JPH0280355A

JPH0280355A - 加温養生用セメント組成物、その硬化方法及び硬化体

Info

Publication number: JPH0280355A
Application number: JP1134777A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Okabayashi; 茂生岡林; Mototaka Egawa; 本隆江川; Sachio Yuge; 祐夫弓削
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1990-03-20
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: KR910000560A; HK38193A; US4964912A; GB2219997B; SG130192G; JP2663298B2; KR910009886B1; GB8914236D0; GB2219997A

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、加温養生用セメント組成物、その硬化方法及
び硬化体に関するものである。ざらに詳しくは、所定の
流動性をうるための混練水の所要量が少なく、かつ加温
条件下での強度発現性に優れる性質を有するもので、セ
メント二次製品（パイル、ヒユーム管、パネル等〉、建
材、繊維補強複合製品等の製造に用いる材料、その硬化
方法及び硬化体に関するものである。

［従来技術］従来、常温で混練・成形したのち、高温で養生し高強度
製品をうる材料としては、通常のポルトランドセメント
又は混合セメントを用い、減水剤、必要に応じて無水石
こう、非晶質又は結晶質シリカ、膨張性混和材等が使用
されており、ベースとなるクリンカー又はセメントには
格別な配慮がなされていない。

さらに、加温養生製品の強度発現をより促進させる方法
として、セメントの粉末度を細かくする方法又は硬化促
進剤等を添加する方法等が単独又は併用して実施されて
いるが、通常のセメントを使用した場合、ペースト、モ
ルタル又はコンクリートの混練後の流動性が著しく低下
し、硬化体の物性も著しく低下するなどの問題がめった
。従って、成型性に優れ、強度発現性、接着性に優れた
セメントが強く望まれていた。

［発明が解決しようとする課題］本発明では、加温養生による高強度セメント製品等の製
造用として成型性及び強度発現性ともに優れたセメント
組成物を見出すことが課題である。

即ち、減水剤、流動化剤、促進剤の有無にかかわらず、
優れた流動性及び成型性を確保するために必要な混線水
量が従来よりも少なく、かつ３５〜８５°Ｃのような加
温養生条件下において高強度を発現する適正なセメント
組成物を種々検討したものである。

［発明の要旨］本発明は、３ＣａＯ４Ｓ　ｉ　０２　　（以下Ｃ３Ｓと
略す）含有量が６０〜７５重量％、３ＣａＯ・Ａｌ　　
Ｏ（以下Ｃ３Ａと略す）と４ＣａＯ−Ａ１２Ｏ３・Ｆｅ
２ｏ３　（以下Ｃ４ＡＦと略す）含有量の合量が１０重
量％以下、アルカリ含有口がＮａ２Ｏ等量でＱ、２ｉｆ
ｉ％以下、残部が主として２ＣａＯ−３！０２　　（以
下Ｃ２ｓと略す）及び石こうからなり、石こうを好まし
くはセメント中のＳＯ３が１．０〜２．０重量％になる
ように添加し、ブレーン比表面積が３５００〜５５００
ｃｕｔ／ｇになるように粉砕してえられる加温養生用セ
メント組成物、このセメント組成物を３５〜８５℃の高
温条件下で加温養生することを特徴とする硬化方法及び
その硬化体である。

［発明の詳細な説明］本発明の加温養生用セメントは、Ｃ３Ｓ含有量が６０〜
７５重量％、Ｃ３ＡとＣ４ＡＦ含有量の合量が１０重量
％以下、アルカリ含有量がＮａ２Ｏ等邑で０．２重量％
以下、残部が主としてＣ２Ｓ及び石こうからなるもので
ある。

Ｃ３Ｓ含有量が６０重同量未満では加温養生後の強度発
現性が低下して好ましくない。又、本発明のセメントは
Ｃ３ＡとＣ４ＡＦの合量、即ち間隙相の量が極めて少な
いことが特徴の一つであり、このセメントはＣ３Ｓ含有
量が７５重量％を超えると焼成時にキルン内での造粒が
困難となり、又クリンカー中の遊離石灰の異常な増加等
、焼成上又は物性上の問題が起こるため好ましくない。

Ｃ３ＡとＣ４ＡＦ含有量は１０重量％以下であることが
必要である。１０重量％を超えると、所定の流動性、成
型性をうるための水量が増加し、結果として高強度の発
現が阻害される。

