JPH11116306A - セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物Info
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- JPH11116306A JPH11116306A JP9280313A JP28031397A JPH11116306A JP H11116306 A JPH11116306 A JP H11116306A JP 9280313 A JP9280313 A JP 9280313A JP 28031397 A JP28031397 A JP 28031397A JP H11116306 A JPH11116306 A JP H11116306A
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- reducing agent
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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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
- C04B40/0042—Powdery mixtures
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の高性能減水剤の減水率を大幅に向上
させる。容易に高強度を得る。、の課題を解決す
るセメント混和材及びそれを含有したセメント組成物を
提供すること。 【解決手段】 （１）高性能減水剤と、ナトリウム又は
カリウムの炭酸塩とを含有することを特徴とするセメン
ト混和材、（２）及びこの混和材に石膏類及び／又は活
性シリカを含有することを特徴とするセメント混和材、
（３）更にポゾラン物質を含有することを特徴とする
（１）又は（２）のセメント混和材を構成とする。
させる。容易に高強度を得る。、の課題を解決す
るセメント混和材及びそれを含有したセメント組成物を
提供すること。 【解決手段】 （１）高性能減水剤と、ナトリウム又は
カリウムの炭酸塩とを含有することを特徴とするセメン
ト混和材、（２）及びこの混和材に石膏類及び／又は活
性シリカを含有することを特徴とするセメント混和材、
（３）更にポゾラン物質を含有することを特徴とする
（１）又は（２）の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、土木建築構造物及
びコンクリート二次製品に使用されるモルタル、コンク
リート用のセメント混和材及びそれを含有したセメント
組成物に関する。詳しくは、大幅に減水率を高め、容易
に高強度を得るためのセメント混和材及びそれを含有し
たセメント組成物に関する。
びコンクリート二次製品に使用されるモルタル、コンク
リート用のセメント混和材及びそれを含有したセメント
組成物に関する。詳しくは、大幅に減水率を高め、容易
に高強度を得るためのセメント混和材及びそれを含有し
たセメント組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】ポリアルキルアリルスルホン
酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、芳香
族アミノスルホン酸塩系高分子などの高性能減水剤は、
リグニンスルホン酸塩やポリオール系減水剤、及びオキ
シカルボン酸塩系減水剤等の一般減水剤と比較して、減
水率が大きく、かつ、比較的多量に添加してもセメント
の異常凝結や過遅延を生じさせず、空気連行性も少ない
ので土木建築構造物及びコンクリート製品に用いるモル
タル又はコンクリートの高強度化に適すものである。さ
らに、高強度化に際して高性能減水剤と、石膏類や活性
シリカ等を主成分とする高強度混和材やこれとポゾラン
物質を併用することも通常の手段である。
酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、芳香
族アミノスルホン酸塩系高分子などの高性能減水剤は、
リグニンスルホン酸塩やポリオール系減水剤、及びオキ
シカルボン酸塩系減水剤等の一般減水剤と比較して、減
水率が大きく、かつ、比較的多量に添加してもセメント
の異常凝結や過遅延を生じさせず、空気連行性も少ない
ので土木建築構造物及びコンクリート製品に用いるモル
タル又はコンクリートの高強度化に適すものである。さ
らに、高強度化に際して高性能減水剤と、石膏類や活性
シリカ等を主成分とする高強度混和材やこれとポゾラン
物質を併用することも通常の手段である。
【０００３】しかしながら、これら高性能減水剤はセメ
ント１００重量部に対して固形分換算で２重量部程度で
減水率は頭打ちとなり、限界が示される。また、高強度
混和材を添加した場合の強度も結局は水セメント比で強
度が決まることから、減水率をより高くすることができ
れば、より高い強度が容易に得られるばかりでなく、強
度を一定とすると単位セメント量や単位高強度混和材量
を少なくすることができ、経済的なコンクリートの製造
が可能となる。
ント１００重量部に対して固形分換算で２重量部程度で
減水率は頭打ちとなり、限界が示される。また、高強度
混和材を添加した場合の強度も結局は水セメント比で強
度が決まることから、減水率をより高くすることができ
れば、より高い強度が容易に得られるばかりでなく、強
度を一定とすると単位セメント量や単位高強度混和材量
を少なくすることができ、経済的なコンクリートの製造
が可能となる。
【０００４】高性能減水剤とアルカリ金属の炭酸塩との
併用において、本発明者は高性能減水剤を添加したコン
クリートにクエン酸、酒石酸、リンゴ酸又はそれらの塩
類とアルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩を添加してスラン
プロスを防止するコンクリートのワーカビリティーの改
良方法を提案した（特公平１−５２３４２号）。
併用において、本発明者は高性能減水剤を添加したコン
クリートにクエン酸、酒石酸、リンゴ酸又はそれらの塩
類とアルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩を添加してスラン
プロスを防止するコンクリートのワーカビリティーの改
良方法を提案した（特公平１−５２３４２号）。
【０００５】しかしながら、クエン酸等とアルカリ金属
の炭酸塩や重炭酸塩の併用系では、アルカリ金属の炭酸
塩等はスランプロス防止の助長作用には卓効を示すが減
水率の増大効果は全く示されないものである。
の炭酸塩や重炭酸塩の併用系では、アルカリ金属の炭酸
塩等はスランプロス防止の助長作用には卓効を示すが減
水率の増大効果は全く示されないものである。
【０００６】また、本発明者は高性能減水剤とベントナ
イト等と、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩を併用した
セメント混和材を提案し、高性能減水剤を添加したコン
クリートの異常な粘性を改善して保水性が良くプラスチ
ックでダレの生じない、さらにはコテ仕上げ性も改善す
る混和材も提案した（特開昭６４−３０４０号）。しか
しながら、この場合も、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸
塩はベントナイトのプラスチック性向上には卓効を示す
が、この場合も減水率の増大効果は認められないもので
あり、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩は他の成分と併
用されると全く異なった性質を示すものである。
イト等と、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩を併用した
セメント混和材を提案し、高性能減水剤を添加したコン
クリートの異常な粘性を改善して保水性が良くプラスチ
ックでダレの生じない、さらにはコテ仕上げ性も改善す
る混和材も提案した（特開昭６４−３０４０号）。しか
しながら、この場合も、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸
塩はベントナイトのプラスチック性向上には卓効を示す
が、この場合も減水率の増大効果は認められないもので
あり、アルカリ金属の炭酸塩や重炭酸塩は他の成分と併
用されると全く異なった性質を示すものである。
【０００７】本発明者は、高性能減水剤の減水率を増大
させ、高強度を容易に得ることを目的として鋭意研究し
た結果、従来から、セメントの凝結促進剤として知られ
ているナトリウム又はカリウムの炭酸塩を特定量、さら
に、石膏類や活性シリカ及びポゾラン物質を併用するこ
とにより、達成できることを知見し、本発明を完成させ
るに至った。
させ、高強度を容易に得ることを目的として鋭意研究し
た結果、従来から、セメントの凝結促進剤として知られ
ているナトリウム又はカリウムの炭酸塩を特定量、さら
に、石膏類や活性シリカ及びポゾラン物質を併用するこ
とにより、達成できることを知見し、本発明を完成させ
るに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は
（１）高性能減水剤と、ナトリウム又はカリウムの炭酸
塩とを含有することを特徴とするセメント混和材、
（２）石膏類及び／又は活性シリカ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）ポゾラン
物質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を含有してなるセメン
ト組成物、（５）セメント１００重量部に対して、高性
能減水剤を固形分換算で０．３〜３重量部と、ナトリウ
ム又はカリウムの炭酸塩を０．０２〜０．５重量部と、
石膏類をＣａＳＯ4 換算で１〜１５重量部及び／又は活
性シリカを１〜１０重量部と、ポゾラン物質を１〜１５
重量部とを含有することを特徴とするセメント組成物で
ある。
（１）高性能減水剤と、ナトリウム又はカリウムの炭酸
塩とを含有することを特徴とするセメント混和材、
（２）石膏類及び／又は活性シリカ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）ポゾラン
物質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を含有してなるセメン
ト組成物、（５）セメント１００重量部に対して、高性
能減水剤を固形分換算で０．３〜３重量部と、ナトリウ
ム又はカリウムの炭酸塩を０．０２〜０．５重量部と、
石膏類をＣａＳＯ4 換算で１〜１５重量部及び／又は活
性シリカを１〜１０重量部と、ポゾラン物質を１〜１５
重量部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、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する高性能減水剤は、ポリアルキルアリル
スルホン酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩
系、芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤を主成分
とするものであり、その中の１種又は２種以上が併用さ
れる。
本発明で使用する高性能減水剤は、ポリアルキルアリル
