JPH0643265B2 - Quick-setting cement composition - Google Patents
Quick-setting cement compositionInfo
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- JPH0643265B2 JPH0643265B2 JP10400088A JP10400088A JPH0643265B2 JP H0643265 B2 JPH0643265 B2 JP H0643265B2 JP 10400088 A JP10400088 A JP 10400088A JP 10400088 A JP10400088 A JP 10400088A JP H0643265 B2 JPH0643265 B2 JP H0643265B2
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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、土木、建築工事、コンクリート二次製品、産
業廃棄物の固化等に使用する速硬性セメントに係わるも
のである。さらに詳しくは、緊急補修工事、寒冷地工
事、地山・地盤安定化工事、グラウト工事及びコンクリ
ート二次製品製造用、各種産業廃棄物の固化処理等に使
用するセメントに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a fast-setting cement used for civil engineering, construction work, secondary concrete products, solidification of industrial waste, and the like. More specifically, the present invention relates to cement used for emergency repair work, cold district work, rock and ground stabilization work, grout work, secondary concrete product manufacturing, and solidification treatment of various industrial wastes.
[従来技術] 速硬性セメントとしては、従来、カルシウムフルオロア
ルミネート、カルシウムアルミネート等の急硬性成分を
多量含有するクリンカーを焼成し、石こう添加してブレ
ーン比表面積5000〜6000cm2/g程度に粉砕す
る方法が知られている。この方法では、クリンカー製造
用原料、クリンカー焼成条件に特別の配慮が必要である
ことのほか物性上も速硬性の付与が主目的であり、緻密
性、間隙への浸透性、中性化、耐凍害性等の他の物性に
格別の効果をもたらすものではない。[Prior Art] As a quick-hardening cement, conventionally, a clinker containing a large amount of a rapid-hardening component such as calcium fluoroaluminate or calcium aluminate is fired, and gypsum is added to grind it to a Blaine specific surface area of about 5000 to 6000 cm 2 / g. It is known how to do it. This method requires special consideration for the raw materials for clinker production and the clinker firing conditions, and its main purpose is to provide rapid hardening in terms of physical properties. It does not have any particular effect on other physical properties such as frost damage.
一方、通常のポルトランドセメントクリンカーを例えば
ブレーン比表面積が6000cm2/g以上に高微粉砕す
ることにより、水和反応が促進されることは知られてい
るところであるが、このような高微粉砕領域においては
ペースト、モルタルまたはコンクリートの流動性が著し
く低下するため、所定の流動性をうるための所要水量が
かなり増加し、結果的に十分な強度がえられないとの問
題がある。このため、このような高微粉砕セメントの用
途は、例えば、水セメント比を極めて多くして地盤注入
用に使用するが、または低水セメント比で強制的に混練
し、振動成形する場合など、その利用範囲がかり限定さ
れていた。On the other hand, it is known that the hydration reaction is promoted by finely pulverizing an ordinary Portland cement clinker to have a Blaine specific surface area of 6000 cm 2 / g or more. In the above, since the fluidity of the paste, mortar or concrete is remarkably reduced, the amount of water required for obtaining the desired fluidity is considerably increased, and as a result, sufficient strength cannot be obtained. Therefore, the use of such highly finely ground cement, for example, to use for ground injection with an extremely large water cement ratio, or when forcibly kneading at a low water cement ratio, vibration molding, The range of use was limited.
この他、ポルトランドセメントクリンカー、混合セメン
ト等の硬化促進方法としては塩化物、アルミン酸塩、ア
ルカリ金属炭酸塩、けい酸ナトリウム等の促進剤を添加
する方法が知られている。さらには、ナフタリン系、メ
ラミン系、リグニン系の高性能減水剤を添加することに
より、所要水量をある程度減少させて高強度化を図る方
法も知られている。In addition, as a method of accelerating hardening of Portland cement clinker, mixed cement and the like, a method of adding an accelerator such as chloride, aluminate, alkali metal carbonate, sodium silicate or the like is known. Furthermore, there is also known a method of increasing the strength by adding a naphthalene-based, melamine-based, or lignin-based high-performance water reducing agent to reduce the required water amount to some extent.
