JPH107444A - 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Info
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- JPH107444A JPH107444A JP8161388A JP16138896A JPH107444A JP H107444 A JPH107444 A JP H107444A JP 8161388 A JP8161388 A JP 8161388A JP 16138896 A JP16138896 A JP 16138896A JP H107444 A JPH107444 A JP H107444A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モルタルやコンクリートの凝結を速め、前置
き養生時間をより短縮させることができ、かつ、短時間
強度を高めて加熱養生における熱膨張によるひびわれを
低減し、長期強度の低下のないモルタルやコンクリート
を提供すること。 【解決手段】 石膏類と、ミョウバンとを含有すること
を特徴とするセメント混和材を構成とする。
き養生時間をより短縮させることができ、かつ、短時間
強度を高めて加熱養生における熱膨張によるひびわれを
低減し、長期強度の低下のないモルタルやコンクリート
を提供すること。 【解決手段】 石膏類と、ミョウバンとを含有すること
を特徴とするセメント混和材を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント混和材及び
セメント組成物に関し、詳しくは、蒸気養生などの加熱
養生を行い、モルタル又はコンクリート二次製品を製造
する際の、前置き時間を短縮し、かつ、加熱養生におけ
る強度発現を促進するものであり、早期脱型に使用され
る。
セメント組成物に関し、詳しくは、蒸気養生などの加熱
養生を行い、モルタル又はコンクリート二次製品を製造
する際の、前置き時間を短縮し、かつ、加熱養生におけ
る強度発現を促進するものであり、早期脱型に使用され
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、モルタル又はコン
クリート（以下、単にコンクリートと略す）二次製品は
多品種及び多種類であり、かつ、一括大量販売である。
これに対応するためには、コンクリート二次製品工場で
は多種類の型枠を多数常備する必要があり、かつ、広大
な製品ヤード（敷地）も必要となっている。従って、な
るべく少ない型枠数で生産効率を上げるために種々の早
期脱型方法が検討されている。
クリート（以下、単にコンクリートと略す）二次製品は
多品種及び多種類であり、かつ、一括大量販売である。
これに対応するためには、コンクリート二次製品工場で
は多種類の型枠を多数常備する必要があり、かつ、広大
な製品ヤード（敷地）も必要となっている。従って、な
るべく少ない型枠数で生産効率を上げるために種々の早
期脱型方法が検討されている。
【０００３】早期脱型方法として考えられる通常の手段
としては、養生温度を高くしたり、水硬性の高いセメン
トの使用や、コンクリートの凝結硬化を促進させる塩化
物や硝酸塩、ロダン酸塩などの強力な凝結促進剤の使用
がある。
としては、養生温度を高くしたり、水硬性の高いセメン
トの使用や、コンクリートの凝結硬化を促進させる塩化
物や硝酸塩、ロダン酸塩などの強力な凝結促進剤の使用
がある。
【０００４】しかしながら、このようなセメントの水和
反応を促進する方法で短時間に脱型強度（二次製品の形
状と重量によって異なるが、概ね、４N/mm2 〜１５N/mm
2 である）を得ることができても、その後の強度発現が
押さえられる結果となる場合が多く、設計強度を確保す
るためには単位セメント量を多くしたり、又は水セメン
ト比を下げる必要が生ずるなどの課題があった。
反応を促進する方法で短時間に脱型強度（二次製品の形
状と重量によって異なるが、概ね、４N/mm2 〜１５N/mm
2 である）を得ることができても、その後の強度発現が
押さえられる結果となる場合が多く、設計強度を確保す
るためには単位セメント量を多くしたり、又は水セメン
ト比を下げる必要が生ずるなどの課題があった。
【０００５】本発明者は、以上のような従来の凝結促進
方法による欠点をカバーするために、石膏と硫酸バンド
又はミョウバン石と亜−、重亜−、又はピロ亜−硫酸塩
とを含有するエトリンガイトの生成を利用した混和材
（特開平4-160042号）を提案した。
方法による欠点をカバーするために、石膏と硫酸バンド
又はミョウバン石と亜−、重亜−、又はピロ亜−硫酸塩
とを含有するエトリンガイトの生成を利用した混和材
（特開平4-160042号）を提案した。
【０００６】しかしながら、この提案では、比較的短時
間の加熱養生で脱型強度が得られ、長期強度の低下も防
止するが、亜硫酸塩などによって硫酸アルミニウムなど
の急激な水和反応が抑制されているために、もっと製造
サイクルを上げる目的で、前置き養生時間（加熱までの
時間、打設時間と仕上げ時間が含まれる）をより短縮
し、かつ、短時間強度をより高める効果が不十分である
という課題があった。
間の加熱養生で脱型強度が得られ、長期強度の低下も防
止するが、亜硫酸塩などによって硫酸アルミニウムなど
の急激な水和反応が抑制されているために、もっと製造
サイクルを上げる目的で、前置き養生時間（加熱までの
