JPH04149054A

JPH04149054A - 軽量コンクリート補修用セメント組成物

Info

Publication number: JPH04149054A
Application number: JP2270380A
Authority: JP
Inventors: Toshio Mihara; 三原　敏夫; Takanori Yamagishi; 隆典山岸; Akio Takahashi; 高橋　秋男
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1992-05-22
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: JP3096473B2

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、軽量コンクリートの補修に使用されるセメン
ト組成物に関する。なお、本発明における軽量コンクリ
ートとは、気泡及び／又は軽量骨材を含むモルタル・コ
ンクリート等の総称をいう。

〔従来の技術〕

コンクリートにガス泡や気泡あるいは軽量骨材を混入し
た軽量コンクリートは、断熱部材や構造部材として広く
普及しており、中でも、ＡＬＣと呼ばれる１０気圧・１
８０°Ｃ程度で加圧水熱合成された軽量コンクリート製
品は、建築分野において大量に使用されている。

これら軽量コンクリ−１・部材のほとんどは工場で製造
されるか、保管や搬送途中等に部材の一部が損傷し補修
を必要とする場合か多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

補修材料に要求される性能には、工期短縮のための急硬
性や補修部分のひび割れを防ぐための寸法安定性などが
挙げられるか、従来これらの性能を十分に満足する材料
は開発されていなかった。

本発明者らは、係る現状に鑑み種々検討を重ねた結果、
特定の組成物か軽量コンクリート用補修材料として好適
であることを見出し本発明を完成したものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は、セメント、カルシウムフロロアルミネ
ートと無機硫酸塩を有効成分としてなるセメント急硬材
、シリカヒユーム、セルロース物質及び軽量骨材を含有
してなることを特徴とする軽量コンクリート補修用セメ
ント組成物である。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

本発明で使用されるセメントとは、補修材として施工後
に軽量コンクリート躯体と一体化し、強度を負担するも
ので、旧躯体と連続層を長期的に形成するものである。

その例を挙げれば、普通・白色・早強・超早強・中庸熱
・耐硫酸塩等の各種ポルトランドセメント、及びこれら
のポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ
等を混合した各種混合セメント等である。

これらのうち、白色ポルトランドセメントは、軽量コン
クリートが着色されている場合、同色に着色することが
できるので好ましいものである。

本発明で使用するカルシウムフロロアルミネートは、石
灰質物質、アルミナ質物質及びフッ化物を主成分とする
各原料を、焼成物中のＣａＯ１Ａ１２０３及びＣａＦ　
２のモル比が、ＣａＯを１とするとＡｌ２Ｏ３が０．６
５〜１．５　、ＣａＦ２か０．０１〜０．３２になるよ
うな割合に配合し、１．．２００°Ｃ以上に加熱するこ
とにより得られる。

このようなカルシウムフロロアルミネートを製造する際
の加熱方法としては、電気炉もしくはロータリーキルン
などを使用し、溶融又は焼成することか挙げられ、溶融
・焼成時間は特に限定されるものではない。溶融・焼成
物の冷却方法についても特に限定されるものではなく、
例えば水や高圧空気などによる急冷や、放置による徐冷
なといずれの方法をも採用することができる。実用的に
は、さらに粉砕や分級を行って、その比表面積をブレー
ンで１，０００〜８，０００　ａｌ／ｇにすることか好
ましい。

カルシウムフロロアルミネートは、結晶質、非晶質又は
それらの共存物を問わず使用可能であり、これらの生成
過程で混入する他の成分や不純物の存在も特に限定され
るものではない。特に工業プロセスを考えた場合、他の
成分として工業原料より混入が予想される、５１０２、
Ｆｅ２ｅ３、ＴｉＯ□、ＭｇＯ及び８０３等の混入量は
カルシウムフロロアルミネート中、通常、２０重量％未
満であれば、カルシウムフロロアルミネートの特性を損
なうものではない。

本発明で使用される無機硫酸塩は、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の硫酸塩のことを意味し、例えば、無水
、半水並びに三水の硫酸カルシウムが好ましいものとし
て挙げられ、その中でも■型無水セッコウのような難溶
性又は不溶性のものがより好ましい。

