JPH02102152A - コンクリート又はモルタルの強化方法並びに水硬性複合材料及び強化添加材 - Google Patents
コンクリート又はモルタルの強化方法並びに水硬性複合材料及び強化添加材Info
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- JPH02102152A JPH02102152A JP63250855A JP25085588A JPH02102152A JP H02102152 A JPH02102152 A JP H02102152A JP 63250855 A JP63250855 A JP 63250855A JP 25085588 A JP25085588 A JP 25085588A JP H02102152 A JPH02102152 A JP H02102152A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コンクリート又はモルタルの強化方法並びに
水硬性複合材料及び強化添加材に関するものである。
水硬性複合材料及び強化添加材に関するものである。
コンクリート及びモルタルの機械的強度、化学抵抗性、
凍結抵抗性及び硬度は、コンクリート及びモルタルを構
成する粒子の充填の緻密さ及び均一性の程度に依存する
ことは古くからよく知られるところであり、従来から成
形時に振動を与えたり、加圧成形することによって可成
りの実績を上げている。
凍結抵抗性及び硬度は、コンクリート及びモルタルを構
成する粒子の充填の緻密さ及び均一性の程度に依存する
ことは古くからよく知られるところであり、従来から成
形時に振動を与えたり、加圧成形することによって可成
りの実績を上げている。
しかし、物理的な加工、例えば加圧では、日常的には甚
だ不便であることから、材料組成物を検討し、これら物
理的加工を特に加えないでも緻密化を達成する水硬性材
料の組成が特公昭６３−５９１８２号公報によって提案
されている。
だ不便であることから、材料組成物を検討し、これら物
理的加工を特に加えないでも緻密化を達成する水硬性材
料の組成が特公昭６３−５９１８２号公報によって提案
されている。
その組成は、粒径０．５〜１００μｍのセメント粒子Ａ
と、それより少なくとも１オーダー小さい無機固体粒子
Ｂ、例えばシリカダストと、水及び表面活性分散剤、例
えば周知のマイティ（登録商標）を含む水硬性複合材で
あって、 上記無機固体粒子Ｂの量を第１図に示すようにセメン１
−粒子Ａが上記複合材料中に実質的に変形されずに相互
に実質的に接触し、かつ橋かけ現象が実質的に存在しな
い状態で密に充填されたときに、粒子Ａの間の空隙Ｈに
理論的に充填されうる量以下の量とし、 上記水の量を、上記複合材料中に粒子Ａが上記規定の如
く密に充填され、かつその密充填された粒子Ａの間の空
隙Ｈに粒子Ｂが均一に分布したときに、粒子Ａ及び粒子
Ｂの間に形成される空隙を丁度溝たす量とし、 上記表面活性分散剤の量は、上記複合材料を混合して上
記規定の如き粒子Ａの密な充填と上記規定の如き粒子Ｂ
の均一な分布を達成するのに充分な量とした水硬性複合
材料である。
と、それより少なくとも１オーダー小さい無機固体粒子
Ｂ、例えばシリカダストと、水及び表面活性分散剤、例
えば周知のマイティ（登録商標）を含む水硬性複合材で
あって、 上記無機固体粒子Ｂの量を第１図に示すようにセメン１
−粒子Ａが上記複合材料中に実質的に変形されずに相互
に実質的に接触し、かつ橋かけ現象が実質的に存在しな
い状態で密に充填されたときに、粒子Ａの間の空隙Ｈに
理論的に充填されうる量以下の量とし、 上記水の量を、上記複合材料中に粒子Ａが上記規定の如
く密に充填され、かつその密充填された粒子Ａの間の空
隙Ｈに粒子Ｂが均一に分布したときに、粒子Ａ及び粒子
Ｂの間に形成される空隙を丁度溝たす量とし、 上記表面活性分散剤の量は、上記複合材料を混合して上
