JPH0340947A

JPH0340947A - セメント混和材及びセメント組成物

Info

Publication number: JPH0340947A
Application number: JP1174101A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Shimizu; 清水　久行; Yoshiharu Watanabe; 芳春渡辺; Hitoshi Moriyama; 等森山; Mineo Ito; 伊藤　峯雄
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-02-21
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JP2581803B2

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、セメント混和材及びセメント組成物に関し、
詳しくは渾気養生して製造される、モルタル又はコンク
リート製品の耐久性、特に耐候性や耐凍害性を向上させ
るセメント混和材及びセメント組成物に関するものであ
る。

〈従来の技術とその課題〉従来、特に、蒸気養生条件下で高強度を得る方法として
、ＩＩ型無水セッコウと、例えば、シリカヒユーム、ケ
イ酸白土及びフライアッシュ等のシリカ質物質とを配合
したセメント混和材を使用する方法が知られている（特
公昭５７−４９５０４号公報）。

しかしながら、この方法では合理的に高強度は得られる
が、各耐久性の中でも、特に、耐凍害性は圧縮強度が８
００ｋｒｆ／ｃ＋ｆ１以上でないと、向上しないという
課題があった。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果
、ＩＩ型無水セッコウとポゾラン物質の特定の配合量と
、特定量の水・セメント比を使用することにより、前記
課題が解決でき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、ＩＩ型無水セッコウ１００重量部と、
ポゾラン物質４０重量部を超え５００重量部以下を主成
分とするセメント混和材であり、セメント１００重量部
と、該セメント混和材３〜３０重量部を主成分とするセ
メント組成物である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明における■型無水セッコウとは、ＸｖＡ回折パタ
ーンがＩＩ　　ＣａＳＯ４の形態を示すものであり、二
本、半水及び■型無水セッコウなどを焼成して得られる
ものの他、弗酸製造工程より副生ずるものや天然無水セ
ラコラも使用可能である。また、■型無水セッコウは天
然に又は工業的に含まれる不純物には制限されない。

■型無水セッコウの籾末度は、ブレーン値で３．０００
ｃｆｆｌ／ｇ以上が好ましく、４．０００〜７．５００
ｃｆｆｌ／ｇがより好ましい。ブレーン値が３，０００
ｃ４／ｇ未満では、蒸気養生を行っても未反応で残り易
く、これが長期にわたって反応し、セメント成形体の安
定性を欠く傾向にあるので好ましくない。

本発明におけるポゾラン物質とは、シリカヒユーム、ア
エロジル、ケイソウ土、ワラ灰などの珪化木の焼却灰及
びブレーン値６，０ＯＯｃｄ／ｇ以上のフライアッシュ
等であり、フライアッシュは細かければ細かいほど好ま
しい。

シリカヒユームとは、フェロシリコンや金属シリコン等
の製造時に副生する非晶質５ｉｎ２を主成分とする超微
粉であり、アエロジルとは、クロールシランを加水分解
して得られるものである。

本発明において、ポゾラン物質の使用量は、■型無水セ
ッコウ１００重量部に対し、ポゾラン物質４０重量部を
超え５００重量部以下である。４０重量部以下では、前
記耐久性を改善する効果が小さく、５００重量部を超え
ると単位水量が増加し、強度が低下したり、スランプド
ロップによる作業性の低下が大きくなるものである。

本発明のセメント混和材の使用量は、セメント１００重
量部に対し、３〜３０重量部である。３重量部未満では
耐久性改善効果が小さく、３０重量部を超えると単位水
量の増加に伴い、強度が低下する傾向を示し、かつ、ス
ランプドロップによる作業性の低下が大きくなる。

本発明のセメント混和材を用いて、コンクリートを混練
する際の水セメント比は２６重量％以上が好ましい。２
６重量％未満では屋外暴露養生においてひびわれが発生
し、耐候性が低下する傾向がある。３０重量％を越える
量がより好ましくい。

本発明のセメント混和材を用いることにより、耐久性、
特に耐凍害性が向上する理由は定かではないが、■型無
水セッコウが、セメント中のカルシウムアルミネート相
と反応し、エトリンガイトを生威し、空隙を充填し、密
実化を促進させると同時に、ポゾラン物質がセメントの
水和によって生成する水酸化カルシウムとカルシウムシ
リケート水和物を生威し、さらに空隙を充填させること
により、特に耐凍害性に影響すると言われる、細孔半径
７５０−１００人の細孔量を減少させるためと考えられ
る。

また、耐候性は、■型無水セッコウの反応過程で、硫酸
イオンが、カルシウムシリケート水和物の中に固溶し、
板状の結晶形態を示すようになり、乾燥と湿潤の繰り返
しや温度差による、膨張収縮に対するフレキシビリティ
が失われることによってひびわれが発生すると考えられ
るが、多量のポゾラン物質と共存する場合、ポゾラン物
質の方に硫酸イオンが分配されるためか、カルシウムシ
リケート水和物は本来の針状を呈するようになり耐候性
が向上する。

