JP7004519B2 - Pcグラウト用セメント組成物 - Google Patents
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1.0<Y<10.0 (2)
11.0<t<29.0 (3)
但し、式(1)~式(3)において、
Y:ポルトランドセメント100質量部に対するシリカフュームの質量部、
X:ポルトランドセメント100質量部に対するセルロース系増粘剤の質量部、
t:係数、
である。
本発明に係るPCグラウト用セメント組成物は、例えば、ポストテンション方式PC(プレストレストコンクリート)の作製等に好適に用いることができる。
1.0<Y<10.0 (2)
11.0<t<29.0 (3)
但し、式(1)~式(3)において、
Y:ポルトランドセメント100質量部に対するシリカフュームの質量部、
X:ポルトランドセメント100質量部に対するセルロース系増粘剤の質量部、
t:係数、
である。
好ましく用いられるポルトランドセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、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及び耐硫酸塩ポルトランドセメント等が挙げられる。これらのポルトランドセメントのうちの1種のみを用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよい。
本発明においては、有機系増粘剤として、セルロース系増粘剤が用いられる。有機系増粘剤として、セルロース系増粘剤のみを用いてもよいし、セルロース系増粘剤に加え、セルロース系増粘剤以外の種類の有機系増粘剤を併用してもよい。その場合、セルロース系増粘剤は、有機系増粘剤100質量部に対して、50質量部以上用いることが好ましく、70質量部以上用いることがより好ましい。また、好ましく用いられるセルロース系増粘剤以外の種類の有機系増粘剤の具体例としては、デンプン系増粘剤、グアーガム系増粘剤、ビニル系増粘剤等が挙げられる。
本発明においては、無機系増粘材として、シリカフュームが用いられる。無機系増粘材として、シリカフュームのみを用いてもよいし、シリカフュームに加え、シリカフューム以外の種類の無機系増粘材を併用してもよい。その場合、シリカフュームは、無機系増粘材100質量部に対して、50質量部以上用いることが好ましく、70質量部以上用いることがより好ましい。また、好ましく用いられるシリカフューム以外の種類の無機系増粘材の具体例としては、ベントナイト、カオリナイト、タルク等が挙げられる。
本発明に係るPCグラウト用セメント組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲で、ポルトランドセメント、セルロース系増粘剤及び無機系増粘材以外の成分をさらに含んでいてもよい。
本発明に係るPCグラウト用セメント組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲で、流動化剤をさらに含んでいることが好ましい。流動化剤を含ませることにより、先流れの抑制や圧送性をより向上したPCグラウトを実現し得る。
本発明に係るPCグラウト用セメント組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲で、無機系膨張材、消泡剤、収縮低減剤及び凝結調整剤の群から選ばれる少なくとも1種をさらに含んでいることが好ましい。無機系膨張材、消泡剤、収縮低減剤及び凝結調整剤の群から選ばれる少なくとも1種の合量は、ポルトランドセメント100質量部に対して、好ましくは0.1質量部~8.5質量部であり、より好ましくは0.15質量部~7.85質量部であり、さらに好ましくは0.2質量部~7.2質量部である。
無機系膨張材を用いることにより、高い圧縮強度を有するPCグラウト硬化体を実現し得る。
消泡剤を用いることにより、PCグラウト硬化物の圧縮強度をより高くし得る。
収縮低減剤を用いることにより、硬化物のひび割れが生じ難いPCグラウトが実現し得る。
凝結調整剤を用いることにより、硬化時間が適度に長く、適度な可使時間を有するPCグラウトを実現し得る。
本発明において、無機系増粘材及び有機系増粘剤の含有量は、下記式(1)~式(3)で表される関係を満たす。従って、下記の実施例及び比較例の結果からも理解されるように、先流れ及びブリーディングが生じにくく、かつ、圧送性に優れたPCグラウトを実現し得る。
1.0<Y<10.0 (2)
11.0<t<29.0 (3)
但し、式(1)~式(3)において、
Y:ポルトランドセメント100質量部に対するシリカフュームの質量部、
X:ポルトランドセメント100質量部に対するセルロース系増粘剤の質量部、
t:係数、
である。
3.0<Y<8.0 (2-2)
