JPH11343158A - セメント組成物、それを用いた膨張コンクリート、及びその製造方法 - Google Patents
セメント組成物、それを用いた膨張コンクリート、及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH11343158A JPH11343158A JP10147257A JP14725798A JPH11343158A JP H11343158 A JPH11343158 A JP H11343158A JP 10147257 A JP10147257 A JP 10147257A JP 14725798 A JP14725798 A JP 14725798A JP H11343158 A JPH11343158 A JP H11343158A
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- Japan
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- cement
- shrinkage
- expanding 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions 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
- C04B28/025—Belite cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己収縮による膨張ひずみの減少が少ない、
土木建築分野において使用されるセメント組成物、膨張
コンクリート、及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 2CaO・SiO2含有量が40重量％以上のセメ
ントと、膨張材とを含有してなるセメント組成物、該セ
メント組成物を含有してなる膨張コンクリート、及びそ
の製造方法を構成とする。
土木建築分野において使用されるセメント組成物、膨張
コンクリート、及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 2CaO・SiO2含有量が40重量％以上のセメ
ントと、膨張材とを含有してなるセメント組成物、該セ
メント組成物を含有してなる膨張コンクリート、及びそ
の製造方法を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木建築分野にお
いて使用されるセメント組成物、膨張コンクリート、及
びその製造方法に関する。
いて使用されるセメント組成物、膨張コンクリート、及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来、例えば、結合材に普通
ポルトランドセメントを用いた水結合材比17％程度のコ
ンクリートを作製した場合、材齢３ヶ月程度で 800×10
-6もの自己収縮を生じることが明らかとなっている。こ
のような大きい収縮は、コンクリート構造物に致命的な
欠陥となるひび割れを生じる恐れがあり、対策として膨
張材を添加することで自己収縮を補償する方法や、収縮
低減剤を用いて自己収縮を低減する方法などが検討され
てきた（自己収縮研究委員会、自己収縮研究委員会報告
書、日本コンクリート工学協会、1996、72〜76頁）。こ
こで自己収縮とは、セメント系材料において、セメント
の水和により凝結始発以後に巨視的に生ずる体積減少を
示すもので、外部よりの物質の浸入や逸散、温度変化、
及び外力や外部拘束に起因する体積変化は含まれない。
なお、配合によっては以上のような条件下において、巨
視的に体積増加を生じる場合もあり、このような減少は
自己膨張と称され、自己収縮と自己膨張を総じて「自己
長さ変化」と称される。
ポルトランドセメントを用いた水結合材比17％程度のコ
ンクリートを作製した場合、材齢３ヶ月程度で 800×10
-6もの自己収縮を生じることが明らかとなっている。こ
のような大きい収縮は、コンクリート構造物に致命的な
欠陥となるひび割れを生じる恐れがあり、対策として膨
張材を添加することで自己収縮を補償する方法や、収縮
低減剤を用いて自己収縮を低減する方法などが検討され
てきた（自己収縮研究委員会、自己収縮研究委員会報告
書、日本コンクリート工学協会、1996、72〜76頁）。こ
こで自己収縮とは、セメント系材料において、セメント
の水和により凝結始発以後に巨視的に生ずる体積減少を
示すもので、外部よりの物質の浸入や逸散、温度変化、
及び外力や外部拘束に起因する体積変化は含まれない。
なお、配合によっては以上のような条件下において、巨
視的に体積増加を生じる場合もあり、このような減少は
自己膨張と称され、自己収縮と自己膨張を総じて「自己
長さ変化」と称される。
【０００３】膨張材を使用して自己収縮を補償する場
合、材齢７日程度までの初期材齢内であれば、膨張材の
添加により部材に導入される膨張が部材に生じる自己収
縮を上回り、部材全体としては膨張ひずみを生じる。一
般的にコンクリート構造物を施工する際、一辺又は多辺
が岩盤や既設構造物に接触しているために、このような
膨張ひずみはこれらの拘束体により拘束を受け、その結
果部材には圧縮応力が導入される。しかしながら、膨張
ひずみが生じた後は、自己収縮が増大するに伴い部材に
生じた膨張ひずみはしだいに減少するため、導入された
圧縮応力はしだいに減少する。その後、さらに自己収縮
が増大すると、部材全体の長さ変化は収縮へと転じ、こ
の収縮が拘束されることにより、コンクリート構造物に
は引張応力が生じる。この引張応力が、コンクリート構
造物にとって非常に有害なひびわれにつながる恐れがあ
る。また、収縮低減剤を用いて自己収縮を低減した場
合、初期強度が低下したり、また、材料単価が膨張材を
使用した場合に比較して著しく高価となるなどの課題が
あった。
合、材齢７日程度までの初期材齢内であれば、膨張材の
添加により部材に導入される膨張が部材に生じる自己収
