JP6900761B2 - Cement mortar / concrete composition and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、セメントモルタル・コンクリート組成物及びその製造方法に関し、特に、優れた急硬性を有し、施工性にも優れ、初期収縮ひび割れの発生を抑制することができる、セメントモルタル・コンクリート組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cement mortar / concrete composition and a method for producing the same. In particular, the cement mortar / concrete composition has excellent rapid hardness, excellent workability, and can suppress the occurrence of initial shrinkage cracks. And its manufacturing method.

コンクリートの施工初期に発生するひび割れを初期ひび割れと称するが、初期ひび割れにもいくつかの種類のものがある。
例えば、沈下ひび割れは、コンクリートにブリーディングが生じ、その影響でコンクリート表面が沈下し、その沈下量の差より発生するひび割れである。沈下ひび割れは、ブリーディングを抑制すれば低減させることが可能である。
Cracks that occur in the early stages of concrete construction are called initial cracks, and there are several types of initial cracks.
For example, subsidence cracks are cracks that occur due to bleeding in concrete, which causes the concrete surface to subside, and the difference in the amount of subsidence. Subsidence cracks can be reduced by suppressing bleeding.

初期ひび割れの中では、特に、収縮を拘束することにより生じる収縮ひび割れが問題となっている。
収縮ひび割れの発生原因としては、コンクリート自体の自己収縮、乾燥収縮、水和熱がコンクリート構造物内部に蓄積されその後放熱して生じる温度収縮があり、これらが収縮ひび割れを発生させる原因である。
かかる収縮ひび割れは、例えば、強度を強くすると自己収縮が大きくなってしまい、ひび割れの抑制が困難となってしまう問題がある。
Among the initial cracks, the shrinkage cracks caused by restraining the shrinkage are particularly problematic.
The causes of shrinkage cracks include self-shrinkage of the concrete itself, drying shrinkage, and temperature shrinkage in which heat of hydration is accumulated inside the concrete structure and then dissipated to dissipate heat, which are the causes of shrinkage cracks.
Such shrinkage cracks have a problem that, for example, when the strength is increased, self-shrinkage becomes large and it becomes difficult to suppress the cracks.

乾燥収縮は、湿度や風等の養生条件が関係するが、施工後、構造物表面に養生剤(水)を撒く等の対策により防止することが可能である。
温度収縮は、セメントの水和熱によって上昇した構造物内部の温度が下降するときに発生する収縮であり、鉄筋等の拘束により引っ張り応力が発生して、ひび割れが発生する。
自己収縮は、セメントの水和反応によって生じる相体積変化である化学収縮と毛細管空隙を合わせた収縮であり、セメントが反応して固まるときに発生する。特に、急硬材のように急激にセメントが水和して固まる材料の自己収縮は特に大きく、ひび割れが発生しやすい。
Drying shrinkage is related to curing conditions such as humidity and wind, but it can be prevented by measures such as sprinkling a curing agent (water) on the surface of the structure after construction.
The temperature shrinkage is a shrinkage that occurs when the temperature inside the structure rises due to the heat of hydration of cement and falls, and tensile stress is generated due to the restraint of reinforcing bars and the like, and cracks occur.
Self-shrinkage is a shrinkage that combines chemical shrinkage, which is a phase volume change caused by the hydration reaction of cement, and capillary voids, and occurs when cement reacts and hardens. In particular, the self-shrinkage of a material such as a hardened material in which cement rapidly hydrates and hardens is particularly large, and cracks are likely to occur.

従来、急硬性を有するセメントとして、ジェットセメント等の急硬性セメントがある。これらのセメントに使用されるクリンカとして、ジェットセメントクリンカ、CSOを主成分とするアーウィン系クリンカ、CAを主成分とするアルミナセメントクリンカ等が用いられている。
また、急硬性成分であるC12を主成分としたクリンカを溶融し、その後これを急冷することによって、非晶質C12を得る方法もある。
Conventionally, as a cement having a fast-hardening property, there is a hard-hardening cement such as a jet cement. As clinker used in these cement, jet cement clinker, C 4 A 3 Irwin system to SO 3 as a main component clinker, alumina cement clinker or the like composed mainly of CA is used.
There is also a method of obtaining amorphous C 12 A 7 by melting a clinker containing C 12 A 7 as a main component, which is a rapidly hardening component, and then quenching the clinker.

特に、従来のジェットセメントクリンカは、カルシウムシリケート相を主成分とし速硬性成分としてC11・CaFを約20〜30質量%含有するクリンカであり、C11CaFやCAF等の融液相を生成させてなるものである。従って、急硬性成分であるC12の含有量を、上記範囲以上とすると、融液相が多くなりすぎ、クリンカが溶融してしまい、例えば実機設備での製造が非常に困難となる。 In particular, the conventional jet cement clinker is a clinker containing about 20 to 30% by mass of C 11 A 7 and CaF 2 as a fast-curing component containing a calcium silicate phase as a main component , and C 11 A 7 CaF 2 and C 4 AF. It is formed by forming a melt phase such as. Therefore, if the content of C 12 A 7 which is a rapid-hardening component is set to the above range or more, the melt phase becomes too large and the clinker melts, which makes it very difficult to manufacture, for example, in actual equipment.

アーウィン系クリンカは、急硬性を有するアーウィン(CSO)を70質量%以上含有することから急硬性セメント用クリンカとして利用されているが、その急硬性成分の特性により、急硬性に劣るという問題がある。
更に、CAを主成分とするアルミナセメントクリンカは、C12を主成分としたクリンカに比べると、急硬性が劣る。
Irwin system clinker has been utilized as a rapid hardening cement for clinker since contain Irwin (C 4 A 3 SO 3) at least 70 mass% with rapid hardening, the characteristics of the rapid-hardening component, the rapid hardening There is a problem of inferiority.
Furthermore, alumina cement clinker composed mainly of CA, compared to clinker mainly composed of C 12 A 7, rapid hardening poor.

一方、セメント組成物としては、ポルトランドセメントに、急硬性を付与するためにカルシウムアルミネートと石膏とを配合することが、従来より行われてきた。
しかし、カルシウムアルミネートと石膏の急硬性成分とを含有するセメント組成物は、十分な急硬性を得るとともに、十分な流動性を有して可使時間を確保することが難しかった。
On the other hand, as a cement composition, it has been conventionally practiced to add calcium aluminate and gypsum to Portland cement in order to impart rapid hardness.
However, it has been difficult to secure a pot life of a cement composition containing calcium aluminate and a rapid-hardening component of gypsum because it has sufficient rapid-hardness and sufficient fluidity.

そこで、特開2014−201462号公報(特許文献1)には、CaO35〜50質量%、Al35〜50質量%及びSiO7〜18質量%の化学組成で非晶質度が70%以上の超速硬性クリンカを粉砕してなる、ブレーン比表面積4000〜9000cm/g、30μm超の粒子の含有率が5質量%以下で、さらに、1.0μm未満の粒子の含有率が5質量%以下の超速硬性クリンカ粉砕物100質量部に対して、石膏を25〜200質量部含有するセメント組成物が、特開2014−196245号公報(特許文献2)には、セメント、水、亜硝酸カルシウム、ポリカルボン酸系減水剤及びメラミン系減水剤を含み、セメント100重量部に対して、亜硝酸カルシウム2〜5重量部、ポリカルボン酸系減水剤0.1〜2.5重量部、メラミン系減水剤0.1〜2.5重量部を含む、セメント組成物が開示されている。 Therefore, Japanese 2014-201462 (Patent Document 1), CaO35~50 mass%, Al 2 O 3 35 to 50 wt% and SiO 2 7 to 18% by weight of amorphous Shitsudo in chemical composition 70 The content of particles having a brain specific surface area of 4000 to 9000 cm 2 / g and more than 30 μm, which is obtained by crushing an ultrafast-hardening clinicer of% or more, is 5% by mass or less, and the content of particles less than 1.0 μm is 5% by mass. A cement composition containing 25 to 200 parts by mass of gypsum with respect to 100 parts by mass of an ultrafast-hardening crushed product of% or less is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-196245 (Patent Document 2) as cement, water, and nitrite. Contains calcium, polycarboxylic acid-based water reducing agent and melamine-based water reducing agent, 2 to 5 parts by mass of calcium nitrite, 0.1 to 2.5 parts by mass of polycarboxylic acid-based water reducing agent, and melamine with respect to 100 parts by mass of cement. A cement composition containing 0.1 to 2.5 parts by mass of a water reducing agent is disclosed.

しかし、水和反応を促進して、所望する急硬性、例えば3時間強度を十分に得ることができ、セメントの流動性を十分に確保することは難しく、これは必要な適量の融液相を生成させる条件と、急硬性成分の固溶状態、すなわち水和活性を最大とする条件とが必ずしも一致しないからであり、急硬性成分の水和活性を最大とする設計は困難であった。
更に、水和反応を促進するとともに、自己収縮による初期収縮ひび割れの発生を有効に抑制するとともに、流動性を確保して施工性を良好にすることは困難であった。
However, it is difficult to promote the hydration reaction to obtain the desired rapid hardness, for example, sufficient strength for 3 hours, and to secure sufficient fluidity of the cement, which provides a necessary appropriate amount of melt phase. This is because the conditions for formation and the solid solution state of the fast-hardening component, that is, the condition for maximizing the hydration activity do not always match, and it has been difficult to design for maximizing the hydration activity of the fast-hardening component.
Further, it is difficult to promote the hydration reaction, effectively suppress the occurrence of initial shrinkage cracks due to self-shrinkage, and secure the fluidity to improve the workability.

