JPH03193649A

JPH03193649A - 遮塩性に優れた高流動・高耐久性繊維補強充填モルタル

Info

Publication number: JPH03193649A
Application number: JP33098689A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kuboyama; 窪山　潔; Shoichi Nakano; 中野　正一; Hirotaka Imaizumi; 今泉　裕隆
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1991-08-23
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JP2730234B2

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、セメント等の水硬性物質、減水剤、細骨材と
補強繊維を配合したことにより、高流動性と高耐久性を
発揮する建築用または土木用充填モルタルに関する。

〔従来の技術Ｊセメント系の充填モルタルとは、施工不良や経年劣化に
より欠損を生じたコンクリートの欠損部の充填、逆打ち
コンクリートの打ち継ぎ目の充填、機械類の台座や鉄柱
・鉄骨基礎のグラウチング等に用いられるモルタルであ
る。

この種の充填モルタルに要求される性能としては、充填
すべき空隙部に容易に充填できる良好な流動性を持ち、
かつ材料分離がないこと、充填されたモルタルの収縮が
小さいこと、ひびゎれ抵抗性、遮塩性、凍結融解抵抗性
、水密性、化学抵抗性等の耐久性に優れることである。

従来、グラウチング用の充填モルタルとしては、収縮を
低減することを目的とした鉄粉の酸化膨張による収縮の
低減や、カルシウムサルホアルミネート系あるいは石灰
系の水和膨張による収縮の低減を図ったモルタルがある
。さらに、速硬性を持つグラウト材として、超速硬セメ
ント、石灰系膨張剤、減水剤、流動化剤及び細骨材から
なるグラウト材が知られている。（特開昭６ｌ−１９１
５５０）。

また、セメント、粒径を限定した高炉急冷スラグ微粉末
、粒度を限定した高炉急冷スラグと金属材料からなる細
骨材及び減水剤から構成される高流動・高強度モルタル
が知られている（特開平１−１８８４５）。

しかし、これらの充填モルタルは以下に述べるような欠
点がある。

モルタルに鉄粉や膨張材を混入することにより、収縮を
低減させる効果は発揮されるものの、硬化体が大気中に
さらされると、乾燥による収縮でひびわれが発生し耐久
性を損なう欠点がある。

また、本質的に、硬化体の組織を緻密にする効果は期待
できず、造塩性、凍結融解抵抗性、水密性、化学抵抗性
等の耐久性は改善されない。さらに、流動性を改善させ
る効果は得られない。

流動性の改善を目的に減水剤や流動化剤を添加する方法
は公知である。この方法では、練り混ぜ水を減少させる
ことにより硬化体を緻密化させ、ひいては耐久性改善の
効果も得られるものの、耐久性能を技術的に満足できる
ものは得られなかった。

また、流動性が極めて高（、水平方向の硬化時の収縮が
ない高強度・高流動性モルタルが知られているが（特開
平１−１８８４５）、硬化後に大気中にさらされた時の
乾燥による収縮を低減させるには十分ではない。また、
細骨材として特定粒度の高炉急冷スラグ及び金属材料が
必須で、細骨材の使用に限定される欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］本発明は上記従来技術の欠点を解決し、充填すべき空隙
部に容易に充填できる良好な流動性を持ちかつ材料分離
がないこと、充填されたモルタルの収縮が小さいこと、
ひびわれ抵抗性、造塩性、凍結融解抵抗性、水密性、化
学抵抗性等の耐久性に優れる高流動・高耐久性繊維補強
充填モルタルを提供するものである。

〔課題を解決するための手段］本発明は上記課題を解決するために、セメントと、セメ
ントに対する５〜３０重量％の活性シリカ微粉末と、セ
メントに対する５〜３０重量％の水和膨張型膨張材とよ
りなるセメント材組成物１００重量部と；減水剤１〜５
重量部と；細骨材１００〜２５０重量部と；繊維長が２
０ｍｍ以下、引張強度が８０ｋｇｆ／ｍｍ″以上、かつ
、ヤング率が２５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上で、モルタル
に対する０、１〜１．０容積％の非金属補強繊維と：を
含有することを特徴とする高流動・高耐久性繊維補強充
填モルタルを提供するものである。

