JPH0551549B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0551549B2 JPH0551549B2 JP5714786A JP5714786A JPH0551549B2 JP H0551549 B2 JPH0551549 B2 JP H0551549B2 JP 5714786 A JP5714786 A JP 5714786A JP 5714786 A JP5714786 A JP 5714786A JP H0551549 B2 JPH0551549 B2 JP H0551549B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- water
- molding
- hardened cement
- hardened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は優れた機械的強度を有するセメント硬
化体の新規な製造方法に関する。 〔従来の技術および問題点〕 高い機械的強度を有するセメント硬化体（以
下、高強度セメント硬化体という）の開発は、単
に構造物の軽量化を図るのみでなく、セラミツク
代替材料、鋳鉄代替材料などの新しい素材として
のセメント硬化体の用途を拡大する上で重要な意
義を有する。 従来、かかる高強度セメント硬化体の製造方法
としては、水硬性セメントと水とを混練する際
に、高性能減水剤を添加して混練に必要な水の量
を可及的に減少させ、余剰水によるセメント硬化
体中の空〓率を抑える方法が知られている。（以
下、この方法を湿式法ともいう） しかしながら、上記の如き湿式法においては、
セメント硬化体の成形時に余剰水および混練時に
かみ込まれる空気泡を完全に排除することが困難
であり、得られるセメント硬化体中には100〜
1000μ程度の細孔径を有する空〓が多数存在す
る。そのため、かかるセメント硬化体は、ある程
度高い機械的強度を発揮するものの未だ改良の余
地がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、高強度セメント硬化体の製造方
法について鋭意研究を重ねた結果、水硬性セメン
トと粉状成形助剤との混合粉体を乾式成形した
後、得られる成形体に水を含浸させて養生するこ
とにより、前記した余剰水および空気泡に起因す
るセメント硬化体中への空〓の生成がなく、従来
の水硬性セメントと水とを予め混練して成形する
方法では発現できなかつた高い機械的強度を有す
るセメント硬化体が得られることを見い出し本発
明を完成するに至つた。 本発明は、水硬性セメントおよび粉状成形助剤
よりなる混合粉体を圧縮成形し、次いで得られる
成形体に水を含浸させて養生することを特徴とす
るセメント硬化体の製造方法である。 本発明において、水硬性セメントは水和反応に
よつて硬化するセメントが特に制限なく使用され
る。例えば、ポルトランドセメント，高炉セメン
ト，フライアツシユセメント，アルミナセメン
ト，シリカセメント，カラーセメント等が一般的
である。これらのうち、ポルトランドセメントが
特に好適である。上記の水硬性セメントは、プレ
ーン値2500〜20000cm2／ｇ，好ましくは3500〜
20000cm2／ｇの粒度を有するものが得られるセメ
ント硬化体中の空〓をより減少させ、該セメント
硬化体の機械的強度を一層向上することができる
ため好適である。 また、粉状成形助剤は公知のものが特に制限な
く使用される。例えば、ケイ酸カルシウム，ベン
トナイト，ジヤモン岩等の無機物の粉状成形助
剤，メチルセルロース等の有機物の粉状成形助剤
が一般に使用される。上記の粉状成形助剤のうち
ケイ酸カルシウムが成形性に優れ、得られるセメ
ント硬化体の機械的強度が特に高いため好適に使
用される。特に、ジヤイロライト型結晶構造を有
し、SiO2／CaOのモル比が1.6〜3.2であり、長手
方向の平均直径が0.1〜30ミクロン，厚みが0.005
〜0.1ミクロンの花弁状の薄片が集合した形態を
有するケイ酸カルシウム（以下、花弁状ケイ酸カ
ルシウムという）が最も好適に使用される。かか
る花弁状ケイ酸カルシウムは特開昭54−93698号
に記載された方法によつて製造することができ
る。 本発明において、混合粉体中の水硬性セメント
に対する粉状成形助剤の割合が多い場合には得ら
れるセメント硬化体の機械的強度が低下し、逆に
少ない場合には後述する圧縮成形が困難となる傾
向がある。従つて、混合粉体中における粉状成形
助剤の割合は水硬性セメント100重量部に対して
１〜50重量部、好ましくは３〜20重量部とするこ
とが好ましい。 また、上記混合粉体に他の成分を添加すること
は必要に応じて実施することができる。例えば、
カーボン繊維，アラミド繊維，ビニロン繊維，金
属繊維等の繊維状物，海砂，川砂，砕砂等の骨
