JPH10273353A

JPH10273353A - 水硬性セメント組成物、及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10273353A
Application number: JP9077519A
Authority: JP
Inventors: So Karibe; 創苅部; Ryukichi Okamura; 隆吉岡村; Hiroshi Harada; 宏原田; Norihiko Arai; 範彦新井; Susumu Sano; 奨佐野
Original assignee: Chichibu Onoda Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】低Ｗ／Ｃにおいて、高い流動性を示し、か
つ、高強度発現性を有する水硬性セメント組成物を提供
することである。【解決手段】水を保持した水硬性セメントと、無機混
合材とを含有する水硬性セメント組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築分野に
おいて主として使用される水硬性セメント組成物、及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートは、従来より、土木・建築
分野における主材料である。そして、超高層建築などの
出現に伴って、高強度コンクリートや高流動コンクリー
トが強く求められている。コンクリートの高強度化に
は、水セメント比（Ｗ／Ｃ）の低減が不可欠である。か
つ、低Ｗ／Ｃの条件下で、流動性を確保し、施工可能な
ものとすることも必要である。この為、単位水量、単位
セメント量および高性能ＡＥ減水剤使用量を大きく増す
ことなく、高い流動性と材料分離抵抗性を得ることが求
められる。

【０００３】低Ｗ／Ｃのコンクリートに必要な流動性を
付与する技術として、高性能ＡＥ減水剤などの混和剤の
使用、シリカフュームの混入、コンクリート配合の工夫
が行われている。又、セメント自体の改良により高流動
化が試みられ、高ビーライトセメントが提案されてい
る。しかし、高ビーライトセメントは、ポルトランドセ
メントのビーライト含有量を増やし、混和剤を多く吸着
する間隙質含有量を減らすことで、コンクリートの高流
動化と長期高強度化を実現したものであるが、エーライ
ト含有量が減った為、初期強度発現性が低い。又、クリ
ンカー自体の組成が従来のものと大きく異なる為、セメ
ントの製造に専用のクリンカータンクを新設しなければ
ならない。又、原料の選別が必要であったり、焼成時の
品種切替えに際して中間品が多量に発生し、設備面、製
造・品質管理面の負担が大きい。

【０００４】一方、部分的に水和したセメント（水を保
持したセメント。或いは粒子表面に水和物の形で水が存
在するセメント。本明細書では表面改質されたセメント
とも表現）、例えば風化したセメントや、一次水を少量
加えて一旦練り混ぜを行った後、残りの練混水を加えて
本来の練り混ぜを行うダブルミキシングの水硬性セメン
トの流動性の良いことが報告（セメント技術年報Ｎｏ．
３８，ｐ８２，１９８４。セメント技術年報Ｎｏ．２
２，ｐ３４４，１９６８。）されている。この他にも、
セメントを部分的に水和させて流動性を向上させた特許
が出願（特公平６−１０４３２４号公報、特公平６−４
７４９１号公報、特開平２−１７５６３７号公報、特開
平４−３１３４９号公報など）されている。

【０００５】これら従来の表面改質されたセメント（水
硬性セメント）は、粉砕装置や混合装置において、セメ
ントに水を添加することにより製造されている。ところ
で、このようにして製造された水硬性セメントは、セメ
ント粒子表面に添加した水を効率よく水和物の形で存在
させられていない場合が多い。又、添加された水が水和
物の形で存在せず、自由水の形で存在する割合も比較的
多い。この為、期待した程の流動性が得られなかった
り、又、セメント貯蔵中に凝集が起き、各種のトラブル
が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする第１の課題は、低Ｗ／Ｃにおいて、高い流
動性を示し、かつ、高強度発現性を有する水硬性セメン
ト組成物を提供することである。又、本発明が解決しよ
うとする他の課題は、低Ｗ／Ｃで高い流動性を示し、か
つ、高強度発現性を有する水硬性セメント組成物の製造
において、添加した水をセメント粒子表面に効率良く水
和物の形で存在させる方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題についての研
究開発を鋭意押し進めて行くうちに、添加した水がセメ
ント粒子表面に効率よく水和物の形で存在していない理
由は次のようなことに基づくと考えるに至った。すなわ
ち、セメントに水を添加した時のセメントの温度は高く
（粉砕直後のセメントの温度は約１２０〜１３０℃。セ
メントクーラーを通しても、約６５〜８０℃）、添加し
た水分は蒸発し易い。この為、添加した水が効率良くセ
メント粒子表面に水和物の形で保持されていないのであ
ろうと考えた。

