JPH0526744B2

JPH0526744B2 -

Info

Publication number: JPH0526744B2
Application number: JP61120148A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Watanabe; Hisayuki Shimizu
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1993-04-19
Also published as: JPS62278156A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、常圧蒸気養生によつて製造するコン
クリート製品の強度並びに耐候性を改善する蒸気
養生用セメント組成物に関する。〔従来の技術〕従来、鋼管複合パイル、コンクリートパイル、
ポール、ヒユーム管、ボツクスカルバート、矢
板、枕木、橋脚並びに橋桁等の常圧蒸気養生を行
つて製造するコンクリート製品の強度増加をはか
る方法として、石膏類を添加する方法が工業的に
確立され、型無水石膏を主成分とする高強度混
和材が市販されるに至つている。型無水石膏を
例にとると、これをコンクリートに添加し蒸気養
生を行つて高強度を得る場合、セメント量に対し
約10重量％までは添加量にほゞ比例して強度も高
くなり、10〜15重量％で最高強度に達し、15重量
％以上では、強度の伸びは頭打ちとなる傾向があ
る。一般的には、性能と経済性より、セメント量
に対し10％程度添加され、使用されている（特公
昭58−52943号公報）。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明者らは、屋外に曝露されたコンクリート
やコンクリートパイル等の耐候性に関しては、無
水石膏の添加量が５重量％を越えると、微細なひ
び割れが入るようになり、耐候性の面で問題が生
ずることを認めた。即ち、耐候性が問題とならな
い５重量％程度の添加では、逆に強度的効果が半
減してしまい、耐候性と強度は互いに二律背反の
関係にあることがわかつた。この問題点を解決するために、セメントに対し
石膏とグルコン酸又はその塩だけを添加して蒸気
養生したコンクリートは、初期、長期共に強度発
現が悪く、またセメントに対し石膏と硫酸塩、炭
酸塩又はチオ硫酸塩だけを組み合わせた場合は、
初期強度発現は良いが、長期強度発現が悪く、目
的を達成することが出来ないが、セメントに対し
石膏とグルコン酸又はその塩類に硫酸塩、炭酸塩
又はチオ硫酸塩から選ばれる無機塩の１種以上を
添加することによつて、強度と耐候性に係る二律
背反の問題を解決する知見を得て本発明を完成し
たものである。〔問題点を解決するための手段〕即ち、本発明は、ポルトランドセメント、石膏
類、及びグルコン酸類、並びに、硫酸塩、炭酸
塩、及びチオ硫酸塩からなる群より選ばれた１種
又は２種以上の無機塩とを含有し、実質的にカル
シウムアルミネート又はカルシウムハロアルミネ
ートを含有しないことを特徴とする蒸気養生用セ
メント組成物である。更に、本発明を詳しく説明する。本発明で使用するセメントとしては、JISR
5210に規定されている普通ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトラ
ンドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、
中庸熱ポルトランドセメント、JISR 5211に規定
されている高炉セメント、JISR 5212に規定され
ているシリカセメント及びJISR 5213に規定され
ているフライアツシユセメント等が挙げられてい
る。本発明で使用される石膏類とは、型無水石
膏、二水石膏、半水石膏又は型無水石膏をい
い、これらの１種又は２種以上が使用され、工業
的に含まれる不純物の種類や量により品質上の制
限は受けないし、不純物が石膏類と固溶した形で
含まれていても、その水和生成物がエトリンガイ
トである限り、石膏の品質上の制限は受けない。石膏類の使用量は、セメント100重量部に対し
て、無水物換算で多くても15重量部が好ましく、
２〜10重量部がより好ましい。石膏類の種類によつて、強度に対する効果は若
干異なり、強度は型無水石膏、型無水石膏、
二水石膏及び半水石膏の順で低くなるが、耐候性
に関しては、石膏類の種類に関係なく改善効果は
ほぼ同等である。一般的には、セメントに対し半水石膏や型無
水石膏の添加量を多くしてゆくと偽凝結を生ずる
が、本発明の場合、偽凝結は生じない。本発明で使用するグルコン酸類とは、グルコン
酸のナトリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム
塩、及びグルコン酸等を示す。グルコン酸類の使用量は、セメント100重量部
