JP5612504B2 - 高強度モルタル組成物 - Google Patents

Description

本発明は、高強度モルタル組成物に関する。

近年、構造部材の軽量化、鉄筋使用量の削減などの要求に伴い、２００Ｎ／ｍｍ^２程度の圧縮強度が得られるような超高強度材料が提案されている。これらの材料では、セメント、ポゾラン質微粉末、骨材及び高性能減水剤が使用されており、熱養生によって超高強度化が図られている。また、これらに金属繊維や有機繊維を添加することによって、高いじん性やひび割れ抑制機能を付与することが提案されている（特許文献１〜３参照）。そして、特許文献２及び３に記載の材料を標準の条件で養生した場合、材齢２８日目の圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ^２程度に留まることがわかっている（非特許文献１参照）。

特開２００１−１８１００４号公報 特開２００６−２９８６７９号公報 特開２００７−１２６３１７号公報

超高強度繊維補強コンクリートの強度発現性状に関する実験的検討、コンクリート工学年次論文集、Ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．１、ｐｐ．２４３−２４８、２００８

しかしながら、既存の技術では、コンクリートの超高強度化を実現するためには、熱養生を必要とする場合が多いため、コンクリートの製造箇所が限定され、製造品の運搬が必要である。また、コンクリート製品の形状や大きさは、材料の流動性、型枠や養生装置の形状等により制約を受けるため、超高強度材料は施工や設計の自由度が制限される。一方、ひび割れ抑制効果を備えた高じん性セメント系材料は、現場施工が可能であるが、強度は通常のコンクリートと同程度しか得られていない。このため、熱養生が不要であり、現場施工が可能な高強度材料が求められている。

そこで、本発明は、常温養生のみで早期に高い圧縮強度を発現できる高強度モルタル組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の鉱物組成及び粒度分布を有するセメントと、特定の粒度を有する細骨材及び無機質微粉末と、シリカゲルとを、シリカフューム、減水剤及び消泡剤と組み合わせることで、熱養生しなくともモルタル組成物の強度を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、消泡剤と、細骨材と、無機質微粉末と、シリカゲルとを含む高強度モルタル組成物であって、セメントは、Ｃ_３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ_３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が２５．０質量％未満であり、細骨材と無機質微粉末の混合物は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を４０〜８０質量％、かつ、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３０〜８０質量％含有し、無機質微粉末が、石灰石粉、珪石粉及び砕石粉からなる群より選ばれる１種以上の微粉末であり、シリカゲルは、相対湿度８０％における平衡含水率が２０〜８０％、かつ、窒素ガス吸着法で求めた全細孔容積が０．２〜１．５ｍＬ／ｇである、高強度モルタル組成物を提供する。このようなモルタル組成物は、常温養生のみで早期に高い圧縮強度を発現することができる。

シリカゲルのＢＥＴ比表面積が３００ｍ^２／ｇ以上であると、モルタル組成物の強度をより向上することができる。

無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇであると、高強度モルタル組成物の流動性を向上できる。

上記シリカフュームの平均粒子径が０．０５〜２．０μｍであると、モルタル組成物の強度を更に向上することができる。そして、本発明の高強度モルタル組成物は、セメントを基準として、シリカフュームを３〜３０質量％含むことが好ましい。

本発明の高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を１０〜２５質量部、減水剤を０．５〜６．０質量部含むことが好ましい。これにより、モルタル組成物の強度がより一層向上する。

また、本発明の高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、細骨材を１０〜６０質量部、無機質微粉末を１０〜６０質量部含むことにより、流動性が向上し、施工性に優れるものとなる。

さらに、本発明の高強度モルタル組成物セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、シリカゲルを、０．１〜１０．０質量部含むことにより、常温養生のみで早期に高い圧縮強度を発現できるという本発明の奏する効果をより一層有効かつ確実に発現することができる。

本発明によれば、常温養生のみで早期に高い圧縮強度を発現できるモルタル組成物を提供することができる。

実施例で用いた消泡剤の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。

本発明の高強度モルタル組成物は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、消泡剤と、細骨材と、無機質微粉末と、シリカゲルとを含むものである。以下、本発明に係るモルタル組成物の好適な実施形態について説明する。

