JPH06305803A

JPH06305803A - 水硬性セメント組成物

Info

Publication number: JPH06305803A
Application number: JP11365693A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Ohama; 嘉彦大濱; Katsunobu Demura; 克宣出村; Koichi Matsueda; 弘一松枝; Mitsuo Kinoshita; 光男木之下
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、アルカリシリカ反応を抑制し、望ま
れる作業性、施工性及び物性を保持できる、水硬性セメ
ント組成物を提供するものである。【構成】本発明は、セメントを主材とする結合材、骨
材、水、セメント分散剤及び有機ケイ素化合物を含有し
て成る水硬性セメント組成物であって、結合材１００重
量部に対し、セメント分散剤を０．１〜３重量部の割合
で、また有機ケイ素化合物を特定のシラノール化合物と
して０．１〜３重量部の割合でそれぞれ含有しており、
且つ双方を該セメント分散剤／該シラノール化合物＝１
／５〜５／１（重量比）となる比率で含有して成ること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリシリカ反応に
起因するセメント構造物の劣化を防止することのできる
水硬性セメント組成物に関する。土木又は建築物用構造
材料として数多く使用されている水硬性セメント組成物
は非常に堅固で半永久的な耐久性を有するセメント構造
物を与えるものと考えられてきた。確かに、築後１００
年以上を経過しても健全なセメント構造物も存在する。
ところが最近、築後わずか数年でひび割れが発生する等
のセメント構造物の早期劣化事例が数多く報告されるよ
うになり、衆目を集めている。その原因の一つは、これ
に用いる骨材とセメント中のアルカリ成分との間の化学
反応であるアルカリ骨材反応によるものであり、極端な
場合にはセメント構造物が崩壊に至ることさえある。ア
ルカリ骨材反応は、その反応機構が複雑であると共に、
セメントや骨材の組成、骨材のポロシチー、粒径、供給
事情及び環境条件等が地域によって異なるため、発見か
ら５０年が経過した今日でも、その完全な防止手段がな
い。

【０００２】一般にアルカリ骨材反応は、スタントン
（ T. E. Stanton ）により発見されたアルカリシリカ
反応（ alkali−silica reaction ）、スウェンソン（
E. G.Swenson ）により発見されたアルカリ炭酸塩岩反
応（ alkali−carbomatereaction ）及びジロット（ J.
E. Gillott ）によって発見されたアルカリシリケート
反応（ alkali−silicate reaction ）の三つに分類さ
れる。このうちでアルカリ炭酸塩岩反応及びアルカリシ
リケート反応による事例は少なく、わが国におけるアル
カリ骨材反応による被害もそのほとんどがアルカリシリ
カ反応によるものである。アルカリシリカ反応では、骨
材中の反応性シリカとモルタル又はコンクリートの細孔
溶液中の水酸化アルカリとの反応によって生成する反応
生成物の吸水膨張によって、モルタルやコンクリートの
内部に局部的な体積膨張が生じ、ひび割れを発生させ
る。