さらに、セメント中のアルカリ量をＮａ２Ｏ等量値（０
，６５８ＸＫ２Ｏ　（％）＋Ｎａ２Ｏ（％））０．２重
量％以、下にする必要がある。通常のセメントではアル
カリ含有量を少なくすると強度発現性が低下するが、本
発明のような低間隙相型クリンカーを使用した場合には
アルカリ含有量を少なくすることが加温養生時の強さ発
現を高めることの必須条件の１つでおる。さらには石こ
う添加量を限定することにより、この効果は助長される
。

残部は主としてＣ２Ｓ及び石こうとからなるが、この場
合石こう量がセメント中のＳｏ３Ｍ準で１．０〜２．０
重量％であることが望ましい。石こうの形態は特に限定
されるものではなく、三水塩、無水塩等が使用でき、石
こう添加量は加温養生条件下にあける強度発現性の観点
からセメント中のＳＯ３基準で１．０〜２．０重量％が
特に好ましい。

なお、本発明のセメント組成物の一部をシリカ質混和材
、即ち高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒユーム等
で代替しても良い。その代替量は混和材の種類によって
異なり、高炉スラグは５０重量％以下、フライアッシュ
及びシリカヒユームは３０重量％以下が好ましい。

本発明のセメント組成物の粒度はブレーン比表面積が３
５００〜５５００ｃｄ／９が好ましい。。

３５００ｃｒＡ／　ｇ未満では強度発現が遅くなり、所
望の高強度をうるためにはさらに養生温度を高めるか、
養生時間を長くする必要がある。又、粉末度が５５００
ｃｒＡ／　’ｊを超えると流動性の低下が大きくなり、
凝結遅延剤の添加が必要となるが、いずれにしても所定
の流動性をうるための混線水量の増加が多くなり、硬化
強度が低下するため好ましくない。

次に、本発明のセメント組成物は、水、及び必要に応じ
て普通骨材又は軽量骨材（細骨材及び／又は粗骨材、骨
材・セメント比０．１〜６）、各種コンクリート混和剤
（減水剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、硬化促進剤、遅延剤
、膨張材、収縮低減剤、補強繊維等）等、通常のモルタ
ル又はコンクリート製造時に使用される材料を添加して
混練し、ペースト、モルタル又はコンクリートを製造す
る。

この場合、混練水量は成型性が確保できる範囲内で可能
な限り少なくすることが強度発現性の面で好ましい。こ
れらのペースト、モルタル又はコンクリートは加温養生
を行い硬化させるが、その温度は３５〜８５℃が好まし
い。３５℃未満では高強度をうるために長時間を要し、
又、８５℃を超える温度では温度を上昇させることによ
る強度の向上及び強度発現性の促進に期待するほどの効
果かえられない。加温養生は温水中への浸漬、又は蒸気
養生等による方法が挙げられるが特に限定されるもので
はない。又、養生時間は養生温度によって異なるが、そ
の範囲は３〜５０時間程度が実用上好ましい。

本発明の硬化体は、本発明のセメント組成物に水、及び
必要に応じて普通骨材又は軽量骨材（細骨材及び／又は
粗骨材、骨材・セメント比０．１〜６）、各種コンクリ
ート混和剤（＠水剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、硬化促進
剤、遅延剤、膨張材、収縮低減剤、補強繊維等）等を添
加して混練し、３５〜８５℃の高温条件下で養生して得
られるものである。

［実施例］実施例１〜３、比較例１〜７組成の異なるセメント（ブレーン比表面積４３００±１
５０ｃｒＡ／ｇ）１００重量部に対して、市販減水剤（
主成分オキシカルボン酸塩）０．１重量部、豊浦標準砂
５０重量部及び所要量の水を加えて混練し、ＪＩＳ　　
Ｒ５２Ｏ１によるテーブルフロー値が２２Ｏ±１０＃に
なるようにモルタルを調製した。このモルタルを型詰（
型枠内寸法４Ｘ４Ｘ１６ｃｍ）したのち、４０℃で２４
時間養生し、圧縮強度試験を行った。供試セメントの組
成を表１に、モルタル圧縮強度を表２に示す。

表１単位：％実施例１〜３、比較例５〜７の結果かられかるように、
Ｃ３Ｓを多くし、間隙相（Ｃ３ＡおよびＣ４ΔＦ）およ
びアルカリ量を制御した本発明のセメントは高温条件下
での強さ発現性に極めて優れている。