セメントの鉱物組成は、Ｃ_３Ｓ量が４０．０〜７５．０質量％であり、Ｃ_３Ａ量が２．７質量％未満である。セメントのＣ_３Ｓ量は、好ましくは４５．０〜７３．０質量％、より好ましくは４８．０〜７０．０質量％であり、更に好ましくは５０．０〜６８．０質量％である。Ｃ_３Ａ量は好ましくは２．３質量％未満であり、より好ましくは２．１質量％未満であり、更に好ましくは１．９質量％未満である。Ｃ_３Ｓ量が４０．０質量％未満では圧縮強度が低くなる傾向があり、７５．０質量％を超えるとセメントの焼成自体が困難となる傾向がある。また、Ｃ_３Ａ量が２．７質量％以上では流動性が悪くなる。なお、Ｃ_３Ａ量の下限値は特に限定されないが、０．１質量％程度である。

また、セメントのＣ_２Ｓ量は好ましくは９．５〜４０．０質量％、より好ましくは１０．０〜３５．０質量％であり、更に好ましくは１２．０〜３０．０質量％である。Ｃ_４ＡＦ量は好ましくは９．０〜１８．０質量％、より好ましくは１０．０〜１５．０質量％であり、更に好ましくは１１．０〜１５．０質量％である。このようなセメントの鉱物組成の範囲であれば、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性を確保できる。

また、セメントの粒度は、４５μｍふるい残分が、上限で２５．０質量％未満であり、好ましくは２０．０質量％であり、より好ましくは１８．０質量％であり、更に好ましくは１６．０質量％である。４５μｍふるい残分の下限は０．０質量％であり、好ましくは１．０質量％であり、より好ましくは２．０質量％である。セメントの粒度がこの範囲であれば、高い圧縮強度を確保でき、また、このセメントを使用して調製したモルタルスラリーは適度な粘性があるため、繊維を添加した場合には、十分な分散性が確保できる。

セメントのブレーン比表面積は、好ましくは２５００〜４８００ｃｍ^２／ｇ、より好ましくは２８００〜４０００ｃｍ^２／ｇ、更に好ましくは３０００〜３６００ｃｍ^２／ｇであり、特に好ましくは３１００〜３５００ｃｍ^２／ｇである。セメントのブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ未満ではモルタル組成物の強度が低くなる傾向があり、４８００ｃｍ^２／ｇを超えると低水セメント比での流動性が低下する傾向がある。

本実施形態に係るセメントの製造にあたっては、通常のセメントと特に異なる操作を行う必要は無い。上記セメントは、石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト等の原料の調合を目標とする鉱物組成に応じて変え、実機キルンで焼成した後、得られたクリンカーに石膏を加えて所定の粒度に粉砕することによって製造することができる。焼成するキルンには、一般的なＮＳＰキルンやＳＰキルン等を使用することができ、粉砕には一般的なボールミル等の粉砕機が使用可能である。また、必要に応じて、２種以上のセメントを混合することもできる。

シリカフュームは、金属シリコン、フェロシリコン、電融ジルコニア等を製造する際に、発生する排ガス中のダストを集塵して得られる副産物であり、主成分は、アルカリ溶液中で溶解する非晶質のＳｉＯ_２である。シリカフュームの平均粒子径は、好ましくは０．０５〜２．０μｍ、より好ましくは０．１０〜１．５μｍ、更に好ましくは０．１８〜０．２８μｍである。このようなシリカフュームを用いることで、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性を確保できる。

本発明の高強度モルタル組成物において、セメントを基準としたシリカフューム含有量は、好ましくは３〜３０質量％、より好ましくは５〜２０質量％、更に好ましくは１０〜１８質量％である。また、モルタル１ｍ^３当たりのシリカフュームの単位量は、好ましくは３５〜３８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは５８〜２５３ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは１１６〜２２８ｋｇ／ｍ^３である。