【０００３】アルカリ骨材反応に起因するセメント構造
物、例えばコンクリート構造物の劣化を未然に防止する
目的で、わが国を初め各国では、用いる材料について各
種の規定がなされている（ＪＩＳＡ５３０８、ＪＩ
ＳＡ１８０４等）。かかる規定は、反応性骨材の排
除を基本とし、低アルカリ型セメントの使用、全アルカ
リ量の規制を骨子とするものである。しかしながら、河
川の保安管理上、骨材の採取量には限界があり、年間約
４億ｔにも及ぶ骨材の需要に対処することが困難となっ
ている現在、使用経験の乏しい砕石等を使用せざるを得
ないのが実情であるが、その一方、アルカリ骨材反応性
の判定試験方法の信頼性は低く、反応性骨材の排除を基
本とする現状の規制では根本的な解決には至っていな
い。アルカリ骨材反応による劣化の生じたセメント構造
物は、劣化した部分に対しての表面再仕上げや樹脂等の
注入又はコーティングにより補修することはできるもの
の、一時的な補修に過ぎず、現在のところ、構造的な補
強工事を行なうか又は取り壊す以外に対処手段がない。
一度アルカリ骨材反応による劣化が生じてからでは遅
く、アルカリ骨材反応が起こらないようにすることが重
要なのである。このため、アルカリ骨材反応によるセメ
ント構造物の劣化を未然に防止し得る実情に即した手段
の確立が要請されている。本発明はかかる要請に応える
水硬性セメント組成物に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】従来、アルカリ骨材反応を抑制する手段
として、ポラゾンを添加する例がある。ところが、ポラ
ゾンを添加する例には、アルカリ骨材反応を逆に助長す
る場合があるという欠点がある。別の手段として、空気
連行剤や高性能減水剤等の化学混和剤を添加し、その気
泡連行作用によりコンクリート中に生成する多数の気泡
によって膨張圧力を緩和して、コンクリートのひび割れ
発生を防止する例がある（セメントアンドコンクリ
ートリサーチ Vol.１４，３１１〜３１３頁，１９８４
年、コンクリート工学年次講演会論文集 Vol.８，No.
１，１７３〜１７６頁，１９８６年、コンクリート工学
年次論文報告集 Vol.９，No. １，５７９〜６８４頁，
１９８７年）。ところが、かかる空気連行剤や高性能減
水剤を添加する例には、これらがアルカリ骨材反応それ
自体を抑制するものではないため、アルカリ骨材反応が
起こりやすい環境下では、例えば水分が常に供給される
ようなところでは、その効果がほとんど期待できないと
いう欠点がある。

【０００５】アルカリ骨材反応それ自体を抑制する手段
として、アルカリ骨材反応の促進因子となる水の浸入を
抑制する目的で、シラン化合物やステアリン酸金属塩等
の撥水剤を添加する例がある（第４６回セメント技術大
会講演集５７４〜５７９頁，１９９２年、セメント・コ
ンクリート論文集 No. ４５，５７６〜５８１頁，１９
９１年、特開平３−５３４８）。ところが、撥水剤とし
てステアリン酸金属塩やアルキル基の炭素数が１〜３の
低級アルキルアルコキシシランを用いると、アルカリ骨
材反応を抑制する効果が小さいという欠点がある。また
アルキル基の炭素数が６〜１６程度の高級アルキルアル
コキシシランを用いると、アルカリ骨材反応、特にアル
カリシリカ反応を効果的に抑制することはできるが、コ
ンクリート中に多量に空気を連行するため、コンクリー
トの空気量が著しく増加するという欠点がある。この場
合、過大の連行空気量を低減させ、適正空気量とするた
めに、消泡剤を適用しても、その効果はほとんどない。
連行される空気量を低減するため、高級アルキルアルコ
キシシランの添加量を低下させると、アルカリシリカ反
応を抑制する効果が劣るようになる。従来の高級アルキ
ルアルコキシシラン化合物を添加してアルカリシリカ反
応を抑制した水硬性セメント組成物は、作業性、施工性
及び物性の点で不十分であり、実用上多くの支障がある
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来手段では、アルカリシリカ反応を抑制
することのできる水硬性セメント組成物を調製しようと
しても、過大な空気量を含有したものしか得られず、ま
たその空気量を適性量にまで調節することもできず、し
たがって作業性、施工性及び物性が不十分で実用性のな
いものしか得られないという点である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
上記の課題を解決するべく鋭意研究した結果、結合材に
対し、セメント分散剤と有機ケイ素化合物とを、該有機
ケイ素化合物は特定のシラノール化合物として、それぞ
れ所定割合で含有し、且つ双方が所定比率となるよう含
有する水硬性セメント組成物が正しく好適であることを
見出した。

【０００８】すなわち本発明は、セメントを主材とする
結合材、骨材、水、セメント分散剤及び下記の有機ケイ
素化合物を含有して成る水硬性セメント組成物であっ
て、結合材１００重量部に対し、セメント分散剤を０．
１〜３重量部の割合で、また有機ケイ素化合物を下記の
式１で示されるシラノール化合物として０．１〜３重量
部の割合でそれぞれ含有しており、且つ双方を該セメン
ト分散剤／該シラノール化合物＝１／５〜５／１（重量
比）となる比率で含有して成ることを特徴とする水硬性
セメント組成物に係る。