に対して、0.01〜0.25重量部が好ましく、0.02〜
0.20重量部がより好ましい。本明で使用する無機塩とは、硫酸塩、炭酸塩、
及びチオ硫酸塩からなる群より選ばれた１種又は
２種以上を示す。硫酸塩とは、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、
硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、重硫酸ナ
トリウム、重硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、
亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、重亜硫酸ナ
トリウム、及び重亜硫酸カリウムなどを示す。硫酸塩の使用量は、硫酸塩の種類によつて若干
異なるが、セメント100重量部に対して、例えば、
硫酸ナトリウムは0.1〜0.2重量部が、また、硫酸
マグネシウムは0.03〜0.1重量部が好ましい。炭酸塩とは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムを示し、セメ
ント100重量部に対して、多くても0.2重量部が好
ましく、0.03〜0.1重量部がより好ましい。チオ硫酸塩とは、チオ硫酸ナトリウムやチオ硫
酸カルシウムなどを示す。チオ硫酸塩の使用量は、セメント100重量部に
対して、0.05〜0.3重量部が好ましく、0.1〜0.2重
量部より好ましい。以上の硫酸塩、炭酸塩又はチオ硫酸塩等の無機
塩はそれぞれを単独で使用する場合には、硫酸ナ
トリウム、炭酸カリウム又はチオ硫酸ナトリウム
が強度的に好ましく、併用する場合には、炭酸カ
リウムと亜硫酸塩、重亜硫酸塩又は重硫酸塩が強
度的に好ましい。尚、これらの無機塩を単独又は併用して配合す
る場合、石膏類の種類や配合量、グルコン酸類の
種類や配合量によつて、既述のセメントに対する
配合量範囲はほとんど変化しない。本発明の蒸気養生用セメント組成物は、セメン
ト以外の各成分を単に混合しても良いが、好まし
くは石膏類の一部とグルコン酸類塩と無機塩を混
合して一度粉砕したものを残りの石膏類と混合す
るか、又は石膏類の全量とグルコン酸類と無機塩
類を混合粉砕し、その粉末度をブレーン法（ポロ
シチー0.5と仮定）で1500〜8000cm²／ｇ、好まし
くは4000〜6000に調整するのが良い。本発明の蒸気養生用セメント組成物に、さら
に、生石灰又は消石灰を併用することは強度増進
効果が大きくなるので好ましい。生石灰又は消石灰の使用量は、セメント100重
量部に対して、多くても0.5重量部が好ましく、
0.1〜0.3重量部がより好ましい。本発明の蒸気養生用セメント組成物を用いてコ
ンクリートを打設して蒸気養生する際に、蒸気養
生条件は通常のコンクリート製品工場で実施され
ている条件で良いが、強度及び耐候性を十分改善
するためには、養生温度は50〜90℃、養生時間は
蒸気を通気後５時間以上が好ましい。〔実施例〕以下、本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこの実施例により限定されるもので
はない。実施例１石膏類、グルコン酸類、及び無機塩を、第１表
に示すように配合し、双子型振動ポツトミルで５
分間粉砕して、いずれも粉末度5000±500cm²／ｇ
になるように調製した。最大骨材寸法15mm、細骨材率38％、水・セメン
ト比30％、スランプ５±1.5cm、空気量2.0％、単
位セメント量480Kg／m³、単位水量136.8Kg／m³、
単位細骨材量690Kg／m³、単位粗骨材量1139Kg／
m³、及び単位減水剤量7.2Kg／m³の配合において、
セメント以外の成分は細骨材と置き換えて使用し
た。コンクリートは、30リツトル練りの強制練りミ
キサーで混練した後、10φ×20cmの型枠に棒状バ
イブレーターを使用して成型し、前置き養生を４
時間行つた後、昇温時間３時間で75℃まで上げ、
75℃で４時間保持し、その後蒸気を止め、翌日ま
で自然放冷し、所定材令経過後の圧縮強度を測定
した。また、供試体を屋外に放置して、６月後にひび
割れ観察を行つて、耐候性を測定した。結果を第
１表に併記する。なお、比較のため、カルシウムアルミネートを
セメント100重量部に対して、10重量部添加して
同様に行つた。＜使用材料＞セメント：電気化学工業(株)製普通ポルトランドセ
メント、比重3.16 細骨材：新潟県姫川産川砂、比重2.65 粗骨材：新潟県姫川産砕石、比重2.68 減水剤：花王(株)製商品名「マイテイ150」、主成分
ポリアルキルアリルスルホン酸塩のホルマリン
縮合物石膏類α：型無水石膏、森田化学社製、フツ酸
発生副産石膏グルコン酸類Ａ：グルコン酸ナトリウム、一級試
薬無機塩ａ：硫酸ナトリウム、一級試薬カルシウムアルミネート：12CaO・7Al₂O₃、非
晶質