スルホン酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩
系、芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤を主成分
とするものであり、その中の１種又は２種以上が併用さ
れる。
【００１０】一般に市販されている高性能減水剤を一例
として示すと、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系の高
性能減水剤の場合は、メチルナフタレンスルホン酸ホル
マリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合
物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等の
塩が挙げられ、その市販品としては電気化学工業社製商
品名「ＦＴ−５００」、花王社製商品名「マイティー１
００」、「マイティー１５０」、「マイティ２０００」
シリーズ等、第一工業製薬社製商品名「セルフロー１１
０Ｐ」等、竹本油脂社製商品名「ポールファイン５１０
Ｎ」等、山陽国策パルプ社製商品名「サンフローＰ
Ｓ」、「サンフローＨＳ７００」等が代表的なものであ
る。また、芳香族アミノスルホン酸塩系としては藤沢薬
品社製商品名「パリック２００」シリーズがある。更
に、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水
剤としてはデンカグレース社製商品名「ＦＴ−３Ｓ」、
昭和電工社製商品名「モルマスター１０」や「モルマス
ター２０」等が挙げられる（以下、単にこれらを高性能
減水剤という）。この中で、粉末状態で市販されている
のは「マィティー１００」、「セルフロー１１０Ｐ」、
「モルマスター１０」、「モルマスター２０」であり、
その他は液体の状態で市販されており、ポリアルキルア
リルスルホン酸塩系の高性能減水剤では固形分が４０重
量％程度となっている。
として示すと、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系の高
性能減水剤の場合は、メチルナフタレンスルホン酸ホル
マリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合
物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等の
塩が挙げられ、その市販品としては電気化学工業社製商
品名「ＦＴ−５００」、花王社製商品名「マイティー１
００」、「マイティー１５０」、「マイティ２０００」
シリーズ等、第一工業製薬社製商品名「セルフロー１１
０Ｐ」等、竹本油脂社製商品名「ポールファイン５１０
Ｎ」等、山陽国策パルプ社製商品名「サンフローＰ
Ｓ」、「サンフローＨＳ７００」等が代表的なものであ
る。また、芳香族アミノスルホン酸塩系としては藤沢薬
品社製商品名「パリック２００」シリーズがある。更
に、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水
剤としてはデンカグレース社製商品名「ＦＴ−３Ｓ」、
昭和電工社製商品名「モルマスター１０」や「モルマス
ター２０」等が挙げられる（以下、単にこれらを高性能
減水剤という）。この中で、粉末状態で市販されている
のは「マィティー１００」、「セルフロー１１０Ｐ」、
「モルマスター１０」、「モルマスター２０」であり、
その他は液体の状態で市販されており、ポリアルキルア
リルスルホン酸塩系の高性能減水剤では固形分が４０重
量％程度となっている。
【００１１】なお、リグニンスルホン酸塩やポリオール
系減水剤、オキシカルボン酸塩系減水剤などの一般減水
剤やポリカルボン酸塩系などの高性能ＡＥ減水剤では本
発明のナトリウム又はカリウムの炭酸塩を併用しても減
水効果が工業的に利用できないほど小さいか、逆に減水
率を低下させる場合もあるので本発明には使用できない
ものである。
系減水剤、オキシカルボン酸塩系減水剤などの一般減水
剤やポリカルボン酸塩系などの高性能ＡＥ減水剤では本
発明のナトリウム又はカリウムの炭酸塩を併用しても減
水効果が工業的に利用できないほど小さいか、逆に減水
率を低下させる場合もあるので本発明には使用できない
ものである。
【００１２】また、本発明のナトリウム又はカリウムの
炭酸塩（以下、単に炭酸塩等という）はセメントの凝結
硬化促進剤又は添加量によっては急結剤として知られて
おり、主に吹き付けコンクリートの急結剤として利用さ
れている。
炭酸塩（以下、単に炭酸塩等という）はセメントの凝結
硬化促進剤又は添加量によっては急結剤として知られて
おり、主に吹き付けコンクリートの急結剤として利用さ
れている。
【００１３】これら炭酸塩等は急結しない範囲で高性能
減水剤と併用添加することにより大幅な減水率の向上作
用を有するものであり、ナトリウムやカリウムと同じア
ルカリ金属であるリチウム塩の炭酸塩は減水率を向上さ
せる効果は小さいものである。
減水剤と併用添加することにより大幅な減水率の向上作
用を有するものであり、ナトリウムやカリウムと同じア
ルカリ金属であるリチウム塩の炭酸塩は減水率を向上さ
せる効果は小さいものである。
【００１４】高性能減水剤と炭酸塩等の配合割合は、セ
メント１００重量部に対して、高性能減水剤は固形分換
算で０．３〜３重量部、炭酸塩等は０．０２〜０．５重
量部となるような範囲で配合するのが好ましく、炭酸塩
の配合量が適量で有れば高性能減水剤量が多いほど減水
率も向上するが、セメント１００重量部に対して高性能
減水剤が０．３重量部未満では炭酸塩等が適量配合され
ていても添加効果は小さく、３重量部を超えて高性能減
水剤が配合される場合も炭酸塩が適量であっても減水率
の向上は頭打ちとなるものである。
メント１００重量部に対して、高性能減水剤は固形分換
