JPH05254899A - Hydraulic material - Google Patents
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- JPH05254899A JPH05254899A JP4268246A JP26824692A JPH05254899A JP H05254899 A JPH05254899 A JP H05254899A JP 4268246 A JP4268246 A JP 4268246A JP 26824692 A JP26824692 A JP 26824692A JP H05254899 A JPH05254899 A JP H05254899A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート、モルタ
ル、グラウト等の主に建設材料として利用される水硬性
材料に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic material mainly used as a construction material such as concrete, mortar and grout.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンクリート、モルタル、グラウト等の
建設用水硬性材料は、ポルトランドセメント、フライア
ッシュ、高炉スラグ微粉末等の水硬性粒体と水、骨材、
および微量の化学混和剤を混合攪拌した後、成形するこ
とにより製造されてきた。上記水硬性粒体は、粒子径１
〜 100μｍ程度の大きさであり、平均粒径は10〜20μｍ
程度である。2. Description of the Related Art Construction hydraulic materials such as concrete, mortar, grout, etc., include hydraulic granules such as Portland cement, fly ash, blast furnace slag fine powder and water, aggregate,
And a small amount of a chemical admixture, and then mixed and stirred, followed by molding. The hydraulic granule has a particle size of 1
~ 100 μm size, average particle size 10 ~ 20 μm
It is a degree.
【０００３】この種の水硬性材料が硬化した後の力学的
性質や耐久性は、一般に水と水硬性粒体との比率に支配
され、この比率が小さい程優れたものとなる。また、こ
れに砂, 石等の骨材を添加した場合、硬化後の性質は、
水と水硬性粒体との比率のみならず、水と水硬性粒体を
加えた量（ペースト量）と添加材の量の比率にも影響さ
れ、一般にはこの比率が小さい程性能的にも、経済性で
も有利となる。The mechanical properties and durability after hardening of this kind of hydraulic material are generally governed by the ratio of water and hydraulic granules, and the smaller the ratio, the better. In addition, when aggregates such as sand and stone are added to this, the properties after hardening are
Not only the ratio between water and hydraulic granules, but also the ratio between the amount of water and hydraulic granules added (paste amount) and the amount of additive material. Generally, the smaller this ratio, the better the performance. It is also economically advantageous.
【０００４】しかし、水と水硬性粒体の比率が小さくな
る程、またペースト量と添加材との量の比率が小さくな
る程、水硬性材料の流動性が低下する。その結果、水と
水硬性粒体の比率を小さくしたり、ペースト量と添加材
の量の比率を小さくして、水硬性材料の性能を向上させ
ようにしても、対象とする部材の成形可能性、いい換え
れば、水硬性材料の流動性の限界以上には、性能向上が
できないことになる。すなわち、水硬性材料の性能向上
と流動性の向上は、不可分の関係にある。このような水
硬性材料の問題点を解決するために、減水剤、ＡＥ減水
剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等のコンクリート
用混和剤を用いて凝集したセメント粒子を分散し、水硬
性材料の流動性を向上させる技術が使われてきた。However, the smaller the ratio of water to hydraulic granules and the smaller the ratio of paste amount to additive amount, the lower the fluidity of the hydraulic material. As a result, the target member can be molded even if the ratio of water and hydraulic granules is reduced or the ratio of paste amount and additive material is reduced to improve the performance of hydraulic material. In other words, the performance cannot be improved beyond the limit of fluidity of the hydraulic material. That is, the performance improvement and the fluidity improvement of the hydraulic material are inseparable. In order to solve the problems of such hydraulic materials, the aggregated cement particles are dispersed by using a concrete admixture such as a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, and a high-performance AE water reducing agent. Techniques have been used to improve the fluidity of hard materials.
【０００５】また、セメント等の水硬性粒体の粒子間
に、この粒子よりも１オーダー以上小さい微粒子を局所
的な凝集のない均一な状態で分散し、水硬性材料の流動
性を向上させ、結果として水硬性材料の強度や耐久性を
向上させる技術が提案されている。（特公昭60-59182
号）。Further, fine particles smaller than this particle by one order or more are dispersed in a uniform state without local aggregation between particles of hydraulic granules such as cement to improve the fluidity of the hydraulic material, As a result, techniques for improving the strength and durability of hydraulic materials have been proposed. (Japanese Patent Publication Sho 60-59182
issue).
【０００６】さらに、水硬性粒体の一つであるセメント
を高速気流中で衝突させセメントの角ばりを少くした球
状化セメントを用いることにより、水硬性材料であるセ
メントの流動性を向上させる技術も提案されている（特
開平２−192439号）。Further, a technique for improving the fluidity of cement, which is a hydraulic material, by using a spheroidized cement in which cement, which is one of hydraulic granules, is collided in a high-speed air stream to reduce the angularity of the cement. Has also been proposed (JP-A-2-192439).
【０００７】尚、この球状化セメント技術では、セメン
トの反応性を活発にしたり、セメントとは異なった表面
反応性を備えることを目的に、球状化セメントを高速気
流中で製造する時に、シリカフューム等の微粒子も同時
に高速気流中に投入し微粒子でコーティングされた球状
化セメントの技術が提案されている。In this spheroidized cement technology, silica fume or the like is used when spheroidized cement is produced in a high-speed air flow for the purpose of activating the reactivity of the cement or providing a surface reactivity different from that of the cement. A technique of spheroidized cement in which the above fine particles are also put into a high-speed air stream and coated with the fine particles has been proposed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】叙上の従来の諸手段に
は次記する問題点がある。すなわち、水硬性材料の流動
性を向上させるうえで高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤
を用いて凝集した水硬性粒体を分散させる技術は、きわ
めて有効である。しかし、水硬性材料の流動性をさらに
向上させるためには、高性能減水剤の利用に加えて、さ
らに別な技術が必要である。The above-mentioned conventional means have the following problems. That is, in order to improve the fluidity of the hydraulic material, the technique of dispersing the agglomerated hydraulic particles using a high-performance water reducing agent or a high-performance AE water reducing agent is extremely effective. However, in order to further improve the fluidity of the hydraulic material, another technique is required in addition to the use of the high-performance water reducing agent.
【０００９】水硬性粒体の粒子間に、この粒子よりも１
オーダー以上小さい微粒子を局所的な凝集のない均一な
状態に分散する技術は、水硬性粒体の粒子が、せん断変
形する時、粒子と粒子の接触によるせん断抵抗を低減す
る効果を期待できるが、粒子間の水の粘性を見かけ上増
大させる作用もあり、流動性の向上作用が制限される。
さらに、水硬性粒体の粒子間に、凝集することなく均一
に微粒子を分散させることは、著しく困難である。Between the particles of the hydraulic granules, more than 1
The technique of dispersing fine particles smaller than an order of magnitude in a uniform state without local aggregation can be expected to have an effect of reducing shear resistance due to contact between particles when the particles of the hydraulic granular material undergo shear deformation, There is also an effect of apparently increasing the viscosity of water between particles, and the effect of improving fluidity is limited.
Further, it is extremely difficult to uniformly disperse the fine particles between the particles of the hydraulic granules without agglomeration.
【００１０】水硬性粒体の一つであるセメントを球状化
する技術は、有用であるが、球状化に要するエネルギー
コストが大きい。The technique of spheroidizing cement, which is one of hydraulic granules, is useful, but the energy cost required for spheroidizing is large.