記規定の如き粒子Ａの密な充填と上記規定の如き粒子Ｂ
の均一な分布を達成するのに充分な量とした水硬性複合
材料である。
ところが、この発明の実施に使用するシリカダストは、
周知のように非常に高価であって通常の用途にはなかな
か使い切れる材料ではなく、しかも微粉であるため大量
に使用しようとするとハンドリングに問題がある。
周知のように非常に高価であって通常の用途にはなかな
か使い切れる材料ではなく、しかも微粉であるため大量
に使用しようとするとハンドリングに問題がある。
そこで本発明者等は上記先行技術から発想を転換して種
々の実験研究を重ねた結果、先行技術よりも高強度化、
高耐久性化及び高密度化を達成することができ、しかも
安価で、ハンドリングを向上できる強化方法並びに水硬
性複合材料及び強化添加材を見出したので、こ＼に提案
しようとするものである。
々の実験研究を重ねた結果、先行技術よりも高強度化、
高耐久性化及び高密度化を達成することができ、しかも
安価で、ハンドリングを向上できる強化方法並びに水硬
性複合材料及び強化添加材を見出したので、こ＼に提案
しようとするものである。
本発明にか＼る強化方法は上記の課題を解決するために
なされたもので、次の原理に基づくものである。
なされたもので、次の原理に基づくものである。
即ち、従来法は、第１図に示すように、セメント粒子Ａ
の間に形成される空隙Ｈに、セメント粒子Ａよりも１オ
ーダー小さい無機固体粒子Ｂ、即ち、シリカダスト（シ
リカヒユームともいう）を理論的に充填されうる量以下
の量を充填すると共に、複合材料中に粒子Ａが密に充填
され、かつその密充填された粒子への間の空隙Ｈに粒子
Ｂが均一に分布したときに、形成される空隙を丁度溝た
す量の水と、前記両粒子Ａ、Ｂが均一な分布を達成する
のに必要な量の表面活性分散剤を混合するようにしたも
のであるが、空隙Ｈに充填された粒子Ｂの充填状態を見
ると、その拡大模式図である第２図に示すように、多く
の空隙ｈ（水際）を持っている。
の間に形成される空隙Ｈに、セメント粒子Ａよりも１オ
ーダー小さい無機固体粒子Ｂ、即ち、シリカダスト（シ
リカヒユームともいう）を理論的に充填されうる量以下
の量を充填すると共に、複合材料中に粒子Ａが密に充填
され、かつその密充填された粒子への間の空隙Ｈに粒子
Ｂが均一に分布したときに、形成される空隙を丁度溝た
す量の水と、前記両粒子Ａ、Ｂが均一な分布を達成する
のに必要な量の表面活性分散剤を混合するようにしたも
のであるが、空隙Ｈに充填された粒子Ｂの充填状態を見
ると、その拡大模式図である第２図に示すように、多く
の空隙ｈ（水際）を持っている。
本発明はこの先行技術よりさらに緻密性を上げるため、
第３図の模式図に示すように、空隙Ｈに入れる粒子Ｂよ
り大きな中間粒子Ｃを用い、前記空隙りの全容積の減少
を図れば、その緻密性を向上し得るという原理に基づく
ものである。
第３図の模式図に示すように、空隙Ｈに入れる粒子Ｂよ
り大きな中間粒子Ｃを用い、前記空隙りの全容積の減少
を図れば、その緻密性を向上し得るという原理に基づく
ものである。
そしてその中間粒子Ｃは実験の結果、微粉部、つまり粒
子Ｂの大きさまで実質的に連続的な粒度分布を持つもの
とすることにより、先行技術を上まわる高強度性、高密
度化を図ることに成功したものである。
子Ｂの大きさまで実質的に連続的な粒度分布を持つもの
とすることにより、先行技術を上まわる高強度性、高密
度化を図ることに成功したものである。
具体的粒径としては粒子Ａは０．５〜１００μｍ、粒子
Ｂは０．０１〜０．５μｍのもの、また中間粒子Ｃは０
．１〜１５μｍの連続粒度分布をもつ材料とすることに
より所期の高強度性、高密度化を図ることができる。
Ｂは０．０１〜０．５μｍのもの、また中間粒子Ｃは０
．１〜１５μｍの連続粒度分布をもつ材料とすることに
より所期の高強度性、高密度化を図ることができる。
粒子Ｂは鉱物性微粉末、例えばシリカヒユーム、シリカ
フラワー等が適する。また中間粒子Ｃは、吸水性が大き