算で０．３〜３重量部、炭酸塩等は０．０２〜０．５重
量部となるような範囲で配合するのが好ましく、炭酸塩
の配合量が適量で有れば高性能減水剤量が多いほど減水
率も向上するが、セメント１００重量部に対して高性能
減水剤が０．３重量部未満では炭酸塩等が適量配合され
ていても添加効果は小さく、３重量部を超えて高性能減
水剤が配合される場合も炭酸塩が適量であっても減水率
の向上は頭打ちとなるものである。
【００１５】また、セメント１００重量部に対して、炭
酸塩等は０．０２重量部未満では減水剤が適量でも減水
率の向上作用は小さく、０．５重量部を超えて添加され
る場合は高性能減水剤の添加量に関係なく減水率が低下
するようになったり、偽凝結や急結が生じ易くなり好ま
しくない。最も好ましくは、セメント１００重量部に対
して、高性能減水剤等は固形分換算で０．４〜２．０重
量部、炭酸塩等は０．０５〜０．３重量部である。
酸塩等は０．０２重量部未満では減水剤が適量でも減水
率の向上作用は小さく、０．５重量部を超えて添加され
る場合は高性能減水剤の添加量に関係なく減水率が低下
するようになったり、偽凝結や急結が生じ易くなり好ま
しくない。最も好ましくは、セメント１００重量部に対
して、高性能減水剤等は固形分換算で０．４〜２．０重
量部、炭酸塩等は０．０５〜０．３重量部である。
【００１６】本発明において各種石膏類やII型無水石膏
を主成分とする高強度混和材（以下、石膏類等という）
を配合する。石膏類等は本発明の減水率の向上に対し
て、助長作用を有し、同一配合のコンクリートではより
高い強度が容易に得られ、、強度を一定にすると石膏類
等の添加量は少なくできるものである。
を主成分とする高強度混和材（以下、石膏類等という）
を配合する。石膏類等は本発明の減水率の向上に対し
て、助長作用を有し、同一配合のコンクリートではより
高い強度が容易に得られ、、強度を一定にすると石膏類
等の添加量は少なくできるものである。
【００１７】本発明の石膏類等とは二水石膏、半水石
膏、III 型無水石膏、II型無水石膏、及びII型無水石膏
を主成分とする高強度混和材であり、その市販品として
は電気化学工業社製商品名「デンカΣ１０００」、住友
大阪セメント社製商品名「ノンクレーブ」、日本セメン
ト社製商品名「スーパーミックス」、昭和鉱業社製商品
名「アルサム及びダイミックス」などが挙げられる。
膏、III 型無水石膏、II型無水石膏、及びII型無水石膏
を主成分とする高強度混和材であり、その市販品として
は電気化学工業社製商品名「デンカΣ１０００」、住友
大阪セメント社製商品名「ノンクレーブ」、日本セメン
ト社製商品名「スーパーミックス」、昭和鉱業社製商品
名「アルサム及びダイミックス」などが挙げられる。
【００１８】石膏類等の配合割合は、ＣａＳＯ4 換算
で、セメント１００重量部に対して、ＣａＳＯ4 換算で
１〜１５重量部であり、より好ましくは常温養生では２
〜８重量部であり、蒸気養生する場合は３〜１２重量部
である。１重量部未満では養生方法に拘らず強度の増進
効果や減水率の助長作用は小さく、また、１５重量部を
超えて添加しても強度の延びや減水率の助長作用は停滞
するので好ましくない。
で、セメント１００重量部に対して、ＣａＳＯ4 換算で
１〜１５重量部であり、より好ましくは常温養生では２
〜８重量部であり、蒸気養生する場合は３〜１２重量部
である。１重量部未満では養生方法に拘らず強度の増進
効果や減水率の助長作用は小さく、また、１５重量部を
超えて添加しても強度の延びや減水率の助長作用は停滞
するので好ましくない。
【００１９】本発明で使用する活性シリカとは、シリカ
フューム、ケイ化木の焼成灰、メタカオリン及びアエロ
ジル等であり、シリカフュームは金属シリコンやシリコ
ン合金を電気炉で製造するときに発生する非晶質ＳｉＯ
2 の超微粉であり、ケイ化木の焼成灰とは籾殻、稲藁、
葦、竹などのケイ化木の焼成灰、メタカオリンはカオリ
ナイト、デッカイト、ハロイサイトなどのカオリン鉱物
を焼成した非晶質のアルミノケイ酸化合物、アエロジル
は構成された非晶質ＳｉＯ2 の超微粉である。
フューム、ケイ化木の焼成灰、メタカオリン及びアエロ
ジル等であり、シリカフュームは金属シリコンやシリコ
ン合金を電気炉で製造するときに発生する非晶質ＳｉＯ
2 の超微粉であり、ケイ化木の焼成灰とは籾殻、稲藁、
葦、竹などのケイ化木の焼成灰、メタカオリンはカオリ
ナイト、デッカイト、ハロイサイトなどのカオリン鉱物
を焼成した非晶質のアルミノケイ酸化合物、アエロジル
は構成された非晶質ＳｉＯ2 の超微粉である。
【００２０】活性シリカの配合割合は、セメント１００
重量部に対して、１〜１０重量部であり、強度を増大さ
せるが、好ましくは８重量部以下であり、より好ましく
は２〜６重量部である。１重量部未満では強度を増大さ
せる効果は小さく、１０重量部を超えて添加しても炭酸
塩等との併用で減水率を低下させ偽凝結を生じさせ、強
度も低下させるので好ましくない。
重量部に対して、１〜１０重量部であり、強度を増大さ
せるが、好ましくは８重量部以下であり、より好ましく
は２〜６重量部である。１重量部未満では強度を増大さ
せる効果は小さく、１０重量部を超えて添加しても炭酸
塩等との併用で減水率を低下させ偽凝結を生じさせ、強
度も低下させるので好ましくない。
【００２１】また、本発明で使用するポゾラン物質と
は、酸性白土、活性白土、パイロフェライト、ゼオライ
ト、カオリン鉱物等のアルミナケイ酸質の粘土鉱物（但
し、ベントナイトは除く）、又、それらの焼成物（但
し、メタカオリンを除く）、フライアッシュ、高炉スラ
グ粉末（潜在水硬性物質でもある）、ケイソウ土などを
示し、炭酸塩等と併用することにより、活性的となりよ
り高い強度が得られるようになる。但し、活性シリカの
ように偽凝結などの弊害は起さない。