材，微粉状シリカ等の微粉状物，顔料等が挙げら
れる。繊維状物は得られるセメント硬化体の曲げ
強度の向上に特に効果的であり、混合粉体100重
量部に対して１〜20重量部の割合で使用すればよ
い。また、骨材は一般に水硬性セメント100重量
部に対して５〜200重量部の割合で使用すること
ができる。更に、微粉状物は、得られるセメント
硬化体中の空〓を埋め、その機械的強度を向上す
る効果を有し、混合粉体100重量部に対して５〜
20重量部の割合で使用することが好ましい。 本発明において、前記した混合粉体は一般に
200〜10000Kg／cm2，好ましくは500〜4000Kg／cm2
の圧力で圧縮成形することにより所定の形状に成
形される。成形圧力が上記範囲より低い場合に
は、空〓が成形体中に多数存在しするため、得ら
れるセメント硬化体の機械的強度を十分向上する
ことが困難となる。また、成形圧力を上げると得
られるセメント硬化体の機械的強度は向上する
が、上記範囲を超えると効果は頭打ちとなるばか
りでなく、技術的にも困難となる。 混合粉体の圧縮成形は公知の方法が特に制限な
く実施される。例えば、金型プレス成形機を用い
た一軸加圧成形法，アイソスタテイクプレス成形
法等が挙げられる。上記の一軸加圧成形法を実施
する場合には、金型プレス成形機の内壁に予めス
テアリン酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウ
ム等の滑剤を塗布するか或いは混合粉体中に上記
滑剤を混合粉体に対して0.1〜0.5重量％の割合で
添加した後圧縮成形を行うことが、成形体の内部
まで均一に圧力を伝達することができ、より均一
な密度を有し、高い機械的強度を有するセメント
硬化体を得ることができ好ましい。 本発明において、圧縮成形によつて得られた成
形体は水硬性セメントの水和に必要な水を含浸さ
せて養生することによりセメント硬化体が得られ
る。 成形体に水を含浸させる方法は特に制限されな
いが、成形体を水に浸漬する方法、成形体に水を
散布する方法などが一般的である。また、上記し
た水として水溶性ポリマーを添加した水を使用す
ることは得られるセメント硬化体の機械的強度を
より向上することができ好ましい。水に対する水
溶性ポリマーの添加割合は、１〜15重量％が好ま
しい。また、水を含浸させた後の成形体の養生方
法も特に制限されるものではなく、水中養生，湿
空養生，蒸気養生，オートクレーブ養生などが一
般に採用される。これらの養生方法のうち、特に
オートクレーブ養生および蒸気養生が水硬性セメ
ントの水和促進に効果的であり、得られるセメン
ト硬化体の機械的強度を向上することができ好ま
しい。かかるオートクレーブ養生および蒸気養生
は圧力常圧20Kg／cm2，温度50〜210℃の条件下に
行うことが望ましい。 〔作用および効果〕 以上の説明より理解されるように、本発明の方
法は、水硬性セメントを予め水と混練することな
く粉体の状態で乾式成形することにより、極めて
緻密な構造を有する成形体が得られ、これに水を
含浸し養生しても上記構造が崩れないため、水硬
性セメントの水和に必要な最少限の水量に近い水
量で、該水硬性セメントを硬化させることができ
る。 従つて、従来の湿式法において問題となつてい
た余剰水および水硬性セメントと水との混練によ
り混入する空気泡に起因するセメント硬化体中の
粗大な空〓がほとんどないため、極めて高い機械
的強度を有する高強度セメント硬化体が得られ
る。因に、本発明の方法によつて得られるセメン
ト硬化体は、従来の湿式法によつて得られるセメ
ント硬化体に対して15〜３倍の機械的強度を有
し、また湿潤・乾燥による膨張収縮率も小さく、
従来の湿式法によつて得られるセメント硬化体に
対して長さ変化が1/2〜1/5という優れた寸法安定
性を有する。 〔実施例〕 以下、本発明を更に具体的に説明するため、実
施例を示すが本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。 なお、実施例および比較例における曲げ強度は
３点曲げ法によりスパンを７cm，荷重速度を0.5
mm／60秒として測定した値である。また、圧縮強
度は２×２cmの載荷盤にて測定した値である。さ
らに、乾燥収縮率は養生後、試料を温度30℃，湿
度50％の雰囲気下に72時間放置して測定した値で
ある。 実施例 １〜７ 普通ポルトランドセメント100重量部に対して
第１表に示す割合でケイ酸カルシウム粉末（フロ
ーライトＲ（商品名）；徳山曹達(株)社製）を粉状成
形助剤として混合した後、金型プレス機により第
１表に示す圧力で圧縮成形を行い２cm×２cm×約
８cmの成形体を得た。次いで、この成形体に十分
水を含浸させた後、180℃，10気圧の条件で６時
間オートクレーブ養生を行いセメント硬化体を得
た。得られたセメント硬化体の曲げ強度，圧縮強
