JP5759766B2 - Method for producing cured body of hydraulic composition - Google Patents
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、水硬性組成物の硬化体の製造方法及び水硬性組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a cured product of a hydraulic composition and a hydraulic composition.
コンクリート二次製品は、セメント、骨材、水、及び分散剤等の材料を混練し、様々な型枠に打設し、養生(硬化)工程を経て製品化される。型枠は同じものを何度も使用するので、初期材齢に高い強度を発現することは、生産性、即ち型枠の回転率の向上の観点から重要である。そのために、(1)セメントとして早強セメントを使用する、(2)混和剤として各種ポリカルボン酸系化合物を使用してセメント組成物中の水量を減少させる、(3)養生方法として蒸気養生を行う、などの対策が講じられている。 Concrete secondary products are kneaded with materials such as cement, aggregate, water, and a dispersant, placed in various molds, and commercialized through a curing (hardening) process. Since the same formwork is used many times, it is important to develop a high strength in the initial age from the viewpoint of improving the productivity, that is, the rotation rate of the formwork. Therefore, (1) Use early-strength cement as cement, (2) Use various polycarboxylic acid compounds as admixtures to reduce the amount of water in the cement composition, (3) Steam curing as a curing method Measures such as performing are taken.
特許文献1には、急硬性セメントにポリオールとオキシカルボン酸又はその塩とを含有させた急硬性セメント組成物が記載されている。また、特許文献2には、グリセリン又はグリセリン誘導体とポリカルボン酸系共重合体とを特定比率で含有するセメント用強度向上剤が記載されている。 Patent Document 1 describes a quick-hardening cement composition in which a quick-hardening cement contains a polyol and oxycarboxylic acid or a salt thereof. Patent Document 2 describes a strength improver for cement containing glycerin or a glycerin derivative and a polycarboxylic acid copolymer in a specific ratio.
今日では、より高い生産性の要求等から、養生工程の更なる短縮化が望まれることがあり、例えば、コンクリート製品の製造において養生時間8時間や24時間で高い強度を発現することが必要な場合がある。通常、養生工程において、蒸気などの加熱作業工程など複雑な工程が組み込まれている。そこで工程の短縮化、簡略化した方法が望まれており、蒸気による養生を省略することも市場では切望されている。 Today, there are cases where further shortening of the curing process is desired due to demands for higher productivity. For example, in the production of concrete products, it is necessary to develop high strength in curing time of 8 hours or 24 hours. There is a case. Usually, in the curing process, a complicated process such as a heating work process such as steam is incorporated. Therefore, a shortened process and a simplified method are desired, and it is desired in the market to omit the curing by steam.
また、通常、蒸気養生の時間の短縮化が図られているが、蒸気養生は蒸気使用に伴うエネルギーコストが必要となるため、エネルギーの削減観点からも蒸気養生を行わない方法が切望されている。 In addition, the steam curing time is usually shortened. However, since steam curing requires energy costs associated with steam use, a method that does not perform steam curing is also desired from the viewpoint of energy reduction. .
本発明の課題は、水硬性組成物を調製後、調製後8時間程度及び24時間程度で、コンクリート又はモルタルの水硬性組成物硬化体の強度(以下それぞれ8時間強度、24時間強度と記述する)を発現させる方法を提供することである。 The object of the present invention is to describe the strength of a hardened concrete composition of concrete or mortar after preparation of the hydraulic composition, about 8 hours and 24 hours after preparation (hereinafter referred to as 8 hour strength and 24 hour strength, respectively). ) Is expressed.
本発明は、グリセリンと、セメントと、水とを混合して得られた水硬性組成物の硬化体の製造方法であって、水硬性組成物の原料として硫酸イオンを含む物質を用い、且つ、
硫酸イオンとグリセリンのモル比が硫酸イオン/グリセリンで5.0〜20であり、硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して3.0〜15重量部である水硬性組成物を得る工程1、及び
工程1で得られた水硬性組成物を養生して硬化させる工程2
を含む、水硬性組成物の硬化体の製造方法に関する。
The present invention is a method for producing a cured product of a hydraulic composition obtained by mixing glycerin, cement, and water, using a substance containing sulfate ions as a raw material of the hydraulic composition, and
A step of obtaining a hydraulic composition having a sulfate ion / glycerin molar ratio of 5.0 to 20 in terms of sulfate ion / glycerin and a sulfate ion content of 3.0 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of cement. 1 and Step 2 for curing and curing the hydraulic composition obtained in Step 1
The manufacturing method of the hardening body of a hydraulic composition containing this.
また、本発明は、グリセリンと、セメントと、水とを混合して得られた、硫酸イオンを含む水硬性組成物であって、
水硬性組成物中の硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して3.0〜15重量部であり、
水硬性組成物中の硫酸イオンとグリセリンのモル比が硫酸イオン/グリセリンで5.0〜20である、
水硬性組成物に関する。
Further, the present invention is a hydraulic composition containing sulfate ions obtained by mixing glycerin, cement, and water,
The content of sulfate ions in the hydraulic composition is 3.0 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement,
The molar ratio of sulfate ion to glycerin in the hydraulic composition is 5.0 to 20 in terms of sulfate ion / glycerin.
It relates to a hydraulic composition.
本発明によれば、8時間強度、及び24時間強度を発現させることができる水硬性組成物の硬化体の製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the hardening body of the hydraulic composition which can express intensity | strength for 8 hours and intensity | strength for 24 hours is provided.
本発明の効果を発現する機構は、以下のように推定される。
本発明に係る水硬性組成物は、グリセリンと、セメントと、水とを混合して得られたものであり、且つ水硬性組成物の原料として硫酸イオンを含む物質が用いられている。かかる水硬性組成物は、硫酸イオン(セメント由来を含む)を含むものである。
The mechanism that exhibits the effects of the present invention is estimated as follows.
The hydraulic composition according to the present invention is obtained by mixing glycerin, cement, and water, and a substance containing sulfate ions is used as a raw material of the hydraulic composition. Such a hydraulic composition contains sulfate ions (including cement-derived).
通常、セメントは以下の成分を含んでいる。
C3S:3CaO・SiO2 エーライト
C2S:2CaO・SiO2 ビーライト
C3A:3CaO・Al2O3 カルシウムアルミネート
C4AF:4CaO・Al2O3・Fe2O3 カルシウムアルミノフェライト
CaSO4:硫酸カルシウム 石膏(当業界では三酸化硫黄に換算して示されることが多い。)
CaCO3:炭酸カルシウム
CaO:酸化カルシウム
MgO:酸化マグネシウム
Cement usually contains the following components:
C 3 S: 3CaO · SiO 2 alite C 2 S: 2CaO · SiO 2 belite C 3 A: 3CaO · Al 2 O 3 calcium aluminate C 4 AF: 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 calcium alumino Ferrite CaSO 4 : Calcium sulfate Gypsum (In this industry, it is often expressed in terms of sulfur trioxide.)
CaCO 3 : Calcium carbonate CaO: Calcium oxide MgO: Magnesium oxide
C3Aの水和反応の速度はC3SやC2Sなどの水和反応に比べて速く、8時間強度及び24時間強度に関係する。 The rate of C 3 A hydration reaction is faster than hydration reactions such as C 3 S and C 2 S, and is related to the 8-hour intensity and 24-hour intensity.
通常のセメントの水和反応ではC3Aと水硬性組成物中の硫酸カルシウムとが水和反応し、エトリンガイトを生じる。この反応が進行し水硬性組成物中の硫酸カルシウムが消費されると、更にエトリンガイトは未反応のC3Aとゆっくり(30〜50時間で)反応してモノサルフェートを生じる。モノサルフェートが生じた結果、硬化体の強度が発現する。 In a normal cement hydration reaction, C 3 A and calcium sulfate in the hydraulic composition undergo a hydration reaction to produce ettringite. As this reaction proceeds and the calcium sulfate in the hydraulic composition is consumed, ettringite further reacts slowly (within 30-50 hours) with unreacted C 3 A to produce monosulfate. As a result of the formation of monosulfate, the strength of the cured product is developed.