シリカゲルは、珪酸アルカリと鉱酸を酸性条件下で反応させてゲル化した後、乾燥して得られる多孔性の非晶質シリカである。シリカゲルとしては、例えば、ＪＩＳ Ｚ ０７０１−１９７７「包装用シリカゲル乾燥剤」に適合する種類を使用でき、市販品として入手することができる。

シリカゲルの相対湿度８０％における平衡含水率は、２０〜８０％であり、好ましくは２０〜７０％、より好ましくは２５〜５０％、更に好ましくは２５〜４０％である。相対湿度８０％における平衡含水率が２０％未満又は８０％を超えると、十分に高い強度が発現し難い。

平衡含水率とは、ＪＩＳ Ａ １４７５−２００４「建築材料の平衡含水率測定方法」で規定される平衡質量含水率であり、測定は、同規格のチャンバー法による放湿過程の測定手順に準じる。但し、本発明では、測定温度を２０℃とし、相対湿度９５％以上の雰囲気で平衡させた後に相対湿度８０％の平衡含水率を測定するものとする。

シリカゲルの窒素ガス吸着法で求めた全細孔容積は、０．２〜１．５ｍＬ／ｇであり、好ましくは０．２〜１．０ｍＬ／ｇ、より好ましくは０．３〜０．８ｍＬ／ｇ、更に好ましくは０．３〜０．６ｍＬ／ｇである。全細孔容積が１．５ｍＬ／ｇを超える場合、シリカゲルの吸水量が多く、これを添加したモルタル組成物の流動性が低下するほか、セメントの水和に必要な水が不足し、十分に高い強度が発現し難い傾向にある。さらに全細孔容積が０．２ｍＬ／ｇ未満では、細孔量が不足し、相対湿度８０％における平衡含水率が上記所定の範囲から外れる傾向にある。

窒素ガス吸着法で求めた全細孔容積とは、ＪＩＳ Ｋ １１５０−１９９４「シリカゲル試験方法」で規定される窒素吸着等温線から求めた細孔容積である。容量法により測定した吸着等温線について、同規格の試験方法にしたがい相対圧１．０における吸着容積量を求め、これを全細孔容積とする。ここで、吸着容積量は気体窒素の容積値ではなく液体窒素の容積値である。

シリカゲルのＢＥＴ比表面積は、好ましくは３００ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは３００〜１０００ｍ^２／ｇ、更に好ましくは５００〜９００ｍ^２／ｇであり、特に好ましくは６００〜８００ｍ^２／ｇである。これにより、より良好な強度発現性を得ることができる。

ＢＥＴ比表面積は、窒素ガスを用いた容量法により測定した吸着等温線にＢＥＴ式を適用することで算出される表面積であり、ＪＩＳ Ｒ １６２６−１９９６「ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法」で規定されるＢＥＴ多点法に従い求められる。

シリカゲルの平均粒子径は、好ましくは１．０〜２０００μｍ、より好ましくは１．５〜１５００μｍ、更に好ましくは２．０〜１０００μｍである。このようなシリカゲルを用いることで、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性を確保できる。

本発明の高強度モルタル組成物において、安定した高強度発現性を得るため、シリカゲルの含有量は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して０．１〜１０．０質量部であることが好ましい。より好ましい範囲は０．４〜５．０質量部であり、更に好ましくは０．５〜３．０質量部、特に好ましくは０．６〜１．６質量部である。所定のシリカゲルをこの範囲で用いることにより、流動性と高強度発現性のバランスのとれたモルタル組成物を得ることができる。また、モルタル１ｍ^３当たりのシリカゲルの単位量は、好ましくは１．３〜１５０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは５．８〜７５ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは６．５〜４５ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは７．８〜２４ｋｇ／ｍ^３である。

