JPH0710625A - セメントモルタル調製物 - Google Patents

セメントモルタル調製物

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JPH0710625A
JPH0710625A JP15563893A JP15563893A JPH0710625A JP H0710625 A JPH0710625 A JP H0710625A JP 15563893 A JP15563893 A JP 15563893A JP 15563893 A JP15563893 A JP 15563893A JP H0710625 A JPH0710625 A JP H0710625A
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cement
weight
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reducing agent
shrinkage
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JP15563893A
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Shoji Takahashi
昭司 高橋
Katsuo Sakurauchi
勝夫 桜内
Masakatsu Nagashige
政勝 永茂
Tsutomu Yasuda
努 保田
Shuichi Sekoguchi
修一 世古口
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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    • 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
    • C04B28/04Portland 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 普通ポルトランドセメント、カルシウムサル
フォアルミネート系セメント膨張材(あるいは更に活性
シリカ粉)を含む膠結性材料と、細骨材、補強繊維、水
およびセメント収縮低減剤を加え、調合したセメントモ
ルタル調製物であって、前記膠結性材料100重量部
中、カルシウムサルフォアルミネート系セメント膨張材
を3〜15重量部、(活性シリカ粉を5〜15重量部)
および残余に普通ポルトランドセメントを含み、かつ膠
結性材料100重量部に対しセメント収縮低減剤を0.
5〜2重量部添加混入したことからなる。 【効果】 比較的低コストで好適な収縮抑制効果を発揮
し、またダイレクトスプレーに好適な粘度、作業性を与
え、耐久性も向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセメントモルタル調製
物、特にGRC(ガラス繊維強化セメントコンクリー
ト)、CFRC(炭素繊維強化セメントコンクリート)
等の繊維強化セメントコンクリート用調製物であって、
ダイレクトスプレー法による成形に適し、低収縮性で耐
久性に優れたセメントモルタル調製物に関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】例えば特開昭59−5793
4号には、ポルトランドセメント等のセメントと、カル
シウムサルフォアルミネート化合物、石膏、フライアッ
シュ等の活性シリカ等を含むセメントモルタル調製物が
開示されているように、セメント膨張材としてのカルシ
ウムサルフォアルミネート自体は公知である。
【0003】また、特開昭56−37259号、特開昭
59−232952号、特開昭59−97562号等に
は、低級アルコールアルキレンオキシド系、その他のセ
メント用収縮低減剤が開示されるように収縮低減剤自体
は公知である。
【0004】さらに特開平1−145357号には、先
の公知例で開示したような活性シリカとセメント収縮低
減剤を併用した低収縮性セメント組成物が開示されてい
る。しかしながらこれら公知例において、カルシウムサ
ルフォアルミネートは硬化の初期段階で水和反応が生じ
収縮を抑えるが、GRCの長期にわたる漸次の収縮に対
しては抑制作用が認められない。セメント収縮低減剤は
収縮抑制の作用は認められるが、GRCの長期耐久性に
対しては向上させる作用はない。さらに活性シリカはG
RCの長期耐久性を向上させる作用を有するといわれる
が、他方収縮を低減する作用は小さく、活性シリカとセ
メント収縮低減剤を併用したところで収縮低減の相乗作
用は認め難い。
【0005】本発明は、カルシウムサルフォアルミネー
ト系セメント膨張材と、低級アルコールアルキレンオキ
シド系やグリコールエステル系セメント収縮低減剤を適
宜範囲で混合することにより相乗的な収縮防止効果を発
揮し、長期耐久性に優れるセメントモルタル調製物、好
適にはGRC調製物を提供するものである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明は、普通ポルト
ランドセメントおよびカルシウムサルフォアルミネート
系セメント膨張材を含む膠結性材料と、細骨材、補強繊
維、水およびセメント収縮低減剤を加え、調合したセメ
ントモルタル調製物であって、前記膠結性材料100重
