JP3452227B2 - 混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物 - Google Patents
混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物Info
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Description
業界において使用される混合セメントの刺激材及びそれ
を用いた混合セメント組成物に関する。
きくクローズアップされており、セメント分野において
も環境保護に関連して様々な試みが検討されている。例
えば、セメントクリンカーの製造過程において排気され
る炭酸ガスは地球を温暖化へと導き、自然環境のつりあ
いを大きく崩す原因であることが問題視されている。
は、製造するセメントクリンカーの使用量を抑えること
ができることから、高炉スラグ、フライアッシュ、及び
シリカフューム等の産業廃棄物を混合した混合セメント
に注目している。高炉スラグ、フライアッシュ、及びシ
リカフューム等の産業廃棄物は、潜在水硬性を有してお
り、セメントの水和過程で生成する水酸化カルシウムと
反応し、強度発現性やセメント硬化体の緻密化に寄与す
ることが知られている。ここで、セメント硬化体とは、
セメントペースト、モルタル、又はコンクリートの硬化
体を総称するものである。ところが、これら潜在水硬性
物質を混合した混合セメントは、普通ポルトランドセメ
ントに比較し、初期の強度発現性が乏しく、また、セメ
ント硬化体組織が緻密化しにくいことから炭酸化反応も
著しく速いという課題があった。
ために、水酸化カルシウム生成量の多い早強ポルトラン
ドセメントを刺激材料として、高炉セメントB種の強度
を増進させる方法が提案された(安永、中村、鍬崎、第4
9回セメント技術大会講演集、p108〜113 1995年)。しか
しながら、この方法では、強度発現性やセメント硬化体
の緻密化の効果が充分でなく、また、高炉スラグの含有
率を50重量%程度までしか増加させることができないた
め、セメントクリンカー量を低減することができず、55
重量%を越える含有率になると、強度発現性が低下して
しまうという課題があった。
に、鋭意努力を重ねた結果、特定の混合セメントの刺激
材を使用することにより、初期の強度発現性が改善され
るだけでなく、セメント硬化体の組織を緻密化し、炭酸
化反応を著しく抑制することができるとの知見を得て本
発明を完成するに至った。
料とCaSO4原料とを含有する配合物を熱処理して生成す
るもので、遊離石灰と無水セッコウとを有効成分とする
鉱物群からなり、かつ、ブレーン値3,000cm2/g以上で、
平均粒径20μm以下であることを特徴とする、また、無
水セッコウが混合セメントの刺激材中、10〜50重量%で
あることを特徴とする混合セメントの刺激材であり、さ
らに、無機硫酸塩を含有してなる該混合セメントの刺激
材であり、セメントと該混合セメントの刺激材とを含有
してなる混合セメント組成物である。
(以下本刺激材という)は、CaO原料とCaSO4原料とを含有
する配合物を熱処理して生成するものであり、遊離石灰
と無水セッコウとを有効成分とする鉱物群からなる熱処
理生成物であり、石灰と無水セッコウとを単に混合した
ものとは異なるものである。単に混合したものでは本発
明の効果は得られない。本刺激材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原料として石灰石や消石
灰などのCaCO3質やCa(OH)2質などが、CaSO4原料として
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。各原料中に存在するAl2O3、SiO2、Fe2O3、Mg
O、TiO2、及びCaF2等の不純物の存在は、本発明の目的
を実質的に阻害しない範囲では特に限定されるものでは
ない。
有効成分である無水セッコウが10〜50重量%になるよう
に配合することが好ましく、20〜40重量%になるように
配合することがより好ましい。この範囲外では充分な中
性化抑制効果が得られない場合がある。
ものではないが、通常、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。本刺激材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、ロータ
リーキルンによる焼成法等がある。
0cm2/g以上で、平均粒径20μm以下であり、ブレーン値
4,000cm2/g以上で、平均粒径15μm以下が好ましく、ブ
レーン値5,000cm2/g以上で、平均粒径10μm以下がより
好ましい。ブレーン値3,000cm2/g未満で、平均粒径20μ
m超では本刺激材を用いたセメント硬化体が膨張性を呈
し、充分な強度発現性や中性化抑制効果が得られない場
合がある。
からなる結合材100重量部中、1〜7重量部が好まし
く、2〜5重量部がより好ましい。1重量部未満では使
用する効果が充分でなく、7重量部を越えると本刺激材
を使用したセメント硬化体が膨張性を呈し、充分な強度
発現性や中性化抑制効果が得られない場合がある。
用することにより、本発明の効果をより顕著にすること
が可能である。
ではないが、例えば、無水セッコウ、半水セッコウ、及
び二水セッコウ等のセッコウ類、硫酸ナトリウムや硫酸
カリウムなどのアルカリ金属硫酸塩、硫酸アルミニウ
ム、硫酸マグネシウム、並びに、ミョウバン類等が挙げ
られ、本発明の効果が顕著であることから、また、経済
性の面から、セッコウ類の使用が好ましく、特に、無水
セッコウの使用がより好ましい。無機硫酸塩の粒度は、
通常、ブレーン値3,000cm2/g以上が好ましく、ブレーン
値5,000cm2/g以上がより好ましい。3,000cm2/g未満では
充分な強度発現性が得られない場合がある。無機硫酸塩
の使用量は特に限定されるものではないが、本刺激材と
無機硫酸塩との混合物100重量部中、5〜80重量部が好
ましく、10〜60重量部がより好ましい。5重量部未満で
は強度増進効果が得られない場合があり、80重量部を越
えると充分な中性化効果が得られない場合や長期耐久性
が低下する場合がある。
は、セメントとこの混合物からなる結合材100重量部
中、1〜7重量部が好ましく、2〜5重量部がより好ま
しい。1重量部未満では使用する効果が充分でなく、7
重量部を越えると本刺激材を使用したセメント硬化体が
膨張性を呈し、充分な強度発現性や中性化抑制効果が得
られない場合がある。
使用量は、セメントとこの混合物からなる結合材100重
量部中、1〜10重量部が好ましく、3〜7重量部がより
好ましい。1重量部未満では使用する効果が充分でな
