JPH0625013B2 - 低収縮性高強度水硬性組成物 - Google Patents

低収縮性高強度水硬性組成物

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JPH0625013B2
JPH0625013B2 JP61050662A JP5066286A JPH0625013B2 JP H0625013 B2 JPH0625013 B2 JP H0625013B2 JP 61050662 A JP61050662 A JP 61050662A JP 5066286 A JP5066286 A JP 5066286A JP H0625013 B2 JPH0625013 B2 JP H0625013B2
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cement
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悦郎 坂井
康人 伏井
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメント質物質、超微粉、鉄質粉体、アルカ
リ金属塩化物、高性能減水剤および水を主成分とする硬
化収縮特性に優れ、かつ高圧縮強度を示す水硬性組成物
に関する。
〔従来技術〕
工作機械などの台座や橋脚などのグラウト、あるいは各
種成形用型などの裏打ち材料としてセメントモルタルが
広範に利用されているが、その際沈下や収縮によってセ
メントモルタルの体積が減少すると、接触表面との間に
間隙を生じグラウトの役目を果さなくなる。そのためセ
メントモルタルを膨脹させる研究が種々研検討されてお
り、例えば、塩化カルシウムと鉄質骨材や膨脹剤を組合
わせることにより、低収縮性のモルタルを得ようとする
ことは、既に知られているところである(特公昭53-150
87号)。
しかしながら、前記改良系においても高強度が要求され
る場合、例えば圧縮強度が1000kgf/cm2以上が要求され
る場合、それに適合するセメントモルタルを調製するこ
とはできない。
また、高強度セメントモルタルを得る技術としてセメン
ト質物質、超微粉、高性能減水剤および水を主成分とす
ることで、流動性の改善も含めて1000kgf/cm2以上の圧
縮強度とすることが可能であることも公知である(特表
昭 55-500863号)。
しかし、この系は硬化収縮などが著しく大きく、グラウ
ト材や裏打ち材として使用することは不可能である。そ
の改良策としてこの系に、塩化カルシウムと鉄質骨材と
を組合わせると著しい流動性の低下をきたしてしまい、
グラウト材や裏打ち材として使用することは困難であ
る。
以上のようなことにより、流動性が優れ、かつ高強度で
低収縮性のセメントモルタルの開発が切望されている。
〔発明の目的〕
本発明者らは、前記した問題を解決し満足すべき特性を
有する水硬性組成物を見い出すべく種々検討を加えた結
果、鉄質粉体、アルカリ金属塩化物及び高性能減水剤を
必須的に組合わせることにより、流動性を損うことなく
高強度、かつ低収縮性のセメントモルタルが得られるこ
とを見い出し本発明を完成するに至った。
〔発明の構成〕
この発明を概説すれば、低収縮性で高強度の硬化体を形
成する水硬性組成物が、 (i) 平均粒径が1〜100μmのセメント質物質、 (ii) 前記セメント質物質より少なくとも1オーダ小さ
い平均粒径を有する超微粉、 (iii) 鉄質粉体、 (iv) アルカリ金属塩化物、 (v) 高性能減水剤、 (vi) 水、 を主成分として構成されたことを特徴とする低収縮性高
強度水硬性組成物に関するものである。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
まず、本発明で使用するセメント質物質から説明する。
本発明になる水硬性組成物の応用分野として、各種グラ
ウト、工作機械などの台座、セメント製成形型など高強
度が要求される分野への応用を考え合わせると、本発明
で用いるセメント質物質としては、その硬化体が1000kg
f/cm2以上の圧縮強度を有するものが望ましい。そのた
めには、エーライト、Ca3SiO5、普通、早強、超早強、
