JPH08225350A - セメント急結材及びセメント組成物 - Google Patents

セメント急結材及びセメント組成物

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JPH08225350A
JPH08225350A JP3524795A JP3524795A JPH08225350A JP H08225350 A JPH08225350 A JP H08225350A JP 3524795 A JP3524795 A JP 3524795A JP 3524795 A JP3524795 A JP 3524795A JP H08225350 A JPH08225350 A JP H08225350A
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Minoru Morioka
実 盛岡
Toshio Mihara
敏夫 三原
Etsuro Sakai
悦郎 坂井
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Denki Kagaku Kogyo KK
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    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
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    • C04B2103/0006Alkali metal or inorganic ammonium compounds
    • C04B2103/0008Li
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 主に、土木・建築業界において使用されるセ
メント急結材及びセメント組成物を提供すること。 【構成】 Li2O含有量が1〜15重量%であるCaO-Al2O3-
Li2O系物質と、無機塩類とを含有してなるセメント急結
材であり、セメントと、該セメント急結材とを含有して
なるセメント組成物を構成とする。 【効果】 本発明のセメント急結材を使用することによ
り、急結性が良好である、湧水の止水効果が高い、低温
での急結性が良好である等の効果を奏し、アルカリ骨材
反応抑制効果を有するセメント組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に、土木・建築業界
において使用されるセメント急結材及びセメント組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、トンネルの吹付コ
ンクリート(下地コンクリートともいう)や湧水の止水モ
ルタルに、セメントの凝結・硬化を促進し、初期の強度
発現性が良好であるセメント急結材が使用されている。
【0003】そして、セメント急結材としては、炭酸ナ
トリウムとアルミン酸ナトリウムを主成分とするもの
や、カルシウムアルミネートを主成分とするものなどが
使用されていた(特公昭56−27457号公報、特開昭62−29
7248号公報等)。
【0004】また、さらに性能を改良したセメント急結
材が要求されており、最近では、Na 2Oを含有するカルシ
ウムアルミネートを主成分とするセメント急結材が提案
されている(特開平 4−55351号公報)。
【0005】このセメント急結材は、水和活性が強く、
例えば、トンネルの吹付材に関しては、十分に地山との
付着がとれずに跳ね返り現象を起こしてしまう、いわゆ
るリバウンドをさらに低下すること、また、湧水のある
トンネルにおける吹付性を改善することなどを可能にし
たものであった。しかしながら、Na2Oを多く含有するた
めに、アルカリ骨材反応を誘発するという課題を有して
いた。
【0006】本発明者は、前記課題を解決すべく、種々
検討を重ねた結果、特定のカルシウムアルミネート系物
質を使用することにより優れた急結性状を有し、アルカ
リ骨材反応の抑制に効果の高いセメント急結材が得られ
るとの知見を得て本発明を完成するに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、Li2O含
有量が1〜15重量%であるCaO-Al2O3-Li2O系物質と、無
機塩類とを含有してなるセメント急結材であり、セメン
トと、該セメント急結材とを含有してなるセメント組成
物である。
【0008】以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【0009】本発明では、Li2O含有量が1〜15重量%で
あるCaO-Al2O3-Li2O系物質(以下CALという)を使用す
