JPH10167781A - モルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材 - Google Patents
モルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材Info
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- JPH10167781A JPH10167781A JP34063596A JP34063596A JPH10167781A JP H10167781 A JPH10167781 A JP H10167781A JP 34063596 A JP34063596 A JP 34063596A JP 34063596 A JP34063596 A JP 34063596A JP H10167781 A JPH10167781 A JP H10167781A
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- zeolite
- calcium
- concrete
- gypsum
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/047—Zeolites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モルタルおよびコンクリートのワーカビリテ
ィーを、品質の安定した合成の添加材によりさらに向上
させたり、収縮によるひび割れを起こりにくくして高耐
久性のモルタルやコンクリートを提供する。 【構成】 モルタルおよびコンクリートの品質改良を目
的として添加するアルカリ金属成分の含有量を、無水物
換算でＮａ2Ｏ当量として７．０％ｗｔ以下にしたカル
シウム型合成ゼオライトを単独または石膏と組合せて用
いたモルタル、コンクリートの品質改良用添加材。
ィーを、品質の安定した合成の添加材によりさらに向上
させたり、収縮によるひび割れを起こりにくくして高耐
久性のモルタルやコンクリートを提供する。 【構成】 モルタルおよびコンクリートの品質改良を目
的として添加するアルカリ金属成分の含有量を、無水物
換算でＮａ2Ｏ当量として７．０％ｗｔ以下にしたカル
シウム型合成ゼオライトを単独または石膏と組合せて用
いたモルタル、コンクリートの品質改良用添加材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として土木、建
築において用いられるモルタルおよびコンクリートの品
質改良用添加材の技術分野に属するものである。
築において用いられるモルタルおよびコンクリートの品
質改良用添加材の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来技術】近年、塩害、アルカリ骨材反応、炭酸化等
による鉄筋コンクリートの劣化が顕在化し、大きな問題
となっている。一般に、モルタルやコンクリートは、水
−セメント比（セメントに対する水の割合）が低くなる
ほど組織が緻密になり、アルカリ骨材反応や塩害、炭酸
化による鉄筋腐食などの劣化が起こりにくい高耐久性の
鉄筋コンクリートになることが知られている。ところ
が、単純に水−セメント比を低くした場合に、フロー
値、スランプ値が低くなって逆にワーカビリティーが悪
くなってしまう。また、モルタルやコンクリートは、硬
化や乾燥によって収縮し、ひび割れを生じると耐久性が
低下する。
による鉄筋コンクリートの劣化が顕在化し、大きな問題
となっている。一般に、モルタルやコンクリートは、水
−セメント比（セメントに対する水の割合）が低くなる
ほど組織が緻密になり、アルカリ骨材反応や塩害、炭酸
化による鉄筋腐食などの劣化が起こりにくい高耐久性の
鉄筋コンクリートになることが知られている。ところ
が、単純に水−セメント比を低くした場合に、フロー
値、スランプ値が低くなって逆にワーカビリティーが悪
くなってしまう。また、モルタルやコンクリートは、硬
化や乾燥によって収縮し、ひび割れを生じると耐久性が
低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高耐久性のモルタルや
コンクリートを得るため、この様なワーカビリティーを
改善する手段として、モルタルやコンクリートにシリカ
ヒューム、フライアッシュ等の添加材を添加することが
報告されている。しかしながら、これら添加材は副産物
であるため品質は安定しておらず、モルタル、コンクリ