【００１１】また、微粒子でコーティングした球状化セ
メントは、水硬性材料の流動性の向上にも有効である
が、球状化のコストにさらに微粒子の材料コストが付加
された水硬性材料となり、さらに経済性が低下する。ま
た、セメントが微粒子でコーティングされた状態を必要
とするのは、水と混合攪拌した時であるが、高速気流中
で形成された微粒子によるコーティング状態が、水と混
合攪拌した後も一般的に持続するのかは明らかでない。
本発明は、水硬性材料の上記諸問題を解決することを目
的とする。Further, the spheroidized cement coated with fine particles is effective for improving the fluidity of the hydraulic material, but it becomes a hydraulic material in which the cost of spheroidizing is added to the material cost of the fine particles, which is more economical. Sex decreases. Further, the state in which the cement is coated with fine particles is required when mixed and stirred with water, but the state of coating with fine particles formed in a high-speed air flow is generally even after mixed and stirred with water. It is not clear if it will last.
An object of the present invention is to solve the above problems of hydraulic materials.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水硬性材料においては、所定量の平均粒径
５〜50μｍの固体粒子Ａ（ポルトランドセメント，ポル
トランドセメントを含有する混合セメント等）に対して
水中で粒子Ａの表面に凝集して粒子Ａをコーティングす
る性質を持ち、粒子Ａより１／５以上小さい平均粒径を
有する固体粒子Ｂ（ガラス質シリカを含有するシリカフ
ューム等）の量を、粒子Ａの全表面を、又は表面を部分
的に粒子Ｂで少くとも一層覆う量以上とし、粒子Ａの全
表面又はその表面を部分的に粒子Ｂで少なくとも一層以
上覆い、水の量を、粒子Ａと粒子Ｂの合計値の60％以下
としたものである。In order to achieve the above object, in the hydraulic material of the present invention, solid particles A (Portland cement, mixed cement containing Portland cement) having a predetermined amount of an average particle size of 5 to 50 μm are used. Etc.) solid particles B having the property of aggregating on the surface of the particles A in water to coat the particles A and having an average particle size smaller than ⅕ or more than the particles A (silica fume containing vitreous silica, etc.) Of at least one layer covering the entire surface of the particle A, or at least one layer of the particle B, and at least one layer of the entire surface of the particle A or at least one layer of the particle B, The amount is 60% or less of the total value of particles A and particles B.
【００１３】上記の粒子Ｂの分布態様は、粒子Ａをコー
ティングする状態とともに、粒子Ｂでコーティングされ
た状態の粒子Ａの粒子間に、粒子Ｂが均一に分散するか
凝集塊となって分散するものでも良い。粒子Ａと粒子Ｂ
との分散には所要の流動性を得るのに必要な量の高性能
減水剤の使用は何んら妨げられるものではない。As for the distribution mode of the particles B, the particles B are uniformly dispersed or formed into agglomerates between the particles of the particles A coated with the particles B as well as the particles A coated. Anything is fine. Particle A and particle B
The use of the superplasticizer in an amount necessary to obtain the required fluidity is not hindered by the dispersion of the.
【００１４】叙上材料には、粒子Ａよりも大きな平均粒
径を有する材料Ｃ（砂，石，人工軽量骨材，無機発泡
体，無機焼結体，プラスチック，有機発泡体，中空プラ
スチック，無機繊維，有機繊維，金属繊維等）の添加を
許容する。叙上材料において、粒子Ａが少なくとも20重
量％のポルトランドセメントを含有していると、有効性
が高い。叙上材料において、粒子Ｂが60重量％以上のガ
ラス質シリカを含有し、比表面積50,000〜1,000,000 cm
2 /gのシリカフュームであると、有効性が高い。叙上シ
リカフュームにおいて、シリカフューム0.2gと蒸留水25
0ml を超音波分散槽（ＣＩＬＡＳ社製レーザー回折式粒
度分布測定装置Model715に付属のもので出力150W、周波
数20KHz ）に入れ、12分間超音波を加えた時、30重量％
以上が粒径１μｍ以下の凝集塊に分散するものであれ
ば、シリカフュームの分散が容易であり、有効性が高ま
る。As the above-mentioned material, a material C having an average particle size larger than that of the particle A (sand, stone, artificial lightweight aggregate, inorganic foam, inorganic sintered body, plastic, organic foam, hollow plastic, inorganic) is used. Fiber, organic fiber, metal fiber, etc.) is allowed. In the above material, the effectiveness is high when the particles A contain at least 20% by weight of Portland cement. In the above material, the particle B contains 60% by weight or more of glassy silica and has a specific surface area of 50,000 to 1,000,000 cm.
2 / g silica fume is highly effective. In the above silica fume, 0.2 g of silica fume and 25 distilled water
0 ml was put into an ultrasonic dispersion tank (the one that came with Model 715, a laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by CILAS, the output was 150 W, and the frequency was 20 KHz). When ultrasonic waves were applied for 12 minutes, 30% by weight was added.
If the above is dispersed in the agglomerates having a particle size of 1 μm or less, the silica fume can be easily dispersed and the effectiveness is enhanced.
【００１５】[0015]
【作用】上記のように構成された水硬性材料では、セメ
ント等の固体粒子Ａとこの粒子の平均径よりも１／５以
上小さい固体粒子Ｂを水中で混合攪拌した時、適切な固
体粒子の組み合せの場合には、固体粒子Ｂが固体粒子Ａ
の外表面に全面的又は部分的に凝集し、固体粒子Ｂでコ
ーティングされた状態の固体粒子Ａが形成される。この
ようなコーティングが形成されるかどうかは、水中での
固体表面の電荷、粒子間力等により定まるものであり、
ＡとＢの適切な組み合せを選択することが必要である。
固体粒子Ａが、セメントのような粉砕された粒子の場
合、粒子形状は角ばっているが、図１に示すように粒子
Ａを粒子Ｂでコーティングすると粒子の角ばりは見かけ
上少くなり、流動性が向上する。また粒子Ａの表面の粒
子Ｂはボールベアリングのようなものであり、粒子Ａ同
士が接触した時のせん断抵抗を小さくする。粒子Ｂの表
面および拡散層の電荷によっては、電気的な反発力も流
動性の向上に寄与する。In the hydraulic material constructed as described above, when the solid particles A such as cement and the solid particles B smaller than the average diameter of the particles by 1/5 or more are mixed and stirred in water, a suitable solid particle In the case of the combination, the solid particles B are the solid particles A.
The solid particles A that are coated with the solid particles B are wholly or partially aggregated on the outer surface of the solid particles. Whether such a coating is formed is determined by the electric charge on the solid surface in water, the interparticle force, etc.
It is necessary to choose the proper combination of A and B.
When the solid particles A are crushed particles such as cement, the particle shape is angular, but when the particles A are coated with the particles B as shown in FIG. The property is improved. The particles B on the surface of the particles A are like a ball bearing, and reduce the shear resistance when the particles A contact each other. Depending on the charges on the surface of the particles B and the diffusion layer, the electric repulsive force also contributes to the improvement of fluidity.
