JP7586752B2 - 水硬性材料 - Google Patents
水硬性材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7586752B2 JP7586752B2 JP2021057275A JP2021057275A JP7586752B2 JP 7586752 B2 JP7586752 B2 JP 7586752B2 JP 2021057275 A JP2021057275 A JP 2021057275A JP 2021057275 A JP2021057275 A JP 2021057275A JP 7586752 B2 JP7586752 B2 JP 7586752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag powder
- copper slag
- blast furnace
- mass
- examples
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 43
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 145
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 136
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 88
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 88
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 19
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 17
- 239000002085 irritant Substances 0.000 claims description 9
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 claims description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 8
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- IUVCFHHAEHNCFT-INIZCTEOSA-N 2-[(1s)-1-[4-amino-3-(3-fluoro-4-propan-2-yloxyphenyl)pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-1-yl]ethyl]-6-fluoro-3-(3-fluorophenyl)chromen-4-one Chemical compound C1=C(F)C(OC(C)C)=CC=C1C(C1=C(N)N=CN=C11)=NN1[C@@H](C)C1=C(C=2C=C(F)C=CC=2)C(=O)C2=CC(F)=CC=C2O1 IUVCFHHAEHNCFT-INIZCTEOSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013031 physical testing Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、水硬性材料に関するものである。
下記特許文献１には、セメントと高炉スラグとフライアッシュとアルカリとを含むセメント組成物に水を加えてモルタルを製造することが記載されている。
ところで、セメントを製造するためにはセメント焼成工程が必要である。このセメント焼成工程からは多量の二酸化炭素が排出される。このため、下記特許文献１に記載の技術においては、セメントを製造する必要があるためにセメント焼成工程から多量の二酸化炭素を排出してしまうことになる。しかしながら、セメントを用いずに高強度のモルタルを製造することは難しいという問題もある。
一方、銅スラグは、銅精錬に伴って産出される鉄を多く含有する副産物である。銅スラグは、国内では一部が重量コンクリート用の重量骨材やケーソン等への充填材料として用いられているものの、その大部分は海外に輸出され埋め立て処分されているのが現状である。そこで、銅スラグの有効活用および用途拡大方法の確立が望まれている。
本発明者は、セメントを用いずに銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造する方法について研究を重ねた結果、高炉スラグ粉末、銅スラグ粉末及びアルカリ刺激剤を含む水硬性材料と水とを練り混ぜると高強度のモルタルを製造できるとの知見を得た。本発明は、このような知見に基づいてなされたものであって、セメントを用いずに銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造可能な水硬性材料を提供することを目的とする。
本発明の第一項目に係る水硬性材料は、高炉スラグ粉末、銅スラグ粉末及びアルカリ刺激剤を含むものである。第一項目によれば、セメントを用いずに銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造することができる。なお、この点については後述する試験例で詳細に説明する。
