JPH02184549A - 非塩基反応性骨材および塩基・骨材反応抑制方法 - Google Patents
非塩基反応性骨材および塩基・骨材反応抑制方法Info
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- JPH02184549A JPH02184549A JP407289A JP407289A JPH02184549A JP H02184549 A JPH02184549 A JP H02184549A JP 407289 A JP407289 A JP 407289A JP 407289 A JP407289 A JP 407289A JP H02184549 A JPH02184549 A JP H02184549A
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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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
-
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- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
- C04B20/1066—Oxides, Hydroxides
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
利用分野
本発明は、塩基性成分との反応を実質的に防止した非塩
基反応性骨材、および塩基性成分と反応性である鉱物性
骨材を含む組成物中での塩基・骨材反応の抑制方法に関
する。本発明は、例えばセメント系硬化物の耐久性の向
上および表面汚染の防止等に、極めて有用である。
基反応性骨材、および塩基性成分と反応性である鉱物性
骨材を含む組成物中での塩基・骨材反応の抑制方法に関
する。本発明は、例えばセメント系硬化物の耐久性の向
上および表面汚染の防止等に、極めて有用である。
従来の技術および問題点
塩基・骨材反応は、特にコンクリート構造物の耐久性に
関して大きな問題となっており、コンクリ−１・の耐用
年数が３０年以下となる場合もあり得る状態である。こ
の主な原因としては、骨材中の反応性シリカ鉱物がセメ
ント中の塩基成分（特にアルカリ金属成分）と反応して
アルカリ・シリカ系ゲルを生成し、該ゲルが水分を吸収
して膨張および析出してコンクリートのクラック、破損
、汚染等を形成するものと思考されている。
関して大きな問題となっており、コンクリ−１・の耐用
年数が３０年以下となる場合もあり得る状態である。こ
の主な原因としては、骨材中の反応性シリカ鉱物がセメ
ント中の塩基成分（特にアルカリ金属成分）と反応して
アルカリ・シリカ系ゲルを生成し、該ゲルが水分を吸収
して膨張および析出してコンクリートのクラック、破損
、汚染等を形成するものと思考されている。
従来、このアルカリ・骨材反応を抑制する方法としては
、セメント中のアルカリ金属成分含有量を下げる方法や
、フライアッシュ等を添加し、そのアルカリ捕捉効果あ
るいは希釈効果によるアルカリ・骨材反応を抑制する方
法が取られて５また（セメント化学専門委員会報告Ｃ−
２、「アルカリ骨材反応に関する文献調査」セメント協
会発行、１９８４年）。しかしながら、このような方法
では骨材の反応性を長期的に抑制することは本質的に困
難であり、１か月ないし数年後にはアルカリ・骨材反応
が生じてくる傾向かある。
、セメント中のアルカリ金属成分含有量を下げる方法や
、フライアッシュ等を添加し、そのアルカリ捕捉効果あ
るいは希釈効果によるアルカリ・骨材反応を抑制する方
法が取られて５また（セメント化学専門委員会報告Ｃ−
２、「アルカリ骨材反応に関する文献調査」セメント協
会発行、１９８４年）。しかしながら、このような方法
では骨材の反応性を長期的に抑制することは本質的に困
難であり、１か月ないし数年後にはアルカリ・骨材反応
が生じてくる傾向かある。
本発明の主目的は、上記の塩基・骨材反応を実質的に防
止した鉱物性骨材、ならびに水硬性セメント組成物中の
塩基・骨材反応を抑制する方法を提供することである。
止した鉱物性骨材、ならびに水硬性セメント組成物中の
塩基・骨材反応を抑制する方法を提供することである。
問題点を解決するための手段
本発明者は、塩基性成分（代表的にはアルカリ成分）と
反応性である珪酸塩系骨材の反応性は、該珪酸塩のシリ
カ成分の反応性（例えばシリカ成分のラジカルまたはイ
オン等による反応性）が主な原因であることに着目した
。予想外にも、該珪酸塩系骨材に過酸化水素液（以下に
ＩＩ ｍ Ｏを液ということがある）を接触させること
によって、該塩基性成分と接触する該骨材粒子の表面構
造が長期的に改質安定化することを見出した。
反応性である珪酸塩系骨材の反応性は、該珪酸塩のシリ
カ成分の反応性（例えばシリカ成分のラジカルまたはイ
オン等による反応性）が主な原因であることに着目した