【００１６】粒子Ｂのいわゆるボールベアリング作用や
電気的反発力によって生じる粒子Ａ同士が接触した時の
せん断抵抗減少作用は、図２に示すように、粒子Ｂが粒
子Ａの表面に不均一に凝集したり、粒子Ａの表面に部分
的に凝集して粒子Ａの一部に非コーティング部分が存在
する場合にも発生する。従って、粒子Ｂによる粒子Ａの
コーティングは全表面に均一に達成されることが望まし
いが、不均一であったり、又、部分的に非コーティング
部分が存在していても良い。The so-called ball bearing action of the particles B and the shearing resistance reducing action when the particles A are brought into contact with each other caused by the electric repulsive force are as shown in FIG. Or when the particles A partially aggregate on the surface of the particles A and a non-coating portion exists in a part of the particles A. Therefore, it is desirable that the coating of the particles A with the particles B is uniformly achieved on the entire surface, but it may be non-uniform, or a non-coated portion may be partially present.
【００１７】粒子Ａを粒子Ｂでコーティングすることに
より流動性を向上させることを期待するためには、水硬
性材料の流動性が粒子と粒子の接触抵抗に支配されてい
ることが必要である。したがって、この作用は水の量が
ある量以下の水硬性材料で始めて期待できることにな
る。流動性のある水硬性材料の流動特性は、通常、降伏
値と塑性粘度で定まるが、降伏値を一定にした時の塑性
粘度は、粒子Ａと粒子Ｂの重量の合計値に対して水の量
が60％程度以下であれば、本発明の微粒子によるコーテ
ィングの結果、低減し、流動性が向上する。本発明によ
る流動性向上作用は特に水の量が固体重量の40％以下に
なるような、水の少い領域で著しい。ただし、この作用
が著しくなる水の量は、粒子Ａと粒子Ｂの組み合せによ
って異るのであり、最適な水の量は、目的に応じて実験
により定めることが必要である。In order to improve the fluidity by coating the particles A with the particles B, the fluidity of the hydraulic material must be governed by the contact resistance between the particles. Therefore, this effect can be expected only when the hydraulic material has a certain amount of water or less. The flow characteristic of a hydraulic hydraulic material having fluidity is usually determined by the yield value and the plastic viscosity, but the plastic viscosity when the yield value is kept constant is the water content relative to the total value of the weight of the particles A and B. When the amount is about 60% or less, as a result of coating with the fine particles of the present invention, the amount is reduced and the fluidity is improved. The effect of improving the fluidity according to the present invention is remarkable particularly in a small water area where the amount of water is 40% or less of the solid weight. However, the amount of water at which this action becomes remarkable differs depending on the combination of the particles A and the particles B, and it is necessary to determine the optimum amount of water by experiments depending on the purpose.
【００１８】このように、本発明では固体粒子Ａと固体
粒子Ｂとを適切に選択することにより、水中で混合攪拌
することのみによってＢでコーティングされたＡを作る
ものであり、その結果、この水硬性材料の流動性を向上
させ、さらに硬化した水硬性材料の性能を向上させるも
のである。Thus, in the present invention, by appropriately selecting the solid particles A and the solid particles B, the A coated with B is produced only by mixing and stirring in water, and as a result, The fluidity of the hydraulic material is improved, and the performance of the hardened hydraulic material is further improved.
【００１９】本発明の適用対象となる固体粒子Ａの大き
さは、建設用水硬性材料の普通の大きさ、すなわち平均
径５〜50μｍ程度のものである。固体粒子Ｂは、固体粒
子Ａの表面に凝集する必要がある。そのためにＢの粒子
はＡよりも少くとも１／５以上、望ましくは、１／10以
上平均粒径の小さいものがよい。The size of the solid particles A to which the present invention is applied is an ordinary size of a hydraulic material for construction, that is, an average diameter of about 5 to 50 μm. The solid particles B need to aggregate on the surface of the solid particles A. For this reason, the particles of B should be at least ⅕ or more, preferably 1/10 or more of the average particle size smaller than A.
【００２０】さらに、固体粒子Ｂの量は、Ａをコーティ
ングするのに要する最低量、すなわち、粒子Ａの全表面
が、又は表面が部分的に粒子Ｂによって一層おおわれる
のに要する量以上が必要である。例えば、粒子Ａが直径
20μｍで単一粒度であり、粒子Ｂが直径 0.2μｍで同じ
く単一粒度であると仮定すると、粒子Ａの表面を一様に
Ｂ一層でコーティングするのに要する粒子Ｂの量は、Ａ
の体積の３〜 3.5％程度である。Further, the amount of solid particles B is required to be the minimum amount required to coat A, that is, the total surface of the particles A or more than that required for the surface to be partially covered by the particles B. Is. For example, particle A has a diameter
Assuming that the particle B has a single particle size at 20 μm and the particle B has a diameter of 0.2 μm and also has a single particle size, the amount of the particle B required to uniformly coat the surface of the particle A with B layer is:
The volume is about 3 to 3.5%.
【００２１】粒子Ｂが粒子Ａの全表面を均一にコーティ
ングしない場合でも、粒子Ｂのボールベアリング作用や
電気的反発力に基づく作用を期待するためには、粒子Ｂ
の量は一定以上必要である。この粒子Ｂの量を理論的に
求めるのは困難であるが、実験によれば、粒子Ａの全表
面を一層均一にコーティングする量のおよそ１／５前後
以上、望ましくはそれとほぼ等しい量が必要であること
がわかった。Even if the particle B does not uniformly coat the entire surface of the particle A, in order to expect the ball bearing effect of the particle B and the effect based on the electric repulsive force, the particle B is required.
It is necessary to have a certain amount or more. It is difficult to theoretically determine the amount of the particles B, but according to experiments, it is necessary to have an amount of about ⅕ or more of the amount for coating the entire surface of the particles A more uniformly, and preferably an amount substantially equal to the amount. I found out.
【００２２】固体粒子ＡとＢとを水中で混合攪拌する方
法は、材料の性質に応じて通常のコンクリートミキサー
や、高速回転を行う特殊なミキサー等適切なものを使用
することが必要である。As for the method of mixing and stirring the solid particles A and B in water, it is necessary to use an appropriate one such as an ordinary concrete mixer or a special mixer that rotates at a high speed depending on the properties of the materials.
【００２３】水に分散した固体粒子の粒子間に、この粒
子よりも小さい微粒子を分散させた場合、大きな粒子の
間隙に存在する微細な粒子は、大きな粒子のせん断変形
抵抗を減少させ流動性を向上させる作用と、大きな粒子
間の水の相の粘性を増大させ流動性を低下させる作用の
両方を有する。したがってせん断変形抵抗を減少させう
る範囲で微細な粒子を大きな粒子の間隙に分散させるこ
とは、水硬性流体の流動性の向上に有効である。したが
って、粒子Ａを粒子Ｂでコーティングするとともに、粒
子Ａの間隙に粒子Ｂを分散させることによって、さらに
流動性を向上させることができる。図３は、この状態の
水硬性材料を示す。When particles smaller than the solid particles are dispersed between the particles of the solid particles dispersed in water, the fine particles existing in the gaps between the large particles reduce the shear deformation resistance of the large particles and thus improve the fluidity. It has both an improving effect and an effect of increasing the viscosity of the water phase between large particles and decreasing the fluidity. Therefore, it is effective to improve the fluidity of the hydraulic fluid by dispersing the fine particles in the gaps between the large particles within the range where the shear deformation resistance can be reduced. Therefore, by coating the particles A with the particles B and dispersing the particles B in the spaces between the particles A, the fluidity can be further improved. FIG. 3 shows the hydraulic material in this state.