本発明の第二項目に係る水硬性材料は、前記高炉スラグ粉末及び前記銅スラグ粉末の合計質量１００質量％に対する前記銅スラグ粉末の質量の比率が１％以上９９％以下であるものである。ここで、この合計質量１００質量％に対する前記アルカリ刺激剤の質量の比率は例えば外割で５％以上である。第二項目によれば、多量の銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造することができる。なお、この点については後述する試験例で詳細に説明する。
本発明の第一項目に係る水硬性材料にはフライアッシュが含まれていてもよい。本発明の第三項目に係る水硬性材料は、前記高炉スラグ粉末、前記銅スラグ粉末及び前記フライアッシュの合計質量１００質量％に対する前記銅スラグ粉末の質量の比率が１％以上９９％以下であるものである。ここで、この合計質量１００質量％に対する前記アルカリ刺激剤の質量の比率は例えば外割で５％以上である。第三項目によれば、多量の銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造することができる。なお、この点については後述する試験例で詳細に説明する。
本発明の第四項目に係る水硬性材料は、前記高炉スラグ粉末の比表面積が３５００cm2/g以上であるものである。第四項目によれば、さらに高強度のモルタルを製造することができる。
なお、上記各項目において、アルカリ刺激剤としては、例えば、水酸化アルカリ、珪酸アルカリ、炭酸アルカリ、ホウ酸アルカリの内の一つ以上を使用することができる。
以上のように、本発明によれば、セメントを用いずに銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造することができる。
本発明の第一実施形態に係る水硬性材料について説明する。第一実施形態に係る水硬性材料は、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末とアルカリ刺激剤とを含んでいる。アルカリ刺激剤としては、例えば、水酸化アルカリ、珪酸アルカリ、炭酸アルカリ、ホウ酸アルカリの内の一つ以上を使用することができる。具体的には、アルカリ刺激剤として例えば水酸化ナトリウム又は水ガラスを使用することができるが、使用可能なアルカリ刺激剤の種類はこれらに制約されるものではない。
第一実施形態に係る水硬性材料においては、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との合計質量１００質量％に対する銅スラグ粉末の質量の比率を１％以上９９％以下とすることが好ましい。この比率を１％以上５５％以下とすることがより好ましく、この比率を１５％以上３０％以下とすることがさらに好ましく、この比率を１５％以上２０％以下とすることが特に好ましい。このようにすると、多量の銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造することができる。なお、この合計質量１００質量％に対するアルカリ刺激剤の質量の比率については、例えば外割で５％以上、具体的には外割で１０％にする。
本発明の第二実施形態に係る水硬性材料について説明する。第二実施形態に係る水硬性材料は、上記第一実施形態で用いた高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末とアルカリ刺激剤とに加えてフライアッシュをさらに含んでいる。
高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末とフライアッシュとの合計質量１００質量％に対する銅スラグ粉末の質量の比率を１％以上９９％以下とすることが好ましい。この比率を１０％以上５０％以下とすることがより好ましく、この比率を１０％以上４０％以下とすることがさらに好ましく、この比率を１０％以上３０％以下とすることが特に好ましい。このようにすると、多量の銅スラグを用いて高強度のモルタルを製造することができる。なお、この合計質量１００質量％に対するアルカリ刺激剤の質量の比率については、例えば外割で５％以上、具体的には外割で１０％にする。
第一実施形態又は第二実施形態に係る水硬性材料を水と練り混ぜて高強度のモルタルを製造するためには、高炉スラグ粉末の比表面積が３５００cm2/g以上であると好ましく、この比表面積が４０００cm2/g以上（あるいは５０００cm2/g以上）であるとより好ましく、この比表面積が７５００cm2/g以上であるとさらに好ましく、この比表面積が７９７０cm2/g以上であると特に好ましい。なお、この明細書において、比表面積とは、ブレーン空気透過装置を用いて測定される比表面積を意味している。この比表面積の具体的な測定法は日本産業規格JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に規定されている。
次に、本発明の第一実施形態に係る水硬性材料の実施例及びその比較例について説明する。これら実施例及び比較例においては、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」を参考に、水硬性材料、細骨材および水の混練物から得られた供試体の圧縮強さを測定した。なお、細骨材としては、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に規定される標準砂を用いた。