。予想外にも、該珪酸塩系骨材に過酸化水素液（以下に
ＩＩ ｍ Ｏを液ということがある）を接触させること
によって、該塩基性成分と接触する該骨材粒子の表面構
造が長期的に改質安定化することを見出した。
従って本発明によって、塩基性成分と反応性である鉱物
性骨材を過酸化水素水にて処理して該骨材の反応部位を
改質してなる、塩基との反応を実質的に防止した鉱物性
骨材が提供される。
性骨材を過酸化水素水にて処理して該骨材の反応部位を
改質してなる、塩基との反応を実質的に防止した鉱物性
骨材が提供される。
上記のＨ２Ｏ，を骨材粒子に接触させる方法としては、
Ｈ，０，液に浸漬する方法またはＨ２Ｏ，液をスプレー
する方法等が代表的である。該骨材をセメント系材料に
混入する場合は、前もって＋１ ｔ Ｏｔにて改質した
骨材を使用してもよく、或いは混和水の添加の際にＨ２
Ｏ，液を添加または使用してもよい。
Ｈ，０，液に浸漬する方法またはＨ２Ｏ，液をスプレー
する方法等が代表的である。該骨材をセメント系材料に
混入する場合は、前もって＋１ ｔ Ｏｔにて改質した
骨材を使用してもよく、或いは混和水の添加の際にＨ２
Ｏ，液を添加または使用してもよい。
従って本発明によって、塩基性成分と反応性である鉱物
性骨材を過酸化水素水にて処理した骨材をセメント用骨
材として使用することを特徴とする、水硬性セメント系
組成物の塩基・骨材反応の抑制方法が提供される。また
、塩基性成分と反応性である鉱物性骨材、水硬性セメン
トおよび水を含むセメント系材料を混和する際に、該水
成分の０．０５ｆｆｌｆｉｔ＄以上の過酸化水素を存在
せしめることを特徴とする、水硬性セメント系組成物の
塩基・骨材反応の抑制方法が提供される。
性骨材を過酸化水素水にて処理した骨材をセメント用骨
材として使用することを特徴とする、水硬性セメント系
組成物の塩基・骨材反応の抑制方法が提供される。また
、塩基性成分と反応性である鉱物性骨材、水硬性セメン
トおよび水を含むセメント系材料を混和する際に、該水
成分の０．０５ｆｆｌｆｉｔ＄以上の過酸化水素を存在
せしめることを特徴とする、水硬性セメント系組成物の
塩基・骨材反応の抑制方法が提供される。
発明の詳しい記述
（１） 塩基性成分と反応性である骨材の例示反応性骨
材としては、岩石中に、反応性のシリカ鉱物であるオパ
ール、クリストバライト、トリジマイト、火山性ガラス
、および／または玉髄等を含むものが例示される。一般
的には火成岩系骨材があり、輝石安山岩が代表的である
。高炉スラグ、通常は高炉水砕スラグからなる粗骨材、
細骨材、微粉砕スラグ等も上記の成分を含有し、小量を
使用した場合に特に反応性である。また、陶磁器などの
セラミックス粉砕品やガラス粉砕骨材も、反応性である
。海砂も反応性の大きい骨材である。
材としては、岩石中に、反応性のシリカ鉱物であるオパ
ール、クリストバライト、トリジマイト、火山性ガラス
、および／または玉髄等を含むものが例示される。一般
的には火成岩系骨材があり、輝石安山岩が代表的である
。高炉スラグ、通常は高炉水砕スラグからなる粗骨材、
細骨材、微粉砕スラグ等も上記の成分を含有し、小量を
使用した場合に特に反応性である。また、陶磁器などの
セラミックス粉砕品やガラス粉砕骨材も、反応性である
。海砂も反応性の大きい骨材である。
なお本発明において、これらの反応性骨材と他の骨材を
組合せて使用することも、当然可能である。
組合せて使用することも、当然可能である。
（２） 過酸化水素液
本発明にて使用するＨ！０．液としては、工業用に安価
に市販されているＨ２Ｏ，が３０〜３５重量％の１１，
０オ水溶液の希釈液が有利に使用できる。使用する。、
ｏｔ水ノｎ度（ｆｆ１ｆｆｉり ハ、一般的１．−０．
０５〜３５％＋７）範囲であり、通常は０．２〜１０％
程度であり、そして代表的には１〜５ｚ程度である。
に市販されているＨ２Ｏ，が３０〜３５重量％の１１，
０オ水溶液の希釈液が有利に使用できる。使用する。、
ｏｔ水ノｎ度（ｆｆ１ｆｆｉり ハ、一般的１．−０．
０５〜３５％＋７）範囲であり、通常は０．２〜１０％
程度であり、そして代表的には１〜５ｚ程度である。
該反応性骨材を１Ｉｔｏｔ液にて接触処理する場合は、
１１．０１水に浸ｆｉ（例えば１．５＄６度にて数時間
以上）するか、またはＩＩ 、Ｏ，水をスプレーするこ
とができる。一般的に、接触処理した後に、処理済骨材
を水洗するのが好ましい場合もあるが、水洗しなくとも
よい。
１１．０１水に浸ｆｉ（例えば１．５＄６度にて数時間
以上）するか、またはＩＩ 、Ｏ，水をスプレーするこ
とができる。一般的に、接触処理した後に、処理済骨材
を水洗するのが好ましい場合もあるが、水洗しなくとも
よい。
セメント系材料に混和水を添加する際に１１．０．液を
添加または使用する場合は、ＩＩ 、Ｏ、水濃度として
０．０５〜１０％程度、好ましくは−０，１〜５ｚ程度
が適当である。この場合、■、０．の分解を調整するた
めに、還元性化合物（例えば亜硫酸塩または亜硝酸塩）
を適度に併用するのも望ましい一態様である。
添加または使用する場合は、ＩＩ 、Ｏ、水濃度として
０．０５〜１０％程度、好ましくは−０，１〜５ｚ程度
