JPH06305790A - 水硬性セメント - Google Patents

水硬性セメント

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JPH06305790A
JPH06305790A JP5097465A JP9746593A JPH06305790A JP H06305790 A JPH06305790 A JP H06305790A JP 5097465 A JP5097465 A JP 5097465A JP 9746593 A JP9746593 A JP 9746593A JP H06305790 A JPH06305790 A JP H06305790A
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JP
Japan
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mixed
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Withdrawn
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JP5097465A
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English (en)
Inventor
Etsuro Asakura
悦郎 朝倉
Yasuhiro Fukada
康弘 深田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Publication of JPH06305790A publication Critical patent/JPH06305790A/ja
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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
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • C04B7/153Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/17Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
    • C04B7/19Portland cements
    • 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
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48Clinker treatment
    • C04B7/52Grinding ; After-treatment of ground cement
    • C04B7/527Grinding ; After-treatment of ground cement obtaining cements characterised by fineness, e.g. by multi-modal particle size distribution
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 強度発現性及び流動性、品質安定性に優れ、
しかも取り扱い性にも優れた水硬性セメントを提供す
る。 【構成】 ポルトランドセメント100重量部に、メジ
アン径が30μm以下であって、かつ、約250mlの
水中に約0.2g入れて出力150Wの超音波で10分
間分散させた後に、粒径1μm以下の微粒子が30%以
上となる超音波分散性に優れた超微粒子ないしその凝集
物を5〜20重量部混合してなる混合物100重量部に
対して、メジアン径が10μm以下の微粒子を5〜30
重量部、及び/又は、メジアン径が30〜60μmの粗
粒子を5〜30重量部混合してなる水硬性セメント。 【効果】 超音波分散性に優れた超微粒子及びその凝集
物を使用するので、比較的短い混練時間で、流動性の良
いフレッシュコンクリート(又はモルタル)を製造する
ことができ、コンクリート(又はモルタル)の品質が安
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水硬性セメントに係り、
特に、高強度モルタル又はコンクリート用の高流動性水
硬性セメントに関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮強度が600kgf/cm2 以上
(標準養生,材令28日)の高層建築用高強度コンクリ
ートは、高性能減水剤を使用することにより、ポルトラ
ンドセメントによっても実現可能であるが、この場合に
は流動性が悪く、必要とする施工性を確保できないとい
う不具合がある。このため、所要の流動性を得るため