【０００８】そして、表面改質の際に主に生成する水和
物の一種であるエトリンガイトは約６０℃以上で脱水を
開始し、結合水を失う水和物であるので、このエトリン
ガイト等の水和物が安定な温度で表面改質（水の添加）
を行えば、添加した水分を効率良くセメントに固定で
き、低Ｗ／Ｃにおいて高い流動性を示すであろうと考え
た。

【０００９】従って、粉砕工程後、時間が十分に経過
し、温度が低下してから、セメントに水を添加すること
が考えられた。しかし、これでは、生産性が悪い。そこ
で、本願発明者は、他の手法を考えた。ところで、無機
混合材（例えば、石灰石粉末やフライアッシュ）は、遠
隔地で製造されてセメント工場まで輸送されて来るケー
スが多いので、製造直後は高温であっても、輸送中に冷
却される為、粉砕直後のセメントに比べると、温度が低
い。例えば、約３０℃程度である。従って、無機混合材
（例えば、石灰石粉末やフライアッシュ）の添加は、結
果的に、セメントの温度（粉砕直後の温度は約１２０〜
１３０℃。セメントクーラーを通しても、約６５〜８０
℃）を低下させる。例えば、６０℃以下に下げることが
出来る。

【００１０】又、低温で表面改質（水の添加）が行われ
ると、処理後の温度低下に伴う結露が少ない。すなわ
ち、高温で表面改質が行われると、エトリンガイトは不
安定で、水分を固定できないのみならず、処理後の貯蔵
時や輸送時における温度の低下が大きいことから、セメ
ント粒子間の水分が結露し、凝集物の発生が著しいもの
となる。しかるに、６０℃以下の低温で表面改質（水の
添加）を行えば、エトリンガイトは脱水が起きず、添加
した水が効率良くセメント粒子表面に水和物の形で保持
される。

【００１１】一方、コンクリート（特に、高流動・高強
度コンクリート）に高い流動性と材料分離抵抗性を付与
する手段として、セメントへの無機混合材の混合は有効
である。特に、石灰石粉末やフライアッシュの混合は、
流動性に関してだけでなく、水和熱の低減が可能である
為、コンクリートのひび割れ防止の観点からも有効であ
る。

【００１２】その反面、無機混合材（例えば、石灰石粉
末やフライアッシュ）は、セメントに比べると、水和反
応性が低い（石灰石粉末の場合は殆ど不活性に近い）材
料であり、多量にセメントに混合すると初期強度が低下
（石灰石粉末の場合は長期強度も低下）すると言う問題
点がある。しかし、水和反応性が低い無機混合材を多量
に混合したセメントであっても、セメントに表面改質
（水の添加）が行われていれば、低Ｗ／Ｃでのコンクリ
ートの練り混ぜが可能となる為、初期強度の低下を抑制
することが出来、更には長期強度の低下の抑制も可能に
なる。

【００１３】このような啓示に基づいて本発明が達成さ
れたものであり、前記第１の課題は、水を保持した水硬
性セメントと、無機混合材とを含有することを特徴とす
る水硬性セメント組成物によって解決される。特に、セ
メントと水とを所定のＷ／Ｃ（例えば、Ｗ／Ｃ＝２０〜
４０％）で混練・施工する前の段階において、水を保持
した水硬性セメントと、無機混合材とを含有することを
特徴とする水硬性セメント組成物によって解決される。
そして、このものは、混合セメントの初期強度不足も解
決する。

【００１４】又、粒子表面に水和物の形で水が存在する
水硬性セメントと、無機混合材とを含有することを特徴
とする水硬性セメント組成物によって解決される。特
に、セメントと水とを所定のＷ／Ｃ（例えば、Ｗ／Ｃ＝
２０〜４０％）で混練・施工する前の段階において、粒
子表面に水和物の形で水が存在する水硬性セメントと、
無機混合材とを含有することを特徴とする水硬性セメン
ト組成物によって解決される。