具体的には次のように試験を行った。まず、水に溶解させたアルカリ刺激剤（具体的には水酸化ナトリウム）をホバート型ミキサー（ホバート・ジャパン株式会社製）に投入した。次に、粉体（水硬性材料を構成する材料のうちアルカリ刺激剤を除くもの）をホバート型ミキサーに投入して水硬性材料を作製した。
そして、ホバート型ミキサーを３０秒間低速モード（回転数：自転１４０rpm、公転６２rpm）で運転することにより水硬性材料及び水の練り混ぜを行った。３０秒間経過直後、ホバート型ミキサーを低速モードで運転した状態でホバート型ミキサーに細骨材を投入した。さらに、ホバート型ミキサーを３０秒間中速モード（回転数：自転２８５rpm、公転１２５rpm）で運転することにより水硬性材料、細骨材及び水の練り混ぜを行った。３０秒間経過後にホバート型ミキサーの運転を停止した。その後、ホバート型ミキサーのパドルに付着した混練物（水硬性材料、細骨材及び水の混練物）をパドルから掻き落として７５秒間待機した。それから、ホバート型ミキサーを１分間中速モードで運転することにより水硬性材料、細骨材及び水の練り混ぜを行った。１分間経過後、ホバート型ミキサーの運転を停止してホバート型ミキサーから混練物を取り出した。
さらに、三連型枠をテーブルバイブレーターに載置した。三連型枠における各型枠は、縦１６ｃｍ横４ｃｍ高さ４ｃｍの直方体に形成されている。また、各型枠においては、その上面のみが開口した構成となっている。次に、テーブルバイブレーターを振動させながら、三連型枠における各型枠に対して、さじを用いて、ホバート型ミキサーから取り出した混練物を型枠の高さ２ｃｍまで１５秒間で充填した。その後、引き続きテーブルバイブレーターを振動させた状態で１５秒間待機した。１５秒間経過後、三連型枠における各型枠に対して、さじを用いて、ホバート型ミキサーから取り出した混練物を型枠の高さ４ｃｍまで１５秒間で充填した。これにより、三連型枠における各型枠に充填された混練物は二層になった。それから、引き続きテーブルバイブレーターを振動させながら７５秒間待機した。
７５秒間経過後、テーブルバイブレーターの振動を停止させた。その後、コテを用いて、三連型枠における各型枠の上面から上方にはみ出た混練物を削り取った。さらに、三連型枠における各型枠の上面を平板状プラスチック板により塞いだ。それから、この三連型枠に充填された混練物を２０℃の環境において２４時間養生した。そして、硬化した混練物を蒸気養生してから脱型してジオポリマー硬化体を得た。具体的に、蒸気養生については、硬化した混練物を、常温から８０℃まで３時間かけて昇温させ、８０℃の環境で５時間保持し、８０℃から常温まで３時間かけて降温させた。さらに、このジオポリマー硬化体をオートクレーブ養生した。具体的に、オートクレーブ養生については、ジオポリマー硬化体を、常温から１８０℃まで３時間かけて昇温させ、１８０℃かつ１０気圧の環境で５時間保持し、１８０℃から常温まで３時間かけて降温させた。オートクレーブ養生後のジオポリマー硬化体（供試体）の圧縮強さをJIS R 5201「セメントの物理試験方法」を参考に測定した。
表１は、これら実施例又は比較例において使用した材料を示している。表１において、密度、比表面積とは、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準じて測定したものを示している。
表２は、実施例Ａ１－Ａ３及び比較例Ａ１－Ａ２における上記粉体の組成と上記供試体の圧縮強さとの関係を示している。実施例Ａ１－Ａ３においては、上記粉体として高炉スラグ粉末（表１に示すB2-8）と銅スラグ粉末（表１に示すC-5）とを用いた。比較例Ａ１においては、上記粉体として銅スラグ粉末を用いずに上記高炉スラグ粉末のみを用いた。比較例Ａ２においては、上記粉体として高炉スラグ粉末を用いずに上記銅スラグ粉末のみを用いた。
なお、実施例Ａ１－Ａ３及び比較例Ａ１－Ａ２においては、上記粉体の質量１００質量％に対する上記アルカリ刺激剤の質量の比率を外割で１０％にし、上記粉体の質量１００質量％に対する上記細骨材及び上記水の質量の比率をそれぞれ３００％、５０％にした。
図１は、表２に示す銅スラグ粉末含有率と上記供試体の圧縮強さとの関係を示すグラフである。図１のプロットは、表２に示す実施例Ａ１－Ａ３及び比較例Ａ１－Ａ２に係るものである。図１に示す破線は、比較例Ａ１、Ａ２に係るプロットを直線で結んだものである。この破線は、水硬性材料における銅スラグ粉末の質量の比率（すなわち、上記粉体における銅スラグ粉末含有率）から予測される上記供試体の強度を表している。また、図１に示す実線は、比較例Ａ１と実施例Ａ１－Ａ３と比較例Ａ２とに係るプロットを順番に結んだものである。
実施例Ａ１－Ａ３において高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果がないと仮定すれば、図１において上記破線と上記実線とが一致するはずである。しかし、図１において、上記実線は上記破線よりも上方に位置している。つまり、実施例Ａ１－Ａ３においては、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によって上記供試体の圧縮強さが高まったと考えられる。
また、図１に示すように、上記実線と上記破線とで示される圧縮強さの差は、銅スラグ粉末含有率が１％以上９９％以下の範囲においては、銅スラグ粉末含有率が当該範囲の外にある場合よりも大きくなっている。さらに、この差は、銅スラグ粉末含有率が１％以上５５％以下の範囲においてより大きくなっており、銅スラグ粉末含有率が１５％以上３０％以下の範囲においてさらに大きくなっており、銅スラグ粉末含有率が１５％以上２０％以下の範囲においては特に大きくなっている。なお、図１に示すように、銅スラグ粉末含有率が45.3％以下であれば圧縮強さが60N/mm2以上になる。
