JPH06263506A - 水硬性組成物 - Google Patents
水硬性組成物Info
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Abstract
などの水硬性組成物を提供する。 【構成】粗粒セメントを好ましくは、約10〜30重量
%含む結合材、β−1,3−グルカン、水及び高性能減
水剤を含有する高強度水硬性組成物。 【効果】本発明の粗粒セメントを含む結合材を使用する
水硬性組成物は、該粗粒セメントを含まない結合材を用
いた高強度の水硬性組成物よりも粘性が低いため、高強
度の水硬性組成物が現場で短時間で締固めを必要とせず
施工可能となる。
Description
のコンクリート、モルタルなどの水硬性組成物に関する
ものである。
ータなどを使用し施工を行うものである。圧縮強度80
0kgf/cm2 以上の高強度コンクリートは、水の結
合材に対する比(以下、水結合材比と略記する。)を3
0重量%以下とし、高性能減水剤または高性能AE減水
剤を使用し所定のスランプとしている。また、1000
kgf/cm2 以上の超強度のコンクリートを製造する
目的で、混和剤として高微粉末高炉スラグ(6000〜
10000cm2 /g)やシリカフューム(20000
0cm2 /g程度)などの微細なポゾランなどを使用す
る場合もある。一方、β−1,3−グルカンを含有した
コンクリートは、高流動性、高充填性、高分離抵抗性を
持つことが知られている(特開平4−367550号公
報)。
クリートなどの水硬性組成物は、水結合材比を30%以
下とするため、コンクリートの粘性が大きすぎて、締固
め不要の性質を得ることが難しかった。
くてすむため、粘性が低く、強度が高く、締固め不要な
高強度のコンクリート、モルタルなどの水硬性組成物を
提供する。
トを含む結合材、β−1,3−グルカン、及び高性能減
水剤を含有することを特徴とする水硬性組成物に関す
る。
により、圧縮強度が800kgf/cm2 以上の高強度
で、かつ締固め不要なコンクリート、モルタルなどの水
硬性組成物を提供することにある。 <イ>粗粒セメントを含む結合材 粗粒セメントは、セメントを微粉砕する前段階の粗粉ク
リンカの粒度をそろえたものである。これはセメント同
様、結合材の一種である。セメントとしては、例えば、
ポルトランドセメントが挙げられる。該ポルトランドセ
メントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポル
トランドセメント及び中庸熱ポルトランドセメントなど
が挙げられる。好ましくは、普通ポルトランドセメン
ト、及び中庸熱ポルトランドセメントである。粗粒セメ
ントの粒径は約40〜100μmの範囲である。好まし
くは、約50μm〜90μmである。粗粒セメントの使
用量は結合材全量に対し約10〜30重量%である。好
ましくは、約20〜30重量%である。粗粒セメントは
自体公知の方法で得られる。例えば、セメントの粉砕過
程の途中で篩により篩過し、目的の粗粒セメントを採取
する方法が挙げられる。この際、より粗いクリンカは、
粉砕機に戻し、再度粉砕し篩により採取する。または、
粉砕中、集塵機で集められたもののうち粗いものを採取
する方法も挙げられる。該集塵機は、粉塵の拡がりを防
止するために使用する。上述の篩のメッシュサイズは、
適宜選択することにより、所望の粒径の粗粒セメントが
得られる。該メッシュサイズは約30〜110μmであ
る。好ましくは、約40〜100μmである。結合材と
しては、常用の結合材が挙げられる。例えば、セメント
等、上記に詳述したものが使用される。結合材の使用量
は、水硬性組成物に対し、約500〜1200kg/m
3 である。結合材は、例えば、コンクリートに対し約5
00〜800kg/m3 である。好ましくは、約550
〜650kg/m3 である。例えば、モルタルに対し約
700〜1200kg/m3 である。好ましくは、約8
00〜1000kg/m3である。該結合材には、更に
周知の改質材料(例、ケイ石、ケイ藻土、高炉スラグ、
フライアッシュ、シリカフュームなど)を併用しても良
い。例えば、セメントにフライアッシュを混合すること
により、更に流動性を高めることができる。また、セメ
ントに高炉スラグを混合することにより、流動性と耐久
性を高め、発熱量を減少することができる。この混合方
法として、例えば、セメント(例、ポルトランドセメン
ト等)と高炉スラグを別々に粉砕した後、混合する方法
や、二者を混合した後に粉砕する方法等が挙げられる。
増大させる。内部に含まれている骨材の流動性を改善
し、打設時における骨材の分離を低減することができ
る。β−1,3−グルカンは、グルコースが主にβ−
1,3−結合によって結合されている多糖類である。具
体例としては、カードラン、パラミロン、パキマン、ス
クレログルカン、ラミナラン、酵母グルカンなどが挙げ
られる。このうち、カードラン及びパラミロンが好まし
い。特にカードランが好ましい。カードランは、例え
ば、ニュー フード インダストリー(New Food Indus
try )、第20巻第10号第49頁〜第57頁(197
8年)、特公昭48−32673号公報、又は、特公昭
48−32674号公報などに記載されているようなβ
−1,3−グルコシド結合を主体としている多糖類であ
る。パラミロンは、微生物であるユーグレナ(Euglena
