JPS61106449A - セメントモルタル,コンクリ−トの性質改善方法 - Google Patents
セメントモルタル,コンクリ−トの性質改善方法Info
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- JPS61106449A JPS61106449A JP22674184A JP22674184A JPS61106449A JP S61106449 A JPS61106449 A JP S61106449A JP 22674184 A JP22674184 A JP 22674184A JP 22674184 A JP22674184 A JP 22674184A JP S61106449 A JPS61106449 A JP S61106449A
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Classifications
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はセメントモルタル及びコンクリート(以下モル
タル・コンクリートという)硬化体のアルカリ骨゛材反
応を抑制する方法に関する。
タル・コンクリートという)硬化体のアルカリ骨゛材反
応を抑制する方法に関する。
近年の骨材需要の増大につれて2モルタル・コンクリー
ト工事に使用される良質の骨材が不足する傾向にあり、
海砂を含む低品位の骨材の1吏用を余儀なくされるとき
もある。これに伴って骨材中の鉱物、準鉱物または化学
物質に起因すると考えられる化学反応によってモルタル
・コンクリート硬化体が異常膨張して構造物を劣化させ
る事故が散見されるようになり、その原因の一つとして
アルカリ骨材反応が挙げられている。
ト工事に使用される良質の骨材が不足する傾向にあり、
海砂を含む低品位の骨材の1吏用を余儀なくされるとき
もある。これに伴って骨材中の鉱物、準鉱物または化学
物質に起因すると考えられる化学反応によってモルタル
・コンクリート硬化体が異常膨張して構造物を劣化させ
る事故が散見されるようになり、その原因の一つとして
アルカリ骨材反応が挙げられている。
このアルカリ骨材反応とは1モルタル・コンクリートの
諸材料であるセメント中のアルカリ成分(NazO及び
に20)と骨材中のある種の結晶質、微晶質、隠微品質
及び非晶質のけい酸質鉱物及び準鉱物とが化学反応し、
膨張性のアルカリシリカ物質を生成する反応である。こ
のアルカリシリカ物質は水を吸収すると膨張し1周辺の
マトリックス及び骨材に圧力を及ぼしてモルタル・コン
クリート硬化体中に引張り応力を生じさせ、最終的には
ひびわれを引き起こし、構造物を劣化させるとみられて
いる。アルカリ骨材反応は複雑で、生成するアルカリシ
リカ物質もモルタル・コンクリートの配合及び構造物の
置かれる環境などによって相違し、逐次解明されつつあ
るが、そのメカニズムについては未だ明らかではない。
諸材料であるセメント中のアルカリ成分(NazO及び
に20)と骨材中のある種の結晶質、微晶質、隠微品質
及び非晶質のけい酸質鉱物及び準鉱物とが化学反応し、
膨張性のアルカリシリカ物質を生成する反応である。こ
のアルカリシリカ物質は水を吸収すると膨張し1周辺の
マトリックス及び骨材に圧力を及ぼしてモルタル・コン
クリート硬化体中に引張り応力を生じさせ、最終的には
ひびわれを引き起こし、構造物を劣化させるとみられて
いる。アルカリ骨材反応は複雑で、生成するアルカリシ
リカ物質もモルタル・コンクリートの配合及び構造物の
置かれる環境などによって相違し、逐次解明されつつあ
るが、そのメカニズムについては未だ明らかではない。
このアルカリ骨材反応の防止対策として、■ASTM
C150及びcaaでは、アルカリ骨材反応性のある骨
材を使用するときはポルトランドセメントのNa2O相
当量(Na20 + 0.658 K2O。
C150及びcaaでは、アルカリ骨材反応性のある骨
材を使用するときはポルトランドセメントのNa2O相
当量(Na20 + 0.658 K2O。
以下全アルカリという)O660チ以下に選択規定する
。■イギリスのセメント・コンクリート協会の手引きで
はモルタル・コンクリート中の全アルカリ含有量を3.
0 Kg/rrl以下となるように単位セメント量の上
限を設定する。■使用する骨材をASTM C295,
C289及びC227などで試1倹して有害性を判定し
、有害なときはその1吏用をさしひかえるなど、どちら
かといえば消極的な方法が講じられている。
。■イギリスのセメント・コンクリート協会の手引きで
はモルタル・コンクリート中の全アルカリ含有量を3.