【０００９】有機ケイ素化合物：下記の式１で示される
シラノール化合物又は該シラノール化合物を形成し得る
化合物

【００１０】

【式１】

【００１１】［式１において、Ｒ¹：炭素数５〜２０の脂肪族炭化水素基、炭素数５〜
２０の脂環族炭化水素基、フェニル基、アルキル基の炭
素数が１〜１８のアルキルフェニル基又はＲ−(ＣＨ₂)_p
で示される有機基（但し、Ｒ；フェニル基、ｐ；１又は
２）Ｒ²：炭素数１〜３のアルキル基ｍ，ｎ：ｍは１〜３の整数であり、ｎは０〜２の整数で
あって、ｍ＋ｎ＝１〜３を満足するもの］

【００１２】本発明で用いる結合材はセメントを主材と
する結合材である。これに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、中庸熱ポルトランドセ
メント等の各種ポルトランドセメントの他、これらにシ
リカヒューム、高炉スラグ、フライアッシュ等を混合し
たもの、例えばシリカセメント、フライアッシュセメン
ト、高炉セメント等が包含される。

【００１３】本発明で用いる骨材としては、砕石、砕
砂、スラグ骨材、人工軽量骨材、砂利及び砂が挙げられ
る。

【００１４】骨材については、そのアルカリシリカ反応
性を判定する方法として、ＪＩＳＡ５３０８−１９９
３附属書７｛骨材のアルカリシリカ反応性試験方法
（化学法）｝、同附属書８｛骨材のアルカリシリカ反応
性試験方法（モルタルバー法）｝等がある。かかる試験
方法により骨材は、その結果が無害と判定されたもの
と、そうでないものと、未試験のものとに区分されてい
る（同附属書１）。

【００１５】前述したように、骨材のアルカリシリカ反
応性の判定については信頼性が必ずしも十分でなく、そ
のため無害と判定された骨材を用いたモルタルやコンク
リートについてもその耐久性については不明なところが
あるのが実情である。かかる理由により本発明は、既存
の試験方法に基づく結果の如何によって、用いる骨材を
限定するものではない。本発明においては、例えばＪＩ
ＳＡ５３０８−１９９３附属書１で記載されたア
ルカリシリカ反応性による区分Ａ又はＢに属する骨材の
双方を用いることができるのである。

【００１６】従来の知見によれば、アルカリシリカ反応
性を有する鉱物質は結晶構造が熱力学的に不安定な或は
比表面積が大きいシリカ系の鉱物質であり、これにはオ
パール、トリジマイト（α型）、クリストバライト（α
型）、シリカガラス、潜晶質石英、微晶質石英、潜晶質
玉髄、粗晶質玉髄等が知られている。そしてかかる鉱物
質を含む砕石としては、輝石安山岩、黒曜石、碧玉、流
絞岩、珪石、硬砂岩、スレート、チャート、オパール、
千枚岩等の砕石が知られている（セメント・コンクリー
ト，No. ４７３，２０〜２８頁，１９８６）。

【００１７】前述したように本発明は、アルカリシリカ
反応性の如何によって用いる骨材を制限するものではな
いが、公知の試験方法によってアルカリシリカ反応性を
有するか若しくはその疑いのあるものと判定された骨材
（以下、これらを反応性骨材という）を用いる場合に特
に有効である。本発明は、かかる反応性骨材を用いる場
合において、全骨材中の反応性骨材の割合を制限するも
のではないが、その割合は通常、モルタルの場合に１〜
５０重量％、より有効には５〜２０重量％であり、また
コンクリートの場合に１０重量％以上、より有効には２
０重量％以上である。

【００１８】本発明で用いるセメント分散剤には、アニ
オン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性
剤及びα，βエチレン性不飽和単量体をラジカル重合し
て得られる水溶性ビニル共重合体が包含される。