【００１５】尚、水／水硬性セメント＝０．２〜５（重
量％）であるのが好ましい。より好ましい割合は、その
上限値が３重量％である。又、水硬性セメント１００重
量部に対して無機混合材は５〜７０重量部であるのが好
ましい。より好ましい割合は、その上限値が５０重量部
であり、下限値は１０重量部である。無機混合材は石灰
石粉末あるいはフライアッシュが好ましい。特に、石灰
石粉末が好ましいものである。

【００１６】又、上記成分の他に吸水性ポリマーを更に
含有しているのが好ましい。特に、水硬性セメント１０
０重量部に対して０．００５〜０．１重量部の吸水性ポ
リマーを更に含有しているのが好ましい。より好ましい
割合は、その上限値が０．０７重量部、更には０．０５
重量部である。又、上記成分の他にアルカノールアミン
を更に含有しているのが好ましい。特に、水硬性セメン
ト１００重量部に対して０．００１〜０．３５重量部の
アルカノールアミンを更に含有しているのが好ましい。
より好ましい割合は、その上限値が０．２重量部であ
り、下限値は０．００２重量部である。

【００１７】又、前記の課題は、上記の水硬性セメント
組成物の製造方法であって、セメントと無機混合材とを
混合するＡ工程と、前記Ａ工程の後、得られた混合物に
水を添加するＢ工程とを具備することを特徴とする水硬
性セメント組成物の製造方法によって解決される。

【００１８】或いは、上記の水硬性セメント組成物の製
造方法であって、無機混合材に水を添加するＣ工程と、
前記Ｃ工程で得たものとセメントとを混合するＤ工程と
を具備することを特徴とする水硬性セメント組成物の製
造方法によって解決される。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の水硬性セメント組成物
は、水を保持した水硬性セメントと、無機混合材とを含
有する。特に、セメントと水とを所定のＷ／Ｃ（例え
ば、Ｗ／Ｃ＝２０〜４０％）で混練・施工する前の段階
において、水を保持した水硬性セメントと、無機混合材
とを含有する。又、粒子表面に水和物の形で水が存在す
る水硬性セメントと、無機混合材とを含有する。特に、
セメントと水とを所定のＷ／Ｃ（例えば、Ｗ／Ｃ＝２０
〜４０％）で混練・施工する前の段階において、粒子表
面に水和物の形で水が存在する水硬性セメントと、無機
混合材とを含有する。水／水硬性セメントは０．２〜５
（重量％）である。特に、０．２〜３（重量％）であ
る。水硬性セメント１００重量部に対して無機混合材は
５〜７０重量部である。特に、１０〜５０重量部であ
る。無機混合材は石灰石粉末あるいはフライアッシュで
ある。特に、石灰石粉末である。又、上記成分の他に吸
水性ポリマーを更に含有する。特に、水硬性セメント１
００重量部に対して０．００５〜０．１重量部の吸水性
ポリマーを更に含有する。特に、０．００５〜０．０７
重量部、更には０．００５〜０．０５重量部である。
又、上記成分の他にアルカノールアミンを更に含有す
る。特に、水硬性セメント１００重量部に対して０．０
０１〜０．３５重量部のアルカノールアミンを更に含有
する。特に、０．００２〜０．２重量部である。

【００２０】本発明の水硬性セメント組成物の製造方法
は、セメントと無機混合材とを混合するＡ工程と、前記
Ａ工程の後、得られた混合物に水（吸水性ポリマーが用
いられる場合、水及び吸水性ポリマー）を添加するＢ工
程とを具備する。特に、セメントと無機混合材とを混合
し、混合系の温度を６０℃以下のものとするＡ工程と、
前記Ａ工程の後、得られた混合物に水（吸水性ポリマー
が用いられる場合、水及び吸水性ポリマー）を添加する
Ｂ工程とを具備する。或いは、無機混合材に水（吸水性
ポリマーが用いられる場合、水及び吸水性ポリマー）を
添加するＣ工程と、前記Ｃ工程で得たものとセメントと
を混合するＤ工程とを具備する。尚、アルカノールアミ
ンが用いられる場合、アルカノールアミンは水に加えら
れている。