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、ポルトランドセメントに高微粉化の効果を付
与させるにあたり、その基本的な問題となる流動性の低
下を防止することを主目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The main object of the present invention is to prevent deterioration of fluidity, which is a fundamental problem in imparting the effect of high fineness to Portland cement.
すなわち、高微粉化によって付与される種々の利点であ
る速硬性、緻密性、間隙への優れた浸透性、中性化抑
制、耐凍害性等を損なうことなく、通常の水セメント比
で優れた流動性を確保するための条件を種々検討したも
のである。That is, it is excellent in a normal water-cement ratio without impairing various advantages that are imparted by high fineness, such as fast hardening, denseness, excellent permeability into gaps, neutralization suppression, and frost damage resistance. Various examinations were made on the conditions for securing liquidity.
[発明の要旨] 本発明は、3CaO・SiO2含有量が45〜75重量
%、3CaO・Al2O3含有量が6〜12重量%、ブレ
ーン比表面積が8000cm2/g上のポルトランドセメ
ントまたはこのポルトランドセメントのうちの50重量
%以下を高炉スラグまたはフライアッシュで置換したセ
メント100重量部に対し、オキシカルボン酸又はその
塩を0.1〜1.0重量部添加することを特徴とする速
硬性セメント組成物である。[Summary of the Invention] In the present invention, Portland cement having a 3CaO / SiO 2 content of 45 to 75% by weight, a 3CaO / Al 2 O 3 content of 6 to 12% by weight, and a Blaine specific surface area of 8000 cm 2 / g or more is used. 0.1 to 1.0 parts by weight of an oxycarboxylic acid or a salt thereof is added to 100 parts by weight of cement obtained by substituting 50% by weight or less of the Portland cement with blast furnace slag or fly ash. It is a hard cement composition.
[発明の詳細な説明] 本発明の速硬性セメント組成物に使用するポルトランド
セメントクリンカーは、3CaO・SiO2含有量が4
5〜75重量%、3CaO・Al2O3含有量が6〜12
重量%であることが望ましい。3CaO・SiO2含有
量が45重量%未満、また、3CaO・Al2O3含有量
が6重量%未満であると期待されるほどの速硬性が発現
されない。また、3CaO・SiO2含有量が75重量
%を越えるクリンカーは焼成が困難となり品質変動が大
きく、安定したクリンカーが得られにくくなる。3Ca
O・Al2O3含有量が12重量%を越えるとオキシカル
ボン酸またはその塩による流動性改善効果が小さくな
り、また、化学抵抗性及び乾燥収縮の面で好ましくな
い。クリンカー中のその他の主要化合物は2CaO・S
iO2、4CaO・Al2O3・Fe2O3、CaSO4・2
H2O等である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The Portland cement clinker used in the fast-setting cement composition of the present invention has a 3CaO.SiO 2 content of 4.
5 to 75% by weight, 3CaO / Al 2 O 3 content is 6 to 12
It is desirable that the content is wt%. The rapid hardening properties which are expected to have a 3CaO.SiO 2 content of less than 45% by weight and a 3CaO.Al 2 O 3 content of less than 6% by weight are not exhibited. In addition, a clinker having a 3CaO.SiO 2 content of more than 75% by weight is difficult to be baked and the quality thereof is largely changed, so that a stable clinker is hardly obtained. 3Ca
If the O.Al 2 O 3 content exceeds 12% by weight, the effect of improving the fluidity by the oxycarboxylic acid or its salt becomes small, and it is not preferable in terms of chemical resistance and drying shrinkage. The other main compound in the clinker is 2CaO ・ S
iO 2 , 4CaO ・ Al 2 O 3・ Fe 2 O 3 , CaSO 4・ 2
H 2 O and the like.