【表】

【表】第１表に示すように、グルコン酸類と無機塩を
使用しないで、石膏単独使用では、石膏量が10〜
15重量部で１日強度が最大に達して、800Kgｆ／
cm²以上得られるが、暴露養生により、ひび割れが
多発する。また、グルコン酸類や無機塩のみでは、強度発
現が全く期待できず、石膏とグルコン酸類を使用
した場合は、短時間強度と１日強度が共に小さ
く、石膏と無機塩を使用した場合は、短時間強度
は大きくなるが、１日強度は小さい。これに対して、本発明のセメント組成物は、石
膏が10重量部を越える場合はひび割れ改善と強度
発現効果が顕著に示され、石膏が５重量部の場合
でも、石膏単独10重量部使用の場合と同等以上の
強度が得られる。また、カルシウムアルミネートを併用すると、
200Kgｆ／cm²程度、強度が低下する。実施例２石膏類の種類を第２表に示すように変化したこ
と以外は実施例１と同様に行つた。結果を第２表
に併記する。＜使用材料＞石膏類β：型無水石膏、二水石膏を200℃で熱
処理石膏類γ：半水石膏、二水石膏を150℃で熱処理石膏類δ：二水石膏、サンケイ石膏社製工業用石
膏グルコン酸類Ｂ：グルコン酸カルシウム、一級試
薬グルコン酸類Ｄ：グルコン酸、一級試薬炭酸塩ｇ：炭酸カリウム、一級試薬チオ硫酸塩ｈ：チオ硫酸ナトリウム、一級試薬

【表】

【表】第２表に示すように、石膏類の種類を変化して
も、100Kgｆ／cm²前後高い強度が得られ、ひび割
れの改善効果も認められる。実施例３グルコン酸類の種類を第３表に示すように変化
したこと以外は実施例１と同様に行つた。結果を
第３表に併記する。比較のため、グルコン酸以外のオキシカルボン
酸を使用した結果を併記する。＜使用材料＞グルコン酸類Ｃ：グルコン酸アンモニウム、一級
試薬クエン酸ナトリウム：一級試薬酒石酸ナトリウム：一級試薬

【表】第３表に示すように、オキシカルボン酸のなか
のグルコン酸類を使用すると本発明の効果が認め
られるが、グルコン酸類以外のオキシカルボン酸
を使用しても強度改善効果は認められない。実施例４無機塩を第４表に示すように変化したこと以外
は実施例１と同様に行つた。結果を第４表に併記
する。比較のため硝酸亜鉛を使用した結果を併記す
る。＜使用材料＞無機塩ｂ：硫酸第一鉄、一級試薬無機塩ｃ：硫酸第二鉄、一級試薬硝酸亜鉛：一級試薬

【表】第４表に示すように、無機塩として、硫酸塩、
炭酸塩、及びチオ硫酸塩を使用すると、本発明の
効果が認められるが、それ以外の硝酸塩等の凝結
硬化促進剤を併用しても、強度改善効果はみられ
ない。実施例５セメント100重量部に対して、石膏類αの型
無水石膏５重量部、グルコン酸類Ａのグルコン酸
ナトリウム0.15重量部に、無機塩を第５表に示す
ように併用したこと以外は実施例１と同様に行つ
た。結果を第５表に併記する。＜使用材料＞無機塩ｄ：亜硫酸ナトリウム、一級試薬無機塩ｅ：重亜硫酸ナトリウム、一級試薬無機塩ｆ：重硫酸ナトリウム、一級試薬

【表】ひび割れの有無は６カ月後の有無
第５表に示すように、無機塩を２種以上併用す
ると、強度がより向上する。実施例５実施例１で使用したコンクリート配合を用い、
セメント組成物中の各成分のセメントに対する添
加量を、Free CaO ０％のフツ酸副産石膏（新
秋田化成製）である型無水石膏５重量％、グル
コン酸ナトリウム0.15重量％、硫酸ナトリウム
0.15重量％、消石灰（一般試薬）を０〜0.5重量
％としてコンクリートを調合し、蒸気養生を行つ
て、圧縮強度の測定とひび割れ観察を行つた。

〔発明の効果〕

本発明は、従来の石膏を主体とする蒸気養生用
セメント混和材がかかえるコンクリート強度とそ
の耐候性に関する二律背反の問題を解決した蒸気
養生用セメント組成物で、以下の効果がある。 (1) 本発明の蒸気養生用セメント組成物中の石膏
類量がセメントに対し、従来の半分（５重量
％）でも、従来と同程度のコンクリート強度が
得られ、その耐候性は従来より優れたものにな
る。 (2) 本発明の蒸気養生用セメント組成物中の石膏
類量がセメントに対し従来と同じ（10重量％）
でも、そのコンクリートは優れた耐候性を示
し、その強度は一層高くなる。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポルトランドセメント、石膏類、及びグルコ
ン酸類、並びに、硫酸塩、炭酸塩、及びチオ硫酸
塩からなる群より選ばれた１種又は２種以上の無
機塩とを含有し、実質的にカルシウムアルミネー
ト又はカルシウムハロアルミネートを含有しない
ことを特徴とする蒸気養生用セメント組成物。