ートの品質管理が容易でない。そこで、モルタルやコン
クリートの耐久性をより向上させるためにワーカビリテ
ィーを改善する添加材として品質が安定したものが要求
され、加えてワーカビリティーについてさらなる改善を
計ることが望まれ、ここに本発明の解決すべき課題があ
る。
コンクリートを得るため、この様なワーカビリティーを
改善する手段として、モルタルやコンクリートにシリカ
ヒューム、フライアッシュ等の添加材を添加することが
報告されている。しかしながら、これら添加材は副産物
であるため品質は安定しておらず、モルタル、コンクリ
ートの品質管理が容易でない。そこで、モルタルやコン
クリートの耐久性をより向上させるためにワーカビリテ
ィーを改善する添加材として品質が安定したものが要求
され、加えてワーカビリティーについてさらなる改善を
計ることが望まれ、ここに本発明の解決すべき課題があ
る。
【０００４】ところで近年、アルカリ骨材反応や塩害、
炭酸化等によるコンクリートの早期劣化が顕在化し、社
会的に大きな問題となっているが、これを抑制するもの
として、ゼオライトのアルカリ金属イオン吸着能を活用
することが提唱されている。そしてこのゼオライトが、
ワーカビリティーの改善に寄与するのではないかという
ことが考えられるが、具体的にどのようなゼオライトを
どれくらい添加したときに、アルカリ骨材反応を抑制し
ながら、ワーカビリティーの改善が達成できるかという
報告は今までになく、ここにも本発明の解決すべき課題
がある。
炭酸化等によるコンクリートの早期劣化が顕在化し、社
会的に大きな問題となっているが、これを抑制するもの
として、ゼオライトのアルカリ金属イオン吸着能を活用
することが提唱されている。そしてこのゼオライトが、
ワーカビリティーの改善に寄与するのではないかという
ことが考えられるが、具体的にどのようなゼオライトを
どれくらい添加したときに、アルカリ骨材反応を抑制し
ながら、ワーカビリティーの改善が達成できるかという
報告は今までになく、ここにも本発明の解決すべき課題
がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、第一の発明は、アルカリ金属成分
の含有量が無水物換算でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗｔ
％（重量パーセント）以下であるカルシウム型合成ゼオ
ライトを用いたモルタルおよびコンクリートの品質改良
用添加材である。第二の発明は、アルカリ金属成分の含
有量が無水物換算でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗｔ％以
下であるカルシウム型合成ゼオライトと石膏とを組合せ
たモルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材であ
る。
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、第一の発明は、アルカリ金属成分
の含有量が無水物換算でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗｔ
％（重量パーセント）以下であるカルシウム型合成ゼオ
ライトを用いたモルタルおよびコンクリートの品質改良
用添加材である。第二の発明は、アルカリ金属成分の含
有量が無水物換算でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗｔ％以
下であるカルシウム型合成ゼオライトと石膏とを組合せ
たモルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材であ
る。
【０００６】本発明を実施するにあたり、ゼオライトと
しては天然でなく合成ゼオライトが好ましい。天然ゼオ
ライトは、性状にバラツキがあるためモルタルやセメン
トに添加した場合の品質管理が容易でない。これに対
し、合成ゼオライトは球形に近い均一な形状を有し、性
状が安定していて、これを添加すると流動化の促進が計
れ、ワーカビリティー（作業性）が改善されることによ
る。
しては天然でなく合成ゼオライトが好ましい。天然ゼオ
ライトは、性状にバラツキがあるためモルタルやセメン
トに添加した場合の品質管理が容易でない。これに対
し、合成ゼオライトは球形に近い均一な形状を有し、性
状が安定していて、これを添加すると流動化の促進が計
れ、ワーカビリティー（作業性）が改善されることによ
る。
【０００７】また、合成ゼオライトであってもアルカリ
