JP3194474B2 - セメント混和材およびセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材およびセメント組成物Info
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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、セメント混和材、特にセメント構造物の劣
化防止や補修に用いられるセメント混和材およびセメン
ト組成物に関する。
化防止や補修に用いられるセメント混和材およびセメン
ト組成物に関する。
（従来の技術） 近年、セメント構造物の劣化が、社会問題化してお
り、その対策や補修方法の確立が急務となっている。
り、その対策や補修方法の確立が急務となっている。
セメント構造物の劣化の主原因は、 （１） セメント硬化物の中性化によるセメント構造物
中の鉄分の発錆。
中の鉄分の発錆。
（２） 乾燥収縮によるひび割れの発生。
（３） セメントの化学作用による劣化。
（４） 凍結融解作用による損傷。
（５） 含有塩分又は侵入塩分によるセメント構造物中
の鉄分の発錆。
の鉄分の発錆。
（６） アルカリ骨材反応による劣化。
（７） 荷重の繰り返し又は持続による損傷。
等多岐にわたっている。
（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、特に、上記課題のうち、セメント構造
物への塩分侵入の抑制および補修工事の工期の短縮化
（初期強度発現性の改良による）を目的に種々検討を重
ねた結果、特定の組成物が有効であるとの知見を得て本
発明を完成するに至った。
物への塩分侵入の抑制および補修工事の工期の短縮化
（初期強度発現性の改良による）を目的に種々検討を重
ねた結果、特定の組成物が有効であるとの知見を得て本
発明を完成するに至った。
（課題を解決するための手段） 本発明の第１の発明はセメント混和材に関する発明で
あって、xCaO・yAl2O3・zCaF2（ただし、x/y/z＝1/0.65
〜1.5/0.01〜0.32モル比）で示されるカルシウムフロロ
アルミネート、無機硫酸塩およびアルカリ土類金属の水
酸化物を主成分とすることを特徴とする。
あって、xCaO・yAl2O3・zCaF2（ただし、x/y/z＝1/0.65
〜1.5/0.01〜0.32モル比）で示されるカルシウムフロロ
アルミネート、無機硫酸塩およびアルカリ土類金属の水
酸化物を主成分とすることを特徴とする。
そして、本発明の第２の発明はセメント組成物に関す
る発明であって、第１の発明のセメント混和材、および
セメントを主成分とすることを特徴とする。
る発明であって、第１の発明のセメント混和材、および
セメントを主成分とすることを特徴とする。
以下本発明を詳しく説明する。
本発明におけるカルシウムフロロアルミネートは、xC
aO・yAl2O3・zCaF2（ただし、x/y/z＝1/0.65〜1.5/0.01
〜0.32モル比）で示される。カルシウムフロロアルミネ
ートは、石灰質、アルミナ質およびフッ化物を各々主成
分とする各種原料を、焼成後の生成物中のCaO、Al2O3お
よびCaF2のモル比が、CaOを１とするとAl2O3が0.65〜1.
5、CaF2が0.01〜0.32になるように配合し、1,000℃以上
で焼成することにより得られる。実用的には、さらに粉
砕、分級して、適当な粉末度、例えば、ブレーン比表面
積で1,000〜8,000cm2/gにすることが好ましい。CaO、Al
2O3およびCaF2の比率は、前記の範囲であることが必要
であり、前記範囲からはずれると本発明の目的である、
塩分侵入の抑制が不十分となる。
aO・yAl2O3・zCaF2（ただし、x/y/z＝1/0.65〜1.5/0.01
〜0.32モル比）で示される。カルシウムフロロアルミネ
ートは、石灰質、アルミナ質およびフッ化物を各々主成
分とする各種原料を、焼成後の生成物中のCaO、Al2O3お
よびCaF2のモル比が、CaOを１とするとAl2O3が0.65〜1.
