JP3390075B2 - Cement admixture and cement composition - Google Patents

Cement admixture and cement composition

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JP3390075B2
JP3390075B2 JP661494A JP661494A JP3390075B2 JP 3390075 B2 JP3390075 B2 JP 3390075B2 JP 661494 A JP661494 A JP 661494A JP 661494 A JP661494 A JP 661494A JP 3390075 B2 JP3390075 B2 JP 3390075B2
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実 盛岡
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Denka Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions 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 calcium sulfate cements
    • C04B28/16Compositions 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 calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement

Description

【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、主に、土木・建築分野
において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。
FIELD OF THE INVENTION The present invention mainly relates to a cement admixture and a cement composition used in the field of civil engineering and construction.

【0002】[0002]

【従来技術とその課題】セメントは安価に大きな構造物
をつくり出すことができることから、広範囲に使用され
る材料であるが、収縮するという課題を有しており、こ
の収縮を補う目的で、数多くのセメント混和材が提案さ
れている(特開昭53-13650号公報や特開昭53-31170な
ど)。これらのセメント混和材は、膨張性を付与するも
のであり、セメントの収縮を補うことに関して優れてい
る材料である。
2. Description of the Related Art Cement is a widely used material because it can produce large structures at low cost, but it has the problem of shrinking, and many cements are used to compensate for this shrinkage. Cement admixtures have been proposed (JP-A-53-13650, JP-A-53-31170, etc.). These cement admixtures impart expandability and are excellent materials for supplementing shrinkage of cement.

【0003】しかしながら、セメントを用いた硬化体
は、拘束力をなんら受けない状態で、大きな膨張力を受
ければ受けるほど、強度発現性は低下するという課題を
有しており、強度発現性を低下させずに大きな膨張性を
付与できるセメント混和材の要望が高まりつつあった。
[0003] However, the hardened material using cement has a problem that the strength developing property decreases as it receives a large expansion force without receiving any restraining force. There has been an increasing demand for cement admixtures that can impart great expandability without being treated.

【0004】本発明者は、これら課題を解消すべく、鋭
意努力を重ねた結果、特定の膨張物質と、無水セッコウ
を組み合わせたセメント混和材を使用することにより、
また、さらに、非晶質カルシウムアルミネートを併用す
ることにより、前記課題が解決できることを知見し本発
明を完成するに至った。
The present inventor has made diligent efforts to solve these problems, and as a result, by using a cement admixture in which a specific expansive substance and anhydrous gypsum are combined,
Furthermore, they have found that the problem can be solved by using an amorphous calcium aluminate together, and have completed the present invention.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、CaO原
料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を含む混合物を熱処理し
て生成する膨張物質であって、CaO、Al2O3、及びCaSO4
を有効成分とする鉱物からなり、かつ、該鉱物中の成分
割合は、CaO/Al2O3モル比が7.5〜18で、CaSO4/Al2O3
モル比が1.6〜4である膨張物質と、無水セッコウとを
含有してなるセメント混和材であり、該膨張物質、非晶
質カルシウムアルミネ−ト、及び無水セッコウを含有し
てなるセメント混和材であり、該セメント混和材と、セ
メントとを含有してなるセメント組成物である。
Means for Solving the Problems That is, the present invention is an expansive substance produced by heat-treating a mixture containing a CaO raw material, an Al 2 O 3 raw material, and a CaSO 4 raw material, and CaO, Al 2 O 3 , And CaSO 4
Is used as an active ingredient, and the component ratio in the mineral is CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 7.5 to 18, CaSO 4 / Al 2 O 3
A cement admixture containing an expanding substance having a molar ratio of 1.6 to 4 and anhydrous gypsum, which is a cement admixture containing the expanding substance, amorphous calcium aluminate and anhydrous gypsum. And a cement composition containing the cement admixture and cement.

【0006】以下、本発明をさらに詳しく説明する。The present invention will be described in more detail below.

