JP4498555B2 - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
セメント・コンクリートのひび割れ低減や曲げ耐力の向上は、コンクリート構造物の信頼性、耐久性、美観等の観点から最も重要であり、これらを改善するためセメント系膨張材の開発が行われてきたが、更なる技術の進展が望まれている。セメント系膨張材としては、例えば、遊離石灰−アウイン−無水セッコウ系膨張材（特公昭42-21840号公報）や遊離石灰−カルシウムシリケート−無水セッコウ系膨張材（特公昭53-31170号公報）等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、コンクリートの高性能化を目的に、高流動コンクリートや高強度コンクリートの開発が盛んに行われているものの、これら高性能コンクリートにおいては、セメント系膨張材の効果が十分に発揮されない点が指摘され、膨張材の混和率が小さくても大きな膨張性を付与できる、膨張性能の優れた膨張材の開発が待たれている。
【０００４】
また、最近では従来の仕様規定型の設計体系から、性能規定型の設計体系への移行が検討されており、これまでやや軽視されていたコンクリートの耐久性についても明確な性能規定が定められる方向にある。即ち、ひび割れに対する耐久性について、その影響を定量化することが検討されているため、ひび割れの低減は一層重要な課題となってきている。従って、使用量が少なく、経済的負担が小さく、ひび割れ低減に効果のある優れた膨張性能を有するセメント系膨張材が不可欠である。遊離石灰含有量を高めることによって、膨張性能に優れる膨張材とすることも可能であるが、単に遊離石灰含有量を高めて膨張性能を向上した場合には、耐風化性が著しく低下し、貯蔵期間中に性能低下を起こすため、品質の安定した膨張材とはならないものであった。
【０００５】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく種々の検討を重ねた結果、特定の組成を持つ、遊離石灰−アウイン−カルシウムシリケート−無水セッコウ系セメント混和材を使用することにより、前記課題が解決できるとの知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、ＳｉＯ２原料及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有してなり、セメント混和材１００部中、遊離石灰３０〜７０部、アウイン５〜２２．５部、カルシウムシリケート５〜２２．５部、無水セッコウ１６〜３０部であり、ＳｉＯ ２ 含有量が１％を超え６％未満であるセメント混和材であり、更にセメントと、該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物である。
なお、本発明で用いる部、％は質量単位を表す。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】
本発明のセメント混和材は、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有してなるものである。更に遊離石灰含有量が３０〜７０％であることが好ましい。遊離石灰含有量が３０％未満では優れた膨張性能が得られない場合があり、７０％を超えると風化が著しくなり好ましくない。また、ＳｉＯ2含有量が１％を超え６％未満であるものが特に優れた膨張性能を示す。ＳｉＯ2含有量が１％以下では風化が著しく、６％以上では優れた膨張性能が得られない場合がある。
【０００９】
本発明のセメント混和材１００部中、遊離石灰は３０〜７０部が好ましく、４０〜６０部がより好ましい。アウインは５〜２２．５部が好ましく、７．５〜１７．５部がより好ましい。カルシウムシリケートは５〜２２．５部が好ましく、７．５〜１７．５部がより好ましい。さらに、無水セッコウは１６〜３０部が好ましく、２０〜２５部がより好ましい。セメント混和材中の各化合物の組成割合が前記範囲を外れると、優れた膨張性能が得られない場合がある。
【００１０】
本発明のアウインとは３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4で表せる化合物を総称するものであり、特に限定されるものではない。本発明のカルシウムシリケートとは、ＣａＯ−ＳｉＯ2系化合物を総称するものであり、特に限定されるものではないが、一般に、ＣａＯをＣ、ＳｉＯ2をＳと略記すると、Ｃ3ＳやＣ2Ｓ、さらにはＣ2Ｓ・ＣａＳＯ4等の化合物が知られている。
【００１１】
本発明のセメント混和材は、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウからなるクリンカーを合成してこれを粉砕して製造することが必要である。遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを別々に合成し、これらを混合したものでは、本発明のような効果は得られない。例えば、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰とアウインからなるクリンカーを合成して、これにカルシウムシリケートと無水セッコウを混合して製造した場合や、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＣａＳＯ4原料及びＳｉＯ2原料を熱処理して、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケートからなるクリンカーを合成して、これに無水セッコウを混合して製造した場合等には、本発明の効果は得られない。