が適当である。この場合、■、０．の分解を調整するた
めに、還元性化合物（例えば亜硫酸塩または亜硝酸塩）
を適度に併用するのも望ましい一態様である。
（３） 具体例１〜３
骨材として、アルカリシリカ反応性である輝石安山岩２
０ｆｆｌ［ｆｆｉ％および該反応性に乏しい川砂８ｏ重
量％を使用した。輝石安山岩骨材としては、未処理のも
の（例１ ） 、 １．５ｆｆｉ１１＄Ｈ！０．水中＋
、＝ＩＪＩｉａ’１漬したもの（例２）、および！週間
浸漬後に水洗したもの（例３）を、それぞれ使用した。
０ｆｆｌ［ｆｆｉ％および該反応性に乏しい川砂８ｏ重
量％を使用した。輝石安山岩骨材としては、未処理のも
の（例１ ） 、 １．５ｆｆｉ１１＄Ｈ！０．水中＋
、＝ＩＪＩｉａ’１漬したもの（例２）、および！週間
浸漬後に水洗したもの（例３）を、それぞれ使用した。
ＡＳＴＭ Ｃ２２７−８Ｎ、：準じ、セメント１重量部
に対して、骨材（粒径０．１５〜４．７５ａｉ） ２．
２５重量部とし、水量はテーブルフローで１０５〜１２
０となるように調整し、モルタルを作成した。モルタル
バー供試体（２５Ｘ ２５Ｘ ２８５ｖｎ）を脱型後、
３７．８±１．７℃、ＲＨｌｏｏｇに保ち、コンパレー
ターにより長さ変化を測定した。なお、使用したセメン
トは普通ポルトランドセメントであり、その全アルカリ
ｆｆ１（Ｒ，Ｏ）はＮａｔＯ換算で０．４９％ （Ｎａ
ｎｏ ： Ｑ、３、Ｋ、吐０．２９）であった。
に対して、骨材（粒径０．１５〜４．７５ａｉ） ２．
２５重量部とし、水量はテーブルフローで１０５〜１２
０となるように調整し、モルタルを作成した。モルタル
バー供試体（２５Ｘ ２５Ｘ ２８５ｖｎ）を脱型後、
３７．８±１．７℃、ＲＨｌｏｏｇに保ち、コンパレー
ターにより長さ変化を測定した。なお、使用したセメン
トは普通ポルトランドセメントであり、その全アルカリ
ｆｆ１（Ｒ，Ｏ）はＮａｔＯ換算で０．４９％ （Ｎａ
ｎｏ ： Ｑ、３、Ｋ、吐０．２９）であった。
Ｒ＊ ｏ ｆｆｉを変化させるため試薬級のＮ ａ Ｏ
ＩＩおよびＫＯＨを前記の比で添加し、Ｒ，Ｏｔ、３８
％とした。長さの測定結果を下表に示す。
ＩＩおよびＫＯＨを前記の比で添加し、Ｒ，Ｏｔ、３８
％とした。長さの測定結果を下表に示す。
上記の結果は、上記のＡＳＴＭと類似のＪＩＳ＾５３０
８付属書８（モルタルバー法）の判定基準「平均膨張率
が６か月後に０．１００％未満の場合は無害、０．１０
０％以上の場合は有害とする」からみても、明白である
。すなわち、例１（比較例）は極めてを害、そして例２
〜３は完全に無害である。
８付属書８（モルタルバー法）の判定基準「平均膨張率
が６か月後に０．１００％未満の場合は無害、０．１０
０％以上の場合は有害とする」からみても、明白である
。すなわち、例１（比較例）は極めてを害、そして例２
〜３は完全に無害である。
作用および効果
塩基成分およびこれと反応性の骨材が共存する組成物中
の塩基・骨材反応（特に骨材のアルカリシリカ反応）は
、該組成物の耐久性および汚染に極めて有害であるが、
本質的に未解決の状態にあった。本発明の作用は、充分
には解明されていないが、該反応性骨材に■、０．液を
浸漬等によって接触させることによって該骨材粒子の反
応性部位であるゲル状物質が改質されて、その反応性が
効果的に抑制される効果を達成するものと思考される。
の塩基・骨材反応（特に骨材のアルカリシリカ反応）は
、該組成物の耐久性および汚染に極めて有害であるが、
本質的に未解決の状態にあった。本発明の作用は、充分
には解明されていないが、該反応性骨材に■、０．液を
浸漬等によって接触させることによって該骨材粒子の反
応性部位であるゲル状物質が改質されて、その反応性が
効果的に抑制される効果を達成するものと思考される。
例えば、反応性シリカ成分は代表的に＝Ｓｉ−０の反応
部位を有するが、この場合にはＨ２Ｏ，水が作用して長
期的に安定な＝Ｓｉ−ＯＨ構造に改質されそしてその反
応性も充分に抑制されるものと思考される。しかしなが
ら、本発明はこのような代表的な理論に拘束されるもの
ではなし１゜ 本発明による非反応性改質骨材は、塩基成分（特にアル
カリ成分）と共存する組成物の長期的安定化に極めて有
用である。代表的には、モルタルおよびコンクリート等
のセメント系硬化物の長期安定性に有効である。更に、
該組成物中に、アルカリ成分含有量の多い混和剤、添加
剤等を使用することが容易となる効果も達成される。な
お本発明にて使用するＨ２Ｏ，は、他の添加剤薬品と異
なり、作用後に実質的に水分となり、無色、無臭、無毒
性であり、また残存成分が製品の品質、強度等に悪影響
しない効果がある。
部位を有するが、この場合にはＨ２Ｏ，水が作用して長
期的に安定な＝Ｓｉ−ＯＨ構造に改質されそしてその反
応性も充分に抑制されるものと思考される。しかしなが
ら、本発明はこのような代表的な理論に拘束されるもの
ではなし１゜ 本発明による非反応性改質骨材は、塩基成分（特にアル
カリ成分）と共存する組成物の長期的安定化に極めて有
用である。代表的には、モルタルおよびコンクリート等
のセメント系硬化物の長期安定性に有効である。更に、