特開2014−201462号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-201462 特開2014−196245号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-196245

本発明の目的は、優れた急硬性を有して十分な初期強度を発現するとともに、自己収縮による初期収縮ひび割れの発生を抑制することができ、施工性に優れる、セメントモルタル・コンクリート組成物及びその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cement mortar / concrete composition having excellent hardness, exhibiting sufficient initial strength, suppressing the occurrence of initial shrinkage cracks due to self-shrinkage, and having excellent workability. It is to provide the manufacturing method.

特に、常温下において、モルタル・コンクリート構造物の自己収縮による初期収縮ひび割れを抑制することができ、初期強度発現性に優れるセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法を提供することである。 In particular, it is an object of the present invention to provide a method for producing a cement mortar / concrete composition which can suppress initial shrinkage cracks due to self-shrinkage of a mortar / concrete structure at room temperature and has excellent initial strength development.

請求項1記載のセメントモルタル・コンクリート組成物は、(1)C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3(質量%)、消石灰、生石灰及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれるカルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40(質量%)、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4であり、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数が11.940〜11.975Åであるセメント組成物、(2)グルコン酸塩及び(3)酒石酸又は酒石酸塩を含み、前記セメント組成物の質量に対して、グルコン酸塩(グルコン酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%及び前記酒石酸又は酒石酸塩(酒石酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%含むことを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物である。 The cement mortar / concrete composition according to claim 1 contains (1) 5 to 40% by mass of C 12 A 7 minerals, 0.5 to 1.0% by mass of an alkali sulfate compound (in terms of sodium sulfate), and carbonic acid. lithium mass ratio of the content of (Li conversion) / C 12 a 7 mineral phase 0.05 to 3 (weight%), hydrated lime, quicklime and calcium salt selected from the group consisting of calcium hydroxide (calcium hydroxide terms ) / C 12 A 7 series mineral phase content mass ratio is 3 to 40 (mass%), gypsum (anhydrous gypsum equivalent) / C 12 A 7 series mineral phase content mass ratio is 0.6 to 1 a .4, cement composition crystallite diameter C 12 a 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction is lattice constant 11.940~11.975Å at 150 to 500 nm, (2) gluconate and (3) Containing tartrate or tartrate, 0.05 to 0.6% by mass of gluconate (equivalent to gluconic acid) is added to the mass of the cement composition, and tartrate or tartrate (equivalent to tartrate). ) Is contained in an outer ratio of 0.05 to 0.6% by mass, which is a cement mortar-concrete composition.

請求項2記載のセメントモルタル・コンクリート組成物は、上記のセメントモルタル・コンクリート組成物において、前記C12系鉱物相はC11CaX(Xはハロゲン)及びC12の混合相であることを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物である。 Cement mortar and concrete composition of claim 2, wherein, in the above cement mortar and concrete compositions, mixtures of the C 12 A 7 based mineral phase C 11 A 7 CaX 2 (X is halogen) and C 12 A 7 A cement mortar-concrete composition characterized by being a phase.

請求項3記載のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法は、(1)C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3質量%、消石灰、生石灰及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれるカルシウム塩(水酸化カルシウム)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40質量%、石膏(無水石膏)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4であり、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数が11.940〜11.975Åであるセメント組成物、(2)グルコン酸塩、及び(3)酒石酸又は酒石酸塩を、前記セメント組成物の質量に対して、グルコン酸塩(グルコン酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%、前記酒石酸または酒石酸塩(酒石酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%含まれるように配合することを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法である。 The method for producing a cement mortar / concrete composition according to claim 3 is as follows: (1) 5 to 40% by mass of C 12 A 7 minerals and 0.5 to 1.0% by mass of an alkali sulfate compound (in terms of sodium sulfate). wherein, lithium carbonate (Li terms) / C 12 weight ratio of the content of a 7 mineral phase 0.05 to 3 wt%, calcium hydroxide, calcium salt (calcium hydroxide selected from the group consisting of quick lime, and calcium hydroxide ) / C 12 A 7 series mineral phase content mass ratio is 3 to 40 mass%, gypsum (anhydrous gypsum) / C 12 A 7 series mineral phase content mass ratio is 0.6 to 1.4 There, the cement composition crystallite diameter C 12 a 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction is lattice constant 11.940~11.975Å at 150 to 500 nm, (2) gluconate, and (3 ) Tartrate or tartrate, based on the mass of the cement composition, gluconate (equivalent to gluconic acid) is divided by 0.05 to 0.6% by mass, and tartrate or tartrate (equivalent to tartrate) is excluded. It is a method for producing a cement mortar / concrete composition, which comprises blending so as to contain 0.05 to 0.6% by mass in proportion.

請求項4記載のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法は、上記のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法において、セメント用急硬性添加材は、原料を粉末化し、該粉末化原料を成形し、1250〜1400℃で焼成し、該焼成後の成形体を冷却速度40℃/分以下で冷却することにより、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmでC12系鉱物相の格子定数が11.940〜11.975Åとして製造されることを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法である。 The method for producing a cement mortar / concrete composition according to claim 4 is the above-mentioned method for producing a cement mortar / concrete composition. and fired at 1250-1,400 ° C., the molded body after the firing by cooling at a cooling rate 40 ° C. / min or less, the crystallite size of the C 12 a 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction is at 150~500nm A method for producing a cement mortar-concrete composition, which comprises producing a cement mortar / concrete composition having a lattice constant of C 12 A 7 series mineral phase of 11.940 to 11.975 Å.

ここで、セメントモルタル・コンクリート組成物とは、水と配合する前のモルタル組成物やコンクリート組成物を意味し、セメントモルタル・コンクリートとは、セメントモルタル・コンクリート組成物水を配合したモルタルやコンクリートを意味するものである。 Here, the cement mortar / concrete composition means a mortar composition or concrete composition before being mixed with water, and the cement mortar / concrete means a mortar or concrete containing cement mortar / concrete composition water. It means.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物は、常温下で優れた急硬性を有して十分な初期強度を発現するとともに、施工性にも優れ、自己収縮による初期収縮ひび割れの発生を抑制することができるものである。 The cement mortar-concrete composition of the present invention has excellent rapid hardness at room temperature, exhibits sufficient initial strength, is also excellent in workability, and can suppress the occurrence of initial shrinkage cracks due to self-shrinkage. It can be done.

さらには、上記効果に加えて、所定の流動性を有して一定の可使時間を確保することができ、例えばポンプ圧送性等に優れた施工性を確保することが可能である。 Further, in addition to the above effects, it is possible to secure a certain pot life with a predetermined fluidity, and it is possible to secure workability having excellent pumping property, for example.

また、本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法は、上記本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物を有効に調製することができる。 Further, the method for producing a cement mortar / concrete composition of the present invention can effectively prepare the cement mortar / concrete composition of the present invention.

特に、特定のセメント用急硬性添加材を含むセメント組成物を、所望する初期強度に応じて任意の量で簡便に、グルコン酸塩及び酒石酸塩等と現場で調整しながら配合することで、所望する急硬性を現場で得る設計を行うことが容易となり、例えば、20℃のような常温時での初期強度発現性に優れ、初期収縮ひび割れを抑制できる、セメントモルタル・コンクリート組成物を現場で製造することが可能となる。 In particular, it is desired to formulate a cement composition containing a specific hard-hardening additive for cement in an arbitrary amount according to a desired initial strength while easily adjusting it with gluconate, tartrate, etc. in the field. It is easy to design to obtain the rapid hardness on site. For example, a cement mortar / concrete composition that has excellent initial strength development at room temperature such as 20 ° C and can suppress initial shrinkage cracks is manufactured on site. It becomes possible to do.

ひび割れ試験を実施するための型枠を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the formwork for carrying out a crack test.

本発明を次の形態により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物は、(1)C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3(質量%)、消石灰、生石灰及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれるカルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40(質量%)、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4であり、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数が11.940〜11.975Åであるセメント組成物、(2)グルコン酸塩及び(3)酒石酸及び/又は酒石酸塩を含み、前記セメント組成物の質量に対して、グルコン酸塩(グルコン酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%及び前記酒石酸及び/又は酒石酸塩(酒石酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%含むことを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物である。
The present invention will be described in the following form, but the present invention is not limited thereto.
Cement mortar and concrete composition of the present invention, (1) C 12 A 7 mineral 5 to 40 wt%, including sulfuric acid alkali compound (sodium sulfate equivalent) 0.5 to 1.0 wt%, lithium carbonate ( Lithium equivalent) / C 12 A 7- based mineral phase content ratio of 0.05 to 3 (mass%), calcium salt selected from the group consisting of slaked lime, quicklime and calcium hydroxide (calcium hydroxide equivalent) / The mass ratio of the content of the C 12 A 7 series mineral phase is 3 to 40 (mass%), and the mass ratio of the content of the gypsum (equivalent to anhydrous gypsum) / C 12 A 7 series mineral phase is 0.6 to 1.4. , and the cement composition crystallite diameter C 12 a 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction is lattice constant 11.940~11.975Å at 150 to 500 nm, (2) gluconate and (3 ) Tartrate and / or tartrate is contained, and 0.05 to 0.6% by mass of gluconate (equivalent to gluconic acid) is added to the mass of the cement composition, and the tartrate and / or tartrate (). It is a cement mortar-concrete composition characterized by containing 0.05 to 0.6% by mass in terms of tartrate acid).