は、酸性白土、活性白土、パイロフェライト、ゼオライ
ト、カオリン鉱物等のアルミナケイ酸質の粘土鉱物（但
し、ベントナイトは除く）、又、それらの焼成物（但
し、メタカオリンを除く）、フライアッシュ、高炉スラ
グ粉末（潜在水硬性物質でもある）、ケイソウ土などを
示し、炭酸塩等と併用することにより、活性的となりよ
り高い強度が得られるようになる。但し、活性シリカの
ように偽凝結などの弊害は起さない。
【００２２】ポゾラン物質の配合割合は、セメント１０
０重量部に対して、１〜１５重量部であり、２〜１２重
量部が好ましく、より好ましくは４〜１０重量部であ
る。１重量部未満では添加効果が小さく、１５重量部を
超えて配合してもそれ以上の強度の増大効果は停滞する
ものであり、経済的にも好ましくない。
０重量部に対して、１〜１５重量部であり、２〜１２重
量部が好ましく、より好ましくは４〜１０重量部であ
る。１重量部未満では添加効果が小さく、１５重量部を
超えて配合してもそれ以上の強度の増大効果は停滞する
ものであり、経済的にも好ましくない。
【００２３】尚、石膏類、活性シリカ、ポゾラン物質
は、それぞれ単独配合で得られる強度的効果に対して、
任意に併用した場合は相乗的に高い強度が得られるもの
である。
は、それぞれ単独配合で得られる強度的効果に対して、
任意に併用した場合は相乗的に高い強度が得られるもの
である。
【００２４】本発明で使用するセメントとしては、普
通、早強、超早強、白色、中庸熱、及び低発熱（ビーラ
イトセメント）等の各種ポルトランドセメント、更にこ
れらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッ
シュ、又はシリカ粉末を配合した各種混合セメント、並
びに、スラグをＪＩＳ規格値以上に配合したスラグ主体
のセメント等が挙げられる。
通、早強、超早強、白色、中庸熱、及び低発熱（ビーラ
イトセメント）等の各種ポルトランドセメント、更にこ
れらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッ
シュ、又はシリカ粉末を配合した各種混合セメント、並
びに、スラグをＪＩＳ規格値以上に配合したスラグ主体
のセメント等が挙げられる。
【００２５】本発明のセメント混和材は、モルタル又は
コンクリートを練り混ぜるときにミキサーに他のコンク
リート材料と一緒に添加するものであり、その練り混ぜ
方法も通常行われている方法で良く、また、その添加方
法も特に限定はされない。
コンクリートを練り混ぜるときにミキサーに他のコンク
リート材料と一緒に添加するものであり、その練り混ぜ
方法も通常行われている方法で良く、また、その添加方
法も特に限定はされない。
【００２６】従って、それぞれの成分を固体状、液状を
問わずモルタルやコンクリートを練り混ぜるときに別々
に添加しても良く、粉末高性能減水剤を使用する場合は
予め粉末状態で他の成分と混合して一括して添加しても
良い。又、液体状の高性能減水剤等に炭酸塩等を溶解し
て、他の固体の成分とは別に添加しても良いし、さらに
混和材全体を練り混ぜ水の一部又は全量で懸濁してミキ
サーに添加しても良いものである。全ての成分を混合
（高性能減水剤も粉末を使用）した混和材をモルタルや
コンクリートを練り混ぜるとき添加する方法が最も好ま
しい。
問わずモルタルやコンクリートを練り混ぜるときに別々
に添加しても良く、粉末高性能減水剤を使用する場合は
予め粉末状態で他の成分と混合して一括して添加しても
良い。又、液体状の高性能減水剤等に炭酸塩等を溶解し
て、他の固体の成分とは別に添加しても良いし、さらに
混和材全体を練り混ぜ水の一部又は全量で懸濁してミキ
サーに添加しても良いものである。全ての成分を混合
（高性能減水剤も粉末を使用）した混和材をモルタルや
コンクリートを練り混ぜるとき添加する方法が最も好ま
しい。
【００２７】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、
実施例で使用した各種材料を一括して示す。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、
実施例で使用した各種材料を一括して示す。
【００２８】 〈使用材料〉 セメント ：電気化学工業社製、普通ポルトランドセメント 砕石 ：新潟県姫川産砕石 川砂 ：新潟県姫川産天然砂 水 ：地下水 「高性能減水剤」 Ａ：ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、第一工業製薬
社製商品名「セルフロー１１０Ｐ」、粉末状 Ｂ：メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、昭和電工
社製商品名「モルマスター１０」、粉末状 「炭酸塩等」 ａ：炭酸ナトリウム ：試薬１級 ｂ．炭酸カリウム ：試薬１級 「石膏類」 イ．II型無水石膏：フッ酸発生副成石膏，ブレーン比表面積６０００cm2/g ロ．二水石膏 ：工業用（ブレーン比表面積６５００cm2/g ） ハ．半水石膏 ：ロを１４０℃で熱処理（ブレーン比表面積１００００cm2/ g 以上） ニ．III 型無水石膏（可溶性）：ハを２００℃で熱処理（ブレーン比表面積１ ００００cm2/g 以上） 「活性シリカ」 α．シリカフューム：エジプトエファコ社産，ＢＥＴ比
表面積１９．２m2/g β．ケイ化木（稲藁）の焼却灰：ＢＥＴ比表面積１．０
m2/g γ．メタカオリン：関東ベントナイト鉱業社製商品名
［ＳＥＭクレー］を７００℃で焼成しブレーン比表面積
８１５０cm2/g に粉砕したもの ε．アエロジル：日本アエロジル社製、ＢＥＴ比表面積
１６０ m2/g 「ポゾラン物質」 Ｉ．カオリン：関東ベントナイト鉱業社製商品名［ＳＥ
Ｍクレー］をブレーン比表面積８０５０cm2/g に粉砕し