時間、打設時間と仕上げ時間が含まれる）をより短縮
し、かつ、短時間強度をより高める効果が不十分である
という課題があった。
【０００７】本発明者は、上記の課題を解決するために
鋭意研究を重ねた結果、より合理的に凝結を促進して前
置き養生時間を短縮し、加熱速度を速くしても熱膨張の
少ない、短時間強度の発現性に優れた早期脱型方法を知
見し、本発明を完成するに至った。
鋭意研究を重ねた結果、より合理的に凝結を促進して前
置き養生時間を短縮し、加熱速度を速くしても熱膨張の
少ない、短時間強度の発現性に優れた早期脱型方法を知
見し、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、（１）
石膏類と、ミョウバンとを含有することを特徴とするセ
メント混和材、（２）硫酸アルミニュウム及び／又はミ
ョウバン石を含有することを特徴とする（１）記載のセ
メント混和材、（３）更に、活性シリカ、ポゾラン物
質、アルカリ金属のアルミン酸塩、及びアルカリ金属の
ケイ酸塩よりなる群から選択した材料の少なくとも１種
を含有することを特徴とする（１）又は（２）記載のセ
メント混和材、（４）セメントと、（１）〜（３）のい
ずれかに記載のセメント混和材とを含有することを特徴
とするセメント組成物である。
石膏類と、ミョウバンとを含有することを特徴とするセ
メント混和材、（２）硫酸アルミニュウム及び／又はミ
ョウバン石を含有することを特徴とする（１）記載のセ
メント混和材、（３）更に、活性シリカ、ポゾラン物
質、アルカリ金属のアルミン酸塩、及びアルカリ金属の
ケイ酸塩よりなる群から選択した材料の少なくとも１種
を含有することを特徴とする（１）又は（２）記載のセ
メント混和材、（４）セメントと、（１）〜（３）のい
ずれかに記載のセメント混和材とを含有することを特徴
とするセメント組成物である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で使用される石膏類の例には、不溶性又は難溶性
と呼ばれるII型無水石膏のほか、二水石膏、半水石膏、
可溶性のIII 型無水石膏があり、不溶性又は難溶性のII
型無水石膏、半水石膏がより好ましい。また、石膏類の
ブレーン法による比表面積は、特に制限されなく、２５
００cm 2/g 程度以上で良いものである。
本発明で使用される石膏類の例には、不溶性又は難溶性
と呼ばれるII型無水石膏のほか、二水石膏、半水石膏、
可溶性のIII 型無水石膏があり、不溶性又は難溶性のII
型無水石膏、半水石膏がより好ましい。また、石膏類の
ブレーン法による比表面積は、特に制限されなく、２５
００cm 2/g 程度以上で良いものである。
【００１０】石膏類は、その添加量を多くして行くとコ
ンクリートの凝結は遅延させるが長期強度の発現が優れ
るようになり、その配合量はセメント１００重量部に対
して、ＣａＳＯ4 換算で多くても６重量部添加されるよ
うに配合され、より好ましくは５重量部以下であり、短
時間強度と長期強度のバランスから、最も好ましい範囲
は０．２〜４．０重量部である。そして０．２重量部未
満では長期強度の伸びが小さくなり、６重量部を越える
ようになると長期強度の発現性は良いが、凝結の遅延性
が大きくなり、前置き養生時間の短縮や短時間強度の発
現効果が小さくなるので好ましくない。
ンクリートの凝結は遅延させるが長期強度の発現が優れ
るようになり、その配合量はセメント１００重量部に対
して、ＣａＳＯ4 換算で多くても６重量部添加されるよ
うに配合され、より好ましくは５重量部以下であり、短
時間強度と長期強度のバランスから、最も好ましい範囲
は０．２〜４．０重量部である。そして０．２重量部未
満では長期強度の伸びが小さくなり、６重量部を越える
ようになると長期強度の発現性は良いが、凝結の遅延性
が大きくなり、前置き養生時間の短縮や短時間強度の発
現効果が小さくなるので好ましくない。
【００１１】本発明で使用されるミョウバンは、加熱養
生中の強度発現効果は硫酸アルミニウムなどよりは劣る
が、凝結を促進し、前置き養生時間を短縮する効果が優
れているものである。そして、ミョウバンは、ＭＩ［Ｍ
III(Ｈ2 Ｏ)6］( ＳＯ4 ）2 ・６Ｈ2 Ｏの一般式で表さ
れ、正八面体に結晶化し、ＭＩはＮａ、Ｋ、ＮＨ3 、Ｍ
III はＡｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉその他が挙げられる。こ
の中で、実用的にはＭＩはＫ、Ｎａ、ＭIII はＡｌ、Ｆ
ｅであり、それぞれカリウムミョウバン、ナトリウムミ
ョウバン、鉄ミョウバンと一般的に呼ばれている。そし
て結晶水を含むものも、熱処理して６水塩としたもの、
無水塩としたもの、いずれも使用可能である。
生中の強度発現効果は硫酸アルミニウムなどよりは劣る
が、凝結を促進し、前置き養生時間を短縮する効果が優
れているものである。そして、ミョウバンは、ＭＩ［Ｍ
III(Ｈ2 Ｏ)6］( ＳＯ4 ）2 ・６Ｈ2 Ｏの一般式で表さ
れ、正八面体に結晶化し、ＭＩはＮａ、Ｋ、ＮＨ3 、Ｍ
III はＡｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉその他が挙げられる。こ
の中で、実用的にはＭＩはＫ、Ｎａ、ＭIII はＡｌ、Ｆ
ｅであり、それぞれカリウムミョウバン、ナトリウムミ
ョウバン、鉄ミョウバンと一般的に呼ばれている。そし