度，および乾燥収縮率を第１表に併せて示す。
化体の新規な製造方法に関する。 〔従来の技術および問題点〕 高い機械的強度を有するセメント硬化体（以
下、高強度セメント硬化体という）の開発は、単
に構造物の軽量化を図るのみでなく、セラミツク
代替材料、鋳鉄代替材料などの新しい素材として
のセメント硬化体の用途を拡大する上で重要な意
義を有する。 従来、かかる高強度セメント硬化体の製造方法
としては、水硬性セメントと水とを混練する際
に、高性能減水剤を添加して混練に必要な水の量
を可及的に減少させ、余剰水によるセメント硬化
体中の空〓率を抑える方法が知られている。（以
下、この方法を湿式法ともいう） しかしながら、上記の如き湿式法においては、
セメント硬化体の成形時に余剰水および混練時に
かみ込まれる空気泡を完全に排除することが困難
であり、得られるセメント硬化体中には100〜
1000μ程度の細孔径を有する空〓が多数存在す
る。そのため、かかるセメント硬化体は、ある程
度高い機械的強度を発揮するものの未だ改良の余
地がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、高強度セメント硬化体の製造方
法について鋭意研究を重ねた結果、水硬性セメン
トと粉状成形助剤との混合粉体を乾式成形した
後、得られる成形体に水を含浸させて養生するこ
とにより、前記した余剰水および空気泡に起因す
るセメント硬化体中への空〓の生成がなく、従来
の水硬性セメントと水とを予め混練して成形する
方法では発現できなかつた高い機械的強度を有す
るセメント硬化体が得られることを見い出し本発
明を完成するに至つた。 本発明は、水硬性セメントおよび粉状成形助剤
よりなる混合粉体を圧縮成形し、次いで得られる
成形体に水を含浸させて養生することを特徴とす
るセメント硬化体の製造方法である。 本発明において、水硬性セメントは水和反応に
よつて硬化するセメントが特に制限なく使用され
る。例えば、ポルトランドセメント，高炉セメン
ト，フライアツシユセメント，アルミナセメン
ト，シリカセメント，カラーセメント等が一般的
である。これらのうち、ポルトランドセメントが
特に好適である。上記の水硬性セメントは、プレ
ーン値2500〜20000cm2／ｇ，好ましくは3500〜
20000cm2／ｇの粒度を有するものが得られるセメ
ント硬化体中の空〓をより減少させ、該セメント
硬化体の機械的強度を一層向上することができる
ため好適である。 また、粉状成形助剤は公知のものが特に制限な
く使用される。例えば、ケイ酸カルシウム，ベン
トナイト，ジヤモン岩等の無機物の粉状成形助
剤，メチルセルロース等の有機物の粉状成形助剤
が一般に使用される。上記の粉状成形助剤のうち
ケイ酸カルシウムが成形性に優れ、得られるセメ
ント硬化体の機械的強度が特に高いため好適に使
用される。特に、ジヤイロライト型結晶構造を有
し、SiO2／CaOのモル比が1.6〜3.2であり、長手
方向の平均直径が0.1〜30ミクロン，厚みが0.005
〜0.1ミクロンの花弁状の薄片が集合した形態を
有するケイ酸カルシウム（以下、花弁状ケイ酸カ
ルシウムという）が最も好適に使用される。かか
る花弁状ケイ酸カルシウムは特開昭54−93698号
に記載された方法によつて製造することができ
る。 本発明において、混合粉体中の水硬性セメント
に対する粉状成形助剤の割合が多い場合には得ら
れるセメント硬化体の機械的強度が低下し、逆に
少ない場合には後述する圧縮成形が困難となる傾
向がある。従つて、混合粉体中における粉状成形
助剤の割合は水硬性セメント100重量部に対して
１〜50重量部、好ましくは３〜20重量部とするこ
とが好ましい。 また、上記混合粉体に他の成分を添加すること
は必要に応じて実施することができる。例えば、
カーボン繊維，アラミド繊維，ビニロン繊維，金
属繊維等の繊維状物，海砂，川砂，砕砂等の骨
材，微粉状シリカ等の微粉状物，顔料等が挙げら
れる。繊維状物は得られるセメント硬化体の曲げ
強度の向上に特に効果的であり、混合粉体100重
量部に対して１〜20重量部の割合で使用すればよ
い。また、骨材は一般に水硬性セメント100重量
部に対して５〜200重量部の割合で使用すること
ができる。更に、微粉状物は、得られるセメント
硬化体中の空〓を埋め、その機械的強度を向上す
る効果を有し、混合粉体100重量部に対して５〜
20重量部の割合で使用することが好ましい。 本発明において、前記した混合粉体は一般に
200〜10000Kg／cm2，好ましくは500〜4000Kg／cm2
の圧力で圧縮成形することにより所定の形状に成
形される。成形圧力が上記範囲より低い場合に
は、空〓が成形体中に多数存在しするため、得ら
れるセメント硬化体の機械的強度を十分向上する
ことが困難となる。また、成形圧力を上げると得
られるセメント硬化体の機械的強度は向上する