くない粒子、例えば、白土、高炉スラグ、ゼオライト、
フライアッシュ、石灰、ケイ石などの粉末が適するが、
潜在水硬性やポゾラン活性を有するものが特に望ましい
。
フラワー等が適する。また中間粒子Ｃは、吸水性が大き
くない粒子、例えば、白土、高炉スラグ、ゼオライト、
フライアッシュ、石灰、ケイ石などの粉末が適するが、
潜在水硬性やポゾラン活性を有するものが特に望ましい
。
なお、微粉の凝集を防ぐため、この種水硬性材料の配合
の際に一般に用いられている表面活性剤添加が有効であ
り、特にこの場合高性能分散剤の使用が望ましい。
の際に一般に用いられている表面活性剤添加が有効であ
り、特にこの場合高性能分散剤の使用が望ましい。
混合材中の粒子Ｂと粒子Ｃの割合は、８粒子が２５〜７
５ｉｖｔ％、Ｃ粒子が２５〜７５ｉｙｔ％が好ましい。
５ｉｖｔ％、Ｃ粒子が２５〜７５ｉｙｔ％が好ましい。
また、粒子Ａに対する強化混合材（Ｂ＋Ｃ）の添加範囲
は５〜３５ｗｔ％（内削）が好ましい。
は５〜３５ｗｔ％（内削）が好ましい。
更に、混合材中に表面活性剤を入れる場合は、高性能減
水剤（固形分として）を２〜１５ｗｔ％使用することが
好ましい。
水剤（固形分として）を２〜１５ｗｔ％使用することが
好ましい。
尖施炎よ
（使用材料）
粒子Ａ：普通ポルトランドセメント
粒子Ｂニジリカヒユーム 平均粒径０．２μｍ粒子Ｃ：
■寄居白土 平均粒径 ２μｍ■高炉スラグ
７１．５μｍ ■モルデンフッ石 〃 ５μｍ 骨材＝４号、５号ケイ砂を１〜１に混合したものを使用 表面活性剤：花王マイティ１５０ （配 合） Ｂ＋Ｃ／Ａ＋Ｂ十Ｃ＝２０ｗｔ％一定とし、粉体（Ａ＋
Ｂ＋Ｃ）：骨材ｗｔ：１モルタルを作製した。
■寄居白土 平均粒径 ２μｍ■高炉スラグ
７１．５μｍ ■モルデンフッ石 〃 ５μｍ 骨材＝４号、５号ケイ砂を１〜１に混合したものを使用 表面活性剤：花王マイティ１５０ （配 合） Ｂ＋Ｃ／Ａ＋Ｂ十Ｃ＝２０ｗｔ％一定とし、粉体（Ａ＋
Ｂ＋Ｃ）：骨材ｗｔ：１モルタルを作製した。
表面活性剤は粉体に対して４ｉｖｔ％一定量となる様に
添加した。
添加した。
（混 練）
ＪＩＳ Ｒ５２０２に準じて行ない、水量はフロー値２
００となる様に調整した。
００となる様に調整した。
（成型・養生・強さ試験）
ＪＩＳ Ｒ５２０２に準じて行ない、結果を示すと第４
図〜第６図に示す通りである。
図〜第６図に示す通りである。
第４図〜第６図は作業性（モルタルフロー値２００）を
一定とした場合の水量およびモルタル強さを表わしたも
のである。
一定とした場合の水量およびモルタル強さを表わしたも
のである。
モルタル硬化体では、基本的にセメント粒子が作る空隙
には水が存在しているが、この水際に微粒子を充填する
ことで水量を減することになる。
には水が存在しているが、この水際に微粒子を充填する
ことで水量を減することになる。
したがって微粒子の充填性は水量によって評価すること
ができ、水量が少ないほど充填性は高く緻密な組織とな
っていることを示している。
ができ、水量が少ないほど充填性は高く緻密な組織とな
っていることを示している。
第４図〜第６図では粒子Ｂ又はＣが単独で混入された場
合よりもＢ十Ｃの混合物（粒径の異なったものを混合し
てもの）を使用した方が水量を滅じ（充填性は高く）、
また強度発現性がよい緻密な組織が得られることが判る
。
合よりもＢ十Ｃの混合物（粒径の異なったものを混合し
てもの）を使用した方が水量を滅じ（充填性は高く）、
また強度発現性がよい緻密な組織が得られることが判る
。
このことから、セメント （粒子Ａ）とシリカヒユーム
（粒子Ｂ）との中間の粒子を導入した方が、つまり従来
法より本発明にか＼るものの方が緻密性は高いことが明
らかである。
（粒子Ｂ）との中間の粒子を導入した方が、つまり従来
法より本発明にか＼るものの方が緻密性は高いことが明
らかである。
災施奥Ｌ
（使用材料）
粒子Ａ：普通ポルトランドセメント