骨材反応を助長するようなものは採用できない。つま
り、合成ゼオライトが、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ）成分
の高いものである場合に、これらアルカリ金属成分がモ
ルタル、コンクリートを練混ぜる際に放出され、これに
よってがアルカリ骨材反応が助長されることから、この
様なものは好ましくなく、寧ろ、モルタル、コンクリー
ト中のアルカリ金属成分を吸着してアルカリ骨材反応を
抑制する性質のものが好ましく、この様なものとしてカ
ルシウムイオンにイオン交換したカルシウム型合成ゼオ
ライト（平均粒子径０．５〜４．５μｍ）が好適であ
る。さらに、カルシウム型合成ゼオライトであってもア
ルカリ金属成分が残存し、このため添加量によっては、
ゼオライトに残留するアルカリ金属成分の量が多くなる
と練混ぜ時のアルカリ金属イオンの放出量が増加し、ア
ルカリ骨材反応を引き起こす原因となる。従って、ゼオ
ライト中のアルカリ金属成分をイオン交換によりカルシ
ウムに置換する必要のある量はアルカリ骨材反応による
有害な膨張を引き起こさない程度の量が適当で、その場
合のカルシウム型合成ゼオライトとしては、残存アルカ
リ金属成分が無水物換算でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗ
ｔ％Ｒ2Ｏ［Ｒ2Ｏ＝Ｎａ2Ｏ（ｗｔ％）＋０．６５８Ｋ2
Ｏ（ｗｔ％）］以下のものが好適に使用できる。
骨材反応を助長するようなものは採用できない。つま
り、合成ゼオライトが、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ）成分
の高いものである場合に、これらアルカリ金属成分がモ
ルタル、コンクリートを練混ぜる際に放出され、これに
よってがアルカリ骨材反応が助長されることから、この
様なものは好ましくなく、寧ろ、モルタル、コンクリー
ト中のアルカリ金属成分を吸着してアルカリ骨材反応を
抑制する性質のものが好ましく、この様なものとしてカ
ルシウムイオンにイオン交換したカルシウム型合成ゼオ
ライト（平均粒子径０．５〜４．５μｍ）が好適であ
る。さらに、カルシウム型合成ゼオライトであってもア
ルカリ金属成分が残存し、このため添加量によっては、
ゼオライトに残留するアルカリ金属成分の量が多くなる
と練混ぜ時のアルカリ金属イオンの放出量が増加し、ア
ルカリ骨材反応を引き起こす原因となる。従って、ゼオ
ライト中のアルカリ金属成分をイオン交換によりカルシ
ウムに置換する必要のある量はアルカリ骨材反応による
有害な膨張を引き起こさない程度の量が適当で、その場
合のカルシウム型合成ゼオライトとしては、残存アルカ
リ金属成分が無水物換算でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗ
ｔ％Ｒ2Ｏ［Ｒ2Ｏ＝Ｎａ2Ｏ（ｗｔ％）＋０．６５８Ｋ2
Ｏ（ｗｔ％）］以下のものが好適に使用できる。
【０００８】つまり本発明は、性状の安定したカルシウ
ム（Ｃａ）型合成ゼオライトをモルタルおよびコンクリ
ートの添加材として使用し、低水−結合材比においてフ
レッシュモルタル或いはコンクリートに流動性を付与
し、練混ぜ時のワーカビリティーを改善してモルタル、
コンクリートの組織をより緻密化させ、耐久性を向上す
るものである。その効果は、カルシウム型合成ゼオライ
トに高性能ＡＥ（ＡｉｒＥｎｔｒａｉｎｉｎｇの略）減
水剤あるいは高性能減水剤を併用した場合に特に顕著
で、その他、カルシウム型ゼオライトの特徴的な性質で
あるアルカリ金属イオンの吸着効果等によってアルカリ
骨材反応による劣化を軽減することも期待できる。そし
て本発明により、有害イオンや水分が浸入あるいは移動
しにくくなり、塩害やアルカリ骨材反応などによる劣化
抑制も期待できる。尚、高性能ＡＥ減水剤あるいは高性
能減水剤としては、ポリカルボン酸エーテル系と架橋ポ
リマーとの複合体を主成分とするもの等、市販のものを
通常に使用できる。また、カルシウム型合成ゼオライト
と共に石膏を添加すると、ゼオライト中のアルミナ分と
石膏との反応によってエトリンガイドが生成し、モルタ
ルやコンクリートの収縮を緩和させてひび割れが発生し
にくくなる。この場合に、石膏の添加量は、結合材（セ
メント＋混和材）に対するカルシウム型合成ゼオライト
の添加量の割合が２０．０ｗｔ％以下の範囲において、
カルシウム型合成ゼオライトとセメントの和に対して１
０ｗｔ％より少ない範囲に設定されることが好ましい。