て結晶水を含むものも、熱処理して６水塩としたもの、
無水塩としたもの、いずれも使用可能である。
【００１２】これらは、無水物換算でセメント１００重
量部に対して多くても２．５重量部配合されるのが好ま
しく、より好ましくは２．０重量部以下であり、短時間
強度と長期強度のバランスから、最も好ましい範囲は
０．１〜１．５重量部である。０．１重量部未満では前
置き時間の短縮や短時間強度の発現効果は小さく、２．
５重量部を越えるようになると成形に必要な作業性の確
保ができない又は、セメントの銘柄やその他の条件によ
っては急結したりする場合もあるので好ましくない。ま
た、これらの粉末度は特に限定されず、顆粒状やザラメ
状でも充分効果を発揮する。
量部に対して多くても２．５重量部配合されるのが好ま
しく、より好ましくは２．０重量部以下であり、短時間
強度と長期強度のバランスから、最も好ましい範囲は
０．１〜１．５重量部である。０．１重量部未満では前
置き時間の短縮や短時間強度の発現効果は小さく、２．
５重量部を越えるようになると成形に必要な作業性の確
保ができない又は、セメントの銘柄やその他の条件によ
っては急結したりする場合もあるので好ましくない。ま
た、これらの粉末度は特に限定されず、顆粒状やザラメ
状でも充分効果を発揮する。
【００１３】さらに、本発明において併用添加される硫
酸アルミニウム及び／又はミョウバン石は、ミョウバン
の凝結促進効果と加熱養生における短時間強度の発現効
果を助長する。ミョウバンと、硫酸アルミニウム及び／
又はミョウバン石との配合割合によっては凝結をより促
進し、短時間強度を顕著に高め、相乗的効果が得られる
ものである。
酸アルミニウム及び／又はミョウバン石は、ミョウバン
の凝結促進効果と加熱養生における短時間強度の発現効
果を助長する。ミョウバンと、硫酸アルミニウム及び／
又はミョウバン石との配合割合によっては凝結をより促
進し、短時間強度を顕著に高め、相乗的効果が得られる
ものである。
【００１４】硫酸アルミニウムは１８水塩が安定である
が、熱処理して結晶水を１６水塩、１０水塩、６水塩と
したもの、無水塩としたものも使用される。また、ミョ
ウバン石は化学式がＫＡｌ3(ＯＨ)6( ＳＯ4)2 であり、
前記ミョウバンとは異なる。また、結晶形態も六方晶に
属し、天然に産する。そして結晶水を含むものを生ミョ
ウバン石、仮焼したものを焼きミョウバン石として市販
されている。
が、熱処理して結晶水を１６水塩、１０水塩、６水塩と
したもの、無水塩としたものも使用される。また、ミョ
ウバン石は化学式がＫＡｌ3(ＯＨ)6( ＳＯ4)2 であり、
前記ミョウバンとは異なる。また、結晶形態も六方晶に
属し、天然に産する。そして結晶水を含むものを生ミョ
ウバン石、仮焼したものを焼きミョウバン石として市販
されている。
【００１５】硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石
は、ミョウバンとの合計量で添加量が規定されるもの
で、それぞれの無水物換算の合計量でセメント１００重
量部に対して多くても２．５重量部配合されるのが好ま
しく、より好ましくは２．０重量部以下であり、短時間
強度と長期強度のバランスから、最も好ましい範囲は
０．１〜１．５重量部である。そして合計量が０．１重
量部未満では凝結の促進効果や短時間強度の発現効果は
小さく、２．５重量部を越えるようになると長期強度の
低下が大きくなり、また、成形に必要な作業時間の確保
ができないか、場合によっては急結したりする場合もあ
るので好ましくない。
は、ミョウバンとの合計量で添加量が規定されるもの
で、それぞれの無水物換算の合計量でセメント１００重
量部に対して多くても２．５重量部配合されるのが好ま
しく、より好ましくは２．０重量部以下であり、短時間
強度と長期強度のバランスから、最も好ましい範囲は
０．１〜１．５重量部である。そして合計量が０．１重
量部未満では凝結の促進効果や短時間強度の発現効果は
小さく、２．５重量部を越えるようになると長期強度の
低下が大きくなり、また、成形に必要な作業時間の確保
ができないか、場合によっては急結したりする場合もあ
るので好ましくない。
【００１６】また、ミョウバンと、硫酸アルミニウム及
び／又はミョウバン石とは任意の割合で配合しても良い
が、好ましくは、ミョウバンが全体の中の１０〜８０重
量％、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石が９０
〜２０重量％の割合に配合するのが良く、前置き時間の
短縮及び短時間強度を相乗的に改善するものである。
び／又はミョウバン石とは任意の割合で配合しても良い
が、好ましくは、ミョウバンが全体の中の１０〜８０重
量％、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石が９０
〜２０重量％の割合に配合するのが良く、前置き時間の
短縮及び短時間強度を相乗的に改善するものである。
【００１７】尚、硫酸アルミニウムなどは反応性が大き
いことから、粉末度や粒度は特に限定されず、顆粒状や
ザラメ状のものをそのまま使用しても良く、さらにそれ
を任意の粉末度に粉砕して使用しても良いものである。
いことから、粉末度や粒度は特に限定されず、顆粒状や
ザラメ状のものをそのまま使用しても良く、さらにそれ
を任意の粉末度に粉砕して使用しても良いものである。
【００１８】さらに、本発明で使用される活性シリカの
