JPH0859319A - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents

セメント混和材及びセメント組成物

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JPH0859319A
JPH0859319A JP6189698A JP18969894A JPH0859319A JP H0859319 A JPH0859319 A JP H0859319A JP 6189698 A JP6189698 A JP 6189698A JP 18969894 A JP18969894 A JP 18969894A JP H0859319 A JPH0859319 A JP H0859319A
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敏夫 三原
Tsutomu Kida
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    • 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
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 土木建築業界で使用されるセメント混和材及
びセメント組成物を提供すること。 【構成】 無水セッコウ、硫酸アルミニウム、アルミン
酸塩、及び硝酸塩類を含有してなるセメント混和材、そ
れとセメントとを併用したセメント組成物を構成とす
る。 【効果】 本発明のセメント混和材は、低温での強度発
現性を良好にする等の効果を奏する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に、土木建築業界で
使用されるセメント混和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】セメントは、大きくポルトラ
ンドセメントや、高炉セメント等の混合セメントや、ア
ルミナセメント等の特殊セメントに分けられ、そのポル
トランドセメントも、普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメント、及び超早強ポルトランドセメン
ト等に分類される。
【0003】JIS R 5201で規定されるセメント/砂比=
1/2、水/セメント比65%のJISモルタルの1日強
度でみると、普通ポルトランドセメントに対して、早強
ポルトランドセメントは約2倍、超早強ポルトランドセ
メントは約4倍の強度発現性を有している。そのため、
早強又は超早強ポルトランドセメントを使用すれば、普
通ポルトランドセメントを使用する場合に比べ、脱型時
期を早くすることができ、土木、建築構造物では、工期
の短縮化が可能となり、工事の能率化や合理化が達成で
きる。
【0004】また、コンクリート製品工場においては、
早強又は超早強ポルトランドセメントを使用すれば、型
枠の脱型サイクルを早めることができ、生産効率を高め
ることが可能である。
【0005】最近、超早強ポルトランドセメントを使用
したコンクリートよりもさらに強度発現性の良好なコン
クリート、具体的には、材令1日で圧縮強度が300kgf/c
m2以上を目標とする実用的なコンクリートの開発が提唱
され、この目標を満足するセメント組成物が開発されて
いる(「現場打ち超早強コンクリートの実用化に関する共
同研究報告書」 建設省土木研究所、共同研究報告書第73
号、平成4年3月、特開平4-104929号公報、特開平5-90
45号公報)。
【0006】しかしながら、これらのセメント組成物
は、標準養生あるいは常圧蒸気養生をした場合に前記目
標を満足するが、養生温度が、例えば、10℃程度以下に
低下した場合には前記目標を達成することができず、冬
期や寒冷地での使用に制限があるという課題があった。
【0007】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、特定のセメント混和材を使用すること
により、低温下でも強度発現性の良好なセメント組成物
が得られるとの知見を得て、本発明を完成するに至っ
た。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、無水セ
ッコウ、硫酸アルミニウム、アルミン酸塩、及び硝酸塩
類を含有してなるセメント混和材であり、セメントと、
該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物であ
る。
【0009】以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【0010】本発明で使用する無水セッコウは、セッコ