さらに、本発明のセメント混和材を用いたモルタル又は
コンクリートは、１００°Ｃ以下で蒸気養生することが
好ましい。特に、通常の常圧蒸気養生条件、例えば４０
〜８０°Ｃで充分である。

本発明のセメント混和材を使用してコンクリート製品を
製造するにあたり、使用するセメントは普通・早強・超
早強・中庸熱及び白色等の各種ポルトランドセメントや
、これらポルトランドセメントに、シリカ、高炉スラグ
及びフライアッシュ等を混合した各種混合セメントが使
用できる。

さらに、必要に応し減水剤を併用することができる。減
水剤の中でも、高性能減水剤の併用は、より好ましい。

高性能減水剤とは、多量に添加しても凝結の過遅延や過
度の空気連行を伴わない、分散能力の大きな界面活性剤
であって、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合
物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮金物の
塩、高分子量りグニンスルホン酸塩及びポリカルボン酸
などを主成分とするものなどである。

具体的には、例えば花王■製商品名「マイティ１５０Ｊ
、電気化学工業■製商品名ｒＦＴ−５００１、ホゾリス
物産■製商品名ｒＮ　Ｌ−４０００Ｊ等が挙げられる。

高性能減水剤の使用量は、特に限定されるものではない
が、固形分換算でセメソロ００重量部に対し、０．２〜
２重量部が好ましい。

なお、本発明のセメント混和材の混合方法としては、セ
メント混和材の各成分を予じめ混合してなるセメント混
和材を、セメントに混合して、セメント組成物とするこ
とは、当然可能であるが、セメント混和材の各成分を別
々にセメントと混合して、セメント組成物とすることも
可能である。

また、モルタル又はコンクリートを混練するにあたり、
セメントとセメント混和材を混合する方法としては、予
じめセメント混和材の各成分をセメントに混合しておい
ても良いし、混練時に、直接旦キサーへ、セメント混和
材とセメントを投入し、混合しても良い、また、セメン
ト混和材の各成分を別々に投入しても良く、さらに水に
分散させスラリー状で添加しても良い。

混練方法としては、特に制限されるものではなく、通常
実施される方法が使用できる。

モルタル又はコンクリートの成形方法は、遠心力成形方
法、プレス成形方法、押出し成形方法及び振動成形方法
等の常法が利用できる。

以上のように底形されるセメント威形体としては、例え
ば、コンクリートパイル、複合抗、ボール、ヒユーム管
及び鋼管ライニング等の遠心力成形体、ボックスカルバ
ート、セグメント、コンクリート枕木、矢板、橋脚及び
橋桁等のプレキャスト威形体などが挙げられる。

〈実施例〉以下、実施例に本発明を説明する。

実施例Ｉ表−１に示すコンクリート配合を用い、表−２に示すと
おり、セメント混和材の配合割合と添加量をかえてコン
クリートを混練した。

このコンクリートを、φ１０１０Ｘ２０とｌ０Ｘ１０Ｘ
４０ｃ！１１の各型枠に詰め、前置４時間後、１５°Ｃ
／ｈの昇温速度で６５°Ｃまで昇温し、そのまま４時間
保持した後、蒸気を停止し、自然放冷した。

翌朝、この供試体を蒸気養生槽より取り出し、各種試験
を行なった。その結果を表−２に併記する。

なお、セメント混和材は、細骨材と容積で置きかえ添加
量によって目標外スランプとなるものは、多少の単位水
量で調整した。

（試験項目）１）作業性コンクリート混練直後と３０分後のスランプを、ＪＩＳ
　Ａ　１１０１に準じて測定した。

２）圧縮強度 φ１０１０Ｘ２０の供試体を用いて標準養生を行い、材
令１４日で圧縮強度をＪＩＳ　Ａ　１１０８に準じて測
定した。

３）耐候性 φ１０１０Ｘ２０の供試体を用いて屋外暴露養生を行い
、１年後のひびわれを観察した。

４）耐凍害性１０　Ｘ　１０　Ｘ　４０ｃｍの供試体を用いて標準養
生を１４日間行った後、ＡＳＴＭ　Ｃ６６６に準じ、急
速凍結融解試験を行い、耐久性指数を測定した。

く使用材料〉セメント：電気化学工業■、普通ポルトランドセメント
（比重３．１６）細骨材　：新潟県姫用産、川砂（比重２．６５）粗骨材
　：新潟県姫用産、砕石（比重２．６８）水　　　：地
下水 ■型無水セッコウ：新秋田化或■製、弗酸発生副生セラ
コラ（プレーン値６．０ＯＯｃＪ／ｇに調整したもの。