微粉の例には、シリカフューム、ケイ化木の焼却灰やア
エロジルなどが挙げられ、ポゾラン物質の微粉の例に
は、フライアッシュフュームや、カオリナイト、パイロ
フィライト、ベントナイト（酸性白土含む）、ゼオライ
ト等の焼成物などが挙げられる。そしてこれらは一種又
は二種以上を極少量を配合することにより、より短時間
強度の発現を促進するものである。
微粉の例には、シリカフューム、ケイ化木の焼却灰やア
エロジルなどが挙げられ、ポゾラン物質の微粉の例に
は、フライアッシュフュームや、カオリナイト、パイロ
フィライト、ベントナイト（酸性白土含む）、ゼオライ
ト等の焼成物などが挙げられる。そしてこれらは一種又
は二種以上を極少量を配合することにより、より短時間
強度の発現を促進するものである。
【００１９】これらは、単独又は合量でセメント１００
重量部に対して多くても２．０重量部配合されるのが好
ましく、１．５重量部以下がより好ましく、最も好まし
い範囲は０．１〜１．０重量部である。０．１重量部未
満では短時間強度の発現効果は小さくなり、２．０重量
部を越えて添加しても短時間強度の延びは大きく改善さ
れないものである。また、活性シリカとポゾラン物質を
併用する場合の配合割合は、特に限定されないものであ
る。
重量部に対して多くても２．０重量部配合されるのが好
ましく、１．５重量部以下がより好ましく、最も好まし
い範囲は０．１〜１．０重量部である。０．１重量部未
満では短時間強度の発現効果は小さくなり、２．０重量
部を越えて添加しても短時間強度の延びは大きく改善さ
れないものである。また、活性シリカとポゾラン物質を
併用する場合の配合割合は、特に限定されないものであ
る。
【００２０】本発明では、凝結を促進し、前置き養生時
間を短縮するためにアルカリ金属のアルミン酸塩又はア
ルカリ金属のケイ酸塩が併用される。尚、アルカリ金属
とはナトリウム、カリウム、及びリチウムを示す。特
に、活性シリカやポゾラン物質の微粉と併用すると凝結
を相乗的に促進する作用を有する。
間を短縮するためにアルカリ金属のアルミン酸塩又はア
ルカリ金属のケイ酸塩が併用される。尚、アルカリ金属
とはナトリウム、カリウム、及びリチウムを示す。特
に、活性シリカやポゾラン物質の微粉と併用すると凝結
を相乗的に促進する作用を有する。
【００２１】これらの配合量はセメント１００重量部に
対して、多くても１．０重量部が好ましく、より好まし
くは０．８重量部以下であり、最も好ましくは０．０４
〜０．６重量部である。０．０４重量部未満では凝結の
促進効果が小さく、１．０重量部を越えるようになると
長期強度の低下が大きくなり、セメントのロットや種類
によっては急結する場合もあり好ましくないものであ
る。
対して、多くても１．０重量部が好ましく、より好まし
くは０．８重量部以下であり、最も好ましくは０．０４
〜０．６重量部である。０．０４重量部未満では凝結の
促進効果が小さく、１．０重量部を越えるようになると
長期強度の低下が大きくなり、セメントのロットや種類
によっては急結する場合もあり好ましくないものであ
る。
【００２２】本発明の混和材を添加して練混ぜられたコ
ンクリートは、型枠に成形されて加熱養生を行う。加熱
養生方法は、その手段は問わないものであり、蒸気、電
熱、及び熱湯などの直接又は間接による方法が採用され
る。既にコンクリート二次製品工場には蒸気養生設備が
あるために、蒸気による直接養生方法や伝熱を介した間
接養生方法が好ましい。加熱温度はコンクリート製品の
寸法が厚い場合は水和熱が加わるので比較的低い温度で
も良いが、４０℃以上は必要であり、養生温度が高くな
るほど短時間で得られる強度は大きくなるが、反対に高
すぎると脱型時に熱応力によるひびわれが入り易くな
る。好ましくは４５℃以上であり、５０〜９０℃がより
好ましい。４０℃未満では早期脱型の目的にそぐわなく
なり、９０℃を越えるようになると実部材の脱型時に熱
応力によるひびわれがより発生し易くなるので好ましく
ない。
ンクリートは、型枠に成形されて加熱養生を行う。加熱
養生方法は、その手段は問わないものであり、蒸気、電
熱、及び熱湯などの直接又は間接による方法が採用され
る。既にコンクリート二次製品工場には蒸気養生設備が
あるために、蒸気による直接養生方法や伝熱を介した間
接養生方法が好ましい。加熱温度はコンクリート製品の
寸法が厚い場合は水和熱が加わるので比較的低い温度で
も良いが、４０℃以上は必要であり、養生温度が高くな
るほど短時間で得られる強度は大きくなるが、反対に高
すぎると脱型時に熱応力によるひびわれが入り易くな
る。好ましくは４５℃以上であり、５０〜９０℃がより
好ましい。４０℃未満では早期脱型の目的にそぐわなく
なり、９０℃を越えるようになると実部材の脱型時に熱
応力によるひびわれがより発生し易くなるので好ましく
ない。
【００２３】本発明で使用されるセメントの種類は、各
種ポルトランドセメント、ビーライトセメント及び各種
ポルトランドセメントにスラグ、フライアッシュ、又は
シリカ等を混合した混合セメントであり、急硬性のセメ
ントでは作業時間が短縮されるだけであり強度的効果は
期待できないことから使用は好ましくない。
種ポルトランドセメント、ビーライトセメント及び各種
ポルトランドセメントにスラグ、フライアッシュ、又は
シリカ等を混合した混合セメントであり、急硬性のセメ
ントでは作業時間が短縮されるだけであり強度的効果は
期待できないことから使用は好ましくない。
【００２４】更に、本発明のセメント混和材のコンクリ