〔イ乍用〕

本発明者らは、上記課題を解決すべ（鋭意検討した結果
、セメント、活性シリカ微粉末、水和膨張型膨張材から
なるセメント材組成物と、減水剤、細骨材及び非金属補
強繊維を用い、これら各材料の配合割合等を特定するこ
とによって、充填すべき空隙部に容易に充填できる良好
な流動性を持ちかつ材料分離がなく、さらには、充填さ
れたモルタルの収縮が小さく、ひびわれ抵抗性、造塩性
、凍結融解抵抗性、水密性、化学抵抗性等の耐久性に優
れる高流動・高耐久性繊維補強充填モルタルを得るにい
たり、本発明を完成した。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明でいうセメントには、普通、早強、耐硫酸塩等の
各種のポルトランドセメントが使用でき、充填モルタル
の強度付与の主材となる。

活性シリカ微粉末にはシリコン、含シリコン合金を製造
する際に副生ずるシリカフニーム等が使用され、その使
用量はセメントに対し５〜３０重量％に限定される。活
性シリカ微粉末の作用は、そのポゾラン反応によりモル
タル硬化体を緻密化して耐久性を向上させる効果と併せ
、補強繊維の分散性や付着性の向上、さらには、モルタ
ルの分離抵抗性と流動性の向上にある。しかし、これら
の作用は、５重量％未満では認め難く、３０重量％を越
えるとモルタルの流動性の低下を引き起こす。

充填モルタルの収縮低減効果を目的としだ水和膨張型膨
張材には、カルシウムサルホアルミネート系又は／及び
石灰系膨張材が使用でき、セメントに対し５〜３０重量
％の範囲で使用する。５重量％未満では収縮低減効果は
認められず、３０重量％を越える量ではその水和膨張に
よりひびわれ発生の危険性がある。

減水剤には、モルタルに多量添加しても凝結異常を起こ
さない減水効果の大きな界面活性剤であって、ナフタリ
ンスルホン酸塩、メラミン樹脂スルホン酸塩及びオキシ
カルボン酸塩を主成分とするものがあげられる。その作
用、は、モルタルの流動性を向上させることにあり、セ
メント材組成物１００重量部に対して１〜５重量部使用
する。

使用量が１重量部未満では流動性向上に不十分であり、
５重量部を越えると硬化反応に悪影響を及ぼすおそれが
ある。

細骨材には、一般に使用されている天然の骨材が使用で
きるが、好ましくは吸水率の小さな珪砂がよく、セメン
ト材組成物１００重量部に対して１００〜２５０重量部
使用する。使用量がセメント材組成物１００重量％に対
して１００重量％未満では、モルタルの収縮性が大きく
なる悪影響を引き起こし、２５０重量部を越えると流動
性が低下して十分な充填施工が困難である。

補強繊維には、ビニロン、ポリプロピレン、アクリロニ
トリル、ガラスなどの非金属製繊維で、かつ、繊維長が
２０ｍｍ以下、引張り強度が８゜ｋｇｆ／ｍｍ２以上、
ヤング率が２５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の繊維が、モル
タルの０．１〜１．０容積％の範囲で使用される。繊維
が存在することにより、モルタルの収縮に起因するひび
われに抵抗し、ひびわれ防止に効果を発揮する。しかし
、この効果は繊維量が０．１容積％未満では不十分であ
り、１．０容積％を越えるどファイバーボールを形成し
て均一な繊維の分散を得ることができない。

また、繊維長が２０ｍｍを越えるとファイバーボールを
形成し、注入時に注入ホースの閉塞を引き起こす原因と
なる。また、金属繊維の使用は注入時に注入ホースの閉
塞を引き起こす原因となる。さらに、引張強度が８０ｋ
ｇｆ／ｍｍ’未満ではひびわれ抵抗性が不十分で、ヤン
グ率が２５００ｋｇｆ／ｍｍ２未満ではひび割れ抵抗性
が不十分である。

