JP5731848B2 - 高強度ペースト組成物 - Google Patents
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Description
実施例及び比較例のペースト組成物を調製するために、以下に示す材料を準備した。
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。
C2S量=(2.87×SiO2)−(0.754×C3S)
C3A量=(2.65×Al2O3)−(1.69×Fe2O3)
C4AF量=3.04×Fe2O3
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。
上記石灰石微粉末の粒度を、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。結果を表3に示す。
(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。
シリカゲルには細孔構造の異なる3種のシリカゲルを準備した。
(8)沈降性シリカ:「Zeosil 1115MP」(Rhodia社製、商品名)
沈降性シリカはシリカゲルと類似した物質でポゾラン質微粉末として知られており、珪酸アルカリを鉱酸で中和する際、中性あるいはアルカリ性下で反応を行い、シリカを沈殿させて調製されるものである。
ペースト組成物の調製を、表6の配合に基づき、以下の通りに行った。
*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。
*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又は沈降シリカの量。
上述のペースト組成物を用いて、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、材齢55日まで常温で標準養生した。この供試体について、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。結果を表7に示す。
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することで、ペースト組成物の流動性が向上し、常温養生のみでも高い強度が発現できる要因を探る一環として、配合やセメント種類の異なる各種の高強度ペースト組成物について、常温養生した硬化体の解析を実施した。解析結果の一例として、セメント中のC3Sの反応率及びシリカフュームの反応率の経時変化を表8に示す。また、図2は、硬化体中のシリカフュームの反応量と圧縮強さとの関係を示すグラフである。
Claims (8)
- セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、消泡剤と、無機質微粉末と、シリカゲルとを含む高強度ペースト組成物であって、
前記セメントは、C3Sを40.0〜75.0質量%及びC3A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、
前記無機質微粉末は、石灰石粉、珪石粉、砕石粉及びスラグ粉からなる群より選ばれる少なくとも1種の微粉末を含有し、
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、高強度ペースト組成物。 - 前記シリカゲルのBET比表面積が300m2/g以上である、請求項1記載の高強度ペースト組成物。
- 前記無機質微粉末のブレーン比表面積が3000〜5000cm2/gである、請求項1又は2に記載の高強度ペースト組成物。
- 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、前記無機質微粉末を10〜60質量部含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の高強度ペースト組成物。
- 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1〜4のいずれか1項に記載の高強度ペースト組成物。
- 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1〜5のいずれか1項に記載の高強度ペースト組成物。
- 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、前記水を10〜25質量部、前記減水剤を0.5〜6.0質量部含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の高強度ペースト組成物。
- 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項に記載の高強度ペースト組成物。
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