【００１９】アニオン性界面活性剤としては、ナフタレ
ンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、スルホン化メチロ
ールメラミン縮合物の塩（メラミンスルホン酸の塩）、
リグニンスルホン酸塩等の公知のコンクリート用化学混
和剤が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、炭
素数６〜２０の脂肪族アルコール、炭素数８〜１２のア
ルキル基を有するアルキルフェノール、ポリメチレンポ
リアリールフェノール等の活性水素化合物に、それぞれ
炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加して得られ
る、ポリオキシアルキレングリコール誘導体が挙げられ
る。

【００２０】水溶性ビニル共重合体としては、１）（メ
タ）アクリル酸、マレイン酸、フマール酸等のα，β不
飽和カルボン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、
２）ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、ス
チレンスルホン酸等のラジカル重合性の不飽和スルホン
酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、３）いずれも
アルキレン基の炭素数が２又は３である、ポリアルキレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、アルコキシポ
リアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポ
リアルキレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、
アルコキシポリアルキレングリコール（メタ）アリルエ
ーテル等、以上１）〜３）に例示したような水溶性ビニ
ル単量体の１種又は２種以上を共重合したものが挙げら
れる。かかる水溶性ビニル共重合体は、具体的には、特
開平４−２０９６１３、特開平１−２２６７５７、特公
平２−５７０１、特公平２−８９８３、特開昭５９−１
６９９５９、特開昭６２−２１２２５２、特開昭６２−
２１２２５３等の各公報に開示されている。

【００２１】本発明では以上説明したような各種のセメ
ント分散剤を使用できるが、これらのうちでは、１）ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、２）（メ
タ）アクリル酸塩、アルコキシポリアルキレングリコー
ル（メタ）アクリレート及び（メタ）アリルスルホン酸
塩を共重合して得られる水溶性ビニル共重合体が好まし
い。

【００２２】本発明では、かかるセメント分散剤の含有
量を結合材１００重量部に対し０．１〜３重量部とする
が、０．５〜３重量部とするのが好ましい。後述する有
機ケイ素化合物との関係において、調製される水硬性セ
メント組成物に望まれる作業性、施工性及び物性を保持
させるためである。

【００２３】本発明で用いる有機ケイ素化合物には、式
１で示されるシラノール化合物及び水との接触加水分解
により該シラノール化合物を形成し得る化合物（以下、
これをシラノール形成性化合物という）が包含される。
一般にシラノール化合物は不安定であるため、より安定
なシラノール形成性化合物を用いるのが有利である。

【００２４】かかるシラノール形成性化合物としては、
１）いずれも炭素数が５〜２０のアルキル基又はシクロ
アルキル基を有する、アルキルトリメトキシシラン、ジ
アルキルジメトキシシラン、トリアルキルメトキシシラ
ン、シクロヘキシルトリエトキシシラン等のアルキル低
級アルコキシシラン類又はシクロアルキル低級アルコキ
シシラン類、２）フェニルトリメトキシシラン、ジフェ
ニルジメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、
フェネチルトリメトキシシラン、キシリルトリメトキシ
シラン、ブチルフェニルトリメトキシシラン等の、ケイ
素原子に直結したアリール基、アラルキル基、アルキル
アリール基を有する、低級アルコキシシラン類、３）オ
クタヘキシルシクロテトラシロキサン、オクタフェニル
シクロテトラシロキサン、テトラヘキシルテトラメチル
シクロテトラシロキサン等の環状シロキサン四量体、
４）ヘキサヘキシルシクロトリシロキサン、ヘキサフェ
ニルシクロトリシロキサン、トリヘキシルトリメチルシ
クロトリシロキサン等の環状シロキサン三量体、５）オ
クチルトリス（ジメチルハイドロジェン）シラン、ヘキ
シルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、フェニルト
リス（ジメチルシロキシ）シラン、ヘキシルトリス（ヘ
キシルジハイドロジェンシロキシ）シラン等のトリスシ
ロキシシラン類が挙げられる。