0 Kg/rrl以下となるように単位セメント量の上
限を設定する。■使用する骨材をASTM C295,
C289及びC227などで試1倹して有害性を判定し
、有害なときはその1吏用をさしひかえるなど、どちら
かといえば消極的な方法が講じられている。
一方積極的な方法として、アルカリ骨材反応性の骨材で
あってもその反応を抑制する対策も公知である。すなわ
ち■混和材として良質のポゾランをポルトランドセメン
トに対し通常20〜80チ混和する方法、■混和剤とし
てリチウム化合物及び銅の硫酸塩やオレイン酸塩をポル
トランドセメントに対し約1%混和する方法(米国特許
第2.744.831号)など種々がある。
あってもその反応を抑制する対策も公知である。すなわ
ち■混和材として良質のポゾランをポルトランドセメン
トに対し通常20〜80チ混和する方法、■混和剤とし
てリチウム化合物及び銅の硫酸塩やオレイン酸塩をポル
トランドセメントに対し約1%混和する方法(米国特許
第2.744.831号)など種々がある。
前者はポゾラン、すなわち天然あるいは仮焼したポゾラ
ン及びフライアッシュなどをA S T Na441な
どで試験してモルタル・コンクリートの過度の膨張を防
止すると判定されたものに限られる。しかし良質のポゾ
ランは容易に入手し得るものではなく、また試験によっ
て良否判定するのに数ケ月以上を要することから実用上
問題がある。一方後者は特殊な薬品を使用するので経済
性に問題がある。
ン及びフライアッシュなどをA S T Na441な
どで試験してモルタル・コンクリートの過度の膨張を防
止すると判定されたものに限られる。しかし良質のポゾ
ランは容易に入手し得るものではなく、また試験によっ
て良否判定するのに数ケ月以上を要することから実用上
問題がある。一方後者は特殊な薬品を使用するので経済
性に問題がある。
このように、低品位の骨材がますます使用、される傾向
にある現在、そのために起こりうるアルカリ骨材反応を
抑制する方法はなかった。
にある現在、そのために起こりうるアルカリ骨材反応を
抑制する方法はなかった。
上記の如くアルカリ骨材反応性を有する骨材をモルタル
・コンクリート材料として使用した場合1モルタル・コ
ンクリートの硬化後にアルカリ骨材反応を起こして膨張
し、構造物を劣化させる場合がある。かかる骨材はモル
タル・コンクリ−ト材料としては不適当ではあるが、現
在あるいは将来ともに骨材供給が逼迫すればかかる骨材
が使用される工事がさらに多くなる。
・コンクリート材料として使用した場合1モルタル・コ
ンクリートの硬化後にアルカリ骨材反応を起こして膨張
し、構造物を劣化させる場合がある。かかる骨材はモル
タル・コンクリ−ト材料としては不適当ではあるが、現
在あるいは将来ともに骨材供給が逼迫すればかかる骨材
が使用される工事がさらに多くなる。
その際に生ずるアルカリ骨材反応の抑制方法を確立して
おく必要がある。
おく必要がある。
本発明はモルタル・コンクリートの諸材料を練混ぜるに
あたり、アルカリ骨材反応性を有するけい酸質粉末を前
記諸材料に添加し、練混ぜることによって9モルタル・
コンクリート硬化体のアルカリ骨材反応を抑制する。い
わゆるモルタル・コンクリートの性質改善方法を提供す
るものである。
あたり、アルカリ骨材反応性を有するけい酸質粉末を前
記諸材料に添加し、練混ぜることによって9モルタル・
コンクリート硬化体のアルカリ骨材反応を抑制する。い
わゆるモルタル・コンクリートの性質改善方法を提供す
るものである。
本発明において、アルカリ骨材反応性であるけい酸質粉
末とはASTMC289で規定された骨材の若布反応性
試験方法(化学方法)で試験した結果、アルカリ濃度減
少量(Rc)及び溶解シリカ量(Sc)の高い鉱物及び
準鉱物が該当する。例えばクリストバライト、トリジマ
イト。
末とはASTMC289で規定された骨材の若布反応性
試験方法(化学方法)で試験した結果、アルカリ濃度減
少量(Rc)及び溶解シリカ量(Sc)の高い鉱物及び
準鉱物が該当する。例えばクリストバライト、トリジマ
イト。
オパール、カルセトニ−1火山ガラス、活性白土・ゼオ
ライト及びセピオライトなどの鉱物及び準鉱物を含む天
然または人工物並びに煉瓦屑などが例示され、好ましく
は、少なくともReは150 ミリモル/1以上r
Scは50ミリモル/e以上のものである。すなわち本
発明で用いるけい酸質物質はASTM C189で試験
すると多くは潜在的に有害であり、一部は無害と判定さ
れる勾のである。
ライト及びセピオライトなどの鉱物及び準鉱物を含む天
