large slump loss of concrete. In addition, ultra-rapid hardening cement can provide practical strength in a short time, but the time to harden is extremely short, and it cannot be manufactured at the ready-mixed concrete factory and transported to the construction site, so it has to be kneaded at the site,
As a result, it can only be used for very small constructions. In addition, the use of ultra-rapid hardening cement is limited because of its very high cost.
【0004】従って、上記のようなセメントにおける強
度、スランプロス等を改善するため、特にコンクリート
の初期強度を高めるための方法として半水石膏及び/又
は無水石膏をセメントに添加する方法が提案されてい
る。
Accordingly, a method of adding hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum to cement has been proposed as a method for improving the strength, slump loss and the like in cement as described above, and particularly as a method for increasing the initial strength of concrete. I have.
【0005】しかしながら、半水石膏及び/又は無水石
膏を添加する方法では、粉末度が通常ブレーン比表面積
で6000cm2 /g程度以下と小さく、添加量もセメ
ントに対して10重量%程度と大量に用いているので、
蒸気養生した場合を除き、未反応の石膏による水中膨脹
等が生じて、成形体にひび割れが発生し、結果として耐
久性の低下が引き起こされるという問題がある。
However, in the method of adding gypsum hemihydrate and / or anhydrous gypsum, the fineness is usually as small as about 6000 cm 2 / g or less in terms of Blaine specific surface area, and the addition amount is as large as about 10% by weight based on cement. Because we use
Except in the case of steam curing, there is a problem that unreacted gypsum causes underwater swelling and the like, and cracks are generated in the molded body, resulting in a decrease in durability.
【0006】[0006]
【問題点を解決するための手段】本発明は、作業性、耐
久性等に優れた超早強型セメント組成物を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultra-high strength cement composition having excellent workability and durability.
【0007】即ち、本発明は、珪酸カルシウム(C
3S)含有量60〜70重量%であるポルトランドセメ
ント100重量部に対して半水石膏及び/又は無水石膏
をCaSO4換算で2〜10重量部含有し、上記ポルト
ランドセメントの粉末度がブレーン比表面積で5000
〜7000cm2/gであり、且つ上記石膏の粉末度が
ブレーン比表面積で6000〜8000cm2/gであ
水中養生用超早強型セメント組成物に係るものであ
る。
That is, the present invention relates to calcium silicate (C
3 S) 2 to 10 parts by weight of hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum in terms of CaSO 4 with respect to 100 parts by weight of Portland cement having a content of 60 to 70% by weight, and the fineness of the Portland cement is the Blaine ratio 5000 in surface area
~7000cm a 2 / g, and in which the fineness of the gypsum according to cured in water for ultra high early strength cement compositions which are 6000~8000cm 2 / g in Blaine specific surface area.
【0008】本発明者らは、上記問題、殊に未反応石膏
による上記弊害を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、セ
メント中の珪酸カルシウム(C3 S)の含有量を増加さ
せ、更にはセメントの粉末度及び添加する石膏の粉末度
を大きくすることによってセメント及び石膏の反応活性
を高めることにより、蒸気養生の場合と同様に石膏の添
加量を多くしても未反応の石膏が残存することなく水和
の初期段階で石膏の反応が完結することを見出し、本発
明を完成するに至った。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, particularly the above-mentioned adverse effects caused by unreacted gypsum, and as a result, have increased the content of calcium silicate (C 3 S) in cement, By increasing the reaction activity of cement and gypsum by increasing the fineness of cement and the gypsum to be added, unreacted gypsum remains even if the amount of gypsum added is increased as in the case of steam curing. The present inventors have found that the reaction of gypsum is completed in the initial stage of hydration without any problem, and have completed the present invention.