【００２５】本発明では以上説明したような各種のシラ
ノール形成性化合物を使用できるが、これらのうちでは
炭素数６〜１２のアルキル基を有するアルキルアルコキ
シシランが好ましく、とりわけアルキルトリメトキシシ
ラン、アルキルトリエトキシシランが更に好ましい。ア
ルキルトリメトキシシランやアルキルトリエトキシシラ
ンは水との接触加水分解により式１のシラノール化合物
に相当するアルキルトリシラノールを形成する。

【００２６】本発明では、かかる有機ケイ素化合物の含
有量を結合材１００重量部に対し式１で示されるシラノ
ール化合物として０．１〜３重量部とするが、０．５〜
１．５重量部とするのが好ましい。表裏の関係とはなる
が、前述したセメント分散剤の場合と同様の理由であ
る。

【００２７】アルカリシリカ反応を効果的に抑制し、調
製される水硬性セメント組成物に望まれる作業性、施工
性及び物性を保持させる上で、セメント分散剤と有機ケ
イ素化合物との含有比が極めて重要である。この点に関
して本発明では、セメント分散剤と有機ケイ素化合物と
の比率が、セメント分散剤／式１で示されるシラノール
化合物＝１／５〜５／１（重量比）となるようにする。
上記の比率よりもセメント分散剤が少ないと、水硬性セ
メント組成物中の連行空気量が過大となり、作業性、施
工性及び物性が悪いものとなる。また上記の比率よりも
セメント分散剤を多くしても、相応の効果が期待できな
い。

【００２８】本発明の水硬性セメント組成物は、以上説
明したような結合材、骨材、水、セメント分散剤及び有
機ケイ素化合物を含有して成るものであるが、水硬性セ
メント組成物中の結合材の単位量や水／結合材比等を特
に制限するものではない。例えば、通常コンクリートの
場合には、結合材単位量を２８０〜４００kg／m³とし、
水／結合材比を４０〜７０％とする。また高度に減水さ
れた高強度コンクリートの場合には、結合材単位量を４
００〜８００kg／m³とし、水／結合材比を１５〜３０％
とする。

【００２９】本発明の水硬性セメント組成物は、以上説
明したような各材料を練り混ぜ水と共にグラウトミキサ
ー、モルタルミキサー、コンクリートミキサー等の公知
のミキサーを用いて混合することにより調製できる。本
発明はセメント分散剤及び有機ケイ素化合物の添加時期
やその混合方法を特に制限するものではないが、通常、
練り混ぜ水にセメント分散剤を溶解しておき、この溶液
中へ有機ケイ素化合物を加えて混合するのが好ましい。
この場合、セメント分散剤を溶解した練り混ぜ水が中
性、例えばｐＨ６〜８の範囲になるように調製しておく
のが更に好ましい。

【００３０】本発明によれば、モルタルやコンクリート
に関する公知の知見を適用して、例えば結合材の種類、
その単位量、水／結合材比等を適宜に選択し、更にセメ
ント分散剤及び有機ケイ素化合物の含有量及びそれらの
含有比について本発明を適用することによりＪＩＳＡ
５０３８−１９９３に準拠したスランプ及び呼び強度
（圧縮強度）を有するレディミクストコンクリートが得
られ、且つこれらはアルカリシリカ反応による劣化を防
止した硬化体を与えることのできるものとなる。

【００３１】以下、本発明の構成及び効果をより具体的
にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に
限定されるというものではない。

【００３２】

【実施例】

試験区分１（モルタルの膨張量とひび割れ交点数との相
関性の検討）１）供試体の作製ＪＩＳＡ５３０８（レディミクストコンクリート）
の附属書８（モルタルバー法の試験方法と判定基準）に
したがい、セメント／細骨材＝１／２．２５（重量
比）、フロー値１７０±５とした表１に示す内容のモル
タルを調製した。そしてこれをＪＩＳＲ５２０１
（セメントの物理試験方法）にしたがい、その両端部に
ゲージプラグを埋め込んで、寸法４０×４０×１６０mm
に成形し、１日湿空（２０℃、１００％Ｒ．Ｈ．）養生
して、供試体を作製した。この供試体を膨張量の測定及
びひび割れ交点数の測定に供した。ここに用いた各材料
は下記の通りであり、またモルタル中の総アルカリ量は
Ｎａ₂Ｏ換算で２．５％となるように２Ｎ水酸化ナトリ
ウム溶液を用いて調整した。