この様に、アルカリ金属成分の含有量が無水物換算でＮ
ａ2Ｏ等量として７．０ｗｔ％以下のカルシウム型合成
ゼオライトを単独あるいは石膏と組合せて添加すること
によりアルカリ骨材反応や塩害等による早期劣化が生じ
づらくなる。
ム（Ｃａ）型合成ゼオライトをモルタルおよびコンクリ
ートの添加材として使用し、低水−結合材比においてフ
レッシュモルタル或いはコンクリートに流動性を付与
し、練混ぜ時のワーカビリティーを改善してモルタル、
コンクリートの組織をより緻密化させ、耐久性を向上す
るものである。その効果は、カルシウム型合成ゼオライ
トに高性能ＡＥ（ＡｉｒＥｎｔｒａｉｎｉｎｇの略）減
水剤あるいは高性能減水剤を併用した場合に特に顕著
で、その他、カルシウム型ゼオライトの特徴的な性質で
あるアルカリ金属イオンの吸着効果等によってアルカリ
骨材反応による劣化を軽減することも期待できる。そし
て本発明により、有害イオンや水分が浸入あるいは移動
しにくくなり、塩害やアルカリ骨材反応などによる劣化
抑制も期待できる。尚、高性能ＡＥ減水剤あるいは高性
能減水剤としては、ポリカルボン酸エーテル系と架橋ポ
リマーとの複合体を主成分とするもの等、市販のものを
通常に使用できる。また、カルシウム型合成ゼオライト
と共に石膏を添加すると、ゼオライト中のアルミナ分と
石膏との反応によってエトリンガイドが生成し、モルタ
ルやコンクリートの収縮を緩和させてひび割れが発生し
にくくなる。この場合に、石膏の添加量は、結合材（セ
メント＋混和材）に対するカルシウム型合成ゼオライト
の添加量の割合が２０．０ｗｔ％以下の範囲において、
カルシウム型合成ゼオライトとセメントの和に対して１
０ｗｔ％より少ない範囲に設定されることが好ましい。
この様に、アルカリ金属成分の含有量が無水物換算でＮ
ａ2Ｏ等量として７．０ｗｔ％以下のカルシウム型合成
ゼオライトを単独あるいは石膏と組合せて添加すること
によりアルカリ骨材反応や塩害等による早期劣化が生じ
づらくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次ぎに、本発明の実施の形態を実
験例に基づいて説明する。ここで、下記の各実験に用い
たカルシウム型合成ゼオライトは、日本化学工業株式会
社製のＡ型合成ゼオライト（商品名：ゼオスターＮＡ１
００−Ｐ）について、通常知られた汎用手法に基づいて
それぞれカルシウムイオンにイオン交換したもの（Ａ型
−１〜３）を、そしてブランクとしてカルシウムイオン
にイオン交換しないもの（Ａ型−４）を用いた。その成
分表を表１に示す。また、後述する各表中、フロー値は
ＪＩＳ（日本工業規格） Ｒ ５２０１のフロー試験方
法に準拠した試験結果、スランプ値はＪＩＳ Ａ １１
０１のスランプ試験方法に準拠した試験結果、膨張、収
縮率はＪＩＳ Ａ １１２９の長さ変化試験方法に準拠
した試験結果、円柱供試体以外の圧縮強度はＪＩＳ Ｒ
５２０１の圧縮強さ試験方法に準拠した試験結果、円
柱供試体の圧縮強度はＪＩＳＡ １１０８の圧縮強度試
験方法に準拠した試験結果である。尚、後述する何れの
実験においてもセメントとしては普通ポルトランドセメ
ントを使用し、モルタル圧縮強度試験は４０×４０×１
６０ｍｍの供試体を用いて行った。
験例に基づいて説明する。ここで、下記の各実験に用い
たカルシウム型合成ゼオライトは、日本化学工業株式会
社製のＡ型合成ゼオライト（商品名：ゼオスターＮＡ１
００−Ｐ）について、通常知られた汎用手法に基づいて
それぞれカルシウムイオンにイオン交換したもの（Ａ型
−１〜３）を、そしてブランクとしてカルシウムイオン
にイオン交換しないもの（Ａ型−４）を用いた。その成
分表を表１に示す。また、後述する各表中、フロー値は
ＪＩＳ（日本工業規格） Ｒ ５２０１のフロー試験方
法に準拠した試験結果、スランプ値はＪＩＳ Ａ １１
０１のスランプ試験方法に準拠した試験結果、膨張、収
縮率はＪＩＳ Ａ １１２９の長さ変化試験方法に準拠
した試験結果、円柱供試体以外の圧縮強度はＪＩＳ Ｒ
５２０１の圧縮強さ試験方法に準拠した試験結果、円
柱供試体の圧縮強度はＪＩＳＡ １１０８の圧縮強度試
験方法に準拠した試験結果である。尚、後述する何れの
実験においてもセメントとしては普通ポルトランドセメ
ントを使用し、モルタル圧縮強度試験は４０×４０×１
６０ｍｍの供試体を用いて行った。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【実験例１】表１のＡ型−１、２のカルシウム型合成ゼ
オライトを添加したモルタルの練混ぜ直後のフロー値、