【0007】本発明に係る膨張物質の原料は、純度やコ
ストにより、任意に選択されうるものであり、特に限定
されるものではないが、例えば、CaO原料としては、石
灰石や消石灰などのCaCO3質やCa(OH)2質などが、また、
Al2O3原料としては、ボ−キサイトやアルミ残灰など
が、さらに、CaSO4原料としては、無水セッコウ、半水
セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられる。原料中に
存在するSiO2、Fe2O3、CaF2、MgO、及びTiO2等の不純物
の混入は、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲内で
は特に限定されるものではない。
The raw material of the expansive substance according to the present invention can be arbitrarily selected depending on the purity and cost and is not particularly limited. For example, the CaO raw material is CaCO 3 such as limestone or slaked lime. Quality and Ca (OH) 2 quality,
Examples of the Al 2 O 3 raw material include bauxite and aluminum residual ash, and examples of the CaSO 4 raw material include anhydrous gypsum, hemi-water gypsum, and dihydrate gypsum. The mixing of impurities such as SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaF 2 , MgO, and TiO 2 existing in the raw material is not particularly limited as long as it does not substantially impair the object of the present invention.

【0008】本発明における各種原料の配合割合は、生
成物である膨張物質の化学組成として、CaO/Al2O3モル
比が7.5〜18で、CaSO4/Al2O3モル比が1.6〜4となるよ
うにすることが必要であり、CaO/Al2O3モル比が8〜12
が好ましく、CaSO4/Al2O3モル比が2〜3が好ましい。
CaO/Al2O3モル比が7.5未満では、混合セメントに使用
した場合、十分な膨張性が得られない場合があり、18を
越えて使用すると、膨張破壊を起こす恐れがある。ま
た、CaSO4/Al2O3モル比が1.6未満では膨張性が十分に
得られない場合があり、4を越えて使用すると膨張の発
現時期が遅くなり、膨張破壊を起こす恐れがある。
The compounding ratio of various raw materials in the present invention is such that, as the chemical composition of the expanding substance as a product, the CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 7.5 to 18, and the CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio is 1.6 to. It is necessary to adjust the ratio to be 4, and the CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 8-12.
Is preferable, and the CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio is preferably 2 to 3.
If the CaO / Al 2 O 3 molar ratio is less than 7.5, it may not be possible to obtain sufficient expandability when used in mixed cement, and if it is used in excess of 18, expansion failure may occur. Further, if the CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio is less than 1.6, sufficient expandability may not be obtained, and if it exceeds 4, the timing of expansion may be delayed and expansion failure may occur.

【0009】本発明では、原料の混合物の配合比や不純
物の含有量により、セッコウの脱硫酸分解温度が大きく
変化するため、焼成時の焼成温度は特に限定されるもの
ではないが、通常、焼成温度は1,100〜1,600℃程度が好
ましい。原料の混合方法は特に限定されるものではな
く、通常の方法が可能である。膨張物質を製造する熱処
理方法としては特に限定されるものではなく、例えば、
ロ−タリ−キルンによる焼成や電炉による溶融などのい
ずれの方法も可能である。
In the present invention, the desulfurization temperature of gypsum varies greatly depending on the blending ratio of the raw material mixture and the content of impurities. Therefore, the firing temperature at the time of firing is not particularly limited, but normally, The temperature is preferably about 1,100 to 1,600 ° C. The method of mixing the raw materials is not particularly limited, and an ordinary method can be used. The heat treatment method for producing the expansive substance is not particularly limited, and for example,
Any method such as firing with a rotary kiln or melting with an electric furnace is possible.

【0010】膨張物質の粒度は特に限定されるものでは
ないが、ブレーン値で1,500〜8,000cm2/gが好ましい。
1,500cm2/g未満では強度発現性が悪くなる傾向があり、
8,000cm2/gを越えると膨張性が十分に発揮されない場合
がある。
The particle size of the expansion material is not particularly limited, but a Blaine value of 1,500 to 8,000 cm 2 / g is preferable.
If it is less than 1,500 cm 2 / g, strength development tends to deteriorate,
If it exceeds 8,000 cm 2 / g, the expandability may not be fully exhibited.

【0011】膨張物質の使用量は、膨張物質と、後述の
無水セッコウとからなるセメント混和材100重量部中、5
0〜90重量部が好ましく、60〜80重量部がより好まし
い。50重量部未満では膨張性が低下する場合があり、90
重量部を超えると強度発現効果が十分に得られない場合
がある。また、後述の非晶質カルシウムアルミネ−トを
併用する場合は、膨張物質、非晶質カルシウムアルミネ
−ト、及び無水セッコウからなるセメント混和材100重
量部中、50〜80重量部が好ましく、55〜65重量部がより
好ましい。50重量部未満では膨張性が低下する場合があ
り、80重量部を超えると強度発現効果が十分に得られな
い場合がある。
The amount of the expansive substance used is 5 in 100 parts by weight of the cement admixture consisting of the expansive substance and anhydrous gypsum described below.
0 to 90 parts by weight is preferable, and 60 to 80 parts by weight is more preferable. If it is less than 50 parts by weight, the expandability may decrease,
If it exceeds the weight part, the strength development effect may not be sufficiently obtained. Further, when using the below-mentioned amorphous calcium aluminate in combination, in the cement admixture 100 parts by weight of an expansive substance, amorphous calcium aluminate, and anhydrous gypsum, preferably 50 to 80 parts by weight, 55 ˜65 parts by weight is more preferred. If it is less than 50 parts by weight, the swelling property may decrease, and if it exceeds 80 parts by weight, the effect of developing strength may not be sufficiently obtained.