【００１２】
ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウからなるクリンカーを合成したかどうかは、例えば、粉砕物中の１００μｍ以上の粗粒子を顕微鏡観察(SEM-EDS)等で組成分析を行い、その粒子中に遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウが混在していることを確認することによって判別できる。
【００１３】
本発明のセメント混和材を製造する際の熱処理温度であるが、１２００〜１６００℃の範囲が好ましく、１２５０〜１５００℃の範囲がより好ましい。１２００℃未満では、得られたセメント混和材の膨張性能が十分でなく、１６００℃を超えると無水セッコウが分解する場合がある。
【００１４】
ＣａＯ原料としては、石灰石や消石灰等が挙げられ、Ａｌ2Ｏ3原料としては、ボーキサイトやアルミ残灰等が挙げられ、ＳｉＯ2原料としては、粘土質や珪石が挙げられ、ＣａＳＯ4原料としては、二水セッコウ、半水セッコウ及び無水セッコウ等が挙げられる。
【００１５】
本発明のセメント混和材には、主成分のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳＯ3の他に各種の不純物が存在し、その具体例としては、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、フッ素、塩素等が挙げられ、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲では特に問題とはならない。
【００１６】
本発明のセメント混和材の粒度は、特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で１５００〜９０００ｃｍ2／ｇが好ましく、２５００〜４０００ｃｍ2／ｇがより好ましい。セメント混和材の粒度がブレーン比表面積で１５００ｃｍ2／ｇ未満では、長期耐久性が悪くなる場合があり、９０００ｃｍ2／ｇを超えると充分な膨張性能が得られない場合がある。
【００１７】
本発明のセメント混和材の配合量は、特に限定されるものではないが、通常、セメントとセメント混和材からなるセメント組成物１００部中、３〜１２部が好ましく、５〜９部がより好ましい。３部未満では、充分な膨張性能が得られない場合があり、１２部を超えて使用すると過膨張となり硬化体にクラックを生じる場合がある。
【００１８】
本発明のセメントとしては、普通セメント、早強、超早強、低熱及び中庸熱等各種ポルトランドセメントと、これらセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ及びシリカを混合した各種混合セメント、並びに石灰石粉末等を混合したフィラーセメント等がある。
【００１９】
本発明では、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、高分子エマルジョン及び凝結調整剤、並びにセメント急硬材、ベントナイト等の粘土鉱物及びハイドロタルサイト等のアニオン交換体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使用することが可能である。
【００２０】
本発明では、各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、予めその一部、或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、既存の如何なる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ及びナウタミキサ等が挙げられる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２２】
実施例１
ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を配合し、混合粉砕した後、電気炉を用いて、１３５０℃で３時間熱処理して表１に示すような組成のクリンカーを合成し、ボールミルでブレーン比表面積３５００±３００ｃｍ2／ｇに粉砕して、セメント混和材を調製した。セメント混和材を粉末Ｘ線回折法で同定したところ、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有していた。セメント混和材の化合物組成は、化学組成を基に計算により算出した。化学組成はJIS R 5202に準じて求めた。セメント混和材の風化抵抗性を促進風化試験によって評価した。比較のため、市販の膨張材についても同様に評価した。
セメントと、セメント混和材からなるセメント組成物１００部中、セメント混和材を７部使用し、水／セメント組成物比＝５０％、セメント組成物／砂比＝１／３のモルタルを調製し、長さ変化率の測定を行った。結果を表１に併記する。
【００２３】
＜使用材料＞
ＣａＯ原料：試薬１級炭酸カルシウム。
Ａｌ2Ｏ3原料：試薬１級酸化アルミニウム。
ＳｉＯ2原料：試薬１級二酸化ケイ素。
ＣａＳＯ4原料：試薬１級二水セッコウ。
砂：JIS標準砂（ISO679準拠）。
膨張材Ａ：市販カルシウムサルホアルミネート系膨張材、ブレーン比表面積２９４０ｃｍ2／ｇ。
