JP7260998B2 - Expansive composition, cement composition and cement-concrete - Google Patents

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

本発明は、主に、土木・建築分野で使用される膨張組成物、セメント組成物およびセメント・コンクリートに関する。 The present invention mainly relates to expansive compositions, cement compositions and cement-concrete used in the fields of civil engineering and construction.

セメントは、安価でしかも大きな構造物を任意の形に造れる優れた材料である。更に、セメント混和材を併用することによって、構造物の強度や耐久性を向上させることが可能である。これまでに数多くのセメント混和材が提案されているが、最も使用されているものとして、コンクリートに膨張性を付与するセメント混和材(膨張組成物)がある。 Cement is an excellent material that is inexpensive and can be used to build large structures in arbitrary shapes. Furthermore, by using a cement admixture together, it is possible to improve the strength and durability of the structure. Although many cement admixtures have been proposed so far, the most widely used one is a cement admixture (expanding composition) that imparts expandability to concrete.

膨張組成物はコンクリートのひび割れを低減するために広く用いられる。例えば土木学会では、膨張コンクリートの収縮補償用途の基準を150~250×10-6と定めている。この規格に入るような膨張ひずみを付与した際にも、ひび割れ易いコンクリートとひび割れにくいコンクリートが存在する。このように収縮補償規格を満たす中で、よりひび割れ抵抗性に優れる膨張組成物の開発が強く待たれていた。 Expanding compositions are widely used to reduce cracking in concrete. For example, the Japan Society of Civil Engineers has set a standard of 150 to 250×10 −6 for shrinkage compensation applications of expansive concrete. There are concrete that cracks easily and concrete that does not easily crack even when an expansion strain that falls within this standard is applied. While meeting the shrinkage compensation standards, the development of an expandable composition that is more excellent in crack resistance has been eagerly awaited.

コンクリート構造物に膨張性を付与するセメント混和材として、例えば、カルシウムサルホアルミネート等のエトリンガイト生成物質を有効成分とするエトリンガイト系膨張材と遊離生石灰を有効成分とする生石灰系膨張材の二種類が代表的なものとして使用されている。(特許文献1および特許文献2)。 Cement admixtures that impart expandability to concrete structures include, for example, two types: ettringite-based expansive materials containing ettringite-forming substances such as calcium sulfoaluminate as active ingredients, and quicklime-based expansive materials containing free quicklime as active ingredients. used as a representative (Patent Document 1 and Patent Document 2).

少ない添加量で優れた膨張特性を有するコンクリート膨張材(特許文献3)や、生石灰の表面を炭酸カルシウムで被覆したセメント用膨張材(特許文献4)についても提案されている。 A concrete expansive material having excellent expansive properties even when added in a small amount (Patent Document 3) and an expansive material for cement in which the surface of quicklime is coated with calcium carbonate (Patent Document 4) have also been proposed.

特開2004-210551号公報JP-A-2004-210551 特開2001-316147号公報JP-A-2001-316147 特許4244261号公報Japanese Patent No. 4244261 特開昭54-93020号公報JP-A-54-93020

しかしながら、特許文献1~4には、膨張組成物のpHを規定することについてはなんら記載がない。 However, Patent Documents 1 to 4 are silent about defining the pH of the swelling composition.

従来の遊離石灰を主成分とする膨張組成物は長期間貯蔵すると、膨張性能が低下するという課題があった。すなわち、本発明は、貯蔵安定性に優れ、適正な膨張性能を発現できる膨張組成物を提供することを課題とする。 A conventional swelling composition containing free lime as a main component has a problem that its swelling performance deteriorates when stored for a long period of time. That is, an object of the present invention is to provide an expanding composition that is excellent in storage stability and capable of exhibiting appropriate expansion performance.

上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、下記本発明に想到し、当該課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は下記のとおりである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the following invention and found that the problems can be solved. That is, the present invention is as follows.