に、フレッシュコンクリートの製造時にシリカフューム
をミキサー中に混合するのが常套手段となっている。更
に、ポンプ打設などの最近の施工方法に適した長時間流
動性の良いフレッシュコンクリートとするために、高性
能AE減水剤などの新しい混和剤が開発されてきてい
る。
【0003】一方、流動性に優れ、しかも、強度発現性
に優れた高性能セメントが開発されるならば、高価な混
和剤の使用量が減り、モルタルやコンクリートの性能面
のみならず、製造原価面でも有利となる。このような観
点から、粒度の異なる水硬性物質を組み合せてモルタル
やコンクリートの流動性、強度、乾燥収縮及び耐久性を
改善した水硬性セメントが提案されている(公開平3−
261638号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、標準養生
で材令28日のコンクリートの圧縮強度を600kgf
/cm2 以上とするには、コンクリート混練時にシリカ
フュームを混入する必要があるが、この場合には次のよ
うな問題があった。
【0005】 シリカヒュームはハンドリング性が悪
いため、それに適した貯蔵、計量、運搬用設備を設置し
ないと、このような方法は実現が難しい。 コンクリートミキサー中では、凝集している超微粒
子が均一に分散し難いため、所期の流動性を得難い。こ
のようなことから、分散促進のために、混練時間を長く
したり、混和剤の添加量を増す必要がある。 シリカフュームの銘柄、製造ロットにより、コンク
リートの品質(流動性、強度発現性等)が変動する。 シリカフュームを混入したコンクリートで、所要の
作業性を得るべく高流動化するには、更に多量の混和剤
を添加する必要がある。 特開平3−261638号公報に開示される水硬性セメ
ントでは、高強度コンクリートとして、最近の施工方法
に適した十分な流動性の改善効果が得難い。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決し、強度
発現性及び流動性、品質安定性に優れ、しかも取り扱い
性にも優れた水硬性セメントを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の水硬性セメン
トは、ポルトランドセメント100重量部に、メジアン
径が30μm以下であって、かつ、約250mlの水中
に約0.2g入れて出力150Wの超音波で10分間分
散させた後に、粒径1μm以下の微粒子が30%以上と
なる超音波分散性に優れた超微粒子ないしその凝集物を
5〜20重量部混合してなる混合物に、メジアン径が1
0μm以下の微粒子を該混合物100重量部に対して5
〜30重量部混合してなることを特徴とする。
【0008】請求項2の水硬性セメントは、ポルトラン
ドセメント100重量部に、メジアン径が30μm以下
であって、かつ、約250mlの水中に約0.2g入れ
て出力150Wの超音波で10分間分散させた後に、粒
径1μm以下の微粒子が30%以上となる超音波分散性
に優れた超微粒子ないしその凝集物を5〜20重量部混
合してなる混合物に、メジアン径が30〜60μmの粗
粒子を該混合物100重量部に対して5〜30重量部混
合してなることを特徴とする。
【0009】請求項3の水硬性セメントは、ポルトラン
ドセメント100重量部に、メジアン径が30μm以下
であって、かつ、約250mlの水中に約0.2g入れ
て出力150Wの超音波で10分間分散させた後に、粒
径1μm以下の微粒子が30%以上となる超音波分散性
に優れた超微粒子ないしその凝集物を5〜20重量部混
合してなる混合物に、メジアン径が10μm以下の微粒
子を該混合物100重量部に対して5〜30重量部、及
び、メジアン径が30〜60μmの粗粒子を該混合物1
00重量部に対して5〜30重量部混合してなることを
特徴とする。
【0010】なお、本発明において、「超音波分散性に
優れた」とは、特願平3−287118号に記載の品質
判定方法により、レーザー回折式粒度分析計の分散槽に
約250mlの水と約0.2gの超微粒子及びその凝集
物を入れ、出力150Wの超音波を10分間加えた後
に、1μm以下の粒子の量が30%以上、好ましくは6
0%以上となるものを指す。
【0011】また、メジアン径とは、上記超音波分散性
の測定条件において、超音波分散時間を30秒間として
測定した粒子の粒度分布測定値から、累積残分が50%
となる粒径であり、平均粒径に近い値を示す。
【0012】以下に本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明において、ポルトランドセメントと
しては、JIS R−5210に規定された5種類のセ
メント、その他、高ビーライトセメント、急硬性セメン
トなどを用いることができる。
【0014】一方、超音波分散性に優れ、メジアン径が
30μm以下の超微粒子及びその凝集物とは、具体的に
はシリカフュームなどの超高温燃焼場で蒸発・気化さ
せ、それを補集したもの、その他にメタカオリン、高炉
スラグ微粉末の分級物などが挙げられる。これらの超微