無機硫酸塩の使用量は、カルシウムフロロアルミネート
１００重量部に対して、５０〜３００重量部が好ましく
、１００〜２００重量部か特に好ましい。５０重量部未
満では強度発現が十分でなく、３００重量部を越えると
経済的に不利なばかりか、本発明のセメント組成物の寸
法安定性か悪くなる恐れかある。

本発明では、カルシウムフロロアルミネートと無機硫酸
塩を有効成分とする混合物をセメント急硬材と称し、本
発明のセメント組成物の初期強度の発現を高めるもので
ある。セメント急硬材の使用量は、セメント１００重量
部に対して５〜５０重量部が好ましい。５重量部未満で
は初期強度の発現か不十分であり、５０重量部を越える
と寸法安定性か悪くなる。

本発明で使用されるシリカヒユームとは、シリカフラワ
ー、シリカダスト又はマイクロシリカ等とも呼ばれるも
のであって、金属シリコンやフェロシリコン製造時に副
生ずるいわゆる産業副産物がその一例である。

さらに説明すると、金属シリコンやフェロシリコンは、
原料としてのけい石又は高純度の石英、鉄くず及び還元
剤としてのカーボン又は石炭等を、電気炉で２．０００
°Ｃに近い高温まで上昇させて製造されるか、この際、
発生する中間生成物としてのＳｉｎ、がガス化して一部
が空中に飛散し、排気ダクトの中で酸化され、ＳｉＯ□
として集塵機で回収された、超微粒子で球形のものかシ
リカヒユームである。

シリカヒユームの化学成分は、使用する原料、製造方法
あるいは主製品の種類等により変動するが、主成分は非
晶質のＳｉＯ□であり、ＳｉＯ□分は８０％以上が好ま
しく、８７％以上かより好ましい。また、比重は２．１
〜２．２程度、かさ密度は２５０〜３００ｋｇ　／　ｒ
ｎ”程度、粉末度は１５．０００〜２５．０００ｒｒｆ
／ｋｇ程度、平均粒径は０．１〜０．２μ程度（粉体工
学会誌Ｖｏｌ　２６Ｎα７１９８９　ｐ３２）であり、
本発明では、これらの数値から大きくはずれるもの以外
は全て使用可能である。

シリカヒユームの使用量は、セメント１００重量部に対
して、１〜１５重量部特に５〜１０重量部か好ましい。

１重量部未満では下地軽量コンクリートとの付着強度か
不十分となり、一方、１５重量部を越えると、収縮か大
きくなり寸法安定性か悪くなる。

本発明で使用されるセルロース物質とは、木材や綿の繊
維成分であるセルロースに各種置換基を導入したセルロ
ースエーテルであり、具体的には、メチルセルロース（
ＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）　、ヒ
ドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）及びヒド
ロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）等が挙げ
られる。セルロース物質は、その重合度が２００以上の
ものか好ましく、重合度が２００未満では、増粘効果（
粘稠性付与効果）か不十分となる恐れかある。セルロー
ス物質は市販品として容易に入手することか可能である
。

セルロース物質の使用量は、セメント１００重量部に対
して０．１〜２重量部か好ましい。この範囲外では本発
明のセメント組成物の施工性か損なわれる。

本発明で使用される軽量骨材としては、火山れき・火山
砂・軽石のような天然品、黒耀石焼成品・真珠岩焼成品
・発泡スチロール粉粒体のような人工島、石炭殻・膨張
スラブのような副産品及び各種軽量骨材の表面を他のも
ので覆った表面加工品のうち、一種または二種以上を使
用することができる。

軽量骨材の使用量は、セメント１００重量部に対して１
〜１５重量部が好ましい。１重量部未満では、セメント
組成物の単位容積重量か大きくなり過ぎ、一方、１５重
量部を越えるとセメント組成物の圧縮強度の低下が著し
くなる。

本発明のセメント組成物の凝結が早くて必要な作業時間
がとれなかったり、凝結時間が長過ぎたりする場合には
、凝結調節剤を使用することかできる。

凝結調節剤としては、クエン酸・酒石酸・グルコン酸・
コハク酸及びマレイン酸等の有機酸やそれらの塩類、炭
酸ナトリウムや炭酸カリウムなとの炭酸アルカリ、炭酸
水素アルカリ、リン酸類やそれらの塩類、ホウ酸、ホウ
酸アルカリ、アルミン酸アルカリ、ケイフッ化物、でん
粉、糖類及びアルコール類等やそれらの混和物が挙げら
れる。