[1] 遊離石灰、水硬性化合物、および無水セッコウを含有し、Fuchs法試験で測定した最高pHが11.5~13.0である膨張組成物。
[2] Fuchs法試験で測定したpH3.0までの到達時間が10秒以内であることを特徴とする[1]に記載の膨張組成物。
[3] Fuchs法試験で測定したpH3.0以上を保持する継続時間が100分を超えて130分以内である[1]又は[2]に記載の膨張組成物。
[4] ブレーン比表面積2000~6000cm/gであり、180μm超の粒子の含有率が5質量%以下である[1]~[3]のいずれかに記載の膨張組成物。
[5] 粒径が10μm以下の粒子の含有率(WD10)が30~60質量%であって、粒径が100μm以下の粒子の含有率(WD100)と粒径が10μm以下の粒子の含有率(WD10)との比率(WD100/WD10)が1.5~4.0である[1]~[4]のいずれかに記載の膨張組成物。
[6] 前記水硬性化合物が、3CaO・3Al・CaSO、3CaO・SiO、2CaO・SiO、4CaO・Al・Fe、6CaO・2Al・Fe、6CaO・Al・Fe、及び2CaO・Feからなる群から選ばれる1種又は2種以上である[1]~[5]のいずれかに記載の膨張組成物。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の膨張組成物を含有してなるセメント組成物。
[8] [7]に記載のセメント組成物を含有してなるセメント・コンクリート。
[1] A swelling composition containing free lime, a hydraulic compound and anhydrite, and having a maximum pH of 11.5 to 13.0 as measured by the Fuchs method test.
[2] The swelling composition according to [1], which reaches pH 3.0 within 10 seconds as measured by the Fuchs method test.
[3] The expanding composition according to [1] or [2], which maintains a pH of 3.0 or higher as measured by the Fuchs method test for more than 100 minutes and less than 130 minutes.
[4] The expanding composition according to any one of [1] to [3], which has a Blaine specific surface area of 2,000 to 6,000 cm 2 /g and a content of particles having a diameter of more than 180 μm of 5% by mass or less.
[5] The content of particles with a diameter of 10 μm or less (W D10 ) is 30 to 60% by mass, and the content of particles with a diameter of 100 μm or less (W D100 ) and the content of particles with a diameter of 10 μm or less The expanding composition according to any one of [1] to [4], wherein the ratio (W D100 /W D10 ) to the content (W D10 ) is 1.5 to 4.0.
[ 6 ] The hydraulic compound is 3CaO.3Al2O3.CaSO4 , 3CaO.SiO2 , 2CaO.SiO2 , 4CaO.Al2O3.Fe2O3 , 6CaO.2Al2O3.Fe2 The expansion according to any one of [ 1 ] to [5], which is one or more selected from the group consisting of O 3 , 6CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 , and 2CaO.Fe 2 O 3 Composition.
[7] A cement composition containing the expansion composition according to any one of [1] to [6].
[8] Cement-concrete containing the cement composition according to [7].

本発明の膨張組成物は、貯蔵安定性に優れ、適正な膨張性能を発現できる膨張組成物を提供する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The expansion composition of this invention is excellent in storage stability, and provides the expansion composition which can express appropriate expansion|swelling performance.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明で使用する部や%は、特に規定のない限り質量基準である。また、セメント・コンクリートとは、セメントペースト、モルタル及びコンクリートを総称するものである。
The present invention will be described in detail below.
Parts and percentages used in the present invention are based on mass unless otherwise specified. Cement-concrete is a general term for cement paste, mortar and concrete.

[1.膨張組成物]
本発明の膨張組成物は、遊離石灰、水硬性化合物、および無水セッコウを含有する。遊離石灰、水硬性化合物、および無水セッコウを含むことで適正な膨張性能が発揮される。
[1. Expansion composition]
The swelling composition of the present invention contains free lime, a hydraulic compound and anhydrite. The inclusion of free lime, hydraulic compounds, and anhydrite provides proper swelling performance.

本発明の膨張組成物は、Fuchs法試験で測定した最高pHが11.5~13.0であり、11.8~ 12.8であることが好ましく、12.2~ 12.6であることがより好ましい。
Fuchs法試験とは、0.1規定の塩酸50mlをビーカーにとり、1gの膨張組成物を加えて撹拌した直後、pHを測定(最初のpH)し、撹拌開始から10分後以降、1規定の塩酸2mlを10分おきに加え、pHを読み取り、最初のpHになるまで、塩酸の添加とpH測定を続ける方法である。最初のpHの測定時から、pHが3.0に到達するまでの時間を「到達時間」とし、この「到達時間」と、到達時間以降の最高pH、pH3.0以上を保持する継続時間(単に「継続時間」ということがある)によって、膨張組成物の膨張性能を評価するものである。
The swelling composition of the present invention has a maximum pH of 11.5 to 13.0, preferably 11.8 to 12.8, and 12.2 to 12.6 as measured by the Fuchs method test. is more preferred.
In the Fuchs method test, 50 ml of 0.1 N hydrochloric acid is taken in a beaker, 1 g of the expansion composition is added, and immediately after stirring, the pH is measured (initial pH), and after 10 minutes from the start of stirring, 1 N Add 2 ml of hydrochloric acid every 10 minutes, read the pH, and continue adding hydrochloric acid and measuring the pH until the initial pH is reached. The time from the first pH measurement until the pH reaches 3.0 is defined as the "reaching time", and this "reaching time", the highest pH after the reaching time, and the duration of maintaining pH 3.0 or higher ( (sometimes simply referred to as "duration") evaluates the swelling performance of the swelling composition.