粒子の単一粒子径は主として1μm以下であるが、多く
の超微粒子は凝集しているため、レーザー回折式粒度分
析計で測定したメジアン径は1μm以上の大きな値とな
る。
【0015】本発明においては、このような超微粒子及
びその凝集物を、ポルトランドセメント100重量部に
対して5〜20重量部混合して混合物(以下この混合物
を「混合物A」と称す。)とする。
【0016】ここで、超微粒子及び凝集物の混合割合
が、ポルトランドセメント100重量部に対して5重量
部未満では、十分な流動性及び強度発現性の改善効果が
得られず、20重量部を超えると材令初期の強度発現性
が大幅に低下する。従って、上記超微粒子及び凝集物
は、ポルトランドセメント100重量部に対して5〜2
0重量部混合する。
【0017】ポルトランドセメントと前記超微粒子及び
その凝集物との混合物Aに混合する、メジアン径が10
μm以下の微粒子としては、具体的には、石灰石微粉
末、高炉スラグ微粉末、石炭灰などが挙げられる。これ
らの微粒子は、単一粒子径は主に1μm以上であり、前
に述べた超微粒子に比べて、凝集性に極めて乏しい。
【0018】また、メジアン径が30〜60μmの粗粒
子としては、具体的にはセメント工場の仕上ミルの戻
粉、キルンクーラーのクリンカーダスト、セメント、ク
リンカー、高炉スラグ、石灰石、珪砂の粉末などが挙げ
られる。
【0019】請求項1の水硬性セメントにおいては、前
記混合物Aの100重量部に対して、メジアン径が10
μm以下の微粒子を5〜30重量部混合する。この微粒
子の混合により流動性が大幅に改善されるがその混合割
合が5重量部未満では十分な改善効果が得られず、30
重量部を超えると強度発現性が大幅に低下することか
ら、上記混合割合とする。
【0020】請求項2の水硬性セメントにおいては、前
記混合物Aの100重量部に対して、メジアン径が30
〜60μmの粗粒子を5〜30重量部混合する。この粗
粒子の混合によっても流動性が大幅に改善されるがその
混合割合が5重量部未満では十分な改善効果が得られ
ず、30重量部を超えると強度発現性が大幅に低下する
ことから、上記混合割合とする。
【0021】請求項3の水硬性セメントにおいては、前
記混合物Aの100重量部に対して、メジアン径が10
μm以下の微粒子を5〜30重量部及びメジアン径が3
0〜60μmの粗粒子を5〜30重量部混合する。これ
らの微粒子及び粗粒子の併用混合により流動性、強度発
現性、耐久性が大幅に改善されるがその混合割合が各々
5重量部未満では十分な改善効果が得られず、各々30
重量部を超えると強度発現性が大幅に低下することか
ら、上記混合割合とする。なお、メジアン径が10μm
以下の微粒子とメジアン径が30〜60μmの粗粒子と
は、合計で混合物Aの100重量部に対して15〜35
重量部混合するのが好ましい。
【0022】
【作用】前述の特開平3−261638号公報記載の水
硬性セメントにおいて、高強度コンクリートとして十分
な流動性の改善効果が得難い理由としては、超微粒子が
必須の構成材料でない上に、その品質変動を考慮してお
らず、更に、本発明で用いる超微粒子と微粒子を同一範
疇の物質(主として5μm以下の粒子)としている点が
挙げられる。
【0023】これに対して、本発明においては、まず、
ポルトランドセメントに、高強度発現性及び流動性確保
のために必要な超微粒子として、超音波分散性に優れた
超微粒子及びその凝集物を混合し、更に、特定の微粒子
及び/又は粗粒子を混合してモルタルやコンクリートと
しての流動性、その他の性能を一層向上させる。
【0024】ここで、「超音波分散性に優れた」ことの
定義は前述の通りであるが、この超音波分散性は、フレ
ッシュコンクリート中での超微粒子及びその凝集物の分
散性を反映していると考えられる。
【0025】本発明においては、まず、ポルトランドセ
メントに混合する微粒子として超音波分散性に優れた超
微粒子及びその凝集物を使用するので、比較的短い混練
時間で、流動性の良いフレッシュコンクリート(又はモ
ルタル)を製造することができ、コンクリート(又はモ
ルタル)の品質が安定する。これは、用いた超微粒子の
高分散性のためにマイクロフィラー効果及びポゾラン反
応性が十分に発揮されるためと考えられる。
【0026】しかして、上述の如き、優れた流動性等の
改善効果により、混和剤添加量を比較的少量とすること
ができ、材料コストを安価とすることができる。
【0027】更に、このような超微粒子及びその凝集物
の他に、メジアン径が10μm以下の微粒子及び/又は
メジアン径が30〜60μmの粗粒子を混合することに
より、より一層の流動性の改善効果が得られる。特に、
この微粒子と粗粒子との併用により、全粉体の充填率を
上げ、流動性向上に寄与しない粉体粒子間の水量並びに
水和物が充填する空間を減らし、一層の高流動化、高強
度化及び高耐久性化を図ることができる。
【0028】本発明の水硬性セメントによれば、セメン
トにその他の各種の粉体が混合されているので、生コン
工場などに特別な設備を付けることなく、従来のセメン