凝結調節剤の使用量は、セメント１００重量部に対して
、通常０．５〜３重量部程度である。

また、本発明では、その他の各種添加剤を併用すること
も可能であり、その例を挙げれば、ガラス繊維、カーボ
ン繊維、ビニロン繊維及び鋼繊維等の繊維、ポリマーエ
マルジョン、着色剤、減水剤、Ａ８減水剤、流動化剤、
ＡＥ剤、防錆剤、保水剤、発泡剤、起泡剤、防凍剤、塩
化カルシウムや水酸化カルシウムなどのカルシウム塩等
である。

本発明のセメント組成物の混合装置としては、特に制限
されるものではなく、例えば、傾胴ミキサー、オムニミ
キサー（千代田技研工業社製）、■型ミキサー、ヘンシ
ェルミキサー及びナウターミキサ−等を挙げることかで
きる。また、各材料の混合方法には特に制限はなく、各
々の材料を施工等に混合してもよいし、予め一部もしく
は全部を混合しておいても差支えない。

本発明のセメント組成物の実際の施工方法については、
従来のコンクリートの施工法に準拠すればよく、コテ塗
り・吹き付け・ローラー塗布等いずれの方法も使用可能
である。また施工後にシート養生や散水養生等を行なう
ことは、本発明のセメント組成物の強度発現をさらに良
好なものとする。

〔実施例〕

以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１市販炭酸カルシウムと市販アルミナと試薬特級のフッ化
カルシウムを混合し、白金ルツボ中、電気炉を使用して
１，７００℃、２時間焼成した後水中に投入して急冷し
、得られた焼成物を８８μ以下に粉砕した。焼成物の分
析結果を第１表に示す。

第表次に第１表の焼成物の粉砕物を用いて、第２表に示す配
合のコンクリートを調製し、作業時間、付着強度、寸法
安定性、作業性を評価した。それらの結果を第２表に示
す。

なお、Ｗ／Ｃは４０％とし、また使用材料および試験方
法は次のとおりとした。

（使用材料）セ　　メ　　ン　　ト　：アンデスセメント社製普通ポルトランドセメント無機硫酸塩：■型無水セッコウ、ブレーン５、９００ａ
ｌ／　ｇ日本重化学工業社製、５ｉｎ２含有量９０％セルロース物質：電気化学工業社製、商品名［デンカス
タビライト」、主成分メチルセルロース材ニジラスバルーン、三機工業社製、商品名「サンキライトＹ０４」凝結調節剤ニゲルコン酸ナトリウム、（試薬）骨量シリカヒユーム軽（試験方法）（１）作業時間容器（５００ｃｃのビーカー）に練り上りのコンクリー
トを入れ、横にしても流れなくなる時間を測定した。

（２）付着強度ＪＩＳ　Ａ　６９１６の方法に準じて、付着強さを測定
した。但し、試験用基板としてｌＯｌｏＸｌＯのＡＬＣ
板を使用し、養生条件は２０°Ｃ１６０％ＲＨである。

（３）寸法変化４ｘ４ｘ１６ａｎの供試体を作製し、ＪＩＳ　Ａ　１１
２９に従い、ダイヤルゲージを用いて長さ変化率を測定
した。

（４）作業性混練直後の材料のコテ塗り性を評価した。

○・・・・・・コテ伸びが良く、しかも軽く塗れる状態
。

△・・・・・・○と×の中間。

×・・・・・・コテで伸ばしづらく、かなり力を入れな
いと塗り難い状態。

実施例２ＡＬＣ板外壁（電気化学工業株式会社青海工場内）の損
傷部（１０ｃｍＸ　５ｃｒｎｘ　３ｃｍ（深さ乃に実験
Ｎ０１−６の補修材を充填した。施工時の気温は５°Ｃ
であった。施工後４時間に硬化か確認され、２年経過後
においても剥離やひびわれ等の異常は認められていない
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、早期の強度発現性及び寸法安定性に優
れた軽量コンクリート補修用セメント組成物か得られる
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、セメント、カルシウムフロロアルミネートと無機硫
酸塩を有効成分としてなるセメント急硬材、シリカヒュ
ーム、セルロース物質及び軽量骨材を含有してなること
を特徴とする軽量コンクリート補修用セメント組成物。