JPH0159984B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、高性能減水剤を使用したコンクリー
トのセメント混和材に関する。 従来、高強度コンクリートを製造するのに種々
の方法が開発されている。その中でも、高性能減
水剤を使用したコンクリートの水−セメント比を
比較的小さくし、かつ、セツコウをJIS規格値以
上に添加する方法は、単に常圧の蒸気養生を行な
うのみで高強度が容易に得られることから、パイ
ル、ポール、マクラ木、推進ヒユーム管などの製
造に用いられている。また、最近になつて、この
技術の初期強度発現を向上させる目的で、亜硝酸
塩をさらに添加したり（特開昭55−51743号公
報）、硫酸アルミニウムとフツ化物との混合焼成
物を添加したり（特開昭56−37257号公報）する
方法が提案されるようになつた。 しかしながら、これらの技術には、高性能減水
剤を使用している関係上、スランプロスが著しく
大きくなるという問題点が残されている。また、
以下に述べる理由によつて、高強度は得られても
ひびわれが発生しやすくなるという欠点もあつ
た。 すなわち、蒸気養生しない場合は、水−セメン
ト比が小さいためにセツコウのエトリンガイト生
成反応が遅く時間をかけて除々に行なわれる。そ
の結果、カルシウムシリケート相の水和反応と平
行して該反応が進むようになるので、硬化体に未
反応セツコウが残り、屋外養生によつてひびわれ
が発生するようになる。一方、蒸気養生する場合
は、セツコウの反応は極めて早く、シリケート相
の反応と分離して進行させることができるのでひ
びわれ発生の心配はほとんどない。しかしなが
ら、硫酸アルミニウム、金属のチオ硫酸塩、硫酸
塩、亜硝酸塩、クロム酸塩などとの併用はシリケ
ート相の反応を促進するので再び分離して２つの
反応を進行させることが困難となり、ひびわれ耐
久性は劣るようになる。 本発明者は、以上の欠点を解決するために種々
検討した結果、オキシカルボン酸又はその塩をさ
らに配合すればよいことを見い出し、本発明を完
成したものである。 すなわち、本発明は、セツコウと、金属のチオ
硫酸塩、硫酸塩、亜硝酸塩、クロム酸塩、硫酸ア
ルミニウム及び明バン（以下、これらを単に硫酸
アルミニウム等という）から選ばれた１種以上と
オキシカルボン酸又はその塩（以下、単にオキシ
カルボン酸等という）とを含有してなる高性能減
水剤を使用したコンクリートのセメント混和剤で
ある。 以下、詳しく本発明を説明する。 まず、本発明における高性能減水剤を使用した
コンクリートとは、ポリアルキルアリルスルホン
酸塩系又はトリアジン誘導体の高縮合物系の分散
剤を適切量使用したペースト、モルタル、コンク
リートの総称である。高性能減水剤の市販品とし
ては、いずれも商品名であるが、花王石鹸(株)「マ
イテイ100」、「マイテイ150」、竹本油脂(株)「ポー
ルフアイン510N」、山陽国策パルプ(株)「サンフロ
ーPS」、ポゾリス物産(株)「NL−1450」、「NL−
4000」、昭和電工(株)「メルメント」などがあり、
これらはコンクリートのセメント分に対し、有効
成分で0.3〜２重量％程度添加されている。 セツコウは、２水石膏、半水石膏、可溶性無水
石膏、不溶性無水石膏のいずれであつてもよく、
また、特開昭50−123596号公報に示されるよう
に、元素周期表族乃至族に属する金属及び非
金属の化合物または焼成して前記金属及び非金属
の化合物となるものの一種以上を、石膏類または
焼成して無水石膏となるものを主要成分とした天
然物または化学合成物に添加して400℃〜1000℃
に焼成してから得られる特殊硬石膏であつてもよ
い。 硫酸アルミニウム等は、硫酸アルミニウム、明
バン、さらにはナトリウム、カリウム、カルシウ
ムなどの金属のチオ硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、
クロム酸塩の中から選ばれた１種以上が使用さ
れ、また、特開昭56−37257号公報に示されるよ
うに、CaF₂やMgF₂などのフツ化物と混合焼成し
急結性を暖和したものであつても何ら差支えはな
い。 オキシカルボン酸等としては、リンゴ酸、クエ
ン酸、酒石酸とそれらのナトリウム、カリウム、
亜鉛、鉛、鉄、ストロンチウム、マグネシウム、
カルシウム、リチウム、銅などの塩が使用できる
が、性能、経済性、無毒性の点から、クエン酸及
びそのナトリウム塩、カリウム塩が最も好まし
い。グルコン酸やマレイン酸など他の有機酸は、
凝結遅延性を示すが作業性を改善ることができな
いので本発明には不適当である。 次に、各成分の配合割合と作用効果について説
明すると、個々の成分の配合割合は、コンクリー
トの配合条件、必要とする作業時間、設計強度、
養生方法などによつて変量して使用するので一律
の割合を規定することは困難である。そこで、一
般的な使用割合を示せば、高性能減水剤を使用し
たコンクリートのセメント分に対し、セツコウは
無水物換算で２〜12重量％、硫酸アルミニウム等
は0.1〜５重量％、オキシカルボン酸等は0.03〜
0.5重量％である。これらの成分はあらかじめ混
合することなく別々にコンクリート混練時に添加
することもできる。 セツコウは、２重量％未満ではエトリンガイト
の生成量が少ないので強度的効果が小さく、ま
た、12重量％をこえると硬化体に未反応石膏が残
りやすくなるので所期高強度目的は達成しがた
い。硫酸アルミニウム等は、その種類によつて効
果の程度は異なるが、0.1重量％未満では早強性
とくに低温時におけるシリケート相の水和反応が
遅れるのを正常化する効果は小さく、また、５重
量％をこえると作業性が悪くなる。オキシカルボ
ン酸等は、0.03重量％未満ではスランプロスの改
善はないし、また、前記した２つの反応パターン
に分離して水和させることは困難となつて、ひび
われ耐久性も改善することはできなくなる、ま
た、0.5重量％をこえて添加すると強度低下する。 オキシカルボン酸等は、セメントの凝結遅延剤
としてよく知られているが、その中でも、前記し
た本発明に係る成分が高性能減水剤を使用したコ
ンクリートのスランプロス防止をすることについ
ては知られていない。本発明に係るオキシカルボ
ン酸等とセツコウとを併用することによつて、２
つの水和反応を分離して進行させることができ、
ひびわれ耐久性が改善されるものである。同時
に、エトリンガイトが生成する際、多量の水分を
とるのでコンクリートの減水作用をも示し強度を
高めることになる。 以上の３成分からなる本発明のセメント混和材
によれば、高強度コンクリートの作業性を著しく
改善するものであるが、さらにアルカリ金属炭酸
塩を用いればその効果を助長する。アルカリ金属
炭酸塩としては、ナトリウム、カリウムの炭酸
塩、重炭酸塩が一般的であり、使用量は、コンク
リートのセメント分に対し多くても１重量％であ
る。添加量が多いと、強度発現が悪くなつたりエ
フロレツセンスが発生したりする。 以下、実施例をあげてさらに詳しく本発明を説
明する。 実施例 １ セツコウ、硫酸アルミニウム等及びオキシカル
ボン酸等の種類と添加量を第２表の通り種々変え
て第１表に示すコンクリートを混練し、５℃の室
内における経時スランプ、強度及び屋外養生１年
のひびわれ発生状態を観察した。その結果を第３
表に示す。実験No.１はプレーン、実験No.２及び３
は比較例、他は本発明例である。