好適には、上記本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物において、前記C12系鉱物相はC11CaX(Xはハロゲン)及びC12の混合相であることが望ましい。 Preferably, in the cement mortar-concrete composition of the present invention, it is desirable that the C 12 A 7 series mineral phase is a mixed phase of C 11 A 7 CaX 2 (X is a halogen) and C 12 A 7.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物は、上記構成を有することにより、常温において、初期強度発現性に優れるとともに、初期収縮ひび割れの発生を抑制でき、流動性を確保して施工性を良好にすることもできるものとなる。 By having the above structure, the cement mortar / concrete composition of the present invention has excellent initial strength development at room temperature, can suppress the occurrence of initial shrinkage cracks, secures fluidity, and improves workability. It will also be possible.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物に含有されるセメント組成物に含まれるセメントとしては、市販されている任意のセメントを適用することができ、例えば、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、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメント等から選ばれる少なくとも1種類を例示することができる。 As the cement contained in the cement composition contained in the cement mortar / concrete composition of the present invention, any commercially available cement can be applied, for example, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, and the like. At least one type selected from ordinary Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, sulfate resistant Portland cement, fly ash cement, blast furnace cement, silica cement and the like can be exemplified.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物中に含まれるセメント組成物中のカルシウムアルミネート相であるC12系鉱物相は、上記したように、5〜40質量%、好ましくは5〜36質量%、より好ましくは10〜30質量%で含有される。
かかるC12系鉱物相は、セメント組成物を調製する際に添加配合する、セメント用急硬性添加材由来のものであることが望ましい。
12系鉱物相を含有することにより、好ましくは上記含有量で含むことで、十分な急硬性や優れた初期強度が得られるとともに、所望する十分な可使時間を有する、本発明の上記効果を得ることが可能となる。
なお、本発明に用いられるセメント組成物にはアーウィンは含まれない。
また、セメント組成物中におけるカルシウムアルミネート相であるC12系鉱物相の含有量は、例えば、下記X線回折/リートベルト法にて測定することができる。
C 12 A 7 mineral phase is a calcium aluminate phases of the cement composition contained in cement mortar and concrete composition of the present invention, as described above, 5 to 40 wt%, preferably from 5 to 36 weight %, More preferably 10 to 30% by mass.
Such C 12 A 7 based mineral phase is added blended in the preparation of the cement composition, is desirably derived from a cement rapid hardening additive.
The inclusion of C 12 A 7 based mineral phase, preferably by including in the content, with sufficient rapid hardening and excellent initial strength can be obtained, having a sufficient pot life desired, the present invention The above effect can be obtained.
Irwin is not included in the cement composition used in the present invention.
The content of C 12 A 7 mineral phase is a calcium aluminate phases in the cement composition is, for example, can be measured by the following X-ray diffraction / Rietveld method.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物に用いられるセメント組成物中のC12系鉱物は、X線回折により測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nm、好ましくは150〜300nmである。
12系鉱物相の結晶子径がかかる範囲であると、優れた初期強度発現性及び可使時間を確保できる良好な流動性等を得ることができる。
前記結晶子径は、粉末X線回折にて測定した値であり、X線回折/リートベルト法(装置:ブルカー社製D4 Endeavor、解析ソフト:Topas)を用いて測定した数値である。
管電圧:45kV 管電流:40mA
The C 12 A 7 series mineral in the cement composition used in the cement mortar / concrete composition of the present invention has a crystallite diameter of the C 12 A 7 series mineral phase measured by X-ray diffraction of 150 to 500 nm, preferably 150. It is ~ 300 nm.
When the crystallite diameter of the C 12 A 7 series mineral phase is within such a range, excellent initial strength development and good fluidity that can secure the pot life can be obtained.
The crystallite diameter is a value measured by powder X-ray diffraction, and is a value measured by an X-ray diffraction / Rietveld method (apparatus: D4 Endeavor manufactured by Bruker Co., Ltd., analysis software: Topas).
Tube voltage: 45kV Tube current: 40mA

更に本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物に含有されるセメント組成物中のC12系鉱物は、X線回折により測定したC12系鉱物相の格子定数が11.940〜11.975Åのものである。
格子定数をかかる範囲とすることで、所定の流動性を確保するとともに優れた急硬性を有することができる。
前記格子定数は、粉末X線回折にて測定した値であり、X線回折/リートベルト法(装置:パナリティカル社製X’Pert MPD、解析ソフト:HighScorePlus)を用いて、測定した値である。
管電圧:45kV 管電流:40mA
Further, the C 12 A 7 series mineral contained in the cement mortar / concrete composition of the present invention has a lattice constant of the C 12 A 7 series mineral phase measured by X-ray diffraction of 11.940-11. It is of 975 Å.
By setting the lattice constant within such a range, it is possible to secure a predetermined fluidity and have excellent sharpness.
The lattice constant is a value measured by powder X-ray diffraction, and is a value measured by using an X-ray diffraction / Rietveld method (apparatus: X'Pert MPD manufactured by PANalytical Co., Ltd., analysis software: HighScorePlus). ..
Tube voltage: 45kV Tube current: 40mA

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物中に含有されるセメント組成物中に含まれる石膏(硫酸カルシウム)としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏、またはこれらの混合物が例示できる。
かかる石膏は、セメント組成物中、石膏/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4、好ましくは0.8〜1.3となるような含有量で含まれる。但し、前記石膏含有量は、すべてCaSO(無水石膏)に換算した合量として算出される量である。
またセメント組成物中における石膏の含有量は、例えば、上記X線回折/リートベルト法にて測定することができる。
Examples of the gypsum (calcium sulfate) contained in the cement composition contained in the cement mortar / concrete composition of the present invention include anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, dihydrate gypsum, or a mixture thereof.
Such gypsum in the cement composition, the mass ratio of the content of the gypsum / C 12 A 7 based mineral phase 0.6 to 1.4, preferably included in a content such that 0.8 to 1.3 Is done. However, the gypsum content is an amount calculated as a total amount converted to CaSO 4 (anhydrite).
The content of gypsum in the cement composition can be measured by, for example, the above-mentioned X-ray diffraction / Rietveld method.

また、本発明に用いられるセメント組成物に含まれる硫酸アルカリ化合物としては、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどのアルカリ金属硫酸塩を例示することができる。
かかる硫酸アルカリ化合物の含有量は、JCAS I−04に準じて、Na量やK量を測定して、すべてNaSO換算に換算した合量とし、セメント組成物中、0.5〜1.0質量%、好ましくは0.6〜1.0質量%で含有されることが望ましい。
石膏や硫酸アルカリを、上記範囲内で含有することにより、本発明の上記効果を、より有効に発現することが可能となる。
Further, as the alkali sulfate compound contained in the cement composition used in the present invention, for example, alkali metal sulfates such as sodium sulfate and potassium sulfate can be exemplified.
The content of the alkali sulfate compound is 0.5 to 1 in the cement composition, which is obtained by measuring the amount of Na and the amount of K according to JCAS I-04 and converting all of them into Na 2 SO 4 equivalent. It is desirable that it is contained in an amount of 0.0% by mass, preferably 0.6 to 1.0% by mass.
By containing gypsum or alkali sulfate within the above range, the above-mentioned effects of the present invention can be more effectively exhibited.

さらに本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物に含まれるセメント組成物中のカルシウム塩は、例えば、消石灰、生石灰等の水に難溶性ではない塩を用いることができるが、水酸化カルシウムが望ましい。
かかるカルシウム塩は、セメント組成物中、カルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40(質量%)、好ましくは5〜35(質量%)となるような含有量で含まれる。但し、前記カルシウム塩含有量は、すべて水酸化カルシウムに換算した合量として算出される量である。
Further, as the calcium salt in the cement composition contained in the cement mortar / concrete composition of the present invention, salts such as slaked lime and quick lime that are not sparingly soluble in water can be used, but calcium hydroxide is desirable.
Such calcium salt, in the cement composition, the mass ratio of the content of calcium salt (calcium hydroxide terms) / C 12 A 7 mineral phase 3 to 40 (wt%), preferably from 5 to 35 (wt%) It is contained in such a content as. However, the calcium salt content is an amount calculated as a total amount converted to calcium hydroxide.

また、本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物に含有されるセメント組成物中の炭酸リチウムは、セメント組成物中、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3(質量%)、好ましくは0.05〜2.5(質量%)となるような含有量で含まれる。
また、セメント組成物中におけるカルシウム塩(水酸化カルシウム換算)の含有量は、例えば、上記記X線回折/リートベルト法にて測定することができ、炭酸リチウム(リチウム換算)の含有量は、例えば、ICP発光分光分析法を用いて測定することができる。
Also, lithium carbonate cement composition contained in cement mortar and concrete composition of the present invention, in the cement composition, lithium (Li terms) / C mass ratio of the content of 12 A 7 mineral phase carbonate It is contained in a content such that it is 0.05 to 3 (mass%), preferably 0.05 to 2.5 (mass%).
The content of calcium salt (calcium hydroxide equivalent) in the cement composition can be measured by, for example, the above-mentioned X-ray diffraction / Rietveld method, and the content of lithium carbonate (lithium equivalent) is For example, it can be measured using ICP emission spectroscopy.

石膏、硫酸アルカリ、カルシウム塩及び炭酸リチウムを、上記範囲内で含有するセメント組成物を含有することにより、得られる本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物が、上記効果を、有効に発現することが可能となる。 The cement mortar / concrete composition of the present invention obtained by containing a cement composition containing gypsum, alkali sulfate, calcium salt and lithium carbonate within the above range can effectively exhibit the above effects. It will be possible.

