JPS5856815A - セメント等の水硬性物質粉体による混練物調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 る混練物調整方法の創案に係り、ボルトランドセメント
その他の水硬性智質粉体を用いてペースト又はモルタル
ないし生コンクリートを混線調整するに当ってそのプリ
ージング水を縮減し、しかも強度的に優れた製品成形体
を得ることのできる方法を提供しようとするものである
。

４ルトランドセメントに代表される各種セメントその他
の水硬性物質粉体は今日における土木、建築その他の技
術分野において不可欠の資材であり、！レキャスト製品
たると吹付施工や注入工法の如きをも含む現場打ちその
他の現場施工たるとを問わず一般的且つ広く採用されて
いる。

ところでこの水硬性物質粉体を用いて実際の施工をな丁
に当ってはペースト又はモルタル或いは生コンクリート
としてｌＩｌ整することが必要であるが、斯様なペース
ト等の調整Ｖｉ。

前記水硬性物質粉体に目的の流動成形性を得るに必要な
水を先ず添加して混線調整するものであり、成程一部の
水を補充添加することがあるとしても目的の配合水量（
以下代表的にセメントを対称とし、Ｗ／Ｃという）の少
゛くとも９０憾以上に相当した大部分を添加し、その混
線の最終過程で残部を補充添加して流動性の＠ＦＩＩＬ
を＃４整てる程度である．ところがこのような従来広に
よるものでは該混練物を用いて目的の成形をな【・二場
付においてプリージング水の発生ル・札油に大であり、
又得られた成形体における強度力臀必ずしも満足し次も
のでなく、そのばらつきも大きいなどの不利、欠点があ
ることは現場的によく知られたところであり、従来はこ
のようなことはこの椰セメント等による製品においては
不可避的硯象とされ、それなりのプリージング時間を採
って表面仕上げし、或いはそれに相当した光分な安全率
を見込んで、配合を決定し又設計施工すべきものとされ
ている。

本発明者等は上記したよりな水硬性瞼質粉体を用いて各
糧混練物の８１１１贅ないしそれによる製品を得ること
について多年に亘って仔細な研究と実地的な検討を重ね
、それらの改善に関して相当の提案を１ねて来たが、上
述したような従来−膜技術によるものの不利、欠点ｔｍ
決するための基本的手法の１つとして上記水硬性物質粉
体による混練物調整に当り、前記水硬性物質粉体に対し
ファニキュラーないしキャピラリー域を形成するように
調整され几量の１次水を添加して該粉体による団塊を減
少させる如く第１次混練し、この第１次混線後に目的の
水セメント比を形成するに必要な残部の２次水を添加し
て流動性ペーストを形成するように第２次混練すること
を提案するものである。

即ち斯かる本発明について更に説明すると、本発明者等
は上記したようなセメントなどくよる混練物調整の基礎
であるペーストに関してその調整手法金権々に変化させ
て検討した結果、その混紳奮２度以上に亘って行い、し
かもその第１次混線時において添加する水量を大幅に細
限することがプリージング水の発生を有効に縮減する所
以であることを発見した。偏しこの間の事情は第１図に
おいて要約して示す通シであり、普通４ルトランドセメ
ントを用い、最終Ｗ／Ｃｔ５０４の一定とする場合にお
いて、従来法に従い１時にその配合水を添加して２１０
秒間に亘る混練を行ったものについて、その時間経過に
よるプリージング率は第１図における・点の如くである
のに対し、この配合水を２度に分け、その１次水の量を
１０〜４０ｓとして１２０秒の第１次混練してから２次
水を４０〜１０悌添加して９０秒の第１次混線後行つｔ
ものは第１図において夫々０点で示す如くであシ、前記
従来法によるものより何れも低（，１次水１５〜３８慢
のものはプリージング率を２参以上低下し−特に１次水
１５〜３５１１のものは従来法によるものの少くとも２
分の１以下に縮減し得ることを確認した・ 又このようにしてペースト混線を２回に亘１って行うに
当り、第１次混線時に用いる１次水をＷ／Ｃ−２５係の
一定とすると共に第２次混線時に添加する水量を変化さ
せ最終線上り時のＷ／Ｃを４０〜６０暢として調整し次
各楕ペーストについてのプリージング率を従来法に従い
同じ＜ｗ７ｃが４０〜６０嘔に相当した水を１時に添加
混練したもののプリージング率と比較して示すと第２図
の通りであって、従来法による実線Ａ−Ｃのものは添加
水量の増加に伴いプリージング率が飛躍的に増大し、Ｗ
／Ｃ：　４０鳴で４．５憾、Ｗ／Ｃ：５０憾で７．８嘔
のものがＷ／Ｃ：　６０憾では１７，５優に達するもの
であるのに対し、点線で示した２回混線のものはＷ／Ｃ
：６０’ｌと相当に高い水音であっても３．５嘔とプリ
ージングが少く、その他のものは更に大幅に低下してい
る。