比重２．９６）ポゾラン物質−ａニジリカヒユーム、日本重化学工業■
製シリカヒユーム（比重２．２０））／　　　　−ｂ：
ケイソウ土、昭和化学■装面品名Ｉｓ　Ｐ　ＦＪ（比重
２．１０）〃　　　−ｃ：アユロジル、日本アエロジル■減水剤装面品名「アエロジル５０」（比重２．２）−ｄ：フラ
イアッシュ、電光フライアッシユ■製（比重２．０７）：電気化学工業■装面品名ｒＦＴ−５００１主戒分ナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩表−２から明らかなように、本発明のセメント混和材を
セメント１００重量部に対し、３〜３０重量部添加する
ことにより耐久性、特に耐候性や耐凍害性が改善される
。

そして、ポゾラン物質が４０重量部以下、本発明のセメ
ント混和材の添加量が３重量部未満では、添加効果が小
さく、ポゾラン物質が５００重量部を超え、セメント混
和材の添加量が３０重量部を超えると耐久性が低下する
傾向を示し、スランプドロップによる作業性の低下が大
きくなることが示される。

実施例２実施例１の表−２中の実験Ｎα１−６のセメント混和材
を用い、表−１のコンクリート配合の減水剤の添加量を
かえ、水・セメント比を変化させた表−３のコンクリー
ト配合で耐候性試験を実施例１と同様に行った。さらに
、この供試体を用いて、屋外暴露養生１年後の圧縮強度
とひびわれの有無を測定した。結果を表−３に併記する
。

なお、減水剤は粉末である第一工業薬品■製商品名「セ
ルフロー１１０　Ｐ　Ｊ　（、主成分ナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒドの塩）を用いた。

実施例３実施例１の表−１のコンクリート配合を用い、ＩＩ型無
水セッコウ、シリカヒユーム及びＩＩ型無水セッコウと
シリカヒユームの等景況合物を、セメント１００重量部
に対し、各々１０重量部添加したコンクリート、■型無
水セッコウ添加系（Ａ）、シリカヒユーム添加系（Ｂ、
）及びＩＩ型無水セシコウとシリカヒユームの等景況合
物添加系（Ｃ）を用いて、コンクリートのボールを製造
した。

このボールの性能試験と、ボール製造時に採取した、φ
２０　Ｘ　５　Ｘ　３０ｃｍの供試体で圧縮強度を、φ
１０１０Ｘ２０の供試体で耐候性を、及び、１０　Ｘ　
１０　Ｘ　４０ｃｍの供試体で耐凍害性の試験を行なっ
た。

なお、ボールは、長さ１３ｍ１未口径１９０ｍｍ、設計
ひびわれ荷重３５０ｋｇｆのＡ型ボールを常法により遠
心力成形し、実施例１と同様の条件で蒸気養生を行った
後、材令１４日で曲げ強さ試験を行い、初ひびわれ荷重
と破壊荷重（設計値７００ｋｇｆ）を測定した。

なお、鉄筋は高周波熟練■製を用い、配筋は緊張用のス
トレート筋は、ＰＣ鋼棒φ７．４ａｎＸＢ本と補強鋼棒
φ７．４ｍｍＸｄ本、らせん状用心鉄筋はφ３ｍｍの鉄
線を１０ｃｍ間隔で配置し、ＰＣ鋼棒の初期緊張応力度
は１０．１５０ｋｇｆ／ｃ＋＋ｌとなるようにした。ま
た、蒸気養生後、翌日脱型と同時にＰＣの導入されたポ
ールを屋外で測定材令まで養生した。

なお、圧縮強度はポールの試験と同一の屋外暴露養生を
行い、材令１４日で測定した。耐候性も同一養生で１年
６力月後にひびわれの有無を観察した。また、耐凍害性
は圧縮強度と同様の養生条件で材令１４日より凍結融解
試験を実施した。

表−４から明らかなように、本発明のセメント混和材を
用いることにより、圧縮強度や耐久性、特に、耐候性や
耐凍害性が顕著に改善されている。

〈発明の効果〉以上のように、本発明のセメント混和材を用いることに
より、高強度で耐久性、特に耐候性や耐凍害性の良い、
モルタル又はコンクリート製品の製造が可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）II型無水セッコウ１００重量部と、ポゾラン物質
４０重量部を超え５００重量部以下を主成分とするセメ
ント混和材。
（２）セメント１００重量部と、II型無水セッコウとポ
ゾラン物質の合計量３〜３０重量部を主成分としてなり
、II型無水セッコウ１００重量部に対し、ポゾラン物質
が４０重量部を超え５００重量部以下であることを特徴
とするセメント組成物。