好ましくは、上記セメント組成物中にフッ素(F)が含まれる場合があり、これは、含有されるセメント用急硬性添加材由来のものであり、その含有量は、フッ素/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.8〜4.0(質量%)、より好ましくは1.5〜3.5(質量%)となるような含有量で含まれることが望ましい。
例えば、原料であるポルトランドセメント中のフッ素含有量はせいぜい0.05質量%であり、セメント用急硬性添加材中に含有されるフッ素含有量(0.5〜3.0質量%)に比べて極めて少ないため、得られるセメント組成物に含有されるフッ素は、下記セメント用急硬性添加材由来のものがほとんどである。
含有されるF量をかかる範囲とすることで、より優れた初期強度発現性を有し、可使時間を十分に確保することが可能となる。
Preferably, the cement composition may contain fluorine (F), which is derived from the contained hard-hardening additive for cement, and the content thereof is fluorine / C 12 A 7 system. It is desirable that the content of the mineral phase is such that the mass ratio is 0.8 to 4.0 (mass%), more preferably 1.5 to 3.5 (mass%).
For example, the fluorine content in Portland cement, which is a raw material, is at most 0.05% by mass, which is higher than the fluorine content (0.5 to 3.0% by mass) contained in the hard-hardening additive for cement. Since the amount is extremely small, most of the fluorine contained in the obtained cement composition is derived from the following hard-hardening additives for cement.
By setting the amount of F contained in such a range, it is possible to have more excellent initial strength development and to secure a sufficient pot life.

また、本発明に用いられるセメント組成物は、好適には、次の式:C12系鉱物相の格子定数(Å)≦[(0.05−フッ素含有量(質量%))]/C12系鉱物相の含有量(質量%)+11.98を満足することが特に望ましく、かかる関係を有することにより、優れた初期強度発現性を有し、可使時間を確保することがより可能となる。 Further, the cement composition used in the present invention preferably has the following formula: C 12 A 7 series mineral phase lattice constant (Å) ≤ [(0.05-fluorine content (mass%))] /. it is particularly desirable to satisfy the C 12 content of a 7 based mineral phase (wt%) + 11.98, by having such relationship has excellent initial strength development, to ensure a pot life It will be more possible.

更に、セメント組成物中には、Tiは実質的に含まれないことが望ましく、C12系鉱物相の含有量(質量%)≧83×(TiO含有量(質量%)−0.3)を満足することが望ましい。 Further, in the cement composition, Ti is desirably substantially free, the content of C 12 A 7 based mineral phase (wt%) ≧ 83 × (TiO 2 content (wt%) - 0. It is desirable to satisfy 3).

本発明に用いられるセメント組成物には、本発明の上記効果を害さない範囲であれば、必要に応じて、例えば、凝結調整剤(リグニンスルホン酸系、オキシカルボン酸系、糖類等各種有機酸若しくは有機酸のアルカリ金属塩やアルカリ度類金属塩)や減水剤(アルキルアリルスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤も含む)等の混和剤を含有することができる。 The cement composition used in the present invention may contain various organic acids such as a coagulation modifier (lignin sulfonic acid type, oxycarboxylic acid type, saccharide, etc.), if necessary, as long as it does not impair the above effects of the present invention. Alternatively, organic acid alkali metal salts and alkalinity metal salts) and water reducing agents (alkylallyl sulfonic acid type, naphthalene sulfonic acid type, melamine sulfonic acid type, polycarboxylic acid type, AE water reducing agent, high performance water reducing agent, high performance It can contain an admixture (including an AE water reducing agent).

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物は、上記構成としたセメント組成物と、グルコン酸塩と、酒石酸及び/又は酒石酸塩とを含有することで、常温で、初期強度発現性に優れ、初期収縮ひび割れの発生を抑制することができ、流動性を確保することもできるものとなる。 The cement mortar / concrete composition of the present invention contains the cement composition having the above composition, gluconate, tartaric acid and / or tartaric acid, and thus has excellent initial strength development at room temperature and initial shrinkage. The occurrence of cracks can be suppressed, and the fluidity can be ensured.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物に含まれるグルコン酸塩としては、例えばグルコン酸、グルコン酸ナトリウム等が例示される。
また、酒石酸塩としては、例えば、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム等が例示される。
Examples of the gluconate salt contained in the cement mortar / concrete composition of the present invention include gluconic acid and sodium gluconate.
Further, examples of the tartrate salt include sodium tartrate, potassium tartrate, and the like.

また、セメント組成物の全質量に対して外割で、前記グルコン酸塩(グルコン酸換算)は0.05〜0.6質量%、酒石酸又は酒石酸塩(酒石酸換算)は0.05〜0.6質量%で含有される。 Further, the gluconate (gluconic acid equivalent) is 0.05 to 0.6% by mass, and tartaric acid or tartaric acid (tartaric acid equivalent) is 0.05 to 0. It is contained in 6% by mass.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法は、(1)C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3質量%、消石灰、生石灰及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれるカルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40質量%、石膏(無水石膏)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4であり、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数が11.940〜11.975Åであるセメント組成物、(2)グルコン酸塩及び(3)酒石酸及び/又は酒石酸塩を、前記セメント組成物の質量に対して、グルコン酸塩(グルコン酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%、前記酒石酸及び/又は酒石酸塩(酒石酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%含まれるように配合される、セメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法である。 The method for producing a cement mortar / concrete composition of the present invention contains (1) 5 to 40% by mass of C 12 A 7 minerals and 0.5 to 1.0% by mass of an alkali sulfate compound (in terms of sodium sulfate). Lithium carbonate (lithium equivalent) / C 12 A 7- based mineral phase content of 0.05 to 3% by mass, calcium salt selected from the group consisting of slaked lime, fresh lime and calcium hydroxide (calcium hydroxide equivalent) The mass ratio of the content of the / C 12 A 7 series mineral phase is 3 to 40 mass%, and the mass ratio of the content of the gypsum (anhydrous gypsum) / C 12 A 7 series mineral phase is 0.6 to 1.4. , the cement composition crystallite diameter C 12 a 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction is lattice constant 11.940~11.975Å at 150 to 500 nm, (2) gluconate and (3) tartaric acid And / or tartrate, based on the mass of the cement composition, 0.05 to 0.6% by mass of gluconite (gluconic acid equivalent), and tartrate and / or tartrate (equivalent to tartrate). Is a method for producing a cement mortar / concrete composition, which is blended so as to contain 0.05 to 0.6% by mass of the above.

本発明により製造されたセメントモルタル・コンクリート組成物中のカルシウムアルミネート相であるC12系鉱物は、上記セメント組成物由来、即ち、上記セメント組成物中に含まれるセメント用急硬性添加材由来のものであり、好ましくは5〜40質量%、更に好ましくは10〜30質量%で含有される。
従って、かかるC12系鉱物相は、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数は11.940〜11.975Åである。
C 12 A 7 mineral calcium aluminate phase in cement mortar and concrete compositions prepared by the present invention, from the cement compositions, i.e., cement rapid hardening additives contained in the cement composition It is derived and is preferably contained in an amount of 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass.
Therefore, according C 12 A 7 based mineral phase, the crystallite size of the C 12 A 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction lattice constants 150~500nm is 11.940~11.975Å.

また、本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法に用いるセメント組成物は、セメント用急硬性添加材、石膏、硫酸アルカリ化合物、カルシウム塩、炭酸リチウム及びセメントを混合して上記セメント組成物の上記特定の構成を有するように調製される。
その製法は特に限定されないが、具体的には、特定のセメント用急硬性添加材と、石膏と、硫酸アルカリ化合物と、カルシウム塩と炭酸リチウムと、セメントとを、C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3(質量%)、カルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40(質量%)、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4となるように配合し、均一に混合して、セメント組成物を調製する。
The cement composition used in the method for producing a cement mortar / concrete composition of the present invention is a mixture of a hard-hardening additive for cement, gypsum, an alkali sulfate compound, a calcium salt, lithium carbonate and cement. It is prepared to have the above specific configuration.
The manufacturing method is not particularly limited, but specifically, a specific hard-hardening additive for cement, gypsum, an alkali sulfate compound, a calcium salt, lithium carbonate, cement, and C 12 A 7 minerals are used. 40 mass%, wherein the sulfuric acid alkali compound 0.5 to 1.0 wt%, lithium carbonate (Li terms) / C 12 weight ratio of the content of a 7 mineral phase 0.05-3 (wt%) , Calcium salt (converted to calcium hydroxide) / C 12 A 7 series mineral phase content ratio is 3-40 (mass%), gypsum (converted to anhydrous gypsum) / C 12 A 7 series mineral phase content The mixture is blended so as to have a mass ratio of 0.6 to 1.4 and mixed uniformly to prepare a cement composition.

具体的には、上記セメント組成物に配合されるセメント用急硬性添加材は、生石灰、石灰石等のカルシウム原料、水酸化アルミニウム、アルミナ、ボーキサイトやバンド頁岩等のアルミニウム原料、蛍石等のフッ素原料、必要に応じて配合されるドロマイト等のマグネシウム原料等を混合して粉砕し、または粉砕して混合し、この粉末配合物を成形して成形体を得て、これを電気炉等の加熱炉を用いて焼成し、冷却して、セメント用急硬性添加材を調製する。
なお、得られるセメント用急硬性添加材中に含まれるTiやFeの原料となるもの(例えば、ベンガラ等)は積極的に配合しない。配合するセメント用急硬性添加材中に含まれるTiやFeは、上記配合原料中に不純物として含有されることにより、結果として含まれる場合もあるもので、積極的に含有されるものではない。
Specifically, the hard-hardening additive for cement to be blended in the above cement composition is a calcium raw material such as fresh lime and limestone, an aluminum raw material such as aluminum hydroxide and alumina, bauxite and band shale, and a fluorine raw material such as fluorite. , Magnesium raw materials such as dolomite to be blended as needed are mixed and crushed, or crushed and mixed, and this powder blend is molded to obtain a molded product, which is heated by an electric furnace or the like. Bauxite and cool to prepare a hard-hardening additive for cement.
In addition, those which are raw materials of Ti and Fe contained in the obtained hard-hardening additive for cement (for example, red iron oxide) are not positively blended. Ti and Fe contained in the hard-hardening additive for cement to be blended may be contained as an impurity in the compounding raw material, and may be contained as a result, but are not positively contained.