る。CAL中のLi2O含有量は、1〜15重量%であり、2
〜12重量%が好ましく、3〜9重量%がより好ましい。
Li2O含有量がこの範囲外では、十分なアルカリ骨材反応
抑制効果が得られない場合がある。
【0010】CALのCaOとAl2O3の割合は特に限定され
るものではないが、CaO/Al2O3モル比は、1.5〜3が好
ましく、2〜2.8がより好ましい。1.5未満では急結性が
悪くなる場合があり、3を超えると長期耐久性が悪くな
る場合がある。本発明で使用するCALは、CaO原料、A
l2O3原料、及びLi2O原料を配合し、焼成や溶融などの熱
処理をして製造したクリンカーを粉砕してできるもので
あり、結晶質、非晶質のいずれも使用可能である。
【0011】CALの原料は、特に限定されるものでは
なく、例えば、CaO原料としては消石灰や石灰石粉末な
どが、Al2O3原料としてはボーキサイトやアルミ残灰な
どが、Li2O原料としてはLi2CO3やLi(OH)2等のリチウム
塩などが挙げられる。
【0012】熱処理方法は特に限定されるものではない
が、例えば、ロータリーキルンや電気炉などを使用する
ことができ、熱処理時間も特に限定されるものではな
い。熱処理温度は、化学成分の組成により異なるため、
特に限定されるものではないが、通常、1,200〜1,800℃
程度である。熱処理したものの冷却方法についても、特
に限定されるものではなく、例えば、水や高圧空気など
による急冷法や、自然放冷による徐冷法などいずれの方
法を用いることも可能である。
【0013】また、他の成分あるいは不純物の存在も特
に限定されるものではない。例えば、他の成分として、
工業原料からは、Na2O、K2O、MgO、TiO2、Fe2O3、B
2O3、P2O 5、SO3、及びF2等の混入が予想されるが、これ
らの不純物の存在は、クリンカー製造時の融点を下げる
効果があること、クリンカーの活性を高める効果がある
ことなどから好ましい面もあり、本発明の目的を実質的
に阻害しない範囲では問題にならない。
【0014】CALの粒度は、特に限定されるものでは
ないが、ブレーン値で3,000〜9,000cm2/g程度の範囲の
ものが好ましい。3,000cm2/g未満では十分な急結性が得
られない場合があり、9,000cm2/gを超えても急結性や強
度発現性のさらなる効果が期待できない。
【0015】本発明で使用する無機塩類としては、例え
ば、アルミン酸リチウム、アルミン酸ナトリウム、及び
アルミン酸カリウム等のアルカリ金属アルミン酸塩、炭
酸リチウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウム等のア
ルカリ金属炭酸塩、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝
酸カリウム、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、及び
亜硝酸カリウム等の硝酸塩類、硫酸ナトリウム、硫酸ア
ルミニウム、セッコウ類、及び焼成ミョウバン石等の硫
酸塩類、並びに、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、及び水酸化カルシウム等のアルカリ性
物質等が挙げられ、本発明では、使用する目的に応じて
これらのうちの一種又は二種以上を併用することが可能
である。例えば、CALと、アルカリ金属アルミン酸塩
と、アルカリ金属炭酸塩とを併用すると急結性が良好な
トンネル吹付材とすることが可能であり、また、CAL
と、アルカリ金属アルミン酸塩と、硝酸塩類とを併用す
ると寒冷地での急結性状が良好なトンネル吹付材とする
ことが可能であり、そして、CALと焼成ミョウバン石
とを併用するとアルカリ性の低い安全性の高いトンネル
吹付材が得られる。さらに、CAL、セッコウ類以外の
無機塩類、及びセッコウ類を併用すると強度発現性が良
好なトンネル吹付材が得られる。
【0016】ここで、セッコウ類としては、無水セッコ
ウ、半水セッコウ、又は二水セッコウ等が挙げられ、そ
のうち、無水セッコウを使用することが本発明の効果が
最も大きいことから好ましい。無水セッコウとしては、
例えば、天然に産出する天然無水セッコウの他、半水セ
ッコウや二水セッコウを熱処理して脱水したものや、工
業副産物として発生するものなどの使用が可能である。
【0017】無機塩類の粒度は特に限定されないが、ブ
レーン値で2,000〜9,000cm2/gが好ましい。2,000cm2/g
未満では急結性が悪くなる場合があり、9,000cm2/gを超
えても急結性や強度発現性のさらなる効果が期待できな
い。
【0018】セッコウ類以外の無機塩類の使用量は、C
ASL、CABL、又はCAPLと、該無機塩類とから
なるセメント急結材100重量部中、10〜60重量部が好ま