【００２１】以下、更に詳しく説明する。本発明で用い
るセメントは、特に、ポルトランドセメントである。普
通、早強、超早強、中庸熱、高ビーライト等の各種のポ
ルトランドセメントを用いることが出来る。本発明で用
いる無機混合材は無機質の粉末である。土木・建築分野
におけるセメント系材料、例えばモルタルやコンクリー
トに用いることが出来るものであれば良い。具体的に
は、石灰石粉末、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シ
リカ質粉末などが挙げられる。中でも、比較的不活性で
ある為、通常の方法では、多量混合による強度低下が避
けられない石灰石粉末（粉末には微粉末も含む）やフラ
イアッシュは、本発明により、強度低下が抑制されると
同時に、材料分離抵抗性の付与や水和熱の低減によるコ
ンクリートのひび割れ防止が可能であるので好ましい。
特に、石灰石粉末が好ましい。これらの無機混合材を用
いる場合には、その温度がセメントの温度より低いもの
としておく。例えば、好ましくは５０℃以下、より好ま
しくは４０℃以下、更に好ましくは３０℃以下としてお
く。

【００２２】本発明で用いられる吸水性ポリマーは、吸
水能が自重の５倍以上あるものが好ましい。例えば、ア
クリル酸系、デンプン／アクリル酸系、マレイン酸系、
セルロース系やポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）
系があり、１２０〜１３０℃まで吸水能の温度変化のな
いものが好ましい。具体的には、アクリル酸系として、
アラソープ（荒川化学）、アクアパールＡ（三菱化
学）、ワンダーゲル（花王）、スミカゲル（住友化
学）、アクアキープ（製鉄化学）、ランシール（日本エ
クスラン）、ＦＡＶＯＲ（ストックハウゼン）、ＬＵＱ
ＵＡＳＯＲＢ（ＢＡＳＦ）、アクアリック（日本触媒化
学）、デンプン／アクリル酸系として、サンウェット
（三洋化成）、ＷＡＴＥＲＬＯＣＫ（グラインプロセ
シング）、マレイン酸系として、ＫＩゲル（クラレイソ
プレン）、セルロース系として、ＡＱＵＡＬＯＮ（ハー
キュレス）、ＤＲＹＴＥＣＨ（ダウケミカル）、ＰＶＡ
系としてアクアリザーブＧＰ（日本合成化学）等が挙げ
られる。

【００２３】本発明の水硬性セメント組成物は、水を保
持（水和物の形で水を粒子表面に保持）している。しか
し、添加された全ての水が水和物の形でセメント粒子表
面に保持されているものではない。すなわち、自由水と
して残っている場合がある。このような時、吸水性ポリ
マーが存在していると、自由水は吸水性ポリマーに捕捉
され、固形物の発生や貯蔵時の品質劣化を防ぐようにな
る。又、本発明の水硬性セメント組成物の高流動性は、
水和物の形で水がセメント粒子表面に保持されているこ
とによる。従って、セメント粒子表面に保持された水が
失われると、流動性が低下する。ところで、スランプロ
ス等の抑制は、主に、吸水性ポリマーの可逆的な吸・放
水作用によると考えられる。すなわち、水硬性セメント
組成物を練り混ぜた際に、添加された高性能減水剤（又
は高性能ＡＥ減水剤）等の一部が練混ぜ水の一部と共
に、一時的に、吸水性ポリマー内に吸収され、その後の
時間経過に伴って徐々に吸水性ポリマー外に放出され、
流動性が長時間保持されるものと考えられる。

【００２４】吸水性ポリマーは、表面改質に用いる水と
別々に添加しても良いが、予め表面改質の為の水を吸水
性ポリマーに吸収させて、一種の固体状態にしてから添
加すれば、ハンドリングが容易になる。又、添加した水
が揮散し難くなり、効率良く水硬性セメントに取り込ま
れるようになる。従って、吸水性ポリマーと水とは一体
的に取り扱うことが好ましい。吸水性ポリマーの添加量
は、使用する水硬性セメント１００重量部に対して０．
１重量部以下が好ましい。吸水性ポリマーは高分子であ
るので、増粘剤と似たような効果があり、多すぎる添加
は流動性の低下や強張りを生じ、更には強度低下を招
く。