白色もしくは耐硫酸塩等の各種ポルトランドセメントな
どの単独あるいはこれらを組合わせたもの、さらには高
炉スラグ、フライアッシュ等を混合した混合セメントな
どが一般に使用できる。また、高炉スラグを主体として
アルカリ刺激材と組合わせたものも用いられる。また、
さらに膨脹セメントを用いて収縮補償したり、急硬セメ
ントを用いて短時間に所要強度を発現させたり、石膏系
の高強度混和材を併用することもできる。
膨脹セメントの膨脹成分としては、エトリンガイド系の
もの、例えば電気化学工業(株)製商品名「CSA#20」、
または焼成CaO が好ましく、焼成CaO の中でも、 1,100
〜 1,300℃で焼成され、平均結晶系が10μ以下のものが
好ましい。
急硬セメントの急硬成分としてはカルシウムアルミネー
ト系のものがよく、例えばアルミナセメントやアルミナ
セメントと石膏系の組合わせたもの、および電気化学工
業(株)製商品名「デンカES」や小野田セメント(株)
製商品名「ジェットセメント」などが用いられる。
また、高強度混和材は石膏系のものであり、例えば、電
気化学工業(株)製商品名「デンカΣ−1000」、および
日本セメント(株)製商品名「アサノスーパーミック
ス」等が有効である。
さらに、本発明においては、前記した各種セメント質物
質の一部を不活性無機材料や金属粒子で置換し強度特性
を改善することもできる。その場合、これら置換成分は
セメント質物質とほぼ同等の粒径を有することが流動性
の面から必要であり、1〜 100μmの粒径を有すること
が好ましく、さらに好ましくは5〜44μm程度の平均粒
径を有することが好ましい。
次に、本発明で使用する超微粉とは、セメント質物質
(平均粒径10〜30μ程度)の少なくとも1オーダー細か
い平均粒径を有するものであり、特に平均粒径が2オー
ダー低いものは混練物の流動特性及び硬化体の強度特性
の面から好ましい。この超微粉成分は前記セメント質物
質、後述する鉄質粉体などの配合成分の混合系の流動性
を改善したり、該混合系において形成される粒子間空隙
を充填し、近似最密充填構造となして水硬体の強度を向
上させるために必須の成分である。超微粉の具体例とし
ては、シリコン、含シリコン合金及びジルコニアを製造
する際に副生するシリカダスト(シリカヒューム)やシ
リカ質ダストが特に好適であり、炭酸カルシウム、シリ
カゲル、オパール質硅石、フライアッシュ、高炉スラ
グ、酸化チタン、および酸化アルミニウムあるいはセメ
ント質物質の微粉砕品なども使用できる。特に、オパー
ル質硅石、フライアッシュおよび高炉スラグなどを分級
器と粉砕機とを併用することにより粉砕した超微粉の使
用は効果収縮を改善するという面から有効である。
超微粉の使用量は、セメント質物質60〜95重量部に対し
て40〜 5重量部が好ましく、さらに好ましくは65〜90重
量部に対して35〜10重量部である。
5重量部未満では高強度発現効果が少なく、また、40重
量部を越えると混練物の流動性が著しく低下し、成形す
ることが困難になり、かつ、強度発現も不充分となる。
次に本発明において特徴的な構成成分である鉄質粉体と
アルカリ金属塩化物について説明する。
本発明において鉄質粉体は、硬化体に膨脹力を与えるこ
とを目的として用いるものであるり、鉄質粉体として
は、還元法やアトマイズ法などで製造される鉄粉や鉄球
などがある。この鉄質粉体の粒度構成は通常0.1〜
1.0mm程度である。一般に粒径の小さいものの方が効
果が初期にあらわれ易いが、あまり細かいと空気中での
取り扱いが不便なことや高価なことから1μm以下は不
適当であり、一方あまり大きいと膨脹効果が不均一にな
り、混練物の流動性も低下するため5mm程度までであ
る。粒子の形状にも特に制限はないが、粒子の比表面積
の大きいものの方が少量でも効果が大きいことから、球
状よりも板状、柱状、リン片状のものが好ましい。
また、本発明において前記鉄質粉体と共同して使用する
アルカリ金属の塩化物は、鉄質粉体を酸化させ膨脹力を
与えることを目的として用いるものである。
アルカリ金属の塩化物の具体例としては、NaCl、LiCl、
KCl 、CsClなどがある。
なお、アルカリ金属の塩化物の使用は特異的であって、