しく、20〜40重量部がより好ましい。無機塩類の使用量
がこの範囲外では急結性や強度発現性が悪くなる場合が
ある。また、セッコウ類の使用量は、CASL、CAB
L、又はCAPLと、無機塩類とからなるセメント急結
材100重量部中、1〜50重量部が好ましく、2〜30重量
部がより好ましい。1重量部未満では強度発現性が十分
でなく、50重量部を超えると急結性が悪化する場合があ
る。
【0019】本発明のセメント急結材の粒度は、使用す
る目的や用途に依存するため、特に限定されるものでは
ないが、通常、ブレーン値で3,000〜9,000cm2/gの範囲
が好ましい。3,000cm2/g未満では急結性が悪くなる場合
があり、9,000cm2/gを超えて使用してもさらなる効果が
期待できない。本発明のセメント急結材の使用量は、セ
メントとセメント急結材の合計100重量部中、3〜15重
量部が好ましく、5〜10重量部がより好ましい。3重量
部未満では急結性が十分ではなく、15重量部を越えると
長期耐久性が悪くなる場合がある。
【0020】本発明で使用するセメントとしては、普
通、早強、超早強、及び中庸熱等の各種ポルトランドセ
メント、これらポルトランドセメントにポゾラン物質を
混合した各種混合セメント等が挙げられる。
【0021】本発明のセメント急結材の製造時に使用す
る混合装置としては、既存のいかなる撹拌装置も使用可
能であり、例えば、傾胴ミキサー、オムニミキサー、V
型ミキサー、ヘンシェルミキサー、及びナウターミキサ
ー等が使用可能である。また、混合は、それぞれの材料
を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一部を、ある
いは全部を混合しておいても差し支えない。
【0022】本発明では、セメントとセメント急結材の
他に、凝結調整剤、減水剤、高性能減水剤、AE剤、A
E減水剤、高性能AE減水剤、増粘剤、セメント膨張
材、防錆剤、防凍剤、砂や砂利などの骨材、シリカフュ
ーム等の微粉末物質、ベントナイトやモンモリロナイト
などの粘土鉱物、高分子エマルジョン、並びに、ゼオラ
イト、ハイドロタルサイト、及びハイドロカルマイト等
のイオン交換体等のうちの一種又は二種以上を本発明の
目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能で
ある。
【0023】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
【0024】実施例1 CaO原料、Al2O3原料、及びLi2O原料を混合し、電気炉を
用い、1,600℃で溶融した溶融物を高圧空気法により急
冷してクリンカーを製造した。製造したクリンカーを粉
砕し、ブレーン値で5,000±200cm2/gに調整して表1に
示すような量の、CaO/Al2O3のモル比であるC/AとLi
2Oの各種CALを得た。CALの組成比は化学分析によ
り求めた値である。このCASL70重量部と無機塩類a
30重量部とを配合してセメント急結材とした。20℃の実
験室内で、セメントとセメント急結材からなる結合材10
0重量部中、セメント急結材を7重量部配合し、細骨材
αを用いて結合材/細骨材比=1/2、水/結合材比=
50%として、10秒空練りした後、水を加え、10秒間混練
してモルタルを調製した。このモルタルの凝結時間をプ
ロクター貫入抵抗値で測定した。また、この結合材と細
骨材βを使用し、JIS A 5308に準じてアルカリ骨材反応
の試験を実施した。結果を表1に併記する。
【0025】<使用材料> CaO原料 :和光純薬工業社製試薬1級炭酸カルシウム Al2O3原料 :和光純薬工業社製試薬1級酸化アルミニウ
ム Li2O原料 :和光純薬工業社製試薬1級炭酸リチウム 無機塩類a:試薬1級のアルミン酸ナトリウムと炭酸ナ
トリウムの重量比65/35の混合品 セメント :電気化学工業社製普通ポルトランドセメン
ト 細骨材α :新潟県姫川産川砂、5mm下 細骨材β :サヌカイト質輝石安山岩、溶融シリカ量75
0mmol/l、アルカリ濃度減少量200mmol/l、潜在的に有害 水 :水道水
【0026】<測定方法> 凝結時間 :ASTM C 403-65 T のプロクター貫入抵抗法
に準じて測定、使用した針の種類はI、一定貫入値に達
達する時間を(秒)で測定
【0027】
【表1】
【0028】実施例2 CaO原料、Al2O3原料、及びLi2O原料を混合し、電気炉を
用い、1,600℃で溶融した溶融物を徐冷してクリンカー
を製造して、表2に示すような各種CALを得たこと以
外は実施例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
【0029】
【表2】
【0030】実施例3 C/Aが2.5、Li2O含有量が5重量%のCALを使用