たもの II．酸性白土の熱処理品：関東ベントナイト鉱業社酸性
白土を１０００℃で焼成しブレーン比表面積５５００cm
2/g に粉砕したもの III ．ゼオライトの熱処理品：関東ベントナイト鉱業社
ゼオライトＧ３５品を１０００℃で焼成しブレーン比表
面積６５００cm2/g に粉砕したもの IV．フライアッシュ：東北発電社フライアッシュ（ブレ
ーン比表面積３５００cm2/g ）をブレーン比表面積６４
００cm2/g に粉砕したもの Ｖ．ケイソウ土：関東ベントナイト鉱業社商品名［Celi
teＦＣ］をブレーン比表面積７０００cm2/g に粉砕した
もの VI．高炉スラグ粉末：新日鉄化学社製、ブレーン比表面
積４５００cm2/g
社製商品名「セルフロー１１０Ｐ」、粉末状 Ｂ：メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、昭和電工
社製商品名「モルマスター１０」、粉末状 「炭酸塩等」 ａ：炭酸ナトリウム ：試薬１級 ｂ．炭酸カリウム ：試薬１級 「石膏類」 イ．II型無水石膏：フッ酸発生副成石膏，ブレーン比表面積６０００cm2/g ロ．二水石膏 ：工業用（ブレーン比表面積６５００cm2/g ） ハ．半水石膏 ：ロを１４０℃で熱処理（ブレーン比表面積１００００cm2/ g 以上） ニ．III 型無水石膏（可溶性）：ハを２００℃で熱処理（ブレーン比表面積１ ００００cm2/g 以上） 「活性シリカ」 α．シリカフューム：エジプトエファコ社産，ＢＥＴ比
表面積１９．２m2/g β．ケイ化木（稲藁）の焼却灰：ＢＥＴ比表面積１．０
m2/g γ．メタカオリン：関東ベントナイト鉱業社製商品名
［ＳＥＭクレー］を７００℃で焼成しブレーン比表面積
８１５０cm2/g に粉砕したもの ε．アエロジル：日本アエロジル社製、ＢＥＴ比表面積
１６０ m2/g 「ポゾラン物質」 Ｉ．カオリン：関東ベントナイト鉱業社製商品名［ＳＥ
Ｍクレー］をブレーン比表面積８０５０cm2/g に粉砕し
たもの II．酸性白土の熱処理品：関東ベントナイト鉱業社酸性
白土を１０００℃で焼成しブレーン比表面積５５００cm
2/g に粉砕したもの III ．ゼオライトの熱処理品：関東ベントナイト鉱業社
ゼオライトＧ３５品を１０００℃で焼成しブレーン比表
面積６５００cm2/g に粉砕したもの IV．フライアッシュ：東北発電社フライアッシュ（ブレ
ーン比表面積３５００cm2/g ）をブレーン比表面積６４
００cm2/g に粉砕したもの Ｖ．ケイソウ土：関東ベントナイト鉱業社商品名［Celi
teＦＣ］をブレーン比表面積７０００cm2/g に粉砕した
もの VI．高炉スラグ粉末：新日鉄化学社製、ブレーン比表面
積４５００cm2/g
【００２９】実施例１ セメント１００重量部、砂１３５重量部、水２８重量部
のモルタル配合を使用して、粉末の高性能減水剤と炭酸
塩等の配合率と添加量を変えて、練混ぜ直後のモルタル
フローを測定した。その結果を表１〜表３に示す。尚、
モルタルの練混ぜは、練り鉢に砂の一部と練混ぜ水と高
性能減水剤を投入して低速で撹拌しながら溶解し、その
後、セメントと炭酸塩等を軽く混合したものを３０秒間
内に投入して、次いで砂を３０秒間の内に投入する。さ
らに、６０秒間練り混ぜを継続した後、一度、撹拌を止
めてスパチラで鉢に付着したものを掻き落としてから高
速で９０秒間練り混ぜた。また、モルタルフローの測定
は、底辺と上辺の直径がそれぞれ１２ｃｍ、７ｃｍ、高
さが１０ｃｍのコーンを使用してガラス板の上でフロー
コーンを抜き上げた時のモルタルの広がりを練混ぜ直後
に測定した。試験室内温度は２０±３℃である。
のモルタル配合を使用して、粉末の高性能減水剤と炭酸
塩等の配合率と添加量を変えて、練混ぜ直後のモルタル
フローを測定した。その結果を表１〜表３に示す。尚、
モルタルの練混ぜは、練り鉢に砂の一部と練混ぜ水と高
性能減水剤を投入して低速で撹拌しながら溶解し、その
後、セメントと炭酸塩等を軽く混合したものを３０秒間
内に投入して、次いで砂を３０秒間の内に投入する。さ
らに、６０秒間練り混ぜを継続した後、一度、撹拌を止
めてスパチラで鉢に付着したものを掻き落としてから高
速で９０秒間練り混ぜた。また、モルタルフローの測定
は、底辺と上辺の直径がそれぞれ１２ｃｍ、７ｃｍ、高
さが１０ｃｍのコーンを使用してガラス板の上でフロー
コーンを抜き上げた時のモルタルの広がりを練混ぜ直後
に測定した。試験室内温度は２０±３℃である。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】表１〜表３より、単に、高性能減水剤の添
加量を変えた時のフロー値（例えば実験No．1-1 〜実験
No．1-8 ，比較例）に対して、高性能減水剤と適量の炭
酸ナトリウムを併用添加した場合（実験No．1-9 〜実験
No.1-17 ，実施例）は、高性能減水剤の添加量が多くな
るほどフローが増大し、高性能減水剤がセメント１００
重量部に対して０．３重量部以上で顕著な効果が示され
るようになり、０．４重量部以上でより好ましいことが
示される。また、高性能減水剤量が２〜３重量部を超え
る場合はフローの増大効果が頭打ちになる。高性能減水
剤量を一定として炭酸塩等の添加量を変えた場合（例え
ば実験No.1-18 〜実験No.1-26 ，及び実験No.1-27 〜実
験No.1-35 ，実施例）では、炭酸塩等の添加量が増加す
るほどフローも向上するが、セメント１００重量部に対
して０．０２重量部以上で顕著となり、最も好ましくは
０．０５重量部以上である。また、０．５重量部以上で
はフローの増大効果が小さくなる傾向を示すと同時に、
練り混ぜ２０分後程度で偽凝結（但し、再練りしてもフ
ローは回復しない）を示す場合もあることが示され、最
も好ましい上限は０．３重量部である。
加量を変えた時のフロー値（例えば実験No．1-1 〜実験
