JP7495832B2 - セメント組成物およびその硬化物 - Google Patents
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Description
結合材、水、粗骨材、細骨材および特殊混和材を含むセメント組成物であって、
前記粗骨材はカンラン岩砕石を含み、前記細骨材はカンラン岩砕砂を含み、前記特殊混和材および細骨材が灰ホウ石を含むか、あるいは前記特殊混和材のみが灰ホウ石を含む場合には、前記灰ホウ石の含有量はセメント組成物1m3に対して10kg以上115kg未満の範囲であり、前記特殊混和材および細骨材がともに灰ホウ石を含まない場合には、前記カンラン岩砕石と前記カンラン岩砕砂の合計容積がセメント組成物1m3に対して530L以上650L以下の範囲であることを特徴とするセメント組成物によって達成されることが見出された。
本発明のセメント組成物は、結合材、水、粗骨材、細骨材および特殊混和材を含み、
前記粗骨材はカンラン岩砕石を含み、
前記細骨材はカンラン岩砕砂を含み、
前記特殊混和材および細骨材が灰ホウ石を含むか、あるいは前記特殊混和材のみが灰ホウ石を含む場合には、前記灰ホウ石の含有量はセメント組成物1m3に対して10kg以上115kg未満の範囲であり、
前記特殊混和材および細骨材がともに灰ホウ石を含まない場合には、前記カンラン岩砕石と前記カンラン岩砕砂の合計容積がセメント組成物1m3に対して530L以上650L以下の範囲である。
結合材は、水と反応しコンクリ-トの強度発現に寄与する物質を生成するものの総称で、セメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュなどを含めたものをいう。
粗骨材は、骨材のうち、5mm目ふるいに重量85%以上留まるものをいう。本発明において、粗骨材がカンラン岩砕石を含むことが好ましい。カンラン岩はその産地により、その成分組成が多少異なるが、通常、SiO2とMgOとを主成分とし、結晶水を約2~14質量%含むものである。
細骨材は、骨材のうち、10mm目ふるいを重量で100%通過するものをいう。本発明において、細骨材がカンラン岩砕砂を含むことが好ましい。細骨材にもカンラン岩砕砂以外の他の通常の細骨材(砂等)を含有させることも可能である。
本発明のセメント組成物は、粒径150μm以下の灰ホウ石粉体を特殊混和材として含む。特殊混和材および細骨材が、または特殊混和材のみが灰ホウ石を含む場合、灰ホウ石の含有量はセメント組成物1m3に対して10kg以上115kg未満の範囲であり、好ましくは灰ホウ石の含有量はセメント組成物1m3に対して20kg以上80kg以下である。
本発明のセメント組成物の硬化物は、セメント組成物を硬化することにより得られる。
表2に示す組成で、公称容量50L強制二軸型ミキサを用い、練り量25Lで混錬し、セメント組成物を調整した。練り混ぜ手順としては、まず、セメント(C)、細骨材(S)および粗骨材(G)を上記公称容量50L強制二軸型ミキサに投入して15秒練り混ぜ、水を(W)を投入してさらに30秒練り混ぜた。この混錬物を一旦掻き落し、さらに90秒間練り混ぜて排出し、セメント組成物とした。なお、実施例1において、特殊混和材(P)は最初にセメント(C)等と共に上記ミキサ中に投入し、減水剤(AD)は水の計量時に添加した。
上記<1.実施例1、2および比較例1のセメント組成物の調整>で調整したセメント組成物(フレッシュコンクリート)について、JIS A1101に基づきスランプ値を、JIS A1128に基づき空気量を、JSCE-F512に基づきV-漏斗流下時間を、JIS A1156に基づきフレッシュコンクリートの温度(Co温度)を測定した。結果を以下の表3に示す。
調整された各セメント組成物について直径100mm、高さ200mmのセメント組成物の硬化物を作成し、材齢7日、材齢28日における圧縮強度をJIS A1108に基づいて測定した。結果を表4に示す。
上記<3.圧縮強度の評価>で作成した各セメント組成物の硬化物の粉砕試料を用い、105℃乾燥減量法により付着水分を、カールフィッシャー滴定法により加熱水分を、それぞれ求めた。ここで、加熱水分は、セメント組成物の硬化物内の結合水分と結晶水分の合計値を示している。結果を表5に示す。
上記<3.圧縮強度の評価>で作成した各セメント組成物の硬化物の粉砕試料を用い、ICP-AES法により硬化物中のB2O3量(wt%)を求めた。結果を表6に示す。
上記<3.圧縮強度の評価>で作成した各セメント組成物の硬化物の中性子遮蔽性能をシミュレーション計算により求めた。使用した計算コードは、米国ロスアラモス国立研究所で開発された放射線挙動シミュレーションコードMCNPバージョン6.2である。核データには、日本原子力研究開発機構で整備されたJENDL-4.0及びJENDL-4.0/HEを使用した。
上記<3.圧縮強度の評価>で作成した各セメント組成物の硬化物の中に含まれる天然に存在する放射能量(ウラン系列、トリウム系列、カリウム40)を、ゲルマニウム検出器を用いて行った。結果を表7に示す。
Claims (4)
- 結合材、水、粗骨材、細骨材および特殊混和材を含むセメント組成物であって、
前記粗骨材はカンラン岩砕石を含み、
前記細骨材はカンラン岩砕砂を含み、
前記特殊混和材および細骨材が灰ホウ石を含むか、あるいは前記特殊混和材のみが灰ホウ石を含む場合には、前記灰ホウ石の含有量はセメント組成物1m3に対して10kg以上115kg未満の範囲であると共に、
前記特殊混和材および細骨材がともに灰ホウ石を含まない場合には、前記カンラン岩砕石と前記カンラン岩砕砂の合計容積がセメント組成物1m3に対して500L以上700L以下の範囲であること
を特徴とするセメント組成物。 - JIS A1101に基づいて測定されたスランプの値が12cm以上25cm以下の範囲であり、JSCE-F512に基づいて測定されたV漏斗の流下時間が20秒以下の性状を有することを特徴とする請求項1に記載のセメント組成物。
- 急結材を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のセメント組成物。
- 請求項1~3の何れか一項に記載のセメント組成物の硬化物であって、前記硬化物の気乾試料の合計質量に対して、カールフィッシャー滴定法(加熱温度:950℃、20分)により求めた加熱水分量が8質量%以上であることを特徴とする硬化物。
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