これらのクリンカーは適正な粉砕機によりブレーン比表
面積8000cm2/g以上、好ましくは9000〜13
000cm2/gに粉砕するが、この場合、粉砕所要動力
量を低減するために石こう添加して粉砕してもよいが、
物性面からは石こう量を可能なかぎり少なくすることが
好ましい。セメント中のSO3基準で0.1〜3.5重
量%が好ましく、特に好ましい態様は0.3〜1.5重
量%である。また、上記の方法によって得られた高微粉
砕セメントについては、使用目的に応じ、例えば化学抵
抗性、密実性等が要求される場合には同程度の粒度の高
炉スラグまたはフライアッシュを50重量%まで代替す
ることもできる。50重量%を越えると初期強度の低下
が大きくなりすぎるため好ましくない。Blaine specific surface area of these clinker is 8000 cm 2 / g or more, preferably 9000 to 13 by a suitable crusher.
It is crushed to 000 cm 2 / g. In this case, gypsum may be added to crush it in order to reduce the power required for crushing.
From the viewpoint of physical properties, it is preferable to reduce the amount of gypsum as much as possible. 0.1 to 3.5% by weight is preferable based on SO 3 in the cement, and a particularly preferable embodiment is 0.3 to 1.5% by weight. Regarding the highly finely ground cement obtained by the above method, depending on the purpose of use, for example, when chemical resistance, solidity, etc. are required, 50 weight parts of blast furnace slag or fly ash having a similar particle size is used. You can substitute up to%. If it exceeds 50% by weight, the initial strength is excessively reduced, which is not preferable.
次に、流動性を改善するため、高微粉砕セメントにオキ
シカルボン酸またはその塩を添加するが、これらの例と
してはクエン酸、グルコン酸、酒石酸及びこれらの塩が
挙げられ、より好ましくはクエン酸またはクエン酸ナト
リウムが有効である。オキシカルボン酸またはその塩の
添加量は、高微粉砕セメントの粉末度、石こう添加量、
さらにはオキシカルボン酸またはその塩の種類、混練時
の材料温度、高炉スラグまたはフライアッシュ量によっ
て適正値が異なるが、その範囲は高微粉砕セメント10
0重量部に対して0.1〜1.0重量部に相当する。
0.1重量部未満では十分な流動性がえられず、また、
1.0重量部を越えるとセメントの凝結が著しく遅延さ
れ、初期強度の発現が阻害される場合があるため好まし
くない。オキシカルボン酸またはその塩はクリンカー粉
砕前または粉砕後にプレミックスしてもよく、また、モ
ルタル、コンクリート作製時に混練水に溶解しても同じ
効果がえられる。Next, in order to improve the fluidity, oxycarboxylic acid or a salt thereof is added to the highly finely ground cement, and examples thereof include citric acid, gluconic acid, tartaric acid and salts thereof, and more preferably citric acid. Acids or sodium citrate are effective. The addition amount of oxycarboxylic acid or its salt is the fineness of highly finely ground cement, the amount of gypsum added,
Furthermore, the appropriate value varies depending on the type of oxycarboxylic acid or its salt, the material temperature at the time of kneading, and the amount of blast furnace slag or fly ash, but the range is within the range of highly finely ground cement 10.
It corresponds to 0.1 to 1.0 parts by weight with respect to 0 parts by weight.
If it is less than 0.1 part by weight, sufficient fluidity cannot be obtained, and
If it exceeds 1.0 part by weight, the setting of cement will be significantly delayed and the development of the initial strength may be hindered, which is not preferable. The oxycarboxylic acid or its salt may be premixed before or after the clinker crushing, or may be dissolved in the kneading water at the time of preparing the mortar or concrete, and the same effect can be obtained.