が、上記範囲を超えると効果は頭打ちとなるばか
りでなく、技術的にも困難となる。 混合粉体の圧縮成形は公知の方法が特に制限な
く実施される。例えば、金型プレス成形機を用い
た一軸加圧成形法，アイソスタテイクプレス成形
法等が挙げられる。上記の一軸加圧成形法を実施
する場合には、金型プレス成形機の内壁に予めス
テアリン酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウ
ム等の滑剤を塗布するか或いは混合粉体中に上記
滑剤を混合粉体に対して0.1〜0.5重量％の割合で
添加した後圧縮成形を行うことが、成形体の内部
まで均一に圧力を伝達することができ、より均一
な密度を有し、高い機械的強度を有するセメント
硬化体を得ることができ好ましい。 本発明において、圧縮成形によつて得られた成
形体は水硬性セメントの水和に必要な水を含浸さ
せて養生することによりセメント硬化体が得られ
る。 成形体に水を含浸させる方法は特に制限されな
いが、成形体を水に浸漬する方法、成形体に水を
散布する方法などが一般的である。また、上記し
た水として水溶性ポリマーを添加した水を使用す
ることは得られるセメント硬化体の機械的強度を
より向上することができ好ましい。水に対する水
溶性ポリマーの添加割合は、１〜15重量％が好ま
しい。また、水を含浸させた後の成形体の養生方
法も特に制限されるものではなく、水中養生，湿
空養生，蒸気養生，オートクレーブ養生などが一
般に採用される。これらの養生方法のうち、特に
オートクレーブ養生および蒸気養生が水硬性セメ
ントの水和促進に効果的であり、得られるセメン
ト硬化体の機械的強度を向上することができ好ま
しい。かかるオートクレーブ養生および蒸気養生
は圧力常圧20Kg／cm2，温度50〜210℃の条件下に
行うことが望ましい。 〔作用および効果〕 以上の説明より理解されるように、本発明の方
法は、水硬性セメントを予め水と混練することな
く粉体の状態で乾式成形することにより、極めて
緻密な構造を有する成形体が得られ、これに水を
含浸し養生しても上記構造が崩れないため、水硬
性セメントの水和に必要な最少限の水量に近い水
量で、該水硬性セメントを硬化させることができ
る。 従つて、従来の湿式法において問題となつてい
た余剰水および水硬性セメントと水との混練によ
り混入する空気泡に起因するセメント硬化体中の
粗大な空〓がほとんどないため、極めて高い機械
的強度を有する高強度セメント硬化体が得られ
る。因に、本発明の方法によつて得られるセメン
ト硬化体は、従来の湿式法によつて得られるセメ
ント硬化体に対して15〜３倍の機械的強度を有
し、また湿潤・乾燥による膨張収縮率も小さく、
従来の湿式法によつて得られるセメント硬化体に
対して長さ変化が1/2〜1/5という優れた寸法安定
性を有する。 〔実施例〕 以下、本発明を更に具体的に説明するため、実
施例を示すが本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。 なお、実施例および比較例における曲げ強度は
３点曲げ法によりスパンを７cm，荷重速度を0.5
mm／60秒として測定した値である。また、圧縮強
度は２×２cmの載荷盤にて測定した値である。さ
らに、乾燥収縮率は養生後、試料を温度30℃，湿
度50％の雰囲気下に72時間放置して測定した値で
ある。 実施例 １〜７ 普通ポルトランドセメント100重量部に対して
第１表に示す割合でケイ酸カルシウム粉末（フロ
ーライトＲ（商品名）；徳山曹達(株)社製）を粉状成
形助剤として混合した後、金型プレス機により第
１表に示す圧力で圧縮成形を行い２cm×２cm×約
８cmの成形体を得た。次いで、この成形体に十分
水を含浸させた後、180℃，10気圧の条件で６時
間オートクレーブ養生を行いセメント硬化体を得
た。得られたセメント硬化体の曲げ強度，圧縮強
度，および乾燥収縮率を第１表に併せて示す。
【表】
実施例 ８〜14
実施例１〜７において、オートクレーブ養生を
３日間の水中養生に変えた以外は、同様にしてセ
メント硬化体を得た。得られたセメント硬化体の
曲げ強度，圧縮強度および乾燥収縮率を第２表に
示す。
３日間の水中養生に変えた以外は、同様にしてセ
メント硬化体を得た。得られたセメント硬化体の
曲げ強度，圧縮強度および乾燥収縮率を第２表に
示す。
【表】
比較例
普通ポルトランドセメント100重量部に対して
水20重量部および高性能減水剤（マイテイ100（商
品名）；花王石鹸(株)社製）を混練した後、２cm×
２cm×８cmの形状に成形した後、３日間水中養生
を行つてセメント硬化体を得た。得られたセメン
ト硬化体の曲げ強度は192Kgｆ／cm2，圧縮強度は
994Kgｆ／cm2，乾燥収縮率は900×10-6であつた。 実施例 15〜20 普通ポルトランドセメント100重量部に対して
第３表に示す割合でケイ酸カルシウム粉末（フロ
