JP7064660B1 - 水硬性硬化体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の100質量部に対して10質量部以上70質量部以下含有し、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末100質量部に対して30質量部以上500質量部以下含有する、水硬性硬化体の製造方法。
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の100質量部に対して10質量部以上70質量部以下含有し、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末100質量部に対して30質量部以上500質量部以下含有する、炭酸化養生用セメント組成物。
高炉スラグ微粉末(BFS)は、本発明においてはセメント(C)と共に混合セメントを構成する。高炉スラグ微粉末(BFS)はJIS A 6206:2013「コンクリート用高炉スラグ微粉末」に規定される微粉末である。高炉で、せん鉄と同時に生成する溶融状態の高炉スラグ微粉末を水によって急冷したものが高炉水砕スラグであり、その塩基度は1.60以上である。この高炉水砕スラグを乾燥・粉砕したもの、又はこれに、石膏を添加したものが、高炉スラグ微粉末である。ポルトランドセメントの一部を高炉スラグ微粉末で代替することにより、セメント製造段階での炭酸ガス排出量を低減させることができる。
a)高炉スラグ微粉末3000:比表面積が2750以上3500未満
b)高炉スラグ微粉末4000:比表面積が3500以上5000未満
c)高炉スラグ微粉末6000:比表面積が5000以上7000未満
d)高炉スラグ微粉末8000:比表面積が7000以上10000未満
セメント(C)は、本発明においては高炉スラグ微粉末(BFS)と共に混合セメントを構成する。
本発明における混合セメントは、上記の高炉スラグ微粉末(BFS)とセメント材(C)とを含む高炉セメントである。高炉セメントは、JIS R 5211:2009に規定されているものを用いることができる。
本発明においては、セメント組成物中に、従来に比べてより多量の水酸化カルシウム(消石灰)を含有させる。水酸化カルシウムは、安価で入手し易いという利点がある。水酸化カルシウムは、例えば、アセチレンガスの製造工程から排出される副生生石灰を用いてもよい。これにより、廃棄物の有効利用を行うことができる。
細骨材とは、JIS A 5308、JIS A 5005、JIS A 5002及びJIS A 5011で定義される骨材であり、細骨材としては、例えば砕砂、砂、川砂、海砂、石灰砕砂、再生骨材、軽量骨材、重量骨材等が挙げられる。
粗骨材とは、上記同様、JIS A 5308、JIS A 5005、JIS A 5002及びJIS A 5011で定義される骨材であり、粒の大きさにより上記の細骨材とは区別されるもので、5mmふるいを通るか否かで区分するが、実用上は10mmふるいをすべて通り5mmふるいを重量で85%以上通るものを細骨材、5mmふるいに重量で85%以上とどまるものを粗骨材としている。
膨張材とは、JIS A 6202:2017「コンクリート用膨張材」で定義される膨張材であり、セメント及び水とともに練り混ぜた場合、水和反応によってエトリンガイト、水酸化カルシウムなどを生成し,コンクリート又はモルタルを膨張させる作用のある混和材料である。本発明においては、高炉スラグ微粉末の一部を水酸化カルシウムで置換することになるので、収縮率が高くなる。このため、本発明においては膨張材を併用することが好ましい。
遅延剤は、コンクリートの凝結や初期硬化の遅延を目的として用いられる。本発明においては、水酸化カルシウムの含有量を多くした結果、初期硬化が速まるので、遅延剤を含有させることが好ましい。
セメント組成物は、本発明の効果を奏する範囲内で、その他の混和材などを更に含有していてよい。その他の混和材としては、例えば、γ-C2S、石炭灰、フライアッシュ、石灰石微粉末、大気中の炭酸ガスを固定した軽質炭酸カルシウムなどの炭酸化合物、減水剤、流動化剤等が挙げられる。
以下、本発明における上記のセメント組成の配合について詳細に説明する。上記のように、本発明においては、セメント組成物中に、従来に比べてより多量の水酸化カルシウム(消石灰)を含有させることを特徴としている。
本発明のセメント組成物における、水(W)/セメント(C)比は、好ましくは25%以上55%以下の範囲で適宜設定される。
上記のセメント組成物は、例えば、型枠内に充填されて所定の形状に硬化された後、炭酸化養生される。セメント組成物は、炭酸化養生の前に完全に硬化されている必要はなく、例えば、自立可能に(型枠から外しても所定の形状を維持できる程度に)半硬化されていればよい。なお、本発明のセメント組成物は、プレキャストコンクリートのみならず、場所打ちとしても打設できる。
OPC:密度3.16g/cm3
BFS:密度2.91g/cm3
γ-C2S:密度2.95g/cm3
EX:密度3.16g/cm3
S:密度2.64g/cm3
G:密度2.65g/cm3
T:密度1.20g/cm3
実施例及び比較例の各配合のフレッシュコンクリートを直径10cm×高さ20cmの円柱型枠に打設し、20℃、2日間の前養生を行い、その後、各固化体を炭酸化養生に供した。炭酸化養生の条件は、温度20℃、湿度50%RH、炭酸ガス濃度80%の大気圧環境とした。炭酸化養生を材齢28日で終了した。
<水酸化カルシウム置換とγ-C2S置換との比較>
試験例1の炭酸化養生した供試体について、コンクリート表面(炭酸化部分)とコンクリート内部(円柱中央部の未炭酸化部分)とで空隙率を測定した結果を図1に示す。ここで、コンクリートの空隙率は強度と相関するものである。炭酸化部分と未炭酸化部分はフェノールフタレイン1%アルコール溶液の噴霧による赤変有無で確認した。空隙率は水銀圧入式ポロシメータにて測定した。この結果を図1に示す。
Claims (6)
- 水と、高炉スラグ微粉末とセメントとを含む混合セメントと、水酸化カルシウムと、を含有するセメント組成物を、硬化及び炭酸化養生する、水硬性硬化体の製造方法であって、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の100質量部に対して10質量部以上70質量部以下含有し、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末100質量部に対して30質量部以上500質量部以下含有する、水硬性硬化体の製造方法。 - 前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の100質量部に対して30質量部以上50質量部以下含有する、請求項1に記載の水硬性硬化体の製造方法。
- 前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末100質量部に対して60質量部以上200質量部以下含有する、請求項1又は2に記載の水硬性硬化体の製造方法。
- 前記セメント組成物が更に膨張材を含有する、請求項1から3のいずれかに記載の水硬性硬化体の製造方法。
- 前記セメント組成物が更に遅延剤を含有する、請求項1から4のいずれかに記載の水硬性硬化体の製造方法。
- 水と、高炉スラグ微粉末とセメントとを含む混合セメントと、水酸化カルシウムと、を含有する、炭酸化養生用セメント組成物であって、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末と前記セメントと前記水酸化カルシウムの合計量の100質量部に対して10質量部以上70質量部以下含有し、
前記水酸化カルシウムを、前記高炉スラグ微粉末100質量部に対して30質量部以上500質量部以下含有する、炭酸化養生用セメント組成物。
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---|---|---|---|---|
JPH10194799A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-28 | Daiichi Cement Kk | 植生コンクリート用セメント、植生コンクリート及びその製法 |
JP2006045048A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-02-16 | Jfe Mineral Co Ltd | 製鋼スラグ固化体及びその製造方法 |
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JP2017007892A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 宇部興産株式会社 | 低炭素中性化抑制モルタル組成物及び低炭素中性化抑制モルタル硬化体の製造方法 |
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- 2021-04-23 JP JP2022501009A patent/JP7064660B1/ja active Active
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