然または人工物並びに煉瓦屑などが例示され、好ましく
は、少なくともReは150 ミリモル/1以上r
Scは50ミリモル/e以上のものである。すなわち本
発明で用いるけい酸質物質はASTM C189で試験
すると多くは潜在的に有害であり、一部は無害と判定さ
れる勾のである。
上記けい酸質物質は粉末状、特に粒径0,3羽以下であ
ることが好ましく、それ以上の粒径を用いると、アルカ
リ骨材反応の抑制効果が低くなる1頃向にある。
ることが好ましく、それ以上の粒径を用いると、アルカ
リ骨材反応の抑制効果が低くなる1頃向にある。
さらに、けい酸質粉末の混和量はポルトランドセメント
の全アルカリ量のほか、海砂の使用及び外部よりの塩分
の補給などを考慮する必要があるが、セメント中の全ア
ルカリ量がO17チ。
の全アルカリ量のほか、海砂の使用及び外部よりの塩分
の補給などを考慮する必要があるが、セメント中の全ア
ルカリ量がO17チ。
1.0%のとき、↓メント100重量部に対してそれぞ
れ4重量部、10重量部が目安となる。
れ4重量部、10重量部が目安となる。
従ってセメント100重量部に対し1〜30重量部のけ
い酸質粉末を使用すれば十分である。
い酸質粉末を使用すれば十分である。
スナわちポルトランドセメント中の全アルカリ及び海砂
や外部から補給される塩分のアルカリは、けい酸質粉末
によって選択的に反応消費されるので、アルカリ骨材反
応性の骨材が使用されても、そのアルカリ骨材反応は抑
制される。
や外部から補給される塩分のアルカリは、けい酸質粉末
によって選択的に反応消費されるので、アルカリ骨材反
応性の骨材が使用されても、そのアルカリ骨材反応は抑
制される。
本発明に用いられるけい酸質粉末は、あらかじめセメン
トに加えておいても、また通常行われているモルタル・
コンクリートの練混ぜ時に加えても、その作用効果に差
異はない。
トに加えておいても、また通常行われているモルタル・
コンクリートの練混ぜ時に加えても、その作用効果に差
異はない。
なお、ここでアルカリ骨材反応の抑制の判定は次の方法
で行った。すなわちAs TM C227で規定されて
いるセメント−骨材の潜在性アルカリ反応性試験方法(
モルタルバ一方法)で試験したとき、その膨張量が6ケ
月で0.10%(あるいは8ケ月で0.05%)より小
さい場合及びA8TM C441に規定されているアル
カリ骨材反応によるコンクリートの過度の膨張を防止す
る鉱物質混和材料の有効性試験方法で試験したとき、そ
の膨張量が75チ以上減少する場合。
で行った。すなわちAs TM C227で規定されて
いるセメント−骨材の潜在性アルカリ反応性試験方法(
モルタルバ一方法)で試験したとき、その膨張量が6ケ
月で0.10%(あるいは8ケ月で0.05%)より小
さい場合及びA8TM C441に規定されているアル
カリ骨材反応によるコンクリートの過度の膨張を防止す
る鉱物質混和材料の有効性試験方法で試験したとき、そ
の膨張量が75チ以上減少する場合。
アルカリ骨材反応の抑制効果があるとした。
本発明はモルタル・コンクリートの諸材料にけい酸質粉
末を混和することによって、ポルトランドセメントの全
アルカリ及び海砂や外部から補給される塩分のアルカリ
をあらかじめ選択的に反応消費させ、セメントと骨材と
のアルカリ骨材反応を起こさせないようにした方法であ
る。従ってモルタル・コンクリートの諸材料としてアル
カリ骨材反応性の骨材が使用され、または混入したとし
ても、いちはやく表面積の大きい活性なけい酸質粉末が
作用するから、硬化後に有害なアルカリ骨材反応を起こ
すことはない。
末を混和することによって、ポルトランドセメントの全
アルカリ及び海砂や外部から補給される塩分のアルカリ
をあらかじめ選択的に反応消費させ、セメントと骨材と
のアルカリ骨材反応を起こさせないようにした方法であ
る。従ってモルタル・コンクリートの諸材料としてアル
カリ骨材反応性の骨材が使用され、または混入したとし
ても、いちはやく表面積の大きい活性なけい酸質粉末が
作用するから、硬化後に有害なアルカリ骨材反応を起こ
すことはない。
このように骨材として好ましくない岩石または鉱物及び
準鉱物を適当に粉砕し、活性なけい酸質物質を露出させ
、ポルトランドセメント中の全アルカリ及び海砂で外部
から補給される塩分のアルカリと反応しやすい状態にす
るものである。従って細かくするほどアルカリとの反応
性はよくなるが、試験の結果では、アルカリ骨材反応の
抑制ないしは防止効果としては0.3 mat以下程度
で十分であり、ことさらに細かくする必要はない。