【００２４】粒子Ａ間の間隙に存在する微粒子Ｂは，均
一に分散しているものが望ましいが，流動性を有する限
り，ある程度，凝集しているものでも良い。粒子Ａ間の
間隙に分散する適量の粒子Ｂを理論的に定めるのは困難
であり，対象材料に応じて実験により適量を定めること
が必要である。実験によれば，粒子Ａの表面に凝集する
粒子Ｂの量と粒子Ａ間に分散する粒子Ｂの量の総量が，
粒子Ａの全表面を均一に一層覆うのに相当する量以上で
あれば，粒子Ｂによる粒子Ａの流動特性改善作用が期待
できる場合が多い。The fine particles B existing in the spaces between the particles A are preferably uniformly dispersed, but may be aggregated to some extent as long as they have fluidity. It is difficult to theoretically determine an appropriate amount of particles B dispersed in the gaps between the particles A, and it is necessary to determine an appropriate amount by experiments according to the target material. According to the experiment, the total amount of the particles B aggregated on the surface of the particles A and the amount of the particles B dispersed between the particles A is
In many cases, the effect of improving the flow characteristics of the particles A can be expected by the particles B if the amount is equal to or more than the amount that covers the entire surface of the particles A uniformly.
【００２５】水硬性粒体の流動性を向上させるうえで、
凝集した粒子を分散させる作用を有する高性能減水剤
は、きわめて有効である。また高性能減水剤は、微粒子
Ｂでコーティングされた粒体Ａを形成する本発明におい
ても、きわめて有効である。高性能減水剤は、粒体Ａを
分散させると同時に、微粒子である粒体Ｂを分散し、分
散したＢが水中での混合攪拌によりＡの表面に凝集し、
ＢによるＡのコーティング状態を形成する作用を有す
る。微粒子である粒体Ｂが外力を加えても分散されず、
凝集したままの状態を保持すると、粒体Ｂと粒体Ａを水
中で混合攪拌してもＢによるＡのコーティングが難しく
なり、Ｂの凝集塊の大きさによっては、Ｂの添加によっ
てかえってＡの流動性が低下する。In order to improve the fluidity of hydraulic granules,
A high-performance water reducing agent having a function of dispersing aggregated particles is extremely effective. The high-performance water reducing agent is also extremely effective in the present invention for forming the granules A coated with the fine particles B. The high-performance water reducing agent disperses the granules A and at the same time disperses the granules B which are fine particles, and the dispersed B aggregates on the surface of A by mixing and stirring in water,
It has the function of forming the coating state of A with B. The particles B, which are fine particles, are not dispersed even when an external force is applied,
If the agglomerated state is maintained, it becomes difficult to coat A with B even if the granules B and A are mixed and stirred in water. Liquidity decreases.
【００２６】高性能減水剤の使用量を一般的な値として
定めるのは困難であるが、粒子Ａの分散と粒子Ｂの分散
および分散した粒子Ｂが粒子Ａの表面に凝集するのに要
する適正な量を水硬性材料の目的に応じた流動性を考慮
して実験により定めることが必要である。Although it is difficult to determine the amount of the high-performance water reducing agent to be used as a general value, it is necessary to disperse the particles A, the particles B, and the appropriate amount required for the dispersed particles B to aggregate on the surface of the particles A. It is necessary to experimentally determine the appropriate amount in consideration of fluidity according to the purpose of the hydraulic material.
【００２７】本発明の水硬性材料は、粒体Ａと粒体Ｂを
水中で混合攪拌するのみで、Ｂでコーティングされた粒
体Ａを作るものであるが、これにさらにＡよりも大きな
材料Ｃを添加することによって、水硬性材料の性能と経
済性の向上を計ることができる。材料Ｃが、砂であれば
水硬性材料はモルタルであり、砂と石であればコンクリ
ートである。さらに、本発明による水硬性材料の軽量化
を図ったり、変形性能の向上を図るために前記の他の材
料Ｃを添加することが有効である。The hydraulic material of the present invention is to prepare the granules A coated with B by simply mixing and stirring the granules A and the granules B in water. By adding C, the performance and economical efficiency of the hydraulic material can be improved. If the material C is sand, the hydraulic material is mortar, and if the material C is sand and stone, it is concrete. Furthermore, it is effective to add the other material C in order to reduce the weight of the hydraulic material according to the present invention and to improve the deformation performance.
【００２８】ポルトランドセメントは、適切な微粒子Ｂ
を選択することにより、本発明によるＢでコーティング
された状態を形成する。すなわち、ポルトランドセメン
トは、本発明の固体粒子Ａとして機能する。ポルトラン
ドセメントを含有する限り、混合セメントも固体粒子Ａ
として機能する。ただし、ポルトランドセメントの量が
少なすぎると本発明の効果が十分に表れないこともある
ので、ポルトランドセメントの含有量は、少なくとも20
％以上、望ましくは30％以上あることが必要である。Portland cement is a suitable particulate B
Is selected to form a state coated with B according to the present invention. That is, Portland cement functions as the solid particles A of the present invention. As long as it contains Portland cement, mixed cement will also have solid particles A
Function as. However, if the amount of Portland cement is too small, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited, so the content of Portland cement is at least 20
% Or more, preferably 30% or more.
【００２９】シリカフューム等のガラス質シリカを含有
する微粒子は、粒体Ａを適切に選択することにより、本
発明の固体粒子Ｂとして作用し、Ｂよりも５〜10倍以上
大きい固体粒子Ａの表面に凝集してＡをコーティングす
る。固体粒子Ｂが、ガラス質シリカを含有する微粒子で
ある場合、ポルトランドセメントは、この微粒子によっ
てコーティング可能な固体粒子Ａの一つである。Fine particles containing vitreous silica, such as silica fume, act as the solid particles B of the present invention by appropriately selecting the particles A, and the surface of the solid particles A which is 5 to 10 times larger than B. And A is coated. When the solid particles B are fine particles containing vitreous silica, Portland cement is one of the solid particles A that can be coated with the fine particles.
【００３０】ガラス質シリカの微粒子であるシリカフュ
ーム（固体粒子Ｂ）と、固体粒子Ａとしてのポルトラン
ドセメントを水中で混合攪拌するとセメントの表面は、
シリカフュームでコーティングされ、一部のシリカフュ
ームは、セメント粒子間に、均一または凝集して分散す
る。その結果、セメントとシリカフュームを含む水硬性
材料は、流動性の優れたものとなる。またシリカフュー
ムはセメントの水和によって生成するＣａ（ＯＨ）2 等
のアルカリと反応し、セメント水和物の間隙を充てんす
るため、硬化したセメントの強度や耐久性を向上させ
る。ただし、ＳｉＯ2 含有量が少なすぎるとシリカフュ
ームの強度向上作用は大きくない。したがってシリカフ
ュームの強度向上作用を期待するためには、ＳｉＯ2 含
有量が60％以上、望ましくはＳｉＯ2 含有量が70％以上
あることが必要である。When silica fume (solid particles B) which is fine particles of glassy silica and Portland cement as solid particles A are mixed and stirred in water, the surface of the cement is
Coated with silica fume, some silica fume is uniformly or agglomerated dispersed among the cement particles. As a result, the hydraulic material containing cement and silica fume has excellent fluidity. Further, silica fume reacts with an alkali such as Ca (OH) 2 generated by hydration of cement and fills the voids of the cement hydrate, so that the strength and durability of the hardened cement are improved. However, if the SiO 2 content is too low, the effect of improving the strength of silica fume is not great. Therefore, in order to expect the strength-improving action of silica fume, it is necessary that the SiO 2 content is 60% or more, preferably the SiO 2 content is 70% or more.