No．1-8 ，比較例）に対して、高性能減水剤と適量の炭
酸ナトリウムを併用添加した場合（実験No．1-9 〜実験
No.1-17 ，実施例）は、高性能減水剤の添加量が多くな
るほどフローが増大し、高性能減水剤がセメント１００
重量部に対して０．３重量部以上で顕著な効果が示され
るようになり、０．４重量部以上でより好ましいことが
示される。また、高性能減水剤量が２〜３重量部を超え
る場合はフローの増大効果が頭打ちになる。高性能減水
剤量を一定として炭酸塩等の添加量を変えた場合（例え
ば実験No.1-18 〜実験No.1-26 ，及び実験No.1-27 〜実
験No.1-35 ，実施例）では、炭酸塩等の添加量が増加す
るほどフローも向上するが、セメント１００重量部に対
して０．０２重量部以上で顕著となり、最も好ましくは
０．０５重量部以上である。また、０．５重量部以上で
はフローの増大効果が小さくなる傾向を示すと同時に、
練り混ぜ２０分後程度で偽凝結（但し、再練りしてもフ
ローは回復しない）を示す場合もあることが示され、最
も好ましい上限は０．３重量部である。
【００３４】実施例２ 表４のコンクリート基本配合を用いて、石膏類、活性シ
リカ、ポゾラン物質を任意に組み合わせて、その種類と
量を変えてセメント１００重量部に対して外割りで添加
した。
リカ、ポゾラン物質を任意に組み合わせて、その種類と
量を変えてセメント１００重量部に対して外割りで添加
した。
【００３５】
【表４】
【００３６】尚、コンクリートはスランプが一定となる
ように、練混ぜ水量を調節して４０リットル分のコンク
リートを練り混ぜた。この時、使用した練混ぜ水量を記
録して水セメント比に換算すると共に、φ１０×２０ｃ
ｍの供試体を作製し、標準養生２８日材齢の圧縮強度及
び蒸気養生後の材齢１日強度を測定した。その結果を表
５〜表７に示す。なお、コンクリートの練混ぜは、２０
±３℃の室内で遊星型強制練りミキサーで行い、新潟県
姫川産砕石と砂、セメント（石膏類などを添加する場合
はセメントに軽く混合した）を投入した後、高性能減水
剤又は高性能減水剤と炭酸カリウムを練混ぜ水全量に溶
解したものを投入して２分間練り混ぜた。蒸気養生は４
時間前置き後、３時間で７５℃まで昇温し、そのまま４
時間保持した後、蒸気バルブを止めて翌日まで養生槽中
で冷却した。
ように、練混ぜ水量を調節して４０リットル分のコンク
リートを練り混ぜた。この時、使用した練混ぜ水量を記
録して水セメント比に換算すると共に、φ１０×２０ｃ
ｍの供試体を作製し、標準養生２８日材齢の圧縮強度及
び蒸気養生後の材齢１日強度を測定した。その結果を表
５〜表７に示す。なお、コンクリートの練混ぜは、２０
±３℃の室内で遊星型強制練りミキサーで行い、新潟県
姫川産砕石と砂、セメント（石膏類などを添加する場合
はセメントに軽く混合した）を投入した後、高性能減水
剤又は高性能減水剤と炭酸カリウムを練混ぜ水全量に溶
解したものを投入して２分間練り混ぜた。蒸気養生は４
時間前置き後、３時間で７５℃まで昇温し、そのまま４
時間保持した後、蒸気バルブを止めて翌日まで養生槽中
で冷却した。
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】表５〜表７より、本発明の高性能減水剤と
炭酸塩等の混和材を用いることにより、同一スランプの
コンクリートを得るのに水セメント比で約３％低下させ
ることができ、その分、高い強度が容易に得られる（実
験No.2-1と実験No.2-13 の比較）。本発明の高性能減水
剤と炭酸塩等と、さらに石膏類を併用すると高い強度が
得られる。石膏類の中でもII型の無水石膏は水セメント
比をより低下させる傾向にあり、かつ、強度的にも優れ
た効果を発揮し（実験No.2-5，実験No.2-10 〜実験No.2
-12 と実験No.2-17 ，実験No.2-22 〜実験No.2-24 の比
較）、比較例のII型の無水石膏１２重量部添加に対し
て、実施例では６重量部添加の方がより高い強度が得ら
れる。（実験No.2-8と実験No.2-17 の比較）。
炭酸塩等の混和材を用いることにより、同一スランプの
コンクリートを得るのに水セメント比で約３％低下させ
ることができ、その分、高い強度が容易に得られる（実
験No.2-1と実験No.2-13 の比較）。本発明の高性能減水
剤と炭酸塩等と、さらに石膏類を併用すると高い強度が
得られる。石膏類の中でもII型の無水石膏は水セメント
比をより低下させる傾向にあり、かつ、強度的にも優れ
た効果を発揮し（実験No.2-5，実験No.2-10 〜実験No.2
-12 と実験No.2-17 ，実験No.2-22 〜実験No.2-24 の比
較）、比較例のII型の無水石膏１２重量部添加に対し
て、実施例では６重量部添加の方がより高い強度が得ら
れる。（実験No.2-8と実験No.2-17 の比較）。
【００４１】II型の無水石膏は常温では２重量部から急
に強度を増大させ６重量部でピークを示し、その後は徐
々に低下させるが、８重量部を超えると強度低下が顕著
に大きくなることが示される。また、蒸気養生した場合
では２〜３重量部から強度は顕著に増大し、添加量が多
くなるほど強度も高くなるが１２重量部を超えると頭打
ちとなることが示される（実験No.2-13 〜実験No.2-21
参照）。
に強度を増大させ６重量部でピークを示し、その後は徐
々に低下させるが、８重量部を超えると強度低下が顕著
に大きくなることが示される。また、蒸気養生した場合
では２〜３重量部から強度は顕著に増大し、添加量が多
くなるほど強度も高くなるが１２重量部を超えると頭打
ちとなることが示される（実験No.2-13 〜実験No.2-21
参照）。
【００４２】本発明の高性能減水剤と炭酸塩等と、活性
シリカとの併用では、養生方法に拘らず添加量が多くな
