JPH042639A

JPH042639A - セメント混和材及びセメント組成物

Info

Publication number: JPH042639A
Application number: JP10176390A
Authority: JP
Inventors: Toshio Mihara; 三原　敏夫; Akio Takahashi; 高橋　秋男; Yoshio Watanabe; 義雄渡辺
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-07
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: JP3105518B2

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、土木・建築分野において主として使用される
、モルタル又はコンクリートのセメント混和材及びそれ
を用いたセメント組成物に関する。

〔従来の技術と課題〕

セメントはセラミックスの範晴に属する一材料であるが
、水硬性という大きな特徴を有し、常温で簡単に種々の
形状に成形することが可能で、しかも安価であるため、
土木・建築分野において広範に使用されている。

しかしながら、セメントを使用した場合、収縮ひび割れ
が発生する場合があり、実用上の課題となっている。

また、セメントの寸法変化に対処するため、種々の収縮
低減剤の使用が試みられた（特開昭５９−２１５５７号
公報）。

しかしながら、それらは有機系のものであり、その効果
は十分でないという課題があった。

本発明者らは係る現状に鑑み種々検討した結果、特定の
組成物が、モルタル又はコンクリートの寸法安定化など
に優れた効果を有することを知見し、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、カルシウムフロロアルミネート、無機
硫酸塩及びシリカヒユームを主成分とするセメント混和
材であり、セメントと該セメント混和材を主成分とする
セメント組成物である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に係るカルシウムフロロアルミネートは、ｘＣａ
Ｏ−ｙＡｌ、０．−ｚＣａＦ２（但し、ｘ／ｙ／ｚ　＝
　１１０．６５〜１．５／０．０１〜０．３２のモル比
）と示されるものである。

カルシウムフロロアルミネートは、石灰質原料、アルミ
ナ質原料及びフッ化物を主成分とする原料を、焼成物中
のＣａ０２Ａ１２０：ｌ及びＣａＦ２のモル比が、Ｃａ
Ｏを１とすると、Ａｌ２Ｏ３が０．６５〜１．５、Ｃａ
Ｆ２が０６０１〜０．３２となるような割合に混合し、
例えば、１　、０００°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、粉砕したり、分級したり
して、適当な粉末度、例えば、ブレーン１　、０００〜
８，０００ｃｆ／ｇにすることが好ましい。

前記のＣＩ、Ａ１□０３及びＣａＦ２のモル比は、前記
の範囲であることが必要であり、前記範囲外の比率では
、寸法変化が大きくなる恐れがある。

焼成温度や焼成時間などの焼成条件に特に制限はなく、
焼成装置についても既存のものでよく、例えば、電気炉
又はロータリーキルンが使用可能である。

焼成物の冷却方法についても、特に制限はなく、例えば
、水や高圧空気などによる急冷や、放置による徐冷など
を用いることも可能である。

得られる焼成物の形態も特に制限はなく、結晶質又は非
晶質、さらには、それらの共存物、例えば、混晶のいず
れであってもよい。また、その生成過程で混入される他
成分や不純物の存在も特に制限されるものではない。特
に、工業的プロセスにおいては、工業原料から他成分と
して、Ｓｉｎ、、Ｆｅ２Ｏ，、Ｔｉ０ｚ、ＭｇＯ及びＳ
Ｏ，等の混入や、その他年可避不純物の混入が予想され
るが、通常、これらの混入量は２０重量％未満であって
、本発明の寸法安定剤の特性を損なうことはない。

本発明に係る無機硫酸塩とは、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
二本の硫酸カルシウムの使用が好ましく、その中でも■
型無水セン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２．０ＯＯｃｆｆｌ／
ｇ以上が好ましく、３，０００〜８，０ＯＯｃｆｆｌ／
ｇがより好ましい。

＝、　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。前記範囲か
らはずれた場合は、本発明の目的の−っであるモルタル
又はコンクリートの寸法安定性が不十分となる１頃向が
ある。

本発明に係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、
鋼を製造する際の脱酸剤や脱硫剤、あるいは、鋼に合金
元素を加えるために用いられるフェロシリコン等のフェ
ロアロイや各種材料の原料ともなる金属シリコンの製造
時に副生ずる、いわゆる産業副産物である。

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が、この際発生する中間生成物と
してのＳｉＯ□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、５ｉＯｚとして集塵機で回収さ
れる。そのため、Ｓｉｎｇを主成分とする超微粒子で球
形のものが得られる。

