JPH0312350A - 超速硬セメント組成物 - 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〕 本発明は超速硬セメント組成物、特にセメント、カルシ
ウムアルミネート、セッコウ頚、１価及び／又は３価の
金属の硫酸塩、炭酸塩類及びカルボン酸類を主成分とす
る超速硬セメント組成物に関する。

〔従来技術とその課題〕

従来より、急硬セメント、無機炭酸塩、オキシカルボン
酸及びアルミン酸塩を含有する超速硬セメント組成物（
特開昭６０−１０８３５２号公報）や１１Ｃａ０・７Ａ
１４０３・ＣａＸ２と３ＣａＯ・５ｉＯｚ、２ＣａＯ−
ＳｉＯｚ及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＦｅｚＯ３のうち
の一種以上を含有する急硬性クリンカー（特公昭５２−
３１８８６号公報）など種々の急硬セメント組成物が提
案されている。

一方、近年、急硬セメントの短時間、高強度化の要望は
ますます高まり、例えば、市゛街地や高速道路における
道路工事や鉄道及び空港等における補修工事は、コンク
リートやモルタル施工後、なるべく早い時間に高強度が
発現し、すみやかに使用できることが要求されている。

具体的には、コンクリートやモルタル打設置時間で２０
０ｋｇｆ／ｃｆｆｌを超えるような象、硬セメントが要
求されるようになった。

しかしながら、従来の急硬セメントでは施工に必要な作
業時間を２０分程度に設定すると、１時間後の圧縮強度
は、５０〜１００ｋｇｆ／ｃ＋ｆｌ程度しかなく、２０
０ｋｇ　ｆ　／　ｃｉ以上の強度が発現するためには打
設後３時間取上必要とする課題があった。

本発明者等は、特定の組成物を使用することによって、
前記課題を解消し、施工可能な２０分以上の作業時間が
充分得られ、短時間強度が著しく高められ、かつ、長期
強度の低下もない優れた超速硬セメントが得られる知見
を得て、本発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は、カルシウムアルミネート１００重量部
に対し、セッコウ類５０〜３００重量部からなる急硬成
分を５〜５０重量％含有してなる急硬セメントと、１価
及び／又は３価の金属の硫酸塩、炭酸塩類及びカルボン
酸類の合計１００重量部に対し、１価及び／又は３価の
金属の硫酸塩０．１〜５．０重量部、炭酸塩類０．２〜
５．０重量部及びカルボン酸類０．０５〜１．０重量部
を主成分とする超速硬セメンＶｔ成物である。

以下、さらに詳しく本発明を説明する。

本発明のカルシュームアルミネート（以下ＣＡ類という
）としては、１２Ｃａ０４ＡｌｚＯｚ、３ＣａＯ・Ａ１
ｚ０３及びＣａ０−ＡＩ□０３などを主成分とする、非
晶質又は結晶質の鉱物が挙げられる。市販品としては、
例えば、アルミナセメントなどが使用可能である。

ＣＡ類のうちでも、初期強度発現が優れていることから
１２Ｃａ０・７Ａ１２０３を主成分とするものや、Ｃａ
Ｏ・Ａ１□０．を主成分とするものが好ましい。

ＣＡＩの粉末度はブレーン値で３，０ＯＯｃ＋ｆｌ／ｇ
以上が好ましく　、４，００００　ｃｉ／ｇ以上がより
好ましい。

セッコウ類としては、各種セッコウ、例えば、無水、半
水及び三水の各種セッコウの一種又は二種以上が用いら
れる。

このうち、■型の無水セッコウが強度発現の面から最も
好ましい。

セッコウ類の粉末度は、ブレーン値で４，０ＯＯＣＩｆ
ｌ／ｇ以上が好ましく、５．００００　ｃｉ／ｇ以上が
、高強度を発現する面からより好ましい。

セッコウ類の使用量は、ＣＡ類１００重量部に対し、５
０〜３００重量部であり、８０〜１５０重量部が好まし
い。５０重量部未満では作業時間が確保できず、３００
重量部を越えると１時間で２００ｋｇｆ／Ｃｌ１１以上
の強度が得られにくい。