【0012】本発明に係る無水セッコウは、特に限定さ
れるものではなく、天然に産出する天然無水セッコウの
他、半水セッコウや二水セッコウを熱処理して脱水させ
たものや工業副産物として発生するものなどの使用が可
能であるが、溶解速度が300mg/l・min以上の、溶解速度
が大きい無水セッコウの使用が好ましい。ここで、無水
セッコウの溶解速度とは、20℃の1リットルの水に、50
gの無水セッコウを加え、1分間、60rpmで攪拌し、上澄
み液中の硫酸イオンをイオンクロマトグラフィーで分析
し、CaSO4量に換算した値を示すものである。
[0012] The anhydrous gypsum according to the present invention is not particularly limited, and in addition to natural anhydrous gypsum produced naturally, it is generated by heat-treating semi-water gypsum or dihydrate gypsum or as an industrial by-product. Although it is possible to use such substances, it is preferable to use anhydrous gypsum having a high dissolution rate of 300 mg / l · min or more. Here, the dissolution rate of anhydrous gypsum is 50% in 1 liter of water at 20 ° C.
g of anhydrous gypsum was added, the mixture was stirred for 1 minute at 60 rpm, and the sulfate ion in the supernatant was analyzed by ion chromatography to show the value converted into the amount of CaSO 4 .

【0013】無水セッコウの粒度は、特に限定されるも
のではないが、ブレーン値で2,500〜9,000cm2/gが好ま
しい。2,500cm2/g未満では長期耐久性が悪化する場合が
あり、9,000cm2/gを越えると膨張性が十分に発揮されな
い場合がある。
The particle size of anhydrous gypsum is not particularly limited, but the Blaine value is preferably 2,500 to 9,000 cm 2 / g. If it is less than 2,500 cm 2 / g, long-term durability may be deteriorated, and if it exceeds 9,000 cm 2 / g, expandability may not be sufficiently exhibited.

【0014】無水セッコウの使用量は、膨張物質と無水
セッコウからなるセメント混和材100重量部中、10〜50
重量部が好ましく、20〜40重量部がより好ましい。10重
量部未満では十分な強度発現効果が得られない場合があ
り、50重量部を超えると膨張性が不十分になる場合があ
る。また、非晶質カルシウムアルミネ−トを併用する場
合は、膨張物質、非晶質カルシウムアルミネ−ト、及び
無水セッコウからなるセメント混和材100重量部中、10
〜40重量部が好ましく、20〜30重量部がより好ましい。
10重量部未満では十分な強度発現効果が得られない場合
があり、40重量部を超えると膨張性が不十分になる場合
がある。
The amount of anhydrous gypsum used is 10 to 50 in 100 parts by weight of the cement admixture consisting of the expansive substance and anhydrous gypsum.
Weight part is preferable, and 20-40 weight part is more preferable. If it is less than 10 parts by weight, sufficient strength-producing effect may not be obtained, and if it exceeds 50 parts by weight, expandability may be insufficient. When the amorphous calcium aluminate is used in combination, 10 parts by weight of the cement admixture consisting of the expansive substance, the amorphous calcium aluminate, and anhydrous gypsum are used.
-40 parts by weight is preferable, and 20-30 parts by weight is more preferable.
If it is less than 10 parts by weight, sufficient strength-producing effect may not be obtained, and if it exceeds 40 parts by weight, expandability may be insufficient.