ートへの添加方法や練混ぜ方法は常法でよく、特に、制
限は受けないが、セメント混和材の添加方法は、予め、
それぞれの粉末成分を混合しておいて、あるいは、その
混合物を懸濁液として、モルタルやコンクリートの練り
混ぜ時にミキサーに添加しても良いし、それぞれの成分
を別々に添加して練混ぜても良いものである。また、コ
ンクリート配合も、特に、限定されなく、製品の種類毎
に現在使用している配合に対して添加するものである。
ートへの添加方法や練混ぜ方法は常法でよく、特に、制
限は受けないが、セメント混和材の添加方法は、予め、
それぞれの粉末成分を混合しておいて、あるいは、その
混合物を懸濁液として、モルタルやコンクリートの練り
混ぜ時にミキサーに添加しても良いし、それぞれの成分
を別々に添加して練混ぜても良いものである。また、コ
ンクリート配合も、特に、限定されなく、製品の種類毎
に現在使用している配合に対して添加するものである。
【００２５】更に本発明の混和材はコンクリートの単位
水量を増加させるので、市販の高性能減水剤や高性能Ａ
Ｅ減水剤が適宜使用される。
水量を増加させるので、市販の高性能減水剤や高性能Ａ
Ｅ減水剤が適宜使用される。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１ 水４００ｇ、セメント１０００ｇ、砂２０００ｇ、及び
高性能減水剤からなるモルタル配合を用いて、石膏とミ
ョウバンの種類と配合量を変えて、練上がり直後のフロ
ー値が２００±５ｍｍの範囲に入るように減水剤を後添
加して調整して練混ぜて成形し、注水から６０分後の凝
結と、６０分後に６５℃に設定した蒸気養生箱で２．５
時間養生して取り出し、直ちに脱型して圧縮強度を測定
した。その結果を表１に示す。尚、減水剤量は結果的に
５〜２０ｇの範囲でフローを調節したがミョウバンの配
合量が多い程減水剤量は増加した。また、モルタルの練
混ぜ方法はＪＩＳ Ｒ ５２０１の機械練りとし、練り
鉢に水を入れ、低速で撹拌しながら、各々混和材成分と
セメントを混合したものを投入して３０秒間撹拌し、次
いで、砂を投入して低速で３０秒間撹拌し、さらに、６
０秒間高速回転で練混ぜた。凝結測定は、ＡＳＴＭＣ４
０３によるプロクター貫入試験機を用いて、６W ×６L
×７Hcm の容器にモルタルを成形し、φ１．６ｃｍの貫
入針が１ｃｍ貫入した時の圧力ゲージの数値を測定し
た。圧縮強度試験用供試体は４×４×１６ｃｍの３連型
枠に突き棒を用いて成形し、蒸気養生後、ＪＩＳ Ｒ
５２０１に準じて強度を測定した。尚、モルタルの練混
ぜと凝結試験、圧縮強度試験用供試体の成形は２０±３
℃、ＲＨ８０％以上の室内で行った。また、脱型した圧
縮強度試験用供試体を２０℃、ＲＨ６０％の室内で気乾
養生して材齢２８日の強度も測定した。
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１ 水４００ｇ、セメント１０００ｇ、砂２０００ｇ、及び
高性能減水剤からなるモルタル配合を用いて、石膏とミ
ョウバンの種類と配合量を変えて、練上がり直後のフロ
ー値が２００±５ｍｍの範囲に入るように減水剤を後添
加して調整して練混ぜて成形し、注水から６０分後の凝
結と、６０分後に６５℃に設定した蒸気養生箱で２．５
時間養生して取り出し、直ちに脱型して圧縮強度を測定
した。その結果を表１に示す。尚、減水剤量は結果的に
５〜２０ｇの範囲でフローを調節したがミョウバンの配
合量が多い程減水剤量は増加した。また、モルタルの練
混ぜ方法はＪＩＳ Ｒ ５２０１の機械練りとし、練り
鉢に水を入れ、低速で撹拌しながら、各々混和材成分と
セメントを混合したものを投入して３０秒間撹拌し、次
いで、砂を投入して低速で３０秒間撹拌し、さらに、６
０秒間高速回転で練混ぜた。凝結測定は、ＡＳＴＭＣ４
０３によるプロクター貫入試験機を用いて、６W ×６L
×７Hcm の容器にモルタルを成形し、φ１．６ｃｍの貫
入針が１ｃｍ貫入した時の圧力ゲージの数値を測定し
た。圧縮強度試験用供試体は４×４×１６ｃｍの３連型
枠に突き棒を用いて成形し、蒸気養生後、ＪＩＳ Ｒ
５２０１に準じて強度を測定した。尚、モルタルの練混
ぜと凝結試験、圧縮強度試験用供試体の成形は２０±３
℃、ＲＨ８０％以上の室内で行った。また、脱型した圧
縮強度試験用供試体を２０℃、ＲＨ６０％の室内で気乾
養生して材齢２８日の強度も測定した。
【００２７】＜使用材料＞ (1) セメント：普通ポルトランドセメント (2) 細骨材 ：天然川砂（比重２．６２） (3) 粗骨材 ：砕石（比重２．６４） (4) 高性能減水剤：主成分ナフタリンスルホン酸塩系
（液体） Ａ．石膏類 A-1:II型無水石膏（フッ酸発生副成石膏、ブレーン比表
面積4000cm2/g) A-2:二水石膏（試薬、比表面積3800cm2/g) A-3:半水石膏（二水を150 ℃で熱処理、ブレーン比表面
積8000cm2/g) A-4:可溶性無水石膏（半水を200 ℃で熱処理、ブレーン
比表面積12000cm2/g） Ｂ．ミョウバン B-1:Ｋミョウバン（工業用） B-2:Ｎａミョウバン（試薬） B-3:Ｆｅミョウバン（試薬）
（液体） Ａ．石膏類 A-1:II型無水石膏（フッ酸発生副成石膏、ブレーン比表
面積4000cm2/g) A-2:二水石膏（試薬、比表面積3800cm2/g) A-3:半水石膏（二水を150 ℃で熱処理、ブレーン比表面
積8000cm2/g) A-4:可溶性無水石膏（半水を200 ℃で熱処理、ブレーン