なお、本発明の速硬性セメント組成物はペースト、スラ
リー、モルタルまたはコンクリート製造用として使用す
るが、その場合の水セメント比は使用目的及び成形方法
等によって異なるが、概ね30〜70%の範囲内にあ
る。また、乾燥収縮が問題となる場合には、通常使用さ
れているセメント膨張剤や有機質系収縮低減剤を使用す
ることも可能である。次に、本発明の実施例を示す。The quick-hardening cement composition of the present invention is used for producing paste, slurry, mortar or concrete, and the water-cement ratio in that case varies depending on the purpose of use and the molding method, but is generally within the range of 30 to 70%. It is in. When dry shrinkage is a problem, it is possible to use a commonly used cement swelling agent or organic shrinkage reducing agent. Next, examples of the present invention will be described.
実施例1〜3、比較例1〜2 化合物組成の異なるポルトランドセメントクリンカーを
ジェットミルでブレーン比表面積11000〜1200
0cm2/gを目標に粉砕し、別途に粉砕したブレーン比
表面積12500cm2/gの二水石こうをセメント中の
SO3が1.3重量%になるように添加して高微粉砕セメン
トを調製した。これらの高微粉砕セメント100重量部
にクエン酸三ナトリウムを0.5重量部添加し、JIS
R 5201によりモルタル強さを試験した。結果を
第1表に示す。Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 Portland cement clinker having a different compound composition was jet milled to have a Blaine specific surface area of 11000 to 1200.
The 0 cm 2 / g was ground to a target, to prepare an additive to high pulverized cement dihydrate gypsum Blaine specific surface area of 12500cm 2 / g was ground separately as SO 3 in the cement is 1.3% by weight. To 100 parts by weight of these highly finely ground cement, 0.5 parts by weight of trisodium citrate was added, and JIS
Mortar strength was tested according to R5201. The results are shown in Table 1.
実施例4〜7、比較例3〜5 3CaO・SiO2 54重量%、2CaO・SiO2
25重量%、3CaO・Al2O3 9重量%、4CaO
・Al2O3・Fe2O3 9重量%のポルトランドセメン
トクリンカーに、セメント中のSO3が1.3重量%に
なるように二水石こうを加え、ボールミル又はジェット
ミルでブレーン比表面積6320、8630、1092
0、12850cm2/gに粉砕し、これらのセメントに
クエン酸三ナトリウムを添加したものについてJIS
R 5201によりモルタル強さを試験した。 Examples 4-7, Comparative Examples 3~5 3CaO · SiO 2 54 wt%, 2CaO · SiO 2
25% by weight, 3CaO / Al 2 O 3 9% by weight, 4CaO
・ Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 9% by weight of Portland cement clinker was added with gypsum dihydrate so that SO 3 in the cement would be 1.3% by weight, and a Blaine specific surface area 6320 with a ball mill or jet mill. 8630, 1092
Crushed to 0,12850 cm 2 / g and added trisodium citrate to these cements JIS
Mortar strength was tested according to R5201.
この結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.
実施例8〜9、比較例6〜7 実施例4のポルトランドセメントクリンカーを使用し、
セメント中のSO3が0.9、1.5、4.0、6.0
重量%になるように二水石こうを添加した後、ジェット
ミルで9500〜10500cm2/gになるように微粉
砕し、これらのセメント100重量部に対してクエン酸
三ナトリウムを0.35重量部添加したものについてJ
IS R 5201によるモルタル強さを試験した。 Examples 8-9, Comparative Examples 6-7 Using the Portland cement clinker of Example 4,
SO 3 in cement is 0.9, 1.5, 4.0, 6.0
After adding dihydrate gypsum so that the weight ratio becomes 9% to 10500 cm 2 / g by a jet mill, 0.35 parts by weight of trisodium citrate is added to 100 parts by weight of these cements. About added J
The mortar strength according to IS R 5201 was tested.
この結果を第3表に示す。The results are shown in Table 3.
[発明の効果] 本発明のように、ポルトランドセメントクリンカーを高
微粉砕することによって速硬性、密実性、接着性、間隙
への優れた浸透性、中性化抑制及び耐凍害性等の機能が
付与されるが、このためには高微粉化によって生ずる流
動性の改善が前提となる。 [Effects of the Invention] As in the present invention, by finely pulverizing Portland cement clinker, functions such as fast hardening, solidity, adhesiveness, excellent penetration into gaps, neutralization suppression, and freeze resistance However, for this purpose, improvement of fluidity caused by high pulverization is a prerequisite.