【００２５】本発明で用いられるアルカノールアミンと
しては、トリアルカノールアミンやモノアルキルジアル
カノールアミンが挙げられる。特に、イオン性の官能基
とアルカノール基とを少なくとも有するアルカノールア
ミン及びその塩が好ましい。イオン性の官能基は、例え
ばカルボキシル基、スルホン酸基、ジカルボン酸モノエ
ステル基、又は硫酸モノエステル基である。具体例とし
ては、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−
（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシプロ
ピル）−アミン、トリス−（２−ヒドロキシブチル）−
アミン等の高級トリアルカノールアミン、３−〔Ｎ，Ｎ
−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ〕−２−ヒドロ
キシプロパンスルホン酸、３−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒ
ドロキシプロピル）アミノ〕プロピオン酸ナトリウム、
３−〔Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ〕
−２−プロピオン酸ナトリウム等が挙げられる。他に
も、下記の一般式〔Ｉ〕，〔ＩＩ〕，〔ＩＩＩ〕で挙げ
られるものも用いられる。

【００２６】一般式〔Ｉ〕

【００２７】

【化１】

【００２８】〔式中、Ｒ₁及びＲ₂は水素原子又は炭素
数１〜３のアルキル基、Ｒ₃は２−カルボキシアルキル
基（アルキル基の炭素数は１〜４）、ヒドロキシカルボ
キシアルキル基（アルキル基の炭素数は１〜４）、２−
スルホアルキル基（アルキル基の炭素数は１〜４）、又
はヒドロキシスルホアルキル基（アルキル基の炭素数は
１〜４）〕一般式〔ＩＩ〕

【００２９】

【化２】

【００３０】〔式中、Ｒはビニレン基、フェニレン基、
又は炭素数が１〜６のアルキレン基〕一般式〔ＩＩＩ〕

【００３１】

【化３】

【００３２】前述のように、水和反応性が低い無機混合
材（特に、石灰石粉末やフライアッシュ）の併用は、こ
れらを併用しなかった場合に比べて、強度（特に、初
期、石灰石粉末の場合は長期も）が低下する。しかし、
セメントに表面改質（水の添加）が行われていれば、低
Ｗ／Ｃでのコンクリートの練り混ぜが可能となる為、こ
れら無機混合材の併用による初期強度の低下を抑制する
ことが出来、更には長期強度の低下の抑制も可能にな
る。その上、上記のようなアルカノールアミンが用いら
れれば、セメント化合物中のフェライト相の水和が促進
されるので、強度低下が更に抑制される。

【００３３】アルカノールアミンは、表面改質に用いる
水と別々に添加しても良いが、表面改質に用いる水に添
加しておけば、その取り扱いが極めて簡単となる。従っ
て、アルカノールアミンと水とは一体的に取り扱うこと
が好ましい。アルカノールアミンの添加量は、使用する
水硬性セメント１００重量部に対して０．３５重量部以
下で、０．００１重量部以上が好ましい。すなわち、
０．００１重量部未満の少な過ぎた場合には、強度の増
進効果が十分でなくなる。これに対して、０．３５重量
部を越えて多く用いても、強度の増進効果の向上度は高
くなく、コストが高く付くからである。

【００３４】本発明で用いる水は水道水で良い。尚、亜
硝酸カルシウム溶液などの無機イオン含有水を使用すれ
ば流動性が向上するので、このような無機イオン含有水
を使用しても良い。表面改質処理（水和物の形で水をセ
メント粒子表面に保持させる為の処理）の水量は、使用
する水硬性セメントに対して０．２〜５重量％であれば
良い。好ましくは、３重量％以下である。少な過ぎる
と、効果が殆どなくなり、逆に、多すぎると、固結物発
生の原因となる。尚、ここで言う表面改質処理の水量と
は、処理の結果、最終的に水硬性セメントが保持した水
量を言うのであって、処理時に添加した水量ではない。

【００３５】表面改質処理により、後述の高性能減水剤
（又は高性能ＡＥ減水剤）との併用で水硬性セメントの
流動性が向上し、混練が容易となる。又、粘性が過剰に
増大することなく、Ｗ／Ｃを低減することが可能になる
為、高い強度が得られる。本発明のポイントは、水硬性
セメント粒子に水を保持、特に水硬性セメント粒子表面
に水和物の形で水を存在させることにより、セメント粒
子の接水直後の急激な水和反応性を抑制し、高い流動性
を付与するようにした点である。