これが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
また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、Ｓｉｎ２分が８０％以上が好ましく
、８７％以上がより好ましい。

また、シリカヒユームの物理的性質は、通常、比重は２
．１〜２．２程度、かさ密度は２５０〜３００ｋｇ／ｒ
ｒｒ程度、粉末度は１５，０００〜２５，０００ボ／ｋ
ｇ程度、平均粒径は０．１〜０．２μ程度（粉体工学会
誌Ｖｏｌ　２６　Ｎα７°８９　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、カルシウムフロロアルミネ
ー目００重量部に対して、２０〜５００重量部が好まし
い。この範囲からはずれると、本発明の目的であるモル
タル又はコンクリートの寸法安定性が不十分となる傾向
がある。

本発明で使用するセメントは、通常使用されている普通
、早強及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、そ
れらに高炉スラグ、フライアッシュ又はシリカを混合し
た各種混合セメント、あるいは、ポルトランドセメント
に膨張剤を混合した膨張セメントや、アルミナセメント
などの特殊セメント等である。

セメントの使用量は、カルシウムフロロアルミネー目０
０重量部に対して、１００〜５．０００重量部が好まし
く、この範囲外では本発明の目的が達成できなくなる恐
れがある。

また、本発明で使用する骨材は、特に制限されるもので
はなく、通常の骨材、例えば、けい砂、天然砂及び砂利
等が使用可能である。

本発明では、凝結調節剤やその他の各種添加剤を使用す
ることが可能である。

本発明で使用す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どの炭
酸アルカリ、リン酸類やそれらの塩類、ホウ酸、ホウ酸
アルカリ、ケイフッ化物、でん粉、糖及びアルコール類
等やそれらの混和物が挙げられるが、中でも有機酸の使
用が好ましい。特に、炭酸アルカリと有機酸の併用は最
も好ましい。

凝結調節剤の使用量は、適当なオープンタイム（作業時
間）を得る面から、カルシウムフロロアルミネー）１０
０重量部に対して、０．１〜３０重量部程度が好ましい
。

ここでいう、各種の添加剤としては、例えば、ガラス繊
維、カーボン繊維及び鋼繊維等の繊維質、ポリマーエマ
ルジョン、着色剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、流動
化剤、防錆剤、メチロセルロースなどの水中不分離性混
和剤、増粘剤、保水剤、塩化カルシウムやケイ酸ソーダ
などの防水剤、発泡剤、起泡剤、水酸化カルシウムなど
のカルシウム塩及び防凍剤等が挙げられ、その中の一種
又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない量
で併用することが可能である。

本発明のセメント混和材及びセメント組成物を製造する
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）、■型ミキサー、ヘンシ
ェルミキサー及びナウターミキサ−等が使用可能である
。また混合は、各々の材料を施工時に混合してもよいし
、予め一部もしくは全部を混合しておいても差支えない
。

また、本発明のセメント混和材及びセメント組成物の実
際の施工方法については、従来のモルタル又はコンクリ
ートの施工法を用いることが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが
、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

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及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℃、２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
ルタルを調製し、長さ変化率をＪＩＳ　Ａ　１１２９に
規定するダイヤルゲージ法によって測定して寸法安定性
を評価した。ただし、養生条件は２０°Ｃ１６５％ＲＨ
の気乾養生と水中養生であり、水中養生の場合は、１日
後に脱型し、２０°Ｃの水中に浸漬した。また、Ｗ／Ｃ
は４０％である。測定結果を第２表に併記する。

（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
メント骨　　材　：新潟県姫用産川砂、比重２．６　、ＦＭ２
．６２無機硫酸塩：■型無水セッコウ、ブレーン５，９
００ｃａｌ／ｇ凝結調節剤ニゲルコン酸ナトリウム、試
薬シリカヒューム二日本重化学工業■製、ＳｉＯ□含有
量９０％〔発明の効果〕以上説明したように、本発明のセメント混和材及びセメ
ント組成物は、モルタル又はコンクリートの寸法安定性
を付与するセメント混和材及びセメント組成物として特
に有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カルシウムフロロアルミネート、無機硫酸塩及び
シリカヒュームを主成分とするセメント混和材。
（２）セメントと請求項１記載のセメント混和材を主成
分とするセメント組成物。