アルカリ土類などの塩化物を用いても同様の膨脹効果を
示すが、後述する高性能減水剤を併用して低い(水/セ
メント)比とする場合、後者では流動性が得がたい。そ
の理由は定かではないが、高性能減水剤が多量のアルカ
リ土類金属イオンなどにより塩析作用を受け、分散作用
に支障をきたすためと推定される。
前記した鉄質粉体及びアルカリ金属の塩化物の使用量
は、セメント質物質と超微粉の合計 100重量部に対して
前者は20〜 150重量部、好ましくは30〜 120重量部であ
り、後者は 0.3〜5重量部、好ましくは 0.5〜3重量部
である。
本発明で使用する高性能減水剤(以下単に減水剤とい
う)とは、セメントに多量添加しても凝結の過遅延や過
度の空気連行を伴わず、分散力の大きさ界面活性剤を意
味する。この減水剤として、例えば、ナフタリンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、メラミンスルホン酸
ホルムアルデヒド縮合物の塩、高分子量リグニンスルホ
ン酸塩、ポリカルボン酸塩等を主成分とするものなどが
あげられる。
減水剤の使用量は、従来、セメント質物質 100重量部に
対し固形分として 0.3〜1重量部が使用されているが、
本発明においては、それよりも多量に使用することが好
ましく、1〜5重量部を使用することが好ましい。減水
剤は、混練物を低い水/(セメント+超微粉)比(以下
水/粉体比という)で得るために必要なものであり、10
重量部を越えると硬化反応にかえって悪影響を与える。
このような減水剤の使用において、超微粉を組合わせる
ことにより、水/粉体比が25%以下でも通常の方法によ
り成形可能な流動性のある混練物を得ることができる。
本発明においては、前記した各種配合成分に水を加えて
混練物となし、成形を行なうものである。
水は成形上必要なものであり、高強度セメント硬化体を
得るためにはできるだけ少量がよく、セメント質物質と
超微粉との混合物 100重量部に対し水10〜30重量部が好
ましく、12〜25重量部が更に好ましい。水の量が30重量
部より多いと高強度硬化体を得ることが困難であり、10
重量部より少ないと通常の流し込み等の成形が困難とな
る。なお、圧密成形等においてはこれに制限されるもの
ではなく、10重量部より少ない場合においても成形が可
能となる。また、押し出し成形等の通常、セメントコン
クリートに用いられる成形方法を用いることも可能であ
る。
なお、本発明においては、前記した配合成分のほかに骨
材を併用することができる。骨材は一般に土木建築分野
でコンクリートを調合する際に使用されているものが良
いが、より硬質なもの、具体的には、モース硬度6以
上、好ましくは7以上、又はヌープ圧子硬度 700kg/mm2
以上さらには好ましくは 800kg/mm2以上のいずれかの基
準で選定されたものを用いると、強度を著しく向上させ
ることができるので好適である。この基準を満足するも
のを例示すれば、珪石、エメリー、黄鉄鋼、磁鉄鋼、黄
玉、ローソン石、コランダム、フェナサイト、スピネ
ル、緑柱石、金緑石、電気石、花崗岩、紅柱石、十字
石、ジルコン、焼成ボーキサイド、重焼ばん土けつ石、
炭化硼素、炭化タングステン、フェロシリコンナイトラ
イド、窒化珪素、溶融シリカ、電融マグネシア、炭化珪
素、立方晶窒化硼素などや機械加工可能なステンレス、
鉄粉、鉄球などの金属などがある。
骨材の使用は、通常、セメント質物質と超微粉との合計
に対して、5重量倍量以内で選択使用される。但し、プ
レパックドやポストパックド工法の特殊な成形方法の場
合にはこの限りではない。
以上の配合成分の他に、さらに各種繊維や網の配合も可
能である。繊維としては、鋳鉄のびびり切削法による繊
維、スチール繊維、ステンレス繊維および石綿やアルミ
ナ繊維などの各種天然または合成鉱物繊維、炭素繊維、
ガラス繊維、及びポリプロピレン、ビニロン、アクリロ
ニトリル、セルロースなどの天然又は合成の有機繊維等
があげられる。また、補強として従来より用いられてい
る鋼棒やFRP ロッド棒を用いることも可能であり、特に
大型のものには必要不可欠なものである。上記各材料の
混合および混練方法は均一に混合及び混練できれば、い