【００３６】しかし、水硬性セメント粒子に水を保持さ
せる為、水硬性セメントの製造時のセメント粉砕工程、
或いは粉砕直後において水を加えたのでは、セメント粒
子表面に添加した水を効率よく水和物の形で存在させら
れない。そこで、石灰石粉末などの無機混合材をも併用
することによって、セメント粒子表面に添加した水を効
率よく水和物の形で存在させるようにしたのである。こ
の点が、本発明の最大の特徴である。

【００３７】装置としては、混合機が使用される。混合
機は、如何なるタイプのものであっても良い。例えば、
Ｖ型ミキサー、ヘンシェルミキサー（下部駆動型垂直軸
攪拌式の高速流動化混合機）、エアーブレンダー等の各
種装置が利用可能である。大量生産の効率を考えると、
エアーブレンダーである。エアーブレンダーは、タンク
内にて粉末を圧縮空気の挿入によって混合する装置であ
り、セメント原料の均質化等に使用されるものでよい。
尚、冷却装置付きのものが好ましい。又、混合の為の攪
拌機の回転速度が遅いものが、温度上昇をもたらさない
ので好ましい。

【００３８】次に、上記のような材料や混合機を用い
て、本発明になる水硬性セメント組成物を製造する方法
について説明する。先ず、粉砕後の所定量のセメントを
混合機に供給する。セメントの温度は、セメントクーラ
ーを経由して、約６５〜８０℃となっている。又、混合
機に所定量の無機混合材（石灰石粉末及び／又はフライ
アッシュ）を供給する。無機混合材は、好ましくは３０
℃以下のものを用いる。格別な冷却処理を施せば、１０
℃以下にもなる。そして、１０℃以下のものを用いるの
が更に好ましい。

【００３９】上記所定量のセメントと所定量の無機混合
材が混合機で十分に攪拌・混合される。これによって、
混合物（セメント）の温度は６０℃以下になる。この状
態で、所定量の水を供給すれば、セメント粒子表面にエ
トリンガイト等の水和物のコーテイングを安定的に形成
できる。これにより、本発明の水硬性セメント組成物が
得られる。

【００４０】尚、吸水性ポリマーを用いる場合には、水
と共に供給すれば良い。つまり、吸水性ポリマーに水を
吸水させておき、これを供給する。又、アルカノールア
ミンを用いる場合には、水と共に供給すれば良い。つま
り、水の中にアルカノールアミンを溶解させておき、こ
れを供給する。上記においては、先ず、セメントと無機
混合材とを混合しておいてから、水を添加する方法であ
ったが、先ず、水を無機混合材に添加しておき、これを
セメントと混合するようにしても良い。すなわち、所定
量の無機混合材に所定量の水を供給する。吸水性ポリマ
ーを用いる場合には、水と共に供給する。つまり、吸水
性ポリマーに水を吸収させておき、これを供給する。
又、アルカノールアミンを用いる場合には、水と共に供
給する。つまり、水の中にアルカノールアミンを溶解さ
せておき、これを供給する。この（無機混合材＋水）混
合物に所定量のセメントを加え、混合機で十分に攪拌・
混合される。これにより、本発明の水硬性セメント組成
物が得られる。

【００４１】以下、具体的実施例を挙げて説明する。

【００４２】

【実施例１】使用材料は下記の通りである。セメント：秩父小野田株式会社製の普通ポル
トランドセメント（ブレーン比表面積３３６０ｃｍ²／
ｇ）無機混合材：石灰石粉末（ブレーン比表面積４
７００ｃｍ²／ｇ）吸水性ポリマー：アクアパールＡ１（三菱化学株式
会社製）水：水道水セメントクーラーを通して取り出された普通ポルトラン
ドセメントと、内割りで１０ｗｔ％，２０ｗｔ％，３０
ｗｔ％の石灰石粉末とを混合機に供給し、十分に攪拌・
混合した。この混合後における混合セメントの温度を調
べると、６０℃以下であった。

【００４３】この後、普通ポルトランドセメントに対し
て１．５ｗｔ％の水を０．０３ｗｔ％の吸水性ポリマー
に含ませたものを添加し、十分に攪拌・混合した。これ
により、セメント粒子表面に水和物の形で水を保持さ
せ、本発明の水硬性セメント組成物を得た。

