JPH04317449A

JPH04317449A - 急硬材の凝結調整剤

Info

Publication number: JPH04317449A
Application number: JP10505291A
Authority: JP
Inventors: Kengo Shimada; 島田　賢吾; Yukio Sasagawa; 幸男笹川; Sumio Ogawa; 小川　澄夫
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1992-11-09
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JP3143137B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミナセメントとセ
ッコウを含有した急硬材の凝結調整剤に関する。

【０００２】本発明の産業上の利用分野としては、土木
・建材分野を中心とする床材、防水材、接着材、化粧仕
上げ材、補修材、防食材、舗装材、止水材、セメント製
品、及び耐火物等が考えられる。

【０００３】

【従来の技術とその課題】従来からアルミナセメントの
凝結調整剤としては、リン酸、カルボン酸、及びリグニ
ンスルホン酸又はそれらの塩類等の薬剤が使用されてい
たが、少量添加で十分な遅延硬化が得られる反面、少量
添加のためセメントへの均一な分散が難しく部分的な効
果しか得られないという課題があった（特公平２−６２
０５号公報、特公平２−１５５０８号公報、及び特公平
２−１２９１４号公報等）。

【０００４】また、あらかじめ凝結調整剤を添加してあ
るアルミナセメントに、さらに凝結調整剤を添加する場
合、凝結調整剤の種類によっては、促進作用を有したり
、遅延効果が強すぎるなどの課題が発生し効果の制御が
非常に難しかった。

【０００５】本発明者らは、前記課題を解消すべく、種
々検討を加えた結果、アルミナセメントとセッコウを含
有した急硬材に特定の凝結調整剤を添加することによっ
て凝結調整剤の分散性が良く、遅延調整が容易になり、
さらに薬剤から成る凝結調整剤を添加してもその効果が
十分に発揮できるという知見を得て本発明を完成するに
至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、オキシ
カルボン酸類、炭酸カリウム、及びポリマ−からなる、
アルミナセメントとセッコウを含有した急硬材の凝結調
整剤であり、さらに、アルミナセメントとセッコウを配
合したアルミナセメント組成物である。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に係るアルミナセメントとは、アル
ミナ源としてポーキサイト、高アルミナ質及び精製アル
ミナ等、カルシア源として石灰石や生石灰などを使用し
たもので、生成物中のＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が主成分にな
るよう調合し、電気炉、反射炉、平炉及びロータリーキ
ルン等で、溶融又は焼成したセメントクリンカーを粉砕
したものである。アルミナセメントは、ＣａＯ・Ａｌ２
Ｏ３を主鉱物成分として含み、その他、１２ＣａＯ・７
Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３、　３ＣａＯ・５Ａ
ｌ２Ｏ３、５ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３、及び２ＣａＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２等の鉱物成分を含有するものであり
、その他の成分として、α−Ａｌ２Ｏ３、４ＣａＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、及びＣａＯ・ＴｉＯ２等を含有
しているものも挙げられ、市販品としては、電気化学工
業社製商品名「アルミナセメント２号」、「アルミナセ
メント１号」、「アルミナセメント１号ＮＥＯ」、「ア
ルミナセメント１号Ｄ」、「ハイアルミナセメント」、
「ハイアルミナセメントＮＥＯ」、「ハイアルミナセメ
ントＤ」、「ハイアルミナセメント＃８０」、「ハイア
ルミナセメントＦ」、「ハイアルミナセメントスーパー
」、「ハイアルミナセメントスーパー２」、「ハイアル
ミナセメントスーパー９０」、「ハイアルミナセメント
スーパーＧ」、及び「ハイアルミナセメントスーパーＦ
」、アルコア社製商品名「ＣＡ−１４」、「ＣＡ−１５
」、「ＣＡ−２５」、「ＣＡ−２５タイプＣ」、及び「
ＣＡ−２５タイプＧ」、ラファージュ製商品名「セカー
ル８０」、「セカール７０」、「セカール７１」、「セ
カール５０」、「セカール５１」、「セカール４１」、
及び「シマンフォンジュ」、日本セメント社製商品名「
１号」や「２号」並びに旭硝子社製商品名「１号」や「
フオンジュ」等が使用可能である。

【０００９】セッコウは、セメントの急硬性や強度発現
性を向上するもので、二水セッコウ（ＣａＳＯ４・２Ｈ
２Ｏ）、半水セッコウ（α・ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ
やβ・ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、ＩＩ型無水セッコ
ウ（ＩＩＣａＳＯ４）、及びＩＩＩ型無水セッコウ（Ｉ
ＩＩαＣａＳＯ４やＩＩＩβＣａＳＯ４）等が使用でき
る。天然には、透セッコウ（ｓｅｌｅｎｉｔｅ）や電花
セッコウ（ａｌａｂａｓｔｅｒ）などがあり、化学セッ
コウも使用できる。これらのうち、ＩＩ型無水セッコウ
の使用が急硬性の面で好ましい。セッコウのブレーン比
表面積は４，０００ｃｍ２／ｇが好ましく、６，０００
ｃｍ２／ｇ以上が強度発現性の面で好ましい。