また、Fuchs法試験で測定した到達時間は、膨張性能向上の観点から、30秒以内が好ましく、10秒以内がより好ましく、5秒以内がさらに好ましい。 In addition, the arrival time measured by the Fuchs method test is preferably within 30 seconds, more preferably within 10 seconds, and even more preferably within 5 seconds, from the viewpoint of improving expansion performance.

Fuchs法試験で測定したpH3.0以上を保持する継続時間は、60分を超えて130分以内であることが好ましく、100分を超えて130分以内であることがより好ましい。継続時間が60分を超えて130分以内であることで、膨張組成物の膨張性向上と貯蔵安定性を両立することができる。 The duration of maintaining pH 3.0 or higher as measured by the Fuchs method test is preferably over 60 minutes and within 130 minutes, more preferably over 100 minutes and within 130 minutes. When the duration is more than 60 minutes and 130 minutes or less, it is possible to achieve both an improvement in expandability and storage stability of the expandable composition.

(遊離石灰)
本発明に係る遊離石灰とは、通常f-CaOと呼ばれるものである。
(free lime)
Free lime according to the present invention is usually called f-CaO.

(水硬性化合物)
本発明に係る水硬性化合物とは、水と反応して硬化する性質をもつ物質であり、3CaO・3Al・CaSOで表されるイーリマイト、3CaO・SiO(C3Sと略記)や2CaO・SiO(C2Sと略記)で表されるカルシウムシリケート、4CaO・Al・Fe(C4AFと略記)や6CaO・2Al・Fe(C6A2Fと略記)、6CaO・Al・Fe(C6AFと略記)で表されるカルシウムアルミノフェライト、2CaO・Fe(C2Fと略記)等のカルシウムフェライトなどであり、これらのうちの1種または2種以上を含むことが好ましい。
(hydraulic compound)
The hydraulic compound according to the present invention is a substance that has the property of hardening by reacting with water, and includes irimite represented by 3CaO.3Al.sub.2O.sub.3.CaSO.sub.4 , 3CaO.SiO.sub.2 (abbreviated as C3S) and 2CaO. Calcium silicate represented by SiO 2 (abbreviated as C2S), 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 (abbreviated as C4AF), 6CaO.2Al 2 O 3.Fe 2 O 3 (abbreviated as C6A2F), 6CaO · A calcium aluminoferrite represented by Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 (abbreviated as C6AF), a calcium ferrite such as 2CaO · Fe 2 O 3 (abbreviated as C2F), etc., one or two of these It preferably contains more than one species.

(無水セッコウ)
本発明の無水セッコウとは、特に限定されるものではないが、II型の無水セッコウを使用することが好ましく、中でも、pHが4.5以下の酸性無水セッコウを利用することが好ましい。
ここで、無水セッコウのpHとは、純水100mLに無水セッコウ1gを入れて撹拌した際の上澄み液のpHを意味する。
(anhydrous gypsum)
The anhydride gypsum of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use type II anhydride gypsum, and it is particularly preferable to use an acidic anhydride gypsum having a pH of 4.5 or less.
Here, the pH of anhydrous gypsum means the pH of the supernatant when 1 g of anhydrous gypsum is added to 100 mL of pure water and stirred.

本発明の膨張組成物は、CaO原料、Al原料、Fe原料、SiO原料、及びCaSO原料を適宜混合して、電気炉やキルン等を用いて1100~1600℃、好ましくは1200~1500℃で熱処理して、クリンカとして、あるいは、当該クリンカを粉砕しクリンカ粉砕物として得ることができる。
なお、熱処理温度を1100~1600℃とすることで、十分な膨張性が得られやすくなり、無水セッコウの分解も抑制できる。
The expansion composition of the present invention is prepared by appropriately mixing CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, Fe 2 O 3 raw material, SiO 2 raw material, and CaSO 4 raw material, and heating it at 1100 to 1600 ° C. using an electric furnace or kiln. Preferably, it is heat-treated at 1200 to 1500° C. to obtain clinker, or the clinker is pulverized to obtain a clinker pulverized product.
By setting the heat treatment temperature to 1,100 to 1,600° C., it becomes easier to obtain sufficient expansibility, and the decomposition of the anhydride gypsum can be suppressed.

