JPH02188457A - コンクリートの水和熱低減用添加材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は五倍子または／および没食子からなるコンクリ
ートの水和発熱速度を低減するための添加剤に関する。

（従来の技術） コンクリート構造物の大型化、および施工方法の進歩発
展による大型急速施工の増加に伴い、コンクリートの硬
化過程で生じる水和熱による構造物の温度変化に伴って
生じる温度応力が、構造物にひび割れを発生させたり、
あるいは残留温度応力が設計上無視できない場合がある
。

特にマスコンクリートの重要な問題として、セメントの
水和発熱によりコンクリートの内部に大きな温度上昇が
生じ、その温度上昇に引き継いで起こる温度降下による
変形が隣接する岩盤や既設コンクリートに拘束されたり
、また内部と表面の温度差により生じる一種の内的拘束
により生じる超大で有害なひび割れの発生がある。この
コンクリートの温度応力を解析するために、現在種々の
方法でコンクリートの温度上昇の予測が行われているが
、マスコンクリートの温度上昇を決定する要因は、セメ
ントの混和材や骨材の種類や配合量、外気温養生や施工
全般など多岐にわたっている。

しかし、コンクリートの温度上昇は、セメントの水和発
熱に起因しており、単位セメント量にほぼ比例するが、
セメントの水和発熱速度を制御できれば、温度上昇も制
御できることになる。−船釣には中庸熱ポルトランドセ
メント、高炉セメント１．フライアッシュセメント等の
低発熱型のセメントを使用することが望ましい。ところ
が、セメントの水和発熱速度は、系の温度に強く影響さ
れる。すなわち、系の温度が高くなるほど水和は促進さ
れ、水和発熱速度は大きくなる。発生した熱が逸散しに
くいマスコンクリート内部では８０℃以上にもなること
が知られている。

そこで、マスコンクリートの水和発熱を抑えるために、
超遅延剤とよばれるセメントの水和を抑制する添加剤を
加えることが行われている。たとえば、グルコン酸塩や
ケイフッ化物等である。これらの超遅延剤はある量添加
するとセメントの水和するまでの時間を延ばすことはで
きるが、−旦、水和か始まると無添加のコンクリートと
同様に急速に発熱してしまう。また、水和が始まるまで
は全く強度がでないなど問題が多い。

そこで、デキストリンの溶解度が温度によって大きく異
なることを利用して、室温では溶出速度が遅いために有
効な遅延剤が液中に少なく、従ってセメントの水和に与
える影響も少ないが、高温になると液中に遅延剤がより
多く溶解し、セメントの水和発熱を強く抑える添加剤が
知られている。

この場合、溶出速度が温度により異なることを利用して
いるため、コンクリート中に遅延剤の濃度分布ができ、
欠陥となる可能性が十分にある。また、有効に水和遅延
させるためには１．５％程度添加しなくてはならず、価
格的にも、また硬化コンクリートの物性に与える影響も
問題となる。

そこで、特開昭６３−１１７９４１には、加水分解性の
タンニン酸をマスコンクリートに添加することにより温
度上界とともに水和を遅延させる方法が開示されている
。この方法は効果があるがタンニン酸の価格が高いと言
う問題点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、これらの欠点を有せず、効果が優れ、か
つ安価な添加材料について鋭意検討を重ねた。

（課題を解決するための手段） 本発明は、これらの欠点を解決したもので、五倍子や没
食子がタンニン酸を数十％含有し、さらに遅延性のある
没食子酸等も含有しており、これらの相乗作用によりセ
メントの水和発熱を効果的に抑制する優れた添加材料を
安価に得ようとするものである。

すなわち、本発明は、五倍子または／および没食子から
なるコンクリートの水和発熱速度低減用添加材料を提供
するものである。これにより、セメントの水和を徐々に
抑えて、マスコンクリートの温度上昇速度を低下させる
ことができるのである。