し、CALと無機塩類aの使用量を表3に示すように変
化したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表3
に併記する。
【0031】
【表3】
【0032】実施例4 C/Aが2.5、Li2O含有量が5重量%のCALを使用
し、セメント急結材の使用量を変化したこと以外は実施
例1と同様に行った。結果を表4に併記する。
【0033】
【表4】
【0034】実施例5 CaO原料、Al2O3原料、及びLi2O原料に工業原料を用い、
溶融物を高圧空気法により急冷して得られたクリンカー
を粉砕して、C/Aが2.5、SiO2含有量が10重量%、Li2
O含有量が5重量%のCASLを得た。このCASL70
重量部と、無機塩類30重量部を表5に示すように配合し
てセメント急結材とし、pH値と凝結時間を測定した。
また、セメントとセメント急結材からなる結合材100重
量部中、セメント急結材を7重量部配合して、各単位量
が、結合材360kg/m3、粗骨材756kg/m3、細骨材α1,130k
g/m3、及び水162kg/m3の配合でコンクリートを20℃で調
製した。このコンクリートを20℃の条件下で吹付け、落
下したコンクリート量をリバウンド率として測定した。
結果を表5に併記する。なお、比較のため、本発明のセ
メント急結材の代わりに、市販のセメント急結材を使用
して同様に行った。結果を表5に併記する。
【0035】<使用材料> CaO原料 :電気化学工業青海鉱山産石灰石 Al2O3原料 :市販ボーキサイト Li2O原料 :市販炭酸リチウム砂 無機塩類b:試薬1級のアルミン酸ナトリウムと硝酸ナ
トリウムの重量比85/15の混合品 無機塩類c:焼成ミョウバン、試薬1級のカリウムミョ
ウバンの600℃、1時間熱処理品 無機塩類d:試薬1級のアルミン酸ナトリウム、炭酸ナ
トリウム、及び天然無水セッコウの重量比30/60/10の
混合品 無機塩類e:試薬1級の炭酸ナトリウム。 市販のセメント急結材:主成分カルシウムアルミネート
類と無機塩類 粗骨材 :新潟県姫川産川砂利、Gmax =10mm
【0036】<測定方法> pH:純水500ccにセメント急結材0.5gを加え、1分間
撹拌して溶解させ測定 リバウンド率:内径3mの模擬トンネルにコンクリート
を吹付けたときの落下したコンクリート重量/吹付けた
全コンクリート重量で(%)
【0037】
【表5】
【0038】実施例6 無機塩類bを使用し、5℃の実験室内で行ったこと以外
は実施例1と同様に行った。結果を表6に示した。
【0039】
【表6】
【0040】
【発明の効果】本発明のセメント急結材を使用すること
により、急結性が良好である、湧水の止水効果が高い、
低温での急結性が良好である等の効果を奏し、アルカリ
骨材反応抑制効果を有するセメント組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 14:02) 103:10 111:74

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Li2O含有量が1〜15重量%であるCaO-Al
    2O3-Li2O系物質と、無機塩類とを含有してなるセメント
    急結材。
  2. 【請求項2】 セメントと、請求項1記載のセメント急
    結材とを含有してなるセメント組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002284549A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物
JP2002284556A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメントの凝結・硬化促進剤、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002284549A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物
JP2002284556A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメントの凝結・硬化促進剤、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物
JP4588238B2 (ja) * 2001-03-28 2010-11-24 電気化学工業株式会社 アルミナセメントの凝結・硬化促進剤、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物

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