また、本発明に用いるセメント組成物の製造に配合されるセメント用急硬性添加材は、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nm、好ましくは150〜300nmで、格子定数が11.940〜11.975Åである、セメント用急硬性添加材である。
12系鉱物相の結晶子径、格子定数をかかる範囲とするセメント用急硬性添加材をセメント組成物に含むことにより、水和活性を促進する一方で、20℃程度の常温環境下における水和活性による収縮を低減でき、優れた初期強度発現性及び可使時間を確保できる良好な流動性等を得ることができる。
前記結晶子径及び格子定数は、上記方法と同様の測定方法で測定した値である。
Furthermore, cement rapid hardening additive to be blended in the preparation of the cement composition used in the present invention, the crystallite diameter of the C 12 A 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction is 150 to 500 nm, preferably 150~300nm It is a hard-hardening additive for cement having a lattice constant of 11.940 to 11.975 Å.
Crystallite size of C 12 A 7 based mineral phase, by a cement rapid hardening additive to such a range lattice constant containing the cement composition, while promoting the hydration activity, temperature of about 20 ° C. ambient temperature environment Shrinkage due to hydration activity can be reduced, and excellent initial strength development and good fluidity that can secure pot life can be obtained.
The crystallite diameter and the lattice constant are values measured by the same measuring method as the above method.

特に、好ましくは、セメント用急硬性添加材は、C12系鉱物相を70質量%以上含み、CAとTiとFeとを実質的に含まず、原料の不純物として含んだとしてもCAを5.0質量%以下、TiをTiO換算で1.0質量%以下、FeをFe換算で1.5質量%以下であり、また、Fを0.5〜3.0質量%含むものであるセメント用急硬性添加材であることが望ましい。
Aが5.0質量%を超えると、C12系鉱物相の含有量が減少するため、現場での後添加による十分な急硬性が得られず、初期強度が低下してしまう場合がある。
In particular, preferably, cement rapid hardening additive comprises C 12 A 7 mineral phase 70 mass% or more, not including the C 3 A Ti and Fe substantially, even included as impurities in the raw material C 3 A is 5.0% by mass or less, Ti is 1.0% by mass or less in terms of TiO 2 , Fe is 1.5% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 , and F is 0.5 to 3 by mass. It is desirable that it is a hard-hardening additive for cement containing 0.0% by mass.
If C 3 A exceeds 5.0% by mass, the content of the C 12 A 7 series mineral phase decreases, so that sufficient rapid hardness cannot be obtained by post-addition in the field, and the initial strength decreases. In some cases.

かかるC12系鉱物相を主成分とし、CAの含有量が一定以下のセメント用急硬性添加材には、更に、CSやCASは実質的に含まれないことが望ましい。
実質的に含まれないとは、これらの鉱物相が、原料中に含まれる不純物であるSiOにより生成される場合を妨げないという意味であり、積極的に生成して含有させるものではない。CSとCASの合計含有量は多くとも10質量%、それ以下であることが望ましい。
これは、カルシウムアルミネート相であるC12系鉱物相の含有量を上記範囲から減少させないためである。
Further, C 2 S and C 2 AS are substantially not contained in the hard-hardening additive for cement containing the C 12 A 7 series mineral phase as a main component and having a C 3 A content of a certain level or less. desirable.
The term "substantially free" means that these mineral phases are not prevented from being produced by SiO 2, which is an impurity contained in the raw material, and are not actively produced and contained. It is desirable that the total content of C 2 S and C 2 AS is at most 10% by mass or less.
This allows the content of C 12 A 7 mineral phase is a calcium aluminate phase in order not to reduce the above range.

なお、かかるセメント用急硬性添加材は、下記するように、1250〜1400℃、好ましくは1300〜1360℃で焼成されて調製されることにより、CSはほとんど生成されることはなく、実質的には含まれない。また、CAFは、セメント用急硬性添加材中のFeが1.5質量%以下であるので、ほとんど生成されず実質的に含まれない。 Incidentally, such a cement rapid hardening additive, as described below, 1250-1400 ° C., preferably by being prepared by firing at from 1300 to 1360 ° C., C 3 S is not that most generated, substantially Not included. Further, since Fe 2 O 3 in the cement quenching additive is 1.5% by mass or less, C 4 AF is hardly produced and is substantially not contained.

また、セメント用急硬性添加材は、Tiを積極的に含むものではなく、実質的には含まれないことが望ましい。
実質的に含まないとは、Tiが、原料中に含まれる不純物により生成される場合を妨げないという意味であり、積極的に含有させるものではない。
例えば、Tiの含有量をTiO酸化物換算で1.0質量%以下、好ましくは0.5質量%以下とするものである。
すなわち、セメント用急硬性添加材は、一定量の融液相の生成を必要としないため、融液相の生成に関係があるTiを積極的に含む必要がないからである。
TiOを実質的に含まず、多くとも上記含有量以下とすることにより、急硬性である初期強度発現性(施工後3時間後等)に優れることとなる。
TiO換算でTiを1.0質量%を超えて含むと、CAが5.0質量%を超えて生成してしまい、本発明の効果が十分に得られない。
Further, it is desirable that the hard-hardening additive for cement does not positively contain Ti and does not substantially contain Ti.
Substantially not contained means that Ti does not prevent the case where it is produced by impurities contained in the raw material, and does not mean that Ti is positively contained.
For example, the Ti content is 1.0% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less in terms of TiO 2 oxide.
That is, since the hard-hardening additive for cement does not require the formation of a certain amount of melt phase, it is not necessary to positively contain Ti related to the formation of the melt phase.
By substantially not containing TiO 2 and setting the content at most to the above-mentioned content or less, the initial strength development (3 hours after construction, etc.), which is rapid hardness, is excellent.
When including more than 1.0 mass% of Ti in terms of TiO 2, C 3 A ends up generating more than 5.0 mass%, the effect is not sufficiently obtained in the present invention.

また、セメント用急硬性添加材は、Feを積極的に含むものではなく、実質的には含まれないことが望ましい。
実質的に含まないとは、Feが、原料中に含まれる不純物により生成される場合を妨げないという意味であり、積極的に含有させるものではない。
例えば、Feの含有量をFe酸化物換算で1.5質量%以下、好ましくは1.0質量%以下とするものである。
すなわち、セメント用急硬性添加材は、一定量の融液相の生成を必要としないため、融液相の生成に関係があるFeを積極的に含む必要がないからである。
Feを上記含有量を超えて含むと、C12系鉱物相の格子定数が大きくなり、急硬性である初期強度発現性(施工後3時間後等)が劣ることとなり、少ないほど好ましい。
Further, it is desirable that the hard-hardening additive for cement does not positively contain Fe and does not substantially contain Fe.
Substantially not contained means that Fe does not prevent the case where it is produced by impurities contained in the raw material, and it is not positively contained.
For example, the Fe content is 1.5% by mass or less, preferably 1.0% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 oxide.
That is, since the hard-hardening additive for cement does not require the formation of a certain amount of melt phase, it is not necessary to positively contain Fe, which is related to the formation of the melt phase.
When the Fe 2 O 3 contains more than the content, C 12 lattice constant of A 7 mineral phase is increased, it becomes possible to initial strength development is steeper rigid (3 hours after installation, etc.) is poor, less Is more preferable.

また、上記セメント用急硬性添加材には、更にFを0.5〜3.0質量%、好ましくは1.0〜2.5質量%含むものであることが望ましい。
セメント用急硬性添加材中に含まれるFの含有量を上記範囲とすることで、C12系鉱物相が安定に生成し、更にC12系鉱物相の格子定数が適正範囲となり水和活性を高めることができ、当該セメント用急硬性添加材をセメント等に後添加して得られるセメント組成物が、本発明の上記効果をより有効に発現することが可能となる。
Further, it is desirable that the hard-hardening additive for cement further contains 0.5 to 3.0% by mass, preferably 1.0 to 2.5% by mass of F.
By setting the content of F contained in the hard-hardening additive for cement within the above range, the C 12 A 7 series mineral phase is stably generated, and the lattice constant of the C 12 A 7 series mineral phase becomes the appropriate range. The hydration activity can be enhanced, and the cement composition obtained by post-adding the hard-hardening additive for cement to cement or the like can more effectively exhibit the above-mentioned effects of the present invention.

セメント用急硬性添加材は、配合原料を粉末化して混合し、混合粉末を成形して得られた成形体を、例えば1250〜1400℃、好ましくは1300〜1360℃の温度で十分に、例えば0.5〜3時間焼成し、次いで40℃/分以下、好ましくは5〜40℃/分の冷却速度により冷却することで製造することができる。なお、上記含有割合となるように原料を配合する。
このようにして得られたセメント用急硬性添加材は、一定量の融液相の生成を必要とすることがないため、C12系固溶体の水和活性が十分に発現することができるように、Ti、Fe等が実質的に含まれず、多くともこれらの含有量が上記含有量以下となるように調整されて、セメントに後添加して、急硬性である初期強度に優れるものとなる。
The hard-hardening additive for cement is obtained by pulverizing and mixing the compounding raw materials and molding the mixed powder to obtain a molded product at a temperature of, for example, 1.25 to 1400 ° C., preferably 1300 to 1360 ° C., sufficiently, for example, 0. It can be produced by firing for 5 to 3 hours and then cooling at a cooling rate of 40 ° C./min or less, preferably 5-40 ° C./min. The raw materials are blended so as to have the above content ratio.
The thus obtained cement rapid hardening additive, there is no possible to require the generation of a certain amount of the melt phase, can be hydrated activity of C 12 A 7-based solid solution is expressed sufficiently As described above, Ti, Fe, etc. are substantially not contained, and the content thereof is adjusted so as to be equal to or less than the above content, and the cement is post-added to be excellent in initial strength, which is rapid hardness. Become.