縮を上回り、部材全体としては膨張ひずみを生じる。一
般的にコンクリート構造物を施工する際、一辺又は多辺
が岩盤や既設構造物に接触しているために、このような
膨張ひずみはこれらの拘束体により拘束を受け、その結
果部材には圧縮応力が導入される。しかしながら、膨張
ひずみが生じた後は、自己収縮が増大するに伴い部材に
生じた膨張ひずみはしだいに減少するため、導入された
圧縮応力はしだいに減少する。その後、さらに自己収縮
が増大すると、部材全体の長さ変化は収縮へと転じ、こ
の収縮が拘束されることにより、コンクリート構造物に
は引張応力が生じる。この引張応力が、コンクリート構
造物にとって非常に有害なひびわれにつながる恐れがあ
る。また、収縮低減剤を用いて自己収縮を低減した場
合、初期強度が低下したり、また、材料単価が膨張材を
使用した場合に比較して著しく高価となるなどの課題が
あった。
【０００４】本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検
討した結果、モルタルあるいはコンクリート部材に使用
する結合材の種類を特定し、かつ、混和材料として膨張
材を用いることにより、前記課題が解決できる知見を得
て本発明を完成するに至った。
討した結果、モルタルあるいはコンクリート部材に使用
する結合材の種類を特定し、かつ、混和材料として膨張
材を用いることにより、前記課題が解決できる知見を得
て本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、2CaO・
SiO2含有量が40重量％以上のセメントと、膨張材とを含
有してなるセメント組成物であり、該セメント組成物を
含有してなる膨張コンクリートであり、その製造方法で
ある。
SiO2含有量が40重量％以上のセメントと、膨張材とを含
有してなるセメント組成物であり、該セメント組成物を
含有してなる膨張コンクリートであり、その製造方法で
ある。
【０００６】以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００７】本発明で使用するセメントは、2CaO・SiO2
（以下、ビーライトという）含有量が40重量％以上の高
ビーライト系セメントであり、例えば、ASTM C 150-85a
で規定されるTypeIVのセメント等が挙げられる。本発明
で使用するセメントのビーライト含有率は40重量％以上
であり、40〜75重量％が好ましく、45〜70重量％がより
好ましい。40重量％未満では自己収縮の増大に伴う膨張
ひずみが大きく減少するおそれがある。セメントの粒度
は特に限定されるものではなく、通常市販されている程
度、例えば、ブレーン値3,000cm2/g程度のものが使用で
きる。
（以下、ビーライトという）含有量が40重量％以上の高
ビーライト系セメントであり、例えば、ASTM C 150-85a
で規定されるTypeIVのセメント等が挙げられる。本発明
で使用するセメントのビーライト含有率は40重量％以上
であり、40〜75重量％が好ましく、45〜70重量％がより
好ましい。40重量％未満では自己収縮の増大に伴う膨張
ひずみが大きく減少するおそれがある。セメントの粒度
は特に限定されるものではなく、通常市販されている程
度、例えば、ブレーン値3,000cm2/g程度のものが使用で
きる。
【０００８】本発明で使用する膨張材は特に限定される
ものではなく、カルシウムサルフォアルミネート系、石
灰系、及びアウイン系等、いずれも使用可能である。膨
張材の使用量は通常使用される範囲で充分で、例えば、
カルシウムサルフォアルミネート系膨張材を使用する場
合は、セメントと膨張材からなる結合材 100重量部中、
７〜13重量部程度が好ましく、９〜11重量部程度がより
好ましい。膨張材の粒度は特に限定されるものではな
く、ブレーン値3,000cm2/g程度のものが使用できる。
ものではなく、カルシウムサルフォアルミネート系、石
灰系、及びアウイン系等、いずれも使用可能である。膨
張材の使用量は通常使用される範囲で充分で、例えば、
カルシウムサルフォアルミネート系膨張材を使用する場
合は、セメントと膨張材からなる結合材 100重量部中、
７〜13重量部程度が好ましく、９〜11重量部程度がより
好ましい。膨張材の粒度は特に限定されるものではな
く、ブレーン値3,000cm2/g程度のものが使用できる。
【０００９】本発明で使用する水の量は特に限定される
ものではなく、通常の水／結合材比が使用できる。
ものではなく、通常の水／結合材比が使用できる。
【００１０】本発明で使用する骨材は特に限定されるも
のではなく、通常のものの使用が可能である。
のではなく、通常のものの使用が可能である。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１２】実施例１ 水／結合材比35％、細骨材／結合材比２のモルタル配合
を用い、各材料の単位量をセメント620kg/m3、膨張材 6
9kg/m3、細骨材1,378kg/m3、及び水241kg/m3としてコン
クリートを調製した。混合はホバート型ミキサーを用
い、細骨材以外の材料を投入した後、練り混ぜながら細
骨材を投入し、合計 150秒練り混ぜ、自己収縮量を測定
した。練り混ぜ後は直ちに４×４×16cmの型枠に詰め、
締め固めを行った後、乾燥を防ぐために表面をビニール
シートと濡れ筵で覆った。養生条件は封緘養生、養生温
度は20℃一定とした。結果を表１に示す。
を用い、各材料の単位量をセメント620kg/m3、膨張材 6
9kg/m3、細骨材1,378kg/m3、及び水241kg/m3としてコン
クリートを調製した。混合はホバート型ミキサーを用
い、細骨材以外の材料を投入した後、練り混ぜながら細
骨材を投入し、合計 150秒練り混ぜ、自己収縮量を測定
した。練り混ぜ後は直ちに４×４×16cmの型枠に詰め、
締め固めを行った後、乾燥を防ぐために表面をビニール
シートと濡れ筵で覆った。養生条件は封緘養生、養生温
度は20℃一定とした。結果を表１に示す。