ここで、最高pHを11.5~13.0にするためには、膨張組成物の成分割合や、各成分の化学組成を変えばよい。また、到達時間については、膨張組成物の成分割合や、f-CaOの粒成長、粒度分布を制御することにより調整することができる。また、継続時間については、膨張組成物の成分割合や、各成分の化学組成を制御することにより調整することができる。 Here, in order to adjust the maximum pH to 11.5 to 13.0, it is sufficient to change the component ratio of the expansion composition and the chemical composition of each component. In addition, the arrival time can be adjusted by controlling the component ratio of the expansion composition, the grain growth of f-CaO, and the grain size distribution. Also, the duration can be adjusted by controlling the ratio of components in the swelling composition and the chemical composition of each component.

CaO原料としては石灰石や消石灰が挙げられ、Al原料としてはボーキサイトやアルミ残灰等が挙げられ、Fe原料としては銅カラミや市販の酸化鉄が、SiO原料としては珪石等が、CaSO原料としては二水石膏、半水石膏および無水石膏が挙げられる。 Examples of CaO raw materials include limestone and slaked lime, examples of Al 2 O 3 raw materials include bauxite and aluminum residual ash, examples of Fe 2 O 3 raw materials include copper sludge and commercially available iron oxide, and SiO 2 raw materials such as silica stone. etc., but CaSO4 raw materials include gypsum dihydrate, gypsum hemihydrate and gypsum anhydrite.

これら原料には不純物を含む場合があるが、本発明の効果を阻害しない範囲内では特に問題とはならない。不純物としては、MgO、TiO、MnO、P、NaO、KO、LiO、硫黄、フッ素、塩素等が挙げられる。 Although these raw materials may contain impurities, they pose no particular problem as long as they do not impair the effects of the present invention. Impurities include MgO, TiO 2 , MnO, P 2 O 5 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, sulfur, fluorine, chlorine and the like.

本発明の膨張組成物に含まれる各鉱物の割合は、以下の範囲であることが好ましい。遊離石灰の含有量は、クリンカ100部中、10~93部が好ましく、40~90部がより好ましい。水硬性化合物の含有量は、クリンカ100部中、3~50部が好ましく、20~30部がより好ましい。無水石膏の含有量は、クリンカ100部中、1~50部が好ましく20~30部がより好ましい。また、クリンカ中の無水石膏の含有量が少ない場合には、別に無水石膏を添加して膨張材とすることが好ましい。前記範囲外では、膨張量が極端に大きくなって圧縮強度が低下したり、材齢2日から7日にかけての膨張量や材齢5日から7日にかけての膨張量が小さくなったりする場合がある。 The ratio of each mineral contained in the expanding composition of the present invention is preferably within the following range. The free lime content is preferably 10 to 93 parts, more preferably 40 to 90 parts, per 100 parts of clinker. The content of the hydraulic compound is preferably 3 to 50 parts, more preferably 20 to 30 parts, per 100 parts of clinker. The content of anhydrite is preferably 1-50 parts, more preferably 20-30 parts, per 100 parts of clinker. Moreover, when the content of anhydrite in the clinker is small, it is preferable to separately add anhydride gypsum as an expanding agent. Outside the above range, the amount of expansion may become extremely large and the compressive strength may decrease, or the amount of expansion may decrease between days 2 and 7 of material age and between days 5 and 7 of material age. be.

各鉱物の含有量は、従来一般の分析方法で確認することができる。例えば、粉砕した試料を粉末X線回折装置にかけ、生成鉱物を確認するとともにデータをリートベルト法にて解析し、鉱物を定量することができる。また、化学成分と粉末X線回折の同定結果に基づいて、鉱物量をボーグの計算式によって求めることもできる。本発明では、ボーグの計算式によって求めることが好ましい。 The content of each mineral can be confirmed by a conventional general analysis method. For example, a pulverized sample is subjected to a powder X-ray diffractometer to confirm the produced minerals, and the data can be analyzed by the Rietveld method to quantify the minerals. Also, the amount of minerals can be determined by Borg's formula based on the identification results of chemical components and powder X-ray diffraction. In the present invention, it is preferable to obtain by Borg's formula.