比表面積12000cm2/g） Ｂ．ミョウバン B-1:Ｋミョウバン（工業用） B-2:Ｎａミョウバン（試薬） B-3:Ｆｅミョウバン（試薬）
【００２８】石膏類の配合量を変化させた場合では、そ
の種類に拘らず０．２重量部から長期強度（材齢２８
日）の改善が認められ、４重量部までは凝結や４時間強
度に大きな影響を与えないで長期強度を増加させる。そ
してそれ以上になると、急に凝結が遅延され、短時間
（脱型）強度が低下する傾向が示される（実験Ｎｏ．１
−４〜１−１２参照）。ミョウバンは、その種類に拘ら
ず、０．１重量部より凝結の促進と短時間強度の増加が
示され、配合量が多くなるほどより顕著となるが、１．
５重量部を越えるようになると長期強度の延びが抑制さ
れる傾向が示され、短時間強度と長期強度のバランスか
ら好ましい範囲は２．５重量部以下、より好ましい範囲
は２．０重量部以下、最も好ましい範囲は０．１〜１．
５重量部である（実験Ｎｏ．１−１３〜１−１８、１−
２８〜１−３９参照）。
の種類に拘らず０．２重量部から長期強度（材齢２８
日）の改善が認められ、４重量部までは凝結や４時間強
度に大きな影響を与えないで長期強度を増加させる。そ
してそれ以上になると、急に凝結が遅延され、短時間
（脱型）強度が低下する傾向が示される（実験Ｎｏ．１
−４〜１−１２参照）。ミョウバンは、その種類に拘ら
ず、０．１重量部より凝結の促進と短時間強度の増加が
示され、配合量が多くなるほどより顕著となるが、１．
５重量部を越えるようになると長期強度の延びが抑制さ
れる傾向が示され、短時間強度と長期強度のバランスか
ら好ましい範囲は２．５重量部以下、より好ましい範囲
は２．０重量部以下、最も好ましい範囲は０．１〜１．
５重量部である（実験Ｎｏ．１−１３〜１−１８、１−
２８〜１−３９参照）。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例２ 石膏類をセメント１００重量部に対して２重量部配合し
て、ミョウバンと、硫酸アルミニウム及びミョウバン石
の配合量を変え、かつ、その中のミョウバンと、硫酸ア
ルミニウム及びミョウバン石の配合割合を変えて、実施
例１と同様の試験を行った。その結果を表２に示めす。
て、ミョウバンと、硫酸アルミニウム及びミョウバン石
の配合量を変え、かつ、その中のミョウバンと、硫酸ア
ルミニウム及びミョウバン石の配合割合を変えて、実施
例１と同様の試験を行った。その結果を表２に示めす。
【００３１】＜使用材料＞ Ｃ．硫酸アルミニュウム等 C-1:硫酸アルミニウム１８水塩（工業用） C-2:広島県勝光山のミョウバン石を650 ℃で仮焼（ブレ
ーン比表面積6800cm2/g に粉砕、純度90％)
ーン比表面積6800cm2/g に粉砕、純度90％)
【００３２】表２より、ミョウバンと、硫酸アルミニウ
ム及び／又はミョウバン石の配合量を合量で一定とし
て、その配合割合を変えることによって相乗的に凝結が
促進され、短時間強度が増大することが認められ、ミョ
ウバンと、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石と
の配合割合は１０〜８０、９０〜２０重量部が好ましい
ことが示される（実験Ｎｏ．２−１〜２−１２、２−１
９〜２−２８参照）。また、その配合割合を一定として
添加量を変えた場合は、０．１重量部から凝結の促進及
び短時間強度の向上が認められ、配合量を増加させるほ
ど、その効果も顕著になるが、長期強度が低下する傾向
が示される。短時間強度と長期強度のバランスから２．
５重量部以下が好ましく、２．０重量部以下がより好ま
しく、最も好ましくは０．１〜１．５重量部であること
が示される（実験Ｎｏ．２−１３〜２−１７参照）。
ム及び／又はミョウバン石の配合量を合量で一定とし
て、その配合割合を変えることによって相乗的に凝結が
促進され、短時間強度が増大することが認められ、ミョ
ウバンと、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石と
の配合割合は１０〜８０、９０〜２０重量部が好ましい
ことが示される（実験Ｎｏ．２−１〜２−１２、２−１
９〜２−２８参照）。また、その配合割合を一定として
添加量を変えた場合は、０．１重量部から凝結の促進及
び短時間強度の向上が認められ、配合量を増加させるほ
ど、その効果も顕著になるが、長期強度が低下する傾向
が示される。短時間強度と長期強度のバランスから２．
５重量部以下が好ましく、２．０重量部以下がより好ま
しく、最も好ましくは０．１〜１．５重量部であること
が示される（実験Ｎｏ．２−１３〜２−１７参照）。
【００３３】
【表２】
【００３４】実施例３ 表１、２の実験Ｎｏ．１−８、Ｎｏ．２−８のモルタル
を使用して、活性シリカとポゾラン物質の微粉の配合量
を変えて実施例１同様の試験をした。その結果を表３に
示めす。
を使用して、活性シリカとポゾラン物質の微粉の配合量
を変えて実施例１同様の試験をした。その結果を表３に
示めす。
【００３５】＜使用材料＞ Ｄ．活性シリカ等 D-1:シリカフューム（ＢＥＴ法比表面積25m2/g) D-2:フライアッシュフューム（ＢＥＴ法比表面積30m2/
g) D-3:アエロジル( ＢＥＴ法比表面積160m2/g) D-4:籾殻の焼却灰( ＢＥＴ法比表面積1.5m2/g) D-5:カオリナイト( 800 ℃焼成品，ＢＥＴ法比表面積1.