【００１３】 ＜使用材料＞ セメントＡ：ビーライト含有率30％、比重3.16 セメントＢ：ビーライト含有率40％、比重3.16 セメントＣ：ビーライト含有率45％、比重3.16 セメントＤ：ビーライト含有率60％、比重3.16 セメントＥ：ビーライト含有率70％、比重3.16 セメントＦ：ビーライト含有率75％、比重3.16 膨張材 ａ：カルシウムサルフォアルミネート系、比重2.90 細骨材 ：新潟県姫川産細砂、比重2.56 粗骨材 ：新潟県姫川産砕石、比重2.66
【００１４】＜測定方法＞ 自己収縮量：自己収縮研究委員会報告書（自己収縮研究
委員会、自己収縮研究委員会報告書、日本コンクリート
工学協会、1996 pp 195〜198 「セメントペースト、モ
ルタルおよびコンクリートの自己収縮及び自己膨張試験
方法（案）」に準拠して測定
委員会、自己収縮研究委員会報告書、日本コンクリート
工学協会、1996 pp 195〜198 「セメントペースト、モ
ルタルおよびコンクリートの自己収縮及び自己膨張試験
方法（案）」に準拠して測定
【００１５】
【表１】
【００１６】表より、本発明のセメント組成物を使用す
ることによって非常に良好な膨張が得られること、ま
た、長期にわたって、膨張ひずみの著しい減少が少ない
ことも明らかである。なお、膨張ひずみの大きさはセメ
ント中のビーライト含有率によって異なり、ビーライト
含有率が45％のセメントを用いた場合、最も本発明の効
果が得られる。
ることによって非常に良好な膨張が得られること、ま
た、長期にわたって、膨張ひずみの著しい減少が少ない
ことも明らかである。なお、膨張ひずみの大きさはセメ
ント中のビーライト含有率によって異なり、ビーライト
含有率が45％のセメントを用いた場合、最も本発明の効
果が得られる。
【００１７】実施例２ セメントＣ 100重量部に対して、表２に示す膨張材を使
用し、自己収縮量とともに圧縮強度を測定したこと以外
は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
用し、自己収縮量とともに圧縮強度を測定したこと以外
は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００１８】＜測定方法＞ 圧縮強度 ：JIS R 1108に準拠して材齢28日で測定
【００１９】
【表２】
【００２０】表より、本発明のセメント組成物を使用す
ることによって、いずれの配合も良好な膨張が得られ、
膨張ひずみの大きさは膨張材の添加率に伴って大きくな
っていることが明らかである。
ることによって、いずれの配合も良好な膨張が得られ、
膨張ひずみの大きさは膨張材の添加率に伴って大きくな
っていることが明らかである。
【００２１】実施例３ 表３に示す配合を用いたこと以外は実施例１と同様に行
った。結果を表３に併記する。
った。結果を表３に併記する。
【００２２】＜使用材料＞ 膨張材 ｂ：石灰系膨張材、比重2.98
【００２３】
【表３】
【００２４】表から、本発明のセメント組成物を使用す
ることによって、自己収縮による収縮ひずみが補償され
ていることが、また、部材に導入された膨張ひずみの自
己収縮による減少が小さいことが明らかである。
ることによって、自己収縮による収縮ひずみが補償され
ていることが、また、部材に導入された膨張ひずみの自
己収縮による減少が小さいことが明らかである。
【００２５】
【発明の効果】本発明のセメント組成物を用いることに
より、自己収縮による膨張ひずみの減少が少ない膨張モ
ルタルや膨張コンクリートを製造できる等の効果を奏す
る。
より、自己収縮による膨張ひずみの減少が少ない膨張モ
ルタルや膨張コンクリートを製造できる等の効果を奏す
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 2CaO・SiO2含有量が40重量％以上のセメ
ントと、膨張材とを含有してなるセメント組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載のセメント組成物を含有し
てなる膨張コンクリート。 - 【請求項３】 請求項１記載のセメント組成物を用いて
なることを特徴とする膨張コンクリートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10147257A JPH11343158A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | セメント組成物、それを用いた膨張コンクリート、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10147257A JPH11343158A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | セメント組成物、それを用いた膨張コンクリート、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343158A true JPH11343158A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15426150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10147257A Pending JPH11343158A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | セメント組成物、それを用いた膨張コンクリート、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11343158A (ja) |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP10147257A patent/JPH11343158A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060104 |