該組成物中に、アルカリ成分含有量の多い混和剤、添加
剤等を使用することが容易となる効果も達成される。な
お本発明にて使用するＨ２Ｏ，は、他の添加剤薬品と異
なり、作用後に実質的に水分となり、無色、無臭、無毒
性であり、また残存成分が製品の品質、強度等に悪影響
しない効果がある。
Claims (3)
- （１）塩基性成分と反応性である鉱物性骨材を過酸化水
素水にて処理して該骨材の反応部位を改質してなる、塩
基との反応を実質的に防止した鉱物性骨材。 - （２）塩基性成分と反応性である鉱物性骨材を過酸化水
素水にて処理した骨材をセメント用骨材として使用する
ことを特徴とする、水硬性セメント系組成物の塩基・骨
材反応の抑制方法。 - （３）塩基性成分と反応性である鉱物性骨材、水硬性セ
メントおよび水を含むセメント系材料を混和する際に、
該水成分の０．０５重量％以上の過酸化水素を存在せし
めることを特徴とする、水硬性セメント系組成物の塩基
・骨材反応の抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004072A JPH066498B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 非塩基反応性骨材および塩基・骨材反応抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004072A JPH066498B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 非塩基反応性骨材および塩基・骨材反応抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184549A true JPH02184549A (ja) | 1990-07-19 |
| JPH066498B2 JPH066498B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=11574606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004072A Expired - Lifetime JPH066498B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 非塩基反応性骨材および塩基・骨材反応抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066498B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992000938A1 (en) * | 1990-07-11 | 1992-01-23 | Inax Corporation | Mineral substance prevented from undergoing basic reaction and method of preventing said reaction |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5025305B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-09-12 | 太平洋セメント株式会社 | アルカリ骨材反応抑制剤 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133304A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-31 | Nippon Steel Corp | 高炉徐冷スラグのエ−ジング促進方法 |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1004072A patent/JPH066498B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133304A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-31 | Nippon Steel Corp | 高炉徐冷スラグのエ−ジング促進方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992000938A1 (en) * | 1990-07-11 | 1992-01-23 | Inax Corporation | Mineral substance prevented from undergoing basic reaction and method of preventing said reaction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH066498B2 (ja) | 1994-01-26 |
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