本発明の膨張組成物の粉末度は、ブレーン比表面積で2,000~6,000cm/gが好ましく、2,500~5,000cm/gがより好ましい。2,000cm/g未満では長期に渡って膨張しコンクリート組織が壊れる場合があり、6,000cm/gを超えると膨張性能が低下する場合がある。なお、ブレーン比表面積は、JIS R 5201(セメントの物理試験方法)に準拠して測定することができる。
また、後膨張によるポップアウト抑制の観点から、180μm超の粒子の含有率が5%以下であることが好ましく、0.1~ 0.5%であることがより好ましい。
The fineness of the expanding composition of the present invention is preferably 2,000 to 6,000 cm 2 /g, more preferably 2,500 to 5,000 cm 2 /g in Blaine specific surface area. If it is less than 2,000 cm 2 /g , expansion may occur over a long period of time and the structure of the concrete may be destroyed. The Blaine specific surface area can be measured according to JIS R 5201 (physical test method for cement).
In addition, from the viewpoint of suppressing pop-out due to post-expansion, the content of particles with a diameter of more than 180 μm is preferably 5% or less, more preferably 0.1 to 0.5%.

粒径が10μm以下の粒子の含有率(WD10)が30~60%であって、粒径が100μm以下の粒子の含有率(WD100)と粒径が10μm以下の粒子の含有率(WD10)の比率(WD100/WD10)が1.5~4.0であることが好ましい。このようにすることで、効果的な膨張性の確保と、後膨張によるポップアウト抑制を両立することができる。
粒径が10μm以下の粒子の含有率は40 ~ 50%であることがより好ましい。粒径が100μm以下の含有率と粒径が10μm以下の粒子の含有率の比率は、2.0~ 3.5であることがより好ましい。粒径が100μm以下の粒子の含有率は60~ 90%であることが好ましい。
粒径が10μm以下の粒子の含有率、及び粒径が100μm以下の粒子の含有率は、粉砕方法、および、分級方法を制御することにより測定することができる。
The content of particles with a diameter of 10 μm or less (W D10 ) is 30 to 60%, and the content of particles with a diameter of 100 μm or less (W D100 ) and the content of particles with a diameter of 10 μm or less (W D10 ) ratio (W D100 /W D10 ) is preferably 1.5 to 4.0. By doing so, it is possible to both ensure effective expandability and suppress pop-out due to post-expansion.
More preferably, the content of particles with a particle size of 10 μm or less is 40 to 50%. The ratio of the content of particles with a particle size of 100 μm or less to the content of particles with a particle size of 10 μm or less is more preferably 2.0 to 3.5. The content of particles having a particle size of 100 μm or less is preferably 60 to 90%.
The content of particles with a particle size of 10 μm or less and the content of particles with a particle size of 100 μm or less can be measured by controlling the pulverization method and classification method.

[2.セメント組成物]
本発明のセメント組成物は、本発明の膨張組成物を含有してなる。
本発明の膨張組成物の使用量は、コンクリートの配合によって変化するため特に限定されるものではないが、通常、セメントと膨張材との合計100部中、3~12部が好ましく、5~9部がより好ましい。3部以上とすることで充分な膨張性能が得られやすくなる。また、12部以下とすることで過膨張となってコンクリートに膨張クラックを生じるのを防ぐことができる。
[2. cement composition]
The cement composition of the invention comprises the expanding composition of the invention.
The amount of the expansive composition of the present invention is not particularly limited because it varies depending on the composition of the concrete. part is more preferred. By using 3 parts or more, it becomes easy to obtain sufficient expansion performance. Further, by setting the amount to 12 parts or less, it is possible to prevent the occurrence of expansion cracks in the concrete due to excessive expansion.

セメント組成物のセメントとして、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱などの各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などを混合したフィラーセメント、並びに、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)が挙げられる。 As the cement of the cement composition, various Portland cements such as normal, high-early strength, ultra-early strength, low heat, and moderate heat, various mixed cements obtained by mixing these Portland cements with blast furnace slag, fly ash, or silica, limestone powder, etc. Examples include filler cement mixed with ground granulated blast furnace slow-cooled slag, and environment-friendly cement (eco-cement) manufactured from municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash as raw materials.

[2.セメント・コンクリート]
本発明のセメント・コンクリートは、本発明のセメント組成物を含有してなる。
[2. Cement/Concrete]
The cement-concrete of the present invention contains the cement composition of the present invention.