このように、原料混合粉末を成形した成形体を焼成して40℃/分以下、好ましくは5〜40℃/分の冷却速度で冷却することで、X線回折により測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nm、好ましくは150〜300nm、C12系鉱物相の格子定数が11.940〜11.975Åである、セメント用急硬性添加材を製造することができる。 In this way, the molded product obtained by molding the raw material mixed powder is fired and cooled at a cooling rate of 40 ° C./min or less, preferably 5 to 40 ° C./min, so that the C 12 A 7 system measured by X-ray diffraction is used. crystallite size of the mineral phase is 150 to 500 nm, preferably 150 to 300 nm, the lattice constant of the C 12 a 7 mineral phase is 11.940~11.975Å, it is possible to produce a cement rapid hardening additive ..

結晶子径が異なることで、水和活性、すなわち急硬性の程度が異なるものとなるため、可使時間を確保し、急硬性を得るためには、上記焼成温度等で焼成し、更に上記冷却速度とすることで、150〜500nmの範囲の結晶子径のセメント用急硬性添加材を得ることができる。また150〜300nmの好適範囲とすることで、より急硬性が優れることとなる。
12系鉱物相の結晶子径がかかる範囲であると、かかるセメント用急硬性添加材等を含有したセメント組成物を、グルコン酸塩や酒石酸等と配合されて得られるセメントモルタル・コンクリートが、良好な初期強度発現性を得ることができる。
Since the degree of hydration activity, that is, the degree of rapid hardening is different due to the difference in crystallite diameter, in order to secure the pot life and obtain the rapid hardening, calcination is performed at the above-mentioned firing temperature and the above-mentioned cooling. By setting the speed, a hard-hardening additive for cement having a crystallite diameter in the range of 150 to 500 nm can be obtained. Further, by setting the optimum range of 150 to 300 nm, the rapid hardness becomes more excellent.
C 12 When crystallite size of A 7 mineral phase is in such a range, a cement composition containing such a cement rapid hardening additive such as cement mortar and concrete obtained is blended with gluconate or tartrate, etc. However, good initial strength development can be obtained.

特に、セメント用急硬性添加材は、ブレーン比表面積が4500cm/g以上に粉砕して用いることが好ましく、これは、4500cm/g未満では、良好な急硬性が得られない場合があるからである。
また、ブレーン比表面積は、大きくしすぎると流動性に悪影響を及ぼし、粉砕時間を要して生産性が低下しコスト高になるので、5000〜7000cm/gが望ましい。
また、粉砕する際に、粉砕助剤(ジエチレングリコール、トリエタノールアミン等)を添加してもよい。
In particular, the hard-hardening additive for cement is preferably used after being pulverized to a brain specific surface area of 4500 cm 2 / g or more, because good hard-hardening may not be obtained if the specific surface area is less than 4500 cm 2 / g. Is.
Further, if the specific surface area of the brain is too large, the fluidity is adversely affected, the pulverization time is required, the productivity is lowered, and the cost is high . Therefore, 5000 to 7000 cm 2 / g is desirable.
Further, when pulverizing, a pulverizing aid (diethylene glycol, triethanolamine, etc.) may be added.

上記セメント組成物は、上記セメント用急硬性添加材を粉末状にし、更に上記石膏と、上記硫酸アルカリ化合物と、上記カルシウム塩と炭酸リチウムと、市場で入手し得る任意の上記セメントとを、C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3(質量%)、カルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40(質量%)、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4となるように均一に配合することができれば、特にその混合方法は限定されず、任意の混合方法を用いることが可能である。 The cement composition is obtained by powdering the fast-hardening additive for cement, and further comprising the gypsum, the alkali sulfate compound, the calcium salt and lithium carbonate, and any commercially available cement. 12 a 7 mineral 5 to 40 wt%, including sulfuric acid alkali compound (sodium sulfate equivalent) 0.5 to 1.0 wt%, lithium carbonate (Li conversion) / C 12 a 7 based content of mineral phases mass ratio of 0.05 to 3 (weight%), the mass ratio of the content of calcium salt (calcium hydroxide equivalent) / C 12 a 7 mineral phase 3 to 40 (wt%), gypsum (anhydrite equivalent) / C 12 weight ratio of the content of a 7 mineral phase if it is possible to uniformly blended so that 0.6 to 1.4, in particular its mixing method is not limited, the use of any mixing method Is possible.

更に、本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法においては、上記効果を害さない範囲であれば、必要に応じて、例えば、減水剤(アルキルアリルスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤も含む)や、液状または粉末状の混和剤や、細骨材(川砂、海砂、山砂、砕砂およびこれらの混合物)や、粗骨材(川砂利、海砂利、砕石およびこれらの混合物)等を配合することができる。 Further, in the method for producing a cement mortar / concrete composition of the present invention, for example, a water reducing agent (alkylallyl sulfonic acid type, naphthalene sulfonic acid type, melamine sulfone) is used as long as it does not impair the above effects. Acid-based, polycarboxylic acid-based, AE water reducing agents, high-performance water reducing agents, high-performance AE water reducing agents), liquid or powder admixtures, and fine aggregates (river sand, sea sand, mountain sand, crushed sand, etc.) These mixtures), coarse aggregates (river gravel, sea gravel, crushed stones and mixtures thereof) and the like can be blended.

具体的には、セメント組成物は、石膏、硫酸アルカリ化合物、カルシウム塩、炭酸リチウム及びセメント用急硬性添加材を予め配合して得られた混合物にセメントを添加混合しても、石膏、硫酸アルカリ化合物、カルシウム塩、炭酸リチウム、セメント用急硬性添加材及びセメントを同時に混合しても、均一に混合できればいずれの方法も用いることができる。
また、必要に応じて添加される上記混和剤や骨材等は、均一に混合できればセメント等と同時に添加しても、順次添加しても、またモルタル等を調製する際の水と混練する際に添加しても、いずれの添加方法であっても特に限定されない。
Specifically, the cement composition can be obtained by preliminarily blending gypsum, an alkali sulfate compound, a calcium salt, lithium carbonate, and a hard-hardening additive for cement, and even if cement is added and mixed, the gypsum and alkali sulfate can be mixed. Even if the compound, calcium salt, lithium carbonate, hard-hardening additive for cement and cement are mixed at the same time, any method can be used as long as they can be mixed uniformly.
In addition, the above-mentioned admixtures and aggregates added as needed may be added at the same time as cement or the like if they can be mixed uniformly, or may be added sequentially, or when kneaded with water when preparing mortar or the like. The addition method is not particularly limited.

このようにして得られたセメント組成物と、グルコン酸塩と、酒石酸及び/又は酒石酸塩とを上記したように配合して、セメントモルタル・コンクリート組成物を製造することができる。
更に、上記したように、必要に応じて、例えば、減水剤(アルキルアリルスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤も含む)や、液状または粉末状の混和剤や、細骨材(川砂、海砂、山砂、砕砂およびこれらの混合物)や、粗骨材(川砂利、海砂利、砕石およびこれらの混合物)等を配合することもできる。
The cement composition thus obtained, gluconate, tartaric acid and / or tartaric acid can be blended as described above to produce a cement mortar / concrete composition.
Further, as described above, if necessary, for example, a water reducing agent (alkylallyl sulfonic acid type, naphthalene sulfonic acid type, melamine sulfonic acid type, polycarboxylic acid type, AE water reducing agent, high performance water reducing agent, high performance AE). (Including water reducing agents), liquid or powder admixtures, fine aggregates (river sand, sea sand, mountain sand, crushed sand and mixtures thereof), coarse aggregates (river gravel, sea gravel, crushed stones and their mixture). Mixture) and the like can also be blended.

セメントモルタル・コンクリートは、例えば、セメント組成物と、グルコン酸塩と、酒石酸及び/又は酒石酸塩とを水とともに配合して、セメントモルタル・コンクリートを調製しても、またセメント組成物と、予めグルコン酸塩と酒石酸及び/又は酒石酸塩と水とを配合したものとを配合して、セメントモルタル・コンクリートを調製しても均一に混合できればいずれの方法であってもかまわない。
特に、グルコン酸塩と、酒石酸又は酒石酸塩とは、セメントモルタル・コンクリートを調製する際に予め配合する水に溶解しておくことが望ましい。
また、必要に応じて添加される上記混和剤や骨材等は、均一に混合できればセメント等と同時に添加しても、順次添加しても、またモルタル等を調製する際の水と混練する際に添加しても、いずれの添加方法による添加であっても特に限定されない。
For cement mortar concrete, for example, cement mortar concrete may be prepared by blending cement composition, gluconate, tartrate acid and / or tartrate with water, or cement composition and glucon in advance. Even if a cement mortar / concrete is prepared by blending a salt and tartrate acid and / or a mixture of tartrate and water, any method may be used as long as it can be mixed uniformly.
In particular, it is desirable that gluconate and tartaric acid or tartaric acid are dissolved in water that is premixed when preparing cement mortar / concrete.
In addition, the above-mentioned admixtures and aggregates added as needed may be added at the same time as cement or the like if they can be mixed uniformly, or may be added sequentially, or when kneaded with water when preparing mortar or the like. It is not particularly limited whether it is added to or by any addition method.

このようにして得られたセメントモルタル・コンクリートは、20℃程度の常温においても、初期強度発現性に優れ、初期収縮ひび割れの発生を抑制することができ、流動性を確保して施工性を確保することもできるものとなる。 The cement mortar / concrete thus obtained has excellent initial strength development even at room temperature of about 20 ° C., can suppress the occurrence of initial shrinkage cracks, and secures fluidity to ensure workability. It will also be possible to do.