ト用設備で容易かつ安価に高流動性の高強度コンクリー
ト又はモルタルを製造することができる。
【0029】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
【0030】実施例1〜11,比較例1〜3 表1に示すコンクリート試験用粉体材料を用いて表2,
3に示すコンクリート配合にてコンクリート試験を行な
い、結果を表3に示した。
【0031】なお、コンクリートの混練は50リットル
のパン型強制練りミキサーを用い、固体材料を15秒間
空練りした後、高性能AE減水剤(エヌ・エム・ビー社
製「レオビルドSP8HS」)を混和した混練水を投入
し、更に3分間混練した。細骨材には木更津産山砂、粗
骨材には八王子産硬質砂岩砕石(2005)を用いた。
強度試験用供試体は、所定材令まで標準水中養生した。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】表3より次のことが明らかである。超音波
分散性に優れた超微粒子及びその凝集物は、そうでない
ものに比べポルトランドセメントに混入すると、コンク
リートの流動性(スランプ及びスランプフロー)が向上
する。更に、特定の微粒子及び/又は粗粒子を混合する
と、一層流動性が改善される。従って、同一流動性の材
料配合とすれば、高性能AE減水剤の使用量を減らすこ
とができる。それは、水量を減らすことによっても達成
でき、その場合、強度における有利性が拡大して現れ
る。以上の試験結果より、本発明は、高流動性の高強度
コンクリートを製造するのに適した水硬性セメントであ
ることが確認できた。
【0036】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の水硬性セメ
ントによれば、高流動性でしかも高強度発現性に優れた
モルタル又はコンクリートを製造することができる。こ
のため、高流動化のための混和剤添加量の低減が図れ、
材料コストを安価なものとすることができる。しかも、
取り扱い性にも優れ、品質安定性に優れた高性能水硬性
セメントを、現状の生コン工場の設備で容易かつ効率的
に製造することができ、工業的に極めて有利である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポルトランドセメント100重量部に、
    メジアン径が30μm以下であって、かつ、約250m
    lの水中に約0.2g入れて出力150Wの超音波で1
    0分間分散させた後に、粒径1μm以下の微粒子が30
    %以上となる超音波分散性に優れた超微粒子ないしその
    凝集物を5〜20重量部混合してなる混合物に、メジア
    ン径が10μm以下の微粒子を該混合物100重量部に
    対して5〜30重量部混合してなることを特徴とする水
    硬性セメント。
  2. 【請求項2】 ポルトランドセメント100重量部に、
    メジアン径が30μm以下であって、かつ、約250m
    lの水中に約0.2g入れて出力150Wの超音波で1
    0分間分散させた後に、粒径1μm以下の微粒子が30
    %以上となる超音波分散性に優れた超微粒子ないしその
    凝集物を5〜20重量部混合してなる混合物に、メジア
    ン径が30〜60μmの粗粒子を該混合物100重量部
    に対して5〜30重量部混合してなることを特徴とする
    水硬性セメント。
  3. 【請求項3】 ポルトランドセメント100重量部に、
    メジアン径が30μm以下であって、かつ、約250m
    lの水中に約0.2g入れて出力150Wの超音波で1
    0分間分散させた後に、粒径1μm以下の微粒子が30
    %以上となる超音波分散性に優れた超微粒子ないしその
    凝集物を5〜20重量部混合してなる混合物に、メジア
    ン径が10μm以下の微粒子を該混合物100重量部に
    対して5〜30重量部、及び、メジアン径が30〜60
    μmの粗粒子を該混合物100重量部に対して5〜30
    重量部混合してなることを特徴とする水硬性セメント。
JP5097465A 1993-04-23 1993-04-23 水硬性セメント Withdrawn JPH06305790A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516191A (ja) * 1997-05-15 2000-12-05 エムビーティー ホールディング アーゲー 高ポゾランセメント置換物およびそれに対する適合混和剤を含むセメント性混合物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516191A (ja) * 1997-05-15 2000-12-05 エムビーティー ホールディング アーゲー 高ポゾランセメント置換物およびそれに対する適合混和剤を含むセメント性混合物

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