減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、アミノスルホン酸系、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等を使用することができる。低水セメント比での流動性確保の観点から、減水剤として、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を用いることが好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤を用いることがより好ましい。本実施形態に係るモルタル組成物は、セメントとシリカフュームの合計量１００質量部に対して、減水剤を好ましくは０．５〜６．０質量部、より好ましくは１．０〜４．０質量部、更に好ましくは１．８〜３．０質量部である。また、モルタル１ｍ^３当たりの減水剤の単位量は、好ましくは７〜８６ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは１３〜５８ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは１８〜４３ｋｇ／ｍ^３である。

消泡剤としては、特殊非イオン配合型界面活性剤、ポリアルキレン誘導体、疎水性シリカ、ポリエーテル系等が挙げられる。この場合、セメントとシリカフュームの合計量１００質量部に対して、消泡剤を好ましくは０．０１〜２．０質量部、より好ましくは０．０２〜１．５質量部、更に好ましくは０．０３〜１．０質量部である。また、モルタル１ｍ^３当たりの消泡剤の単位量は、好ましくは０．１３〜２９ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは０．２６〜２２ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは０．３９〜１５ｋｇ／ｍ^３である。

細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、石灰石骨材、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材、電気炉酸化スラグ細骨材等を使用することができる。なお、細骨材の粒度は、１０ｍｍふるいを全部通り、５ｍｍふるいを８５質量％以上通過する。

また、無機質微粉末としては、石灰石粉、珪石粉、砕石粉等を使用することができる。無機質微粉末は、石灰石粉、珪石粉、砕石粉等をブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ以上となるまで粉砕又は分級した微粉末であり、細骨材の微粒分を補う目的で配合され、モルタル組成物の流動性を改善することできる。無機質微粉末のブレーン比表面積は３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇであることが好ましく、３２００〜４５００ｃｍ^２／ｇであることがより好ましく、３４００〜４３００ｃｍ^２／ｇであることが更に好ましい。

本実施形態に係る細骨材と無機質微粉末との混合物は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を４０〜８０質量％、好ましくは４５〜８０質量％含み、より好ましくは５０〜７５質量％含む。また、上記混合物は、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３０〜８０質量％、好ましくは３５〜７０質量％含み、より好ましくは４０〜６５質量％含む。無機質微粉末の含有量が３０質量％以下では、モルタルスラリーの粘性が低すぎるため高張力繊維が十分に分散しない恐れがある。無機質微粉末の含有量が９０質量％を超えると、微粉量が多すぎて粘性が高くなり、所定のフローを出すためには水セメント比を増やす必要があるため強度低下に繋がる恐れがある。

セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、細骨材を１０〜６０質量部、無機質微粉末を１０〜６０質量部含むことが好ましく、細骨材を１５〜５０質量部、無機質微粉末を１５〜５０質量部含むことがより好ましく、細骨材を１５〜３０質量部、無機質微粉末を１５〜３０質量部含むことが更に好ましい。また、モルタル１ｍ^３当たりの細骨材及び無機質微粉末の単位量は、好ましくは１４０〜９８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは３００〜９００ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは６００〜９００ｋｇ／ｍ^３である。

また、本実施形態に係るモルタル組成物は、セメントとシリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を好ましくは１０〜２５質量部、より好ましくは１２〜２０質量部、更に好ましくは１３〜１８質量部含む。モルタル１ｍ^３当たりの単位水量は、好ましくは１８０〜２８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは１９０〜２７０ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは２００〜２５０ｋｇ／ｍ^３である。

本実施形態に係るモルタル組成物には、必要に応じて、高張力繊維、膨張材、収縮低減剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、増粘剤、ガラス繊維、有機繊維、合成樹脂粉末、ポリマーエマルジョン、ポリマーディスパージョン等を１種以上添加してもよい。

さらに、上記本実施形態に係るモルタル組成物に、粗骨材を適量組み合わせることにより、コンクリートを調製してもよい。粗骨材の量や、水の量は、目標圧縮強度、じん性、目標スランプに応じて適時変えればよい。粗骨材としては、砂利、砕石、石灰石骨材、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ粗骨材等を使用することができる。また、５ｍｍの篩いに８５質量％以上とどまる粗骨材がより好ましい。