更に上記のようにして調整されたセメントペーストによ
る成形体の材令７日による圧縮強度全代表的にＷ／Ｃ：
５０１Ｇのものについて測定しｆｅＭ来は第３図に示す
通りであって、トータル混線時間を２１０秒と一定とし
次混線調整条件において従来法による測定点・のものは
２２０　Ｋ４／−程度の圧縮強度であるのに対して、１
次水全１５〜３８畳として２回混線のものは２３５Ｋｆ
／−以上であり、特に１次水３０慢、３５１１のものに
おいては３００Ｋｆ／ｊ前後の高い圧縮強度が得られる
。

上記のように１次水の量を適切に制限して第１次混練し
てから残部の水を加えて第２次混練する本発明によるも
のがプリージング率を低減し、しかもそれによって得ら
れる製品強度を向上し得る技術的事由の仔細については
これを充分に解明することが困難であるが、一般的にセ
メントのような粉体に対して水を添加して混練した場合
において肉眼的に確認されないとしても、仔細には微細
なセメント粉粒子の凝集した団塊の発生は避けられない
ものと推定され、しかも１度に所要水量を添加して混線
される従来法による場合には七の適切な流１状態を形成
するに足る水量の故に仮りに長時間に亘る混練を加えた
としても−ａ形成されたセメント粉粒子の凝集団塊はそ
れが分散せしめられる可能性が頗る少いこととなり、酸
根水分が相当量存在したとしても成る糧度の団塊分散後
においてはそれ以上に分散される程度が極めて乏しく単
に流動が繰返されるようなこととなるものと推定される
。

これに対し水量の適切に制限されたファニキュラー（ｆ
ｕｎｉｅｕｌａｒ）ないしキャピラリー域及びこのキャ
ピラリー域に近いスラリー域において＠１次混線する本
発明の場合にあっては、そのファニキュラーないしキャ
ピラリー域又はキャピラリー域に近いスラリー域では粒
子相グ間にそれなりに水が連続状に進入した状態である
としても空気も又相当に存在し、空気が連続的に存在す
る（ファニキュラーＦ）の状態か、少くとも粉粒子が粒
子間に介在する連続した水相によって流動性を示すスラ
リー状態には達していない状態であり、このようなキャ
ピラリー（ＩａｐＨ１ａｒｙ）又はキャピラリー域に近
いスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）　　域の状態において加え
られる第１次混線では対称物が流動性を有しないことか
ら酸相加水による粉粒凝集状態は同じであるとしてもそ
の混線操作で第４図に示すように混合の友めのトルクが
相当に高くなる領域であり、このような領域ではその混
線で形成された凝集団塊相互間で相当なすり潰し効果が
与えられるものと認められる・蓋しこのようなすり潰し
効果が与えられることにより、酸根セメント粉粒子の全
般が完全な単体として分散せしめられることはないとし
ても、少（とも凝集団塊粒子の充分な小型化を図り得る
ことは明かであり、一旦このようにして好ｆしい分散微
細化の図られたものに対して２次水を加えた第２次混線
を加えるならばそのペースト性状を大ぎく改質し、即ち
セメント粉粒子ないし凝集団塊の分散化されたものであ
るが故にプリージング水の発生獣が少いこととなり、又
セメント粉の有効利用が図られて骨材が用いられた条件
下においても得られる製品の強ｆｔ−的確に高められる
こととなるものと認められる。この間の実地的検旺は＠
７図の拡大写真に示される通りであって、この第７図の
ものにおいては調整され九ペーストにガラス板を挿入し
てから引抜ぎガラス板を振って余分なペーストを除い友
ものを示すがＰＮ−４０及びＰＮ−６０のものは従来法
によりＷ／Ｃが４０畳及び６０唾として混練されたペー
ストの線上り状態を２倍に拡大して示すものであるが、
これに対し１次水と２次水に分は且つ第１．２次の混線
を経て得られｔ同じＷ／Ｃ値４０嘔及び６０優によるも
のはＰＳ−４０とＰｇ−６０として示される通りであり
、ＰＮ−４０、ＰＮ−６０のものが相当に大きな団塊部
を有するのに対して本発明による２回線りのものは殆ん
ど団塊を認め得ないことは明かである。