【0015】本発明に係る非晶質カルシウムアルミネ−
トはCaO含有量が35〜45重量%のものが好ましい。CaO含
有量が35重量%未満では膨張性や強度発現性が不十分に
なる場合があり、45重量%を超えると流動性が低下して
作業性が悪くなる恐れがある。非晶質カルシウムアルミ
ネ−トは、CaO原料とAl2O3原料を溶融し、急冷して得ら
れたクリンカ−を粉砕することによって得られる。非晶
質カルシウムアルミネ−トの粒度は特に限定されるもの
ではないが、ブレ−ン値で1,500〜6,000cm2/gが好まし
い。1,500cm2/g未満では十分な膨張性が得られない場合
があり、6,000cm2/gを超えると作業性が悪くなる恐れが
ある。
Amorphous calcium aluminum according to the present invention
It is preferable that the CaO content is 35 to 45% by weight. If the CaO content is less than 35% by weight, the expandability and strength development may be insufficient, and if it exceeds 45% by weight, the fluidity may decrease and the workability may deteriorate. Amorphous calcium aluminate is obtained by melting a CaO raw material and an Al 2 O 3 raw material and quenching the resulting clinker. The grain size of the amorphous calcium aluminate is not particularly limited, but the grain value is preferably 1,500 to 6,000 cm 2 / g. If it is less than 1,500 cm 2 / g, sufficient expandability may not be obtained, and if it exceeds 6,000 cm 2 / g, workability may deteriorate.

【0016】非晶質カルシウムアルミネ−トの使用量
は、膨張物質、非晶質カルシウムアルミネート、及び無
水セッコウからなるセメント混和材100重量部中、5〜2
5重量部が好ましく、10〜20重量部がより好ましい。5
重量部未満では強度発現効果が得られ難い場合があり、
25重量部を超える量では膨張性が低下する場合や、セメ
ント、セメント混和材、及び水等を混練したセメント混
練物の流動性が低下して作業性が悪くなる場合がある。
The amount of the amorphous calcium aluminate used is 5 to 2 in 100 parts by weight of the cement admixture consisting of the expansive substance, the amorphous calcium aluminate, and anhydrous gypsum.
5 parts by weight is preferable, and 10 to 20 parts by weight is more preferable. 5
If it is less than part by weight, it may be difficult to obtain the strength development effect,
If the amount exceeds 25 parts by weight, the expandability may be reduced, or the fluidity of a cement kneaded mixture of cement, a cement admixture, water and the like may be reduced, resulting in poor workability.

【0017】本発明のセメント混和材の粒度は、使用す
る目的や用途に依存し、特に限定されるものではない
が、通常、ブレ−ン値で1,500〜8,000cm2/gの範囲で使
用することが好ましい。1,500cm2/g未満では、強度発現
性に悪影響をおよぼす恐れがあり、8,000cm2/gを越える
と膨張性が十分に発揮されない場合がある。
The particle size of the cement admixture of the present invention depends on the purpose and application to be used and is not particularly limited, but it is usually used in a range of 1,500 to 8,000 cm 2 / g in terms of brain value. It is preferable. If it is less than 1,500 cm 2 / g, the strength development may be adversely affected, and if it exceeds 8,000 cm 2 / g, the expandability may not be sufficiently exhibited.

【0018】本発明のセメント混和材の使用量は、使用
する目的により異なるが、セメント混和材が膨張物質と
無水セッコウからなる場合は、セメントとセメント混和
材の合計100重量部に対して、3〜15重量部が好まし
く、5〜12重量部がより好ましい。3重量部未満では膨
張性が十分でなく、15重量部を超えると異常膨張を起こ
す場合がある。また、セメント混和材が膨張物質、非晶
質カルシウムアルミネ−ト、及び無水セッコウからなる
場合は、3〜20重量部が好ましく、5〜15重量部がより
好ましい。3重量部未満では膨張性が十分ではなく、20
重量部を越えて使用すると異常膨張を起こす場合があ
る。
The amount of the cement admixture of the present invention to be used varies depending on the purpose of use, but when the cement admixture comprises an expansive substance and anhydrous gypsum, it is 3 per 100 parts by weight of the total amount of the cement and the cement admixture. -15 parts by weight is preferable, and 5-12 parts by weight is more preferable. If it is less than 3 parts by weight, the expandability is not sufficient, and if it exceeds 15 parts by weight, abnormal expansion may occur. When the cement admixture is composed of expansive substances, amorphous calcium aluminate, and anhydrous gypsum, it is preferably 3 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight. If it is less than 3 parts by weight, the expandability is not sufficient,
If it is used in excess of the weight part, abnormal expansion may occur.