本実施形態に係るモルタル組成物の製造方法は、特に限定されないが、水及び減水剤以外の材料の一部又は全部を予め混合しておき、次に、水、減水剤を添加してミキサに入れて練り混ぜる。モルタルの練混ぜに使用するミキサは特に限定されず、モルタル用ミキサ、二軸強制練りミキサ、パン型ミキサ、グラウトミキサ等を使用することができる。

本発明の高強度モルタル組成物は、高強度が求められるＰＣ梁、高耐久性パネル、ブロック耐震壁などに有効である。高張力繊維を添加することによって、橋梁等の鉄筋量を減らすことが可能となる。また、橋梁の補修・補強等にも有効である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

［使用材料の準備］
実施例及び比較例のモルタル組成物を調製するために、以下に示す材料を準備した。

（１）セメント（Ｃ）
石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、銅ガラミ等の原料を調合し、キルンで焼成した後、石膏を加えて粉砕することにより、ポルトランドセメントを調製した。得られたセメントの化学成分を、ＪＩＳ Ｒ ５２０２‐２０１０「セメントの化学分析方法」にしたがい測定し、鉱物組成を下記のボーグ式により算出した。得られたセメントの鉱物組成を表１に示す。

Ｃ_３Ｓ量＝（４．０７×ＣａＯ）−（７．６０×ＳｉＯ_２）−（６．７２×Ａｌ_２Ｏ_３）−（１．４３×Ｆｅ_２Ｏ_３）−（２．８５×ＳＯ_３）
Ｃ_２Ｓ量＝（２．８７×ＳｉＯ_２）−（０．７５４×Ｃ_３Ｓ）
Ｃ_３Ａ量＝（２．６５×Ａｌ_２Ｏ_３）−（１．６９×Ｆｅ_２Ｏ_３）
Ｃ_４ＡＦ量＝３．０４×Ｆｅ_２Ｏ_３

また、得られたセメントの４５μｍふるい残分をセメント協会標準試験方法 ＪＣＡＳ Ｋ−０２「４５μｍ網ふるいによるセメントの粉末度試験方法」に準じて、ブレーン比表面積をＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。結果を表１に示す。

（２）シリカフューム（ＳＦ）：平均粒子径０．２４μｍ
シリカフュームの平均粒子径は、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置（堀場製作所製、商品名「ＬＡ−９５０Ｖ２」）を用いて測定した粒子径分布より、粒子径−通過分積算％曲線を算出し、粒子径−通過分積算％曲線より通過分積算が５０体積％となる粒子径を求めた。試料分散媒は０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用い、測定前に出力６００Ｗのホモジナイザーにて１０分間分散処理した。粒度分布の演算はＭｉｅ散乱理論に従った。粒子屈折率は１．４５−０．００ｉ、溶媒屈折率は１．３３３とした。各粒度の通過分積算（体積％）を表２に示す。

（３）細骨材
砕砂：安山岩砕砂、表乾密度２．６２ｇ／ｃｍ^３、粗粒率２．８０
（４）無機質微粉末
珪石粉、密度２．６３ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積３８２０ｃｍ^２／ｇ

上記砕砂及び無機質微粉末の粒度を、ＪＩＳ Ａ １１０２−２００６「骨材のふるい分け試験方法」を参考として測定した。次いで、細骨材及び無機質微粉末を混合して所定の粒度になるように調整した。結果を表３に示す。

（５）減水剤：ポリカルボン酸系高性能減水剤（固形分濃度２５質量％）
（６）消泡剤：特殊非イオン配合型界面活性剤
図１は、上記消泡剤を重メタノールに溶解し、ＮＭＲ測定装置（ＢＲＵＫＥＲ製、商品名「ＡＶＡＮＣＥ」）を用いて測定した^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。上記消泡剤の構造単位である、ポリオキシプロピレン（以下、「ＰＯＰ」と略記する）の構造単位、ポリオキシエチレン（以下、「ＰＯＥ」と略記する）の構造単位及びアルキル鎖の構造単位のモル比を、ＰＯＰ中のメチル基に由来するシグナルの積分値を基準に算出した。この内、ＰＯＰに対するＰＯＥのモル比を、３．５ｐｐｍ付近に現れるＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナル及びＰＯＥの炭化水素基に由来するシグナルの積分値からＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナルの積分値を差し引くことにより算出した。消泡剤中のＰＯＰ、ＰＯＥ及びアルキル鎖の構造単位のモル比を表４に示す。