上記し友ところはこの種水硬性物質粉体として代表的且
つ最も普及されているセメントについてのものであるが
、本発明によるものはその他の水硬性物質粉体において
もこれに準じた効果ｔ−１１１ｇすることができる。即
ち例えばフライアッシュセメントＣ種について第１−２
図に示したところに準じて１次水を２５慢又は３０％と
して第１次混練してから同じく２５嘔又は３０嘩の２次
水を添加して２次混線し九ペーストについてのプリージ
ング率を測定すると共に、Ｗ／Ｃを５０慢又Ｆｉ、６０
饅として混練した従来法によるものについてのプリージ
ング率ｔ−測定した結果を要約して示しているのが＠５
図であって、この場合においても同じＷ／Ｃ条件におい
て比較するならばその実線カーブで示す従来法によるも
のに対して点線カーブで示す本発明によるものｉｔ　ｆ
　１７−ジング率を大幅に低減することができるもので
あり、又このようなペーストによる成形体の強度が本発
明による１次水と２次水に分けて２回線りしたものが従
来法によるものよりもそれなりに高められている。又同
様の関係は早強セメントに関しても検討したが＠６図の
通りで略同様な傾向を有していることが確認される。

上記したところはペーストによるものであって、このよ
うなペーストはそれ自体で形成される各禎ペーストによ
る施工を得る場合や各横骨材を予め充填してから注入成
形するプレパックド法或いは土層中に注入して土砂層の
如きの強度を高めることにより崩壊を阻止し、若しくは
埋設されたアンカ一部材や基礎部体の設定支持強度を向
上する住人工法に関して夫々に採用することができる。

然し本発明によるものはこのようなペースト状態のみな
らず、細骨材を用いたモルタル、細骨材のみならず粗骨
材をも用いた生コンクリートの調整に関しても充分に採
用することができる。

即ち前記のようにして調整されｔペース）Ｋ対して表乾
状態の砂を添加した混練するならば所定Ｗ／Ｃのモルタ
ルが得られ、前記２次水の添加に当って砂の附着水をも
考慮して砂と水とを添加するならば前述し次第２次混線
時に目的のＷ／Ｃをもったモルタルが得られる。これら
のモルタルに粗骨材をも混入して生コンクリートの得ら
れることは自明である。

