JPS5851618B2 - 急硬性セメント含有スラリ−の凝結時期検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｃａ０−ＡＩＪ２０ｓ系セメント鉱物を含む
急硬性セメントスラリーの凝結時期を電気的に検知する
方法に関するものである。

近時の土木・建築様式の変遷によって、これらの部材の
工業生産方式が急速に拡まっている。

これらの部材のうち、セメントコンクリート部材につい
ていえば、セメントコンクリートはその性質上金属やプ
ラスチックと比較して凝結硬化速度が遅く、コンクリー
ト成形後脱型するまでに長時間を必要とするため、その
工場生産性が非常に低いという欠点がある。

このようなセメントコンクリートの欠点を除去するため
、或は緊急工事、地盤改良又は漏水止め等の目的のため
に、これまで種種の急硬性セメントが開発され、その一
部はすでに実用に供されている。

急硬性セメントのうちでも、ボルトランドセメントなど
の水硬性物質にＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系セメント鉱物を添
加混合してなるセメントは、他種の急硬性セメントと比
べて硬化速度が一段と早く、かつ高い初期強度が得られ
るという長所を有するので、最近特に注目されている。

しかも塩化カルシウムの如き塩化物を使用しないので、
鉄筋を腐蝕させる心配はない。

この反面、上記した急硬性セメントはその凝結反応が外
的条件、例えば気温、混練水の水温や水質、凝結遅延剤
使用の有無によって敏感に影響され易く、外的条件が少
し変動しても凝結硬化反応が大きく変化してしまうとい
う性質をもつ。

このため、このような急硬性セメントではその凝結反応
の管理が非常に難かしいと同時に極めて重要になってく
る。

従来一般に使用されているセメントでは、凝結反応が数
時間にも及ぶため、凝結時期の測定方法も従来採用され
ている原始的方法で足りる。

しかしながら、本発明方法が適用されるような極く短時
間で凝結してしまう急硬性セメントに対しては従来の測
定方法は不適当であり、新しい測定方法の開発が切望さ
れていた。

したがって本発明の目的は、Ｃａ ＯＡ１３２０ ａ系
セメント鉱物を含む急硬性セメントの凝結時期を検知す
るための新規な方法を提供し、これによってこのような
セメントを実用に供した場合の凝結反応の管理を容易に
行いうるようにすることにある。

上記した目的に沿って、本発明に係る急硬性セメント含
有スラリーの凝結時期検知方法は、Ｃａ０−Ａｌ２Ｏ３
系セメント鉱物を含む急硬性セメントスラリーの凝結時
期を電気的に検知する方法であって、先ず前記セメント
スラリー中に２つの導電性端子を対向させて配置し、次
いでこれら端子の間に一定電圧をかけ、この端子間の電
導度もしくは電気抵抗を測定することによって当該セメ
ントスラリーの凝結時期を検知することを特徴としてい
る。

ここで、Ｃａ ＯＡ１２０ ｓ系セメント鉱物とは、Ｃ
ａＯ−Ａｌ２Ｏ３，１２Ｃａ０・７Ａ１２０３、及び１
１ＣａＯ・７Ａ１２０３・ＣａＸ（ここでＸはハロゲン
原子を表わす）からなる群から選ばれるＣａ０−ＡＡ２
０３系セメントの単独又は２種以上の混合物、或いはア
ルミナセメントをいう。

また、上記した急硬性セメントスラリーには、凝結反応
を一層促進するため、水酸化カルシウムや半水セラコラ
が添加されることがあるが、このようなスラリーにも本
発明方法を適用することができる。

また急硬性セメントには、ポルトランドセメント、スラ
グ系セメント、シリカセメント、フライアッシュセメン
トなどの水硬性物質を添加されることがあるが、このよ
うなスラリーにも本発明方法を適用することが出来る。

さらに、急硬性セメントスラリーが砕砂粉末のような充
填材料やスルフォン酸系アニオン界面活性剤のような起
泡剤を含んでいても、本発明方法を適用することができ
る。

次に、本発明方法の原理などについて説明する。

純水の電導性は極めて小さいが、セメントスラリー中の
水のように多量のイオンを含む場合には大きな電導性を
示す。

ポルトランドセメントと水とからのみなるスラリーを使
って、スラリーの電導性の経時変化を調べると、その変
化は極めて緩慢であって、凝結反応との間に明確な相関
関係を見出すことができない。

ところが、本発明者は、Ｃａ０−Ａ！１２０３系セメン
ト鉱物を含有する急硬性セメントスラリーでは、スラリ
ーの凝結反応が始まると電導性は急激に上昇し、次に凝
結が終り硬化反応の開始とともに今度は電導性が急激に
低下していくことを見出した。

上述の現象は次のように理解される。

即ちＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系セメント鉱物を含むセメント
スラリーでは、凝結反応の開始と共に多量のイオン種の
溶解が爆発的に起こり、イオン強度が急激に増加する事
に起因して電導度が急上昇する。

凝結反応の進行とともにＣａＯＡＡ２０ｇ系全セメント
鉱物多量の水を水和水として結合した初期水和物になる
ために、電導にあづかる自由な水は急速に失なわれ、こ
れが続いて電導度の急低下となって現われる。