【００２４】
＜測定方法＞
長さ変化率：JIS A 6202に準じて測定。材齢７日の長さ変化率を表示。
促進風化試験：セメント混和材３ｇをスチロール瓶に入れ、２０℃・相対湿度７０％の環境試験室内で暴露放置し、材齢３日後に回収して１０００℃で３０分間強熱した際の減量を測定して評価した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表１より、本発明のセメント混和材を配合したモルタルは、比較例のモルタルと比べ、優れた膨張性能と風化抵抗性を示すことが判る。
【００２７】
実施例２
工業原料であるＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を配合し、ロータリーキルンを用いて、１４００℃で焼成して表２に示すような組成のクリンカーを合成し、ボールミルでブレーン比表面積３１００ｃｍ2／ｇに粉砕してセメント混和材を調製したこと以外は、実施例１と同様に行った。化学組成を基に算出した化合物組成を表３に示す。比較のため、市販の膨張材についても長さ変化率の測定を行った。その結果を表４に示す。
【００２８】
＜使用材料＞
ＣａＯ原料：新潟県青海鉱山産石灰石。
Ａｌ2Ｏ3原料：中国産のボーキサイト。
ＳｉＯ2原料：珪石。
ＣａＳＯ4原料：排煙脱硫二水セッコウ。
膨張材Ｂ：市販石灰系膨張材、ブレーン比表面積３６１０ｃｍ2／ｇ。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
表４より、本発明のセメント混和材を配合したモルタルは、市販の膨張材を配合したモルタルと比べ、優れた膨張性能を示すことが判る。
【００３３】
実施例３
実施例１の実験No.1-8のセメント混和材を使用し、セメントと、セメント混和材からなるセメント組成物１００部中のセメント混和材の配合量を変えたこと以外は、実施例１と同様に行った。その結果を表５に示す。
【００３４】
【表５】
【００３５】
表５より、本発明のセメント混和材を配合したモルタルは、配合量が増加するにつれ長さ変化率が大きくなる、優れた膨張性能を示すことが判る。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により、従来の膨張材と比べ、膨張性能と風化抵抗性に優れるセメント混和材が得られる。
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
セメント・コンクリートのひび割れ低減や曲げ耐力の向上は、コンクリート構造物の信頼性、耐久性、美観等の観点から最も重要であり、これらを改善するためセメント系膨張材の開発が行われてきたが、更なる技術の進展が望まれている。セメント系膨張材としては、例えば、遊離石灰−アウイン−無水セッコウ系膨張材（特公昭42-21840号公報）や遊離石灰−カルシウムシリケート−無水セッコウ系膨張材（特公昭53-31170号公報）等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、コンクリートの高性能化を目的に、高流動コンクリートや高強度コンクリートの開発が盛んに行われているものの、これら高性能コンクリートにおいては、セメント系膨張材の効果が十分に発揮されない点が指摘され、膨張材の混和率が小さくても大きな膨張性を付与できる、膨張性能の優れた膨張材の開発が待たれている。
【０００４】
また、最近では従来の仕様規定型の設計体系から、性能規定型の設計体系への移行が検討されており、これまでやや軽視されていたコンクリートの耐久性についても明確な性能規定が定められる方向にある。即ち、ひび割れに対する耐久性について、その影響を定量化することが検討されているため、ひび割れの低減は一層重要な課題となってきている。従って、使用量が少なく、経済的負担が小さく、ひび割れ低減に効果のある優れた膨張性能を有するセメント系膨張材が不可欠である。遊離石灰含有量を高めることによって、膨張性能に優れる膨張材とすることも可能であるが、単に遊離石灰含有量を高めて膨張性能を向上した場合には、耐風化性が著しく低下し、貯蔵期間中に性能低下を起こすため、品質の安定した膨張材とはならないものであった。
【０００５】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく種々の検討を重ねた結果、特定の組成を持つ、遊離石灰−アウイン−カルシウムシリケート−無水セッコウ系セメント混和材を使用することにより、前記課題が解決できるとの知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、ＳｉＯ２原料及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有してなり、セメント混和材１００部中、遊離石灰３０〜７０部、アウイン５〜２２．５部、カルシウムシリケート５〜２２．５部、無水セッコウ１６〜３０部であり、ＳｉＯ ２ 含有量が１％を超え６％未満であるセメント混和材であり、更にセメントと、該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物である。
なお、本発明で用いる部、％は質量単位を表す。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】