)が細胞内に蓄積する貯蔵多糖類の1種である。この
ようなパラミンは、例えば、カーボハイドレート リサ
ーチ(Carbohydrate Research ),25,231−24
2(1979)、特開昭64−37297号公報あるい
は特開平1−37297号公報によって既に知られてい
る。通常パラミンの粉末は加熱凝固性を持たない。本発
明では加熱凝固性を持たせるために、必要に応じて、ア
ルカリ処理されたものを用いても良い。パキマンは、ポ
リア・ココス(Pora cocos)の菌核グルカンである。ス
クレログルカンは、スクレロチウム・グルカニカム(Sc
lerotium glucanicum )の生産する細胞外多糖である。
ラミナランは、コンブ科ラミナリア(Laminaria )の褐
藻類中の貯蔵多糖類の一種である。
やパラミン等を後述のアルカリで処理すると、二価また
はそれ以上の多価金属イオン、例えば、カルシウムイオ
ン、マグネシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、コバル
トイオンなどの存在下に金属イオン架橋ゲルを形成する
性質を有するβ−1,3−グルカンが得られる。このよ
うな金属イオン架橋ゲル形成能を有するグルカンは、β
−1,3−グルカンをアルカリ水溶液に溶解させ、その
アルカリ水溶液を水溶性有機溶剤に接触させて、β−
1,3−グルカンを析出させ、好ましくはpH6〜7に
中和することにより得られる。金属イオン架橋ゲル形成
性β−1,3−グルカンを得る別の方法として、上記β
−1,3−グルカンのアルカリ水溶液を凍結させ、その
凍結物を水溶性有機溶剤に接触させて、β−1,3−グ
ルカンを析出させ、中和することによって得ることがで
きる。このようにして得られたグルカンは、必要に応じ
て、脱水し、粉状に乾燥しても良い。上記方法におい
て、グルカンを析出させるための水溶性有機溶剤として
は、メタノールのようなアルコール類が好ましく用いら
れる。また、グルカンを溶解させるためのアルカリ水溶
液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウムなどの水溶液が好ましく用いら
れる。このようにして得られるβ−1,3−グルカン
は、前述したように、金属イオン架橋ゲル形成能を有す
るので、例えば、本発明において、通常、カルシウムイ
オンの存在する組成物に成形助剤として特に好ましく用
いられる。本発明においては、これらβ−1,3−グル
カンは、未精製のままで用いても良く、あるいは、必要
に応じて、高度に精製して用いても良い。β−1,3−
グルカンの使用量は、水硬性組成物に対し約0.5〜
2.5kg/m3 である。β−1,3−グルカンの使用
量は、例えば、コンクリートに対し約0.5〜1.5k
g/m3 である。好ましくは、約0.75〜1kg/m
3 である。例えば、モルタルに対し約0.5〜2.5k
g/m3 である。好ましくは、約0.75〜1.5kg
/m3 である。
ものが挙げられる。本発明の高性能減水剤は、高性能A
E減水剤及び流動化剤などである。具体的には、ナフタ
リンスルホン酸ホルマリン高縮合物で代表されるナフタ
リン系、スルホン化メラミンホルマリン縮合物であるメ
ラミン系等が挙げられ、ポリカルボン酸系、アミノスル
ホン酸系、リグニンスルホン酸系のものも用いられる。
これらの一種または二種以上を使用する。高性能減水剤
の使用量は、全結合材に対し約0.5〜4重量%であ
る。好ましくは約1.5〜3重量%である。これらは、
例えば、粘性の増大したコンクリートの流動性並びに充
填性を改善するものであり、通常の減水剤の2倍以上の
減水が可能となる。
β−1,3−グルカン、及び高性能減水剤を含有するも
のである。用途に応じて、細骨材を配合することによっ
てモルタルとして、または細骨材及び粗骨材を配合する
ことによってコンクリートとして調整する。細骨材及び
粗骨材は、従来のモルタルあるいはコンクリート用材料
として用いられるものが使用できる。本発明の水硬性組
成物中の水の使用量は、結合材量に対し、約30重量%
以下である。好ましくは、約10〜30重量%である。
更に好ましくは、約25〜29重量%である。本発明の
水硬性組成物を製造する方法は、自体公知の方法が採用
される。結合材に水を添加して練り混ぜる方法は、基本
的に従来のモルタル、コンクリートなどの混合方法と同
一である。水を2回に分けて結合材に添加して練り混ぜ
る方法が好ましい。β−1,3−グルカン、及び高性能
減水剤と結合材との混合は、水を結合材に添加する前後
のいずれの時期に行っても良い。前記の材料以外に、通
常水硬性組成物の製造に用いられる種々の混和剤を併用
してもよい。その具体例としては、AE剤(例、リグニ
ンスルホン酸塩、樹脂酸塩、アルキルアリールスルホン
酸アミノ塩等)、減水剤(例、リグニンスルホン酸塩、
オキシ有機酸塩、樹脂酸塩、アルキルアリルスルホン酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリ
オール複合体、高級多価アルコールスルホン酸塩等)、
AE減水剤(例、リグニンスルホン酸塩、ナフタリンス
ルホン酸塩等)等が挙げられ、必要に応じ、これらの一
種または二種以上が用いられる。
く説明する。 実施例1 粗粒セメントの全結合材に対する使用量を変えた時のコ
ンクリートの圧縮強度、粘性の実験を示す。 <イ>方法 普通ポルトランドセメント(平均粒径20μm)に普通