グリセリンは、C3Aまたは硫酸カルシウムのカルシウムイオンをキレートし、カルシウムイオンの解離を速め、エトリンガイトを生じるC3Aと硫酸カルシウムとの反応を促進する。しかしながら、グリセリンはC−A−H相を生じるC3Aと水との反応も促進するため、グリセリン量を過剰にしても水硬性組成物中に最終的に生じるモノサルフェートの量が減少し、8時間強度及び24時間強度は発現しにくくなると考えられる。 Glycerol chelates calcium ions of C 3 A or calcium sulfate, accelerates the dissociation of calcium ions, and promotes the reaction between C 3 A and calcium sulfate to produce ettringite. However, since glycerin also promotes the reaction between C 3 A and water to form a C—A—H phase, even if the amount of glycerin is excessive, the amount of monosulfate finally formed in the hydraulic composition is reduced, It is considered that the 8-hour strength and the 24-hour strength are difficult to express.
硫酸イオンは、セメント中のC3A以外のカルシウムイオンと反応し硫酸カルシウムとなる。水硬性組成物中の硫酸イオンの量が多いほど、水硬性組成物中に最終的に生じるモノサルフェートの量は多くなるが、水硬性組成物中の硫酸カルシウムが存在する間はエトリンガイトからモノサルフェートを生じる反応が進行せず、24時間強度は発現しにくくなると考えられる。 Sulfate ions react with calcium ions other than C 3 A in the cement to form calcium sulfate. The greater the amount of sulfate ions in the hydraulic composition, the more monosulfate that will eventually form in the hydraulic composition, but the ettringite to monosulfate will remain while calcium sulfate is present in the hydraulic composition. It is considered that the reaction that produces sucrose does not proceed, and the strength for 24 hours becomes difficult to develop.
したがって、グリセリンと硫酸イオンの両者をバランスさせることにより、8時間強度及び24時間強度の向上が両立できると推定される。 Therefore, it is presumed that the balance of both glycerin and sulfate ions can improve the strength for 8 hours and the strength for 24 hours.
本発明では、グリセリンと、セメントと、水とを用いて水硬性組成物を調製する。以下、これらの成分について説明する。 In the present invention, a hydraulic composition is prepared using glycerin, cement, and water. Hereinafter, these components will be described.
<セメント>
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、エコセメント(例えばJIS R5214等)が挙げられる。
<Cement>
Examples of the cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, and eco-cement (for example, JIS R5214).
急結を防止して、例えば型枠に充填する作業時間を確保するために、通常、前記に挙げたセメントにはいずれも硫酸イオン(硫酸カルシウム)が含まれている。 In order to prevent rapid setting and to secure, for example, work time for filling a mold, all of the above-mentioned cements usually contain sulfate ions (calcium sulfate).
セメント中の硫酸イオンの含有量は、一般に三酸化硫黄の量として表される。例えば、日本の普通ポルトランドセメント中には、三酸化硫黄がセメントに対して約2重量%含まれていることが、国内主要セメントメーカーの開示情報からわかる。例えば、太平洋セメント(株)のホームページには三酸化硫黄が2.10重量%含まれていることが記載されている(インターネット<URL:http://www.taiheiyo-cement.co.jp/service_product/cement/pdf/ncement_v2.pdf>[2011年1月26日検索])。住友大阪セメント(株)のホームページには三酸化硫黄が1.95重量%含まれていることが記載されている(インターネット<URL:http://www.soc.co.jp/cement/shohin/index.html>[2011年1月26日検索])。宇部三菱セメント(株)のホームページには三酸化硫黄が2.16重量%含まれていることが記載されている(インターネット<URL:http://www.umcc.co.jp/html_set/products/main_seihin_fs_seihin_new.html/>[2011年1月26日検索])。 The sulfate ion content in the cement is generally expressed as the amount of sulfur trioxide. For example, it can be seen from the disclosure information of major domestic cement manufacturers that Japan's ordinary Portland cement contains about 2% by weight of sulfur trioxide relative to the cement. For example, Taiheiyo Cement Co., Ltd. website states that 2.10% by weight of sulfur trioxide is contained (Internet <URL: http://www.taiheiyo-cement.co.jp/service_product /cement/pdf/ncement_v2.pdf>[Search January 26, 2011]). The website of Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. states that 1.95% by weight of sulfur trioxide is contained (Internet <URL: http://www.soc.co.jp/cement/shohin/ index.html> [searched on January 26, 2011]). The website of Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd. states that it contains 2.16% by weight of sulfur trioxide (Internet <URL: http://www.umcc.co.jp/html_set/products/ main_seihin_fs_seihin_new.html /> [Search January 26, 2011]).
従って、本発明では、水硬性組成物の原料である硫酸イオンを含む物質として、セメント(硫酸イオンを含むセメント)を用いることができる。 Therefore, in the present invention, cement (cement containing sulfate ions) can be used as the substance containing sulfate ions, which is a raw material of the hydraulic composition.
また、セメント中のC3Aの含有量は、水硬性組成物中の急結を抑制し、8時間強度を向上する観点から、セメント中5〜9重量%が好ましく、7〜9重量%がより好ましい。 In addition, the content of C 3 A in the cement is preferably 5 to 9% by weight in the cement, and 7 to 9% by weight from the viewpoint of suppressing rapid setting in the hydraulic composition and improving the strength for 8 hours. More preferred.
セメント中のC3Aの測定方法は、X線解析(Rietveld法)による。得られた測定値を水硬性組成物あたりに換算する。 The measuring method of C 3 A in cement is based on X-ray analysis (Rietveld method). The obtained measured value is converted per hydraulic composition.
本発明に係る水硬性組成物には、セメント以外の水硬性粉体として、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム等が含まれてよく、また、非水硬性の石灰石微粉末等が含まれていてよい。セメントと混合されたシリカヒュームセメントや高炉セメントを用いてもよい。 The hydraulic composition according to the present invention may include blast furnace slag, fly ash, silica fume, etc. as hydraulic powder other than cement, and non-hydraulic limestone fine powder, etc. Good. Silica fume cement or blast furnace cement mixed with cement may be used.
<硫酸塩>
本発明ではセメントに含まれている硫酸イオン以外に、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、工程1で、硫酸塩を更に混合して硫酸イオンの量、更には硫酸イオンとグリセリンのモル比、を調整することができる。従って、本発明では、水硬性組成物の原料である硫酸イオンを含む物質として、硫酸塩を用いることができる。
<Sulfate>
In the present invention, in addition to the sulfate ions contained in the cement, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 24 hours, in Step 1, the sulfate is further mixed to further increase the amount of sulfate ions, and further the sulfate ions and glycerin. The molar ratio can be adjusted. Therefore, in this invention, a sulfate can be used as a substance containing the sulfate ion which is a raw material of a hydraulic composition.
硫酸塩は水硬性組成物中で硫酸イオンを生じ得る化合物であってよく、硫酸塩としては、無機硫酸塩が挙げられ、例えば、アルカリ土類金属イオン、アルカリ金属イオン及びアンモニウムイオンから選ばれるイオンと、硫酸イオンとを含んで構成される無機塩が挙げられる。具体的には、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ金属硫酸塩等が挙げられ、好ましくはアルカリ土類金属硫酸塩、更には二水石膏(CaSO4・2H2O)、無水石膏(CaSO4)等の主成分として含まれる硫酸カルシウムが挙げられる。本発明では、硫酸塩として、石膏、例えば、二水石膏及び無水石膏から選ばれる石膏を用いることができる。 The sulfate may be a compound capable of generating sulfate ions in the hydraulic composition, and examples of the sulfate include inorganic sulfates such as ions selected from alkaline earth metal ions, alkali metal ions, and ammonium ions. And inorganic salts composed of sulfate ions. Specific examples include alkaline earth metal sulfates and alkali metal sulfates, preferably alkaline earth metal sulfates, dihydrate gypsum (CaSO 4 .2H 2 O), and anhydrous gypsum (CaSO 4 ). And calcium sulfate contained as a main component. In the present invention, as the sulfate, gypsum, for example, gypsum selected from dihydrate gypsum and anhydrous gypsum can be used.