5、CaF2が0.01〜0.32になるように配合し、1,000℃以上
で焼成することにより得られる。実用的には、さらに粉
砕、分級して、適当な粉末度、例えば、ブレーン比表面
積で1,000〜8,000cm2/gにすることが好ましい。CaO、Al
2O3およびCaF2の比率は、前記の範囲であることが必要
であり、前記範囲からはずれると本発明の目的である、
塩分侵入の抑制が不十分となる。
焼成方法に関しては、特に限定されるものではない
が、例えば、電気炉もしくはロータリーキルンなどを使
用することが挙げられ、焼成時間も、とくに限定される
ものではない。
が、例えば、電気炉もしくはロータリーキルンなどを使
用することが挙げられ、焼成時間も、とくに限定される
ものではない。
焼成物の冷却方法についても、とくに限定されるもの
ではなく、例えば、水や高圧空気などによる急冷法や、
放置による徐冷法などいずれの方法を用いることも可能
である。
ではなく、例えば、水や高圧空気などによる急冷法や、
放置による徐冷法などいずれの方法を用いることも可能
である。
また、生成物は結晶質あるいは非晶質を問わず使用す
ることが可能であり、他の成分あるいは不純物の存在も
特に限定されるものではない。特に工業プロセスを考え
た場合、他の成分として工業原料よりSiO2、Fe2O3、TiO
2、MgOおよびSO3等の混入が予想されるが、通常これら
の混入量は20重量％未満であり、本発明のセメント混和
材およびセメント組成物の物性を損なうものではない。
ることが可能であり、他の成分あるいは不純物の存在も
特に限定されるものではない。特に工業プロセスを考え
た場合、他の成分として工業原料よりSiO2、Fe2O3、TiO
2、MgOおよびSO3等の混入が予想されるが、通常これら
の混入量は20重量％未満であり、本発明のセメント混和
材およびセメント組成物の物性を損なうものではない。
本発明における無機硫酸塩とは、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の硫酸塩をいい、例えば、無水、半水並
びに二水の硫酸カルシウムの使用が好ましく、その中で
もII型無水セッコウのような難溶性又は不溶性のものが
特に好ましい。
ルカリ土類金属の硫酸塩をいい、例えば、無水、半水並
びに二水の硫酸カルシウムの使用が好ましく、その中で
もII型無水セッコウのような難溶性又は不溶性のものが
特に好ましい。
無機硫酸塩の粉末度は、ブレーン比表面積2,000cm2/g
以上が好ましく、3,000〜8,000cm2/gがより好ましい。
以上が好ましく、3,000〜8,000cm2/gがより好ましい。
無機硫酸塩の使用量は、カルシウムフロロアルミネー
ト100重量部に対し、50〜300重量部が好ましく、100〜2
00重量部がより好ましい。50重量部未満では、急硬性
（初期強度）の発現が不十分であり、一方300重量部を
超えると、セメント組成物の長期的な安定性が悪くなる
恐れがある。
ト100重量部に対し、50〜300重量部が好ましく、100〜2
00重量部がより好ましい。50重量部未満では、急硬性
（初期強度）の発現が不十分であり、一方300重量部を
超えると、セメント組成物の長期的な安定性が悪くなる
恐れがある。
本発明におけるアルカリ土類金属の水酸化物とは、水
酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロン
チウム、水酸化バリウム等のうち単独又は二種以上を使
用することができ、中でも工業的な見地から、水酸化カ
ルシウムの使用が好ましい。
酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロン
チウム、水酸化バリウム等のうち単独又は二種以上を使
用することができ、中でも工業的な見地から、水酸化カ
ルシウムの使用が好ましい。
アルカリ土類金属の水酸化物の使用量は、カルシウム
フロロアルミネート100重量部に対し、0.1〜10重量部が
好ましく、0.5〜５重量部がより好ましい。前記範囲か
らはずれた場合は、本発明の目的である、塩分侵入の抑
制が不十分となる。
フロロアルミネート100重量部に対し、0.1〜10重量部が
好ましく、0.5〜５重量部がより好ましい。前記範囲か
らはずれた場合は、本発明の目的である、塩分侵入の抑
制が不十分となる。
本発明のセメント混和材は、普通・早強・超早強・中
庸熱などの各種ポルトランドセメントやそれらにシリ
カ、高炉スラグおよびフライアッシュが混合された各種
混合セメント等と混和して使用できる。
庸熱などの各種ポルトランドセメントやそれらにシリ
カ、高炉スラグおよびフライアッシュが混合された各種
混合セメント等と混和して使用できる。
セメント混和材の使用量は、セメント100重量部に対
して、５〜40重量部が好ましい。５重量部未満である
と、初期の強度発現が不足し、一方、40重量部を超える
と経済的に不利なばかりか、セメント組成物の長期的な
安定性が悪くなる恐れがある。
して、５〜40重量部が好ましい。５重量部未満である
と、初期の強度発現が不足し、一方、40重量部を超える
と経済的に不利なばかりか、セメント組成物の長期的な
安定性が悪くなる恐れがある。
本発明のセメント混和材、およびセメント組成物に
は、前記以外にも各種の添加剤を併用することが可能で
ある。例えば、凝結調整剤や、ケイ砂、天然砂および砂
利等の骨材、ガラス繊維、カーボン繊維および鋼繊維等