【００１０】本発明では、以上のアルミナセメントとセ
ッコウを併用して急硬材とする。この急硬材は、ポルト
ランドセメントと併用することが可能である。

【００１１】ポルトランドセメントは、アルミナセメン
トとの組み合せによって、急硬性や強度発現性に優れた
特性を得ることができるもので、ＪＩＳ　Ｒ　５２１０
やＡＳＴＭ　Ｃ−１５０に記載された、主なポルトラン
ドセメントが使用可能である。例えば、普通、早強、超
早強、中庸熱、耐硫酸塩及び白色等の各種ポルトランド
セメントの使用が可能である。

【００１２】本発明に係る凝結調整剤は、上記アルミナ
セメントとセッコウを含有した急硬材の凝結調整剤であ
り、オキシカルボン酸類、炭酸カリウム、及びポリマ−
からなる配合物で、急硬化材の流動性の低下を防止し、
急硬材の硬化に必要な可使時間を確保する目的で添加さ
れるものである。そして、その効果は，これらの併用に
より有効的に発揮されるものである。

【００１３】オキシカルボン酸類として、リンゴ酸、酒
石酸、グルコン酸、及びクエン酸、もしくはそれらのア
ルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩等を挙げることが
できる。ここでアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩
とは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、及びカル
シウム等である。これらのうち特に好ましいものは、グ
ルコン酸やクエン酸又はその塩類である。

【００１４】炭酸カリウムは、ＪＩＳ　Ｋ　１４３９−
７０や試薬ＪＩＳ　Ｋ　８６１５−７２などの市販のも
のが使用できる。炭酸カリウムの使用量は、オキシカル
ボン酸類１００重量部に対して、５０〜５００重量部が
好ましい。５０重量部未満では十分な作業性が得られず
、逆に、５００重量部を越えると、硬化が遅れ、強度や
耐久性が悪くなる傾向がある。

【００１５】本発明に係るポリマーは、水性ポリマーデ
ィスパージョン、再乳化形粉末樹脂、水溶性ポリマー、
及び液状ポリマー等が使用でき、通常の市販品の使用が
可能である。ポリマーの具体例としては、天然ゴムラテ
ックス（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン
ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエ
ンゴム（ＮＢＲ）、メタクリル酸メチルブタンジエンゴ
ム（ＭＢＲ）、及びブタジエンゴム（ＢＲ）等の合成ゴ
ムラテックス、ポリアクリル酸エステル（ＰＡＥ）、ポ
リ酢酸ビニル（ＰＶＡＣ）、塩化ビニリデン塩化ビニル
（ＰＶＤＣ）、ポリプロピオン酸ビニル（ＰＶＰ）、エ
チレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、及びポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）等の熱可塑性樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂など
の熱硬化性樹脂エマルジョン、アスファルト、ゴムアス
ファルト、及びパラフィンなどの歴青質エマルジョン、
混合ラテックスや混合エマルジョンなどの混合ディスパ
ージョン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、酢酸ビニル
ビニルバーサテート（ＶＡＶｅｏＶＡ）などの再乳化形
粉末樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール（
ＰＶＡ、ポバール）、ポリアクリル酸塩、フルフリルア
ルコールなどの水溶性ポリマー、不飽和ポリエステル、
エポキシなどの液状ポリマー等が使用可能である。ポリ
マーの使用量は、オキシカルボン酸類１００重量部に対
して、５０〜５００重量部が好ましい。５０重量部未満
では、十分な作業性が得られず、逆に、５００重量部を
越えると硬化が遅れ、強度や耐久性が悪くなる傾向があ
る。

【００１６】本発明において、上記オキシカルボン酸類
、炭酸カリウム、及びポリマーを併用して凝結調整剤と
する。凝結調整剤の使用量は，アルミナセメントとセッ
コウを含有した急硬材の合計１００重量部に対して、１
．０〜１０重量部が好ましい。１．０重量部未満では、
十分な作業性が得られず、逆に１０重量部を越えると、
硬化が遅れる傾向がある。特に、オキシカルボン酸類が
０．１〜１．０重量部と炭酸カリウムが１．０〜２．０
重量部の組み合わせの場合、より効果がある。

【００１７】本発明では、以上の各材料の他に、本発明
の特性を失わない範囲において、例えば、顔料、分散剤
、充填剤、消泡剤及び繊維等を適宜併用することも可能
である。