本発明のセメント・コンクリートは、上記セメント組成物、骨材及び水、必要により添加される混和材料(本発明の膨張組成物を除く)との混練により製造することができる。
骨材としては、特に制限されるものではなく、通常のコンクリートの製造に使用される細骨材および粗骨材を何れも使用することができる。
The cement-concrete of the present invention can be produced by kneading the above-mentioned cement composition, aggregate, water, and optional admixtures (excluding the expansion composition of the present invention).
Aggregates are not particularly limited, and both fine aggregates and coarse aggregates commonly used in the production of concrete can be used.

本発明に係る膨張性能(膨張性)とは、JIS A 6202「コンクリート用膨張材」の付属書1や付属書2に記載される方法に準じて測定した長さ変化で評価することができ、膨張ひずみを示す。 The expansion performance (expansibility) according to the present invention can be evaluated by measuring the length change according to the method described in Appendix 1 and Appendix 2 of JIS A 6202 "Expansion material for concrete". Shows expansion strain.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.

下記使用材料に示す膨張組成物イ、ロ、ハ、ニ、ホを使用してFuchs法による試験を行った。次に、貯蔵安定性を測定した。結果を表1に示す。
なお膨張組成物イ、ロ、ハ、ニ、ホは、CaO原料、CaSO原料、Al原料を調合して、使用材料に示すような所定の鉱物組成となるように原料を混合し、小型電気炉を用いて熱処理してクリンカーとし、その後、ボールミルで粉砕して作製した。
A test according to the Fuchs method was performed using expansion compositions A, B, C, D and E shown in the following materials used. Storage stability was then determined. Table 1 shows the results.
The expansion compositions (a), (b), (c), (d), and (e) are prepared by blending the CaO raw material, the CaSO 4 raw material, and the Al 2 O 3 raw material, and mixing the raw materials so as to obtain a predetermined mineral composition as shown in the materials used. and clinker by heat treatment using a small electric furnace, and then pulverized by a ball mill.

(使用材料)
膨張組成物イ:エトリンガイト-石灰複合系膨張材。膨張組成物中、遊離石灰50%、イーリマイト10%、無水セッコウ21%。密度3.10g/cm。ブレーン比表面積4,000cm/g。
膨張組成物ロ:石灰系膨張材。膨張組成物中、遊離石灰30%、カルシウムシリケート25%、無水セッコウ26%、密度3.20g/cm。ブレーン比表面積4,000cm/g。
膨張組成物ハ:石灰系膨張材。膨張組成物中、遊離石灰90%、カルシウムシリケート4%、無水セッコウ3%、密度3.28g/cm。ブレーン比表面積3,500cm/g。焼成温度1350℃。小型電気炉焼成品。
膨張組成物ニ:石灰系膨張材。膨張組成物中、遊離石灰90%、カルシウムシリケート4%、無水セッコウ3%、密度3.27g/cm。ブレーン比表面積3,500cm/g。焼成温度1250℃。小型電気炉焼成品。
膨張組成物ホ:石灰系膨張材。膨張組成物中、遊離石灰90%、カルシウムシリケート4%、無水セッコウ3%、密度3.26g/cm。ブレーン比表面積3,500cm/g。焼成温度1150℃。小型電気炉焼成品。
膨張組成物ヘ:石灰系膨張材。膨張組成物中、遊離石灰90%、カルシウムシリケート4%、無水セッコウ3%、密度3.26g/cm。ブレーン比表面積7,000cm/g。焼成温度1350℃。小型電気炉焼成品。
(Material used)
Expansion composition A: ettringite-lime composite expansion material. 50% free lime, 10% ellimite, 21% anhydrogypsum in the leavening composition. Density 3.10 g/cm 3 . Blaine specific surface area of 4,000 cm 2 /g.
Expanding composition b: Lime-based expanding material. 30% free lime, 25% calcium silicate, 26% anhydrogypsum, density 3.20 g/cm 3 in the swelling composition. Blaine specific surface area of 4,000 cm 2 /g.
Intumescent composition C: Lime-based intumescent material. 90% free lime, 4% calcium silicate, 3% anhydrogypsum, density 3.28 g/cm 3 in the swelling composition. Blaine specific surface area of 3,500 cm 2 /g. Firing temperature 1350°C. Small electric furnace fired product.
Expanding composition D: Lime-based expanding material. 90% free lime, 4% calcium silicate, 3% anhydrous gypsum, density 3.27 g/cm 3 in the swelling composition. Blaine specific surface area of 3,500 cm 2 /g. Firing temperature 1250°C. Small electric furnace fired product.
Expanding composition E: Lime-based expanding material. 90% free lime, 4% calcium silicate, 3% anhydrous gypsum, density 3.26 g/cm 3 in the swelling composition. Blaine specific surface area of 3,500 cm 2 /g. Firing temperature 1150°C. Small electric furnace fired product.
Expanding composition F: Lime-based expanding material. 90% free lime, 4% calcium silicate, 3% anhydrous gypsum, density 3.26 g/cm 3 in the swelling composition. Blaine specific surface area of 7,000 cm 2 /g. Firing temperature 1350°C. Small electric furnace fired product.