上記のように２次水と共に附着水を考慮した砂を添加し
てモルタル又は生コンクリートとするに当って本発明者
等の別に提案した衝撃力の如き金利用した骨材の附着水
均二化法（％願昭５４−２８２６６号二％開昭５５−１
２１３７４号等）を採用することの有意性は明白であり
、即ち耐着水量の変動が著しい細骨材に関し、その均一
化を図り、特に砂粒子の表面全般に均一な水の耐着状態
としたものを用いることより合理的に所期のＷ／Ｃ値が
的確なものとして調整される。混線の具体的操作には単
一のミキサーで第１次、第２次の混線を実施してよいこ
とは明らかであるが、その第１次混練時はパサパサない
しは粘土状のものであり、第２次混線でそれなりの粘稠
状態として仕上げられる０本発明のものは第１次混線と
第２次混線に夫々車用のミキサーを用い、Ｉｉ！１ミキ
サーで得られ次第１次混線物を第２ミキサーに移して第
２次混練するならば工業的に頗る有意である。僑し単一
ミキサーで実施する場合において適宜に要請されるミキ
サーの清掃は不要であ夛、又各ミキサーを夫々に連続的
に運転せしめて流れ作業的、ＩｌＦ！！率的な混線調整
作業を実現し得ることは明かである。

勿論第１次混線、第２次混線の何れか一方又は双方にお
いて減水剤、空気連行剤その他の添加剤金剛いて実施し
得る。

本発明によるものの具体的な実施例について説明すると
以下の通りである。

実施例１ 普通デルトランドセメントに！すＷ／Ｃ：５０憾のペー
ストを得るに当って、セメントの全菫に対してＷ／Ｃ：
２５１！に相当し之水全添加して強制撹拌式ミキサーで
１２０秒の第１次混練をなしてから再びＷ／Ｃ：２５憾
の２次水を冷加して９０秒間のｗＪ２次混線を加えるこ
とによって得られ次セメントペーストの３時間後におけ
るプリージング率は１．８憾であり、又このセメントペ
ーストによる成形体の材令７日後における圧縮強度は２
６３Ｖ４／ｊ　　であった。

これに対し同じセメントに従来法にょすＷ／Ｃ：　５０
優に相当し定木全添加し２１０秒の混線をなして得られ
たものの３時間後におけるプリージング水車は７．２憾
であり、又このものによる成形体の材令７日による圧縮
強度Ｉ／１２２３Ｋｐ／ｃｌＩであって、本発明による
ものがプリージング率において４分の１に低減し、しか
も成形体強度では４０Ｋｆ／−高いものであることが確
認された◎ 実施例２ 砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が２となるようにセメントが６
０６　Ｋｆ７　ｍ　”　ｂ砂ｔ’　１２１２ｂ／ｍ”の
配合割付とし、Ｗ／Ｃを５５係としたモルタルを得るに
当って従来法に従い■砂、セメント及び水を同時に添加
し９０秒間混練したもの、■セメントと水を１２０秒間
混練してから砂を添加して９ｏ！ｐ？％練し比もの、■
本発明に従いセメント金蓋にＷ／Ｃが２８４ｓに相当し
た１次水を硲加して１２０秒の第１次混練してから砂の
全蓋とＷ／Ｃ：２７’ｌの２次水を添加して９０秒の第
２次混線したもの、及び■同じ（本発明により■と則Ｉ
ｓＫ第１次混練してからＷ／Ｃ：　２７％の２次水を加
えて９０秒間の第２次混線し、次いで表乾状態である砂
の全ｔを投入し更に９０秒間の第３次混線を行った■〜
■の各モルタルについて、その３時間後のプリージング
率、線上り直後ノテーブルフｏ−１直及びそれらのモル
タルによる成形体の材令１週後及び４週後における各圧
縮強度を要約して示すと次の第１表の通りである。

第　　１　　表 但しＣはセメント、８は砂、ｗｔｉ水、Ｗは１次水％Ｗ
、は２次水である。

即ち本発明による■■のものは何れにしてもこのモルタ
ルの場合において比較例九る■■のものに対し１リージ
ング率で２分の１以下であり、しかも圧縮強度は１５噂
前後高くなっている。