【0019】本発明に係るセメントとしては、普通、早
強、超早強、及び中庸熱等の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、高炉スラグやシリ
カなどのポゾラン物質を混合した各種混合セメント、及
びアルミナセメント等が挙げられる。本発明のセメント
混和材は、特に混合セメントと併用する場合においてそ
の効果が顕著である。
As the cement according to the present invention, various portland cements such as normal, early strength, super early strength, and moderate heat, various mixed cements obtained by mixing these portland cements with pozzolan substances such as blast furnace slag and silica, and Alumina cement etc. are mentioned. The cement admixture of the present invention is particularly effective when used in combination with mixed cement.

【0020】本発明では、セメントやセメント混和材の
他に、凝結調整剤、減水剤、高性能減水剤、AE剤、A
E減水剤、高性能AE減水剤、増粘剤、砂や砂利などの
骨材、セメント急硬材、防錆剤、防凍剤、高分子エマル
ジョン、ベントナイト等の粘土鉱物、ゼオライト、ハイ
ドロタルサイト、及びハイドロカルマイト等のイオン交
換体、硫酸アルミニウムや硫酸ナトリウムなどの無機硫
酸塩、無機リン酸塩、並びに、ホウ酸等のうちの一種又
は二種以上を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で
併用することが可能である。
In the present invention, in addition to cement and a cement admixture, a coagulation modifier, a water reducing agent, a high-performance water reducing agent, an AE agent, A
E water reducing agent, high performance AE water reducing agent, thickener, aggregate such as sand and gravel, cement rapid hardening material, rust inhibitor, antifreeze, polymer emulsion, clay mineral such as bentonite, zeolite, hydrotalcite, And one or more of ion exchangers such as hydrocalumite, inorganic sulfates such as aluminum sulfate and sodium sulfate, inorganic phosphates, and boric acid do not substantially inhibit the object of the present invention. It can be used in combination within a range.

【0021】本発明において、各材料の混合方法は特に
限定されるものでなく、それぞれの材料を施工時に混合
してもよいし、あらかじめ一部を、あるいは全部を混合
しておいても差し支えない。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−、オムニミキサ−、V型ミキサ−、ヘンシェルミキ
サ−、及びナウタ−ミキサ−等の使用が可能である。
In the present invention, the method of mixing the respective materials is not particularly limited, and the respective materials may be mixed at the time of construction, or a part or all of them may be mixed in advance. . As the mixing device, any existing stirring device can be used, for example, a tilting barrel mixer, an omni mixer, a V-type mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, or the like can be used.

【0022】本発明のコンクリ−トの養生方法は、特に
限定されるものではなく、一般に行われる常温・常圧養
生、蒸気養生、高温・高圧蒸気養生、及び加圧養生等の
いずれの養生方法も適用可能であるが、蒸気養生を行っ
た場合に本発明の効果がより顕著である。蒸気養生を行
う場合は、常温・常圧において3〜8時間程度の前置き
養生を行うことがより好ましい。
The method for curing the concrete of the present invention is not particularly limited, and any conventional curing method such as normal temperature / normal pressure curing, steam curing, high temperature / high pressure steam curing, and pressure curing is performed. However, the effect of the present invention is more remarkable when steam curing is performed. When performing steam curing, it is more preferable to perform pre-curing for about 3 to 8 hours at room temperature and atmospheric pressure.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0024】実施例1 CaO原料として石灰石粉を、また、Al2O3原料としてアル
ミ残灰を、さらに、CaSO4原料として天然無水セッコウ
を使用し、その混合物を最高焼成温度1,400℃で、ロ−
タリ−キルンを用いて焼成し、得られたクリンカ−を粉
砕し、ブレ−ン値で3,000±200cm2/gに調整して膨張物
質を得た。単位量が、各々セメント500kg/m3、粗骨材96
0kg/m3、細骨材713kg/m3、及び水200kg/m3の配合のコン
クリ−トに、表1に示す膨張物質70重量部と無水セッコ
ウ30重量部からなるセメント混和材を、セメントとセメ
ント混和材の合計100重量部に対して7重量部配合し、
コンクリート混練物を調製し、φ100mm、L200mmの供試
体を作製した。作製した供試体を、前置き4時間の後、
昇温速度16℃/hで昇温し、65℃で5時間の蒸気養生を
行い、自然放冷した。その後、各材令における圧縮強度
の測定を行った。また、JIS A 6202B法に準じて膨張率
の測定を行った。なお、1日材令測定後は水中養生を行
った。結果を表1に併記する。
Example 1 Limestone powder was used as a CaO raw material, aluminum residual ash was used as an Al 2 O 3 raw material, and natural anhydrous gypsum was used as a CaSO 4 raw material. −
The resulting clinker was pulverized by calcination using a tarry kiln and adjusted to a blasting value of 3,000 ± 200 cm 2 / g to obtain an expanded material. The unit amount is 500 kg / m 3 of cement and 96 coarse aggregate.
0 kg / m 3, fine aggregates 713kg / m 3, and concrete formulation of water 200 kg / m 3 - Doo, a cement admixture composed of 70 parts by weight of expanded material are shown in Table 1 and anhydrous gypsum 30 parts by weight of cement And 7 parts by weight for 100 parts by weight of cement admixture,
A concrete kneaded product was prepared to prepare a test piece of φ100 mm and L200 mm. After placing the prepared specimen for 4 hours,
The temperature was raised at a heating rate of 16 ° C / h, steam curing was performed at 65 ° C for 5 hours, and the mixture was naturally cooled. After that, the compressive strength of each material was measured. Further, the expansion coefficient was measured according to the JIS A 6202B method. After the 1-day age measurement, underwater curing was performed. The results are also shown in Table 1.