硫酸塩の添加量は、セメント等から持ち込まれる硫酸イオン量を考慮して、水硬性組成物における硫酸イオンの含有量が、セメント100重量部に対して3.0〜15重量部となる範囲で適宜選定できる。硫酸塩の添加量は、硫酸イオンで換算して、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、セメント100重量部に対して、0.1〜12重量部が好ましく、0.1〜7重量部がより好ましく、0.1〜3重量部が更に好ましく、0.3〜0.7重量部がより更に好ましい。ここでのセメントの量は、原料として用いたセメントの量である。 The amount of sulfate added is in the range where the sulfate ion content in the hydraulic composition is 3.0 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement in consideration of the amount of sulfate ions brought in from cement or the like. It can be selected as appropriate. The amount of sulfate added is preferably 0.1 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 24 hours in terms of sulfate ions, and 0.1 to 7 parts by weight. Part by weight is more preferred, 0.1 to 3 parts by weight is still more preferred, and 0.3 to 0.7 parts by weight is even more preferred. The amount of cement here is the amount of cement used as a raw material.
<水硬性組成物中の硫酸イオンの含有量>
水硬性組成物中の硫酸イオンの含有量は、8時間強度を向上する観点及び経済性の観点から、セメント100重量部に対して、3.0〜15重量部であり、3.0〜10重量部がより好ましく、3.0〜6.0重量部が更に好ましく、3.0〜5.0重量部がより更に好ましく、3.0〜3.5重量部がより更に好ましい。ここでのセメントの量は、原料として用いたセメントの量である。
<Content of sulfate ion in hydraulic composition>
The content of sulfate ions in the hydraulic composition is 3.0 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the economy, and 3.0 to 10 parts. Part by weight is more preferred, 3.0 to 6.0 parts by weight is still more preferred, 3.0 to 5.0 parts by weight is even more preferred, and 3.0 to 3.5 parts by weight is even more preferred. The amount of cement here is the amount of cement used as a raw material.
本発明において、水硬性組成物中の硫酸イオン量は、水硬性組成物中の化合物においてイオン結合で存在するもの、及び水硬性組成物の水相部に遊離の硫酸イオンとして存在するものの合計であってよい。硫酸イオンは、通常はセメント及びセメント以外の剤(又は材)により水硬性組成物中にもたらされる。したがって、水硬性組成物の硫酸イオンの含有量は、例えば、セメント中の硫酸カルシウムの量を測定しこの量から硫酸イオンの量を計算したものと、セメント以外の剤(又は材)の硫酸イオン量を計算したものとの合計値で求めることができる。セメント中の硫酸カルシウムの含有量の具体的な測定方法は実施例に示す。 In the present invention, the amount of sulfate ion in the hydraulic composition is the sum of the compounds present in the hydraulic composition as ionic bonds and those present as free sulfate ions in the aqueous phase of the hydraulic composition. It may be. Sulfate ions are usually brought into the hydraulic composition by cement and non-cement agents (or materials). Therefore, the sulfate ion content of the hydraulic composition includes, for example, the amount of calcium sulfate in the cement measured and the amount of sulfate ion calculated from this amount, and the sulfate ion of the agent (or material) other than cement. It can be obtained as a total value with the amount calculated. A specific method for measuring the content of calcium sulfate in the cement is shown in the Examples.
<グリセリン>
本発明に係る水硬性組成物は、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、グリセリンを含有する。
<Glycerin>
The hydraulic composition according to the present invention contains glycerin from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 24 hours.
グリセリンとしては、市販品の精製グリセリン、例えば、ヤシ由来の油脂のエステル交換で得られたグリセリンを用いることができる。また、牛脂や植物油脂の加水分解によって得られた粗かん水、粗かん水から不純物を除去した精製かん水等を用いることができる。8時間強度を向上する観点から、粗かん水、精製グリセリンが好ましく、精製グリセリンがより好ましい。 As glycerin, commercially available refined glycerin, for example, glycerin obtained by transesterification of oil derived from palm can be used. In addition, rough brine obtained by hydrolysis of beef tallow and vegetable oil, purified brine obtained by removing impurities from coarse brine, and the like can be used. From the viewpoint of improving the strength for 8 hours, rough brine and purified glycerin are preferable, and purified glycerin is more preferable.
<水硬性組成物中のグリセリンの含有量>
水硬性組成物中のグリセリンの含有量は、8時間強度および24時間強度を向上する観点から、セメント100重量部に対して0.15〜1.3重量部が好ましく、0.20〜1.0重量部がより好ましく、0.25〜0.80重量部が更に好ましく、0.30〜0.60重量部がより更に好ましい。グリセリンは、通常、セメントや骨材には含まれておらず、セメントや骨材以外の剤(又は材)の添加によりもたらされる。したがって、水硬性組成物中のグリセリンの含有量は、水硬性組成物の調製に用いたグリセリンの量から求めることができる。本発明では、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、工程1で、セメント(原料として用いるセメント)100重量部に対して、グリセリンを0.15〜1.3重量部、より好ましくは0.20〜1.0重量部、更に好ましくは0.25〜0.80重量部、より更に好ましくは0.30〜0.60重量部混合することが好ましい。
<Content of glycerin in hydraulic composition>
The content of glycerin in the hydraulic composition is preferably 0.15 to 1.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 24 hours. 0 parts by weight is more preferable, 0.25 to 0.80 parts by weight is still more preferable, and 0.30 to 0.60 parts by weight is still more preferable. Glycerin is usually not contained in cement or aggregate, and is brought about by the addition of an agent (or material) other than cement or aggregate. Therefore, the content of glycerin in the hydraulic composition can be determined from the amount of glycerin used for the preparation of the hydraulic composition. In the present invention, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and 24 hours, in Step 1, 0.15 to 1.3 parts by weight of glycerin, more preferably 100 parts by weight of cement (cement used as a raw material). It is preferable to mix 0.20 to 1.0 part by weight, more preferably 0.25 to 0.80 part by weight, and still more preferably 0.30 to 0.60 part by weight.
<水硬性組成物中のC3Aの含有量>
C3Aは、通常はセメント及びセメント以外の剤(又は材)の添加によりもたらされる。したがって、本発明では水硬性組成物中のC3Aの含有量はセメント中のC3Aの含有量と添加したC3Aを含むセメント以外の剤(又は材)から由来するC3Aの含有量から求めることができる。C3Aを含むセメント以外の剤(又は材)としてカルシウムアルミネート等が挙げられる。
<Content of C 3 A in hydraulic composition>
C 3 A is usually provided by the addition of cement and agents (or materials) other than cement. Therefore, the content of C 3 A hydraulic composition in the present invention the C 3 A derived from C 3 A content and C 3 agent other than cement containing A was added in the cement from (or timber) It can be determined from the content. Examples of the agent (or material) other than the cement containing C 3 A include calcium aluminate.
水硬性組成物中のC3Aの含有量は、水硬性組成物の急結を抑制し、8時間強度を向上する観点から、水硬性組成物中1.0〜2.5重量%が好ましい。 The content of C 3 A in the hydraulic composition is preferably 1.0 to 2.5% by weight in the hydraulic composition from the viewpoint of suppressing rapid setting of the hydraulic composition and improving the strength for 8 hours. .
<水硬性組成物中の水の含有量>
水硬性組成物中の水の含有量は、コンクリートの場合、コンクリートを型枠に充填する際の、充填性を向上する観点から5重量%以上が好ましい。また、ブリージング水を抑えて、表面欠陥を少なくし、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、水硬性組成物中の水の含有量は、8重量%以下が好ましく、7.5重量%以下がより好ましく、7重量%以下が更に好ましい。したがって、これらの観点を総合すると、コンクリートの場合、水硬性組成物中の水の含有量は、5〜8重量%が好ましく、5〜7.5重量%がより好ましく、5〜7重量%が更に好ましい。
<Water content in hydraulic composition>
In the case of concrete, the content of water in the hydraulic composition is preferably 5% by weight or more from the viewpoint of improving the filling property when filling concrete into a mold. Further, from the viewpoint of suppressing breathing water, reducing surface defects, and improving the strength for 8 hours and 24 hours, the water content in the hydraulic composition is preferably 8% by weight or less, and 7.5% by weight. % Or less is more preferable, and 7% by weight or less is still more preferable. Therefore, when these viewpoints are combined, in the case of concrete, the water content in the hydraulic composition is preferably 5 to 8% by weight, more preferably 5 to 7.5% by weight, and 5 to 7% by weight. Further preferred.