実施例３ ８／Ｃ−２，１７、ｍ／ａ　（細骨材＊）が４６．４で
あり、Ｗ　／　Ｃが５０％となるように配合され且つ混
和剤をセメント量の０・７％添加した生コンクリートを
得るに当って、■それらの全材料Ｓ時添加による９０秒
の混線をなしたもの、■セメントと水で１２０秒混練し
てから他の材料を添加して９０秒混線を行ったもの一■
１次水と２次水を夫々Ｗ／Ｃ：２５％のものとし、セメ
ントと１次水で１２０秒の第１次混練してから２次水と
他の材料を添加して９０秒の第２次混線をなしたもの、
■上記した■のものと同じ第１次混線をモルタルミキサ
ーで行ってから同じ８Ｉ２次混＃！をコンクリートミキ
サーで行ったもの、■上記と同じ第１次混練したものに
２次水を加えて９０秒の第２次混線會なし、その後に砂
、砂利及び混和剤を添加して９０秒のｓＲ３次混線を加
えて得られた各生コンクリートについて、その性状及び
プリージング率と圧縮強度を測定した結果は次の第２表
に示す通りである。

（即ち■■は従来法に従った比較例であり、■■■が本
発明方法によるものである。）第　　２　　表 即ちこのように粗骨材をも配合した生コンクリート調整
の場合においても本発明にょる■〜■のものは倒れもプ
リージング率を大幅に低下せしめ、又成形体の強ｆｔ−
高めることができることを確認した。

以上説明したような本発明によると＃は各種土木ないし
建築工業において広く採用されているこの種セメント等
の水硬性物質粉末を柑いたペースト、モルタル及び生コ
ンクリートの混線調整に当ってそのプリージング率を縮
減して有利な施工作業を行わせ得ると共にその強ｆＩＩ
Ｌを向上して優賞の各質施工を行わしめ得るものであり
、工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
はボルトランドセメントラ用い次セメントペーストにお
けるプリージング率を水セメント比一定の条件で従来法
と本発明による場合について測定し九結果の１例を示す
図表、第２図はその水セメント比を変化させた場合につ
いてのプリージング率を従来法と本発明によるものにつ
いて側足した結果の図表、第３図は本発明によるものと
従来法によるセメントペーストによる製品の圧縮強度を
示し次図表、第４図はセメントペーストにおける水セメ
ント比とトルクとの関係を示した図表、ｗＪＳ図はフラ
イアッシュセメントを用い友セメントベース）Ｋおける
プリージング率を測定した結果についての本発明と従来
法によるものの図表、第６図は早強セメントのペースト
についての１リージング率を同様に測定した結果の図表
、第７図は本発明方法と従来法によるセメントペースト
について硝子板を挿入してから引上げ、その過剰分を振
り落した後におけるペーストの耐着状態を倍率２倍とし
て示した拡大写真である。 第３図 第４ｖＩ：１ セメントヤーストの％　（％） 第５図 第６図 搬Ａ閑層（Ｕ 阜　７ 第１頁の続き ０発　明　者　丸嶋紀夫 市川型八幡６−１９−７ ０発　明　者　早用光敬 鎌倉市稲村ケ崎３丁目６番４７号 ０発　明　者　田沢栄− 東京都杉並区和田３−４−１２ ０発　明　者　松岡康訓 横浜市旭区若葉台１丁目１２−６０ ０発　明　者　金子誠二 鎌倉市笛田１６８８ 手続補正書＜？ｙＲ） 特許庁長官島　１）春　樹　殿 ２、発明の名称 い＞［−矩）にんＶ主ａ焔喧龜私ネｌニおＪ鴎戸ａ尋Ｖ
εζ３、補正をする者 ４、代理人 山川特許事務所 ６、補正の対象 補　　正　　の　　内　　容 乙本顧ｔ！Ａ細薔第１３負第４行及び第５行の記載を下
記の如く訂正する□ ｃ間の実地的恢証は参考写真及びこの参考写真ｌこ基い
て図解的（こ作成した第７図１こ示される通りであって
、これら参考写真及び第７図のもの４こおいて」 ）、同第２４頁第９行ｌこ「拡大写真」とあるのを下記
の如く訂正する◇ ｒ参考写真を基（こ作成したｄｌ！）肩囲」以上