本発明は、セメント中の3CaO・SiO2、3CaO
・Al2O3量を限定し、より好ましくは石こう添加量を
可能な限り制限して粉末度が8000cm2/g以上にな
るように高微粉砕し、さらに適正量のオキシカルボン酸
またはその塩、好ましくはクエン酸またはその塩を添加
することによって、高微粉砕化による上記のように利点
を損なうことなく、通常の水セメント比で流動性に優れ
たペースト、スラリー、モルタルまたはコンクリートを
提供している。The present invention relates to 3CaO · SiO 2 , 3CaO in cement.
-Al 2 O 3 amount is limited, more preferably, gypsum added amount is limited as much as possible, and finely ground to a fineness of 8000 cm 2 / g or more, and an appropriate amount of oxycarboxylic acid or salt thereof. , Preferably by adding citric acid or a salt thereof, to provide a paste, slurry, mortar or concrete with excellent fluidity in a normal water-cement ratio, without compromising the advantages as described above due to high fine grinding. ing.
すなわち、本発明は、上記の一条件では到達しえないも
のであって、全ての条件の複合効果によってはじめて達
成される優れた効果を発現する速硬性セメント組成物で
あり、土木、建築工事、コンクリート二次製品及び産業
廃棄物の固化等に有効に利用できるものである。That is, the present invention is a fast-setting cement composition that can not be reached under the above-mentioned one condition, and exhibits an excellent effect that is first achieved by the combined effect of all conditions, civil engineering, construction work, It can be effectively used for solidification of secondary concrete products and industrial waste.
Claims (4)
%、3CaO・Al2O3含有量6〜12重量%残部が主
として2CaO・SiO2、4CaO・Al2O3・Fe2
O3からなり、ブレーン比表面積が8000cm2/g以上
のポルトランドセメント100重量部に対し、オキシカ
ルボン酸またはその塩を0.1〜1.0重量部添加してなる速
硬性セメント組成物。1. A 3CaO · SiO 2 content of 45 to 75 wt%, 3CaO · Al 2 O 3 content of 6-12 wt% the balance being mainly 2CaO · SiO 2, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2
A fast-setting cement composition comprising O 3 and 0.1 to 1.0 part by weight of an oxycarboxylic acid or a salt thereof with respect to 100 parts by weight of Portland cement having a Blaine specific surface area of 8000 cm 2 / g or more.
る特許請求の範囲第(1)項記載の速硬性セメント組成
物。2. The quick-setting cement composition according to claim 1, wherein SO 3 in the semetone is 0.3 to 1.5% by weight.
以下をブレーン比表面積が8000cm2/g以上の高炉
スラグまたはフライアッシュで置換した特許請求の範囲
第(1)項記載の速硬性セメント組成物。3. 50% by weight of Portland cement
The rapid hardening cement composition according to claim (1), wherein the following is replaced with blast furnace slag or fly ash having a Blaine specific surface area of 8000 cm 2 / g or more.
またはその塩である特許請求の範囲第(1)項記載の速
硬性セメント組成物。4. The fast-curing cement composition according to claim 1, wherein the oxycarboxylic acid or its salt is citric acid or its salt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10400088A JPH0643265B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Quick-setting cement composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10400088A JPH0643265B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Quick-setting cement composition |
Publications (2)
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JPH01275456A JPH01275456A (en) | 1989-11-06 |
JPH0643265B2 true JPH0643265B2 (en) | 1994-06-08 |
Family
ID=14369017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10400088A Expired - Lifetime JPH0643265B2 (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Quick-setting cement composition |
Country Status (1)
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1988
- 1988-04-28 JP JP10400088A patent/JPH0643265B2/en not_active Expired - Lifetime
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