粒子Ｂニジリカヒユーム 平均粒径０．２μｍ粒子Ｃ：
寄居白土 平均粒径 ２μｍ骨材：４号、５号ケ
イ砂１：１の混合砂表面活性剤：花王マイティ１５０ （配 合） 粉体（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）：骨材＝１：１ 表面活性剤は粉体に対して６ｗｔ％一定量となる様に添
加した。
寄居白土 平均粒径 ２μｍ骨材：４号、５号ケ
イ砂１：１の混合砂表面活性剤：花王マイティ１５０ （配 合） 粉体（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）：骨材＝１：１ 表面活性剤は粉体に対して６ｗｔ％一定量となる様に添
加した。
（混 練）
ＪＩＳ Ｒ５２０２に準じて行ない、水量はフロー値が
２００となる様に調整した。
２００となる様に調整した。
（成型・養生・強さ試験）
ＪＩＳ Ｒ５２０２に準じて行ない、結果を示すと第７
図〜第９図に示す通りである。
図〜第９図に示す通りである。
第７図〜第９図は、粒子Ｂ、Ｃの混入量を変えた場合の
ものであるが、第７図に示されているようにＢ＋Ｃ粒子
の添加量が増えるに従い、水量は減少し、緻密化される
ことが判かる。特に８粒子を単独に添加した場合（従来
法）よりも緻密化の効果が大きいことがうかがわれる。
ものであるが、第７図に示されているようにＢ＋Ｃ粒子
の添加量が増えるに従い、水量は減少し、緻密化される
ことが判かる。特に８粒子を単独に添加した場合（従来
法）よりも緻密化の効果が大きいことがうかがわれる。
そして、第８図及び第９図では緻密化にともなって強度
発現性がよくなることが見られるが、Ｂ粒子単独（従来
法）よりもはるかにその効果は大きい。しかし緻密化が
進んでも添加量２０％程度を頂点に強度発現性は悪くな
る。これはＢ、Ｃのいずれの粒子についても見られるこ
とであり、水硬性の早い普通セメントの割合が少なくな
って行くためであり、２０％以上の場合には、強度発現
は遅くなるものと考えられる。
発現性がよくなることが見られるが、Ｂ粒子単独（従来
法）よりもはるかにその効果は大きい。しかし緻密化が
進んでも添加量２０％程度を頂点に強度発現性は悪くな
る。これはＢ、Ｃのいずれの粒子についても見られるこ
とであり、水硬性の早い普通セメントの割合が少なくな
って行くためであり、２０％以上の場合には、強度発現
は遅くなるものと考えられる。
〔発明の効果］
本発明はセメント粒子Ａが密に充填された時形成される
空隙Ｈを粒径が０．０１〜０．５μｍの粒子Ｂと、粒径
が０．１〜１５μｍの連続粒度分布をもつ粒子Ｃとで売
店するようにしたので、空隙の総体積が従来法より減少
して高密度化し、コンクリート又はモルタルの機械的強
度、化学抵抗性、凍結抵抗性及び硬度を増すことができ
る効果がある。
空隙Ｈを粒径が０．０１〜０．５μｍの粒子Ｂと、粒径
が０．１〜１５μｍの連続粒度分布をもつ粒子Ｃとで売
店するようにしたので、空隙の総体積が従来法より減少
して高密度化し、コンクリート又はモルタルの機械的強
度、化学抵抗性、凍結抵抗性及び硬度を増すことができ
る効果がある。
第１図は従来法の構成を示す模式図、第２図は第１図に
おける空隙部の拡大模式図、第３図は本発明の構成を示
す模式図、第４図〜第９図はそれぞれ実施例の試験結果
を示すグラフである。 Ａ・・・粒子Ａ Ｂ・・・粒子Ｂ Ｃ・・・粒子Ｃ Ｈ・・・空隙 ｈ・・・空隙 第 図 Ｂ： ＋００ ０：Ｏ ７５５０，２５ ２５！；Ｏ７５ 俣竹ズｆの亀Ｃし時（％） 第 図 第 図 第 図 ｈ・・・空隙 第 図 Ｂ ： ｔｏ。 Ｃ：Ｏ ７５５’Ｑ ２５ ２５ ！；Ｏ７５ 混合イスセ４、Ｃに卑Ｃ％） 第 図 Ｂ：ｊＯＱ ご：Ｏ ７５Ｓｏ ２５ ’７１ ’ｊ７中’ｌ Ｂ、Ｃｖｔ専（％）第 図 ＋０ ２０ ３０ ４０ 士計打俸１ｇ量ｗｔ（句 （Ａ↑βｔｃ） 第 図 混合１外鞠童 （Ａ↑ＢＴＣ 己Ｃ％） 第 図 ＋０ ２０ ３０ ４Ｑ ’７Ｌ４トｏｈ＊ｏ−ｔ ｕＪ（ｚ）（Ａ□ａｔｃ