【0025】<使用材料> CaO原料 :電気化学工業社青海鉱山産石灰石粉末、
4,230cm2/g Al2O3原料 :アルミ残灰、日本海水化工社製 CaSO4原料 :天然無水セッコウ、ブレーン値5,830cm2/
g 膨張物質A :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=4:1:2.5 膨張物質B :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=7.5:1:2.5 膨張物質C :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=8:1:2.5 膨張物質D :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:2.5 膨張物質E :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=12:1:2.5 膨張物質F :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=18:1:2.5 膨張物質G :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=20:1:2.5 膨張物質H :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:1 膨張物質I :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:1.6 膨張物質J :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:2 膨張物質K :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:3 膨張物質L :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:4 膨張物質M :CaO:Al2O3:CaSO4モル比=10:1:5 無水セッコウ:天然セッコウ、溶解度352mg/l・min セメントα :電気化学工業社製普通ポルトランドセメ
ント 粗骨材 :新潟県姫川産、Gmax=15mm、比重2.67 細骨材 :新潟県姫川産、比重2.63 水 :水道水 なお、膨張物質の組成は、JIS R 5202に従って、CaO、A
l2O3、及びSO3量を分析し、さらにSO3量をCaSO4に換算
して求めた。
<Materials used> CaO raw material: Limestone powder from the Omi mine of Denki Kagaku Kogyo,
4,230 cm 2 / g Al 2 O 3 raw material: Aluminum residual ash, Nippon Kasei Kako Co., Ltd. CaSO 4 raw material: Natural anhydrous gypsum, Blaine value 5,830 cm 2 /
g Expansion material A: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 4: 1: 2.5 Expansion material B: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 7.5: 1: 2.5 Expansion material C: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 8: 1: 2.5 Expansion material D: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 10: 1: 2.5 Expansion material E: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 12: 1: 2.5 Swelling material F: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 18: 1: 2.5 Swelling material G: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 20: 1: 2.5 Swelling material H 2 : CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 10: 1: 1 Expansion material I: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 10: 1: 1.6 Expansion material J: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 Molar ratio = 10: 1: 2 Swelling substance K: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 Molar ratio = 10: 1: 3 Swelling substance L: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 Molar ratio = 10: 1: 4 expansion material M: CaO: Al 2 O 3 : CaSO 4 molar ratio = 10: 1: 5 anhydrous gypsum: natural gypsum, solubility 352 mg / l · min cement alpha: Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. ordinary portland Doo coarse aggregate: Niigata Prefecture Himekawa production, Gmax = 15mm, specific gravity 2.67 fine aggregate: Niigata Prefecture Himekawa production, specific gravity 2.63 water: tap water The composition of the expansion material, in accordance with JIS R 5202, CaO, A
The amounts of l 2 O 3 and SO 3 were analyzed, and the amount of SO 3 was converted to CaSO 4 for determination.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】実施例2 膨張物質Dを用いて、セメントとセメント混和材の合計
100重量部に対するセメント混和材の配合量を表2に示
すように変化し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。
Example 2 Using expansive substance D, the sum of cement and cement admixture
Example 1 was repeated except that the compounding amount of the cement admixture with respect to 100 parts by weight was changed as shown in Table 2.
The results are also shown in Table 2.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】実施例3 セメントとして高炉セメントを用い、単位量が、各々セ
メント500kg/m3、粗骨材953kg/m3、細骨材708kg/m3、及
び水193kg/m3の配合のコンクリ−トに、減水剤をセメン
トとセメント混和材の合計100重量部に対して1重量部
配合したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表
3に示す。
[0029] The blast furnace cement is used as in Example 3 Cement, amount units, each cement 500 kg / m 3, coarse aggregate 953kg / m 3, fine aggregates 708kg / m 3, and concrete formulation of water 193 kg / m 3 Was performed in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of the water reducing agent was added to 100 parts by weight of the cement and the cement admixture in total. The results are shown in Table 3.