【００４４】

【実施例２】実施例１において、水にアルカノールアミ
ンとしてトリイソプロパノールアミン（和光純薬工業社
製試薬）を含有した水を用いた以外は、同じように行っ
た。すなわち、石灰石粉末と混合した各混合セメント
に、普通ポルトランドセメントに対して１．５ｗｔ％の
水に下記の表−１の添加量のトリイソプロパノールアミ
ンを溶解し、その水を０．０３ｗｔ％の吸水性ポリマー
に含ませたものを添加し、十分に攪拌・混合した。これ
により、セメント粒子表面に水和物の形で水を保持さ
せ、本発明の水硬性セメント組成物を得た。

【００４５】表−１混合セメント中の石灰石粉末量トリイソプロパノールアミンの添加量内割り１０ｗｔ％０．０２２２（普通ポルトランドセメントに対するｗｔ％）内割り２０ｗｔ％０．０２５０（普通ポルトランドセメントに対するｗｔ％）内割り３０ｗｔ％０．０２８６（普通ポルトランドセメントに対するｗｔ％）

【００４６】

【実施例３】使用材料は下記の通りである。セメント：秩父小野田株式会社製の普通ポル
トランドセメント（ブレーン比表面積３３６０ｃｍ²／
ｇ）無機混合材：石灰石粉末（ブレーン比表面積４
７００ｃｍ²／ｇ）吸水性ポリマー：アクアパールＡ１（三菱化学株式
会社製）アルカノールアミン：トリイソプロパノールアミン（和
光純薬工業社製試薬）水：水道水普通ポルトランドセメントに対して内割りで１０ｗｔ
％，２０ｗｔ％，３０ｗｔ％となる量の各石灰石粉末
に、普通ポルトランドセメントに対して１．５ｗｔ％と
なる量の水に上記表−１の添加量のトリイソプロパノー
ルアミンを溶解し、その水溶液を０．０３ｗｔ％の吸水
性ポリマーに含ませたものを、添加し、十分に攪拌・混
合した。

【００４７】この混合物をセメントクーラーを通して取
り出された普通ポルトランドセメントに添加し、十分に
攪拌・混合した。この混合後における混合セメントの温
度を調べると、６０℃以下であった。これにより、セメ
ント粒子表面に水和物の形で水を保持させ、本発明の水
硬性セメント組成物を得た。

【００４８】

【比較例１】実施例２において、石灰石粉末を用いなか
った以外は、同じように行った。すなわち、セメントク
ーラーを通して取り出された普通ポルトランドセメント
に対して１．５ｗｔ％の水に０．０２ｗｔ％のトリイソ
プロパノールアミンを溶解し、その水溶液を０．０３ｗ
ｔ％の吸水性ポリマーに含ませたものを添加し、十分に
攪拌・混合し、本発明外の水硬性セメント組成物を得
た。尚、セメントクーラーを通して取り出された普通ポ
ルトランドセメントの温度は６８℃であった。

【００４９】

【比較例２】実施例１のセメント、すなわちセメントク
ーラーを通して取り出されたセメントに、内割りで１０
ｗｔ％，２０ｗｔ％，３０ｗｔ％の石灰石粉末を混合し
たものを用意した。

【００５０】

【評価試験】上記各例で得たセメント組成物と、砂（Ｉ
ＳＯ６７９−１９８９に規定の標準砂）と、水（水道
水）と、混和剤（竹本油脂株式会社製チューポールＨＰ
−１１Ｎ）とを用いた。配合割合は、水セメント比が２
８〜３６％、砂セメント比が２．０、混和剤量はセメン
ト量の０．５％である。

【００５１】先ず、ＪＩＳＲ５２０１−１９９２に従
ってフロー試験を行った。但し、フロー試験はガラス板
を用い、テーブルの落下運動を伴わない静置フローを測
定した。そして、モルタルフロー値が２００±５ｍｍに
なるよう水セメント比を決めたので、その値を表−２に
示す。

