JP6482877B2 - Quick setting agent and method for producing the same - Google Patents
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Description
土木・建築業界で、主に、法面や地下構造物やトンネルなどの吹付けセメントモルタルや吹付けセメントコンクリートなどの吹付け材料に適用する急結剤に関する。 In the civil engineering / architecture industry, it mainly relates to quick setting agents applied to spray materials such as spray cement mortar and spray cement concrete for slopes, underground structures and tunnels.
従来、急結剤としては、カルシウムアルミネート及び／又はアルカリ金属アルミン酸塩とアルカリ炭酸塩等との混合物や、カルシウムアルミネートと３ＣａＯ・ＳｉＯ２との混合物等が知られている（特許文献１、２、３、４参照）。
これらの急結剤は、セメントの凝結を促進させる働きがあり、いずれもコンクリートと混合し、地山面に吹付けられる。しかしながら、これらの急結剤は、充分に強い凝結力と地山面への付着力を得にくく、特に湧水箇所に吹付を行った場合には、剥落が生じやすくなり、又、リバウンド（跳ね返り）率が多くなるという課題があった。
Conventionally, as the quick setting agent, a mixture of calcium aluminate and / or alkali metal aluminate and alkali carbonate, a mixture of calcium aluminate and 3CaO.SiO 2 or the like is known (Patent Document 1). 2, 3, 4).
These quick setting agents have a function of promoting the setting of cement, and all of them are mixed with concrete and sprayed on the ground surface. However, these quick-setting agents are difficult to obtain a sufficiently strong setting force and adhesion to the ground surface, especially when sprayed on springs, and they tend to peel off and rebound (bounce back). ) There was a problem that the rate increased.
一方、農薬の１種として石灰硫黄合剤が知られる。石灰硫黄合剤は、主に果樹の農薬として知られ、生石灰と硫黄と水を原料とし、オートクレーブで反応させる。固液分離した黄褐色の液体が石灰硫黄合剤となる。
石灰硫黄合剤は、ＣａとＳと水を主成分とし、ＭｇＯ換算で０．５〜２．０％の範囲でＭｇを含む。石灰硫黄合剤のｐＨは１０．０以上であることを特長とする。また、酸化還元電位も特異的である。石灰硫黄合剤の酸化還元電位（ＯＲＰ）は−４５０ｍｖ以下である。
On the other hand, a lime-sulfur mixture is known as a kind of agricultural chemical. Lime-sulfur mixtures are mainly known as fruit tree pesticides, and are made from quicklime, sulfur and water as raw materials and reacted in an autoclave. The yellow-brown liquid obtained by solid-liquid separation becomes a lime sulfur mixture.
The lime-sulfur mixture contains Ca, S, and water as main components, and contains Mg in a range of 0.5 to 2.0% in terms of MgO. The pH of the lime sulfur mixture is 10.0 or more. The redox potential is also specific. The oxidation-reduction potential (ORP) of the lime-sulfur mixture is −450 mV or less.
石灰硫黄合剤を急結剤に適用した例は見当たらない。尚、重金属溶出低減剤およびこれを含む水硬性組成物や水硬性物質の混練物質の中で多硫化カルシウムを用いた使用が行われているが、急結剤に関する記述などなく、効果の明記もない（特許文献５、６参照）。 There is no example of applying lime-sulfur mixture to quick setting agent. It should be noted that calcium polysulfide is used in heavy metal elution reducing agents and hydraulic compositions and hydraulic material kneading materials containing the same, but there is no description of the quick setting agent and the effect is clearly stated. No (see Patent Documents 5 and 6).
本発明は、セメントコンクリートの急結効果が高まり、六価クロム残存濃度も低減されるなどの効果を奏する急結剤及びその製造方法を提供する。 The present invention provides a rapid setting agent that exhibits an effect of increasing the rapid setting effect of cement concrete and reducing the residual concentration of hexavalent chromium, and a method for producing the quick setting agent.