一方、モルタルの場合、水硬性組成物中の水の含有量は、型枠に充填する際の、充填性を向上する観点から5重量%以上が好ましく、7重量%以上がより好ましく、9重量%以上が更に好ましい。また、ブリージング水を抑えて、表面欠陥を少なくし、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、25重量%以下が好ましく、18重量%以下がより好ましく、15重量%以下が更に好ましく、13重量%以下がより更に好ましい。したがってこれらの観点を総合すると、モルタルの場合、水硬性組成物中の水の含有量は、水硬性組成物の5〜25重量%が好ましく、7〜18重量%がより好ましく、7〜15重量%が更に好ましく、9〜13重量%がより更に好ましい。 On the other hand, in the case of mortar, the content of water in the hydraulic composition is preferably 5% by weight or more, more preferably 7% by weight or more, more preferably 9% by weight from the viewpoint of improving the filling property when filling the mold. % Or more is more preferable. Further, from the viewpoint of suppressing breathing water, reducing surface defects, and improving 8 hour strength and 24 hour strength, 25 wt% or less is preferable, 18 wt% or less is more preferable, and 15 wt% or less is more preferable, It is still more preferably 13% by weight or less. Therefore, taking these viewpoints together, in the case of mortar, the water content in the hydraulic composition is preferably 5 to 25% by weight, more preferably 7 to 18% by weight, and more preferably 7 to 15% by weight of the hydraulic composition. % Is more preferable, and 9 to 13% by weight is still more preferable.
なお、本発明では、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、水とセメントとの重量比(水/セメント×100)が20〜60であることが好ましく、更に30〜50が好ましい。工程1では、このような重量比で水とセメントとを混合することが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 24 hours, the weight ratio of water to cement (water / cement × 100) is preferably 20 to 60, and more preferably 30 to 50. In step 1, it is preferable to mix water and cement at such a weight ratio.
<硫酸イオン/グリセリンのモル比>
本発明では、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、水硬性組成物中の硫酸イオンとグリセリンのモル比が硫酸イオン/グリセリンで5.0〜20であり、8時間強度を向上する観点から、硫酸イオンとグリセリンのモル比(硫酸イオン/グリセリン)は5.0〜12が好ましく、6.0〜11がより好ましく、7.0〜10が更に好ましく、8.0〜9.5がより更に好ましい。
<Mole ratio of sulfate ion / glycerin>
In the present invention, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 24 hours, the molar ratio of sulfate ion to glycerin in the hydraulic composition is 5.0 to 20 in terms of sulfate ion / glycerin, and the strength for 8 hours is improved. From the viewpoint, the molar ratio of sulfate ion to glycerin (sulfate ion / glycerin) is preferably 5.0 to 12, more preferably 6.0 to 11, still more preferably 7.0 to 10, and 8.0 to 9.5. Is even more preferable.
<その他の成分>
本発明に係る水硬性組成物は、セメント等の水硬性粉体の使用量を低減し材料コストを削減する観点から、更に骨材を含有することができる。骨材として細骨材や粗骨材等が挙げられ、細骨材は山砂、陸砂、川砂、砕砂が好ましく、粗骨材は山砂利、陸砂利、川砂利、砕石が好ましい。コンクリートの場合は、粗骨材の使用量は、水硬性組成物の強度の発現とセメント等の水硬性粉体の使用量を低減し、型枠等への充填性を向上する観点から、嵩容積50〜100%が好ましく、55〜90%がより好ましく、60〜80%が更に好ましい。また、細骨材の使用量は、型枠等への充填性を向上する観点から、好ましくは500〜1000kg/m3、より好ましくは600〜900kg/m3、更に好ましくは700〜900kg/m3である。モルタルの場合は、細骨材の使用量は、好ましくは、800〜2000kg/m3、より好ましくは900〜1800kg/m3、更に好ましくは1000〜1600kg/m3である。用途によっては、軽量骨材を使用してもよい。なお、骨材の用語は、「コンクリート総覧」(1998年6月10日、技術書院発行)による。
<Other ingredients>
The hydraulic composition according to the present invention may further contain an aggregate from the viewpoint of reducing the amount of hydraulic powder such as cement used and reducing the material cost. Examples of the aggregate include fine aggregate and coarse aggregate. The fine aggregate is preferably mountain sand, land sand, river sand and crushed sand, and the coarse aggregate is preferably mountain gravel, land gravel, river gravel and crushed stone. In the case of concrete, the amount of coarse aggregate used is from the viewpoint of increasing the strength of the hydraulic composition and reducing the amount of hydraulic powder used such as cement, and improving the filling properties of the formwork and the like. The volume is preferably 50 to 100%, more preferably 55 to 90%, and still more preferably 60 to 80%. In addition, the amount of fine aggregate used is preferably 500 to 1000 kg / m 3 , more preferably 600 to 900 kg / m 3 , and still more preferably 700 to 900 kg / m, from the viewpoint of improving the filling properties of the mold and the like. 3 . In the case of mortar, the amount of fine aggregate used is preferably 800 to 2000 kg / m 3 , more preferably 900 to 1800 kg / m 3 , and still more preferably 1000 to 1600 kg / m 3 . Depending on the application, lightweight aggregates may be used. The term “aggregate” is based on “Concrete Overview” (published on June 10, 1998, published by Technical Shoin).
本発明では、水硬性組成物は、必要に応じて、流動性を上げる観点から、分散剤を含有することができる。分散剤としては、リン酸エステル系重合体、ポリカルボン酸系共重合体、スルホン酸系共重合体、ナフタレン系重合体、メラミン系重合体、フェノール系重合体、リグニン系重合体等の分散剤として知られているものが挙げられる。分散剤は他の成分を配合した混和剤であっても良い。 In the present invention, the hydraulic composition can contain a dispersant as necessary from the viewpoint of increasing fluidity. Dispersants such as phosphate ester polymers, polycarboxylic acid copolymers, sulfonic acid copolymers, naphthalene polymers, melamine polymers, phenol polymers, lignin polymers, etc. Is known. The dispersant may be an admixture containing other components.
水硬性組成物をコンクリート二次製品に用いる際にはナフタレン系重合体、ポリカルボン酸系共重合体が好ましく、セメント100重量部に対して固形分として0.1〜3.0重量部を使用することが好ましく、0.1〜1.0重量部がより好ましい。 When the hydraulic composition is used for a concrete secondary product, a naphthalene polymer and a polycarboxylic acid copolymer are preferable, and 0.1 to 3.0 parts by weight are used as a solid content with respect to 100 parts by weight of cement. Preferably, 0.1 to 1.0 part by weight is more preferable.