本発明で言う五倍子や没食子とは汎用名であり、１０％
（固形分中）以上のタンニンを含有するものである。五
倍子や没食子の主成分は加水分解型タンニンであり、フ
ェノール性カルボン酸と糖がエステル結合した物質であ
る。加水分解性のタンニン化合物とはフェノール性カル
ボン酸と糖がエステル結合した、ｇａｌｌｏｔａｎｎｉ
ｎやｃｏｒｉｌａｇｉｎＳｃｈ−ｅｂｕＩａｇｉｃ　ａ
ｃｉｄ　％　ｃｈｅｂｕｌｉｎｉｃ　ａｃｉｄなどの物
質を主成分とする物質である。また、ほかに没食子酸や
糖類を含んでいる。主な産地は、五倍子や没食子は日本
や中国や中近東で得られる五倍子虫や没食子蜂が葉や技
を刺傷したときにできるコブのようなものである。加水
分解性のタンニンはそのままではセメントの遅延に与え
る影響は小さいが、加水分解することにより遅延性の著
しく大きな物１４こ変化する。この性質を利用してセメ
ントの水和発熱によりコンクリートの温度上界が起こる
とタンニンが加水分解し遅延するようになる。これによ
り、コンクリートの水和発熱速度を低下させるとかでき
るのである。さらに、タンニンだけでは遅延効果が小さ
い場合があるが、五倍子や没食子は、ほかに前述の如き
遅延性の物質をも含有するので精製したタンニン酸を用
いるより一層効果が大きくなる。

これらは塊状であり、乾燥後適当な方法で細かくした後
に用いる。なお、この際にスラグやセメントクリンカ−
などと共粉砕してもよい。また添加量はセメントなどに
より異なるが、セメントに対して重量で０．０５％から
３％の間であり、普通ポルトランドセメントで０．１％
から１％の間である（、すべて五倍子あるいは没食子の
添加量）。

さらに、この粉砕物は他の混和剤、すなわちリグニン系
、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮金物などの減水
剤やリグニン系やオキシカルボン酸塩系、ケイフッ化物
などの従来からよく知られた遅延剤と併用してもよい。

使用できるセメントとしては、普通、中庸熱、早強、超
早強、耐硫酸塩、白色ポルトランドセメントやシリカセ
メント、フライアッシュセメント、高炉セメントなどの
混合セメント、あるいはカルシウムアルミネートを主成
分とするアルミナセメントやＣ＋１Ａ７ＣａＦｚを主成
分とする超速硬セメントやカルシウムサルフォアルミネ
−ト いた特殊セメントなどがある。また、本発明による添加
材料は、セメントに対して０．０５％〜３．０％添加す
るのが好ましい。添加量はセメントの種類によって大き
く異なるが、普通ポルトランドセメントで０．１から１
．０％の範囲がよい。

本発明による添加材料は粉体としても前もってセメント
と混合しておくのがよいが、溶出成分は水溶性なので混
純水中に分散して使用しても良い。

気泡を生しる場合には、既知のシリコーン系、アルコー
ル系の消泡剤を添加することができる。

（実施例） 以下に、実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する
。

実施例１ 市販の五倍子を粉砕し１００μｍ以下の部分を集めた。

これを１００重量部の普通ポルトランドセメントに添加
し、５００重量部の５　ｍｓ以下川砂と７０重量部の水
とで混練し、断熱温度上昇試験機（東京理工製）にて断
熱温度上昇試験を行った。なお、グルコン酸ナトリウム
ならびにタンニン酸は市販試薬を用いた。配合を第１表
に、断熱温度上界の結果を第１図に示す。

／ 第１表　モルタルの配合 第２表　モルタルの配合 実施例２ 市販の五倍子と高炉水砕スラグを共粉砕した混合物（ブ
レーン比表面積２０００、４０００Ｃ艷／ｇ）と中庸熱
ポルトランドセメント１００重量部に対し、５１以下川
砂５００重量部と水７０重量部を混練し断熱温度上昇試
験機にて温度上昇を測定した。

第２表に配合を示す。また第２図に結果を示す。

なお、実施例１．２において階１〜隘３は本発明の例で
あり、隘３は従来からある遅延剤と併用した例である。

患４〜階８は従来例である。

第２図の比較例隘７と比較して明らかなように、温度上
昇速度は著しく低下している。またタンニン酸と同等以
上の効果が得られることがわかる。

このように、本発明の添加材料は温度上昇速度を明らか
に低減させることができる。

（発明の効果） 以上に述べたように、本発明によってセメントの水和発
熱を効果的に抑制する優れた添加材料を安価に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は、添加材料として本発明のもの、従来のも
の、両者の併用および使用せずの場合について、普通ポ
ルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメントを用
いたモルタルの温度上昇曲線を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 五倍子または／および没食子からなるコンクリートの水
   和発熱速度低減用添加材料。