ＣＡＮとセンコラ類からなる急硬成分の使用量は、セメ
ントと急硬成分の合計１００重量部に対し、５〜５０重
量部であり、２０〜３０重量部が好ましい。急硬成分が
５重量部未満では強度が不足し、５０重量部を越えると
、作業時間が極端に短縮される傾向がある。

本発明でいうセメントとは、普通・早強・超早強等の各
種ポルトランドセメント又はこれらポルトランドセメン
トに高炉スラグ等のシリカ質を混合した各種混合セメン
トである。

本発明で使用する１価及び／又は３価の金属の硫酸塩（
以下硫酸塩類という）とは、金属の原子価が１又は３価
である金属硫酸塩で、強度を増大するとともに、打設後
、硬化したモルタルやコンクリートに白い斑点がでる現
象、いわゆる、斑硬化を防止する効果があるものである
。

本発明の硫酸塩類としては、Ｒ２５Ｏ，・Ｒｚ（Ｓｏｎ
）ｉ、２４Ｈ２０と示される各種ミョウバン類（Ｒ：に
、Ｎａ、ＮＨ３、Ｃｓ及びＲｈ等の１価の金属、Ｒ：Ａ
１．Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｖ、Ｃｏ、Ｔｉ及びＭｎ
等の３価の金属）やＮａｚＳＯ４，ＫｚＳＯ４、Ａｌｚ
（ＳＯ４）３．　（ＮＨ４）ｚＳ０４．ＦａＳＯｎ４Ｈ
ｚＯ及びＦｅｚ（ＳＯ４）ｉ等が挙られる。具体的には
焼きミョウバン、カリミョウバン、アンモニュウムミョ
ウバン及びクロムカリミョウバン等が使用可能である。

硫酸塩類の使用量は、その種類により異なりいちがいに
決定できないが、超速硬セメント組成物１００重量部に
対し、０．１〜５．０重量部である。０．１重量部未満
では短期強度が発現しに＜　＜　、５．０重量部を越え
ると、作業時間がとれなかったり、長期の耐久性が低下
する傾向がある。

硫酸塩類の具体的な使用量は、焼ミョウバンでは、０．
１重量部より効果があり、硫酸ナトリウム・硫酸アルミ
ニュウムなどは１．０重量部より効果がある、特に好ま
しいものは、カリミョウバンやアンモニュームミョウベ
ンで使用量は０．５〜２．０重量部である。

本発明の炭酸塩類はカルボン酸類とともに強度増進剤と
凝結遅延剤として機能する。特に２００ｋｇｆ／ｃｉ以
上もの高い１時間強度の超速硬セメントでは、炭酸塩類
とカルボン酸類の併用が必要である。

炭酸塩類としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭
酸水素カリウム及び炭酸水素ナトリウム等が挙げられる
。

炭酸塩類の使用量は、超速硬セメント組成物１００重量
部に対し、０．２〜５．０重量部であり、０．５〜２．
０重量部が好ましい。０．２重量部未満では、瞬結して
、施工に必要な作業時間がとれない傾向があり、２．０
重量部を越えると、徐々に強度が低下してくる傾向があ
る。

カルボン酸類とは、クエン酸、グルコン酸、酒石酸及び
リンゴ酸等のオキシカルボン酸又はそれらのナトリウム
、カリウム及びカルシウム塩等の水溶性塩であり、この
うちの、二種類以上を併用することは好ましい。

カルボン酸類の使用量は、超速硬セメント組成物１００
重量部に対し、０．０５〜１．０重量部であり、０．１
〜０．５重量部が好ましい。０．０５未満では、瞬結し
て施工に必要な作業時間がとれず、１．０重量部を越え
ると作業時間が長すぎ、初期強度の発現も悪くなる傾向
がある。

〔実施例〕

以下、実施例に基づいて、本発明を更に説明する。

実施例１ 生石灰とボーキサイトを電気炉で溶融後、急冷して得ら
れた、ＣａＯ−ＡｌｇＯ：＋クリンカー（ＣａＯ含有ｆ
ｆ１４４．５重量％）を、ポットミルでブレーン値４，
８００ｃｉ／ｇに粉砕した。このＣａ０−Ａ１ｚＯｚタ
リンカニ粉１００重量部と、セッコウ粉を１００重量部
混合して得られた急硬成分を、セメントと第１表に示す
ように配合して、急硬セメントとし、さらにこの急硬セ
メント９４，４重量部に対し、カリミョウバン２．５重
量部、炭酸カリウム２．５重量部、クエン酸０．４重量
部及びグルコン酸ナトリウム０．２重量部を混合して超
速硬セメント組成物を調合した。

