JPS59111956A - 膨張性セメント組成物 - 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】 本発明は１、特にグラウト材として好適な膨張性セメン
ト組成物に関するものである。

より詳細には、従来、膨張性状あるいは膨張量等のコン
トロールが困難とされていたアルカリ土類金属又は合金
の粉末のセメント中における反応性をコントロールする
ことによりすぐれた膨張性を発揮する膨張性セメント組
成物に関する。

近年、橋梁シューなどのアンカーボルト固定、逆打ちコ
ンクリートの打継場所、あるいは各種機械台座の据付は
作業などのグラウテイングには、種々の手法により膨張
性を付与したグラウト材が使用されている。またプレパ
フクドコンクリート等の二次製品においても体積変化を
小さくする事が必要であり、これらの膨張性を付与させ
る膨張材としては、アルカリ中で反応して発泡作用を持
つ金属粉末が多く用いられており、多くはアルミニウム
粉末が使用されている。

ところが、アルミニウム粉末を代表とするこれらの金属
粉末はいずれも非常に高活性のものであり、気泡生成が
添加混練後短時間で終了するため、その作用を応用する
ことが非常に困難であった。

かかるセメント組成物の理想的な膨張性状としては、セ
メント組成物の発熱及び凝固反応が終了するまで、微少
な膨張が連続して行なわれる事である。

しかし、通常行われているアルミニウム粉末の単独の添
加では、水を加えて混練した場合、短時間のうちに反応
は終了し、セメントの凝固以前に発泡作用がほぼ終了し
てしまい、膨張ピーク時からの再収縮の原因となってい
た。この再収縮のため、真の無収縮性を付与する事が期
待できない現状であった。

また、こうした発泡作用の反応時間のコントロールの困
難さに加え、膨張量に対するコントロールにおいても、
高活性であるために、微少の添加量による膨張量への影
響が大きく、またこれら金属粉末の反応性はセメントの
水和過程に生成される水酸化カルシウムの量によって大
きく左右されるため、高活性金属粉末１種ではセメント
の水和速度に大きく影響されざるを得なかった。

こうした事から、これらアルカリ反応性を有する金属ま
たは合金をセメント膨張材として用いる場合、膨張量お
よび膨張性状等のコントロールは非常に困難とされてい
た。

近年になって、様々の手段により膨張量に対するコント
ロールはｊテなわれるようになったが、膨張性状に対す
るコントロールは未だ回能であり、膨張ピークからの再
収縮は防止できてぃなかった。

この再収縮はグラウト材としては亀裂、破壊の原因とな
り、この点の改良が必要とされていた。

本発明はかかる点の問題を解決し、アルカリ土類金属ま
たは合金のセメント中での反応をコントロールし、安定
した連続的な反応を生じせしめ、理想的な膨張性状を持
った膨張性グラウト用セメント組成物を提供するもので
ある。

本発明の目的は、グラウト材の膨張性反応過程におりて
初期膨張反応終了後、再収縮に入る時点より、それを補
正するべ（再膨張性状を与える事であり、この目的は、
反応性、反応継続時間の異なる金属または合金粉末を２
種以上併用することにより、反応によるガスの発生を・
コントロールし安定した膨張性状を与えることで達成で
きる。

すなわち、使用する金属又は合金粉末において、比表面
積、粒度及び活性度等により反応性の異なるもののうち
、高活性で反応速度が速く初期膨張性状を与えるものに
、反応速度が遅く長期膨張性状を与えるものを併用する
。このようにして数種の金属または合金粉末を調製併用
することにより、これら金属粉末の反応によるガスの発
生を微少ずつ連続的に継続させ、長時間にわたり安定し
た膨張性状を与える。

これにより、セメント養生中における、いわゆる初期収
縮およびセメント発熱後の熱的要因による再収縮を防止
することができる。

またこのように長時間継続的に微少なガス量を発生させ
れば、硬化体中に微細な気泡を均一に分散することがで
き、気泡の集中による強度低下を招くこともない。

この金属または合金粉末の活性度によるガス発生時間の
調整において、反応が早過ぎれば短時間でガスの発生が
終り、再収縮の原因となり、また遅過ぎて長期間反応が
大きければ、強度低下や破壊の原因となる。