ＣａＯＡｌ２Ｏ５蓬セメント鉱物を含むスラリーではポ
ルトランドセメント単味のスラリーにおけるような水の
ブリージングが認められない事からもこの事は明らかで
ある。

この結果、電導度の経時曲線に凝結反応の進行と共に明
瞭なピークが現われる。

本発明者は、ＣａＯＡ１２０ｓ系セメント鉱物を含む急
硬セメントのスラリーの上記した現象に着目し、該スラ
リーの電導性の測定から、その凝結時期を検知すること
を考え、多数の試験を行った。

この結果、スラリーの電導性の急激な変化時期とスラリ
ーの実際の凝結時期とがよく一致することが判明した。

本発明によれば、従来のセメント凝結管理にありがちな
測定者の個人差を排除することができ、また必要により
自動管理装置化も可能である。

さらに、本発明によれば気泡セメントスラリーのような
脆弱な組織体でも精度よくその凝結時間を把握すること
ができ、工業上非常に有効である。

次に、本発明の実施例について説明する。

起泡攪拌機に水ｌｉｌを入れ、ここにドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム３０ｇ、クエン酸ナトリウム１８
ｇ（セメント組成物１００重量部に対して０．０９重量
部）を添加してよく攪拌して起泡させた後、普通ポルト
ランドセメント１０ｋｇ、アルミナセメンｌ−２ｋｇ、
水酸化カルシウム０．５ ｋｇ及び砕砂粉末７．５ｋｇ
からなる混合物を投入した。

投入後２分間攪拌して気泡コンクリートスラリーを得た
。

次に、第１図に示すように、一対の２ｃｒｒＬ×２ｃｒ
ＩＬの白金極板２，３を間隔５ｃｒｒＬをおいて対向さ
せて設置したプラスチック製容器４に上記スラリー１を
入れた。

そして、この極板間に１０ｍＶの電圧をかけ電導度の経
時変化を電導変針５によって測定した。

なお６は記録計である。この結果、上記したセメント混
合物を攪拌機に投入してから４．２分経過後に電導度の
最大値が観察された。

この時期バスラリ−の肉眼観察及び指触観察によって測
定したスラリーの凝結時期とよく対応していた。

同様に、凝結遅延剤であるクエン酸ナトリウムの添加量
のみを変えた種々のスラリーを調製し、それぞれのスラ
リーについて同様の試験を行った。

これらの試験結果を第２図に示した。

この図において、横軸はセメント混合物を攪拌機に投入
した後の経過時間（ロ）、縦軸は電導変針から読み取っ
た電導度の値を表わす。

そして曲線Ａはセメント混合物１００重量部当りのクエ
ン酸す） ＩＪウム添加量が０．０９重量部のスラリー
、曲線Ｂないし曲線りはそれぞれクエン酸ナトリウム添
加量が０．１２５，０．１６及び０．２１重量部のスラ
リーについての測定結果である。

いずれの場合も、時間−電導度曲線のピーク出現時期と
、観察されたスラリーの凝結時期とはよく一致していた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検知方法を説明するための概念図、第
２図は本発明方法によって測定された種種の急硬性セメ
ント含有スラリーの電導度経時変化曲線の一例を示すグ
ラフである。 第１図において参照数字は各々次の要素を表わす。 １・・・・・・急硬性セメント含有スラリー、２・・・
・・・白金極板、３・・・・・・白金極板、４・・・・
・・プラスチック製容器、５・・・・・・電導変針、６
・・・・・・記録計、７・・・・・・電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ ＣａＯＡｌ２Ｏ５系セメント鉱物を含む急硬性セ
   メントを含有するスラリーの凝結時期を電気的に検知す
   る方法であって、先ず前記スラリー中に２つの導電性端
   子を対向させて配置し、次いでこの端子の間に一定電圧
   をかけ、端子間の電導度もしくは電気抵抗を測定するこ
   とによって当該スラリーの凝結時期を検知することを特
   徴とする急硬性セメント含有スラリーの凝結時期検知方
   法。 ２ ＣａＯＡ１２０ａ系セメント鉱物がＣａＯ・Ａ４
   ０ｓ ・１２ ＣａＯ・７ Ａ４０３及び１１Ｃａ（）
   ７ ｋｌｔ２０３・ＣａＸ２ （ここでＸはハロゲン原
   子を表わす）からなる群から選ばれた少くとも一種であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系セメント鉱物がアルミナセメ
   ントであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ４ 急硬性セメント含有スラリーが凝結促進剤として水
   酸化カルシウム及び半水セラコラから選ばれた少くとも
   一種を含んでなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から第３項いずれか１項に記載の方法。 ５ 急硬性セメント含有スラリーが更にポルトランドセ
   メント、スラグ系セメント、シリカセメント、フライア
   ッシュセメントから選ばれた少くとも一種の水硬性物質
   を含んでなることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第４項いずれか１項に記載の方法。 ６ 急硬性セメント含有スラリーが充填材料として硅砂
   粉末を含んでなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から第４項いずれか１項に記載の方法。 ７ 急硬性セメント含有スラリーが起泡剤としてスルフ
   ォン酸系アニオン界面活性剤を含んでなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第６項いずれか１項に記
   載の方法。