本発明において、当然、水はモルタルの成形上必要なも
のであり、モルタルの充填施工に必要な流動性を満足す
る範囲で使用し、できるだけ、少量が望ましい。

なお、本発明においては前記の配合成分のほかに、低級
アルコールアルキレンオキシド系やグリコールエステル
系の収縮低減剤を用いることができる。

［実施例］セメントとして三菱鉱業セメント社製早強ポルトランド
セメント（平均粒径１１μｍ）、カルシウムサルホアル
ミネート系膨張材として電気化学工業社製デンカＣＳＡ
＃２０　（膨張材Ａ）、石灰系膨張材として小野田セメ
ント社製エクスパン（膨張材Ｂ）、活性シリカ微粉末と
してフェロシリコン合金副産物であるシリカフニーム（
平均０．１ＬＬｍ）　　減水剤として花王社製マイティ
１５０、細骨材として市販の乾燥珪砂（４号、５号、６
号を等量混合したもの）、補強繊維としてユニチカ化成
社製ビニロン繊維（Ａ：繊維長１５ｍｍ、ヤング率３０
０　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｍ　ｒｒ？、引張強度１２５ｋｇ
ｆ／ｍｍ２、Ｂ（比較例）：繊維長さ２４ｍｍ、ヤング
率１４００ｋｇｆ／ｍｍ２、引張強度７９　ｋ　ｇ　ｆ
　／　ｍば）を使用した。

第１表に示す配合成分を所定量の水とともにモルタルミ
キサーで３分間練り混ぜた。

試験Ｎｏ、　１〜７は本発明の実施例を示すモルタルで
、試験Ｎｏ、　８〜１４は比較例を示すモルタルである
。試験Ｎｏ、　１〜７によるモルタルの物性を第２表に
示した。

試験Ｎｏ、　１〜７の本発明のモルタルによれば、第２
表に示すように充填すべき空隙部に容易に充填できる良
好な流動性を持ちかつ材料分離がなく。

低収縮性で、ひびわれ抵抗性、遮温性、水密性、等の耐
久性に優れる物性を得た。

試験Ｎｏ、　８の比較例モルタルの長さ変化は材令５６
日で−１２，３Ｘ１０−４であり、収縮の大きなモルタ
ルとなった。

試験Ｎｏ、　９の比較例モルタルには、過度の膨張によ
るひびわれが発生した。

試験Ｎｏ、　１０の比較例モルタルのフローは１６４ｍ
ｍと流動性が悪く、かつ屋外暴露供試体に乾燥収縮によ
るひび割れが発生した。

試験Ｎｏ、ｌｌの比較例モルタルの塩素拡散係数は７．
３８Ｘ１０−日ｃｒｎ”／ｓｅｃ、透水量は５．８ｇ、
の結果を示し、水密性や遮温性等の耐久性に劣り、繊維
の分散性も良好でない結果を示した。

試験Ｎｏ、　ｌ　２の比較モルタルには、材料分離現象
が認められ、長さ変化は材令５６日で−８，３４Ｘ１０
−４と比較的大きな値を示し、かつ屋外暴露供試体に乾
燥収縮にょるひびゎれが発生した。

試験Ｎｏ、　１３比較例のモルタルのフローは１４２ｍ
ｍと極端に流動性が悪（なる。

試験Ｎｏ、　ｌ　４の比較例のモルタルでは、練り混ぜ
時にファイバーボールが認められ均一なモルタルを得る
ことができない。

〔発明の効果］本発明により、充填すべき空隙部に容易に充填できる良
好な流動性を持ち、かつ材料分離がなく、さらには、充
填されたモルタルの収縮が小さく、ひび割れ抵抗性、遮
温性、凍結融解抵抗性、水密性、化学抵抗性等の耐久性
に優れる高流動・高耐久性繊維補強充填モルタルを得る
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】１　セメントと、セメントに対する５〜３０重量％の活
性シリカ微粉末と、セメントに対する５〜３０重量％の
水和膨張型膨張材とよりなるセメント材組成物１００重
量部と；減水剤１〜５重量部と；細骨材１００〜２５０重量部と；繊維長が２０ｍｍ以下引張強度が８０ｋｇｆ／ｍｍ＾２
以上、かつ、ヤング率が２５００ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上
で、モルタルに対する０．１〜１．０容積％の非金属補
強繊維と；を含有することを特徴とする高流動・高耐久
性繊維補強充填モルタル。