【００３１】粒子Ａをポルトランドセメントとした場
合、固体粒子Ｂであるシリカフュームの比表面積が大き
すぎると凝集したシリカフュームの分散が困難となり、
セメントをコーティングするのが難しくなる。また、比
表面積が小さすぎるとシリカフュームが分散してもセメ
ントの表面に凝集して、セメントをコーティングするの
が難しくなるし、セメント水和物と反応して、硬化した
セメントの性能を向上させる作用が低下する。したがっ
て、シリカフュームの比表面積は、適切な範囲にあるこ
とが必要である。その範囲としては、比表面積50,000〜
1,000,000 cm2 /g、望ましくは100,000 cm2 /g〜500,00
0 cm2 /gであることが必要である。When the particles A are Portland cement, if the specific surface area of the silica fume as the solid particles B is too large, it becomes difficult to disperse the aggregated silica fume,
Difficult to coat cement. Also, if the specific surface area is too small, even if silica fume is dispersed, it will agglomerate on the surface of the cement, making it difficult to coat the cement, and reacting with the cement hydrate to improve the performance of the hardened cement. Is reduced. Therefore, the specific surface area of silica fume needs to be in an appropriate range. The specific surface area is 50,000-
1,000,000 cm 2 / g, preferably 100,000 cm 2 / g~500,00
It should be 0 cm 2 / g.
【００３２】シリコンメタルやフェロシリコン製造時の
ようにＳｉＯ2 の気化と急冷のプロセスを経て製造され
るシリカフュームは、バッグフィルターで回収されるも
のであり、１次粒子は 0.1〜 0.5μｍ程度の粒子径であ
るが、回収時までにすでに著しく凝集しており、平均粒
径は数10μｍに達している。また、シリカフュームの一
部は、運送効率を向上させるためにさらに凝集度を高
め、か粒化を行っている。したがって、シリカフューム
が本発明の粒子Ｂとして効果的に作用するためには、分
散性が高く、分散した後、粒子Ａを効率よくコーティン
グできるものが望ましい。Silica fume produced through the process of vaporizing SiO 2 and quenching as in the production of silicon metal or ferrosilicon is collected by a bag filter, and the primary particles are particles of about 0.1 to 0.5 μm. Although it is a diameter, it has already been remarkably aggregated by the time of collection, and the average particle diameter has reached several tens of μm. In addition, a part of the silica fume is further granulated by further increasing the cohesion degree in order to improve the transportation efficiency. Therefore, in order for the silica fume to act effectively as the particles B of the present invention, it is desirable that the particles have a high dispersibility and that the particles A can be efficiently coated after being dispersed.
【００３３】発明者らの研究によれば、シリカフューム
の分散性の良し悪しは、適切な強さの超音波をある時間
加えたときに、凝集塊が分散して１μｍ以下となる量に
よって判定することができる。ＣＩＬＡＳ社製レーザー
回折式粒度分布測定装置Model715に付属する出力150W、
周波数20KHz の超音波分散槽に250ml の蒸留水と0.2gの
シリカフュームを入れ12分間超音波を加えた時、30重量
％以上、望ましくは50重量％以上が粒径１μｍ以下の凝
集塊に分散するシリカフュームは、比較的少ないエネル
ギーで分散が可能であり、本発明に用いる粒子B に適し
ている。ただし、上記１μｍ以下の量が30重量％以下の
シリカフュームであっても、著しく大きな攪拌エネルギ
ーを加えたり、長時間の攪拌を行うことにより本発明の
粒子Ｂとして利用できる。この場合には、水硬性材料の
製造エネルギーや製造コストが増大する。According to the research conducted by the inventors, whether the dispersibility of silica fume is good or bad is judged by the amount by which aggregates are dispersed to 1 μm or less when ultrasonic waves of appropriate intensity are applied for a certain period of time. be able to. Output 150W attached to Model 715, a laser diffraction type particle size distribution measuring device manufactured by CILAS,
When 250 ml of distilled water and 0.2 g of silica fume are put into an ultrasonic dispersion tank with a frequency of 20 KHz, and ultrasonic waves are applied for 12 minutes, 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more are dispersed in aggregates with a particle size of 1 μm or less. Silica fume can be dispersed with relatively little energy and is suitable for the particles B used in the present invention. However, even if the amount of the silica fume having an amount of 1 μm or less is 30% by weight or less, it can be used as the particle B of the present invention by applying remarkably large stirring energy or stirring for a long time. In this case, manufacturing energy and manufacturing cost of the hydraulic material increase.
【００３４】[0034]
【実施例】以下、具体例によって本発明の水硬性材料を
説明する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるも
のではない。固体粒子Ａとして普通ポルトランドセメン
トを用い、固体粒子Ｂとして非か粒のシリカフュームを
使用して、表１の調合のコンクリートをつくり、シリカ
フュームによるセメントのコーティング状態を確認する
とともに、シリカフュームでセメントをコーティングす
ることによるコンクリートの流動性の向上と硬化した後
の力学的性質の向上作用を調べた。EXAMPLES The hydraulic material of the present invention will be described below with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to this embodiment. Using ordinary Portland cement as the solid particles A and non-granular silica fume as the solid particles B, concrete of the formulation shown in Table 1 is prepared to confirm the coating state of the cement with the silica fume and to coat the cement with the silica fume. The effects of improving the fluidity of concrete and the mechanical properties after hardening were investigated.
【００３５】シリカフューム（ＳＦ）は、セメント
（Ｃ）の重量比で添加した。シリカフューム置換率10％
とはSF／（Ｃ＋ＳＦ）の値が10％であることを意味す
る。シリカフューム置換によるペースト量の増大は、骨
材量で調整した。ただし、同じ水結合材比では、細骨材
率は不変とした。スランプ23cmは、高性能ＡＥ減水剤の
添加量の調整により保持した。使用材料を以下に示す。 セメント：フライアッシュセメントＢ種（比重 2.97) 砂 ：比重 2.61, 吸水率1.53％の山砂 砕石 ：比重2.70, 吸水率0.38％の石灰岩砕石 水 ：水道水 高性能ＡＥ減水剤：特殊スルホン基カルボキシル基含有
多元ポリマーを主成分とするもの（竹本油脂株式会社
製、チューポールＨＰ−１１） シリカフューム：比重2.35, 比表面積14.1ｍ2/g,ＳｉＯ
2 含有量＝93.8％, 炭素量＝0.78％, 含水率＝0.40％,
強熱減量＝2.76％ コンクリートの練り混ぜには容量50リットルのパン型強
制練りミキサーを用い、全材料をミキサーに投入した後
２分間攪拌した。Silica fume (SF) was added in a weight ratio of cement (C). Silica fume substitution rate 10%
Means that the value of SF / (C + SF) is 10%. The increase in the amount of paste due to silica fume replacement was adjusted by the amount of aggregate. However, at the same water binder ratio, the fine aggregate ratio was unchanged. The slump 23 cm was held by adjusting the amount of the high performance AE water reducing agent added. The materials used are shown below. Cement: Fly ash cement type B (specific gravity 2.97) Sand: Specific gravity 2.61, Mountain sand crushed stone with a water absorption rate of 1.53% Crushed stone: Limestone crushed stone with a specific gravity of 2.70, Water absorption rate of 0.38% Water: Tap water High-performance AE water reducing agent: Special sulfonic acid group Carboxyl group Containing multi-component polymer as the main component (Tumoto HP-11 manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) Silica fume: specific gravity 2.35, specific surface area 14.1 m 2 / g, SiO
2 Content = 93.8%, Carbon content = 0.78%, Moisture content = 0.40%,
Loss on ignition = 2.76% A pan-type forced kneading mixer having a capacity of 50 liters was used for kneading concrete, and all materials were put into the mixer and then stirred for 2 minutes.