従来のセメント（Ｒ２Ｏ基準で約１％以下）においては
、アルカリ量が多くなるにつれて強さは一般的に向上す
る。

しかし、本発明のような高Ｃ３Ｓ・低間隙相型のセメン
トでは、高温養生条件下における強さ発現には、従来の
セメントよりも主要水和物であるけい酸カルシウム水和
物の役割が一層重要な役割を果し、その生成速度、結晶
形状を最適化するためにはアルカリ含有量（Ｒ２Ｏ基準
）で０．２重量％以下に制御することが不可欠となる。

実施例４．５実施例１において、さらに塩化カルシウムをセメントに
対して１．０重量％又は２．０重量％を添加してモルタ
ルを調製し、その圧縮強度を測定した。結果を表３に示
す。

実施例６〜１１、比較例８〜１１セメントの粉末度を３３２Ｏ〜７７１０ｃｒｔｔ／　ｇ
に変え、又は石こう添加量をセメント中の３０３基準で
０．５〜２．６重量％に変えたほかは実施例１と同じ条
件下でモルタル強度を試験した。なお、これらの供試セ
メントのＣ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、ｒ　　Ａ、ρ　ＡＦ及びＲ２
Ｏ含有量は、それぞれＪ３　　　　　Ｊ４６４〜６９．２Ｏ〜２２．４〜７、Ｏ〜２及び０．０９
〜０．１２重量％であった。モルタル圧縮強度を表４に
示す。

実施例１２〜１４、比較例１２〜１５実施例１及び比較例２のセメント１００重量部に対して
、市販減水剤（主成分オキシカルボン酸塩）０．１重量
部、塩化カルシウム１．０重量部、豊浦標準砂５０重量
部、フロー値が２２Ｏ±１０調になるように水を加えて
混練し、モルタルを調製したのち、温度を変えて２４時
間養生し、供試体の圧縮強度を試験した。結果を表５に
示す。

なお、実施例１２〜１４の加温養生後の硬化体について
、その両端部にガラス板を接着して刻線し、湿気箱内で
１日間保存したのち、基長を測定し、２Ｏ℃、Ｒ，Ｈ，
，５０％の条件下における長さ変化も測定した結果、養
生温度が高くなるにつれて乾燥収縮率がかなり小さくな
った。

［発明の効果コ本発明のセメント組成物は、ｃ３　ｓ、ｃ３　Ａ、Ｃ４
Ａ臼Ｌアルカリ含有邑好ましくは石こう添加量、ざらに
粉末度を限定したものであって、これらの相乗効果によ
って高温養生時において特に高強度を発現させることが
可能となった。さらに、本発明のセメント組成物の効果
は、従来コンクリート製造用に使用されている各種混和
剤（材）を適性に併用することにより助長され、従来技
術に比べて高強度化、製品の小型化・軽量化が可能とな
った。

特許出願人　　　宇部興産株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）３ＣａＯ・ＳｉＯ＿２含有量が６０〜７５重量％
、３ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３と４ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿
３・Ｆｅ＿２Ｏ＿３含有量の合量が１０重量％以下、ア
ルカリ含有量がＮａ＿２Ｏ等量で０．２重量％以下、残
部が主として２ＣａＯ・ＳｉＯ＿２及び石こうからなり
、ブレーン比表面積が３５００〜５５００ｃｍ＾２／ｇ
である加温養生用セメント組成物。
（２）セメント中のＳＯ＿３が１．０〜２．０重量％で
ある特許請求の範囲第（１）項記載の加温養生用セメン
ト組成物。
（３）３ＣａＯ・ＳｉＯ＿２含有量が６０〜７５重量％
、３ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３と４ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿
３・Ｆｅ＿２Ｏ＿３含有量の合量が１０重量％以下、ア
ルカリ含有量がＮａ＿２Ｏ等量で０．２重量％以下、残
部が主として２ＣａＯ・ＳｉＯ＿２及び石こうからなり
、ブレーン比表面積が３５００〜５５００ｃｍ＾２／ｇ
である加温養生用セメント組成物を３５〜８５℃の高温
条件下で養生することを特徴とする該セメント組成物の
硬化方法。
（４）３ＣａＯ・ＳｉＯ＿２含有量が６０〜７５重量％
、３ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３と４ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿
３・Ｆｅ＿２Ｏ＿３含有量の合量が１０重量％以下、ア
ルカリ含有量がＮａ＿２Ｏ等量で０．２重量％以下、残
部が主として２ＣａＯ・ＳｉＯ＿２及び石こうからなり
、ブレーン比表面積が３５００〜５５００ｃｍ＾２／ｇ
である加温養生用セメント組成物を３５〜８５℃の高温
条件下で養生してなる硬化体。