すなわち、本発明は、（１）石灰硫黄合剤とカルシウムアルミネートを含有してなる急結剤、（２）さらに、硫酸カルシウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムより選ばれた少なくとも１種以上を含有してなる（１）の急結剤、（３）カルシウムアルミネートのモル比が、２．０〜２．５である（１）又は（２）の急結剤、（４）カルシウムアルミネートのガラス化率が６０％以上である（１）〜（３）のいずれかの急結剤、（５）石灰硫黄合剤のｐＨが１０以上である（１）〜（４）のいずれかの急結剤、（６）急結剤の成分を混合する前に石灰硫黄合剤をカルシウムアルミネートに噴霧する（１）〜（５）のいずれかの急結剤の製造方法、（７）石灰硫黄合剤以外の急結剤の成分を混合した後に石灰硫黄合剤を噴霧して添加する（１）〜（５）のいずれかの急結剤の製造方法、である。 That is, the present invention includes (1) a quick setting agent comprising a lime sulfur mixture and calcium aluminate, and (2) further containing at least one selected from calcium sulfate, sodium carbonate, and sodium aluminate. (1) the quick setting agent, (3) the molar ratio of calcium aluminate is 2.0 to 2.5, (1) or (2) quick setting agent, (4) calcium aluminate The rapid setting agent in any one of (1)-(3) whose vitrification rate is 60% or more, (5) The rapid setting in any one of (1)-(4) whose pH of lime sulfur mixture is 10 or more (6) The method for producing the quick setting agent according to any one of (1) to (5), in which the lime sulfur mixture is sprayed onto the calcium aluminate before mixing the components of the quick setting agent, (7) lime sulfur After mixing the ingredients of the quick-setting agent other than the mixture, spray and add the lime sulfur mixture ( ) One of a method of manufacturing a quick-setting admixture to (5) is.
本発明により、セメントコンクリートの急結効果が高まり、六価クロム残存濃度も低減されるなどの効果を奏する。 According to the present invention, the rapid setting effect of cement concrete is enhanced and the residual hexavalent chromium concentration is reduced.
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や％ は特に規定しない限り質量基準で示す。
また、本発明のセメントコンクリートとは、セメントペースト、セメントモルタル、及びコンクリートを総称するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
The cement concrete of the present invention is a general term for cement paste, cement mortar, and concrete.
本発明で用いるセメントは、市販されている、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、早強セメント、超早強セメントやエコセメントなどであり、またこれらセメントの２種以上を併用することもできる。 The cement used in the present invention is a commercially available ordinary Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, early-strength cement, ultra-early-strength cement, eco-cement, or the like, and two or more of these cements may be used in combination. it can.
本発明の急結剤は石灰硫黄合剤を含有するものである。
石灰硫黄合剤とは、ＣａとＳと水を主成分とし、成分は多硫化カルシウム（ＣａＳｘ）が主であり、石灰硫黄合剤を１００部としたとき、Ｔ−Ｃａ換算で２〜２０部、Ｔ−Ｓ換算で５〜４０部、ＭｇＯ換算で０．１〜４．０％の範囲でＭｇを含む。石灰硫黄合剤のｐＨは１０．０以上であることを特長とする。また、酸化還元電位も特異的である。石灰硫黄合剤の酸化還元電位（ＯＲＰ）は−４５０ｍｖ以下である。ｐＨがアルカリ性領域であることは、極めて重要である。ｐＨが１０．０未満では、本発明の効果、すなわち、急結効果や六価クロムの低減効果が十分に得られない場合がある。石灰硫黄合剤はカルシウムアルミネート自体の水和を遅延するので量を増やすと遅延時間が長くなるため、硬化時間の調整が可能である。
石灰硫黄合剤を１００部としたとき、Ｔ−Ｃａ換算で２〜２０部が好ましく、５〜１５部がより好ましく、２部未満であると、優れた急結効果が確認されない場合があり、２０部を超えると、溶液安定性が悪く、液状を保持できない場合がある。また、Ｔ−Ｓ換算で５〜４０部が好ましく、１０〜３０部がより好ましく、５部未満であると、溶液安定性が悪い場合があり、４０部を超えると、急結効果が大きく低下する場合がある。ＭｇＯは０．１〜４．０部が好ましく、０．５〜２．０部がより好ましい。ＭｇＯが０．１〜４．０部の範囲外であると、溶液安定性が下がり、析出する場合がある
The quick setting agent of the present invention contains a lime-sulfur mixture.
The lime-sulfur mixture is mainly composed of Ca, S and water, and the component is mainly calcium polysulfide (CaSx). When the lime-sulfur mixture is 100 parts, it is 2 to 20 parts in terms of T-Ca. And Mg in a range of 5 to 40 parts in terms of TS and 0.1 to 4.0% in terms of MgO. The pH of the lime sulfur mixture is 10.0 or more. The redox potential is also specific. The oxidation-reduction potential (ORP) of the lime-sulfur mixture is −450 mV or less. It is extremely important that the pH is in the alkaline region. When the pH is less than 10.0, the effects of the present invention, that is, the rapid setting effect and the hexavalent chromium reducing effect may not be sufficiently obtained. Since the lime-sulfur mixture delays the hydration of the calcium aluminate itself, the delay time becomes longer when the amount is increased, so that the setting time can be adjusted.