【００５２】表−２（モルタルフロー値が２００±５ｍｍになった水セメント比）石灰石粉末置換率（内割り）０％１０％２０％３０％実施例１ − ３０．５％２９．０％２８．０％実施例２ − ３０．５％２９．０％２８．１％実施例３ − ３０．６％２９．１％２８．２％比較例１３４．２ − − − 比較例２ − ３５．８％３４．５％３３．０％上記配合割合で練り混ぜたモルタルの材齢７日の圧縮強
さを調べたので、その結果を表−３に示す。強さ試験方
法はＪＩＳＲ５２０１−１９９２にによる。

【００５３】表−３（モルタルの材齢７日の圧縮強さ、Ｎ／ｍｍ²）石灰石粉末置換率（内割り）０％１０％２０％３０％実施例１ − ６９．０６８．２６５．８実施例２ − ７３．１７２．３６９．７実施例３ − ７２．８７２．０６９．２比較例１７０．１ − − − 比較例２ − ６５．６６１．８５８．４これによれば、本発明の水硬性セメント組成物は、流動
性が高いことが判る。従って、水セメント比を小さくで
きる。そして、水セメント比を小さくすることによっ
て、得られたセメント硬化体は密実なものとなり、機械
的強度が富むものとなる。

【００５４】更に、無機混合材により水和熱を低く抑え
られる為、ひび割れが生じ難く、高耐久のものとなる。
又、アルカノールアミンは更に強度を増進させる効果が
有ることが判る。

【００５５】

【発明の効果】低Ｗ／Ｃにおいて、高い流動性を示し、
無機混合材により水和熱を低減した水硬性セメント組成
物が得られる。更に、単位水量や単位セメント量および
高性能ＡＥ減水剤使用量を少なく抑えながら、必要な流
動性と材料分離抵抗性を長時間確保し、施工性が良好
で、かつ、高強度で、しかも高耐久（低水和熱）のコン
クリート（例えば、高流動・高強度コンクリート）を容
易に製造することが出来る。

【００５６】又、このような利点は締め固め不要の高流
動コンクリートを製造する場合についても同様であり、
特に単位セメント量を低減し、発熱量の少ない高流動コ
ンクリートを製造することも出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新井範彦千葉県佐倉市大作二丁目４番２号秩父小野田株式会社中央研究所内 (72)発明者佐野奨千葉県佐倉市大作二丁目４番２号秩父小野田株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を保持した水硬性セメントと、無機混
合材とを含有することを特徴とする水硬性セメント組成
物。
【請求項２】粒子表面に水和物の形で水が存在する水
硬性セメントと、無機混合材とを含有することを特徴と
する水硬性セメント組成物。
【請求項３】水／水硬性セメント＝０．２〜５（重量
％）であることを特徴とする請求項１又は請求項２の水
硬性セメント組成物。
【請求項４】水硬性セメント１００重量部に対して無
機混合材が５〜７０重量部であることを特徴とする請求
項１〜請求項３いずれかの水硬性セメント組成物。
【請求項５】無機混合材が石灰石粉末及び／又はフラ
イアッシュであることを特徴とする請求項１〜請求項４
いずれかの水硬性セメント組成物。
【請求項６】吸水性ポリマーを更に含有してなること
を特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの水硬性セメ
ント組成物。
【請求項７】吸水性ポリマーの含有量が、水硬性セメ
ント１００重量部に対して０．００５〜０．１重量部の
割合であることを特徴とする請求項１〜請求項６いずれ
かの水硬性セメント組成物。
【請求項８】アルカノールアミンを更に含有してなる
ことを特徴とする請求項１〜請求項７いずれかの水硬性
セメント組成物。
【請求項９】アルカノールアミンの含有量が、水硬性
セメント１００重量部に対して０．００１〜０．３５重
量部の割合であることを特徴とする請求項１〜請求項８
いずれかの水硬性セメント組成物。
【請求項１０】請求項１〜請求項９いずれかの水硬性
セメント組成物の製造方法であって、セメントと無機混合材とを混合するＡ工程と、前記Ａ工程の後、得られた混合物に水を添加するＢ工程
とを具備することを特徴とする水硬性セメント組成物の
製造方法。
【請求項１１】請求項１〜請求項９いずれかの水硬性
セメント組成物の製造方法であって、無機混合材に水を添加するＣ工程と、前記Ｃ工程で得たものとセメントとを混合するＤ工程と
を具備することを特徴とする水硬性セメント組成物の製
造方法。