【００３６】図４は、本発明によるシリカフュームでコ
ーティングしたセメントを用いた水結合材比23％、28
％、33％のコンクリートのＬフロー速度とシリカフュー
ム置換率の関係を示したものである。Ｌフロー速度と
は、本願出願人が特開平１−297528号, 特開平１−2975
29号にて提案のＬ型フロー試験法で測定したものであ
り、Ｌフロー速度が大きい程、コンクリートの粘性が低
いことを示す。図では、シリカフュームの量が増加する
とＬフロー速度が増大し、コンクリートの粘性が低下し
ていることを示している。すなわち、本発明によるセメ
ントとシリカフュームを用いることにより、コンクリー
トの流動性が向上することを示している。FIG. 4 shows a water binder ratio of 23%, 28 using a cement coated with silica fume according to the present invention.
%, 33% of the L flow rate of the concrete and the silica fume substitution ratio is shown. The L flow rate is defined by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-297528 and 1-2975.
Measured by the L-type flow test method proposed in No. 29, the higher the L-flow velocity, the lower the viscosity of concrete. The figure shows that as the amount of silica fume increases, the L flow rate increases and the viscosity of the concrete decreases. That is, it shows that the fluidity of concrete is improved by using the cement and silica fume according to the present invention.
【００３７】図５は、シリカフュームでコーティングし
たセメントを用いたコンクリートとそうでないコンクリ
ートの圧縮強度と水結合材比の関係を示したものである
が、本発明のセメントとシリカフュームを用いることに
より、圧縮強度も向上している。上記のように、セメン
トとシリカフュームを水中で混合攪拌して、セメントを
シリカフュームでコーティングすることにより、コンク
リートの流動性と力学的特性が向上する。FIG. 5 shows the relationship between the compressive strength and the water-binder ratio of the concrete using the cement coated with silica fume and the concrete not using it. By using the cement of the present invention and silica fume, The strength is also improved. As described above, by mixing and stirring cement and silica fume in water and coating the cement with silica fume, the fluidity and mechanical properties of concrete are improved.
【００３８】次に、この例で述べたコンクリート中のセ
メントがシリカフュームでコーティングされていること
を実験で確認した。図６はシリカフューム単体 0.1ｇを
水 100ccを入れた 200ccビーカに入れ、これに 600ｗの
ホモジナイザー（周波数20KHz,チップ先端の振幅30μ
ｍ, チップ径36mm) で１分間超音波を加えた後、レーザ
ー回析式粒度分布測定装置（測定レンジ，0.1 〜35μ
ｍ) で粒度分布を調べたものである。0.7 μｍにピーク
を有する。10μｍ近くの小さなピークは、１次粒子の一
部が凝集していることを示していると考えられる。Next, it was confirmed experimentally that the cement in the concrete described in this example was coated with silica fume. Figure 6 shows that 0.1g of silica fume is put in a 200cc beaker containing 100cc of water, and a homogenizer of 600w (frequency 20KHz, tip tip amplitude 30μ
m, tip diameter 36 mm) and ultrasonic wave for 1 minute, then laser diffraction type particle size distribution measuring device (measuring range, 0.1 ~ 35μ)
The particle size distribution is examined in m). It has a peak at 0.7 μm. The small peak near 10 μm is considered to indicate that some of the primary particles are aggregated.
【００３９】図の縦軸の分布密度は下式で定義される量
である。 分布密度＝dv/d(lnD) ここで、V:粒径D 以下の粒子の量の体積比率 D:粒径 ln: 自然対数The distribution density on the vertical axis of the figure is a quantity defined by the following equation. Distribution density = dv / d (lnD) where V: volume ratio of the amount of particles of particle size D or less D: particle size ln: natural logarithm
【００４０】図７は、ビーカー中の水を水セメント比60
％のペーストの上澄液に変えた場合であり、図６とほと
んど変わらない。FIG. 7 shows that the water in the beaker has a water-cement ratio of 60.
% When the paste is changed to the supernatant, which is almost the same as in FIG.
【００４１】図８は、セメント0.15ｇを水100 ccを入れ
た200 ccビーカに入れ、600 ｗホモジナイザーで１分間
超音波を加えた後、粒度分布を調べたものである。粒度
は0.3 〜35μｍの範囲に分布している。35μｍは装置の
測定上限であるが、別の測定によれば35μｍを上回るも
のは、10〜15％であった。FIG. 8 shows that 0.15 g of cement was placed in a 200 cc beaker containing 100 cc of water, ultrasonic waves were applied for 1 minute with a 600 w homogenizer, and then the particle size distribution was examined. The particle size is distributed in the range of 0.3 to 35 μm. Although 35 μm is the upper limit of measurement of the device, according to another measurement, the value exceeding 35 μm was 10 to 15%.
【００４２】図９は、セメントとシリカフューム７：３
の重量比率のもの計 0.15 ｇを、先のビーカーに投入
し、同じく超音波を加えた後の粒度分布を示す。１μｍ
以下の粒子の量が若干増加しているが、これは図８と図
６を７：３の比率で混合したものの量よりは著しく少な
い。図９に示した破線は、図８と図６から計算上で求め
たセメントとシリカフュームの７：３混合物の粒度を示
す。この粒度分布では、セメントの35μｍ以上の量の補
正も行っている。FIG. 9 shows cement and silica fume 7: 3.
A total of 0.15 g with a weight ratio of is added to the beaker described above, and the particle size distribution after ultrasonic waves are similarly applied is shown. 1 μm
Although the amount of the following particles is slightly increased, this is significantly less than the amount of the mixture of FIGS. 8 and 6 in the ratio of 7: 3. The broken line shown in FIG. 9 shows the particle size of the 7: 3 mixture of cement and silica fume calculated from FIGS. 8 and 6. In this particle size distribution, the cement amount of 35 μm or more is also corrected.