ウの無水物であれば、特に限定されるものではなく、天
然に産出する天然無水セッコウ、半水セッコウや二水セ
ッコウを熱処理して得られる無水セッコウ、及び工業副
産物として発生する無水セッコウ等、いずれの使用も可
能である。無水セッコウの粒度は、ブレーン値で2,500c
m2/g以上のものが好ましく、4,000cm2/g以上がより好ま
しい。2,500cm2/g未満では、長期材令において、未水和
の残存セッコウにより膨張破壊が発生するおそれがあ
る。
【0011】本発明で使用する硫酸アルミニウムは、初
期強度発現性の向上のために必要であり、通常、20モル
前後未満の結合水を有する塩であるが、結合水の多少に
より限定を受けるものではない。硫酸アルミニウムの使
用量は、無水セッコウ100重量部に対して、無水物換算
で20〜150重量部が好ましく、50〜100重量部がより好ま
しい。20重量部未満では初期強度の発現性が悪く、150
重量部を超えると作業性が悪くなるおそれがある。
【0012】本発明で使用するアルミン酸塩は、初期、
中期、及び長期強度の発現性を向上させるために不可欠
であり、成分的に特に限定されるものではなく、アルミ
ン酸ナトリウムやアルミン酸カリウムの使用が可能であ
り、そのうち、特に、アルミン酸ナトリウムを使用する
ことが経済的に好ましい。アルミン酸塩の使用量は、無
水セッコウ100重量部に対して、5〜15重量部が好まし
く、8〜12重量部がより好ましい。5重量部未満では十
分な強度発現性が得られない場合があり、15重量部を超
えると作業性が悪くなるおそれがある。
【0013】本発明で使用する硝酸塩類とは、低温下で
の初期強度発現性の向上に不可欠であり、成分的に特に
限定されるものではないが、硝酸塩及び/又は亜硝酸塩
の一種又は二種以上からなるものである。塩としては、
アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が挙げられ、その
うち、ナトリウム塩、カリウム塩、又はカルシウム塩の
使用が経済的に好ましい。硝酸塩類の使用量は、無水セ
ッコウ100重量部に対して、20〜150重量部が好ましく、
50〜100重量部がより好ましい。20重量部未満では低温
下での初期強度発現性が悪く、150重量部を越えると作
業性が悪くなるおそれがある。
【0014】本発明では、無水セッコウ、硫酸アルミニ
ウム、アルミン酸塩、及び硝酸塩類の混和物をセメント
混和材として使用する。セメント混和材の粒度は、ブレ
ーン値で2,000〜8,000cm2/g程度が好ましい。2,000cm2/
g未満では、モルタルやコンクリートの長期的な安定性
が損なわれる場合があり、8,000cm2/gを超えると作業性
が悪くなる場合がある。セメント混和材の使用量は、セ
メント100重量部に対して、2〜10重量部が好ましい。
2重量部未満では初期強度の発現性が悪く、10重量部を
超えるとモルタルやコンクリートの作業性が損なわれた
り、あるいは長期的な安定性が損なわれ膨張破壊を起こ
すおそれがある。
【0015】ここでセメントとは、特に限定されるもの
ではないが、5℃程度の低温下で300kgf/cm2以上の圧縮
強度を発現できることから3CaO・SiO2含有量が60重量%
以上のものが好ましく、66重量%以上がより好ましい。
60重量%未満では十分な初期強度が得られない場合があ
る。通常は、市販の早強ポルトランドセメントが使用可
能である。セメントの粒度は、ブレーン値で3,500〜7,0
00cm2/gのものが好ましく、4,000〜5,000cm2/gがより好
ましい。3,500cm2/g未満では十分な初期強度が得られな
い場合があり、7,000cm2/gを超えるとコンクリートのス
ランプロスが大きくなる場合がある。
【0016】本発明では、セメントやセメント混和材の
他に、凝結調整剤、減水剤、AE減水剤、高性能減水
剤、高性能AE減水剤、AE剤、増粘剤、砂や砂利など
の骨材、セメント急硬材、セメント膨張材、防錆剤、防
凍剤、高分子エマルジョン、酸化カルシウムや水酸化カ
ルシウムなどのカルシウム化合物、チオシアン酸ナトリ
ウム等のチオシアン酸塩、硫酸アルカリ金属塩、亜硫酸
アルカリ金属塩、及び重亜硫酸アルカリ金属塩等の硫酸
塩、チオ硫酸カルシウム等のチオ硫酸塩、ベントナイト
等の粘土鉱物、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、無機リン酸塩、
並びに、ホウ酸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。
【0017】本発明において、セメント組成物に対する
水の使用量は、使用する材料の種類や配合量によって一
義的に決定されるものではないが、通常、セメントとセ