ずれの方法でも良く、添加順序も特に制限されるもので
はない。
混練物から成形して得られた成形品は養生されるが、こ
の養生は各種の養生方法が可能であり、常温養生、常圧
蒸気養生、高温高圧養生および高温養生のいずれの方法
も採用することができ、必要ならばこれらを組合わせて
も良い。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により更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ない。
(実施例1〜3) 第1表に示す配合成分を所定量の水とともに2モルタ
ルミキサーを用いて混練(低速1分→高速2分→低速1
分)後、テーブルフローを測定した。また、米国工兵隊
法に準拠して収縮率を測定した。(なお、収縮率は4×
4×16cm供試体をシリコンオイルで封止し、コンパレー
タを用いて横方向の長さ変化(基長は10cm)を測定して
求めた。)。さらに、4×4×16cm供試体を作製して50
℃で湿潤養生を行い、圧縮強度を測定した。結果を第1
表に示す。
第1表の実施例1〜3に示されるように、本発明により
硬化収縮が非常に小さな硬化体が得られる。本発明のも
のは比較例7の従来の低収縮材料とほぼ同程度の硬化収
縮を達成しており、塩化ナトリウムと鉄粉を使用しない
系(比較例4,5)に比べて収縮率は半分になってい
る。
一方、強度の点では従来の低収縮材料(比較例7)の倍
以上の強度を発現し(実施例1〜3)、本発明の効果を
示している。
〔発明の効果〕
本発明により、流動性が優れ、低収縮生高強度を発現す
る水硬性組成物が提供される。本発明になる低収縮性高
強度水硬性組成物は、工作機械などの台座、橋脚などの
グラウト、各種成形用型など高強度が要求される分野に
有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 22:12) 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低収縮性で高強度の硬化体を形成する水硬
    性組成物が、 (i) 平均粒径が1〜100μmのセメント質物質、 (ii) 前記セメント質物質より少なくとも1オーダ小さ
    い平均粒径を有する超微粉、 (iii) 鉄質粉体、 (iv) アルカリ金属塩化物、 (v) 高性能減水剤、 (vi) 水、 を主成分として構成されたことを特徴とする低収縮性高
    強度水硬性組成物。
JP61050662A 1986-03-10 1986-03-10 低収縮性高強度水硬性組成物 Expired - Lifetime JPH0625013B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0316947A (ja) * 1989-06-13 1991-01-24 Nozawa Corp 耐凍結融解性能に優れたセメント製品
US6780236B2 (en) * 2002-09-12 2004-08-24 Ronald Lee Barbour Settable composition containing sodium chloride
JP2007106664A (ja) * 2005-09-13 2007-04-26 Ube Ind Ltd 水硬性組成物
JP5200561B2 (ja) * 2008-01-31 2013-06-05 Jfeスチール株式会社 鉄含有ダスト塊成化物の製造方法
JP6205843B2 (ja) * 2013-05-24 2017-10-04 宇部興産株式会社 高強度セメントペースト組成物及び高強度セメントペースト硬化体の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5315087B2 (ja) * 1972-04-07 1978-05-22
JPS60199188A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 奈良 康則 油圧式地中穿孔機

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