ポルトランドセメントの粗粒セメント(平均粒径56μ
m)を0、10、20、30及び40重量%ずつ各々混
合した各結合材と、カードラン、高性能減水剤、細骨
材、粗骨剤及び水を同時に混ぜ合わせ、各々供試体A〜
Eを作成し、各コンクリートの圧縮強度及び粘性を測定
した。粗粒セメントとして、アサノ普通ポルトランドセ
メント、平均粒径56μm(第一セメント製)を、結合
材として、アサノ普通ポルトランドセメント、平均粒径
20μm(第一セメント製)を用いた。該粗粒セメント
を含む結合材の使用量はコンクリート全量に対し、各々
600kg/m3 とした。水の結合材に対する重量比
(以下、水結合材比またはW/Cと略す。)は29重量
%とした。細骨材は、種類は陸砂、品名は木更津産を、
粗骨材は、種類は砕石(最大寸法20mm)、品名は八
戸産石灰石砕石を使用した。細骨材率(細骨材容積/全
骨材容積、以下、s/aと略す。)は43%とした。β
−1,3−グルカンとしてカードランを使用し、その使
用量は、コンクリートに対し、1.0kg/m3 とし
た。高性能減水剤は、ナフタリン系高性能減水剤(ナフ
タリン系、マイティー150(花王株式会社製))を使
用した。この配合割合を表1に示す。
付し、その結果を表2に示す。
に対して30重量%以下、特に20重量%以下の場合、
圧縮強度は良好であり、40重量%の場合、圧縮強度は
小さいことが分かる。 2)上記の各供試体A〜Eの粘性を調べるため、各供試
体を以下に記載の方法により、フロー値、50cmフロ
ー時間及び充填高さを測定した。その結果を図1に示
す。これより、粗粒セメントの使用量が結合材に対して
10重量%(供試体B),20重量%(供試体C)およ
び30重量%(供試体D)のものが、フロー値、50c
mフロー時間、及び充填高さの測定から、粘性が低くな
っていることがわかる。特に20重量%および30重量
%のものは、粘性が低い。
図2(A)(側面図)と図2(B)(上面図)に示すス
ランプコーン1(上面直径:10cm、下面直径:20
cm、高さ:30cm)を用いて行われる。スランプコ
ーン1は側面に取手11と底部に脚部12を有してい
る。スランプコーン1にコンクリート試料を容積でほぼ
同量になるように3層に分けて詰める。この各層は分離
を生じない程度に25回(分離の危険がある場合は適宜
突き回数を減らす)一様に突く。スランプコーンの上面
をならした後、スランプコーンを静かに鉛直に引き上げ
る。このときの引き上げる速度は、2〜3秒毎に30c
mとする。コンクリートが停止した後に、コンクリート
の直径を直交方向に2箇所測定し、この2つを平均し、
フロー値とする。
フロー時間の測定は、上記フロー試験においてスランプ
コーンの引上げ終了からコンクリートのスランプフロー
の値が50cmに達する時間を測定する。
図3に示すように、充填室21、測定室22及びこれら
の2室の境界部に純間隔35mmで鉄筋(13mm異形
棒鋼)を配置した障害部23を設けたU型充填装置2に
より行われる。障害部23にあるゲートを閉めた状態で
片側にコンクリート試料を詰め、一気にゲートを開け、
障害部23を通過した後のコンクリートについて、充填
高さHを測定する。ここで、水により同様の実験を行っ
た場合の充填高さHは30cmであったことから、良好
な超流動コンクリートを用いて障害部の無い状態で充填
試験を行い、充填高さが30cmとなるように調整した
錘りを充填室21の充填されたコンクリート上に載せる
ことにより、コンクリート試料と容器周面の摩擦の影響
を消去することとした。なお、充填高さが30cm以上
となる場合を充填性良好と判定する。上記1)及び2)
の実験結果より、粗粒セメントの使用量が結合材全量に
対して10重量%から30重量%、特に20重量%から
30重量%の範囲ではコンクリートの粘性が低くなって
おり(図1参照)、しかも、高強度のコンクリートが得
られる(表2参照)ことが明らかである。
ート、モルタルなどの水硬性組成物が得られ、このため
締固めが不要である。しかも、高強度な水硬性組成物を
製造することが出来る。これにより、高強度水硬性組成
物を短時間で締固めを必要とせずに施工が可能である。
粗流セメントは、比表面積が通常のセメントよりも小さ
いため、水和反応が非常に緩やかに進む。この結果、粗
粒セメントを含む結合材を使用すると、材令91日以上
においても水硬性組成物の微細組織が緻密な方向へと進
むため、長期にわたる強度の増進、耐久性(組織の緻密
性)の向上及び維持が得られる。
るコンクリートの粘性の結果を示すグラフ
コーンの上面図
Claims (15)
- 【請求項1】粗粒セメントを含む結合材、β−1,3−
グルカン、及び高性能減水剤を含有することを特徴とす
る水硬性組成物。 - 【請求項2】粗粒セメントの粒径が、約40〜100μ
mである請求項1記載の水硬性組成物。 - 【請求項3】粗粒セメントが、結合材全量に対し約10
〜30重量%である請求項1記載の水硬性組成物。 - 【請求項4】粗粒セメントを含む結合材が、水硬性組成
物に対し約500〜1200kg/m3 である請求項1
記載の水硬性組成物。 - 【請求項5】β−1,3−グルカンが、カードラン、パ
ラミン、パキマン、スクレログルカン、ラミナランまた
は酵母グルカンである請求項1記載の水硬性組成物。 - 【請求項6】β−1,3−グルカンが、カードランであ