次に、本発明の第二実施形態に係る水硬性材料における実施例及びその比較例について説明する。これら実施例及び比較例における試験内容は、下記で説明している箇所を除き、上述した本発明の第一実施形態に係る水硬性材料における実施例及び比較例と同様である。
表３は、実施例Ｂ１－Ｂ５及び比較例Ｂ１－Ｂ２における上記粉体の組成と上記供試体の圧縮強さとの関係を示している。実施例Ｂ１－Ｂ５においては、上記粉体として実施例Ａ１－Ａ３で用いた高炉スラグ粉末及び銅スラグ粉末に加えてさらにフライアッシュ（表１に示すF1-5）を用いた。比較例Ｂ１においては、上記粉体として銅スラグ粉末を用いずに上記高炉スラグ粉末と上記フライアッシュとを用いた。比較例Ｂ２においては、上記粉体として高炉スラグ粉末とフライアッシュとを用いずに上記銅スラグ粉末のみを用いた。
図２は、表３に示す銅スラグ粉末含有率と上記供試体の圧縮強さとの関係を示すグラフである。図２のプロットは、表３に示す実施例Ｂ１－Ｂ５及び比較例Ｂ１－Ｂ２に係るものである。図２に示す破線は、比較例Ｂ１と比較例Ｂ２とに係るプロットを直線で結んだものである。この破線は、水硬性材料における銅スラグ粉末の質量の比率（すなわち、上記粉体における銅スラグ粉末含有率）から予測される上記供試体の強度である。また、図２に示す実線は、比較例Ｂ１と実施例Ｂ１－Ｂ５と比較例Ｂ２とに係るプロットを順番に結んだものである。
実施例Ｂ１－Ｂ５において高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果がないと仮定すれば、図２において上記破線と上記実線とが一致するはずである。しかし、図２において、上記実線は上記破線よりも上方に位置している。つまり、実施例Ｂ１－Ｂ５においては、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によって上記供試体の圧縮強さが高まったと考えられる。
また、図２に示すように、上記実線と上記破線とで示される圧縮強さの差は、銅スラグ粉末含有率が１％以上９９％以下の範囲においては、銅スラグ粉末含有率が当該範囲の外にある場合よりも大きくなっている。さらに、この差は、銅スラグ粉末含有率が１０％以上５０％以下の範囲においてより大きくなっており、銅スラグ粉末含有率が１０％以上４０％以下の範囲においてさらに大きくなっており、銅スラグ粉末含有率が１０％以上３０％以下の範囲においては特に大きくなっている。なお、図２に示すように、銅スラグ粉末含有率が54.4％以下であれば圧縮強さは60N/mm2以上になる。
表４は、実施例Ｃ１－Ｃ３及び比較例Ｃ１、Ｂ２における上記粉体の組成と上記供試体の圧縮強さとの関係を示している。比較例Ｃ１は、高炉スラグ粉末として表１に示すB2-4を使用した点においてのみ比較例Ｂ１と異なっている。実施例Ｃ１、Ｃ２は、それぞれ高炉スラグ粉末として表１に示すB2-4を使用した点においてのみ実施例Ｂ１、Ｂ２と異なっている。実施例Ｃ３は、上記粉体における高炉スラグ含有率とフライアッシュ含有率と銅スラグ粉末含有率とにおいてのみ実施例Ｃ１、Ｃ２と異なっている。
図３は、表４に示す銅スラグ粉末含有率と上記供試体の圧縮強さとの関係を示すグラフである。図３のプロットは、表４に示す実施例Ｃ１－Ｃ３及び比較例Ｃ１、Ｂ２に係るものである。図３に示す破線は、比較例Ｃ１、Ｂ２に係るプロットを直線で結んだものである。また、図３に示す実線は、比較例Ｃ１と実施例Ｃ１－Ｃ３と比較例Ｂ２とに係るプロットを順番に結んだものである。
実施例Ｃ１－Ｃ３において高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果がないと仮定すれば、図３において上記破線と上記実線とが一致するはずである。しかし、図３において、上記実線は上記破線よりも上方に位置している。つまり、実施例Ｃ１－Ｃ３においては、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によって上記供試体の圧縮強さが高まったと考えられる。
また、図３に示すように、上記実線と上記破線とで示される圧縮強さの差は、銅スラグ粉末含有率が１％以上９９％以下の範囲においては、銅スラグ粉末含有率が当該範囲の外にある場合よりも大きくなっている。そして、この差は、銅スラグ粉末含有率が５％以上５０％以下の範囲においてより大きくなっており、銅スラグ粉末含有率が５％以上４０％以下の範囲においてさらに大きくなっており、銅スラグ粉末含有率が５％以上３０％以下の範囲においては特に大きくなっている。なお、図３に示すように、銅スラグ粉末含有率が22.6％以下であれば圧縮強さは60N/mm2以上になる。
表５は、実施例Ｄ１－Ｄ３において、上記粉体に含まれる高炉スラグ粉末の比表面積と上記供試体の圧縮強さとの関係を示している。実施例Ｄ１－Ｄ３においては、上記粉体として高炉スラグ粉末とフライアッシュと銅スラグ粉末とを用いた。なお、実施例Ｄ１－Ｄ３において、上記フライアッシュ及び上記銅スラグ粉末としては実施例Ｂ１－Ｂ５と同様のものを使用した。また、実施例Ｄ１－Ｄ３においては、上記高炉スラグ粉末としてそれぞれ表１に示すB2－5、B2－8及びB1-10を使用した。さらに、実施例Ｄ１－Ｄ３において、上記粉体における高炉スラグ粉末含有率は６０％、上記粉体におけるフライアッシュ含有率は３０％、上記粉体における銅スラグ粉末含有率は１０％である。