【表】 なお、セツコウは砂と置きかえ、他の成分は単
にセメントに対し外割添加とした。また、圧縮強
度の測定は、10φ×20cmのテストピースで行な
い、３日間型粋養生しその後５℃の室内に放置し
た。ひびわれ観察用供試体も同寸法のテストピー
スを用いて行ない、また、スランプ測定は、時間
毎に練り返して行なつた。

【表】

【表】

【表】 第３表に示した通り、実験No.１〜３の比較例
は、作業性を改善することができないか、強度発
現が悪いか又はひびわれの発生が認められる。 実施例 ２ 実験No.８の配合において、アルカリ金属炭酸塩
をさらに添加して同様な試験を行なつた。その結
果を第４表に示す。なお、１年後のひびわれ状態
の観察結果は、いずれも認められなかつた。

【表】 実施例 ３ 実験No.１、３、５のコンクリートを10φ×20cm
の型粋に成形した後25℃の室内で６時間養生し、
その後20℃／hrのスピードで75℃まで上げて４時
間保持し、ゆつくり放冷したときの24時間の強度
を測定したところ、それぞれ480、827、839Kg
ｆ／cm²であつた。その後、１年間屋外に放置しひ
びわれ観察を行なつたところ、実験No.３の供試体
には無数のひびわれが入つたが、他の供試体には
認められなかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セツコウと、金属のチオ硫酸塩、硝酸塩、亜
   硝酸塩、クロム酸塩、硫酸アルミニウム及び明バ
   ンから選ばれた１種以上と、オキシカルボン酸又
   はその塩とを含有してなる高性能減水剤を使用し
   たコンクリートのセメント混和材。