の繊維質物質、高分子ポリマーエマルジョン（ラテック
ス）、着色剤（顔料）、AE剤、減水剤、AE減水剤、流動
化剤、防錆剤、メチルセルロース等の水中不分離性混和
剤、増粘剤、保水剤、塩化カルシウム、ケイ酸ソーダ等
の防水剤、発泡剤、起泡剤、および防凍剤等の中の１種
又は２種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない量
で併用することができる。
は、前記以外にも各種の添加剤を併用することが可能で
ある。例えば、凝結調整剤や、ケイ砂、天然砂および砂
利等の骨材、ガラス繊維、カーボン繊維および鋼繊維等
の繊維質物質、高分子ポリマーエマルジョン（ラテック
ス）、着色剤（顔料）、AE剤、減水剤、AE減水剤、流動
化剤、防錆剤、メチルセルロース等の水中不分離性混和
剤、増粘剤、保水剤、塩化カルシウム、ケイ酸ソーダ等
の防水剤、発泡剤、起泡剤、および防凍剤等の中の１種
又は２種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない量
で併用することができる。
凝結調整剤の具体例としては、塩化カルシウム、塩化
第二鉄、塩化アルミニウム、等の塩化物、アルミン酸ナ
トリウム、アルミン酸カリウム等のアルミン酸塩、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、ケイフッ化亜
鉛、ケイフッ化マグネシウム、ケイフッ化ナトリウム、
等のケイフッ化物などの無機塩類、更には、クエン酸、
グルコン酸、酒石酸、あるいはこれらのカルシウム塩、
ナトリウム塩、カリウム塩等の有機酸系化合物があり、
単独で添加しても、あるいは２種以上を併用してもよ
い。
第二鉄、塩化アルミニウム、等の塩化物、アルミン酸ナ
トリウム、アルミン酸カリウム等のアルミン酸塩、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、ケイフッ化亜
鉛、ケイフッ化マグネシウム、ケイフッ化ナトリウム、
等のケイフッ化物などの無機塩類、更には、クエン酸、
グルコン酸、酒石酸、あるいはこれらのカルシウム塩、
ナトリウム塩、カリウム塩等の有機酸系化合物があり、
単独で添加しても、あるいは２種以上を併用してもよ
い。
凝結調整剤の使用量は、カルシウムフロロアルミネー
ト100重量部に対して、通常0.1〜30重量部程度である。
ト100重量部に対して、通常0.1〜30重量部程度である。
本発明の各組成物を製造する際に使用する混合装置と
しては、既存のいかなる撹拌装置も使用可能であり、例
えば、傾胴ミキサー、オムニミキサー（千代田技研工業
社製）、Ｖ型ミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウター
ミキサー等が利用可能である。また、混合は、各々の材
料を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一部若しく
は全部を混合しておいても差し支えない。
しては、既存のいかなる撹拌装置も使用可能であり、例
えば、傾胴ミキサー、オムニミキサー（千代田技研工業
社製）、Ｖ型ミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウター
ミキサー等が利用可能である。また、混合は、各々の材
料を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一部若しく
は全部を混合しておいても差し支えない。
本発明のセメント組成物の実際の施工方法について
は、従来のモルタルあるいはコンクリートの施工の常法
に準拠すればよく、特別な装置、工法等は、特に必要と
しない。
は、従来のモルタルあるいはコンクリートの施工の常法
に準拠すればよく、特別な装置、工法等は、特に必要と
しない。
（実施例） 以下、本発明を実施例によってさらに詳しく説明す
る。
る。
実施例１ 石灰質原料として市販炭酸カルシウム、アルミナ質原
料として市販アルミナおよびフッ化物として試薬特級の
フッ化カルシウムを混合し、白金ルツボ中で電気炉を使
用し、1,700℃、２時間の焼成条件で焼成後、水中に投
入して急冷した。次に得られた焼成物を88μ以下に粉砕
した。焼成物の分析結果を第１表に示す。
料として市販アルミナおよびフッ化物として試薬特級の
フッ化カルシウムを混合し、白金ルツボ中で電気炉を使
用し、1,700℃、２時間の焼成条件で焼成後、水中に投
入して急冷した。次に得られた焼成物を88μ以下に粉砕
した。焼成物の分析結果を第１表に示す。
次に、第１表の焼成物を用いて、第２表に示す配合の
モルタルを調整（W/C＝55％）し、圧縮強度と塩分透過
性を測定した。結果を第２表に併記する。
モルタルを調整（W/C＝55％）し、圧縮強度と塩分透過
性を測定した。結果を第２表に併記する。
（使用材料） セメント ：アンデスセメント社製普通ポルトラ
ンドセメント 無機硫酸塩 :II型無水石膏、ブレーン比表面積5,9
00cm2/g アルカリ土類金属の水酸化物 a:水酸化カルシウム b:水酸化マグネシウム c:水酸化バリウム 骨 材 ：新潟県姫川産 川砂、比重2.6 （測定方法） 圧縮強度:JIS R5201に準拠。但し、養生条件は、温度
20℃、湿度80％RHである。
ンドセメント 無機硫酸塩 :II型無水石膏、ブレーン比表面積5,9