この超速硬セメント組成物１００重量部に、姫用産川砂
１５０重量部を配合し、さらに、超速硬セメント組成物
１００重量部に対し３０重量部の水道水を配合し、ＡＳ
ＴＭ−Ｃａ　０５に規定されているモルタルミキサーで
練り混ぜ、２０°Ｃの恒温室にて凝結の終結時間（ＡＳ
ＴＭ４０３　６５Ｔに準する）と注水１時間後の圧縮強
度を測定した。その結果を第１表に併記する。

く使用材料〉 セメント　：アンデスセメント共同事業社製、早強ポル
トランドセメント ＣＡ類　　：ＣＡタリンカー、電気炉で溶融製造セッコ
ウＩｎｎ型無水セッコウ、新秋田化成■製、ブレーン値
６．５００ｃ艷／ｇ 硫酸塩類−ａ二カリミョウバン、和光純薬工業社製、試
薬１級 炭酸塩類−ｇ：炭酸カリウム、〃　〃 カルボン酸類−３：クエン酸、〃　〃 〃　　　−ｔニゲルコン酸ナトリウム、〃　〃第　　１
　　表 急硬成分は２．硬セメント中の重量％ 実施例２ 急硬セメント中の急硬成分を３０重量％とし、急、硬成
分中のＣＡ類ｔｏｏ重量部に対し、セッコウ類として無
水セッコウの割合を第２表のように変化させたこと以外
は実施例１と同様に行った。結果を第２表に併記する。

〃　−Ｃ：硫酸ナトリウム、　　〃 〃　−ｄ：硫酸アルミニュウム、 〃　−ｅ：硫酸第１鉄、　〃 １１４：アンモニュウムミョウバン、 上記以外は実施例１と同様 実施例３ 急硬セメント中の急硬成分の配合量を３０重■％とじ、
硫酸塩類の使用量とその種類を変化させたこと以外は、
実施例１と同様に行なった。その果結を第３表に示す。

く使用材料〉 硫酸塩類＝ｂ＝焼きミョウバン−１和光純薬工業社製、
試薬１級 実施例４ 急硬セメント中の急硬成分の配合量を３０重量％とじ、
炭酸塩類の種類と使用量を変化させたこと以外は実施例
１と同様に行なった。その結果を第４表に示す。

く使用材料〉 炭酸塩１ｈ　：炭酸ナトリウム、和光純薬工業社製、試
薬１級 〃　−ｊ：炭酸水素ナトリウム、〃　〃上記以外は実施
例１と同様 第４表 実施例５ 急硬セメント中の急硬成分の配合量を３０重量％とじ、
カルボン酸類の種類と使用量を変化させたこと以外は実
施例１．と同様に行なった。その結果を第５表に示す。

く使用材料〉 カルボン酸［−ｕ：クエン酸ナトリウム、和光純薬工業
社製、試薬１級 上記以外は実施例１と同様 強度発現も順調に伸び、長期耐久性に優れ、しかも、従
来硬化後に発生した、斑点化現象が解消される等の効果
を発揮するものである。本発明の超速硬セメント組成物
を使用することにより、市街地や高速道路等の補修工事
の際の交通渋滞が解消され、災害等の早期復旧が可能と
なるなど、優れた効果が期待できる。

〔発明の効果〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カルシウムアルミネート１００重量部に対し、セ
   ッコウ類５０〜３００重量部からなる急硬成分を５〜５
   ０重量％含有してなる急硬セメントと、１価及び／又は
   ３価の金属の硫酸塩、炭酸塩類及びカルボン酸類の合計
   １００重量部に対し、１価及び／又は３価の金属の硫酸
   塩０．１〜５．０重量部、炭酸塩０．２〜５．０重量部
   及びカルボン酸類０．０５〜１．０重量部を主成分とす
   る超速硬セメント組成物。