並びに水中養生２８日後の圧縮強度を示す。モルタルと
しては、結合材と砂の比率が１：２の割合で、砂として
は乾燥けい砂を用い、フロー値は、水−結合材比２３、
３０、３５％で練混ぜ直後のものについて測定し、その
結果をそれぞれ表２、３に示した。尚、表中の「減水
剤」はポリカルボン酸エーテル系と架橋ポリマーとの複
合体を主成分とするもので、株式会社エヌエムビー製の
高性能ＡＥ減水剤（商品名レオビルトＳＰ−８ＨＳ）を
使用した。そして表中の減水剤添加量（％）は、結合材
量に対する高性能ＡＥ減水剤の添加割合である（他表に
おいても同じ）。また、比較のためカルシウム型合成ゼ
オライトに換えてシリカヒューム（粒径０．１μｍ前
後）を添加した結合材と砂の比率が１：２の割合のモル
タル、およびフライアッシュ（粒径１〜３０μｍ）を添
加した結合材と砂の比率が１：２の割合のモルタルにつ
いてのフロー値および圧縮強度を同様の条件で測定し、
その結果を表４、表５に示した。
オライトを添加したモルタルの練混ぜ直後のフロー値、
並びに水中養生２８日後の圧縮強度を示す。モルタルと
しては、結合材と砂の比率が１：２の割合で、砂として
は乾燥けい砂を用い、フロー値は、水−結合材比２３、
３０、３５％で練混ぜ直後のものについて測定し、その
結果をそれぞれ表２、３に示した。尚、表中の「減水
剤」はポリカルボン酸エーテル系と架橋ポリマーとの複
合体を主成分とするもので、株式会社エヌエムビー製の
高性能ＡＥ減水剤（商品名レオビルトＳＰ−８ＨＳ）を
使用した。そして表中の減水剤添加量（％）は、結合材
量に対する高性能ＡＥ減水剤の添加割合である（他表に
おいても同じ）。また、比較のためカルシウム型合成ゼ
オライトに換えてシリカヒューム（粒径０．１μｍ前
後）を添加した結合材と砂の比率が１：２の割合のモル
タル、およびフライアッシュ（粒径１〜３０μｍ）を添
加した結合材と砂の比率が１：２の割合のモルタルにつ
いてのフロー値および圧縮強度を同様の条件で測定し、
その結果を表４、表５に示した。
【００１２】これらの実験結果から、カルシウム型合成
ゼオライトの添加量が多くなるほど、フロー値が大きく
なることが観測され、特に、高性能ＡＥ減水剤と併用し
た場合にその傾向が顕著となることが観測される。そし
て、同一の水−結合材比、高性能ＡＥ減水剤添加量のも
ので比較したときに、シリカヒュームやフライアッシュ
等を添加した場合に比してカルシウム型合成ゼオライト
を添加した場合の方がフロー値が大きいことが確認され
る。特に、水−結合材比が極めて小さくなるとカルシウ
ム型合成ゼオライトと高性能ＡＥ減水剤を組合せた場合
はモルタルとして成立しやすく、シリカヒュームやフラ
イアッシュを用いた場合には水−結合材比が極端に小さ
くなると、高性能ＡＥ減水剤と組合せても水分が不足し
てモルタルとして成立しにくくなることが示されてい
る。このことは、カルシウム型合成ゼオライトは、ワー
カビリティの改良材として知られるシリカヒュームやフ
ライアッシュを用いた場合よりもワーカビリティの改善
が計れ、より水−結合材比が低くいものでも良好なワー
カビリティが確保され、耐久性の高い緻密な組織のモル
タル或いはコンクリートが作成できることを意味してい
る。
ゼオライトの添加量が多くなるほど、フロー値が大きく
なることが観測され、特に、高性能ＡＥ減水剤と併用し
た場合にその傾向が顕著となることが観測される。そし
て、同一の水−結合材比、高性能ＡＥ減水剤添加量のも
ので比較したときに、シリカヒュームやフライアッシュ
等を添加した場合に比してカルシウム型合成ゼオライト
を添加した場合の方がフロー値が大きいことが確認され
る。特に、水−結合材比が極めて小さくなるとカルシウ
ム型合成ゼオライトと高性能ＡＥ減水剤を組合せた場合
はモルタルとして成立しやすく、シリカヒュームやフラ
イアッシュを用いた場合には水−結合材比が極端に小さ
くなると、高性能ＡＥ減水剤と組合せても水分が不足し
てモルタルとして成立しにくくなることが示されてい
る。このことは、カルシウム型合成ゼオライトは、ワー
カビリティの改良材として知られるシリカヒュームやフ
ライアッシュを用いた場合よりもワーカビリティの改善
が計れ、より水−結合材比が低くいものでも良好なワー
カビリティが確保され、耐久性の高い緻密な組織のモル
タル或いはコンクリートが作成できることを意味してい
る。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】
【表５】
【００１７】
【実験例２】前記カルシウム型合成ゼオライトのうちＡ