【0009】以下、本発明について詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0010】本発明で使用するセメントとしては、珪酸
カルシウム(C3 S)を60〜75重量%含有するポル
トランドセメントを使用する。上記珪酸カルシウムの含
有量が60重量%未満では、セメントの粉末度を大きく
しても充分な初期強度が得られず、75重量%を上回る
とセメントの焼成温度が高くなり、生産性の低下、品質
の安定性の低下等の問題が生ずる。また、上記セメント
の粉末度は、ブレーン比表面積で5000〜7000c
2 /gとする。上記粉末度が5000cm2 /g未満
ではセメント中の珪酸カルシウム量を多くしても充分な
初期強度が得られず、7000cm2 /gを超えると初
期強度の発現は良好であるがコンクリートのスランプロ
スが比較的大きくなる上に粉砕コストが極度に高くなる
ので好ましくない。尚、粉末度の調整は、通常のボール
ミル等の各種粉砕装置により行なうことができる。
As the cement used in the present invention, Portland cement containing 60 to 75% by weight of calcium silicate (C 3 S) is used. When the content of the calcium silicate is less than 60% by weight, sufficient initial strength cannot be obtained even when the fineness of the cement is increased, and when it exceeds 75% by weight, the calcination temperature of the cement increases, and the productivity decreases. Problems such as deterioration in quality stability occur. The fineness of the cement is 5,000 to 7000 c in terms of Blaine specific surface area.
m 2 / g. If the above fineness is less than 5000 cm 2 / g, sufficient initial strength cannot be obtained even if the amount of calcium silicate in the cement is increased, and if it exceeds 7000 cm 2 / g, the initial strength is good but the slump loss of concrete is high. Is relatively large, and the pulverization cost is extremely high. The fineness can be adjusted by various types of pulverizers such as a normal ball mill.
【0011】上記セメントに添加する半水石膏及び/又
は無水石膏は、常法に従って製造されるものを用いれば
よく、これを上記セメント100重量部に対してCaS
4 換算で2〜10重量部添加する。上記添加量が2重
量部を下回る場合は初期強度発現の促進及びスランプロ
スの低減効果が充分ではなく、添加量が10重量部を上
回る場合には未反応の石膏が残留し、耐久性が低下す
る。また、その粉末度はブレーン比表面積で6000〜
8000cm2 /gの粉末度を有するものを用いる。上
記粉末度が6000cm2 /g未満の場合には初期強度
発現の促進効果が不充分である上、未反応の石膏が残留
しやすくなり、8000cm2 /gを上回る場合には粉
砕コストが極度に高くなり、生産コストの上昇を招くの
で好ましくない。
The hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum to be added to the cement may be one produced according to a conventional method.
2 to 10 parts by weight in terms of O 4 are added. If the amount is less than 2 parts by weight, the effect of promoting the initial strength and the effect of reducing the slump loss are not sufficient. If the amount is more than 10 parts by weight, unreacted gypsum remains and the durability is reduced. I do. The fineness is 6,000 to 6000 in terms of Blaine specific surface area.
A material having a fineness of 8000 cm 2 / g is used. On the case where the fineness is less than 6000 cm 2 / g is insufficient effect of promoting early strength development, gypsum unreacted tends to remain, 8000 cm 2 / g and is in extreme grinding costs when exceeded This is not preferable because it increases the production cost.
【0012】上記の半水石膏及び/又は無水石膏の上記
セメントへの添加・混合方法は、常法に従って行なえば
よく、例えばリボンミキサー等の各種混合装置により行
なうことができる。
The above-mentioned hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum can be added to and mixed with the cement according to a conventional method, for example, by using various mixing devices such as a ribbon mixer.
【0013】本発明の超早強型セメント組成物を使用す
る場合、例えばコンクリートを製造する際には、常法に
従って用途に応じた配合設計を行ない、水、所定骨材、
及び高性能減水剤等の各種添加剤と共に混練し、成形す
ればよい。
When using the ultra-high-strength cement composition of the present invention, for example, when producing concrete, a blending design according to the application is made according to a conventional method, and water, a predetermined aggregate,
What is necessary is just to knead and shape | mold with various additives, such as a high-performance water reducing agent, and so on.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、作業性、耐久性等に優
れた初期強度の高い超早強コンクリートを提供すること
ができ、建設業等におけるコンクリート工事の工期短縮
を実現することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an ultra-high-strength concrete with high initial strength which is excellent in workability, durability and the like, and can shorten the construction period of concrete work in the construction industry and the like. .
