JPH02258659A - セメント用凝結硬化促進材 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、新規なＣａＯ−ＮａｚＯＡ　１　！Ｏ！ｌ系
セメント用凝結硬化促進材に関するものである。

口、従来の技術 緊急工事、止水・漏水防止工事等に使用されるセメント
は凝結及び初期強度ができるだけ早く発現することが求
められる。

しかし、上記工事に普通ポルトランドセメントを使用し
た場合、その目的を十分に達成できないので、凝結促進
材又は硬化促進材を添加して工事が行なわれるのが一般
的である。

該促進材としては、従来塩化カルシウムなどの塩化物が
知られている。また、Ｃ＋ｚＡｔ又はアルミナセメント
などのカルシウムアルミネートをポルトランドセメント
に添加する方法も知られている。

さらに１．・カルシウムアルミネートと炭酸ナトリウム
等のナトリウム塩を組合せた促進材を添加する方法も知
られている。

また、Ｎａ、ｏ”　１４ＣａＯ”　５Ａｊ！ｇｏｓの粉
末をポルトランドセメントに添加することも知られてい
る。この鉱物は、該鉱物を構成する化合物又はその前駆
化合物を所要のモル比になるように配合し強熱し１．粉
砕してつ（られ、使用にあたって、セメント重量当り１
５〜９０％添加する方法（特公昭５’？−３１’５４１
）である。

ハ１発明が解決しようとする問題点 塩化カルシウムで代表される塩化物は、コンクリート中
の鉄筋等を発錆させる欠点があるため、現在ではほとん
ど利用されていない。

カルシウムアルミネートは、急結性であり、凝結及び初
期強度の促進作用はあるが、製造条件によって活性が異
なるため、凝結の制御が困難であり、また長期強度発現
が低いという欠点がある。

さらに、カルシウムアルミネートとナトリウム塩等から
成る促進材は粉末であり、その混合工程やモルタル・コ
ンクリート原料への添加混合工程で飛散し、皮膚に付着
し、アルカリによる肌荒れ等人体に悪影響があるため、
使用にあたって特別の配慮を必要とするため現場で混合
する促進材としては好ましくなかった。

また、ＮａｔＯ・１４Ｃａ０　　・５Ａｊ！ｔＯｓの粉
末を普通ポルトランドセメントに２Ｏ％添加してつくっ
たモルタルの凝結時間（始発）は、無添加の場合（５時
間前後）に比して、約２時間程度に短縮され、かなりの
凝結促進効果を有している。しかしながら、前述の各工
事に使用するには、依然として凝結時間が遅過ぎるため
、より凝結促進効果を有する促進材の開発が待たれてい
た。

二１問題点を解決するための手段 そこで、本発明者らは、前記従来法の欠点を解消する、
つまりセメントの凝結及び初期強度の発現を著しく促進
する材料について研究した結果、以下に述べるＣａＯＮ
ａｔＯＡ　Ｉ　ＪＳ系促進材が目的を達成できるとの知
見を得て本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は、Ｃａ源、Ｎａ源及びＡｌ源
を混合し、焼成して得たものの組成がＣａＯ１ＮａｔＯ
及びＡ　ｌ　ｇｏｚに換算したさい、ＣａＯは２０〜５
３重量％、Ｎａ、Ｏは２〜２０重量％及びＡｌ１２０ｓ
は３５〜７５重量％である焼成物の粉砕物を含むセメン
ト用凝結硬化促進材を提供することにある。

Ｃａ源としてはＣａＣＯ５、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＢ）を等
、Ｎａ源としてはＮａ２ＣＯ３等、Ａｌ源としてはＡ　
ｊ！　ｚＯｓ、Ａｊ！’（ＯＨ）３等である。なお、Ｎ
ａとＡＩの共通源としてＮａＡ　２Ｏ．も使用できる。

上記各原料の混合割合は、焼成したさいにＣａＯ１Ｎａ
、０及びＡ　ｊ　ｇｏｓに換算してＣａＯが２０〜５３
重量％、Ｎａ、０が２〜２０重量％及びＡ　ｌ　ｔ０３
が３５〜７５重量％の組成になるようにする。この場合
、Ｎａ、０分は焼成中に揮発するので、多口に混合する
必要があるが、揮発量は焼成条件によって違うので、該
条件に応じてＮａ源の混合割合を決めなければならない
、なお、混合方法は慣用手段による。

ＣａＯが２０重量％未満だと焼成物の水和反応性が低く
、凝結硬化促進効果が低いので好ましくない。一方、Ｃ
ａＯが５３重量％を超えると遊離ＣａＯが生成し、水と
混練したさいＣａ　（０■）！となって、部分的な膨張
を生じるため、やはり好ましくない。

Ｎａ、０が２重量％未満だと公知のカルシウムアル超え
ると初期強度の発現が低いうえに焼成中Ｎａ、０の揮発
が多くなり、炉の損傷がはげしく実用的でない。

ＡＩ！０３が３５重量％未滴の場合は、ＣａＯが５３重
量％を超える場合と同様の現象が起こり好ましくない、
一方、Ａ　ｌ１ｔｏｓが７５重量％を超えると焼成物の
水和反応性が低く、凝結硬化促進効果が低いので好まし
くない。