【0030】<使用材料> セメントβ :電気化学工業社製高炉セメントB種 減水剤 :電気化学工業社製「デンカFT-500G」主成
分ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物
<Materials used> Cement β: Blast furnace cement class B water reducing agent manufactured by Denki Kagaku Kogyo: “Denka FT-500G” main component naphthalenesulfonic acid formalin condensate manufactured by Denki Kagaku Kogyo

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】実施例4 膨張物質Dを使用し、セメント混和材100重量部中の無
水セッコウの量を表4に示すように変えたこと以外は実
施例3と同様に行った。結果を表4に併記する。
Example 4 Example 3 was repeated except that the expanding substance D was used and the amount of anhydrous gypsum in 100 parts by weight of the cement admixture was changed as shown in Table 4. The results are also shown in Table 4.

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】実施例5 表5に示す膨張物質60重量部、非晶質カルシウムアルミ
ネ−ト(A−CA)15重量部、及び無水セッコウ25重量部
からなるセメント混和材を、セメントとセメント混和材
の合計100重量部に対して、10重量部配合したこと以外
は実施例1と同様に行った。結果を表5に示す。
Example 5 A cement admixture consisting of 60 parts by weight of the expansive substance shown in Table 5, 15 parts by weight of amorphous calcium aluminate (A-CA), and 25 parts by weight of anhydrous gypsum was added to the cement and the cement admixture. Was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight was added to 100 parts by weight in total. The results are shown in Table 5.

【0035】<使用材料> A−CAイ :試薬1級の炭酸カルシウムと酸化アルミ
ニウムとのモル比が10:8の混合物を1,650℃で溶融
し、急冷して得られたクリンカ−を粉砕してブレ−ン値
3,410cm2/gとした。CaO含有量40%
<Materials used> A-CAi: A clinker obtained by crushing a clinker obtained by melting a mixture of first-grade reagent calcium carbonate and aluminum oxide in a molar ratio of 10: 8 at 1,650 ° C. and quenching. Brain value
It was set to 3,410 cm 2 / g. CaO content 40%

【0036】[0036]

【表5】 [Table 5]

【0037】実施例6 膨張物質Dを用いて、セメントとセメント混和材の合計
100重量部に対するセメント混和材の配合量を変化した
こと以外は実施例5と同様に行った。結果を表6に示
す。
Example 6 The total amount of cement and cement admixture using the expansive substance D
Example 5 was carried out in the same manner as in Example 5 except that the compounding amount of the cement admixture with respect to 100 parts by weight was changed. The results are shown in Table 6.

【0038】[0038]

【表6】 [Table 6]

【0039】実施例7 セメントとしてセメントβを用いたこと以外は実施例5
と同様に行った。結果を表7に示す。
Example 7 Example 5 except that cement β was used as the cement.
I went the same way. The results are shown in Table 7.

【0040】[0040]

【表7】 [Table 7]

【0041】実施例8 膨張物質Dを使用し、セメント混和材100重量部中の無
水セッコウの量を変え、膨張物質とA−CAの量を等量
づつ増減してセメント混和材の量を一定にしたこと以外
は実施例7と同様に行った。結果を表8に示す。
Example 8 Using the expanding substance D, the amount of anhydrous gypsum in 100 parts by weight of the cement admixture was changed, and the amounts of the expanding substance and A-CA were increased / decreased in equal amounts to keep the amount of the cement admixture constant. The same procedure as in Example 7 was carried out except that The results are shown in Table 8.

【0042】[0042]

【表8】 [Table 8]

【0043】実施例9 膨張物質Dを使用し、セメント混和材100重量部中のA
−CAの種類と量を変え、膨張物質と無水セッコウの量
を等量づつ増減してセメント混和材の量を一定にしたこ
と以外は実施例7と同様に行った。結果を表9に示す。
Example 9 Using the expanding substance D, A in 100 parts by weight of the cement admixture
-Example 7 was repeated except that the type and amount of CA was changed, and the amounts of the expansive substance and anhydrous gypsum were increased / decreased in equal amounts to make the amount of the cement admixture constant. The results are shown in Table 9.