（７）シリカゲル（ＳＧ）
平均粒子径４．０μｍ、ＢＥＴ比表面積６９９ｍ^２／ｇ、全細孔容積０．５２ｍＬ／ｇ、相対湿度（Ｒ．Ｈ．）８０％における平衡含水率３５．７％
（８）練混ぜ水（Ｗ）：上水道水

［モルタル組成物の調製］
モルタル組成物の調製を、表５の配合組成に基づき、以下の通りに行った。

セメント、シリカフューム、細骨材、無機質微粉末、シリカゲル及び消泡剤を二軸強制練りミキサに加え、減水剤を含む練混ぜ水をミキサ内に投入して１０分間撹拌して、モルタル組成物を調製した。

ここで、減水剤の添加量は、モルタル組成物のスランプフローが６５０ｍｍ〜７５０ｍｍとなるよう調整した。スランプフローは、ＪＩＳ Ａ １１５０−２００７「コンクリートのスランプフロー試験方法」に準じ測定した。

＊１：セメント及びシリカフュームの合計量１００質量％に対する水の量。
＊２：減水剤中の水分は単位水量に含める。

［モルタル組成物の評価］
（１）強度試験
ＪＩＳ Ａ １１３２−２００６「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に準じて５ｃｍ×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、ＪＩＳ Ａ １１０８−２００６「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて圧縮強度試験を行った。供試体は試験材齢まで標準養生した。表６に結果を示す。

＊３：セメント及びシリカフュームの合計量１００質量％に対するシリカゲルの量。

所定の平衡含水率及び全細孔容積を有するシリカゲルを配合した本発明に係る高強度モルタル組成物は、シリカゲルを配合していない比較例１の高強度モルタル組成物に比べ、早期に高い圧縮強度を発現することが確認された。

以上のことから、セメントやシリカフュームを配合し、水結合材比が小さい条件で使用されるモルタル組成物に対し、特定の平衡含水率と全細孔容積を有するシリカゲルを配合することで、常温養生のみでも早期に高い強度発現性を示す高強度モルタル組成物を得ることができる。

Claims (8)

1. セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、消泡剤と、細骨材と、無機質微粉末と、シリカゲルとを含む高強度モルタル組成物であって、
   前記セメントは、Ｃ_３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ_３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が２５．０質量％未満であり、
   前記細骨材と無機質微粉末の混合物は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を４０〜８０質量％、かつ、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３０〜８０質量％含有し、
   前記無機質微粉末が、石灰石粉、珪石粉及び砕石粉からなる群より選ばれる１種以上の微粉末であり、
   前記シリカゲルは、相対湿度８０％における平衡含水率が２０〜８０％、かつ、窒素ガス吸着法で求めた全細孔容積が０．２〜１．５ｍＬ／ｇである、高強度モルタル組成物。
2. 前記シリカゲルのＢＥＴ比表面積が３００ｍ^２／ｇ以上である、請求項１記載の高強度モルタル組成物。
3. 前記無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇである、請求項１又は２に記載の高強度モルタル組成物。
4. 前記シリカフュームの平均粒子径が０．０５〜２．０μｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高強度モルタル組成物。
5. 前記セメントを基準として、前記シリカフュームを３〜３０質量％含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高強度モルタル組成物。
6. 前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を１０〜２５質量部、減水剤を０．５〜６．０質量部含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の高強度モルタル組成物。
7. 前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、細骨材を１０〜６０質量部、無機質微粉末を１０〜６０質量部含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の高強度モルタル組成物。
8. 前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、前記シリカゲルを、０．１〜１０．０質量部含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の高強度モルタル組成物。

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