本発明の水硬性組成物は、更にその他の成分を含有することもできる。例えば、樹脂石鹸、飽和もしくは不飽和脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、ラウリルサルフェート、アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩、アルカンスルホネート、ポリオキシアルキレンアルキル(又はアルキルフェニル)エーテル、ポリオキシアルキレンアルキル(又はアルキルフェニル)エーテル硫酸エステル又はその塩、ポリオキシアルキレンアルキル(又はアルキルフェニル)エーテルリン酸エステル又はその塩、蛋白質材料、アルケニルコハク酸、α−オレフィンスルホネート等のAE剤;グルコン酸、グルコヘプトン酸、アラボン酸、リンゴ酸、クエン酸等のオキシカルボン酸系、デキストリン、単糖類、オリゴ糖類、多糖類等の糖系、糖アルコール系等の遅延剤;起泡剤;増粘剤;珪砂;塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、沃化カルシウム等の可溶性カルシウム塩、塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物等、水酸化カリウム、炭酸塩、蟻酸又はその塩等の早強剤又は促進剤;発泡剤;樹脂酸又はその塩、脂肪酸エステル、油脂、シリコーン、パラフィン、アスファルト、ワックス等の防水剤;高炉スラグ;流動化剤;ジメチルポリシロキサン系、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル系、鉱油系、油脂系、オキシアルキレン系、アルコール系、アミド系等の消泡剤;防泡剤;亜硝酸塩、燐酸塩、酸化亜鉛等の防錆剤;メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系、β−1,3−グルカン、キサンタンガム等の天然物系、ポリアクリル酸アミド、ポリエチレングリコール、オレイルアルコールのエチレンオキシド付加物もしくはこれとビニルシクロヘキセンジエポキシドとの反応物等の合成系等の水溶性高分子;(メタ)アクリル酸アルキル等の高分子エマルジョンが挙げられる。 The hydraulic composition of the present invention can further contain other components. For example, resin soap, saturated or unsaturated fatty acid, sodium hydroxystearate, lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonic acid or its salt, alkane sulfonate, polyoxyalkylene alkyl (or alkylphenyl) ether, polyoxyalkylene alkyl (or alkylphenyl) ether AE agent such as sulfate ester or salt thereof, polyoxyalkylene alkyl (or alkylphenyl) ether phosphate ester or salt thereof, protein material, alkenyl succinic acid, α-olefin sulfonate; gluconic acid, glucoheptonic acid, aravic acid, malic acid Retardants such as oxycarboxylic acid such as citric acid, dextrin, monosaccharide, oligosaccharide, polysaccharide, etc., sugar alcohol, etc .; foaming agent; thickener; quartz sand; calcium chloride, nitrous acid Soluble calcium salts such as lucium, calcium nitrate, calcium bromide and calcium iodide, chlorides such as iron chloride and magnesium chloride, and early strengthening agents or accelerators such as potassium hydroxide, carbonate, formic acid or salts thereof; foaming Agents; waterproofing agents such as resin acids or salts thereof, fatty acid esters, oils and fats, silicones, paraffin, asphalt, waxes; blast furnace slag; fluidizing agents; dimethylpolysiloxanes, polyalkylene glycol fatty acid esters, mineral oils, Antifoaming agents such as oxyalkylene-based, alcohol-based, and amide-based; antifoaming agents; rust-preventing agents such as nitrite, phosphate and zinc oxide; cellulose-based such as methylcellulose and hydroxyethylcellulose; β-1,3-glucan, Natural products such as xanthan gum, polyacrylic acid amide, polyethylene glycol, oleyl alcohol Water-soluble polymer synthesis system or the like of the reaction products of ethylene oxide adduct or this and vinylcyclohexene diepoxide; (meth) include polymeric emulsion alkyl acrylate.
本発明では、特定の水硬性組成物を硬化させて硬化体を製造する。本発明では、例えば8時間程度及び24時間程度で強度を発現するので、硬化体としては、同じ型枠を何度も使用し、型枠の回転率が要求されるコンクリート二次製品に好適である。また、本発明で調製される水硬性組成物は、調製直後から30分程度では流動性を有しており、例えば30分以後に流動性が低下するコンクリートに好適に用いることができる。 In the present invention, a specific hydraulic composition is cured to produce a cured body. In the present invention, for example, strength is developed in about 8 hours and about 24 hours. Therefore, the cured product is suitable for a concrete secondary product that uses the same mold many times and requires the mold to rotate. is there. Further, the hydraulic composition prepared in the present invention has fluidity in about 30 minutes immediately after the preparation, and can be suitably used for, for example, concrete whose fluidity is lowered after 30 minutes.
本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、グリセリンと、セメントと、水とを含む原料を混合して、且つ水硬性組成物の原料として硫酸イオンを含む物質を用いて、硫酸イオン/グリセリンのモル比が5.0〜20であり、硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して3.0〜15重量部である水硬性組成物を調製する工程1と、得られた水硬性組成物を養生して硬化させる工程2とを有する。 The method for producing a cured body of a hydraulic composition according to the present invention includes mixing a raw material containing glycerin, cement, and water, and using a substance containing sulfate ions as a raw material of the hydraulic composition, Step 1 for preparing a hydraulic composition having a molar ratio of / glycerin of 5.0 to 20 and a sulfate ion content of 3.0 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. And curing and curing the hydraulic composition.
工程1では、水硬性組成物の原料として、少なくともグリセリン、セメント、水を用い、且つ水硬性組成物の原料の少なくとも何れかは硫酸イオンを含む物質であり、必要に応じてセメント中の硫酸カルシウムの含有量を測定し、硫酸カルシウムの含有量から硫酸イオン量を求める。工程1では、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、水硬性組成物の原料として硫酸塩を更に混合することができる。工程1で用いる成分は、どのような態様で混合してもよいが、硫酸塩を用いる場合、グリセリンと硫酸塩とを予め混合した後、セメント、水等、他の成分と混合することができる。また、グリセリンと硫酸塩を別々にセメント、水等、他の成分と混合することもできる。工程1の態様として、水硬性組成物の調製に用いる全材料(セメント、グリセリン、水及び必要に応じて配合される成分)の硫酸イオンの量を確認(例えば、材料中の硫酸イオン量を測定する、硫酸イオン量が既知の材料を用いる等)し、グリセリンとのモル比が硫酸イオン/グリセリンで5.0〜20、硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して3.0〜15重量部となるような配合組成(配合量)を決定し、セメント、グリセリン、水及び必要に応じて配合される成分を混合して水硬性組成物を得る方法が挙げられる。8時間強度を向上する観点から、硫酸イオンとグリセリンのモル比が、5.0〜12が好ましく、6.0〜11がより好ましく、7.0〜10が更に好ましく、8.0〜9.5がより更に好ましい。また、8時間強度及び24時間強度を向上する観点から、硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して、3.0〜10重量部となるように配合するのが好ましく、3.0〜6.0重量部が更に好ましく、3.0〜5.0重量部がより更に好ましく、3.0〜3.5重量部がより更に好ましい。 In step 1, at least glycerin, cement, water is used as a raw material for the hydraulic composition, and at least one of the raw materials for the hydraulic composition is a substance containing sulfate ions, and calcium sulfate in the cement is used as necessary. The amount of sulfate ions is determined from the content of calcium sulfate. In step 1, sulfate can be further mixed as a raw material for the hydraulic composition from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 24 hours. The components used in step 1 may be mixed in any form, but when sulfate is used, glycerin and sulfate can be mixed in advance and then mixed with other components such as cement and water. . Further, glycerin and sulfate can be separately mixed with other components such as cement and water. As an aspect of Step 1, confirm the amount of sulfate ions in all materials (cement, glycerin, water and components blended as necessary) used for preparing the hydraulic composition (for example, measure the amount of sulfate ions in the material) And a molar ratio with glycerin is 5.0 to 20 in terms of sulfate ion / glycerin, and the sulfate ion content is 3.0 to 15 with respect to 100 parts by weight of cement. There is a method of determining a blending composition (blending amount) to be a part by weight, and mixing cement, glycerin, water and components blended as necessary to obtain a hydraulic composition. From the viewpoint of improving the strength for 8 hours, the molar ratio of sulfate ion to glycerin is preferably 5.0 to 12, more preferably 6.0 to 11, still more preferably 7.0 to 10, and 8.0 to 9. 5 is even more preferable. Further, from the viewpoint of improving the strength for 8 hours and the strength for 24 hours, the content of sulfate ions is preferably 3.0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. 6.0 weight part is further more preferable, 3.0-5.0 weight part is still more preferable, 3.0-3.5 weight part is still more preferable.
工程2では、水硬性組成物を型枠に充填して養生して硬化させる。また、工程2の後には、硬化した水硬性組成物を型枠から脱型する工程を有することができる。本発明では、水硬性組成物は、硬化が促進されるため、水硬性組成物の調製から脱型するまでの時間を短縮することが可能である。本発明では、水硬性組成物の調製を開始してから脱型するまでの時間、すなわち、セメント等の水硬性粉体に水を接触させてから脱型するまでの時間は、脱型に必要な強度を得る観点と製造サイクルを向上する観点とから、4〜24時間が好ましく、4〜10時間がより好ましく、6〜10時間が更に好ましい。 In step 2, the hydraulic composition is filled into a mold, cured and cured. Moreover, after the process 2, it can have the process of demolding the hardened hydraulic composition from a formwork. In the present invention, since the hardening of the hydraulic composition is accelerated, it is possible to shorten the time from preparation of the hydraulic composition to demolding. In the present invention, the time from the start of preparation of the hydraulic composition to demolding, that is, the time from contact of water with a hydraulic powder such as cement to demolding is necessary for demolding. From the viewpoint of obtaining sufficient strength and improving the production cycle, 4 to 24 hours are preferable, 4 to 10 hours are more preferable, and 6 to 10 hours are still more preferable.