【００３３】２）使用材料セメント：表２に示す内容の普通ポルトランドセメント
を使用した。細骨材：表３に示す内容の非反応性細骨材と反応性細骨
材とを使用した。共に前述したＪＩＳの規定に基づいて
判定したもので、非反応性細骨材としては豊浦標準砂
を、また反応性細骨材としては長野県産安山岩砕砂（粒
径０．１２〜０．３０mm、０．３０〜０．６０mm、０．
６０〜１．２０mmの３種）を使用した。アルカリ量調整剤：２Ｎ水酸化ナトリウム溶液を使用し
た。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】表２において、Ｒ₂Ｏ；Ｎａ₂Ｏ＋０．６５８Ｋ₂Ｏ表３において、単位量；飽和表面乾燥条件における比重

【００３８】３）膨張量の測定湿空養生後の供試体について、１日水中（２０℃）養生
後、ＪＩＳＡ１１２９（モルタル及びコンクリート
の長さ変化試験方法）のダイヤルゲージ方法にしたが
い、長さ変化測定用デジタルゲージを用いて、モルタル
の長さを測定し、これを基長とした。そしてＪＩＳＡ
１８０４｛コンクリート生産工程管理用試験方法−骨
材のアルカリシリカ反応性試験方法（迅速法）｝にした
がい、供試体を４０℃水中に浸せきし、オートクレーブ
処理を行ない（４０分間で１２７℃に昇温→１２７℃で
１．５kgf／cm²の圧力下に４時間保持→元の温度に強制
冷却）、更に２０℃の水で３０±１０分間冷却した後、
供試体の長さを測定して、次式で膨張量を算出した。膨張量（×１０^-4）＝（Ｘ₁−Ｘ₀）／ＬＸ₀：湿空養生後の供試体のデジタルゲージの読み（m
m）Ｘ₁：オートクレーブ処理及び冷却後（長さ変化測定
時）の供試体のデジタルゲージの読み（mm）Ｌ：供試体の有効ゲージ長（ゲージプラグ内側端面の距
離）（mm）

【００３９】４）ひび割れ交点数の測定膨張量の測定に供試したオートクレーブ処理及び冷却後
の供試体についてひび割れ交点数をかぞえた。

【００４０】モルタルの膨張量とひび割れ交点数との間
の相関係数は０．９６であり、双方の間には高い相関性
が認められた。同様の結果はコンクリートについても得
られた。

【００４１】試験区分２（コンクリートの調製とその評
価）１）コンクリートの調製ＪＩＳＡ１１３８（試験室におけるコンクリートの
作り方）にしたがい、単位セメント量２８０kg／m³、ス
ランプ８．０±１．０cmとした表４に示す内容のコンク
リートと、単位セメント量３００kg／m³、スランプ１
８．０±１．０cmとした表５に示す内容のコンクリート
とを調整し、空気量試験に供した。ここに用いた各材料
は下記の通りであり、またコンクリート中の総アルカリ
量はＮａ₂Ｏ換算で２．５％となるように２Ｎ水酸化ナ
トリウム溶液を用いて調整した。

【００４２】２）使用材料セメント：表６に示す内容の普通ポルトランドセメント
を使用した。細骨材及び粗骨材：いずれも表７に示す内容の細骨材
と、非反応性粗骨材と、反応性粗骨材とを使用した。粗
骨材は共に前述したＪＩＳの規定に基づいて判定したも
ので、細骨材としては福島県阿武隈川産川砂（粒径２．
５mm以下）を、また非反応性骨材としては福島県阿武隈
川産川砂利（粒径５〜２０mm）を、更に反応性骨材とし
ては鹿児島県硫黄島産オパール（粒径５〜２０mm）を使
用した。セメント分散剤：表４及び表５に示したものを使用し
た。有機ケイ素化合物：表４及び表５に示したものを使用し
た。アルカリ量調整剤：２Ｎ水酸化ナトリウム溶液を使用し
た。