When the lime-sulfur mixture is 100 parts, 2 to 20 parts are preferable in terms of T-Ca, 5 to 15 parts are more preferable, and if it is less than 2 parts, an excellent rapid setting effect may not be confirmed. If it exceeds 20 parts, the solution stability is poor and the liquid state may not be maintained. Moreover, 5 to 40 parts are preferable in terms of TS, 10 to 30 parts are more preferable, and if it is less than 5 parts, the solution stability may be poor. If it exceeds 40 parts, the rapid setting effect is greatly reduced. There is a case. MgO is preferably 0.1 to 4.0 parts, more preferably 0.5 to 2.0 parts. When MgO is out of the range of 0.1 to 4.0 parts, the solution stability is lowered and may be precipitated.
本発明で用いる石灰硫黄合剤は、セメント１００部に対して０．０１〜１０部が好ましい。本発明は、セメントモルタルやセメントコンクリート調製後に石灰硫黄合剤を配合する急結剤を加えて、吹付け材料を調整するため、石灰硫黄合剤が０．０１部未満となると、充分な本発明の効果が得られない場合がある。
本発明で用いる石灰硫黄合剤の形態は、液体、粉体、スラリー、懸濁液など、いづれの形態で用いることが可能である。
As for the lime sulfur mixture used by this invention, 0.01-10 parts is preferable with respect to 100 parts of cement. Since the present invention adjusts the spray material by adding a quick-setting agent that mixes the lime sulfur mixture after preparing cement mortar or cement concrete, the present invention is sufficient when the lime sulfur mixture is less than 0.01 parts. The effect of may not be obtained.
The form of the lime-sulfur mixture used in the present invention can be used in any form such as liquid, powder, slurry and suspension.
本発明で用いるカルシウムアルミネートとは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ２Ｏ３とを主たる成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ及び／又はＡｌ２Ｏ３の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化合物、アルカリ土類金属ハロゲン化合物、アルカリ金属硫酸塩及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した化合物、あるいはＣａＯとＡｌ２Ｏ３とを主たる成分とするものに、これらが少量固溶した物質である。カルシウムアルミネートの鉱物形態は、結晶質、非晶質いずれであっても、また、混在してもよい。
本発明で用いるカルシウムアルミネートは、ガラス化率６０％以上が好ましく、８０％以上が更に好ましい。ガラス化率６０％未満であると、吹付け施工などの吹付けた後に急激な凝結、硬化が必要な場合、その効果が確認できない。
本発明で用いるカルシウムアルミネートは、ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３のモル比が２．０〜２．５に調整する。理由として、モル比が２．０未満である場合、急結剤添加後に優れた凝結、強度発現性が得られない。モル比が２．５を超える場合、ガラス化率６０％を超えるものはカルシウムアルミネートとしてガラス化率を確保することが困難となる。
カルシウムアルミネートの粉末度は、ブレーン比表面積で４０００〜８０００ｃｍ２／ｇが好ましく、４０００ｃｍ２／ｇ未満であると、優れた初期強度が得られない場合があり、８０００ｃｍ２／ｇを超えると優れた長期強度が発現しない場合がある。
Calcium The aluminate used in the present invention, a raw material containing calcia, by mixing a raw material containing alumina, calcined and in the kiln, obtained by heat treatment such as melting in an electric furnace, CaO and Al 2 It is a general term for substances having O 3 as a main component and having hydration activity, and a part of CaO and / or Al 2 O 3 is an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide, silicon oxide, titanium oxide, Iron oxide, alkali metal halogen compounds, alkaline earth metal halogen compounds, compounds substituted with alkali metal sulfates and alkaline earth metal sulfates, etc., or those containing CaO and Al2O3 as main components are dissolved in small amounts. Material. The mineral form of calcium aluminate may be crystalline or amorphous, or may be mixed.
The calcium aluminate used in the present invention preferably has a vitrification rate of 60% or more, more preferably 80% or more. If the vitrification rate is less than 60%, the effect cannot be confirmed when rapid condensation or hardening is required after spraying such as spraying.
In the calcium aluminate used in the present invention, the molar ratio of CaO / Al 2 O 3 is adjusted to 2.0 to 2.5. As a reason, when the molar ratio is less than 2.0, excellent setting and strength development cannot be obtained after the addition of the rapid setting agent. When the molar ratio exceeds 2.5, it is difficult to secure a vitrification rate as calcium aluminate when the vitrification rate exceeds 60%.