00cm2/g アルカリ土類金属の水酸化物 a:水酸化カルシウム b:水酸化マグネシウム c:水酸化バリウム 骨 材 ：新潟県姫川産 川砂、比重2.6 （測定方法） 圧縮強度:JIS R5201に準拠。但し、養生条件は、温度
20℃、湿度80％RHである。
塩分透過性： イ）供試体の作製 モルタルを寸法10×10×10cmに成形して、温度20℃、
湿度80％RHで２日間養生した後脱型し、その後、20℃の
水中で５日間および20℃、60％RHで21日間養生して供試
体とした。なお、供試体の個数は、３個とした。
湿度80％RHで２日間養生した後脱型し、その後、20℃の
水中で５日間および20℃、60％RHで21日間養生して供試
体とした。なお、供試体の個数は、３個とした。
ロ）試験液の調製 JIS A6205の付属書１の3.2.1に規定される塩分溶液を
調整し、試験液とした。
調整し、試験液とした。
ハ）試験方法 養生終了後の供試体の両端部、打込み面および底面を
エポキシ樹脂系塗料でシールした後、温度20℃の試験液
中に28日間浸漬した。次に浸漬後の供試体を割裂により
二分割し、断面に0.1％フルオレセインナトリウム水溶
液および0,1N硝酸銀溶液を噴霧して、蛍光を発しない部
分を未浸透域として、供試体表面から蛍光を発する所ま
での深さをノギスを用いて、1mmまで測定した。なお、
測定箇所は、各断面について６箇所とし、その平均値を
求めて塩分透過深さとした。
エポキシ樹脂系塗料でシールした後、温度20℃の試験液
中に28日間浸漬した。次に浸漬後の供試体を割裂により
二分割し、断面に0.1％フルオレセインナトリウム水溶
液および0,1N硝酸銀溶液を噴霧して、蛍光を発しない部
分を未浸透域として、供試体表面から蛍光を発する所ま
での深さをノギスを用いて、1mmまで測定した。なお、
測定箇所は、各断面について６箇所とし、その平均値を
求めて塩分透過深さとした。
（発明の効果） 本発明により、強度発現性の良好な、塩分の侵入の受
けにくい、セメント組成物が得られる。
けにくい、セメント組成物が得られる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 22/00 - 28/36
Claims (3)
- 【請求項１】xCaO・yAl2O3・zCaF2（ただし、x/y/z＝1/
0.65〜1.5/0.01〜0.32モル比）で示されるカルシウムフ
ロロアルミネート、無機硫酸塩およびアルカリ土類金属
の水酸化物を主成分とすることを特徴とするセメント混
和材。 - 【請求項２】請求項１記載のアルカリ土類金属の水酸化
物が水酸化カルシウムであることを特徴とするセメント
混和材。 - 【請求項３】請求項１または２記載のセメント混和材、
およびセメントを主成分とするセメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29543290A JP3194474B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | セメント混和材およびセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29543290A JP3194474B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | セメント混和材およびセメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170345A JPH04170345A (ja) | 1992-06-18 |
| JP3194474B2 true JP3194474B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17820528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29543290A Expired - Fee Related JP3194474B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | セメント混和材およびセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194474B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1283165B1 (it) * | 1996-07-17 | 1998-04-07 | Italcementi Spa | Cemento rapido contenente clinker a base di fluoroalluminato di calcio miscelato con calce |
| JP6116350B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2017-04-19 | 国立大学法人 東京大学 | セメント混和材およびセメント組成物 |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP29543290A patent/JP3194474B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04170345A (ja) | 1992-06-18 |
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