準鉱物を適当に粉砕し、活性なけい酸質物質を露出させ
、ポルトランドセメント中の全アルカリ及び海砂で外部
から補給される塩分のアルカリと反応しやすい状態にす
るものである。従って細かくするほどアルカリとの反応
性はよくなるが、試験の結果では、アルカリ骨材反応の
抑制ないしは防止効果としては0.3 mat以下程度
で十分であり、ことさらに細かくする必要はない。
実施例1
材料として、セメントはアルカリ相当量0.90チの市
販普通ポルトランドセメント、骨材は顕微鏡観察でクリ
ストバライト、トリジマイト。
販普通ポルトランドセメント、骨材は顕微鏡観察でクリ
ストバライト、トリジマイト。
火山ガラス及びモンモリロナイトが観察され。
X線回折でクリストバライト、トリジマイト及びモンモ
リロナイトが同定されたものを用いた。
リロナイトが同定されたものを用いた。
この骨材は、ASTM C289に規定された骨材の潜
在反応試験方法(化学方法)ではRc=72ミリモル/
V、5c=179ミリモル/lであって有害と判定され
た。けい酸質粉末は、ASTM0289で試(倹したと
き表1に掲げる性質のものを、セメントと骨材との練混
ぜ時に混和した。
在反応試験方法(化学方法)ではRc=72ミリモル/
V、5c=179ミリモル/lであって有害と判定され
た。けい酸質粉末は、ASTM0289で試(倹したと
き表1に掲げる性質のものを、セメントと骨材との練混
ぜ時に混和した。
試験結果を表2に示す。なお、試験方法はASTM C
227に規定されたセメント−骨材の潜在性アルカリ反
応性試験方法(モルタルバ一方法)によった。
227に規定されたセメント−骨材の潜在性アルカリ反
応性試験方法(モルタルバ一方法)によった。
表 2
実施例2
試験方法は実施例1と同じである。
材料としては、セメントはアルカリ相当量0.75チの
市販早強ポルトランドセメント、骨材は顕微鏡観察でク
リストバライト及び火山ガラス。
市販早強ポルトランドセメント、骨材は顕微鏡観察でク
リストバライト及び火山ガラス。
X線回折でクリストバライトが同定されASTMC28
9では Rc=146ミリモル/d、5c=553ミリ
七ノ咬tであって潜在的に有害と判定されるものを25
%と、顕微鏡観察でモンモリロナイト、X線回折でもモ
ンモリロナイトが同定され、As TM C289でR
c=52ミリモル/ll* 8 c = 29ミリモル
/4であって無害と判定されるものを75%との、いわ
ゆるペシマム配合したものを選択した。けい酸質粉末は
表1の硫黄島産クリストバライトへ)をあらかじめ早強
ポルトランドセメントに混和して用いた。試験結果を表
3に示す。
9では Rc=146ミリモル/d、5c=553ミリ
七ノ咬tであって潜在的に有害と判定されるものを25
%と、顕微鏡観察でモンモリロナイト、X線回折でもモ
ンモリロナイトが同定され、As TM C289でR
c=52ミリモル/ll* 8 c = 29ミリモル
/4であって無害と判定されるものを75%との、いわ
ゆるペシマム配合したものを選択した。けい酸質粉末は
表1の硫黄島産クリストバライトへ)をあらかじめ早強
ポルトランドセメントに混和して用いた。試験結果を表
3に示す。
表 3
実施例8
試験方法は実施例1と同じである。
材料としては、セメントはアルカリ相当量0.87チの
市販普通ポルトランドセメント、骨材は実施例2と同じ
ペシマム配合を選択した。ただし骨材100重量部に対
してNaCI(JTS 1級)を0.1重量部添加し
た。けい酸質粉末は表1の硫黄高量りリストバライト囚
)を、セメントと骨材の練混ぜ時に混和した。NaC1
は練混ぜ水に溶解して用いた。
市販普通ポルトランドセメント、骨材は実施例2と同じ
ペシマム配合を選択した。ただし骨材100重量部に対
してNaCI(JTS 1級)を0.1重量部添加し
た。けい酸質粉末は表1の硫黄高量りリストバライト囚
)を、セメントと骨材の練混ぜ時に混和した。NaC1
は練混ぜ水に溶解して用いた。
試験結果を表4に示す。
表 4
実施例4
試験方法は実施例1と同じである。ただし供試体の貯蔵
は海水と同濃度の食塩水溶液中に浸漬して行った。材料
としては実施例3と同じものを選択した。けい酸質粉末
は表1のクリストバライI−(B)をセメントと骨材と
の練混ぜ時に混和した。試験結果を表5に示す。
は海水と同濃度の食塩水溶液中に浸漬して行った。材料
としては実施例3と同じものを選択した。けい酸質粉末
は表1のクリストバライI−(B)をセメントと骨材と
の練混ぜ時に混和した。試験結果を表5に示す。
実施例5
試験方法はASTM C441に規定されたアルカリ骨