本発明のセメント混和材は、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有してなるものである。更に遊離石灰含有量が３０〜７０％であることが好ましい。遊離石灰含有量が３０％未満では優れた膨張性能が得られない場合があり、７０％を超えると風化が著しくなり好ましくない。また、ＳｉＯ2含有量が１％を超え６％未満であるものが特に優れた膨張性能を示す。ＳｉＯ2含有量が１％以下では風化が著しく、６％以上では優れた膨張性能が得られない場合がある。
【０００９】
本発明のセメント混和材１００部中、遊離石灰は３０〜７０部が好ましく、４０〜６０部がより好ましい。アウインは５〜２２．５部が好ましく、７．５〜１７．５部がより好ましい。カルシウムシリケートは５〜２２．５部が好ましく、７．５〜１７．５部がより好ましい。さらに、無水セッコウは１６〜３０部が好ましく、２０〜２５部がより好ましい。セメント混和材中の各化合物の組成割合が前記範囲を外れると、優れた膨張性能が得られない場合がある。
【００１０】
本発明のアウインとは３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4で表せる化合物を総称するものであり、特に限定されるものではない。本発明のカルシウムシリケートとは、ＣａＯ−ＳｉＯ2系化合物を総称するものであり、特に限定されるものではないが、一般に、ＣａＯをＣ、ＳｉＯ2をＳと略記すると、Ｃ3ＳやＣ2Ｓ、さらにはＣ2Ｓ・ＣａＳＯ4等の化合物が知られている。
【００１１】
本発明のセメント混和材は、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウからなるクリンカーを合成してこれを粉砕して製造することが必要である。遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを別々に合成し、これらを混合したものでは、本発明のような効果は得られない。例えば、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰とアウインからなるクリンカーを合成して、これにカルシウムシリケートと無水セッコウを混合して製造した場合や、ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＣａＳＯ4原料及びＳｉＯ2原料を熱処理して、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケートからなるクリンカーを合成して、これに無水セッコウを混合して製造した場合等には、本発明の効果は得られない。
【００１２】
ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を熱処理して、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウからなるクリンカーを合成したかどうかは、例えば、粉砕物中の１００μｍ以上の粗粒子を顕微鏡観察(SEM-EDS)等で組成分析を行い、その粒子中に遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウが混在していることを確認することによって判別できる。
【００１３】
本発明のセメント混和材を製造する際の熱処理温度であるが、１２００〜１６００℃の範囲が好ましく、１２５０〜１５００℃の範囲がより好ましい。１２００℃未満では、得られたセメント混和材の膨張性能が十分でなく、１６００℃を超えると無水セッコウが分解する場合がある。
【００１４】
ＣａＯ原料としては、石灰石や消石灰等が挙げられ、Ａｌ2Ｏ3原料としては、ボーキサイトやアルミ残灰等が挙げられ、ＳｉＯ2原料としては、粘土質や珪石が挙げられ、ＣａＳＯ4原料としては、二水セッコウ、半水セッコウ及び無水セッコウ等が挙げられる。
【００１５】
本発明のセメント混和材には、主成分のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳＯ3の他に各種の不純物が存在し、その具体例としては、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、フッ素、塩素等が挙げられ、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲では特に問題とはならない。
【００１６】
本発明のセメント混和材の粒度は、特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で１５００〜９０００ｃｍ2／ｇが好ましく、２５００〜４０００ｃｍ2／ｇがより好ましい。セメント混和材の粒度がブレーン比表面積で１５００ｃｍ2／ｇ未満では、長期耐久性が悪くなる場合があり、９０００ｃｍ2／ｇを超えると充分な膨張性能が得られない場合がある。
【００１７】
本発明のセメント混和材の配合量は、特に限定されるものではないが、通常、セメントとセメント混和材からなるセメント組成物１００部中、３〜１２部が好ましく、５〜９部がより好ましい。３部未満では、充分な膨張性能が得られない場合があり、１２部を超えて使用すると過膨張となり硬化体にクラックを生じる場合がある。
【００１８】
本発明のセメントとしては、普通セメント、早強、超早強、低熱及び中庸熱等各種ポルトランドセメントと、これらセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ及びシリカを混合した各種混合セメント、並びに石灰石粉末等を混合したフィラーセメント等がある。