型−１のものを用いて表６に示す配合のコンクリートを
作成し、練混ぜ直後のスランプ値を測定すると共に、材
令２８日、９１日における圧縮強度を、直径１００ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍの円柱供試体を用いて測定し、その
結果を同表中に示す。この結果から、カルシウム型合成
ゼオライトを添加するとスランプ値が大きくなってワー
カビリティーが改善され、水−結合材比が低い（水量比
が低い）良質なコンクリートを作成できるという知見を
得た。
型−１のものを用いて表６に示す配合のコンクリートを
作成し、練混ぜ直後のスランプ値を測定すると共に、材
令２８日、９１日における圧縮強度を、直径１００ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍの円柱供試体を用いて測定し、その
結果を同表中に示す。この結果から、カルシウム型合成
ゼオライトを添加するとスランプ値が大きくなってワー
カビリティーが改善され、水−結合材比が低い（水量比
が低い）良質なコンクリートを作成できるという知見を
得た。
【００１８】
【表６】
【００１９】
【実験例３】次ぎに、表１に示す全ての合成ゼオライト
を用い、ＪＩＳ Ａ ５３０８のアルカリシリカ反応性
試験方法に準じてモルタルバーを作成し、膨張率の変化
を測定し、練混ぜ時に合成ゼオライト中に含まれるアル
カリ金属成分がイオン交換反応などにより放出されるこ
との悪影響を調べた。この結果を表７に示すと共に、図
１に表７中の「無添加」のもの（◇印）、「Ａ型−１」
のもの（◆印）、「Ａ型−２」のもの（□印）、「Ａ型
−４」のもの（■印）についての膨張収縮率変化図を示
す。これによると、アルカリ金属成分量として少なくと
も６．８ｗｔ％Ｒ2Ｏを含む合成ゼオライトまでは、合
成ゼオライトが無添加のモルタルと略同じ膨張率である
ことが観測され、合成ゼオライト自体から放出されるア
ルカリ金属成分による悪影響は少ないものであることが
確認された。尚、この実験において、水酸化ナトリウム
試薬を用いてセメント中のアルカリ濃度がＮａ2Ｏ当量
として１．３８ｗｔ％Ｒ2Ｏになるよう調整した。
を用い、ＪＩＳ Ａ ５３０８のアルカリシリカ反応性
試験方法に準じてモルタルバーを作成し、膨張率の変化
を測定し、練混ぜ時に合成ゼオライト中に含まれるアル
カリ金属成分がイオン交換反応などにより放出されるこ
との悪影響を調べた。この結果を表７に示すと共に、図
１に表７中の「無添加」のもの（◇印）、「Ａ型−１」
のもの（◆印）、「Ａ型−２」のもの（□印）、「Ａ型
−４」のもの（■印）についての膨張収縮率変化図を示
す。これによると、アルカリ金属成分量として少なくと
も６．８ｗｔ％Ｒ2Ｏを含む合成ゼオライトまでは、合
成ゼオライトが無添加のモルタルと略同じ膨張率である
ことが観測され、合成ゼオライト自体から放出されるア
ルカリ金属成分による悪影響は少ないものであることが
確認された。尚、この実験において、水酸化ナトリウム
試薬を用いてセメント中のアルカリ濃度がＮａ2Ｏ当量
として１．３８ｗｔ％Ｒ2Ｏになるよう調整した。
【００２０】
【表７】
【００２１】
【実験例４】次ぎに、カルシウム型合成ゼオライトと石
膏とを添加した場合について検討した。カルシウム型合
成ゼオライトとしてはＡ型−１、２を用い、これに石膏
を添加したモルタル供試体（４０×４０×１６０ｍｍ、
結合材：砂＝１：２）を打設し、１日後に脱型して７日
間温度２０℃で水中養生を行い、その後、温度２０℃、
相対湿度６０％の環境下で乾燥させた場合の脱型時を基
準とした膨張、収縮率を測定した。また、各モルタル供
試体について水中養生２８日後の圧縮強度についても測
定した。その結果を表８、９に示すと共に、図２に石膏
およびゼオライトの何れも無添加のもの（△印）、石膏
のみを５ｗｔ％添加したもの（▲印）、Ａ型−１のゼオ
ライトのみを添加したもの（○印）、石膏５ｗｔ％とＡ
型−１ゼオライトの両者を添加したもの（●印）の膨張
収縮率変化図を示すが、これらから、石膏の添加により
収縮が緩和されることが観測される。しかしながら、結
合材に対するカルシウム型合成ゼオライトの添加量が２
０．０ｗｔ％以下の範囲において、石膏の添加量が結合
材（セメント＋混和材）に対して１０ｗｔ％を越えると
逆に膨張率が大きくなり、膨張、ひび割れを生じること
が懸念され、添加量としては１０ｗｔ％より少なくする
ことが好ましい。尚、表中の石膏添加量（％）は、結合
材に対する添加割合である。また、後三者のモルタルの