【００４３】空気量試験調製したコンクリートについて、ＪＩＳＡ１１２８
｛まだ固まらないコンクリートの空気量の圧力による試
験方法（空気室圧力方法）｝にしたがい、空気量試験を
行なった。結果を表４及び表５に示した。

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】表４及び表５において、セメント分散剤の含有量；セメント（結合材）に対する
重量％有機ケイ素化合物の含有量；セメント（結合材）に対す
る重量％比較例３及び８の空気量；空気連行剤（竹本油脂社製の
ＡＥ−２００）を加えて調製した値＊１；測定不能表４において、セメント分散剤；ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合
物のナトリウム塩有機ケイ素化合物；ヘキシルトリメトキシシラン表５において、ＮＳＦ；ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナト
リウム塩ＶＰ；アクリル酸ナトリウム／メトキシポリ（ｎ＝９）
エチレングリコールメタクリレート／メタリルスルホン
酸ナトリウム＝２０／７５／５（重量比）の水溶性ビニ
ル共重合体（平均分子量６０００）ＨＭＳ；ヘキシルトリメトキシシランＤＭＳ；ドデシルトリメトキシシランＭＭＳ；メチルトリメトキシシラン

【００４７】

【表６】

【００４８】

【表７】

【００４９】表６において、Ｒ₂Ｏ；Ｎａ₂Ｏ＋０．６５８Ｋ₂Ｏ表７において、単位量；飽和表面乾燥条件における比重

【００５０】試験区分３（供試体の作製とその評価）１）供試体の作製試験区分２で調製したコンクリートを用い、寸法１０×
１０×４０cm（膨張量の測定用）とφ１０×２０cm（圧
縮強度試験用）とに成形した後、１日湿空（２０℃、１
００％Ｒ．Ｈ．）養生し、供試体を作製した。この供試
体を膨張量の測定及び圧縮強度試験に供した。

【００５１】２）膨張量の測定湿空養生後の供試体について、ＪＩＳＡ１１２９
（モルタル及びコンクリートの長さ変化試験方法）にし
たがい、長さ変化測定用コンパレーターを用いて、基長
を測定した。そしてオートクレーブ処理を行ない（３時
間で１２８℃に昇温→１２８℃で２．０kgf／cm²の圧力
下に４時間保持→元の温度に自然冷却）、更に２０℃で
１００％Ｒ．Ｈ．の条件下に２４時間冷却した後、供試
体の長さを測定して、基長との差に基づく膨張量を算出
した。結果を表８及び表９に示した。

【００５２】圧縮強度試験湿空養生後の供試体について、ＪＣＩ−ＳＥ４｛温水法
（７０℃）によるコンクリートの促進強度試験方法｝に
したがい、温水養生を行なった。その後、供試体を２０
℃の水中で１時間冷却した後、ＪＩＳＡ１１０８
（コンクリートの圧縮強度試験方法）にしたがい、圧縮
強度試験を行なった。結果を表８及び表９に示した。

【００５３】

【表８】

【００５４】

【表９】

【００５５】試験区分４（基準コンクリートとの物性の
比較）試験区分２で調製した実施例３及び４のコンクリート
（以下、これらを試験コンクリートといい、それぞれを
Ｔ−８，Ｔ−１８で示す）並びに参考例１及び２のコン
クリート（以下、これらを基準コンクリートといい、そ
れぞれをＳ−８，Ｓ−１８で示す）について、ＪＩＳ
Ａ６２０４（コンクリート用化学混和剤）にしたが
い、単位容積重量、ブリージング量、凝結時間、圧縮強
度、長さ変化を測定した。また凍結溶解に対する抵抗性
については、同上規格附属書２（コンクリートの凍結溶
解試験方法）にしたがい、供試体の質量及びたわみ振動
の一次共鳴振動数を測定した。得られた測定値からＪＩ
ＳＡ６２０４に規定された計算式によって、基準コ
ンクリートに対する試験コンクリートの減水率、ブリー
ジング量の比、凝結時間の差、圧縮強度比、長さ変化比
及び相対動弾性係数を算出した。尚、凍結溶解に対する
抵抗性については、ＪＩＳＡ６２０４の規定によ
り、試験コンクリート（Ｔ−８）についてのみ行なっ
た。