【００１８】混合方法や混練方法は特に限定されるもの
ではなく、一般に使用される方法が用いられる。

【００１９】以上、本発明による凝結調整剤を使用する
ことによって，アルミナセメントとセッコウを含有した
急硬材の速硬性，早強性に優れ，且つ流動性及び作業性
に富む材料が得られる。

【００２０】本発明において、このような優れたモルタ
ルが得られる原因の一つは、ポリマーの硬化速度とセメ
ントの水和反応速度のバランスが上手に取れていること
が挙げられる。また、さらにモルタルの調整工程で、Ｃ
ａＯ・Ａｌ２Ｏ３・１０Ｈ２Ｏ、２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３
・８Ｈ２Ｏ及び３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏ等の水
和物が生成し、ポルトランドセメント、超速硬セメント
及びセッコウの存在下では３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３Ｃ
ａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ（エトリンガイト）が生成するた
めと推察される。即ち、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・１０Ｈ２
Ｏや２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・８Ｈ２Ｏは板状結晶であり
、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏは立方状結晶であり
、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏは
針状結晶である。そして、これらの水和物と骨材との間
隙にポリマーフィルムが形成され、そのためセメントの
水和とポリマー相形成が同時に進行し、網状構造をもつ
一体化したマトリックス相を生成し、弾性、急硬性、付
着力及び強度に優れ、収縮、クラック及びヒビ割れの発
生が著しく少なくなるものと考えられる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。

【００２２】実施例１表１に示す配合を用いて、Ｗ／Ｃ０．６５とし、２０℃
恒温室内で、モルタルミキサーにて３分間混練し、セメ
ントモルタルを調整し、硬化時間、フロー値、及び圧縮
強度を測定した。結果を表１に併記する。

【００２３】

【表１】

【００２４】＜使用材料＞アルミナセメント：電気化学工業社製商品名「アルミナ
セメント１号」セッコウ：セントラル硝子社製「ＩＩ型
無水セッコウ」セメント：日本セメント社製普通ポルト
ランドセメントオキシカルボン酸Ａ：石津製薬社製「ク
エン酸ナトリウム」　　　　〃Ｂ：石津製薬社製「グル
コン酸ナトリウム」炭酸カリウム：石津製薬社製ポリマーα：ＥＶＡラテックス、電気化学工業社製商品
名「８３　ＰＬＥ」主成分エチレン　　　　　　　　酢
酸ビニル　　　　〃β：粉末エマルジョン、電気化学工業社製商
品名「ドライトンＡ」主成分酢　　　　　　　　酸ビニ
ル−ベオバーラウリル酸ビニル共重合体　　　　〃γ：
粉末エマルジョン、電気化学工業社製商品名「ドライト
ンＢ」主成分酢　　　　　　　　酸ビニル−ベオバーラ
ウリル酸ビニル共重合体骨材　　　　　　：硅砂、ＪＩ
Ｓ　７号と８号１：１の混合品

【００２５】＜測定方法
＞１．フロー値セメントモルタルの軟度、流動性を測定
する方法で、フローテーブル板上の中央にフローコーン
を置き、ポリマーセメントモルタルをこのフローコーン
に詰め、つぎにフローコーンを上方に取り去り、セメン
トモルタルの広がりを測定する。広がりの測定は、まず
、最長と認められる径と、これに直角の径の二方向を測
定し、その平均値をｍｍ単位で表わし、これをフロー値
とした。また、混練後３分、３０分、及び６０分で経時
フロ−値を測定した。２．硬化時間セメントモルタルをポリビーカーに入れ、これを断熱容
器に入れ、測温抵抗体を差し込み、記録計により発熱曲
線を測定し、混練を開始してから発熱曲線がピークにな
るまでの時間を硬化時間とした。３．圧縮強度セメントモルタルを４０×４０×１６０ｍｍの大きさに
成形し、供試体とした。材令２８日で、圧縮試験機を使
用して圧縮強度を測定した。供試体は２０℃の恒温室内
にて養生した。

【００２６】実施例２表２に示す配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行
った。結果を表２に併記する。

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例３表３に示す配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行
った。結果を表３に併記する。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【発明の効果】本発明の凝結調整剤を使用することによ
って，アルミナセメントとセッコウを含有した急硬材を
使用する際に、従来のものに比較して、硬化時間が速く
、急硬性、作業性、及び圧縮強度に優れた特性が得れる
ようになった。従って、土木、建材分野を中心に床材、
防水材、接着材、化粧仕上げ材、補修材、防食材、舗装
材、止水材、セメント製品、及び耐火物等へ使用するこ
とが可能となった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オキシカルボン酸類、炭酸カリウム、及び
ポリマ−からなる、アルミナセメントとセッコウを含有
した急硬材の凝結調整剤。
【請求項２】アルミナセメント、セッコウと、請求項１
記載の凝結調整剤を含有したアルミナセメント組成物。