(試験方法)
到達時間:Fuchs法試験。0.1規定の塩酸50mlをビーカーにとり、1gの膨張組成物を加えて撹拌し、pHを測定して最初のpHとする。撹拌開始から10分ごとに1規定の塩酸を2ml加え、最初のpHになるまで続けた時に、膨張組成物を加えてからpHが3.0に到達するまでの時間を到達時間とする。
最高pH:Fuchs法試験。到達時間以降、pHが3.0になるまでの間の最高pH。
(Test method)
Arrival time: Fuchs method test. Take 50 ml of 0.1 N hydrochloric acid in a beaker, add 1 g of the expansion composition, stir, and measure the pH to obtain the initial pH. 2 ml of 1 N hydrochloric acid was added every 10 minutes from the start of stirring until the initial pH was reached, and the time from the addition of the swelling composition until the pH reached 3.0 was defined as the reaching time.
Maximum pH: Fuchs method test. Highest pH between arrival time and pH 3.0.

貯蔵安定性:膨張組成物の作製直後の重量100%に対する、7日及び28日貯蔵後の重量の割合(%)を求めた。膨張物質をプラスチック製のカップに入れて静置し、開放状態で、温度20℃・湿度60%RHの恒温室内で7日及び28日間貯蔵したものを用いた。 Storage stability: The ratio (%) of the weight after storage for 7 days and 28 days to 100% of the weight of the expanded composition immediately after preparation was determined. The expanded material was placed in a plastic cup, left to stand, and stored in an open state in a constant temperature room at a temperature of 20° C. and a humidity of 60% RH for 7 days and 28 days.

Figure 0007260998000001
Figure 0007260998000001

表1より、Fuchs法試験で測定した最高pHが11.5~13.0であり、Fuchs法試験で測定したpH3.0以上を保持する継続時間が100分を超えて130分以内である膨張組成物は、特に貯蔵安定性に優れることが分かる。 From Table 1, the maximum pH measured by the Fuchs method test is 11.5 to 13.0, and the duration of maintaining pH 3.0 or more measured by the Fuchs method test is more than 100 minutes and within 130 minutes. It can be seen that the composition is particularly excellent in storage stability.

表2に示す種類の膨張物質を使用して、セメント420g、膨張組成物30g、細骨材1350g、水/結合材(セメント)比50%のモルタルを作製し、長さ変化を測定した。結果を表2に示す。 A mortar with 420 g of cement, 30 g of inflating composition, 1350 g of fine aggregate, and a water/binder (cement) ratio of 50% was prepared using the types of swelling materials shown in Table 2, and the length change was measured. Table 2 shows the results.

(使用材料)
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積3,200cm/g。
細骨材:セメント強さ試験用標準砂。密度2.64g/cm
水:水道水。
(Material used)
Cement: Ordinary Portland cement, commercial product, Blaine specific surface area 3,200 cm 2 /g.
Fine aggregate: Standard sand for cement strength test. Density 2.64 g/cm 3 .
Water: tap water.

(試験方法)
長さ変化測定:JIS A 6202に準じて材齢3日、材齢7日の長さ変化を測定した。
(Test method)
Length change measurement: The length change was measured at 3 days and 7 days of age according to JIS A 6202.

Figure 0007260998000002
Figure 0007260998000002

表2より、Fuchs法試験で測定した最高pHが11.5~13.0であり、Fuchs法試験で測定したpH3.0以上を保持する継続時間が60分を超えて130分以内である膨張組成物は、長さ変化率が大きく、効果的に膨張を付与できることが分かる。 From Table 2, the maximum pH measured by the Fuchs method test is 11.5 to 13.0, and the duration of maintaining pH 3.0 or more measured by the Fuchs method test is more than 60 minutes and within 130 minutes. It can be seen that the composition has a large rate of change in length and can effectively impart swelling.

本発明の膨張組成物は、土木、建築分野で広範に利用可能である。 The inflatable composition of the present invention can be widely used in the fields of civil engineering and construction.