）
おける空隙部の拡大模式図、第３図は本発明の構成を示
す模式図、第４図〜第９図はそれぞれ実施例の試験結果
を示すグラフである。 Ａ・・・粒子Ａ Ｂ・・・粒子Ｂ Ｃ・・・粒子Ｃ Ｈ・・・空隙 ｈ・・・空隙 第 図 Ｂ： ＋００ ０：Ｏ ７５５０，２５ ２５！；Ｏ７５ 俣竹ズｆの亀Ｃし時（％） 第 図 第 図 第 図 ｈ・・・空隙 第 図 Ｂ ： ｔｏ。 Ｃ：Ｏ ７５５’Ｑ ２５ ２５ ！；Ｏ７５ 混合イスセ４、Ｃに卑Ｃ％） 第 図 Ｂ：ｊＯＱ ご：Ｏ ７５Ｓｏ ２５ ’７１ ’ｊ７中’ｌ Ｂ、Ｃｖｔ専（％）第 図 ＋０ ２０ ３０ ４０ 士計打俸１ｇ量ｗｔ（句 （Ａ↑βｔｃ） 第 図 混合１外鞠童 （Ａ↑ＢＴＣ 己Ｃ％） 第 図 ＋０ ２０ ３０ ４Ｑ ’７Ｌ４トｏｈ＊ｏ−ｔ ｕＪ（ｚ）（Ａ□ａｔｃ
）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）密充填された粒径０．５〜１００μｍのセメント
粒子Ａの間の空隙Ｈに粒径０．０１〜０．５μｍの無機
固体粒子Ｂと粒径０．１〜１５μｍの連続粒度分布をも
つ吸水性が大きくない粒子Ｃを充填させることを特徴と
するコンクリート又はモルタルの強化方法。（２）粒径
０．５〜１００μｍのセメント６５〜９５ｗｔ％に粒径
０．０１〜０．５μｍの粒子Ｂと粒径０．１〜１５μｍ
の粒子Ｃからなる添加強化材を５〜３５ｗｔ％添加し、
前記粒子ＢとＣの割合は粒子Ｂが２５〜７５ｗｔ％、粒
子Ｃが２５〜７５ｗｔ％であることを特徴とする水硬性
複合材料。 （３）請求項２記載のものに更に適量の粉体高性能減水
剤を添加したことを特徴とする水硬性複合材料。 （４）粒径０．０１〜０．５μｍの粒子Ｂが２５〜７５
ｗｔ％、粒径０．１〜１５μｍの粒子Ｃが２５〜７５ｗ
ｔ％から成るコンクリート又はモルタルの強化添加材。 （５）請求項４記載のものに更に適量の粉体高性能減水
剤を添加したことを特徴とするコンクリート又はモルタ
ルの強化添加材。
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|---|---|---|---|
| JP25085588A JPH0780697B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | コンクリート又はモルタルの強化方法並びに水硬性複合材料及び強化添加材 |
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|---|---|---|---|
| JP25085588A JPH0780697B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | コンクリート又はモルタルの強化方法並びに水硬性複合材料及び強化添加材 |
Publications (2)
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| JPH02102152A true JPH02102152A (ja) | 1990-04-13 |
| JPH0780697B2 JPH0780697B2 (ja) | 1995-08-30 |
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ID=17214009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25085588A Expired - Lifetime JPH0780697B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | コンクリート又はモルタルの強化方法並びに水硬性複合材料及び強化添加材 |
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