The fineness of calcium aluminate is preferably 4000 to 8000 cm 2 / g in terms of Blaine specific surface area. If it is less than 4000 cm 2 / g, an excellent initial strength may not be obtained, and if it exceeds 8000 cm 2 / g, it is excellent. Long-term strength may not develop.
本発明で用いる石灰硫黄合剤とカルシウムアルミネートを含有してなる急結剤の配合割合は、カルシウムアルミネート１００部に対して、石灰硫黄合剤が０．０１〜１０部であることが好ましく、０．０１部未満では優れた強度発現性が得られない場合があり、１０部を超えると遅延する場合がある。
本発明で用いる石灰硫黄合剤とカルシウムアルミネートを含有してなる急結剤の使用量は、セメント１００部に対して４〜２０部が好ましい。急結剤が４部未満では本発明の効果が充分得られない場合がある。
The blending ratio of the quick setting agent containing lime sulfur mixture and calcium aluminate used in the present invention is preferably 0.01 to 10 parts of lime sulfur mixture with respect to 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 0.01 part, excellent strength development may not be obtained, and if it exceeds 10 parts, it may be delayed.
As for the usage-amount of the quick setting agent containing the lime sulfur mixture and calcium aluminate used by this invention, 4-20 parts is preferable with respect to 100 parts of cement. If the quick setting agent is less than 4 parts, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained.
本発明で用いる急結剤はカルシウムアルミネート以外にも本発明の効果を阻害することがないものであれば、減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、遅延剤、発泡剤、凍寒材、高炉スラグ、フライアッシュ、石粉などいづれの材料も配合可能であり、また、これらの１種以上を組み合わせても良い。 If the quick setting agent used in the present invention does not inhibit the effects of the present invention other than calcium aluminate, a water reducing agent, an AE agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, Any material such as a fluidizing agent, a retarder, a foaming agent, a frozen material, a blast furnace slag, fly ash, and stone powder can be blended, and one or more of these may be combined.
本発明で用いる急結剤は、石灰硫黄合剤とカルシウムアルミネートを混合して製造するが、カルシウムアルミネートに石灰硫黄合剤を噴霧して製造することが可能であり、カルシウムアルミネートのその他の成分を混合した後に石灰硫黄合剤を噴霧することも可能である。
石灰硫黄合剤とカルシウムアルミネートなどを混合する方法としては、カルシウムアルミネートを調整し、粉砕の際、配合する場合やカルシウムアルミネートなどと他の原材料を混合し、急結剤を調製する際に配合する方法が挙げられる。
また、石灰硫黄合剤をカルシウムアルミネートに噴霧する方法として、特に限定されるものではないが、石灰硫黄合剤を圧縮空気によりミスト化して噴霧したり、カルシウムアルミネートや他の原材料を混合する際に圧縮空気で混合する方式などを採用する際、混合するための圧縮空気の中に石灰硫黄合剤を加えて、噴霧する方法などが挙げられる。
The quick setting agent used in the present invention is produced by mixing a lime sulfur mixture and a calcium aluminate, and can be produced by spraying a calcium aluminate with a lime sulfur mixture. It is also possible to spray the lime sulfur mixture after mixing the components.
As a method of mixing lime-sulfur mixture and calcium aluminate, etc., adjust calcium aluminate and mix it when grinding, or mix calcium aluminate and other raw materials to prepare quick setting agent The method of mix | blending with is mentioned.
The method for spraying the lime-sulfur mixture onto the calcium aluminate is not particularly limited, but the lime-sulfur mixture is sprayed after being misted with compressed air, or the calcium aluminate or other raw materials are mixed. When adopting a method of mixing with compressed air at the time, a method of adding a lime-sulfur mixture into compressed air for mixing and spraying can be mentioned.
本発明で用いる急結剤はカルシウムアルミネート以外にも効果が高いものとして、特に硫酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、炭酸ナトリウムが挙げられる。これら成分の粉末度（ブレーン比表面積）が、カルシウムアルミネートと同程度に推移していれば、本発明の効果が増進する。
また、急結剤の凝結を妨げない範囲内で硫酸カルシウムを除く、硫酸塩類、例えば、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸チタン、硫酸マグネシウム、硫酸リチウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属、その他の元素などの化合物の無水物や水和物、アルミン酸ナトリウムも硫酸カルシウムと同様に、アルミン酸、アルミン酸アルカリ金属、アルミン酸アルカリ土類金属、その他の元素などの化合物の無水物や水和物、さらに、炭酸ナトリウムも同様に炭酸塩のアルカリ金属、アルカリ土類金属、その他の元素などの化合物の無水物や水和物が使用可能である。これらの使用形態は、液体、粉体、スラリー、懸濁などいずれも使用可能である。
The quick setting agent used in the present invention is particularly effective in addition to calcium aluminate, and calcium sulfate, sodium aluminate, and sodium carbonate are particularly mentioned. If the fineness (brain specific surface area) of these components is on the same level as calcium aluminate, the effect of the present invention is enhanced.