量部中、カルシウムサルフォアルミネート系セメント膨
張材を3〜15重量部、残余に普通ポルトランドセメン
トを含み、かつ膠結性材料100重量部に対しセメント
収縮低減剤を0. 5〜2重量部添加混入したこと、さら
に、普通ポルトランドセメント、カルシウムサルフォア
ルミネート系セメント膨張材、および活性シリカ粉を含
む膠結性材料と、細骨材、補強繊維、水およびセメント
収縮低減剤を加え、調合したセメントモルタル調製物で
あって、前記膠結性材料100重量部中、カルシウムサ
ルフォアルミネート系セメント膨張材を3〜15重量
部、活性シリカ粉を5〜15重量部、および残余に普通
ポルトランドセメントを含み、かつ膠結性材料100重
量部に対しセメント収縮低減剤を0. 5〜2重量部添加
混入したこと、前記セメント調製物が、ダイレクトスプ
レー法により成形するためのものであること、からな
る。
【0007】普通ポルトランドセメントは、いうまでも
なくC3 S、C2 S、C3 Aなどを主剤とし、これらが
水和により膠結するものである。カルシウムサルフォア
ルミネートセメント膨張材はCaO−Al2 3 −Ca
SO4 系よりなり、後述するように水和膨張して硬化す
る。また活性シリカは無定型のシリカを多く含み、それ
自体保水性は比較的小さく従って調製時セメントモルタ
ル、特にGRC調製物に流動性を与えるが、セメント中
の石灰分および水と反応して膠結性を示す。本発明にお
いてはこれらを総称して膠結性材料と呼ぶ。
【0008】前記セメント膨張材としてのカルシウムサ
ルフォアルミネートは、水和反応により容積の大きなエ
トリンガイト(C3 A・3CaSO4 ・32H2 O)を
生成することによりセメントの乾燥に際する収縮を抑制
するものである。しかし先述のように水和反応は硬化の
初期に偏って生ずるので、これのみでは長期にわたる収
縮抑制の作用は望み難いが、後述セメント収縮低減剤と
の共存により初期〜長期にわたり収縮を抑制することが
できる。
【0009】カルシウムサルフォアルミネート系セメン
ト膨張材は、膠結性材料100重量部中に3〜15重量
部混入、配合するもので、前記範囲より少ないと収縮抑
制作用は小さく、多くても収縮抑制作用の顕著な向上は
望めない。
【0010】活性シリカ粉としてはフェロシリコンの製
造に際し副生するシリカヒューム等、無定型構造でセメ
ント中の石灰分および水と反応活性の高いものを採用す
る。該活性シリカ粉は、好ましくは膠結性材料100重
量部中5〜15重量部混入、配合するもので、GRC調
製物に適度な流動性を与え、また吹付け後のダレ等も生
じ難いという特性を有するものであるが、前記範囲より
少ないとその効果が不充分であり、多きに過ぎると逆に
普通ポルトランドセメントやカルシウムサルフォアルミ
ネート系セメント膨張材の量が相対的に減少し、凝結遅
延等の障害が生じたり、コストの高騰につながる。
【0011】水はセメントやセメント膨張材、活性シリ
カ等を水和硬化させるうえで必須であり、通常これら粒
子粉間に充分ゆき渡らせ、反応させるうえで過剰に加え
るが、減水剤を添加することにより、セメント粒子表面
の湿潤性を向上し、セメントに分散性を与え、よって水
の過剰の混合を抑え、過剰水分の蒸発による収縮、ひび
割れ等をある程度抑えることができる。減水剤は特に必
須とするものではないが、通例膠結性材料100重量部
に対し1〜4重量部程度添加混合するのが好ましい。
【0012】セメント収縮低減剤は、セメント分散性、
湿潤性と相まって収縮抑制作用を呈するものであり、そ
の作用効果の大きいものとして低級アルコールアルキレ
ンオキシド系、グリコールエステル系のものを推奨する
ものである。セメント収縮低減剤は、膠結性材料、すな
わち普通ポルトランドセメント−カルシウムサルフォア
ルミネート系セメント膨張材の系、あるいは普通ポルト
ランドセメント−カルシウムサルフォアルミネート系セ
メント膨張材−活性シリカ粉の系いずれにおいても、1
00重量部に対し、0. 5〜2重量部添加混入すること
により、前記セメント膨張材の作用と相まって初期〜長
期にわたる収縮抑制作用を呈するもので、前記範囲より
少ないと収縮抑制作用は小さく、多いと流動性を悪化
し、作業性も低下させる。またコストを増大するので好
ましくない。なお、細骨材として珪砂等を、また補強繊
維としてガラス繊維、カーボン繊維等を添加混合するの
は従来公知の常套手段である。
【0013】すなわち本発明において、GRC調製物に
カルシウムサルフォアルミネート系セメント膨張材と、
低級アルコールアルキレンオキシド系やグリコールエス
テル系のセメント収縮低減剤を適宜範囲で混合すること
により相乗的な収縮防止効果を発揮し、長期耐久性に優
れるセメントモルタル調製物が得られ、また活性シリカ
の混入により作業性を向上し、吹付け成形を良好とする
ものである。
【0014】
【実施例】以下本発明について実施例、比較例を例示し
て説明する。普通ポルトランドセメント(A)に、表1
に示すような配合組成で活性シリカ・シリカヒューム
(C)〔エルケムジャパン (株) 製商品名マイクロシリ
カ940# 〕、セメント膨張材・カルシウムサルフォア
ルミネート(B)〔CSA;電気化学 (株) 製商品名デ
ンカCSA〕を配合して(A+B+C)計100重量部
とし、さらにセメント収縮低減剤・低級アルコールアル
キレンオキシド−グリコールエステル〔日本セメント
(株) 製商品名テトラガードAS20〕、細骨材・珪砂