本発明に用いるアルカリ反応性を有する金属または合金
の粉末には、アルミウニム、アルミニウム合金、亜鉛、
亜鉛合金、マグネシウム、マグネシウム合金、ニッケル
、ニッケル合金、シリコン。

シリコン合金、及びこれらをパラフィン、ステアリン酸
又はアルコール類等でコーティングしたものを使用でき
る。

これら金属または合金粉末の添加量として、活性の高い
ものについては、グラウト用セメント組成物１００重量
部に対して０．０００１〜０．１重量部の範囲が好まし
く、この範囲以下ではガス発生による膨張効果が得られ
ず、またこれ以上では急激なガス発生による強度劣化、
外観の悪化をきたす。

また、低活性のもの、活性の抑制されたものについては
、グラウト用セメント組成物１００重量部に対し、０．
００１〜１０重量部の範囲が好ましく、この範囲以下で
は、養生中の再収縮を防止する効果がなく、これ以上で
鵜、材料硬化後の膨張効果が大きく、亀裂及び破壊の原
因となる。

本発明に使用する水硬性セメントとし゛ては、普通ポル
トラン１：セメント、早強ポルトランドセメント、超早
強ポルトランドセメ′ント、中庸熱ポルトランドセメン
ト、高炉セメント　シリカセメンｌ、フライアッシュセ
メント、白色セメント、耐硫酸塩セメント等のいずれで
もよい。

また、これら水硬性セメントを主成分とする無機質組成
物において、必要に応じて、分散剤、減水剤、ＡＥ剤等
のセメント混和剤を併用する事ができる。

特にグラウト用セメント組成物としては、フリーフロー
性があること、またブリージングがない事が不可欠であ
り、これらの性状は分散剤等の通用により解決する事が
できる。

次に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発
明はこの実施例により何ら限定されるものではない。

実施例 乾燥した珪砂５０重量部、普通ポルトラン１′セメント
５０重量部、ポリアルキルアリルスルホン酸ナトリウム
０．５重量部をあらかじめ均質になる様に混合し、グラ
ウト用セメント混合物とする。このプラウ１−用セメン
ト混合物１００重量部にステアリン酸処理された比表面
積４．０００〜５．０００ｃ＋Ｊ／　ｇのアルミニウム
粉末０．００１重量部、及び比表面積２００〜３０Ｍ／
Ｈのニッケル粉末０．０１重量部を添加し、水を１８重
量部加えてスラリー状に混合したものを直径５０　ｍｍ
高さ１００鶴の金枠に流し込み材料表面の膨張を測定し
た。その測定結果を添付図中実線ａによって示す。

比較例 図中、破線すは、従来の膨張性セメントの例を本発明の
効果と比較するために示したものである。

乾燥した珪砂５０重量部、普通ポルトランドセメント５
０重量部をあらかじめ均質になる様に混合し、これにス
テアリン酸処理された比表面積４，０００〜５．０ＯＯ
ｃ＋ａ／ｇのアルミニウム粉末を０．００１重量部添加
し、水を１８重量部加えてスラリー状に混合して実施例
と同様に試験した。

【図面の簡単な説明】

添付図は、本発明の膨張性セメントの効果を従来の膨張
性セメン］・との対比で示す図である。 特許出願人　　　　新日本製鐵株式会社黒崎窯業株式会
社 代理人　　手掘　益（はが２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水硬性セメンＩ−を主成分とする無機質組成物に高
   活性のアルカリ反応性を有する金属または合金粉末類と
   低活性のアルカリ反応性を有する金属または合金粉末類
   のそれぞれ１種以上を組合せて添加してなることを特徴
   とする膨張性セメント組成物。 ２、　アルカリ反応性を有する金属または合金粉末類と
   してアルミニウム、アルミニウム合金。 亜鉛、亜鉛合金、マグネシウム、マグネシウム合金、ニ
   ッケル、ニッケル合金、シリコン、シリコン合金の粉末
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の膨張性セメント組成物。