4m2/g) D-6:酸性白土（1000℃焼成、粉砕品、8000cm2/g) D-7:Na- ベントナイト（1200℃焼成、粉砕品、3600cm2/
g) D-8:ゼオライト（800 ℃焼成、粉砕品、6000cm2/g)
g) D-3:アエロジル( ＢＥＴ法比表面積160m2/g) D-4:籾殻の焼却灰( ＢＥＴ法比表面積1.5m2/g) D-5:カオリナイト( 800 ℃焼成品，ＢＥＴ法比表面積1.
4m2/g) D-6:酸性白土（1000℃焼成、粉砕品、8000cm2/g) D-7:Na- ベントナイト（1200℃焼成、粉砕品、3600cm2/
g) D-8:ゼオライト（800 ℃焼成、粉砕品、6000cm2/g)
【００３６】活性シリカ等の微粉は０．１重量部より凝
結の促進と短時間強度を向上させ、その配合量が多くな
るほどる配合効果も僅かづつ大きくなる傾向を示すが、
１．０重量部で頭打ちとなり、好ましくは２．０重量部
以下、より好ましくは１．５重量部以下、最も好ましく
は０．１〜１．０重量部であることが示される。
結の促進と短時間強度を向上させ、その配合量が多くな
るほどる配合効果も僅かづつ大きくなる傾向を示すが、
１．０重量部で頭打ちとなり、好ましくは２．０重量部
以下、より好ましくは１．５重量部以下、最も好ましく
は０．１〜１．０重量部であることが示される。
【００３７】
【表３】
【００３８】実施例４ 表１〜表３の実験Ｎｏ．１−８、Ｎｏ．２−８、Ｎｏ．
３−４のモルタルを使用して、アルカリ金属のアルミン
酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩の種類と配合量を変え
て実施例１同様の試験をした。その結果を表４に示め
す。
３−４のモルタルを使用して、アルカリ金属のアルミン
酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩の種類と配合量を変え
て実施例１同様の試験をした。その結果を表４に示め
す。
【００３９】＜使用材料＞ E-1: アルミン酸ナトリウム無水塩（試薬） E-2: アルミン酸カリウム 無水塩（試薬） E-3: ケイ酸ソーダ 無水塩（試薬）
【００４０】
【表４】
【００４１】表４より、本発明において、アルカリ金属
のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩は０．０４
重量部より凝結を促進して短時間強度を向上させる。そ
して配合量が多くなるほど配合効果も大きくなる傾向を
示すが、長期強度も抑制するようになり、１．０重量部
以下が好ましく、より好ましくは０．８重量部以下、短
時間強度と長期強度のバランスより最も好ましくは０．
１〜０．６重量部であることが示される。
のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩は０．０４
重量部より凝結を促進して短時間強度を向上させる。そ
して配合量が多くなるほど配合効果も大きくなる傾向を
示すが、長期強度も抑制するようになり、１．０重量部
以下が好ましく、より好ましくは０．８重量部以下、短
時間強度と長期強度のバランスより最も好ましくは０．
１〜０．６重量部であることが示される。
【００４２】実施例５ 表５に示すコンクリート配合を用い、本発明の混和材を
実験Ｎｏ．１−１、Ｎｏ．１−８、Ｎｏ．２−８、Ｎ
ｏ．３−４、Ｎｏ．４−１３の配合割合および配合量と
してコンクリートを練混ぜて、φ１０×２０ｃｍの型枠
に成形し、前置き養生時間（練混ぜ後から加熱養生開始
までの時間とした）を変えて、加熱養生を行なった場合
の圧縮強度を測定した。また、供試体の熱膨張によるひ
びわれの観察も行った。その試験結果を表６に示す。
尚、加熱養生は蒸気養生とし、予め、７５℃に設定して
おき、注水開始から蒸気養生終了までの時間を２．５時
間とし、脱型強度を測定した。コンクリートは容量１０
０リットルの遊星型の強制練りミキサーを使用して３０
リットル分のコンクリートを２０±３℃の室内で練混ぜ
た。この時、混和材はセメントに予め混合しておき、砕
石や砂と空練りしながら練混ぜ水を投入し、スランプが
規定の範囲に入るように実施例１で使用した高性能減水
剤を後添加して調節し、練混ぜ水を投入（注水）してか
ら１２０秒間で練り上げた。
実験Ｎｏ．１−１、Ｎｏ．１−８、Ｎｏ．２−８、Ｎ
ｏ．３−４、Ｎｏ．４−１３の配合割合および配合量と
してコンクリートを練混ぜて、φ１０×２０ｃｍの型枠
に成形し、前置き養生時間（練混ぜ後から加熱養生開始
までの時間とした）を変えて、加熱養生を行なった場合
の圧縮強度を測定した。また、供試体の熱膨張によるひ
びわれの観察も行った。その試験結果を表６に示す。
尚、加熱養生は蒸気養生とし、予め、７５℃に設定して
おき、注水開始から蒸気養生終了までの時間を２．５時
間とし、脱型強度を測定した。コンクリートは容量１０
０リットルの遊星型の強制練りミキサーを使用して３０
リットル分のコンクリートを２０±３℃の室内で練混ぜ
た。この時、混和材はセメントに予め混合しておき、砕
石や砂と空練りしながら練混ぜ水を投入し、スランプが
規定の範囲に入るように実施例１で使用した高性能減水
剤を後添加して調節し、練混ぜ水を投入（注水）してか
ら１２０秒間で練り上げた。
【００４３】
【表５】
【００４４】
【表６】
【００４５】表６より、前置き時間６０分のコンクリー
トは養生条件、その他の調節によりモルタルの場合は同
様の強度が示されるが、本願発明では前置き養生時間を
短縮しても熱膨張などによるひびわれは入り難いことが
示される。
トは養生条件、その他の調節によりモルタルの場合は同
様の強度が示されるが、本願発明では前置き養生時間を
短縮しても熱膨張などによるひびわれは入り難いことが
示される。
【００４６】
【発明の効果】石膏類とミョウバンを主成分とする本願