なお、実施例Ｄ１－Ｄ３においては、上記粉体の質量に対する上記アルカリ刺激剤の質量の比率を１０％にし、上記粉体の質量に対する上記水の質量の比率を５０％にした。
図４は、表５に示す高炉スラグ粉末の比表面積と上記供試体の圧縮強さとの関係を示すグラフである。図４のプロットは、表５に示す実施例Ｄ１－Ｄ３に係るものである。
図４において、上記比表面積が5000cm2/g以上であると上記圧縮強さが６５N/mm2程度まで高まり、上記比表面積が7500cm2/g以上であると上記圧縮強さが９０N/mm2程度まで高まり、上記比表面積が7970cm2/g以上であると上記圧縮強さが９０N/mm2超える。
以上により次の結論を導出することができる。図１に示す結果から分かるように、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末とアルカリ刺激剤とを含む水硬性材料によれば、水硬性材料における銅スラグ粉末の質量の比率から予測されるモルタルの強度に比較して、実際に製造されるモルタルの強度を高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によって高めることができる。
また、図１に示す結果から分かるように、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との合計質量１００質量％に対する銅スラグ粉末の質量の比率が１％以上９９％以下であると、モルタルの強度を高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によってさらに高めることができる。
さらに、図２及び図３に示す結果から分かるように、高炉スラグ粉末とフライアッシュと銅スラグ粉末とアルカリ刺激剤とを含む水硬性材料によれば、水硬性材料における銅スラグ粉末の質量の比率から予測されるモルタルの強度に比較して、実際に製造されるモルタルの強度を高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によって高めることができる。
また、図２及び図３に示す結果から分かるように、高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末とフライアッシュとの合計質量１００質量％に対する銅スラグ粉末の質量の比率が１％以上９９％以下であると、モルタルの強度を高炉スラグ粉末と銅スラグ粉末との相乗効果によってさらに高めることができる。
さらに、図４に示す結果から分かるように、高炉スラグ粉末の比表面積が５０００cm2/g以上であると、さらに高強度のモルタルを製造することができる。ただし、高炉スラグ粉末の比表面積が３５００cm2/g以上であれば、モルタルの強度を５０N/mm2程度まで高めることができると推測することができ、十分に高強度であるモルタルを製造することができると考えられる。
Claims (6)
- 高炉スラグ粉末、銅スラグ粉末及びアルカリ刺激剤を含み、
前記高炉スラグ粉末及び前記銅スラグ粉末の合計質量１００質量％に対する前記銅スラグ粉末の質量の比率が１５％以上２０％以下であり、
かつ、セメントを含まない
ことを特徴とする水硬性材料。 - 前記高炉スラグ粉末及び前記銅スラグ粉末の合計質量１００質量％に対する前記アルカリ刺激剤の質量の比率が外割で５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の水硬性材料。
- 高炉スラグ粉末、銅スラグ粉末、フライアッシュ及びアルカリ刺激剤を含み、
前記高炉スラグ粉末、前記銅スラグ粉末及び前記フライアッシュの合計質量１００質量％に対する前記銅スラグ粉末の質量の比率が１０％以上３０％以下であり
かつ、セメントを含まない
ことを特徴とする水硬性材料。 - 前記高炉スラグ粉末、前記銅スラグ粉末及び前記フライアッシュの合計質量１００質量％に対する前記アルカリ刺激剤の質量の比率が外割で５％以上であることを特徴とする請求項３に記載の水硬性材料。
- 前記高炉スラグ粉末の比表面積が３５００cm2/g以上であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の水硬性材料。
- 前記アルカリ刺激剤が、水酸化アルカリ、珪酸アルカリ、炭酸アルカリ、ホウ酸アルカリの内の一つ以上であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の水硬性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021057275A JP7586752B2 (ja) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 水硬性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021057275A JP7586752B2 (ja) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 水硬性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022154314A JP2022154314A (ja) | 2022-10-13 |
| JP7586752B2 true JP7586752B2 (ja) | 2024-11-19 |
Family