In addition, sulfates excluding calcium sulfate within a range that does not prevent the setting of the setting agent, for example, alkali metals such as potassium sulfate, sodium sulfate, aluminum sulfate, titanium sulfate, magnesium sulfate, lithium sulfate, alkaline earth metals, Anhydrides and hydrates of compounds such as other elements, sodium aluminate, as well as calcium sulfate, anhydrides and water of compounds such as aluminate, alkali metal aluminate, alkaline earth metal aluminate, and other elements In addition, as for sodium carbonate, anhydrides and hydrates of compounds such as carbonate alkali metals, alkaline earth metals, and other elements can be used as well. Any of liquids, powders, slurries, suspensions, etc. can be used.
本発明で用いるセメントコンクリートは、セメント、水、骨材、さらに各種混和材などを事前に混合・練混ぜなどにより、ウエットセメントペースト、ウエットモルタル、ウエットコンクリートでも良いし、水を加えないドライセメント、ドライモルタル、ドライコンクリートがある。
本発明で用いる細骨材や粗骨材は、本発明を阻害するものでなければ、いずれも使用可能である。
The cement concrete used in the present invention may be wet cement paste, wet mortar, wet concrete by mixing, kneading, etc. in advance, cement, water, aggregate, and various admixtures, or dry cement that does not add water, There are dry mortar and dry concrete.
Any fine aggregate and coarse aggregate used in the present invention can be used as long as they do not inhibit the present invention.
本発明で用いる急結剤は、液体形態の場合、急結剤の急結性能を損なうことがなければ、いずれの物質も配合可能である。その中でも、特にフッ化水素などのフッ素原料、ジエタノールアミンなどのアミン原料、硫酸塩、錯体形成剤、窒素化合物、液体の固形分濃度を高められるものであれば、いずれの物質も配合可能である。特にフッ素原料ではフッ化水素、アミン原料であれば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが使用可能であり、硫酸塩では、硫酸マグネシウム、錯体形成剤として、カルボン酸、ジカルボン酸、オキシカルボン酸、及びこれらの塩などが使用可能である。 In the liquid form, the quick setting agent used in the present invention can be blended with any substance as long as the quick setting performance of the quick setting agent is not impaired. Among them, any substance can be added as long as it can increase the solid content concentration of a fluorine raw material such as hydrogen fluoride, an amine raw material such as diethanolamine, a sulfate, a complex forming agent, a nitrogen compound, and a liquid. In particular, hydrogen fluoride can be used as the fluorine raw material, and diethanolamine, triethanolamine, etc. can be used as the amine raw material. Magnesium sulfate, as the complex forming agent, carboxylic acid, dicarboxylic acid, oxycarboxylic acid, and these can be used as the sulfate. The salt can be used.
本発明の急結剤やセメントコンクリートや急結剤は、特に限定されるものではなく、エア搬送、ポンプ搬送などいずれの搬送方式やこれらを組み合わせた搬送方式が可能である。
ポンプ搬送の場合、ギアポンプ、スクイズポンプ、プランジャーポンプ、ピストンポンプ、スネイクポンプなどいずれのポンプによる搬送も可能である。
The quick setting agent, cement concrete, and quick setting agent of the present invention are not particularly limited, and any transfer method such as air transfer or pump transfer, or a transfer method combining them can be used.
In the case of pump conveyance, conveyance by any pump such as a gear pump, a squeeze pump, a plunger pump, a piston pump, and a snake pump is possible.
「実験例１」
セメント８００ｇ、水４８０ｇ、細骨材２０００ｇのセメントモルタルを調製してから、表１に示す種類の急結剤１００部としたときの表１に示す量（部）のアルミン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、炭酸ナトリウムからなる急結剤８０ｇをセメントモルタルに添加した直後からプロクター貫入抵抗値、圧縮強度、六価クロム残存濃度を測定した。
なお、急結剤の調製で石灰硫黄合剤をカルシウムアルミネートに圧縮空気によりミスト化して噴霧したものを粉砕してカルシウムアルミネートとして使用した。
"Experiment 1"
After preparing cement mortar of 800 g of cement, 480 g of water and 2000 g of fine aggregate, the amount (parts) of sodium aluminate, calcium sulfate shown in Table 1 when 100 parts of the quick setting agent of the type shown in Table 1 were used, Immediately after 80 g of the quick setting agent made of sodium carbonate was added to the cement mortar, the Procter penetration resistance value, the compressive strength, and the residual hexavalent chromium concentration were measured.