本発明に係るPCグラウト用セメント組成物と水とを混練することにより、PCグラウトを調製することができる(以下の説明において、本発明に係るPCグラウト用セメント組成物と水とを混練することにより得られたPCグラウトを「本発明に係るPCグラウト」とすることがある。)。混練水量は、PCグラウト用セメント組成物100質量部に対して、好ましくは30質量部~44質量部であり、より好ましくは32質量部~42質量部であり、さらに好ましくは34質量部~40質量部である。
本発明に係るPCグラウトの先流れは、好ましくは0.1cm~3cmであり、より好ましくは0.1cm~2cmである。
本発明に係るPCグラウトのブリーディング率は、好ましくは0%~0.3%であり、より好ましくは0%~0.15%である。
本発明に係るPCグラウトのせん断応力0.1s-1時のレオロジー特性は、好ましくは30Pa~168Pa、より好ましくは32Pa~100Pa、さらに好ましくは35Pa~80Paである。
下記の表1に示す配合割合で原料をアイリッヒミキサーを用いて7分間混合し、PCグラウト用セメント組成物を調製した。
C:ポルトランドセメント (早強ポルトランドセメント、ブレーン比表面積4440cm2/g)
(2)有機系増粘剤
O1:セルロース系増粘剤「主成分:ヒドロキシプロピルメチルセルロース」
(せん断速度0.1s-1の粘度9.76Pa・s、せん断速度30s-1の粘度0.00678Pa・s)
O2:界面活性ポリマー「カチオン+アニオンタイプ」
(せん断速度0.1s-1の粘度0.0178Pa・s、せん断速度30s-1の粘度0.00129Pa・s)
O3:界面活性ポリマー「カチオン+アニオンタイプ、液状タイプ」
(せん断速度0.1s-1の粘度0.053Pa・s、せん断速度30s-1の粘度0.00152Pa・s)
O4:吸水性合成樹脂ポリマー5514F
(せん断速度0.1s-1の粘度13.5Pa・s、せん断速度30s-1の粘度0.498Pa・s)
O5:吸水性合成樹脂ポリマー3910F
(せん断速度0.1s-1の粘度48.1Pa・s、せん断速度30s-1の粘度2.11Pa・s、)
上記粘度は、20℃の条件下において、有機系増粘剤の1質量%水溶液をAnton Paar社製レオメーターMCR101に共軸二重円筒治具CC27/P6を用いて、せん断速度0.1s-1及び30s-1の条件で0.1s-1で120秒測定して得られた値である。また、使用原料のうち、有機系増粘剤のO3は液状であり、それ以外は粉末状である。
(3)無機系増粘材
I:シリカフューム(BET比表面積20.0m2/g)
(4)流動化剤
F:ポリカルボン酸系流動化剤
(5)無機系膨張材
E:生石灰-石膏系膨張材
(6)消泡剤
D:ポリエーテル系消泡剤
実施例1~実施例10及び比較例1~比較例9のそれぞれで作製したPCグラウトにつき、上記評価方法により、ブリーディング率、レオロジー特性、先流れ性、ポンプ圧送性を評価した。結果を表2及び図1に示す。
Claims (3)
- ポルトランドセメントと、
有機系増粘剤としてのセルロース系増粘剤と、
無機系増粘材としてのシリカフュームと、
流動化剤と、
を含み、
下記式(1)~式(3)で表される関係を満たし、
前記セルロース系増粘剤がヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロースからなる群から選択される少なくとも一種を含み、
前記セルロース系増粘剤の1質量%水溶液の20℃、せん断速度0.1s -1 における粘度が、1Pa・s~20Pa・sであり、
前記セルロース系増粘剤の1質量%水溶液の20℃、せん断速度30s -1 における粘度が、0.001Pa・s~0.015Pa・sであり、
前記流動化剤は、ポリカルボン酸系流動化剤を含み、
前記流動化剤の含有量は、ポルトランドセメント100質量部に対して、0.01質量部~0.10質量部である、PCグラウト用セメント組成物。
Y=-30X+t(1)
1.0<Y<10.0(2)
11.0<t<29.0(3)
但し、式(1)~式(3)において、
Y:ポルトランドセメント100質量部に対するシリカフュームの質量部、
X:ポルトランドセメント100質量部に対するセルロース系増粘剤の質量部、
t:係数、
である。 - シリカフュームのBET比表面積が15m2/g~25m2/gである、請求項1に記載のPCグラウト用セメント組成物。
- 無機系膨張材、消泡剤、収縮低減剤及び凝結調整剤の群から選ばれる少なくとも1種をさらに含む、請求項1又は2に記載のPCグラウト用セメント組成物。
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藤原浩巳、藤原了、蛯名貴之、二戸信和,高チクソトロピー性状を有するPCグラウトの施工性の改良に関する実験,セメント・コンクリート論文集,日本,セメント協会,2007年,61巻,P645-650 |
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