る請求項5記載の水硬性組成物。 - 【請求項7】β−1,3−グルカンが、水硬性組成物に
対し約0.5〜2.5kg/m3 である請求項1記載の
水硬性組成物。 - 【請求項8】高性能減水剤が、粗粒セメントを含む結合
材全量に対し約0.5〜4重量%である請求項1記載の
水硬性組成物。 - 【請求項9】粗粒セメントを約10〜30重量%含む結
合材を水硬性組成物に対し約500〜1200kg/m
3 、β−1,3−グルカンを水硬性組成物に対し約0.
5〜2.5kg/m3 、水を該結合材に対し約30重量
%以下、及び高性能減水剤を該結合材に対し約0.5〜
4重量%の割合で含有することを特徴とする請求項1記
載の水硬性組成物。 - 【請求項10】水硬性組成物が、コンクリートである請
求項1記載の水硬性組成物。 - 【請求項11】β−1,3−グルカンが、コンクリート
に対し約0.5〜1.5kg/m3 である請求項10記
載のコンクリート。 - 【請求項12】粗粒セメントを約10〜30重量%含む
結合材をコンクリートに対し約500〜800kg/m
3 、β−1,3−グルカンをコンクリートに対し、約
0.5〜1.5kg/m3 、水を該結合材に対し約30
重量%以下、及び高性能減水剤を該結合材に対し約0.
5〜4重量%の割合で含有する請求項11記載のコンク
リート。 - 【請求項13】水硬性組成物が、モルタルである請求項
1記載の水硬性組成物。 - 【請求項14】β−1,3−グルカンが、モルタルに対
し約0.5〜2.5kg/m3 である請求項13記載の
モルタル。 - 【請求項15】粗粒セメントを約10〜30重量%含む
結合材をモルタルに対し約700〜1200kg/
m3 、β−1,3−グルカンをモルタルに対し約0.5
〜2.5kg/m3 、水を該結合材に対し約30重量%
以下、及び高性能減水剤を該結合材に対し約0.5〜4
重量%の割合で含有する請求項14記載のモルタル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6731593A JP3376528B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 水硬性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6731593A JP3376528B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 水硬性組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06263506A true JPH06263506A (ja) | 1994-09-20 |
JP3376528B2 JP3376528B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=13341471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6731593A Expired - Lifetime JP3376528B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 水硬性組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3376528B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1514855A3 (en) * | 2003-09-02 | 2006-07-19 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Hydraulic composition having high fluidity |
CN104446228A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 苏州万盛混凝土有限公司 | 一种高耐火性混凝土的制备方法 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP6731593A patent/JP3376528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1514855A3 (en) * | 2003-09-02 | 2006-07-19 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Hydraulic composition having high fluidity |
US7345103B2 (en) | 2003-09-02 | 2008-03-18 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Hydraulic composition |
CN104446228A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 苏州万盛混凝土有限公司 | 一种高耐火性混凝土的制备方法 |
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---|---|
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