In the preparation of the quick setting agent, the lime-sulfur mixture mixed with calcium aluminate by misting with compressed air and sprayed was pulverized and used as calcium aluminate.
＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、密度３．１５ｇ／ｃｍ３
水：上水道水、密度１．００ｇ／ｃｍ３
細骨材：新潟県姫川水系川砂、密度２．６２ｇ／ｃｍ３
急結剤Ａ：ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比２．５、ガラス化率６０％、密度２．６２ｇ／ｃｍ３、石灰硫黄合剤αをカルシウムアルミネート１００部中、０．１部噴霧したもの、ブレーン比表面積８０００ｃｍ２／ｇ
急結剤Ｂ：ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比２．３、ガラス化率８０％、密度２．６０ｇ／ｃｍ３、石灰硫黄合剤αをカルシウムアルミネート１００部中、０．１部噴霧したもの、ブレーン比表面積６５００ｃｍ２／ｇ
急結剤Ｃ：ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比２．０、ガラス化率９９％、密度２．６０ｇ／ｃｍ３、石灰硫黄合剤αをカルシウムアルミネート１００部中、０．１部噴霧したもの、ブレーン比表面積５８００ｃｍ２／ｇ
急結剤Ｄ：ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比２．３、ガラス化率８０％、密度２．６０ｇ／ｃｍ３、石灰硫黄合剤を噴霧しないもの、ブレーン比表面積６６００ｃｍ２／ｇ
石灰硫黄合剤α：石灰硫黄合剤、市販品、ｐＨ１０．５、酸化還元電位（ＯＲＰ）が−５００ｍｖ、ＭｇＯ含有量１．０％、Ｔ−Ｃａ量１０％、Ｔ−Ｓ量２２％
アルミン酸ナトリウム（ＳＡ）：市販品、無水品、Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３モル比１．０、ブレーン比表面積５２００ｃｍ２／ｇ
硫酸カルシウム（ＣＳ）：市販品、無水物、ブレーン比表面積５０３０ｃｍ２／ｇ
炭酸ナトリウム（ＮＡ）：市販品、無水物、ブレーン比表面積４０００ｃｍ２／ｇ
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, commercially available, density 3.15 g / cm 3
Water: tap water, density 1.00 g / cm 3
Fine aggregate: Niigata Himekawa river sand, density 2.62 g / cm 3
Quick setting agent A: CaO / Al 2 O 3 molar ratio 2.5, vitrification ratio 60%, density 2.62 g / cm 3 , lime sulfur mixture α was sprayed in 0.1 part in 100 parts of calcium aluminate. Thing, Blaine specific surface area 8000 cm 2 / g
Quick setting agent B: CaO / Al 2 O 3 molar ratio 2.3, vitrification rate 80%, density 2.60 g / cm 3 , lime sulfur mixture α was sprayed in 0.1 part in 100 parts of calcium aluminate. Thing, Blaine specific surface area 6500cm 2 / g
Quick setting agent C: CaO / Al 2 O 3 molar ratio 2.0, vitrification rate 99%, density 2.60 g / cm 3 , lime sulfur mixture α was sprayed in 0.1 part in 100 parts of calcium aluminate. Thing, Blaine specific surface area 5800cm 2 / g
Rapid setting agent D: CaO / Al 2 O 3 molar ratio 2.3, vitrification rate 80%, density 2.60 g / cm 3 , non-sprayed lime sulfur mixture, Blaine specific surface area 6600 cm 2 / g
Lime sulfur mixture α: Lime sulfur mixture, commercial product, pH 10.5, oxidation-reduction potential (ORP) is −500 mV, MgO content 1.0%, T—Ca amount 10%, T—S amount 22%
Sodium aluminate (SA): commercial product, anhydrous product, Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio 1.0, Blaine specific surface area 5200 cm 2 / g
Calcium sulfate (CS): commercial product, anhydrous, Blaine specific surface area 5030 cm 2 / g
Sodium carbonate (NA): Commercially available product, anhydrous, Blaine specific surface area 4000 cm 2 / g
＜測定方法＞
プロクター貫入抵抗値測定：ＪＳＣＥ Ｄ−１０２−１９９９に準じて、始発時間、終結時間をそれぞれ測定
した。なお、プロクター貫入抵抗値は急結剤添加からの分で表記。
圧縮強度測定：ＪＳＣＥ Ｄ−１０２−１９９９に準じて、圧縮強度を測定した。材齢は１０分、２４時間、２
８日とした。
六価クロム残存濃度：急結剤の六価クロム低減能力を確認するために、六価クロム標準溶液を希釈して、六価クロム濃度が１００ｍｇ／ｌの溶液を調製し、この六価クロム溶液５０ｃｃに各セメントモルタル１０００ｇを入れて攪拌し、７日後に固液分離して液相中の残存六価クロム濃度を測定することによって評価した。ただし、六価クロムの残存濃度は、ＪＩＳＫ ０１０２に準じ、ＩＣＰ発光分光分析法により測定した。
<Measurement method>
Proctor penetration resistance measurement: According to JSCE D-102-1999, the start time and the end time were measured, respectively. Procter penetration resistance is expressed in minutes from the addition of the quick setting agent.
Compressive strength measurement: Compressive strength was measured according to JSCE D-102-1999. Age is 10 minutes, 24 hours, 2
8 days.
Hexavalent chromium residual concentration: In order to confirm the hexavalent chromium reducing ability of the quick setting agent, the hexavalent chromium standard solution was diluted to prepare a solution having a hexavalent chromium concentration of 100 mg / l. Each cement mortar (1000 g) was put in 50 cc and stirred, and after 7 days, solid-liquid separation was performed to evaluate the residual hexavalent chromium concentration in the liquid phase. However, the residual concentration of hexavalent chromium was measured by ICP emission spectroscopic analysis according to JISK 0102.
表１の結果より、石灰硫黄合剤を噴霧したカルシウムアルミネートＡ〜Ｃは噴霧しないカルシウムアルミネートＤに比べて、凝結性状、強度発現性の面で優れ、また、六価クロムの残存濃度も検出されず、優れた性能が確認された。特にカルシウムアルミネート１００部に対してアルミン酸ナトリウムが５〜２０部、硫酸カルシウムが２０〜１１０部、炭酸ナトリウムが９〜４４部で物性は優れる傾向にある。 From the results in Table 1, calcium aluminates A to C sprayed with lime sulfur mixture are superior in terms of setting properties and strength development compared to calcium aluminate D not sprayed, and the residual concentration of hexavalent chromium is also high. It was not detected and excellent performance was confirmed. In particular, 5 to 20 parts of sodium aluminate, 20 to 110 parts of calcium sulfate and 9 to 44 parts of sodium carbonate with respect to 100 parts of calcium aluminate tend to be excellent in physical properties.
「実験例２」
実験例１と同様に、セメント８００ｇ、水４８０ｇ、細骨材２０００ｇのセメントモルタルを調製してから、表２に示す種類の石灰硫黄合剤をカルシウムアルミネートＢ１００部に対して０．１部噴霧したカルシウムアルミネート１００部、アルミン酸ナトリウム１３部、硫酸カルシウム６５部、炭酸ナトリウム１８部からなる急結剤８０ｇをセメントモルタルに添加した直後から、プロクター貫入抵抗値、圧縮強度、六価クロム残存濃度を測定した。
"Experimental example 2"
In the same manner as in Experimental Example 1, after preparing cement mortar of 800 g of cement, 480 g of water and 2000 g of fine aggregate, 0.1 parts of lime-sulfur mixture of the type shown in Table 2 is sprayed on 100 parts of calcium aluminate B. Immediately after adding 80 g of the quick-setting agent consisting of 100 parts of calcium aluminate, 13 parts of sodium aluminate, 65 parts of calcium sulfate and 18 parts of sodium carbonate to the cement mortar, the penetration resistance value, compressive strength, residual hexavalent chromium concentration Was measured.
＜使用材料＞
石灰硫黄合剤β：市販品、ｐＨ１１．０、酸化還元電位−５４０ｍｖ、ＭｇＯ含有量１．０％、Ｔ−Ｃａ量１２％、Ｔ−Ｓ量１８％
石灰硫黄合剤γ：市販品、ｐＨ１０．０、酸化還元電位−４５０ｍｖ、ＭｇＯ含有量１．０％、Ｔ−Ｃａ量７％、Ｔ−Ｓ量２６％
石灰硫黄合剤δ：市販品、ｐＨ１０．５、酸化還元電位−５００ｍｖ、ＭｇＯ含有量０．５％、Ｔ−Ｃａ量１０％、Ｔ−Ｓ量２２％
石灰硫黄合剤ε：市販品、ｐＨ１０．５、酸化還元電位−５００ｍｖ、ＭｇＯ含有量２．０％、Ｔ−Ｃａ量１０％、Ｔ−Ｓ量２２％
<Materials used>
Lime sulfur mixture β: commercial product, pH 11.0, redox potential −540 mv, MgO content 1.0%, T—Ca content 12%, T—S content 18%
Lime sulfur mixture γ: Commercially available product, pH 10.0, oxidation-reduction potential -450 mV, MgO content 1.0%, T-Ca content 7%, T-S content 26%
Lime sulfur mixture δ: commercial product, pH 10.5, oxidation-reduction potential -500 mV, MgO content 0.5%, T-Ca amount 10%, T-S amount 22%
Lime-sulfur mixture ε: Commercially available product, pH 10.5, oxidation-reduction potential -500 mV, MgO content 2.0%, T-Ca content 10%, TS content 22%
表２の結果より、石灰硫黄合剤のｐＨ、酸化還元電位、ＭｇＯ含有量を増減した結果、ｐＨが１０．０の場合、六価クロム残存濃度が多少残る結果となり、ｐＨが１１．０の場合、凝結、強度に若干の遅延効果が確認された。 From the results in Table 2, as a result of increasing / decreasing the pH, redox potential, and MgO content of the lime sulfur mixture, when the pH is 10.0, a residual hexavalent chromium concentration remains, and the pH is 11.0. In some cases, a slight delay effect was confirmed in the setting and strength.
「実験例３」
実験例１、２と同様にセメント８００ｇ、水４８０ｇ、細骨材２０００ｇのセメントモルタルを調製してから、表３に示す添加方法で石灰硫黄合剤αを０．１部添加して、カルシウムアルミネート１００部、アルミン酸ナトリウム２０部、硫酸カルシウム１１０部、炭酸ナトリウム４４部からなる急結剤８０ｇをセメンモルタルに添加した直後から、プロクター貫入抵抗値、圧縮強度、六価クロム残存濃度を測定した。
"Experiment 3"
After preparing cement mortar of 800 g of cement, 480 g of water and 2000 g of fine aggregate as in Experimental Examples 1 and 2, 0.1 part of lime sulfur mixture α was added by the addition method shown in Table 3, and calcium aluminum Immediately after adding 80 g of the quick-setting agent consisting of 100 parts of nate, 20 parts of sodium aluminate, 110 parts of calcium sulfate, and 44 parts of sodium carbonate, the penetration resistance value, compressive strength, and hexavalent chromium residual concentration were measured. .
＜石灰硫黄合剤の添加方法＞
添加ア：急結剤調製前にカルシウムアルミネートに石灰硫黄合剤を噴霧して添加
添加イ：急結剤調製後に急結剤に石灰硫黄合剤を噴霧して添加
添加ウ：セメントモルタルに石灰硫黄合剤を混合して添加
<Method for adding lime-sulfur mixture>
Addition a: Add lime sulfur mixture to calcium aluminate before preparing quick setting additive Addition a: Add lime sulfur mixture to quick setting agent after addition quick addition agent: Add lime to cement mortar Add sulfur mixture
表３の結果より、石灰硫黄合剤の添加方法を検討した結果、セメントモルタルに添加した場合は、凝結、度に低下が確認された。六価クロム残存濃度は添加方法に関わらず、良好な低減効果が確認された。 From the results of Table 3, as a result of examining the addition method of lime-sulfur mixture, when added to cement mortar, a decrease in setting and degree was confirmed. A good reduction effect of the residual hexavalent chromium concentration was confirmed regardless of the addition method.
本発明を適用することにより、急結効果が高まり、六価クロム残存濃度も低減されるものが提供できる。 By applying the present invention, it is possible to provide a quick setting effect and a reduced hexavalent chromium residual concentration.
Claims (6)
前記石灰硫黄合剤が、前記石灰硫黄合剤１００部につき、Ｔ−Ｃａ換算でＣａを２〜２０部、Ｔ−Ｓ換算でＳを５〜４０部、ＭｇＯ換算でＭｇを０．１〜４．０部含み、
前記石灰硫黄合剤のｐＨが１０．０以上であり、
前記石灰硫黄合剤の酸化還元電位が−４５０ｍＶ以下である
急結剤。 Ri Na contain lime sulfur and calcium aluminate,
The lime-sulfur mixture is 2 to 20 parts of Ca in terms of T-Ca, 5 to 40 parts of S in terms of TS, and 0.1 to 4 in terms of MgO per 100 parts of the lime-sulfur mixture. 0.0 parts included,
The pH of the lime sulfur mixture is 10.0 or more,
The quick setting agent, wherein the redox potential of the lime-sulfur mixture is -450 mV or less .
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