【００１９】
本発明では、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、高分子エマルジョン及び凝結調整剤、並びにセメント急硬材、ベントナイト等の粘土鉱物及びハイドロタルサイト等のアニオン交換体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使用することが可能である。
【００２０】
本発明では、各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、予めその一部、或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、既存の如何なる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ及びナウタミキサ等が挙げられる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２２】
実施例１
ＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を配合し、混合粉砕した後、電気炉を用いて、１３５０℃で３時間熱処理して表１に示すような組成のクリンカーを合成し、ボールミルでブレーン比表面積３５００±３００ｃｍ2／ｇに粉砕して、セメント混和材を調製した。セメント混和材を粉末Ｘ線回折法で同定したところ、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有していた。セメント混和材の化合物組成は、化学組成を基に計算により算出した。化学組成はJIS R 5202に準じて求めた。セメント混和材の風化抵抗性を促進風化試験によって評価した。比較のため、市販の膨張材についても同様に評価した。
セメントと、セメント混和材からなるセメント組成物１００部中、セメント混和材を７部使用し、水／セメント組成物比＝５０％、セメント組成物／砂比＝１／３のモルタルを調製し、長さ変化率の測定を行った。結果を表１に併記する。
【００２３】
＜使用材料＞
ＣａＯ原料：試薬１級炭酸カルシウム。
Ａｌ2Ｏ3原料：試薬１級酸化アルミニウム。
ＳｉＯ2原料：試薬１級二酸化ケイ素。
ＣａＳＯ4原料：試薬１級二水セッコウ。
砂：JIS標準砂（ISO679準拠）。
膨張材Ａ：市販カルシウムサルホアルミネート系膨張材、ブレーン比表面積２９４０ｃｍ2／ｇ。
【００２４】
＜測定方法＞
長さ変化率：JIS A 6202に準じて測定。材齢７日の長さ変化率を表示。
促進風化試験：セメント混和材３ｇをスチロール瓶に入れ、２０℃・相対湿度７０％の環境試験室内で暴露放置し、材齢３日後に回収して１０００℃で３０分間強熱した際の減量を測定して評価した。
【００２５】
【表１】
表１より、本発明のセメント混和材を配合したモルタルは、比較例のモルタルと比べ、優れた膨張性能と風化抵抗性を示すことが判る。
【００２７】
実施例２
工業原料であるＣａＯ原料、Ａｌ2Ｏ3原料、ＳｉＯ2原料及びＣａＳＯ4原料を配合し、ロータリーキルンを用いて、１４００℃で焼成して表２に示すような組成のクリンカーを合成し、ボールミルでブレーン比表面積３１００ｃｍ2／ｇに粉砕してセメント混和材を調製したこと以外は、実施例１と同様に行った。化学組成を基に算出した化合物組成を表３に示す。比較のため、市販の膨張材についても長さ変化率の測定を行った。その結果を表４に示す。
【００２８】
＜使用材料＞
ＣａＯ原料：新潟県青海鉱山産石灰石。
Ａｌ2Ｏ3原料：中国産のボーキサイト。
ＳｉＯ2原料：珪石。
ＣａＳＯ4原料：排煙脱硫二水セッコウ。
膨張材Ｂ：市販石灰系膨張材、ブレーン比表面積３６１０ｃｍ2／ｇ。
【００２９】
【表２】
【表３】
【表４】
表４より、本発明のセメント混和材を配合したモルタルは、市販の膨張材を配合したモルタルと比べ、優れた膨張性能を示すことが判る。
【００３３】
実施例３
実施例１の実験No.1-8のセメント混和材を使用し、セメントと、セメント混和材からなるセメント組成物１００部中のセメント混和材の配合量を変えたこと以外は、実施例１と同様に行った。その結果を表５に示す。
【００３４】
【表５】
表５より、本発明のセメント混和材を配合したモルタルは、配合量が増加するにつれ長さ変化率が大きくなる、優れた膨張性能を示すことが判る。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により、従来の膨張材と比べ、膨張性能と風化抵抗性に優れるセメント混和材が得られる。
Claims (2)
- ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、ＳｉＯ２原料及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、アウイン、カルシウムシリケート及び無水セッコウを含有してなり、セメント混和材１００質量部中、遊離石灰３０〜７０質量部、アウイン５〜２２．５質量部、カルシウムシリケート５〜２２．５質量部、無水セッコウ１６〜３０質量部であり、ＳｉＯ ２ 含有量が１質量％を超え６質量％未満であるセメント混和材。
- セメントと、請求項１に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。
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