発明のセメント混和材を配合することによりモルタルや
コンクリートの凝結を速め、前置き養生時間をより短縮
させることができる。また、短時間強度を高めて加熱養
生における熱膨張によるひびわれを低減し、長期強度の
低下のないモルタルやコンクリートを製造することがで
きる。 更に、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン
石、更には活性シリカ、ポゾラン物質、アルカリ金属の
アルミン酸塩、及びアルカリ金属のケイ酸塩等の一種又
は二種以上を併用添加することにより前記効果を増大さ
せることができる。特に、ミョウバンと、硫酸アルミニ
ウム及び／又はミョウバン石との併用、そして、活性シ
リカやポゾラン物質の微粉と、アルカリ金属のアルミン
酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩とを併用することによ
り相乗的効果を発揮する。従って、コンクリート二次製
品工場においては、モルタル、コンクリートの練混ぜか
ら脱型までの製造サイクルを短縮でき、更に生産効率を
高めることが可能である。
発明のセメント混和材を配合することによりモルタルや
コンクリートの凝結を速め、前置き養生時間をより短縮
させることができる。また、短時間強度を高めて加熱養
生における熱膨張によるひびわれを低減し、長期強度の
低下のないモルタルやコンクリートを製造することがで
きる。 更に、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン
石、更には活性シリカ、ポゾラン物質、アルカリ金属の
アルミン酸塩、及びアルカリ金属のケイ酸塩等の一種又
は二種以上を併用添加することにより前記効果を増大さ
せることができる。特に、ミョウバンと、硫酸アルミニ
ウム及び／又はミョウバン石との併用、そして、活性シ
リカやポゾラン物質の微粉と、アルカリ金属のアルミン
酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩とを併用することによ
り相乗的効果を発揮する。従って、コンクリート二次製
品工場においては、モルタル、コンクリートの練混ぜか
ら脱型までの製造サイクルを短縮でき、更に生産効率を
高めることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 22:14） 103:12
Claims (4)
- 【請求項１】 石膏類と、ミョウバンとを含有すること
を特徴とするセメント混和材。 - 【請求項２】 硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン
石を含有することを特徴とする請求項１記載のセメント
混和材。 - 【請求項３】 更に、活性シリカ、ポゾラン物質、アル
カリ金属のアルミン酸塩、及びアルカリ金属のケイ酸塩
よりなる群から選択した材料の少なくとも１種を含有す
ることを特徴とする請求項１又は２記載のセメント混和
材。 - 【請求項４】 セメントと、請求項１〜３のいずれかに
記載のセメント混和材とを含有することを特徴とするセ
メント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16138896A JP4075967B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16138896A JP4075967B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107444A true JPH107444A (ja) | 1998-01-13 |
| JP4075967B2 JP4075967B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=15734151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16138896A Expired - Fee Related JP4075967B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4075967B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2021102528A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-15 | 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 |
| CN116803939A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-26 | 山东高速材料技术开发集团有限公司 | 一种适用于固废基混凝土的抗裂增效剂及制备方法与应用 |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP16138896A patent/JP4075967B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116803939A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-26 | 山东高速材料技术开发集团有限公司 | 一种适用于固废基混凝土的抗裂增效剂及制备方法与应用 |
| CN116803939B (zh) * | 2023-07-05 | 2024-03-15 | 山东高速材料技术开发集团有限公司 | 一种适用于固废基混凝土的抗裂增效剂及制备方法与应用 |
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