【0015】[0015]
【実施例】以下に実施例、比較例及び参考例を示し、本
発明の特徴とするところをより一層明瞭にする。尚、各
実施例、比較例及び参考例では、第1表に示すようなコ
ンクリート配合(1〜3)でコンクリートを製造した。
EXAMPLES Examples, comparative examples and reference examples are shown below to further clarify the features of the present invention. In each of the examples, comparative examples and reference examples, concrete was manufactured with concrete compositions (1 to 3) as shown in Table 1.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】[0017]
【実施例1】珪酸カルシウムを65重量%含有し、その
ブレーン比表面積が5910cm2 /gのポルトランド
セメント(大阪セメント(株)製)100重量部に対
し、ブレーン比表面積が7110cm2 /gの無水石膏
を5重量部添加し、混練してコンクリートを製造した。
尚、表1中の高性能減水剤は「マイティ2000WH」
(花王社製)を用いた。
EXAMPLE 1 calcium silicate was contained 65 wt% of anhydrous its Blaine specific surface area relative to Portland cement (manufactured by Osaka Cement Co.) 100 parts by weight of 5910cm 2 / g, the Blaine specific surface area of 7110cm 2 / g 5 parts by weight of gypsum was added and kneaded to produce concrete.
The high-performance water reducing agent in Table 1 is “Mighty 2000WH”
(Manufactured by Kao Corporation) was used.
【0018】次いで、得られたコンクリートの材料試験
として、スランプの経時変化(配合No.2)と材令1日圧
縮強度、並びに水中養生を3ケ月行なったときのひび割
れ発生観察の結果を第2表に示す。
Next, as a material test of the obtained concrete, the time-dependent change of the slump (formulation No. 2), the one-day compressive strength of the material, and the results of observation of the occurrence of cracks when subjected to underwater curing for 3 months are shown in the second section. It is shown in the table.
【0019】[0019]
【実施例2〜3】半水石膏及び/又は無水石膏の添加量
及び粉末度(ブレーン比表面積)を代えた以外は、実施
例1と同様にして行なった。また、得られたコンクリー
トについて実施例1と同様の試験を行なった。その結果
を第2表に示す。
Examples 2 to 3 The same procedures as in Example 1 were carried out except that the addition amount of hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum and the fineness (blaine specific surface area) were changed. The same test as in Example 1 was performed on the obtained concrete. Table 2 shows the results.
【0020】[0020]
【表2】 [Table 2]
【0021】[0021]
【比較例1〜2】比較例1では半水石膏及び/又は無水
石膏の粉末度(ブレーン比表面積)を本発明の範囲外と
し、比較例2では半水石膏及び/又は無水石膏の添加量
を本発明の範囲外とした以外は、実施例1と同様にして
行なった。その結果を第3表に示す。
Comparative Examples 1 and 2 In Comparative Example 1, the fineness (blaine specific surface area) of hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum was out of the range of the present invention, and in Comparative Example 2, the amount of hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum added Was carried out in the same manner as in Example 1 except that was excluded from the scope of the present invention. Table 3 shows the results.
【0022】第3表の結果より、比較例1は添加する石
膏の粉末度が本発明範囲よりも小さいため、粉末度の高
い石膏を添加した実施例のものに比べ、強度発現が小さ
く、水中養生においてひび割れが発生しており耐久性に
劣ることがわかる。また同様に、石膏の添加量が過剰
(12%)である比較例2でも水中養生においてひび割
れが発生し、耐久性に劣っていることが認められた。
From the results shown in Table 3, since the fineness of the gypsum to be added in Comparative Example 1 was smaller than the range of the present invention, the strength development was smaller and the strength in water It can be seen that cracks occurred in the curing and the durability was poor. Similarly, in Comparative Example 2 in which the amount of added gypsum was excessive (12%), cracking occurred in underwater curing, and it was recognized that durability was poor.
【0023】[0023]
【比較例3〜7】半水石膏及び/又は無水石膏を添加せ
ず、表2に記すような組成の各セメントを混練してコン
クリートを製造した。また、得られた各コンクリートに
ついて実施例1と同様の試験を行なった。その結果を第
3表に示す。
Comparative Examples 3 to 7 Concretes were produced by kneading cements having the compositions shown in Table 2 without adding hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum. The same test as in Example 1 was performed on each of the obtained concretes. Table 3 shows the results.