セメント硬化体部分について粉末Ｘ線回折による分析を
試みたところ、図３に示すような回折パターンとなり、
この結果から、石膏およびゼオライトの両者を添加した
ものは、相当量のエトリンガイトが生成していることが
認められ、これが初期膨張を示す要因と認められる。
膏とを添加した場合について検討した。カルシウム型合
成ゼオライトとしてはＡ型−１、２を用い、これに石膏
を添加したモルタル供試体（４０×４０×１６０ｍｍ、
結合材：砂＝１：２）を打設し、１日後に脱型して７日
間温度２０℃で水中養生を行い、その後、温度２０℃、
相対湿度６０％の環境下で乾燥させた場合の脱型時を基
準とした膨張、収縮率を測定した。また、各モルタル供
試体について水中養生２８日後の圧縮強度についても測
定した。その結果を表８、９に示すと共に、図２に石膏
およびゼオライトの何れも無添加のもの（△印）、石膏
のみを５ｗｔ％添加したもの（▲印）、Ａ型−１のゼオ
ライトのみを添加したもの（○印）、石膏５ｗｔ％とＡ
型−１ゼオライトの両者を添加したもの（●印）の膨張
収縮率変化図を示すが、これらから、石膏の添加により
収縮が緩和されることが観測される。しかしながら、結
合材に対するカルシウム型合成ゼオライトの添加量が２
０．０ｗｔ％以下の範囲において、石膏の添加量が結合
材（セメント＋混和材）に対して１０ｗｔ％を越えると
逆に膨張率が大きくなり、膨張、ひび割れを生じること
が懸念され、添加量としては１０ｗｔ％より少なくする
ことが好ましい。尚、表中の石膏添加量（％）は、結合
材に対する添加割合である。また、後三者のモルタルの
セメント硬化体部分について粉末Ｘ線回折による分析を
試みたところ、図３に示すような回折パターンとなり、
この結果から、石膏およびゼオライトの両者を添加した
ものは、相当量のエトリンガイトが生成していることが
認められ、これが初期膨張を示す要因と認められる。
【００２２】
【表８】
【００２３】
【表９】
【００２４】
【実験例５】さらに、Ａ型−１のカルシウム型合成ゼオ
ライトを用いて表１０に示す配合のコンクリート供試体
（１００×１００×４００ｍｍ）を作成し、１日後に脱
型して、温度２０℃で７日間水中養生をし、その後、温
度２０℃、相対湿度６０％の環境下で乾燥させた場合の
膨張、収縮率について脱型時を基準として測定した。ま
た、練混ぜ直後のスランプ値を測定すると共に、直径１
００ｍｍ、長さ２００ｍｍの円柱供試体を作成し、水中
養生２８日後の圧縮強度を測定した。その結果を表１１
に示すが、これによると、モルタルの場合と同様、結合
材に対するカルシウム型合成ゼオライトの添加量が２
０．０ｗｔ％以下の範囲において、石膏を添加量が結合
材（セメント＋混和材）に対して１０．０ｗｔ％以内の
範囲で使用でき、収縮率を低減できることが確認され
た。
ライトを用いて表１０に示す配合のコンクリート供試体
（１００×１００×４００ｍｍ）を作成し、１日後に脱
型して、温度２０℃で７日間水中養生をし、その後、温
度２０℃、相対湿度６０％の環境下で乾燥させた場合の
膨張、収縮率について脱型時を基準として測定した。ま
た、練混ぜ直後のスランプ値を測定すると共に、直径１
００ｍｍ、長さ２００ｍｍの円柱供試体を作成し、水中
養生２８日後の圧縮強度を測定した。その結果を表１１
に示すが、これによると、モルタルの場合と同様、結合
材に対するカルシウム型合成ゼオライトの添加量が２
０．０ｗｔ％以下の範囲において、石膏を添加量が結合
材（セメント＋混和材）に対して１０．０ｗｔ％以内の
範囲で使用でき、収縮率を低減できることが確認され
た。
【００２５】
【表１０】
【００２６】
【表１１】
【図１】モルタルバーの膨張率変化図である。
【図２】モルタルバーの膨張収縮率変化図である。
【図３】粉末Ｘ線回折回折パターン図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルカリ金属成分の含有量が無水物換算
でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗｔ％以下であるカルシウ
ム型合成ゼオライトを用いたモルタルおよびコンクリー
トの品質改良用添加材。 - 【請求項２】 アルカリ金属成分の含有量が無水物換算
でＮａ2Ｏ当量として７．０ｗｔ％以下であるカルシウ
ム型合成ゼオライトと石膏とを組合せたモルタルおよび
コンクリートの品質改良用添加材。 - 【請求項３】 請求項２において、石膏の添加量は、結
合材に対するカルシウム型合成ゼオライトの添加量の割
合が２０．０ｗｔ％以下の範囲において、結合材に対し