本発明を次の実施例、比較例及び試験例に基づき説明する。
1)セメント用急硬性添加材の調製
セメント用急硬性添加材の目標化学組成が表1となるよう、CaCO、SiO、Al、Fe、MgO、TiO、CaFの各試薬を配合して混合粉砕することにより、各セメント用急硬性添加材原料を調製した。なお、ここで、SiO、Fe、TiOは、実際に実機でセメント用急硬性添加材を製造する際に、生石灰、消石灰、石灰石等のカルシウム原料、水酸化アルミニウム、アルミナ、ボーキサイトやバンド頁岩等のアルミニウム原料、蛍石等のフッ素原料、必要に応じて配合されるドロマイト等のマグネシウム原料を用いると、不純物としてSiO、Fe、TiOが結果として含まれる場合もあるため(積極的に含有させるものではない)、かかる場合を想定して用いたものである。
The present invention will be described with reference to the following examples, comparative examples and test examples.
1) Preparation of hard-hardening additives for cement CaCO 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MgO, TiO 2 , CaF 2 so that the target chemical composition of the hard-hardening additives for cement is shown in Table 1. The raw materials for the fast-hardening additive for each cement were prepared by mixing and pulverizing each of the reagents of the above. Here, SiO 2 , Fe 2 O 3 , and TiO 2 are calcium oxide raw materials such as quicklime, silicon dioxide, and limestone, aluminum hydroxide, alumina, and bauxite when actually producing a hard-hardening additive for cement in an actual machine. When aluminum raw materials such as bauxite and bauxite, fluorine raw materials such as bauxite, and magnesium raw materials such as dolomite to be blended as necessary are used, SiO 2 , Fe 2 O 3 , and TiO 2 may be contained as impurities as a result. Therefore, it is used assuming such a case (it is not intended to be actively contained).

Figure 0006900761
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上記各セメント用急硬性添加材原料を加圧成形し、各成形体を電気炉にて、1300℃で30分間焼成し、次いで表2に示す各冷却速度で冷却して、表2に示す各セメント用急硬性添加材を得た。 Each of the above-mentioned hard-hardening additive raw materials for cement was pressure-molded, and each molded body was fired in an electric furnace at 1300 ° C. for 30 minutes, and then cooled at each cooling rate shown in Table 2, and each of them shown in Table 2. A hard-hardening additive for cement was obtained.

2)TiO、Fe、F成分等の含有量の測定
得られた各セメント用急硬性添加材を、蛍光X線分析装置(パナリティカル社製;Axios)を用いて、JIS R 5204に準じて分析して、含有されるTiO2、Fe3、F成分等の含有割合を測定した。
これらの結果を、表2に示す。
2) Measurement of content of TiO 2 , Fe 2 O 3 , F component, etc. JIS R 5204 of each of the obtained hard-hardening additives for cement using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by PANalytical Co., Ltd .; Axios). The content ratio of the contained TiO 2, Fe 2 O 3, F component, etc. was measured by the analysis according to the above.
These results are shown in Table 2.

3)セメント用急硬性添加材の鉱物の分析(C12系及びCA)
得られた各セメント用急硬性添加材をX線回折/リートベルト法(装置:パナリティカル社製X’Pert MPD、解析ソフト:HighScorePlus)を用いて、C12系及びCA鉱物の含有割合及びC12系鉱物相の結晶の格子定数を測定した。
管電圧:45kV 管電流:40mA
その結果を表2に示す。ここで、C12系鉱物相の結晶の格子定数はC11CaFの結晶構造を用いて測定した。
3) Mineral analysis of hard-hardening additives for cement (C 12 A 7 series and C 3 A)
Using the X-ray diffraction / Rietveld method (apparatus: PANalytical X'Pert MPD, analysis software: HighScorePlus), the obtained hard-hardening additives for cement were used to obtain C 12 A 7 series and C 3 A minerals. The content ratio and the lattice constant of the crystals of the C 12 A 7 series mineral phase were measured.
Tube voltage: 45kV Tube current: 40mA
The results are shown in Table 2. Here, the lattice constant of the crystal of the C 12 A 7 series mineral phase was measured using the crystal structure of C 11 A 7 CaF 2.

また、C12系鉱物相の結晶の結晶子径は、C11CaF結晶構造を用いて、X線回折/リートベルト法(装置:ブルカー社製D4 Endeavor、解析ソフト:Topas)により測定した。
管電圧:45kV 管電流:40mA
その結果を表2に示す。
The crystallite diameter of the crystals of the C 12 A 7 series mineral phase is determined by the X-ray diffraction / Rietveld method (device: D4 Endeavor manufactured by Bruker, analysis software: Topas) using the C 11 A 7 CaF 2 crystal structure. Measured by.
Tube voltage: 45kV Tube current: 40mA
The results are shown in Table 2.

Figure 0006900761
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4)セメント組成物の調製
次いで、上記各セメント用急硬性添加材をブレーン比表面積が5200±200cm/g程度に粉砕して、各セメント用急硬性添加材粉末を得た。
得られた各セメント用急硬性添加材粉末、無水石膏(商品名;ノンクレーブ、住友大阪セメント(株)製)、NaSO(芒硝:試薬)、消石灰(水酸化カルシウム:試薬)、炭酸リチウム(試薬)及び早強ポルトランドセメント(PC:住友大阪セメント株式会社製)を配合して、下記表3〜5に示すような含有割合の各セメント組成物を調製した。
なお、表3〜5中、炭酸リチウムはリチウム換算の数値を示す。
4) Preparation of Cement Composition Next, the above-mentioned hard-hardening additive for cement was pulverized to a brain specific surface area of about 5200 ± 200 cm 2 / g to obtain a hard-hardening additive powder for each cement.
Obtained anhydrite powder for cement, anhydrous gypsum (trade name; non-clave, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), Na 2 SO 4 (Glauber's salt: reagent), slaked lime (calcium hydroxide: reagent), lithium carbonate (Reagent) and early-strength Portland cement (PC: manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) were blended to prepare each cement composition having a content ratio as shown in Tables 3 to 5 below.
In Tables 3 to 5, lithium carbonate indicates a value in terms of lithium.

5)セメント組成物中の鉱物の分析(C12系)及び当該C12系鉱物相の結晶の格子定数及び結晶子径の測定
上記3)に記載の方法と同様の方法で、各セメント組成物中のC12系鉱物相(Q)の含有量及びC12系鉱物相の結晶の格子定数及び結晶子径を測定した。
これらの結果も表3〜5に示す。
なお、セメント組成物中のC12系鉱物相は、上記セメント用急硬性添加材由来のものである。
5) Analysis of minerals in the cement composition (C 12 A 7 series) and measurement of crystal lattice constants and crystallite diameter of the C 12 A 7 series mineral phase by the same method as described in 3) above. the lattice constant and crystallite size of the crystalline content and C 12 a 7 mineral phase of C 12 a 7 mineral phase of each cementitious composition (Q) was measured.
These results are also shown in Tables 3-5.
Incidentally, C 12 A 7 mineral phase of the cement composition are those derived from the cement for rapid hardening additive.

6)セメント組成物中の石膏の含有量及びカルシウム塩の含有量の測定
上記3)に記載のXRD/リートベルト方法と同様の方法で、各セメント組成物中の石膏及びカルシウム塩の含有量をそれぞれ測定した。但し、二水石膏及び半水石膏は無水石膏換算して、CaSO量(石膏量)として、カルシウム塩は、水酸化カルシウムに換算して算出した。
その結果を表3〜5に示す。
6) Measurement of gypsum content and calcium salt content in cement composition The content of gypsum and calcium salt in each cement composition is determined by the same method as the XRD / Rietveld method described in 3) above. Each was measured. However, dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum were calculated by converting them into anhydrous gypsum, CaSO 4 amount (gypsum amount), and calcium salt was converted into calcium hydroxide.
The results are shown in Tables 3-5.

7)セメント組成物中の硫酸アルカリ化合物の含有量の測定
各セメント組成物中の硫酸アルカリ化合物の含有量は、セメントの水溶性成分の分析方法(JCAS I−04)に準じてNa及びK量を測定し、それぞれNaSO及びKSOとしてNaSO換算した合量を硫酸アルカリ化合物含有量とした
その結果を表3〜5に示す。
7) Measurement of the content of the alkali sulfate compound in the cement composition The content of the alkali sulfate compound in each cement composition is the amount of Na and K according to the method for analyzing the water-soluble component of cement (JCAS I-04). It was measured, shown in Table 3-5 and the results obtained by the sulfuric acid alkali compound content over Na 2 SO 4 conversion was total content as Na 2 SO 4 and K 2 SO 4, respectively.

8)消石灰(水酸化カルシウム)/C12系鉱物相(含有量の質量比)、石膏/C12系鉱物相(含有量の質量比)、炭酸リチウム/C12系鉱物相(含有量の質量比)
表3〜5に示した数値より各セメント組成物中のC12系鉱物相の含有量、消石灰の含有量、石膏(無水石膏換算)の含有量および炭酸リチウム(リチウム換算)の含有量より、消石灰(水酸化カルシウム)/C12系鉱物相(質量比:質量%)、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相(質量比)、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相(質量比:質量%)を算出した。
その結果を表3〜5に示す。
8) Slaked lime (calcium hydroxide) / C 12 A 7 series mineral phase (mass ratio of content), gypsum / C 12 A 7 series mineral phase (mass ratio of content), lithium carbonate / C 12 A 7 series mineral Phase (mass ratio of content)
The content of C 12 A 7 mineral phase of each cement composition than the value shown in Table 3-5, the content of slaked lime, the content of the gypsum content and lithium carbonate (anhydrite equivalent) (lithium conversion) more, slaked lime (calcium hydroxide) / C 12 A 7 based mineral phase (weight ratio: weight%), gypsum (anhydrite equivalent) / C 12 A 7 based mineral phase (weight ratio), lithium carbonate (Li conversion) / The C 12 A 7 series mineral phase (mass ratio: mass%) was calculated.
The results are shown in Tables 3-5.