【００４３】セメントとシリカフュームが、各々単独で
存在する時と同様に分散しているとすれば、この７：３
混合物は、図９の破線の粒度分布を示すはずである。所
が、この混合物が実際には、図９の実線の粒度分布を示
すのは、シリカフュームがセメントの表面に凝集してセ
メントをコーティングしているか、シリカフュームが凝
集塊を形成し、見かけ上セメントと同様の大きさとなっ
ているかのいずれかである。しかし、この混合物にはシ
リカフューム単独の粒度分布測定時と同様の超音波を加
えており、凝集塊は、単独の時と同じレベルに分散する
はずである。セメントとの混合物は、セメント抽出液と
同様の液相成分を有するが、図７に示したようにこの液
相成分は、シリカフュームの分散に影響していない。し
たがって、セメントとシリカフューム混合物が図９の実
線の粒度分布を示すのは、シリカフュームがセメント表
面に凝集し、セメントをコーティングしていることを示
している。ただし、一部のシリカフュームは、セメント
粒子間にある程度の凝集塊を含みつつ分散している。If the cement and silica fume are dispersed in the same manner as when they are present alone, this 7: 3
The mixture should show the particle size distribution of the dashed line in FIG. However, this mixture actually shows the particle size distribution of the solid line in FIG. 9 because the silica fume aggregates on the surface of the cement and coats the cement, or the silica fume forms an agglomerate and apparently becomes a cement. Either they are of similar size. However, ultrasonic waves similar to those used when measuring the particle size distribution of silica fume alone were applied to this mixture, and the agglomerates should be dispersed to the same level as when alone. The mixture with cement has a liquid phase component similar to that of the cement extract, but as shown in FIG. 7, this liquid phase component does not affect the dispersion of silica fume. Therefore, the cement-silica fume mixture showing the particle size distribution of the solid line in FIG. 9 indicates that the silica fume aggregates on the cement surface and coats the cement. However, some silica fumes are dispersed while containing some agglomerates between cement particles.
【００４４】図10は表１に示したNo. ２の調合のコンク
リートでシリカフューム置換率０％、10％、30％の三種
のコンクリートを先に記述した材料と方法で練り混ぜ、
練り混ぜ直後のコンクリートを 2.5mmフルイでスクリー
ニングし、直ちに粒度分布を測定したものである。シリ
カフュームを添加したものは、無添加のものに比べて１
μｍ以下の粒子が若干増加しているが、シリカフューム
が分散した時に本来示す図６のピークは全く示さない。
また、置換率10％と30％で粒度分布は変化しない。この
シリカフュームを加えたものの粒度分布は図９のセメン
トとシリカフュームの混合物の粒度分布とほぼ同様であ
る。図11は、 2.5mmでふるったモルタル0.4ｇを水100 c
cを含む200 ccビーカ中に投入してホモジナイザーで 60
0ｗの超音波を１分加えた後の粒度分布と超音波を加え
ないものの粒度分布を示すが、超音波の影響はあまり見
られない。図11のコンクリートは、表１のNo. ２の調合
であり、シリカフューム置換率は30％である。これらの
結果は、コンクリート中においてもセメントがシリカフ
ュームでコーティングされており、本発明の水硬性材料
特有の構造となっていることを示している。FIG. 10 shows concrete No. 2 shown in Table 1 and three types of concrete having silica fume substitution ratios of 0%, 10% and 30%, which are kneaded by the materials and methods described above.
The concrete immediately after kneading was screened with a 2.5 mm screen and the particle size distribution was immediately measured. The one with silica fume added is 1
Although the number of particles of μm or less is slightly increased, the peak of FIG. 6 originally shown when silica fume is dispersed is not shown at all.
The particle size distribution does not change at the substitution rates of 10% and 30%. The particle size distribution of this silica fume is almost the same as the particle size distribution of the mixture of cement and silica fume in FIG. Fig. 11 shows that 0.4 g of mortar sieved with 2.5 mm water 100 c
Place in a 200 cc beaker containing c and use a homogenizer to
The particle size distribution after applying 0 w of ultrasonic wave for 1 minute and the particle size distribution without ultrasonic wave are shown, but the effect of ultrasonic wave is not so noticeable. The concrete of FIG. 11 is the No. 2 mix of Table 1, and the silica fume substitution rate is 30%. These results show that the cement is coated with silica fume even in concrete, and has a structure peculiar to the hydraulic material of the present invention.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明による水硬
性材料は、水硬性粒体とこれの１／５以上小さい微粒子
を水中で混合攪拌することによって、微粒子でコーティ
ングした水硬性材料を形成するものである。その結果、
セメントのような角ばった粒体の表面にベアリングが付
着したような構造が形成され、粒体がせん断変形する時
のせん断抵抗が小さくなり、水硬性材料の流動性が向上
する。その結果、水硬性材料の水と水硬性粒体の比率を
小さくしたり、ペースト量と添加材の比率を小さくする
ことが可能となり、水硬性材料の性能を向上させること
ができる。この方法は、高性能減水剤によって低減され
る水と水硬性粒体の比率をさらに小さくすることが可能
であり、球状化セメントのようにセメントを丸くするこ
となく、流動性を向上させるものであり、球状化のよう
な丸くするためのエネルギーが不要であること等によっ
てコストを低めることができる。As described above, the hydraulic material according to the present invention forms a hydraulic material coated with fine particles by mixing and stirring hydraulic particles and fine particles having a size smaller than ⅕ or more in water. It is a thing. as a result,
A structure in which bearings are attached to the surface of angular particles such as cement is formed, the shear resistance when the particles undergo shear deformation is reduced, and the fluidity of the hydraulic material is improved. As a result, it is possible to reduce the ratio of water to the hydraulic granules of the hydraulic material or the ratio of the paste amount to the additive material, and it is possible to improve the performance of the hydraulic material. This method can further reduce the ratio of water and hydraulic granules reduced by the superplasticizer, and improves fluidity without rounding the cement like spheroidized cement. Therefore, the cost can be reduced by not requiring energy for rounding such as spheroidizing.
【図１】本発明の粒子Ａの全面が微粒子Ｂでコーティン
グされた状態を示す図である。FIG. 1 is a view showing a state in which the entire surface of a particle A of the present invention is coated with fine particles B.
【図２】本発明の粒子Ａが部分的に微粒子Ｂでコーティ
ングされた状態を示す図である。FIG. 2 is a view showing a state in which particles A of the present invention are partially coated with particles B.
【図３】本発明の粒子Ａが微粒子Ｂでコーティングされ
るとともに、微粒子Ｂの一部が粒子間に凝集塊を含みつ
つ分散している状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which particles A of the present invention are coated with particles B, and a part of the particles B are dispersed while containing agglomerates between the particles.
【図４】Ｌ型フロー試験で測定したＬフロー速度とシリ
カフューム置換率の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an L flow rate measured in an L type flow test and a silica fume substitution rate.
【図５】コンクリートの圧縮強度と水結合材比の関係を
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the compressive strength of concrete and the water binder ratio.
【図６】シリカフューム単体の粒度分布を示す図であ
る。FIG. 6 is a view showing a particle size distribution of silica fume alone.
【図７】セメント抽出液中で超音波を加えた後のシリカ
フューム単体の粒度分布図である。FIG. 7 is a particle size distribution diagram of a simple substance of silica fume after applying ultrasonic waves in a cement extract.
【図８】セメント単体の粒度分布を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the particle size distribution of cement alone.
【図９】セメントとシリカフュームを重量比７：３で混
合したものの粒度分布を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a particle size distribution of a mixture of cement and silica fume at a weight ratio of 7: 3.
【図10】水結合材比28％，シリカフューム置換率０〜30
％のコンクリートを2.5 mmフルイでふるったモルタルの
粒度分布を示す図である。[Figure 10] Water binder ratio 28%, silica fume substitution rate 0 to 30
It is a figure which shows the particle size distribution of the mortar which sewed the concrete of 2.5% with a 2.5 mm sieve.