く、10重量部を越えると本刺激材を使用したセメント硬
化体が膨張性を呈し、充分な強度発現性や中性化抑制効
果が得られない場合がある。
に、必要に応じ無機硫酸塩に、水を混合してセメント混
練物を作製する。本発明のセメント混練物を製造する際
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、V型ミキサー、ヘンシェルミキサー、及びナウター
ミキサー等が使用可能である。また、混合方法は、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。
ものではなく、通常の使用量、例えば、水/結合材比で
25〜100%程度の範囲であり、30〜60%程度が好まし
く、40〜50%程度がより好ましい。25%程度未満では作
業性が低下する場合があり、100%程度を越えると充分
な強度発現性や中性化抑制効果が得られない場合があ
る。
ント組成物の他に、必要に応じて、減水剤、AE剤、A
E減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、凝結調整
剤、セメント急硬材、砂や砂利などの骨材、水酸化カル
シウム等のアルカリ性物質、並びに、炭酸カルシウム等
の無機粉末等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。
る。
CaO原料とCaSO4原料とを配合し、ロータリーキルンを用
い、最高温度1,300℃の条件で熱処理して得られたクリ
ンカーを表1に示すように粉砕し、各種本刺激材を得
た。本刺激材を粉末X線回折法により同定し、遊離石灰
と無水セッコウとを有効成分とする鉱物群から構成され
ていることを確認した。また、本刺激材の組成は、JIS
R 5202に従って、CaOとSO3量を分析し、さらに、SO3量
をCaSO4に換算して求めた。各種本刺激材を、セメント
αと本刺激材からなる結合材100重量部中、3重量部配
合し、結合材単位量380kg/m3、水/結合材比50%、細骨
材率45%としたコンクリートを調製し、圧縮強度の測定
と促進中性化試験を実施した。結果を表1に併記する。
に準じて測定 促進中性化試験:10φ×20cmの供試体を作製し、7日間
20℃の水中養生後、30℃湿度60%、炭酸ガス濃度7%の
環境試験室内で3ヵ月養生し、供試体内部への中性化深
さを供試体断面にフェノールフタレインを塗布し測定
なるように配合し、ロータリーキルンを用い、最高温度
1,300℃の条件で熱処理して得られたクリンカーを粉砕
し、ブレーン値4,000±200cm2/g、平均粒径10μm以下
に調整して各種本刺激材を得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。
配合したこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表
3に併記する。
とを使用し、セメントの種類を変化したこと以外は実施
例2と同様に行った。結果を表4に示す。比較のため、
遊離石灰と無水セッコウを別々に焼成、粉砕し、これを
混合後のCaO/CaSO4重量比が70/30となるように配合し
て刺激材を調製して同様に実験した。結果を表4に併記
する。
メントB種 遊離石灰 :試薬1級の炭酸カルシウムを1,000℃で焼
成し、ブレーン値4,000cm 2/gに粉砕したもの 無水セッコウ:試薬1級の二水セッコウを1,000℃で焼
成し、ブレーン値4,000cm 2/gに粉砕したもの
表5に示す量の無機硫酸塩を使用し、セメントαと混合
物からなる結合材100重量部中、混合物を5重量部配合
したこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表5に
併記する。
硫酸塩を30重量部配合した混合物を用い、セメントと混
合物からなる結合材100重量部中の混合物の使用量を表
6に示すように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に併記する。
行った。結果を表7に示した。
ることにより、初期の強度発現性が良好となり、しか
も、中性化抑制効果が大である混合セメント組成物とす
ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 CaO原料とCaSO4原料とを含有する配合物
を熱処理して生成するもので、遊離石灰と無水セッコウ
とを有効成分とする鉱物群からなり、かつ、ブレーン値
3,000cm2/g以上で、平均粒径20μm以下であることを特
徴とする混合セメントの刺激材。 - 【請求項2】 無水セッコウが、混合セメントの刺激材
中、10〜50重量%であることを特徴とする請求項1記載
の混合セメントの刺激材。 - 【請求項3】 無機硫酸塩とを含有してなることを特徴
とする請求項1又は2記載の混合セメントの刺激材。 - 【請求項4】 セメントと、請求項1〜3のうちの1項
記載の混合セメントの刺激材とを含有してなることを特
徴とする混合セメント組成物。
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JP21062695A JP3452227B2 (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | 混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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JPH0952746A JPH0952746A (ja) | 1997-02-25 |
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---|---|---|---|---|
NL1010396C2 (nl) * | 1998-10-26 | 2000-04-27 | Cdem Holland Bv | Werkwijze ter verbetering van een bindmiddel met hydraulische eigenschappen. |
JP4612134B2 (ja) * | 1999-07-26 | 2011-01-12 | 太平洋セメント株式会社 | 早強性セメント混和材およびこれを含むコンクリートならびにコンクリート製品 |
-
1995
- 1995-08-18 JP JP21062695A patent/JP3452227B2/ja not_active Expired - Fee Related
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