【0024】[0024]
【表3】 [Table 3]
【0025】[0025]
【表4】 [Table 4]
【0026】第3表の結果より、半水石膏及び/又は無
水石膏が添加されている各実施例のものに比べてスラン
プロスが大きく施工性に劣っていることがわかる。特
に、本発明における範囲よりも少ない珪酸カルシウムを
含有するセメントを用いた比較例3は、本発明範囲の珪
酸カルシウムを含有する比較例4や比較例5のそれに比
べ、強度発現が小さくなっている。また。比較例6は、
本発明における範囲よりも粉末度が小さいセメントを使
用したものであり、本発明範囲内の粉末度を用いた比較
例7に比して強度発現が小さいことがわかる。
From the results shown in Table 3, it can be seen that the slump loss is large and the workability is inferior to those of the examples in which hemihydrate gypsum and / or anhydrous gypsum are added. In particular, Comparative Example 3 using a cement containing less calcium silicate than the range in the present invention has a smaller strength development than those of Comparative Examples 4 and 5 containing calcium silicate of the present invention. . Also. Comparative Example 6
The cement having a smaller degree of fineness than the range in the present invention was used, and it can be seen that the strength development was smaller than that of Comparative Example 7 using the fineness within the range of the present invention.
【0027】[0027]
【参考例1】市販早強ポルトランドセメント(大阪セメ
ント(株)製)を混練し、コンクリートを製造して実施
例1と同様の試験を行なった。その結果を第4表に示
す。
Reference Example 1 A commercially available early-strength Portland cement (manufactured by Osaka Cement Co., Ltd.) was kneaded to produce concrete, and the same test as in Example 1 was performed. Table 4 shows the results.
【0028】[0028]
【参考例2】市販超早強ポルトランドセメント(大阪セ
メント(株)製)を混練し、コンクリートを製造して実
施例1と同様の試験を行なった。その結果を第4表に示
す。
Reference Example 2 A commercially available ultra-high strength Portland cement (manufactured by Osaka Cement Co., Ltd.) was kneaded to produce concrete, and the same test as in Example 1 was performed. Table 4 shows the results.
【0029】[0029]
【表5】 [Table 5]
【0030】第4表の結果から明らかなように、参考例
1の早強ポルトランドセメントは強度発現が小さく参考
例2の超早強ポルトランドセメントはスランプロスが大
きいことがわかる。
As is evident from the results in Table 4, it can be seen that the early-strength Portland cement of Reference Example 1 has low strength and the ultra-high-strength Portland cement of Reference Example 2 has high slump loss.
【0031】以上の結果より、本発明の超早強型セメン
ト組成物は、強度発現に優れ、スランプロスが小さく、
さらには耐久性にも優れた効果を発揮できることが明ら
かである。
From the above results, the ultra-high strength cement composition of the present invention has excellent strength development, small slump loss,
Further, it is clear that an effect excellent in durability can be exhibited.
【0032】[0032]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−98730(JP,A) 特開 平4−104929(JP,A) 特公 昭51−5008(JP,B1) 荒井康夫著 セメントの材料化学 昭 和61年10月31日 大日本図書株式会社発 行 206−207頁 超早強ポルトランドセ メントの項、表6.2 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 7/02 C04B 28/04 C04B 22/14 C04B 22:14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-52-98730 (JP, A) JP-A-4-104929 (JP, A) JP-B-51-5008 (JP, B1) Yasuo Arai Cement Materials Chemistry October 31, 1986 Dai Nippon Tosho Co., Ltd., pp. 206-207 Super Portland Cement, Table 6.2 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C04B 7/02 C04B 28/04 C04B 22/14 C04B 22:14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】珪酸カルシウム(C3S)含有量60〜7
    0重量%であるポルトランドセメント100重量部に対
    して半水石膏及び/又は無水石膏をCaSO4換算で2
    〜10重量部含有し、上記ポルトランドセメントの粉末
    度がブレーン比表面積で5000〜7000cm2/g
    であり、且つ上記石膏の粉末度がブレーン比表面積で6
    000〜8000cm2/gである水中養生用超早強型
    セメント組成物。
    1. A calcium silicate (C 3 S) content of 60 to 7
    Gypsum hemihydrate and / or anhydrous gypsum are converted to 100 parts by weight of Portland cement, which is 0% by weight, in terms of CaSO 4.
    -10 to 10 parts by weight, and the fineness of the Portland cement is 5,000 to 7000 cm 2 / g in terms of Blaine specific surface area.
    And the fineness of the gypsum is 6 in terms of Blaine specific surface area.
    An ultra-high-strength cement composition for curing in water having a weight of 000 to 8000 cm 2 / g.
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荒井康夫著 セメントの材料化学 昭和61年10月31日 大日本図書株式会社発行 206−207頁 超早強ポルトランドセメントの項、表6.2

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