ID=83557357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021057275A Active JP7586752B2 (ja) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 水硬性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7586752B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6682447B2 (ja) * | 2014-03-17 | 2020-04-15 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 手術用カニューレ並びに手術用カニューレを識別する関連のシステム及び方法 |
| CN117964260A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-05-03 | 武汉大学 | 一种高强快硬铜渣粉基胶凝材料及其制备方法与应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004099425A (ja) | 2002-07-18 | 2004-04-02 | Kobe Steel Ltd | 組成物、硬化体、コンクリートキャスク、および硬化体の製造方法 |
| JP2004299922A (ja) | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Nippon Steel Corp | 固化体製造方法 |
| JP2011093738A (ja) | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Mitsubishi Materials Corp | セメント系固化材 |
| JP2012214317A (ja) | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Taisei Corp | スラグ硬化組成物とその生成方法 |
| JP2018172260A (ja) | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 三菱マテリアル株式会社 | 高活性銅スラグ微粉末の製造方法、高活性銅スラグ微粉末およびセメント組成物 |
| WO2019172349A1 (ja) | 2018-03-09 | 2019-09-12 | 東京都下水道サービス株式会社 | 耐酸性コンクリート、プレキャストコンクリート、及び耐酸性コンクリート製造方法 |
| JP2022144509A (ja) | 2021-03-19 | 2022-10-03 | Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 | 水硬性材料 |
-
2021
- 2021-03-30 JP JP2021057275A patent/JP7586752B2/ja active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004099425A (ja) | 2002-07-18 | 2004-04-02 | Kobe Steel Ltd | 組成物、硬化体、コンクリートキャスク、および硬化体の製造方法 |
| JP2004299922A (ja) | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Nippon Steel Corp | 固化体製造方法 |
| JP2011093738A (ja) | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Mitsubishi Materials Corp | セメント系固化材 |
| JP2012214317A (ja) | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Taisei Corp | スラグ硬化組成物とその生成方法 |
| JP2018172260A (ja) | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 三菱マテリアル株式会社 | 高活性銅スラグ微粉末の製造方法、高活性銅スラグ微粉末およびセメント組成物 |
| WO2019172349A1 (ja) | 2018-03-09 | 2019-09-12 | 東京都下水道サービス株式会社 | 耐酸性コンクリート、プレキャストコンクリート、及び耐酸性コンクリート製造方法 |
| JP2022144509A (ja) | 2021-03-19 | 2022-10-03 | Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 | 水硬性材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022154314A (ja) | 2022-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Their et al. | Developing geopolymer concrete by using cold-bonded fly ash aggregate, nano-silica, and steel fiber | |