また、工程2の養生として、オートクレーブ養生、蒸気養生、室温養生などを行うことができる。本発明では、水硬性組成物は養生の際、硬化を促進するために蒸気加熱等のエネルギーを必要とせず、蒸気養生をしないでコンクリート製品等の水硬性組成物の硬化体を製造することも可能となる。例えば、本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法では、工程2において、水硬性組成物が養生温度50℃以上に保持される時間を1時間以下、更に0.5時間以下とすることができる。蒸気養生をしないでコンクリート製品を製造する場合の水硬性組成物の調製でセメント等の水硬性粉体に水を接触させてから脱型するまでの時間は、脱型に必要な強度を得る観点と製造サイクルを向上する観点から、養生時間は4〜24時間が好ましく、4〜16時間がより好ましく、4〜10時間がより好ましく、6〜10時間が更に好ましく、7〜9時間がより更に好ましい。この場合、養生温度は0〜40℃、更に10〜40℃が好ましい。 In addition, as the curing in step 2, autoclave curing, steam curing, room temperature curing, and the like can be performed. In the present invention, the hydraulic composition does not require energy such as steam heating to accelerate curing during curing, and a cured body of a hydraulic composition such as a concrete product can be produced without steam curing. It becomes possible. For example, in the method for producing a cured product of the hydraulic composition of the present invention, in step 2, the time for which the hydraulic composition is maintained at a curing temperature of 50 ° C. or higher is 1 hour or less, and further 0.5 hours or less. Can do. The time from contact of water to hydraulic powder such as cement in the preparation of a hydraulic composition when producing concrete products without steam curing is the viewpoint to obtain the strength necessary for demolding. From the viewpoint of improving the production cycle, the curing time is preferably 4 to 24 hours, more preferably 4 to 16 hours, more preferably 4 to 10 hours, still more preferably 6 to 10 hours, and even more preferably 7 to 9 hours. preferable. In this case, the curing temperature is preferably 0 to 40 ° C, more preferably 10 to 40 ° C.
本発明の水硬性組成物の硬化体の製造方法は、コンクリート二次製品等のコンクリート製品等の水硬性組成物の硬化体の生産性を向上させることから、環境に対する負荷軽減の点でも優れたものである。コンクリート二次製品である型枠を用いる水硬性組成物の硬化体としては、土木用製品では、護岸用の各種ブロック製品、ボックスカルバート製品、トンネル工事等に使用されるセグメント製品、橋脚の桁製品等が挙げられ、建築用製品では、カーテンウォール製品、柱、梁、床板に使用される建築部材製品等が挙げられる。 The method for producing a cured body of the hydraulic composition of the present invention improves the productivity of a cured body of a hydraulic composition such as a concrete product such as a concrete secondary product, and is therefore excellent in terms of reducing environmental impact. Is. As a hardened body of hydraulic composition using formwork, which is a concrete secondary product, for civil engineering products, various block products for revetment, box culvert products, segment products used for tunnel construction, pier girder products, etc. Examples of building products include building wall products, pillars, beams, and building member products used for floor boards.
<実施例1及び比較例1>
セメント種として、セメント(C1)を用いたコンクリートの試験を行った(表1、2)。
<Example 1 and Comparative Example 1>
A concrete test using cement (C1) as a cement type was performed (Tables 1 and 2).
<実施例2及び比較例2>
セメント種として、セメント(C2)を用いたコンクリートの試験を行った(表1、3)。
<Example 2 and Comparative Example 2>
A concrete test using cement (C2) as a cement type was performed (Tables 1 and 3).
<実施例3及び比較例3>
セメント種として、セメント(C3)を用いたモルタルの試験を行った(表4、5)。
<Example 3 and Comparative Example 3>
A mortar test using cement (C3) as a cement type was performed (Tables 4 and 5).
<実施例4及び比較例4>
セメント種として、セメント(C4)を用いたモルタルの試験を行った(表4、6)。
<Example 4 and Comparative Example 4>
A mortar test using cement (C4) as a cement type was performed (Tables 4 and 6).
<実施例5>
セメント種として、セメント(C1)を用い、種々のグリセリンを用いたコンクリートの試験を行った(表1、7)。
<Example 5>
Cement (C1) was used as a cement type, and concrete tests using various glycerins were performed (Tables 1 and 7).
(1)供試体の調製
(1−1)コンクリート及び供試体の調製
(工程1)
表1〜表3、表7に示す配合条件で、コンクリートミキサーを用いて、セメント、細骨材、粗骨材、グリセリン、二水石膏(CaSO4(2H2O))を投入し空練りを10秒間行い、目標スランプ21±1cm、目標空気連行量2±1%となるようAE剤、消泡剤を含む練り水と、セメント100重量部に対して分散剤1重量部(固形分で0.4重量部)とを加え、90秒間本練りし(回転数45rpm)、コンクリートを得た。グリセリン及び二水石膏の添加量、並びにセメント中の硫酸カルシウム量から計算した硫酸イオンとグリセリンのモル比を表2、表3及び表7に示した。
(1) Preparation of specimen (1-1) Preparation of concrete and specimen (step 1)
Cement, fine aggregate, coarse aggregate, glycerin and dihydrate gypsum (CaSO 4 (2H 2 O)) are added to the mixture under the mixing conditions shown in Tables 1 to 3 and Table 7, and kneaded. 10 seconds, so that the target slump is 21 ± 1 cm and the target air entrainment amount is 2 ± 1%, kneading water containing an AE agent and an antifoaming agent, and 1 part by weight of a dispersant (100% by solid content). .4 parts by weight) was added and kneaded for 90 seconds (rotation speed: 45 rpm) to obtain concrete. Tables 2, 3 and 7 show the molar ratios of sulfate ion and glycerin calculated from the amount of glycerin and dihydrate gypsum added and the amount of calcium sulfate in the cement.
(工程2)
JIS A 1132に基づき、円柱型プラモールド(底面の直径:10cm、高さ20cm)の型枠に、二層詰め方式によりコンクリートを充填し、20℃にて気中養生を行い、供試体を得た。
(Process 2)
In accordance with JIS A 1132, a cylindrical plastic mold (bottom diameter: 10 cm, height 20 cm) is filled with concrete by a two-layer filling method, and air-cured at 20 ° C. to obtain a specimen. It was.
コンクリートの配合成分及びコンクリートミキサーは以下のものである。
・グリセリン:精製グリセリン(花王(株)製、ヤシ由来の油脂のエステル交換で得られたグリセリン)
・二水石膏:二水石膏(和光純薬工業(株)製、和光一級)
・AE剤:AE02(花王(株)製)
・消泡剤:消泡剤No.21 (花王(株)製)
・分散剤:マイテイ150(花王(株)製、ナフタレン系重合体、固形分40重量%)
・練り水(W):AE剤、消泡剤を含む水道水
・セメント(C1):普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント(株)製)、密度3.16g/cm3、セメント中の硫酸カルシウム相当量、C3Aの含有量は、表2中に示す。
・セメント(C2):普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント(株)製)、密度3.16g/cm3、セメント中の硫酸カルシウム相当量、C3Aの含有量は、表3中に示す。
・細骨材(S1):砕砂(石川県河内村産 安山砕砂)、密度2.55g/cm3
・細骨材(S2):陸砂(石川県内難産 浜系陸砂)、密度2.55g/cm3
・粗骨材(G1):砕石(石川県河内村産 砕石1505)、密度2.55g/cm3
・コンクリートミキサー:IHI社製 強制2軸ミキサー、35リッター練り
The concrete components and concrete mixer are as follows.
・ Glycerin: Purified glycerin (manufactured by Kao Corporation, glycerin obtained by transesterification of oil derived from palm)
・ Dihydrate gypsum: Dihydrate gypsum (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Wako First Grade)
・ AE agent: AE02 (manufactured by Kao Corporation)
Antifoaming agent: Antifoaming agent No. 21 (manufactured by Kao Corporation)
Dispersant: Mighty 150 (manufactured by Kao Corporation, naphthalene polymer, solid content 40% by weight)
・ Kneading water (W): tap water containing AE agent and antifoaming agent ・ Cement (C1): Normal Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), density 3.16 g / cm 3 , equivalent to calcium sulfate in cement The amount and the content of C 3 A are shown in Table 2.
Cement (C2): Normal Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), density 3.16 g / cm 3 , equivalent amount of calcium sulfate in cement, and content of C 3 A are shown in Table 3.
Fine aggregate (S1): crushed sand (Ansan crushed sand from Kawauchi village, Ishikawa Prefecture), density 2.55 g / cm 3
・ Fine aggregate (S2): Land sand (Ishikawa Prefecture's difficult production beach-based land sand), density 2.55 g / cm 3
Coarse aggregate (G1): crushed stone (crushed stone 1505 from Kawauchi village, Ishikawa Prefecture), density 2.55 g / cm 3
・ Concrete mixer: IHI forced biaxial mixer, 35 liters
また、実施例5で用いたグリセリンは以下のものである。
・粗かん水(牛脂):牛脂の加水分解によって得られたグリセリン水溶液(固形分12.4重量%)
・粗かん水(植物):植物油脂の加水分解によって得られたグリセリン水溶液(固形分16.6重量%)
・粗かん水(動植物混合):粗かん水(牛脂)と粗かん水(植物)の混合品(固形分12.6重量%)
・粗かん水(蒸発品):粗かん水(動植物混合)中の水を蒸発させ、濃縮したもの(固形分50.2重量%)
・精製かん水:粗かん水(蒸発品)を炭処理およびイオン交換処理し微量不純物を除去したもの(固形分99.1重量%)
The glycerin used in Example 5 is as follows.
・ Rough brine (beef tallow): glycerin aqueous solution obtained by hydrolysis of beef tallow (solid content 12.4% by weight)
・ Rough brine (plant): glycerin aqueous solution obtained by hydrolysis of vegetable oil (solids 16.6% by weight)
・ Rough brine (animal and plant mixture): Coarse brine (beef tallow) and coarse brine (plant) (solid content 12.6% by weight)
・ Rough brine (evaporated product): Evaporated water from coarse brine (animal and vegetable mixture) and concentrated (solid content 50.2% by weight)
-Purified brine: Crude brine (evaporated product) treated with charcoal and ion exchange to remove trace impurities (solid content 99.1% by weight)
(1−2)モルタル及び供試体の調製
(工程1)
表4〜表6に示す配合条件で、モルタルミキサーを用いて、セメント、細骨材、グリセリンを投入し空練りを10秒間行い、空気連行量が2%以下になるように消泡剤を含む練り水と、セメント100重量部に対して固形分換算で分散剤0.48重量部を加え、回転数63rpmで1分間、回転数128rpmで2分間本練りし、モルタルを得た。グリセリンの添加量、並びにセメント中の硫酸カルシウム量から計算した硫酸イオンとグリセリンのモル比を表5及び表6に示した。
(1-2) Preparation of mortar and specimen (step 1)
Under the blending conditions shown in Tables 4 to 6, using a mortar mixer, cement, fine aggregate and glycerin are added and kneaded for 10 seconds, and an antifoaming agent is included so that the air entrainment amount is 2% or less. 0.48 parts by weight of a dispersant in terms of solid content was added to 100 parts by weight of the kneading water and cement, and this was kneaded for 1 minute at a rotation speed of 63 rpm and for 2 minutes at a rotation speed of 128 rpm to obtain a mortar. Tables 5 and 6 show the molar ratio of sulfate ion to glycerin calculated from the amount of glycerin added and the amount of calcium sulfate in the cement.
(工程2)
JIS A 1132に基づき、円柱型プラモールド(底面の直径:10cm、高さ20cm)の型枠に、二層詰め方式によりモルタルを充填し、20℃にて気中養生を行い、供試体を得た。
(Process 2)
In accordance with JIS A 1132, a cylindrical plastic mold (bottom diameter: 10 cm, height: 20 cm) is filled with mortar by a two-layer filling method, and air-cured at 20 ° C. to obtain a specimen. It was.
モルタルの配合成分及びモルタルミキサーは以下のものである。
・グリセリン:精製グリセリン(花王(株)製)
・消泡剤:消泡剤No.21(花王(株)製)
・分散剤:マイテイ150(花王(株)製、ナフタレン系重合体)
・練り水(W):消泡剤を含む水道水
・セメント(C3):ポルトランドセメント(CEM I42,5、Heidelberger製)、密度3.15g/cm3、セメント中の硫酸カルシウム相当量、C3Aの含有量は、表5に示す。
・セメント(C4):ポルトランドセメント(サイアムセメント製)、密度3.15g/cm3、セメント中の硫酸カルシウム相当量、C3Aの含有量は、表6に示す。
・細骨材(S1):城陽産 山砂、密度2.55g/cm3
・モルタルミキサー:ダルトン社製、万能混合撹拌機、型式:5DM−03−γ
The blending ingredients of the mortar and the mortar mixer are as follows.
・ Glycerin: Purified glycerin (manufactured by Kao Corporation)
Antifoaming agent: Antifoaming agent No. 21 (manufactured by Kao Corporation)
・ Dispersant: Mighty 150 (manufactured by Kao Corporation, naphthalene polymer)
・ Kneading water (W): tap water containing antifoaming agent ・ Cement (C3): Portland cement (CEM I42,5, manufactured by Heidelberger), density 3.15 g / cm 3 , equivalent amount of calcium sulfate in cement, C 3 The content of A is shown in Table 5.
Cement (C4): Portland cement (manufactured by Siam Cement), density 3.15 g / cm 3 , equivalent amount of calcium sulfate in the cement, and content of C 3 A are shown in Table 6.
・ Fine aggregate (S1): Mountain sand from Joyo, density 2.55g / cm 3
-Mortar mixer: manufactured by Dalton, universal mixing stirrer, model: 5DM-03-γ
(2)セメント中の成分の定量
(2−1)セメント中の硫酸カルシウムの定量
セメント中の硫酸カルシウム(CaSO4)の定量は、粉末X線装置、RINT-2500((株)リガク製)を使用して行った。測定条件は、ターゲットCuKα、管電流40mA、管電圧200kV、走査範囲5〜70deg.2θ、走査条件はステップ走査、ステップ幅0.02°、計数時間2秒とした。
(2) Quantification of components in cement (2-1) Quantification of calcium sulfate in cement Quantification of calcium sulfate (CaSO 4 ) in cement uses a powder X-ray device, RINT-2500 (manufactured by Rigaku Corporation). Done using. Measurement conditions were a target CuKα, a tube current of 40 mA, a tube voltage of 200 kV, a scanning range of 5 to 70 deg. 2θ, and a scanning condition of step scanning, a step width of 0.02 °, and a counting time of 2 seconds.
セメント2.7gに0.3gの標準物質『コランダム(Al2O3):AKP-100(住友化学(株)製)』を添加し、そのピーク面積を基準として、Rietveld解析ソフトにて定量した。Rietveld解析ソフトは(株)リガク製のPDXL Ver.1.6を使用し、解析対象鉱物を石膏(二水、半水、無水)とした。また、得られた硫酸カルシウムの量からセメント中の硫酸イオンの量を計算した。 0.3 g of standard substance “corundum (Al 2 O 3 ): AKP-100 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)” was added to 2.7 g of cement, and quantified with Rietveld analysis software based on the peak area. . The Rietveld analysis software used PDXL Ver.1.6 manufactured by Rigaku Corporation, and the mineral to be analyzed was gypsum (dihydrate, semi-water, anhydrous). The amount of sulfate ion in the cement was calculated from the amount of calcium sulfate obtained.
(2−2)セメント中のC3Aの定量
セメント中のC3Aの定量は、解析対象鉱物C3Aとした以外は、硫酸カルシウムの定量と同様の方法で行った。
(2-2) Determination of C 3 A in quantitative cement C 3 A in the cement, except that analyzed minerals C 3 A, was carried out in the same manner as determination of calcium sulfate.
(3)コンクリートまたはモルタル中の硫酸イオン含有量
コンクリートまたはモルタル中の硫酸イオンの含有量は、硫酸イオンを与える化合物がセメントと添加した二水石膏のみであることから、セメントの分析から求めた硫酸カルシウムの量と、添加した二水石膏の量の和から求めた。
(3) Sulfate ion content in concrete or mortar Since the sulfate ion content in concrete or mortar is only dihydrate gypsum added with cement as the compound that gives sulfate ion, sulfuric acid obtained from analysis of cement It calculated | required from the sum of the quantity of calcium, and the quantity of the added dihydrate gypsum.
(4)コンクリートまたはモルタル中のグリセリン含有量
コンクリートまたはモルタル中のグリセリン含有量は、水硬性組成物の調製に用いたグリセリンの量から計算した。
(4) Glycerin content in concrete or mortar The glycerin content in concrete or mortar was calculated from the amount of glycerin used in the preparation of the hydraulic composition.
(5)コンクリートまたはモルタル評価
コンクリートまたはモルタルについて、以下に示す試験法にしたがって、脱型強度を評価した。評価結果を表2、3及び5〜7に示した。
(5) Concrete or mortar evaluation The demolding strength of the concrete or mortar was evaluated according to the following test method. The evaluation results are shown in Tables 2, 3 and 5-7.
(5−1)供試体強度の評価
コンクリートまたはモルタル調製から8時間後に硬化した供試体を型枠から脱型し、JIS A 1108に基づいて、圧縮強度を測定し、8時間強度とした。また、8時間後の脱型までを8時間強度の測定と同様に行い、脱型後、更に24時間までは20℃で気中に保存した後、JIS A 1108に基づいて、圧縮強度を測定し、24時間強度とした。圧縮強度は、基準品の強度に対する相対値を強度比(%)として表2、3及び5〜7に記載した。基準と示した比較品は、表2、3、7では、グリセリン、二水石膏を添加せず、AE剤、消泡剤と分散剤のみを添加した系である(比較例1−1、比較例2−1)また、表5、6では、グリセリンを添加せず、消泡剤と分散剤のみを添加した系である(比較例4−1、比較例5−1)。なお、硫酸イオンの含有量及びモル比は、硫酸イオン(SO4 2-)の分子量を96として計算した値である。また、表2、3及び5〜7のグリセリンの添加量は、固形分換算である。
(5-1) Evaluation of specimen strength The specimen cured 8 hours after the preparation of concrete or mortar was removed from the mold, and the compressive strength was measured based on JIS A 1108 to obtain the strength for 8 hours. In addition, after 8 hours until demolding was performed in the same manner as the measurement of 8 hours strength, and after demolding, it was stored in air at 20 ° C. for up to 24 hours, and then the compressive strength was measured based on JIS A 1108 The strength was 24 hours. The compressive strength is shown in Tables 2, 3 and 5 to 7 as the strength ratio (%) relative to the strength of the reference product. In Tables 2, 3, and 7, the comparative product indicated as the reference is a system in which glycerin and dihydrate gypsum are not added, but only the AE agent, the antifoaming agent and the dispersant are added (Comparative Example 1-1, comparison) Example 2-1) Moreover, in Tables 5 and 6, it is the system which added only an antifoamer and a dispersing agent, without adding glycerin (Comparative Example 4-1, Comparative Example 5-1). The content and molar ratio of sulfate ions are values calculated by setting the molecular weight of sulfate ions (SO 4 2− ) to 96. Moreover, the addition amount of glycerol of Table 2, 3 and 5-7 is conversion of solid content.
実施例のコンクリートまたはモルタルの配合は二次製品に用いられる配合であり、蒸気養生をせずに8時間程度で脱型が可能になり、24時間強度も高い硬化体を得る観点から、8時間後の相対強度は、145%以上が好ましく、170%以上がより好ましく、250%以上が更に好ましい。かつ、24時間後の強度は110%以上が好ましい。 The concrete or mortar composition of the examples is a composition used for a secondary product, and can be demolded in about 8 hours without steam curing, and from the viewpoint of obtaining a cured body with high strength for 24 hours, 8 hours. The subsequent relative strength is preferably 145% or more, more preferably 170% or more, and still more preferably 250% or more. And the strength after 24 hours is preferably 110% or more.
本発明のように、水硬性組成物中の硫酸イオンの含有量が3.0〜15重量部であり、かつ、硫酸イオン/グリセリンのモル比が5.0〜20である水硬性組成物を用いた場合は、硬化体の8時間後の相対強度が145%を超え、24時間後の相対強度が110%を超え、8時間後及び24時間後で強度が得られるのに対して、水硬性組成物中の硫酸イオンの含有量又は、硫酸イオン/グリセリンのモル比が本発明の範囲外である場合は、本発明品(実施例)より硬化体の8時間後及び24時間後の相対強度が劣ることがわかる。 A hydraulic composition having a sulfate ion content of 3.0 to 15 parts by weight and a sulfate ion / glycerin molar ratio of 5.0 to 20 as in the present invention. When used, the relative strength after 8 hours of the cured body exceeds 145%, the relative strength after 24 hours exceeds 110%, and strength is obtained after 8 hours and 24 hours. When the content of sulfate ion in the hard composition or the molar ratio of sulfate ion / glycerin is outside the range of the present invention, the relative value after 8 hours and 24 hours of the cured product from the product of the present invention (Example) It can be seen that the strength is inferior.
表5、6から、硫酸イオンをそれぞれセメント中、5.8重量%、4.0重量%含むセメントを用いた場合は、硫酸イオン源である硫酸塩を添加しなくても、グリセリンの添加量を調整して硫酸イオン/グリセリンの比率を本発明の範囲内にすれば、8時間後、24時間後の相対強度が向上することがわかる。 From Tables 5 and 6, when cement containing 5.8% by weight and 4.0% by weight of sulfate ion in the cement was used, the amount of glycerin added even without adding sulfate as a sulfate ion source. When the ratio of sulfate ion / glycerin is adjusted within the range of the present invention, the relative strength after 8 hours and after 24 hours is improved.
また、表7のように、グリセリンの種類を変えた場合でも、グリセリンの種類に関係なく、8時間後で180%以上、および24時間後で140%以上の相対強度が得られた。よって、いずれのグリセリンも使用可能であることがわかる。 Moreover, as shown in Table 7, even when the type of glycerin was changed, a relative strength of 180% or more after 8 hours and 140% or more after 24 hours was obtained regardless of the type of glycerin. Therefore, it can be seen that any glycerin can be used.
本発明の水硬性組成物を硬化させると、熱を加える養生をすることなしに、8時間強度および24時間強度を向上することができる。 When the hydraulic composition of the present invention is cured, the strength for 8 hours and the strength for 24 hours can be improved without curing by applying heat.
Claims (9)
硫酸イオンとグリセリンのモル比が硫酸イオン/グリセリンで5.0〜20であり、硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して3.0〜15重量部である水硬性組成物を得る工程1、及び
工程1で得られた水硬性組成物を養生して硬化させる工程2
を含む、水硬性組成物の硬化体の製造方法。 A method for producing a cured product of a hydraulic composition obtained by mixing glycerin, cement, and water, using a substance containing sulfate ions as a raw material of the hydraulic composition, and
A step of obtaining a hydraulic composition having a sulfate ion / glycerin molar ratio of 5.0 to 20 in terms of sulfate ion / glycerin and a sulfate ion content of 3.0 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of cement. 1 and Step 2 for curing and curing the hydraulic composition obtained in Step 1
The manufacturing method of the hardening body of a hydraulic composition containing this.
水硬性組成物中の硫酸イオンの含有量がセメント100重量部に対して3.0〜15重量部であり、
水硬性組成物中の硫酸イオンとグリセリンのモル比が硫酸イオン/グリセリンで5.0〜20である、
水硬性組成物。 A hydraulic composition containing sulfate ions, obtained by mixing glycerin, cement, and water,
The content of sulfate ions in the hydraulic composition is 3.0 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement,
The molar ratio of sulfate ion to glycerin in the hydraulic composition is 5.0 to 20 in terms of sulfate ion / glycerin.
Hydraulic composition.
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