【００５６】試験コンクリート（Ｔ−８，Ｔ−１８）及
び基準コンクリート（Ｓ−８，Ｓ−１８）について、単
位容積重量、ブリージング量、及び凝結時間の測定値を
表１０に示した。また試験コンクリート（Ｔ−８）及び
基準コンクリート（Ｓ−８）について、その質量変化
率、動弾性係数及び相対動弾性係数と凍結溶解サイクル
数との関係をそれぞれ図１、２、３に示した。更に試験
コンクリート（Ｔ−８，Ｔ−１８）の減水率、ブリージ
ング量比、凝結時間の差、圧縮強度比、長さ変化比、相
対動弾性係数（但し、Ｔ−８のみ）とＪＩＳ規格値とを
表１１に示した。

【００５７】

【表１０】

【００５８】

【表１１】

【００５９】表１０及び表１１において、ＪＩＳ規格値；空気連行剤の規格値

【００６０】以上の試験結果から、本発明の試験コンク
リートは、減水率、ブリージング量の比、凝結時間の
差、圧縮強度比、長さ変化比及び相対動弾性係数の全項
目において、ＪＩＳＡ６２０４の基準を充足してい
ることが判る。

【００６１】

【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、アルカリシリカ反応を抑制し、望まれる作業
性、施工性及び物性を保持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例及び基準コンクリートについ
て、凍結溶解サイクル数と重量変化率との関係を示すグ
ラフ。

【図２】本発明の一実施例及び基準コンクリートについ
て、凍結溶解サイクル数と動弾性係数との関係を示すグ
ラフ。

【図３】本発明の一実施例及び基準コンクリートについ
て、凍結溶解サイクル数と相対動弾性係数との関係を示
すグラフ。

【符号の説明】

Ｓ−８・・・参考例１の基準コンクリート、Ｔ−８・・
・実施例３の試験コンクリート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントを主材とする結合材、骨材、
水、セメント分散剤及び下記の有機ケイ素化合物を含有
して成る水硬性セメント組成物であって、結合材１００
重量部に対し、セメント分散剤を０．１〜３重量部の割
合で、また有機ケイ素化合物を下記の式１で示されるシ
ラノール化合物として０．１〜３重量部の割合でそれぞ
れ含有しており、且つ双方を該セメント分散剤／該シラ
ノール化合物＝１／５〜５／１（重量比）となる比率で
含有して成ることを特徴とする水硬性セメント組成物。有機ケイ素化合物：下記の式１で示されるシラノール化
合物又は該シラノール化合物を形成し得る化合物【式１】［式１において、Ｒ¹：炭素数５〜２０の脂肪族炭化水素基、炭素数５〜
２０の脂環族炭化水素基、フェニル基、アルキル基の炭
素数が１〜１８のアルキルフェニル基又はＲ−(ＣＨ₂)_p
で示される有機基（但し、Ｒ；フェニル基、ｐ；１又は
２）Ｒ²：炭素数１〜３のアルキル基ｍ，ｎ：ｍは１〜３の整数であり、ｎは０〜２の整数で
あって、ｍ＋ｎ＝１〜３を満足するもの］
【請求項２】骨材がアルカリシリカ反応性を有する骨
材を含有するものである請求項１記載の水硬性セメント
組成物。
【請求項３】セメント分散剤がナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物の塩である請求項１又は２記載の水硬
性セメント組成物。
【請求項４】セメント分散剤が（メタ）アクリル酸
塩、アルコキシポリアルキレングリコール（メタ）アク
リレート及び（メタ）アリルスルホン酸塩を共重合して
得られる水溶性ビニル共重合体である請求項１又は２記
載の水硬性セメント組成物。
【請求項５】有機ケイ素化合物が炭素数６〜１２のア
ルキル基を有するアルキルトリメトキシシランである請
求項１、２、３又は４記載の水硬性セメント組成物。