て１０ｗｔ％より少ない範囲に設定されるモルタルおよ
びコンクリートの品質改良用添加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34063596A JPH10167781A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | モルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34063596A JPH10167781A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | モルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167781A true JPH10167781A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18338868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34063596A Pending JPH10167781A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | モルタルおよびコンクリートの品質改良用添加材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10167781A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029812A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-29 | Akio Henmi | 人工ゼオライト利用によるセメント系固化土における重金属溶出量を低減させる方法 |
| JP2007515373A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-06-14 | シーカ・テクノロジー・アーゲー | 水硬性バインダー用の乾燥添加剤 |
| CN100383076C (zh) * | 2006-01-13 | 2008-04-23 | 冯乃谦 | 一种控制混凝土塌落度损失的外加剂的制备方法 |
| JP2008156144A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Railway Technical Res Inst | コンクリート構造物のアルカリ骨材反応対策工法 |
| JP2011037646A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Akita Univ | ポーラスコンクリート及びその製造方法 |
| JP2020128315A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP34063596A patent/JPH10167781A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029812A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-29 | Akio Henmi | 人工ゼオライト利用によるセメント系固化土における重金属溶出量を低減させる方法 |
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| CN100383076C (zh) * | 2006-01-13 | 2008-04-23 | 冯乃谦 | 一种控制混凝土塌落度损失的外加剂的制备方法 |
| JP2008156144A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Railway Technical Res Inst | コンクリート構造物のアルカリ骨材反応対策工法 |
| JP2011037646A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Akita Univ | ポーラスコンクリート及びその製造方法 |
| JP2020128315A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
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