るほど強度も増大するが、セメント１００重量部に対し
て活性シリカが８重量部を超えると頭打ちとなり、好ま
しくは８重量部以下、経済性も加味するとより好ましく
は２〜６重量部であることが示される（実験No.2-34〜
実験No.2-42 参照）。
シリカとの併用では、養生方法に拘らず添加量が多くな
るほど強度も増大するが、セメント１００重量部に対し
て活性シリカが８重量部を超えると頭打ちとなり、好ま
しくは８重量部以下、経済性も加味するとより好ましく
は２〜６重量部であることが示される（実験No.2-34〜
実験No.2-42 参照）。
【００４３】本発明の高性能減水剤と炭酸塩等と、ポゾ
ラン物質との併用では、養生方法に拘らず添加量が２重
量部から顕著に強度増加が示され、添加量が多くなるほ
ど強度も増大するが、１２重量部を超えると頭打ちとな
り、好ましくは１２重量部以下、より好ましくは４〜１
０重量部であることが示される（実験No．2-56〜実験N
o．2-63参照）。
ラン物質との併用では、養生方法に拘らず添加量が２重
量部から顕著に強度増加が示され、添加量が多くなるほ
ど強度も増大するが、１２重量部を超えると頭打ちとな
り、好ましくは１２重量部以下、より好ましくは４〜１
０重量部であることが示される（実験No．2-56〜実験N
o．2-63参照）。
【００４４】高性能減水剤と炭酸塩等と、石膏類、活性
シリカ、ポゾラン物質を任意の組み合わせで併用した場
合も養生方法に拘らず、極めて高い強度が得られるもの
である（実験No．2-73〜実験No．2-76参照）。
シリカ、ポゾラン物質を任意の組み合わせで併用した場
合も養生方法に拘らず、極めて高い強度が得られるもの
である（実験No．2-73〜実験No．2-76参照）。
【００４５】
【発明の効果】本発明のセメント混和材及びそれを含有
したセメント組成物を用いることにより、従来の高性能
減水剤の減水率を大幅に向上させることができ、容易に
高強度を得ることが可能となる。従って、強度を一定と
すると、高性能減水剤の使用量や単位セメント量及び石
膏類や活性シリカ、ポゾラン物質の使用量を低減できる
ので経済的であるばかりでなく、水和熱も小さくできる
などの理想的なコンクリートの製造が可能となる。
したセメント組成物を用いることにより、従来の高性能
減水剤の減水率を大幅に向上させることができ、容易に
高強度を得ることが可能となる。従って、強度を一定と
すると、高性能減水剤の使用量や単位セメント量及び石
膏類や活性シリカ、ポゾラン物質の使用量を低減できる
ので経済的であるばかりでなく、水和熱も小さくできる
などの理想的なコンクリートの製造が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:06 14:10 24:22） 103:32
Claims (5)
- 【請求項１】 高性能減水剤と、ナトリウム又はカリウ
ムの炭酸塩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】 石膏類及び／又は活性シリカを含有する
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】 ポゾラン物質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を含有してなるセメント組成物。 - 【請求項５】 セメント１００重量部に対して、高性能
減水剤を固形分換算で０．３〜３重量部と、ナトリウム
又はカリウムの炭酸塩を０．０２〜０．５重量部と、石
膏類をＣａＳＯ4 換算で１〜１５重量部及び／又は活性
シリカを１〜１０重量部と、ポゾラン物質を１〜１５重
量部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 |
|---|---|---|---|
| JP9280313A JPH11116306A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9280313A JPH11116306A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007023714A Division JP4745259B2 (ja) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | セメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11116306A true JPH11116306A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17623262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9280313A Pending JPH11116306A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11116306A (ja) |
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| JP2002047043A (ja) * | 2000-08-02 | 2002-02-12 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 |
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1997
- 1997-10-14 JP JP9280313A patent/JPH11116306A/ja active Pending
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