〔粒径略100μm 〜600μm 〕、減水剤・ナフタリ
ンスルホン酸系〔花王 (株) 製商品名マイティ15
0〕、補強繊維・耐アルカリガラス繊維〔高ジルコニウ
ム含有ガラス、繊維径十数μm 、繊維長20〜50m
m〕、および水を加えて混練し、型枠内にスプレーガン
で吹付けて常温、常圧下蒸気養生し、1日経過し硬化後
脱型した。目標試料サイズは405mm×75mm×7
5mmである。該試料の基準長さ、重量についてJIS
A−1129号に規定する試験法に則り測定し、さら
に所定期間経過後の長さおよび収縮率、重量および比重
を測定、計算した。
【0015】別にGRC調製物についてモルタルフロー
値を測定した。すなわちGRC業界で一般的に行われて
いるフロー試験法(平板上に所定形状の円筒を載置し、
試料調製物を充填後円筒を引揚げ、試料が平板上を流動
し円形状に広がったときの径を測定する)により測定す
るもので、広がりの径が大きい程流動性に富むことをあ
らわす。さらに垂壁面にセメントモルタル調製物をスプ
レーガンで吹付け、肉眼により垂れの程度を観察した。
【0016】表1中実施例1〜4はカルシウムサルフォ
アルミネート系セメント膨張材および低級アルコールア
ルキレンオキシド系セメント収縮低減剤を併存したも
の、あるいは更に活性シリカ粉としてのシリカヒューム
を混和したものである。比較例1はシリカヒュームのみ
を採用した例、比較例2はシリカヒュームとセメント収
縮低減剤を採用した例、比較例3はセメント収縮低減剤
のみを採用した例、比較例4はセメント膨張材のみを採
用した例を示す。
【0017】表1には6ヵ月後の成形体比重、2、4、
6ヵ月後の収縮率、6ヵ月後の重量変化率、モルタルフ
ロー値を示した。さらに吹付け試験における垂れの程度
について、垂れが殆どないものを◎、僅かに垂れが認め
られるが許容範囲と認められるものを○、垂れが目立ち
許容限度を越えるものを×で表示した。
【0018】
【表1】
【0019】表1から明らかなとおり、本実施例におい
ては6ヵ月後の収縮率を3〜6(×-10-4)程度に抑
えることができ、比較例に比べ収縮低減効果が大きい。
また、モルタルフロー値も150mm以上であって吹付
け成形における作業性が良好であるとともに、垂れが生
じ難い。なお垂れが生じ難い傾向はシリカヒュームを導
入したものにおいて顕著である。また重量減少も極めて
短期間で殆ど収斂し、6ヵ月後における重量変化率は9
8%を越える等、長期耐久性を如実に示すものである。
【0020】他方比較例は収縮率、重量変化率とも過大
で乾燥収縮時のひび割れ等が憂慮され、長期安定性にも
欠けることが明白である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、GRC調製物において
カルシウムサルフォアルミネート系セメント膨張材と、
セメント収縮低減剤を適宜範囲で混合することにより比
較的低コストで良好な収縮抑制効果を発揮することがで
き、またダイレクトスプレーに好適な粘度、作業性を与
え、耐久性も向上させるという効果を奏し、さらに活性
シリカ粉を適宜範囲で導入したものはさらに作業性、垂
れ抑制に効果的である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:06 Z 24:20 14:42) A (72)発明者 保田 努 東京都千代田区神田錦町3丁目7番地1 セントラル硝子株式会社内 (72)発明者 世古口 修一 東京都千代田区神田錦町3丁目7番地1 セントラル硝子株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】普通ポルトランドセメントおよびカルシウ
    ムサルフォアルミネート系セメント膨張材を含む膠結性
    材料と、細骨材、補強繊維、水およびセメント収縮低減
    剤を加え、調合したセメントモルタル調製物であって、
    前記膠結性材料100重量部中、カルシウムサルフォア
    ルミネート系セメント膨張材を3〜15重量部、残余に
    普通ポルトランドセメントを含み、かつ膠結性材料10
    0重量部に対しセメント収縮低減剤を0. 5〜2重量部
    添加混入したことを特徴とするセメントモルタル調製
    物。
  2. 【請求項2】普通ポルトランドセメント、カルシウムサ
    ルフォアルミネート系セメント膨張材、および活性シリ
    カ粉を含む膠結性材料と、細骨材、補強繊維、水および
    セメント収縮低減剤を加え、調合したセメントモルタル
    調製物であって、前記膠結性材料100重量部中、カル
    シウムサルフォアルミネート系セメント膨張材を3〜1
    5重量部、活性シリカ粉を5〜15重量部、および残余
    に普通ポルトランドセメントを含み、かつ膠結性材料1
    00重量部に対しセメント収縮低減剤を0. 5〜2重量
    部添加混入したことを特徴とするセメントモルタル調製
    物。
  3. 【請求項3】セメントモルタル調製物が、ダイレクトス
    プレー法により成形するためのものであることを特徴と
    する請求項1または2記載のセメントモルタル調製物。
JP15563893A 1993-06-25 1993-06-25 セメントモルタル調製物 Pending JPH0710625A (ja)

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