【0044】<使用材料> A−CAロ :試薬1級の炭酸カルシウムと酸化アルミ
ニウムとのモル比が10:10の混合物を1,650℃で溶融
し、急冷して得られたクリンカ−を粉砕してブレ−ン値
3,150cm2/gとした。CaO含有量35% A−CAハ :試薬1級の炭酸カルシウムと酸化アルミ
ニウムとのモル比が10:7の混合物を1,650℃で溶融
し、急冷して得られたクリンカ−を粉砕してブレ−ン値
3,090cm2/gとした。CaO含有量44%
<Materials used> A-CA: A clinker obtained by crushing a clinker obtained by melting a mixture of first-grade reagent-grade calcium carbonate and aluminum oxide in a molar ratio of 10:10 at 1,650 ° C. and quenching. Brain value
It was set to 3,150 cm 2 / g. CaO content 35% A-CA: A mixture of a first-grade reagent calcium carbonate and aluminum oxide having a molar ratio of 10: 7 was melted at 1,650 ° C. and rapidly cooled, and the clinker obtained was crushed and crushed. Value
It was set to 3,090 cm 2 / g. CaO content 44%

【0045】[0045]

【表9】 [Table 9]

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明のセメント混和材とを使用するこ
とにより、特に、混合セメントに対して効果的な膨張性
が付与され、高強度発現性が良好なセメント組成物が得
られる。
EFFECTS OF THE INVENTION By using the cement admixture of the present invention, in particular, an expansive property is imparted to the mixed cement, and a cement composition exhibiting high strength development is obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // C04B 103:60 C04B 103:60 (56)参考文献 特開 昭53−99228(JP,A) 特開 昭54−103430(JP,A) 特開 昭56−149358(JP,A) 特開 平2−221141(JP,A) 特開 昭57−96808(JP,A) 特開 昭58−20763(JP,A) 特公 昭53−16007(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 22/00 - 22/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // C04B 103: 60 C04B 103: 60 (56) References JP-A-53-99228 (JP, A) JP-A-54-103430 (JP, A) JP 56-149358 (JP, A) JP 2-221141 (JP, A) JP 57-96808 (JP, A) JP 58-20763 (JP, A) Publication 53-16007 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C04B 22/00-22/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 CaO原料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を
含む混合物を熱処理して生成する膨張物質であって、Ca
O、Al2O3、及びCaSO4を有効成分とする鉱物からなり、
かつ、該鉱物中の成分割合は、CaO/Al2O3モル比が7.5
〜18で、CaSO4/Al2O3モル比が1.6〜4である膨張物質
と、無水セッコウとを含有してなるセメント混和材。
1. An expansive substance produced by heat-treating a mixture containing a CaO raw material, an Al 2 O 3 raw material, and a CaSO 4 raw material.
O, Al 2 O 3 , and CaSO 4 consisting of minerals with active ingredients,
Moreover, the CaO / Al 2 O 3 molar ratio of the minerals is 7.5.
Cement admixture containing an expansion substance having a CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio of 1.6 to 4 and anhydrous gypsum.
【請求項2】 CaO原料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を
含む混合物を熱処理して生成する膨張物質であって、Ca
O、Al2O3、及びCaSO4を有効成分とする鉱物からなり、
かつ、該鉱物中の成分割合は、CaO/Al2O3モル比が7.5
〜18で、CaSO4/Al2O3モル比が1.6〜4である膨張物質
と、非晶質カルシウムアルミネ−トと、無水セッコウと
を含有してなるセメント混和材。
2. An expansive substance produced by heat-treating a mixture containing a CaO raw material, an Al 2 O 3 raw material, and a CaSO 4 raw material.
O, Al 2 O 3 , and CaSO 4 consisting of minerals with active ingredients,
Moreover, the CaO / Al 2 O 3 molar ratio of the minerals is 7.5.
Cement admixture containing an expansive substance having a CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio of 1.6 to 4 and amorphous calcium aluminate and anhydrous gypsum.
【請求項3】 セメントと、請求項1又は2記載のセメ
ント混和材とを含有してなるセメント組成物。
3. A cement composition containing cement and the cement admixture according to claim 1 or 2.
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