メント混和材との混合物を結合材とした場合、水/結合
材比で25〜50重量%が好ましく、30〜40重量%がより好
ましい。25重量%未満では十分な作業性が得られない場
合があり、50重量%を越えると十分な強度発現性が得ら
れない場合がある。本発明のセメント混和材を用いたセ
メント組成物の混練や養生方法は特に制限されるもので
はなく、通常のモルタルやコンクリートで行われる方法
が適用可能である。
【0018】本発明の各材料を混合する装置としては、
既存のいかなる攪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の使用が可能であ
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。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
【0020】実施例1 表1に示すように無水セッコウ100重量部に対して、硫
酸アルミニウム、アルミン酸塩、及び硝酸塩類を配合し
てセメント混和材を調製し、このセメント混和材をセメ
ント100重量部に対して5重量部と、減水剤をセメント
とセメント混和材の合計100重量部に対して2重量部配
合し、水/(セメント+セメント混和材)比=37%、(セ
メント+セメント混和材)/砂比=1/2のモルタルを
作製し、養生温度を5℃とし、1日後に脱型し、以後水
中養生を行い、圧縮強度の測定を行った。結果を表1に
併記する。
【0021】<使用材料> セメントα:電気化学工業社製早強ポルトランドセメン
ト、3CaO・SiO2含有量66重量%、ブレーン値4,460cm2/g セメントβ:電気化学工業社製普通ポルトランドセメン
ト、3CaO・SiO2含有量53重量%、ブレーン値3,340cm2/g 無水セッコウ:天然無水セッコウ、ブレーン値4,120cm2
/g 硫酸アルミニウム:水沢化学工業社製粉末硫酸バンド、
Al2O317重量%、含水率43重量% アルミン酸塩:アルミン酸ナトリウム、試薬1級、ブレ
ーン値3,690cm2/g 硝酸塩類イ:硝酸カルシウム、試薬一級 硝酸塩類ロ:亜硝酸カルシウム、試薬一級 硝酸塩類ハ:硝酸ナトリウム、試薬一級 硝酸塩類ニ:亜硝酸ナトリウム、試薬一級 細骨材 :新潟県姫川産、比重2.62、FM2.74 減水剤 :電気化学工業社商品名「デンカFT−1D」、主
成分ポリカルボン酸
【0022】
【表1】
【0023】実施例2 セメントαと、無水セッコウ100重量部、硫酸アルミニ
ウム50重量部、アルミン酸塩10重量部、及び硝酸塩類イ
70重量部からなるセメント混和材とを用い、セメント混
和材の添加量を変えたこと以外は実施例1と同様に行っ
た。結果を表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】実施例3 セメントαと表3に示す配合のセメント混和材を使用し
て、セメントα100重量部に対して、セメント混和材を
7重量部配合した。セメントとセメント混和材からなる
結合材の単位量を400kg/m3とし、その他の単位量を、水
146kg/m3、細骨材730kg/m3、粗骨材1,067kg/m3、及び減
水剤8kg/m 3としてコンクリートを調製した。このコン
クリートをφ10×20cmの型枠に打設し、養生温度を5℃
とし、24時間後に脱型し、その後、水中養生を行い、圧
縮強度を測定した。結果を表3に併記する。
【0026】
【表3】
【0027】<使用材料> 粗骨材 :新潟県姫川産、比重2.67、FM6.94
【0028】
【発明の効果】本発明のセメント混和材は、低温での強
度発現性を良好にする等の効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/02 22:14 B A 22:08 Z B 24:00 14:06) Z 103:14 103:30 111:20 111:32

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無水セッコウ、硫酸アルミニウム、アル
    ミン酸塩、及び硝酸塩類を含有してなるセメント混和
    材。
  2. 【請求項2】 セメントと、請求項1記載のセメント混
    和材とを含有してなるセメント組成物。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08165154A (ja) * 1994-12-08 1996-06-25 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント組成物、セメント硬化体とその製造方法、及び場所打ちライニング工法
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