次に、本願発明の促進材を製造する方法を述べる。

Ｃａ源、Ｎａ源及びＡｌｌ源を慣用の手段で混合した後
、混合原料を電気炉、ロータリーキルン等の加熱炉で、
１３００℃以上、好ましくは１５００〜１８００℃、１
５分以上焼成し、冷却後得られた焼成物をプレーン値で
３０００ｃ＋Ｊ／ｇ以上、好ましくは４０００〜６００
０ｄ／ｇに粉砕すれば、本発明の凝結硬化促進材が得ら
れる。該凝結硬化促進材には、３　ＣａＯｊ　２　Ｎａ
ｔＯＨ５Ａ　１　ｚＯｓ等の結晶及びガラス質が含まれ
る。なお、ここでいう焼成物は、慣用の焼成によって得
られる焼成物のほかに、混合原料を溶融して製造したも
のも含む。

本発明の凝結硬化促進材のモルタルまたはコンクリート
への添加量は、セメントに対し３重量％以上添加するの
が望ましく、それ以下の場合は、凝結促進効果が低い。

添加方法は、本発明では、特に限定しない。なお、凝結
硬化促進材を用いてモルタルまたはコンクリートを製造
するさい目的を阻害しない範囲で他の添加材、具体的に
はアルミン酸ナトリウム、石こう等を併用してもよい。

ホ、実施例 実施例１〜２、比較例１〜２ Ｃａ源として、奥多摩工業■製のＣａＣ０：＋　、Ｎａ
源として徳山曹達特製のＮａ１ＣＯ：＋及びＡｌ源とし
て昭和電工特製のＡ　Ｉ　、Ｏ，を第１表に示す組成に
なるように配合し、ボールミルで混合粉砕し、得た混合
原料を工業用電気炉中で１５５０℃で４５分間溶融させ
、その後炉から取り出して冷却した。得られた焼成物を
ボールミルでブレーン（ｉｉ５０００±２００ｃＩＡ／
ｇに粉砕し、第１表に示す組成の促進材を得た。

＝　０．３３、水／セメント＝０．５及び促進材／セメ
ント＝０．１の配合にしてモルタルミキサーで混練した
。その混練物の凝結時間及び圧縮強度を測定し、結釆を
第２表に示した。

なお、凝結時間の測定は、コンクリートの凝結時間試験
方法（ＪＩＳ　Ａ　６２０４付属書１）に準じて行なっ
た。また、圧縮強度については、２４時間、２０″Ｃ湿
空養生し、その後は２０℃で水中養生し、各材令につい
てＪＩＳ　Ｒ５２０１に規定した試験機を用いて強度測
定した。

日本セメント特製の普通ポルトランドセメント、富士用
度の５鶴以下の川砂（ＦＭ＝２．７０）及び第１表に示
す促進材３種類を用い、セメント／砂第２表に示す通り
、本発明の凝結硬化促進材を添加した場合、該促進付無
添加及び本発明の範囲外の促進材Ｃを添加した比較例１
の場合に比して凝結及び硬化を著しく促進できることが
判明した。

実施例３〜９、比較例３〜２Ｏ Ｃａ源として奥多摩工業■製のＣａＣＯ５、Ｎａ源とし
て徳山曹達特製のＮａｚＣＯ，及びＡｌ源として昭和電
工特製のＡ　ｌ　ｔＯ３を第３表に示す組成になるよう
に配合し、ボールミルで混合粉砕し、得た混合原料を工
業用電気炉中で１５００℃、６０分間焼成し、その後炉
から取り出して冷却した。得られた焼成物をボールミル
でブレーン値５０００±５００ｃａｌ／ｇに粉砕し、第
３表に示す組成の促進材を得た。

用い、セメント／砂−０，５、水／セメント−０，６５
、促進材／セメント＝　０．１の配合にしてモルタルミ
キサーで混練した。その混練物の凝結時間及び圧縮強度
を測定し、第４表に示した。

なお、凝結時間の測定は、セメントの物理試験方法（Ｊ
ＩＳ　Ｒ５２０１）に準じて行なった。圧縮強度の測定
方法は実施例１と同じである。

第４表 日本セメント■製の普通ポルトランドセメント、豊浦産
標準砂及び第３表に示す促進材１４種類をへ１発明の効
果 本発明は特定範囲のＣａＯＮａｚＯ−Ａｌｔｏｓ系セメ
ント用凝結硬化促進材であり、これを用いることにより
、従来の促進材に比してセメントの凝結及び硬化を著し
く促進することができる。また、この促進材の製法は単
純であり、実用的価値は大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＣａＯ、Ｎａ＿２Ｏ及びＡｌ＿２Ｏ＿３に換算したさい
   ＣａＯが２０〜５３重量％、Ｎａ＿２Ｏが２〜２０重量
   ％及びＡｌ＿２Ｏ＿３が３５〜７５重量％である焼成物
   を含むセメント用凝結硬化促進材。