| AU2011352794B2 (en) | Lightweight foamed fly ash based binders and method | |
| Živica et al. | Geopolymer cements and their properties: a review | |
| JP6430268B2 (ja) | 多孔質ジオポリマー硬化体 | |
| Odeh et al. | Recent progress in geopolymer concrete technology: a review | |
| CN104098282A (zh) | 一种地质聚合物组合物、地质聚合物材料及其制备方法 | |
| Manzoor et al. | Advancements in geopolymer concrete: a state-of-the-art analysis of its mechanical and durability features | |
| US20160340252A1 (en) | Method for preparing a geo-polymer concrete | |
| CN103304262A (zh) | 一种含烧结干法脱硫灰的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN116283078B (zh) | 一种黏土砖粉-钢渣-粉煤灰基地聚物材料及其制备方法 | |
| CN114907061B (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰地聚物复合材料的制备方法 | |
| JPWO2019172349A1 (ja) | 耐酸性コンクリート、プレキャストコンクリート、及び耐酸性コンクリート製造方法 | |
| CN113321435A (zh) | 一种碱激发流化床粉煤灰地质聚合物及其制备方法 | |
| JP5743650B2 (ja) | スラグ硬化組成物の生成方法 | |
| Khitas et al. | Modeling and optimizing the properties of mortars based on natural pozzolan, silica sand, and recycled brick waste mixture design: A technical and environmental study | |
| Rehman et al. | EFFECT OF NAOH MOLARITY ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF CORN COB ASH-BASED GEOPOLYMERS WITH LIMESTONE POWDER ADDITIVES | |
| JP2022154314A (ja) | 水硬性材料 | |
| Yücel et al. | Comprehensive study of the properties of engineered cementitious composites incorporating synthetic wollastonite microfibers | |
| JP2019026539A (ja) | 残存型枠用のプレキャストセメントパネル及びその製造方法 | |
| Ooi et al. | Effect of sodium aluminate on the fresh and hardened properties of fly ash-based one-part geopolymer | |
| 党鋒 et al. | Preparation of geopolymeric materials from fly ash filler by steam curing with special reference to binder products | |
| JP7657081B2 (ja) | 水硬性材料 | |
| Tian et al. | Effect of polymer latex powder on shrinkage behaviors and microstructure of alkali-activated slag binder | |
| Wardhono et al. | Strength of alkali activated slag and fly ash-based geopolymer mortar | |
| CN119461900A (zh) | 一种泡沫混凝土用全固废碱激发胶凝材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20220525 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240911 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240917 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241024 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7586752 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |