JPH04170345A

JPH04170345A - セメント混和材およびセメント組成物

Info

Publication number: JPH04170345A
Application number: JP29543290A
Authority: JP
Inventors: Toshio Mihara; 三原　敏夫; Hideo Ishida; 秀朗石田; Minoru Shirasawa; 白沢　実
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1990-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1992-06-18
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3194474B2

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、特にセメント構造物の劣化
防止や補修に用いられるセメント混和材およびセメント
組成物に関する。

（従来の技術）近年、セメント構造物の劣化が、社会問題隼しており、
その対策や補修方法の確立が急務となっている。

セメント構造物の劣化の主原因は、（１）セメント硬化物の中性化によるセメント構造物中
の鉄分の発錆。

（２）乾燥収縮によるひび割れの発生。

（３）セメントの化学作用による劣化。

（４）凍結融解作用による損傷。　　　　′（５）含有
塩分又は侵入塩分によるセメント構造物中の鉄分の発錆
。

（６）アルカリ骨材反応による劣化。

（７）荷重の繰り返し又は持続による損傷。

等多岐にわたっている。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、特に、上記課題のうち、セメント構造物
への塩分侵入の抑制および補修工事の工期の短縮化（初
期強度発現性の改良による）を目的に種々検討を重ねた
結果、特定の組成物が有効であるとの知見を得て本発明
を完成するに至った。

（課題を解決するための手段）本発明の第１の発明はセメント混和材に関する発明であ
って、カルシウムフロロアルミネート、無機硫酸塩およ
びアルカリ土類金属の水酸化物を主成分とすることを特
徴とする。　　゛そして、本発明の第２の発明はセメン
ト組成物に関する発明であって、第１の発明のセメント
混和材、およびセメントを主成分とすることを特徴とす
る。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明におけるカルシウムフロロアルミネートは、ｘｃ
ａＯ−ｙＡｆ　２０．Ｊ−ＺｃａＦ２（ただし、ｘ　／
ｙ　／Ｚ　＝１１０、６５〜１．５１０．０１〜０．３
２モル比）で示される。

カルシウムフロロアルミネートは、石灰質、アルミナ質
およびフッ化物を各々主成分とする各種原料を、焼成後
の生成物中のＣａＯ１ＡＩ！　２０３およびＣａＦ　２
のモル比か、ＣａＯを１とするとＡｊ’Ｊｚが０．６５
〜１．５、ＣａＦ　２が０．０１〜０．３２になるよう
に配合し、ｔ、ｏｏｏ°Ｃ以上で焼成することにより得
られる。実用的には、さらに粉砕、分級して、適当な粉
末度、例えば、ブレーン比表面積で１，０００〜８．０
００ｃｏｒ／　ｇにすることが好ましい。ＣａＯ１Ａ！
！ｔＯｚおよびＣａＦｔの比率は、前記の範囲であるこ
とが必要であり、前記範囲からはずれると本発明の目的
である、塩分侵入の抑制が不十分となる。

焼成方法に関しては、特に限定されるものではないが、
例えば、電気炉もしくはロータリーキルンなどを使用す
ることが挙げられ、焼成時間も、とくに限定されるもの
ではない。

焼成物の冷却方法についても、とく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法や、放
置による徐冷法などいずれの方法を用いることも可能で
ある。

また、生成物は結晶質あるいは非晶質を問わず使用する
ことか可能であり、他の成分あるいは不純物の存在も特
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Ｓｉｎ□、Ｆｅ２Ｏ
，、ＴｌＯ２、ＭｇＯおよびＳ０２等の混入が予想され
るが、通常これらの混入量は２０重量％未満てあり、本
発明のセメント混和材およびセメント組成物の物性を損
なうものではない。

本発明における無機硫酸塩とは、アルカリ金属又はアル
カリ土類金属の硫酸塩をいい、例えば、無水、半水並び
に三水の硫酸カルシウムの使用か好ましく、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特
に好ましい。

無機硫酸塩の粉末度は、ブレーン比表面積２．０００ｃ
ｄ／ｇ以上が好ましく、３．０００〜８．０００ｃｄ／
　ｇ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、５０〜３００重量部が好ましく、
１００〜２００重量部がより好ましい。５０重量部未満
では、急硬性（初期強度）の発現が不十分であり、一方
３００重量部を超えると、セメント組成物の長期的な安
定性が悪くなる恐れがある。

本発明におけるアルカリ土類金属の水酸化物とは、水酸
化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチ
ウム、水酸化バリウム等のうち単独又は二種以上を使用
することができ、中でも工業的な見地から、水酸化カル
シウムの使用が好ましい。

アルカリ土類金属の水酸化物の使用量は、カルシウムフ
ロロアルミネート１００重量部に対し、０．１〜１０重
量部が好ましく、０．５〜５重量部がより好ましい。前
記範囲からはずれた場合は、本発明の目的である、塩分
侵入の抑制が不十分となる。

本発明のセメント混和材は、普通・早強・超早強・中庸
熱などの各種ポルトランドセメントやそれらにシリカ、
高炉スラグおよびフライアッシュが混合された各種混合
セメント等と混和して使用できる。

セメント混和材の使用量は、セメント１００重量部に対
して、５〜４０重量部が好ましい。５重量部未満である
と、初期の強度発現が不足し、一方、４０重量部を超え
ると経済的に不利なばかりか、セメント組成物の長期的
な安定性が悪くなる恐れがある。

本発明のセメント混和材、およびセメント組成物には、
前記以外にも各種の添加剤を併用することが可能である
。例えば、凝結調整剤や、ケイ砂、天然砂および砂利等
の骨材、ガラス繊維、カーボン繊維および鋼繊維等の繊
維質物質、高分子ポリマーエマルジョン（ラテックス）
、着色剤（顔料）、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、流動
化剤、防錆剤、メチルセルロース等の水中不分離性混和
剤、増粘剤、保水剤、塩化カルシウム、ケイ酸ソーダ等
の防水剤、発泡剤、起泡剤、および防凍剤等の中の１種
又は２種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない量
で併用することができる。

凝結調整剤の具体例としては、塩化カルシウム、塩化第
二鉄、塩化アルミニウム、等の塩化物、アルミン酸ナト
リウム、アルミン酸カリウム等のアルミン酸塩、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、ケイフッ化亜鉛、
ケイフッ化マグネシウム、ケイフッ化ナトリウム、等の
ケイフッ化物なとの無機塩類、更には、クエン酸、グル
コン酸、酒石酸、あるいはこれらのカルシウム塩、ナト
リウム塩、カリウム塩等の有機酸系化合物かあり、単独
で添加しても、あるいは２種以上を併用してもよい。

凝結調整剤の使用量は、カルシウムフロロアルミネート
１００重量部に対して、通常０．１〜３０重量部程度で
ある。

本発明の各組成物を製造する際に使用する混合装置とし
ては、既存のいかなる撹拌装置も使用可能であり、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）、ｖ型ミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミ
キサ−等か利用可能である。また、混合は、各々の材料
を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一部若しくは
全部を混合しておいても差し支えない。

本発明のセメント組成物の実際の施工方法については、
従来のモルタルあるいはコンクリートの施工の常法に準
拠すればよく、特別な装置、工法等は、特に必要としな
い。

（実施例）以下、本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。

実施例１石灰質原料として市販炭酸カルシウム、アルミナ質原料
として市販アルミナおよびフッ化物として試薬特級のフ
ッ化カルシウムを混合し、白金ルツボ中で電気炉を使用
し、１．７００°Ｃ１２時間の焼成条件で焼成後、水中
に投入して急冷した。次に得られた焼成物を８８μ以下
に粉砕した。焼成物の分析結果を第１表に示す。

次に、第１表の焼成物を用いて、第２表に示す配合のモ
ルタルを調整（Ｗ／Ｃ＝５５％）し、圧縮強度と塩分透
過性を測定した。結果を第２表に併記する。

第　　　　１　　　　表（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　　：■型無水石膏、ブレーン比表面積５．
９００ｃｎｆ／　ｇアルカリ土類金属の水酸化物ａ：水酸化カルシウムｂ　：水酸化マグネシウムＣ：水酸化バリウム骨　材　　　　・新潟県姫用産　川砂、比重２．６（測
定方法）圧縮強度：　ＪＩＳ　Ｒ５２０１に準拠。但し、養生条
件は、温度２０°Ｃ１湿度８０％ＲＨである。

塩分透過性：イ）供試体の作製モルタルを寸法１０Ｘ　ＩＯＸ　１０ａｎに成形して、
温度２０°Ｃ１湿度８０％ＲＨて２日間養生した後脱型
し、その後、２０°Ｃの水中で５日問および２０”Ｃ，
６０％ＲＨで２１日間養生して供試体とした。

なお、供試体の個数は、３個とした。

口）試験液の調製ＪＩＳ　Ａ６２０５の付属書ｌの３．２．１に規定され
る塩分溶液を調整し、試験液とした。

ハ）試験方法養生終了後の供試体の両端部、打込み面および底面をエ
ポキシ樹脂系塗料でシールした後、温度２０℃の試験液
中に２８日間浸漬した。

次（ヨ浸漬後の供試体を割裂により二分割し、断面に０
．１％フルオレセインナトリウム水溶液および０．ＩＮ
硝酸銀溶液を噴霧して、蛍光を発しない部分を未浸透域
として、供試体表面から蛍光を発する所までの深さをノ
ギスを用いて、ｌｌＸｌＩｎまで測定した。なお、測定
箇所は、各断面について６箇所とし、その平均値を求め
て塩分透過深さとした。

（発明の効果）本発明により、強度発現性の良好な、塩分の浸入の受け
にくい、セメント組成物が得られる。

特許出願人　電気化学工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、カルシウムフロロアルミネート、無機硫酸塩および
アルカリ土類金属の水酸化物を主成分とすることを特徴
とするセメント混和材。２、請求項１記載のアルカリ土類金属の水酸化物が水酸
化カルシウムであることを特徴とするセメント混和材。３、請求項１または２記載のセメント混和材、およびセ
メントを主成分とすることを特徴とするセメント組成物
。