ーライトＲ（商品名）；徳山曹達(株)社製）を粉状成
形助剤として混合した混合粉体に、第３表に示す
割合で滑剤（ステアリン酸マグネシウム）を添加
混合した後、金型プレス機により第３表に示す圧
力で圧縮成形を行い２cm×２cm×約８cmの成形体
を得た。次いで、この成形体に充分水を含浸させ
た後、180℃および10気圧の条件で６時間オート
クレーブ養生を行いセメント硬化体を得た。得ら
れたセメント硬化体の曲げ強度，圧縮強度および
乾燥収縮率を第３表に併せて示す。
水20重量部および高性能減水剤（マイテイ100（商
品名）；花王石鹸(株)社製）を混練した後、２cm×
２cm×８cmの形状に成形した後、３日間水中養生
を行つてセメント硬化体を得た。得られたセメン
ト硬化体の曲げ強度は192Kgｆ／cm2，圧縮強度は
994Kgｆ／cm2，乾燥収縮率は900×10-6であつた。 実施例 15〜20 普通ポルトランドセメント100重量部に対して
第３表に示す割合でケイ酸カルシウム粉末（フロ
ーライトＲ（商品名）；徳山曹達(株)社製）を粉状成
形助剤として混合した混合粉体に、第３表に示す
割合で滑剤（ステアリン酸マグネシウム）を添加
混合した後、金型プレス機により第３表に示す圧
力で圧縮成形を行い２cm×２cm×約８cmの成形体
を得た。次いで、この成形体に充分水を含浸させ
た後、180℃および10気圧の条件で６時間オート
クレーブ養生を行いセメント硬化体を得た。得ら
れたセメント硬化体の曲げ強度，圧縮強度および
乾燥収縮率を第３表に併せて示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水硬性セメントおよび粉状成形助剤よりなる
混合粉体を圧縮成形し、次いで得られる成形体に
水を含浸させて養生することを特徴とするセメン
ト硬化体の製造方法。 ２ 水硬性セメントがポルトランドセメントであ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 成形体の養生を圧力常圧20Kg／cm2，温度50〜
210℃で行う特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 水硬性セメントのブレーン値が2500〜20000
cm2／ｇである特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 混合粉体中における粉状成形助剤の割合が水
硬性セメント100重量部に対して１〜50重量部で
ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 粉状成形剤がケイ酸カルシウムである特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ７ 200〜10000Kg／cm2の圧力で圧縮成形を行う特
許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5714786A JPS62216952A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | セメント硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5714786A JPS62216952A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | セメント硬化体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216952A JPS62216952A (ja) | 1987-09-24 |
| JPH0551549B2 true JPH0551549B2 (ja) | 1993-08-02 |
Family
ID=13047454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5714786A Granted JPS62216952A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | セメント硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62216952A (ja) |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5714786A patent/JPS62216952A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62216952A (ja) | 1987-09-24 |
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