Claims (6)

遊離石灰、セッコウ以外の水硬性化合物、および無水セッコウを含有し、Fuchs法試験で測定した最高pHが11.5~13.0であり、
前記水硬性化合物が、3CaO・3Al・CaSO、2CaO・SiO 6CaO・2Al・Fe、6CaO・Al・Fe、及び2CaO・Feからなる群から選ばれる1種又は2種以上である膨張組成物であって、
前記膨張組成物がクリンカ、又は、該クリンカを粉砕したクリンカ粉砕物であり、
前記遊離石灰の含有量が、前記クリンカ100質量部中、10~93質量部であり、
前記水硬性化合物の含有量が、前記クリンカ100質量部中、3~50質量部であり、
前記無水石膏の含有量が、前記クリンカ100質量部中、1~50質量部である膨張組成物(ただし、下記組成となる膨張組成物(A)~(C)を除く)
膨張組成物(A):遊離石灰50質量部、アウイン10質量部、カルシウムアルミノフェライト(4CaO・Al・Fe)5質量部、カルシウムシリケート(2CaO・SiO)5質量部、無水石膏30質量部
膨張組成物(B):遊離石灰10質量部、アウイン30質量部、カルシウムアルミノフェライト(4CaO・Al ・Fe )5質量部、カルシウムシリケート(2CaO・SiO )10質量部、無水石膏45質量部
膨張組成物(C):遊離石灰70質量部、アウイン10質量部、カルシウムアルミノフェライト(4CaO・Al ・Fe )5質量部、カルシウムシリケート(2CaO・SiO )5質量部、無水石膏10質量部
It contains free lime, hydraulic compounds other than gypsum, and anhydrous gypsum, and has a maximum pH of 11.5 to 13.0 as measured by the Fuchs method test,
The hydraulic compound is 3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 , 2CaO.SiO 2 , 6CaO.2Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 , 6CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 , and 2CaO.Fe 2 An expanding composition that is one or more selected from the group consisting of O3 ,
The swelling composition is clinker or a clinker pulverized product obtained by pulverizing the clinker,
The free lime content is 10 to 93 parts by mass in 100 parts by mass of the clinker,
The content of the hydraulic compound is 3 to 50 parts by mass in 100 parts by mass of the clinker,
An expanding composition in which the content of the anhydride gypsum is 1 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the clinker (excluding the expanding compositions (A) to (C) having the following composition).
Expansion composition (A): 50 parts by mass of free lime, 10 parts by mass of Auin, 5 parts by mass of calcium aluminoferrite (4CaO·Al 2 O 3 ·Fe 2 O 3 ), 5 parts by mass of calcium silicate (2CaO·SiO 2 ), Anhydrous gypsum 30 parts by mass
Expansion composition (B): 10 parts by mass of free lime, 30 parts by mass of Auin, 5 parts by mass of calcium aluminoferrite (4CaO·Al 2 O 3 ·Fe 2 O 3 ), 10 parts by mass of calcium silicate (2CaO·SiO 2 ), Anhydrous gypsum 45 parts by mass
Expansion composition (C): 70 parts by mass of free lime, 10 parts by mass of Auin, 5 parts by mass of calcium aluminoferrite (4CaO·Al 2 O 3 ·Fe 2 O 3 ), 5 parts by mass of calcium silicate ( 2CaO·SiO 2 ), 10 parts by mass of anhydrous gypsum
Fuchs法試験で測定したpH3.0までの到達時間が10秒以内であることを特徴とする請求項1に記載の膨張組成物。 2. The swelling composition according to claim 1, wherein the time to reach pH 3.0 as measured by the Fuchs method test is within 10 seconds. Fuchs法試験で測定したpH3.0以上を保持する継続時間が100分を超えて130分以内である請求項1又は2に記載の膨張組成物。 3. The swelling composition according to claim 1 or 2, wherein the duration of maintaining a pH of 3.0 or more as measured by the Fuchs method test exceeds 100 minutes and is within 130 minutes. ブレーン比表面積2000~6000cm/gである請求項1~3のいずれか1項に記載の膨張組成物。 The expanding composition according to any one of claims 1 to 3, having a Blaine specific surface area of 2000 to 6000 cm 2 /g. 請求項1~4のいずれか1項に記載の膨張組成物を含有してなるセメント組成物。 A cement composition comprising the expanding composition according to any one of claims 1-4. 請求項5に記載のセメント組成物を含有してなるセメント・コンクリート。 Cement-concrete containing the cement composition according to claim 5.
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