JP3688767B2 - 低収縮、高強度セメント組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は低収縮、高強度セメント組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、低収縮性を発揮するため、カルシウムサルホアルミネート系の膨張剤をポルトランドセメントに添加する方法が一般的に行われている。この方法は、カルシウムアルミネート系の膨張剤により生成するエトリンガイトの膨張量でセメントの硬化時の収縮を補償するという機構である。また、短時間で高強度を発現する方法としては、超速硬セメントが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
膨張剤をポルトランドセメントに添加する方法の問題点は、ポルトランドセメントと膨張剤の相性により、収縮量に大きなばらつきが発生し易く、目的の低収縮性をコントロールすることが困難なことであった。さらに、短時間強度を向上すると低収縮性を損なうという問題もあった。また、超速硬セメントは短時間強度の発現は非常に優れているが、低収縮性はさほど期待できないものであった。したがって、本発明の目的は、従来困難であった、低収縮でかつ短時間で高強度を発揮できるセメント組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述した本発明の目的は、ポルトランドセメントクリンカ粉末30〜40重量部と3CaO・3Al2O3・CaSO4を50重量%以上含むカルシウムサルホアルミネートクリンカ粉末15〜25重量部と無水石膏粉末10〜20重量部と高炉スラグ粉末25〜45重量部からなる混合粉末に、炭酸リチウム粉末0.1〜0.3重量部を添加してなるセメント組成物にさらに生石灰粉末0.4〜1.0重量部を添加することを特徴とする低収縮、高強度セメント組成物によって達成される。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明において、ポルトランドセメントクリンカ粉末としては、普通ポルトランドセメントクリンカ粉末の他に早強ポルトランドセメントクリンカ粉末を使用できる。また、カルシウムサルホアルミネートクリンカ粉末は、ブレーン比表面積で4000〜6000cm2/gのものが使用できるが、4500〜5500cm2/gがさらに望ましい。その理由は、ブレーン比表面積が4000cm2/gより小さいと凝結時間が長くなるため脱型が早くできず、量産性の面で好ましくなく、また、ブレーン比表面積が6000cm2/gより大きいと可使時間が稼げなくなり作業性が悪くなるからである。
【0006】
無水石膏は、ブレーン比表面積が3000〜8000cm2/gのものが使用できるが、4000〜7000cm2/gがさらに望ましい。また、高炉スラグは、ブレーン比表面積4000〜6000cm2/gのものが使用できるが、4500〜5500cm2/gがさらに望ましい。その理由は、高炉スラグのブレーン比表面積が4000cm2/gより小さいと水酸化カルシウムとの反応性が劣るため長期強度の伸びが悪くなり、ブレーン比表面積6000cm2/gより大きくなると可使時間が稼げなくなり作業性が悪くなるからである。
【0007】
炭酸リチウムは、ブレーン比表面積が8000〜12000cm2/gのものが使用できるが、9000〜11500cm2/gがさらに望ましい。また、生石灰はブレーン比表面積が3000〜6000cm2/gのものが使用できるが、4000〜5000cm2/gがさらに望ましい。
【0008】
次に、生石灰粉末0.4〜1.0重量部をさらに添加する理由は、夏季の高温時に使用して凝結時間を延ばす効果があるからである。ここで、添加量は0.4重量部より少ないと効果がなく、1.0重量部より多いと凝結時間が長くなり過ぎるので好ましくない。
【0009】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
参考例 1
カルシウムサルホアルミネート系クリンカー17.5重量部、ポルトランドセメントクリンカー34.5重量部、II型無水せっこう12.9重量部、スラグ34.8重量部、炭酸リチウム0.2重量部よりなる混合粉末100重量部に対してクエン酸0.4重量部、砂66重量部、水32.5重量部、さらに高性能減水剤1重量部を添加して、混練して型枠に流し込んで成形し、モルタル供試体を作成し、各養生温度における供試体の長さ変化率の測定結果を図−1に示した。図−1の結果から、各養生温度においても長さ変化率は小さく、低収縮であることが確認できた。
【0010】
参考例 2
参考例1に示した処方により混練して成形した供試体の2時間、4時間、8時間、16時間、24時間経過後における、経過時間と圧縮強度の関係を図−2に示した。図−2の結果から、参考例によるセメント組成物は、短時間で良好な強度発現性を示すことが確認できた。
【0011】
実施例 1
参考例1に示した処方にさらに生石灰を0.4〜1.0重量部添加したときの添加量とフロー値100mmを確保できる時間との関係を図−3に示した。図−3の結果から、生石灰を添加することにより無添加の場合より、フロー値100mmを確保できる時間を長くすることができ、可使時間を調整することができることが分かった。したがって生石灰を添加することにより夏季の高温時での作業性を向上できることが分かった。
【0012】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低収縮であるため寸法安定性に優れ、また短時間で強度発現を発揮できるセメント組成物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】養生温度と長さの変化率を示した図である。
【図2】経過時間と圧縮強度の関係を示した図である。
【図3】生石灰の添加量とフロー値100mmを確保できる時間との関係を示した図である。
Claims (1)
- ポルトランドセメントクリンカ粉末30〜40重量部と3CaO・3Al2O3・CaSO4を50重量%以上含むカルシウムサルホアルミネートクリンカ粉末15〜25重量部と無水石膏粉末10〜20重量部と高炉スラグ粉末25〜45重量部からなる混合粉末に、炭酸リチウム粉末0.1〜0.3重量部を添加してなるセメント組成物にさらに生石灰粉末0.4〜1.0重量部を添加することを特徴とする低収縮、高強度セメント組成物。
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