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　セメント等の水硬性物質粉体に水を添カロし
   て混練物を得るに当り、前記水硬性物質粉体に対しファ
   ニキュラーな〜１しキャピラリー状態に近いスラリー域
   を形成するように調整され皮量の１次水を添加して鍍粉
   体による団塊を減少させる如く＠１次混練し、この第１
   次混線後に目的の水セメント比を形成するに必要な残部
   の２次水を添カロして流動性ペーストを形成するように
   第１次混線後ることを特徴とするセメント等の水硬性物
   質粉体による混練物調整方法。
2. （２）　　水硬性物質粉体に対し１５〜３８１１Ｉの１
   次水を添加し該粉体による団塊を減少させる如く第１次
   混練する特許請求の範囲第１填に記述のセメント等の水
   硬性物質粉体による混練物調整方法。
3. （３）　　第１次混線後に目的の水セメント比を形成し
   プリージング率を予測した量による残部の２次水を絡加
   して流動性ペーストを形成するように第２次混線する特
   許請求の範囲第１項に記載のセメント等の水硬性物質粉
   体による混練物調整方法。
4. （４）　　セメント等の水硬性物質粉体に水を添加して
   混線物を得るに肖り、前記、−水硬性物質粉体に対しフ
   ァニキュラーないしキャピラリー状態に近いスラリー域
   を形成するように調整された量の１次水を添加して該粉
   体による団塊を減少させる如（第１次混練し、この第１
   次混線後に細骨材における附着水状態を考慮しモルタル
   状とされたときに目的の水セメント比を形成するに必要
   な残部の２次水を添加して流動性ペーストを形成するよ
   うに第２次混練し、次いで砂その他の細骨材を添加混練
   してモルタル状とすることを％徴とするセメント等の水
   硬性物質粉体による混練物調整方法。
5. （５）　　七メン）％の水硬性物質粉体に水を添加して
   混練物を得るに当り、前記水硬性物質粉体に対しファニ
   キュラーないしキャピラリー状態Ｖこ近いスラリー埴を
   形成するように調整された首の１火水ｔ−株加して該粉
   体による団塊全減少させる如く第１次混練し、この＠１
   久混練後に目的の水セメント比を形成するに必要な残部
   の２次水を砂すの他の細骨材と共に添加混練してモルタ
   ル状とすることを特徴とするセメント等の水硬性物質粉
   体による混練物調整方法。
6. （６）砂その他の細骨材と砂利その他の粗骨材を絵加混
   練して生コンクリート状とする特許請求の範囲＠４項又
   は＠５項の何れかに記載のセメント等の水硬性物質粉体
   による混練物―整方法。
7. （７）　　第１次混練を第１ミキサーで行ってから鈑混
   綽物を＠２次ミキサーに移し、この第２ミキサーにおい
   て第２次混線を行い、第１ミキサーＶこおいて＠１次混
   線のみを継続的に行い、第２ミキサーにおいては＠２次
   ？ｆｆ！練を継続的に行う特許請求の範囲第１項から第
   ６項の何れかに記載のセメント等の水硬性物質粉体によ
   る混練物調整方法。
8. （８）　　第１次混練、第２次混練の何れか一方又は双
   方に織水剤を添加して行’ｌ　＃１ＦＦｔｌｌ求の範囲
   第１項から＠７項の何れかに記載のセメント等の水硬性
   物質粉体による混練物調整方法。
9. （９）第２次混練して得られるＩＩＩｋ終混紳物におい
   て必要な水量の３０〜７６唾を添加して第１次混練する
   ％ｎｌ＃求の範囲第１項から１１！８項何れかに記載の
   セメント等の水硬性物質粉体による混練物調整方法。
10. （１０）　　表面耐着水量を略一定状態として調整され
    た砂その他の細骨材を用いプリージング率を予測した残
    部の２次水を添加する特許請求の範囲第２項に記載のセ
    メント等の水硬性物質粉体による混練物調整方法。