7)セメントモルタル組成物の調製
上記各セメント組成物(実施例1〜17、比較例1〜15、対照例)と、グルコン酸ナトリウムと酒石酸とを、表3〜5に記載の配合割合で配合して各セメントモルタル組成物を調製した。なお、表3〜5には、各セメント組成物100質量部に対して、外割で、グルコン酸ナトリウム(グルコン酸換算)と酒石酸を、下記表3〜5に示す配合割合で配合したものを各セメントモルタル組成物とした。なお、対照例としてのセメント組成物は、早強ポルトランドセメント(PC:住友大阪セメント株式会社製)そのものである。
なお、表3〜5中、グルコン酸ナトリウムはグルコン酸換算の数値を示す。
7) Preparation of cement mortar composition Each of the above cement compositions (Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 15, Control Example), sodium gluconate and tartaric acid are blended in the blending ratios shown in Tables 3 to 5. Each cement mortar composition was prepared. In Tables 3 to 5, sodium gluconate (gluconic acid equivalent) and tartaric acid are blended in the proportions shown in Tables 3 to 5 below with respect to 100 parts by mass of each cement composition. Each cement mortar composition was used. The cement composition as a control example is early-strength Portland cement (PC: manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) itself.
In Tables 3 to 5, sodium gluconate shows a value in terms of gluconic acid.

Figure 0006900761
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8)モルタルの調製
各セメントモルタル組成物(実施例1〜17、比較例1〜15、対照例)と細骨材(砂(珪砂))、水及び混和剤(花王(株)製、商品名:マイティ150)を、下記表6のとおり配合して均一に混練し、各モルタルを得た。
なお、セメントモルタル組成物中のグルコン酸ナトリウム及び酒石酸は予め水に溶解して用いた。
8) Preparation of mortar Each cement mortar composition (Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 15, Control Example) and fine aggregate (sand (silica sand)), water and admixture (manufactured by Kao Corporation, trade name) : Mighty 150) was blended as shown in Table 6 below and kneaded uniformly to obtain each mortar.
In addition, sodium gluconate and tartaric acid in the cement mortar composition were used by dissolving them in water in advance.

Figure 0006900761
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9)強度測定及びフロー値測定
上記で得られた実施例1〜17、比較例1〜15及び対照例の各モルタルについて、20℃での3時間強度及び20℃でのフロー値を、JIS R 5201に準じて測定した。
その結果も、上記表3〜5に示す。
9) Intensity measurement and flow value measurement For each of the mortars of Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 15 and Control Examples obtained above, the intensity at 20 ° C. and the flow value at 20 ° C. were determined by JIS R. It was measured according to 5201.
The results are also shown in Tables 3 to 5 above.

10)ひび割れ試験
上記で得られた実施例1〜17、比較例1〜15及び対照例の各モルタルについて、以下のようにして、20℃でのひび割れ試験を実施した。
JSCE−F506(モルタルまたはセメントペーストの圧縮強度試験用円柱供試体の作り方)に準じてモルタル供試体を作製した。ただし、型枠は図1に示すように、円柱供試体用型枠(φ5×10cm)の上部に穴を空けボルトを差し込んで固定したものを使用した。ひび割れの評価は、混練3時間後の供試体上部表面(ボルト上面)に発生したひび割れの長さを5mm単位(切り上げ)で測定し、5mm以下の状態を合格とした。
これらの結果を表3〜5に示す。
10) Crack test Each mortar of Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 15 and Control Examples obtained above was subjected to a crack test at 20 ° C. as follows.
A mortar specimen was prepared according to JSCE-F506 (How to prepare a cylindrical specimen for compressive strength test of mortar or cement paste). However, as shown in FIG. 1, the formwork used was fixed by making a hole in the upper part of the formwork for a cylindrical specimen (φ5 × 10 cm) and inserting a bolt. For the evaluation of cracks, the length of cracks generated on the upper surface of the specimen (upper surface of the bolt) after 3 hours of kneading was measured in units of 5 mm (rounded up), and a state of 5 mm or less was accepted.
These results are shown in Tables 3-5.

本発明のセメントモルタル・コンクリート組成物は、20℃程度の常温環境下で十分な強度を発現し、水和活性が優れて良好な急硬性能を示すとともに、自己収縮による初期収縮ひび割れの発生を抑制することができるセメントモルタル・コンクリートが得られ、トンネルや下空間の建設工事、土木工事、止水工事、道路工事、建築構造物に適用することが可能である。 The cement mortar-concrete composition of the present invention exhibits sufficient strength in a room temperature environment of about 20 ° C., has excellent hydration activity, exhibits good hardening performance, and causes initial shrinkage cracks due to self-shrinkage. Cement mortar and concrete that can be suppressed can be obtained, and can be applied to construction work of tunnels and lower spaces, civil engineering work, water stoppage work, road work, and building structures.

Claims (4)

(1)C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3(質量%)、消石灰、生石灰及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれるカルシウム塩(水酸化カルシウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40(質量%)、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4であり、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数が11.940〜11.975Åであるセメント組成物、(2)グルコン酸塩及び(3)酒石酸又は酒石酸塩を含み、前記セメント組成物の質量に対して、グルコン酸塩(グルコン酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%及び前記酒石酸又は酒石酸塩(酒石酸換算)を外割で0.05〜0.6質量%含むことを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物。 (1) 5 to 40% by mass of C 12 A 7 series mineral, 0.5 to 1.0% by mass of alkali sulfate compound (sodium sulfate conversion), lithium carbonate (lithium equivalent) / C 12 A 7 series mineral phase mass ratio of the content is 0.05 to 3 (weight%), hydrated lime, quicklime and calcium salts (calcium hydroxide equivalent) selected from the group consisting of calcium hydroxide / C 12 a 7 based content of mineral phases mass ratio of 3 to 40 (wt%), the mass ratio of the content of gypsum (anhydrite terms) / C 12 a 7 mineral phase is 0.6 to 1.4, C 12 measured by X-ray diffraction A 7- based mineral phase containing a cement composition having a crystallite diameter of 150 to 500 nm and a lattice constant of 1.194 to 11.975 Å, (2) gluconate and (3) tartrate or tartrate, said cement composition. Gluconate (gluconic acid equivalent) is 0.05 to 0.6% by mass by external division and the tartrate or tartrate (tartrate acid equivalent) is 0.05 to 0.6% by mass with respect to the mass of the substance. A cement mortar-concrete composition characterized by containing%. 請求項1記載のセメントモルタル・コンクリート組成物において、前記C12系鉱物相はC11CaX(Xはハロゲン)及びC12の混合相であることを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物。 The cement according to claim 1, wherein the C 12 A 7 series mineral phase is a mixed phase of C 11 A 7 CaX 2 (X is a halogen) and C 12 A 7. Mortar / concrete composition. (1)C12系鉱物を5〜40質量%、硫酸アルカリ化合物(硫酸ナトリウム換算)を0.5〜1.0質量%含み、炭酸リチウム(リチウム換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.05〜3質量%、消石灰、生石灰及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれるカルシウム塩(水酸化カルシウム)/C12系鉱物相の含有量の質量比が3〜40質量%、石膏(無水石膏換算)/C12系鉱物相の含有量の質量比が0.6〜1.4であり、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmで格子定数が11.940〜11.975Åであるセメント組成物、(2)グルコン酸塩、及び(3)酒石酸又は酒石酸塩を、前記セメント組成物100質量部に対して、グルコン酸塩(グルコン酸換算)0.05〜0.6質量部、前記酒石酸または酒石酸塩(酒石酸換算)を0.05〜0.6質量部含まれるように配合することを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法。 (1) 5 to 40% by mass of C 12 A 7 series mineral, 0.5 to 1.0% by mass of alkali sulfate compound (sodium sulfate conversion), lithium carbonate (lithium equivalent) / C 12 A 7 series mineral phase mass ratio of 0.05 to 3% by weight of the content, slaked lime, the mass ratio of the content of quicklime and calcium salts (calcium hydroxide) selected from the group consisting of calcium hydroxide / C 12 a 7 mineral phases The mass ratio of the content of 3 to 40% by mass, gypsum (equivalent to anhydrous gypsum) / C 12 A 7 series mineral phase is 0.6 to 1.4, and the mass ratio of C 12 A 7 series mineral phase measured by X-ray diffraction is A cement composition having a crystallite diameter of 150 to 500 nm and a lattice constant of 11.94 to 11.975 Å, (2) gluconate, and (3) slaked acid or slaked salt were added to 100 parts by mass of the cement composition. On the other hand, it is characterized by blending 0.05 to 0.6 parts by mass of gluconate (equivalent to gluconic acid) and 0.05 to 0.6 parts by mass of the above-mentioned tartrate or tartrate (equivalent to tartrate). A method for producing a cement mortar / concrete composition. 請求項3記載のセメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法において、セメント用急硬性添加材は、原料を粉末化し、該粉末化原料を成形し、1250〜1400℃で焼成し、該焼成後の成形体を冷却速度40℃/分以下で冷却することにより、X線回折で測定したC12系鉱物相の結晶子径が150〜500nmでC12系鉱物相の格子定数が11.940〜11.975Åとして製造されることを特徴とする、セメントモルタル・コンクリート組成物の製造方法。 In the method for producing a cement mortar / concrete composition according to claim 3, the cement mortar / concrete composition is obtained by powdering a raw material, molding the powdered raw material, firing at 1250 to 1400 ° C., and molding after the firing. by cooling the body at a cooling rate 40 ° C. / min or less, the lattice constant of the C 12 a 7 mineral phase crystallite diameter C 12 a 7 mineral phase as measured by X-ray diffraction at 150~500nm 11. A method for producing a cement mortar-concrete composition, which is produced as 940 to 11.975 Å.
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