【図11】水結合材比28％, シリカフューム置換率30％の
コンクリートを25mmフルイでふるったモルタルの粒度分
布とこれに超音波を加えたものの粒度分布を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a particle size distribution of mortar obtained by sieving concrete with a water binder ratio of 28% and a silica fume substitution rate of 30% with a 25 mm sieve and ultrasonic waves applied to the mortar.
Ａ 粒子 Ｂ 粒子 A particle B particle
【表１】 [Table 1]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米澤 敏男 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 三井 健郎 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 柳橋 邦生 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 池尾 陽作 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 奥野 亨 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 朝倉 悦郎 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番 三菱マ テリアル株式会社セメント研究所内 (72)発明者 吉田 久嗣 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番 三菱マ テリアル株式会社セメント研究所内 (72)発明者 佐藤 光男 東京都港区港南五丁目８番20号 京浜菱光 コンクリート工業株式会社品川工場内 (72)発明者 木之下 光男 愛知県蒲郡市港町２番５号 竹本油脂株式 会社第三事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshio Yonezawa 2-5-14 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Inside Takenaka Corporation Technical Research Institute (72) Kenro Mitsui 2-chome, Minamisuna, Koto-ku, Tokyo No. 14 Incorporated Takenaka Corporation Technical Research Institute (72) Inventor Kunio Yanagibashi 2-5-14 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Incorporated Takenaka Industrial Engineering Laboratory (72) Inventor Yosaku Ikeo Koto-ku, Tokyo 2-5-14 Minamisuna Technical Research Institute, Takenaka Corp. (72) Inventor Toru Okuno 8-21-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Incorporated Takenaka Corp. Tokyo Head Office (72) Inventor Etsuro Asakura 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama Cement Research Institute, Mitsubishi Material Co., Ltd. (72) Kuji Yoshida, 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Omiya-shi, Saitama Real Co., Ltd. Cement Research Institute (72) Inventor Mitsuo Sato 5-8-20 Konan, Minato-ku, Tokyo Keihin Ryoko Concrete Industry Co., Ltd. Shinagawa Plant (72) Inventor Mitsuo Kinoshita 2-5 Minatomachi, Gamagori City, Aichi Prefecture Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.
Claims (10)
Ａに対して水中で粒子Ａの表面に凝集して粒子Ａをコー
ティングする性質を持ち、粒子Ａより１／５以上小さい
平均粒径を有する固体粒子Ｂの量を、粒子Ａの全表面を
粒子Ｂで少くとも一層覆う量以上とし、水の量を、粒子
Ａと粒子Ｂの合計値の60％以下としたことを特徴とする
水硬性材料。 Ａ：ポルトランドセメント，ポルトランドセメントを含
有する混合セメント等。 Ｂ：ガラス質シリカを含有するシリカフューム等。1. An average particle having a property of coating a predetermined amount of solid particles A having an average particle diameter of 5 to 50 μm on the surface of the particles A in water and coating the particles A by 1/5 or more than the particles A. The amount of the solid particles B having a diameter is equal to or more than the amount of covering the entire surface of the particles A with the particles B at least further, and the amount of water is 60% or less of the total value of the particles A and the particles B. A hydraulic material that does. A: Portland cement, mixed cement containing Portland cement, etc. B: Silica fume containing vitreous silica.
Ａに対して水中で粒子Ａの表面に凝集して粒子Ａをコー
ティングする性質を持ち、粒子Ａより１／５以上小さい
平均粒径を有する固体粒子Ｂの量を、粒子Ａの表面を部
分的に粒子Ｂで少くとも一層覆う量以上とし、水の量
を、粒子Ａと粒子Ｂの合計値の60％以下としたことを特
徴とする水硬性材料。 Ａ：ポルトランドセメント，ポルトランドセメントを含
有する混合セメント等。 Ｂ：ガラス質シリカを含有するシリカフューム等。2. An average particle having a property that a predetermined amount of solid particles A having an average particle size of 5 to 50 μm aggregates on the surface of the particles A in water to coat the particles A, and is 1/5 or more smaller than the particles A. The amount of the solid particles B having a diameter is set to be equal to or larger than the amount that partially covers the surface of the particles A with the particles B, and the amount of water is set to 60% or less of the total value of the particles A and the particles B. Characteristic hydraulic material. A: Portland cement, mixed cement containing Portland cement, etc. B: Silica fume containing vitreous silica.
層覆うこととして成る請求項１記載の水硬性材料。3. The hydraulic material according to claim 1, wherein the whole surface of the particle A is covered with at least one layer of the particle B.
とも一層覆うこととして成る請求項１又は２記載の水硬
性材料。4. The hydraulic material according to claim 1, wherein the surface of the particles A is partially covered with at least one layer of the particles B.
Ａの粒子間に、粒子Ｂが均一に分散するか凝集塊となっ
て分散する請求項１、２、３または４記載の水硬性材
料。5. The hydraulic material according to claim 1, wherein the particles B are dispersed uniformly as particles or agglomerates between the particles of the particles A coated with the particles B.
を得るのに必要な量の高性能減水剤を使用した請求項
１、２、３、４または５記載の水硬性材料。6. The hydraulic material according to claim 1, wherein the superplasticizer is used in an amount necessary to obtain the required fluidity for dispersing the particles A and the particles B.
に粒子Ａよりも大きな平均粒径を有する材料Ｃを添加し
た水硬性材料。 Ｃ：砂，石，人工軽量骨材，無機発泡体，無機焼結体，
プラスチック，有機発泡体，中空プラスチック，無機繊
維，有機繊維，金属繊維等。7. A hydraulic material obtained by adding a material C having an average particle size larger than that of the particle A to the hydraulic material according to any one of claims 1 to 6. C: sand, stone, artificial lightweight aggregate, inorganic foam, inorganic sintered body,
Plastics, organic foams, hollow plastics, inorganic fibers, organic fibers, metal fibers, etc.
ンドセメントを含有したものである請求項１から７まで
に記載の水硬性材料。8. The hydraulic material according to claim 1, wherein the particles A contain at least 20% by weight of Portland cement.
を含有し、比表面積50,000〜1,000,000 cm2 /gのシリカ
フュームである請求項１から８までに記載の水硬性材
料。9. The hydraulic material according to claim 1, wherein the particle B is a silica fume containing 60% by weight or more of glassy silica and having a specific surface area of 50,000 to 1,000,000 cm 2 / g.
回折式粒度分布測定装置Model715に付属のもので出力15
0W、周波数20KHz ）に250ml の蒸留水と0.2gのシリカフ
ュームを入れ、12分間超音波でシリカフュームを分散し
た時、30重量％以上が粒径１μｍ以下の凝集塊に分散す
るシリカフュームである請求項９記載の水硬性材料。10. An ultrasonic dispersion tank (the output of which is attached to a laser diffraction type particle size distribution measuring device Model 715 manufactured by CILAS Co., Ltd.
10. When 20 ml of distilled water and 0.2 g of silica fume are placed in 0 W and the frequency is 20 KHz and the silica fume is dispersed by ultrasonic waves for 12 minutes, 30 wt% or more is silica fume dispersed in agglomerates having a particle size of 1 μm or less. The described hydraulic material.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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