材反応によるコンクリートの過度の膨張を防止する鉱物
質混和材料の有効性試験方法によった。
材反応によるコンクリートの過度の膨張を防止する鉱物
質混和材料の有効性試験方法によった。
材料トしては、セメントはアルカリ相当量0.73チの
市販普通ポルトランドセメントにNaClを添加して、
アルカリ相当量1.20%の高アルカリセメントとなる
よう調製し、パイレックスガラスは市販パイレックスガ
ラスを選択した。け ′い酸質粉末は表1のクリストバ
ライト(B)を混和した。なおNaClは練混ぜ水に溶
解して用いた。
市販普通ポルトランドセメントにNaClを添加して、
アルカリ相当量1.20%の高アルカリセメントとなる
よう調製し、パイレックスガラスは市販パイレックスガ
ラスを選択した。け ′い酸質粉末は表1のクリストバ
ライト(B)を混和した。なおNaClは練混ぜ水に溶
解して用いた。
試験結果を表6に示す。
以上説明したように1本発明はセメント中あるいはモル
タル・コンクリート混練に使用する材料中のアルカリ(
例えば海水中の塩分)と反応し硬化後膨張する好ましく
ない性状を有する、骨材を、単純な手段をもってモルタ
ル・コンクリート用骨材として団用できるようにしたも
のである。
タル・コンクリート混練に使用する材料中のアルカリ(
例えば海水中の塩分)と反応し硬化後膨張する好ましく
ない性状を有する、骨材を、単純な手段をもってモルタ
ル・コンクリート用骨材として団用できるようにしたも
のである。
Claims (1)
- アルカリ骨材反応性のあるけい酸質粉末をセメントモル
タル、コンクリートに加えることを特徴とするセメント
モルタル、コンクリートの性質改善方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59226741A JPH0613422B2 (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | セメントモルタル,コンクリ−トの性質改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59226741A JPH0613422B2 (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | セメントモルタル,コンクリ−トの性質改善方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61106449A true JPS61106449A (ja) | 1986-05-24 |
JPH0613422B2 JPH0613422B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=16849875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59226741A Expired - Lifetime JPH0613422B2 (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | セメントモルタル,コンクリ−トの性質改善方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0613422B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62128954A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-11 | 大阪セメント株式会社 | アルカリ骨材反応抑制用混和材 |
JPS63319234A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-27 | Kajima Corp | Asrによるコンクリ−ト劣化防止法 |
US5435846A (en) * | 1991-08-05 | 1995-07-25 | Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. | Cement-additive for inhibiting concrete-deterioration |
EP0744385A3 (de) * | 1995-04-06 | 1997-09-24 | Georg Scheller | Anorganische Bindemittel und Cristobalit enthaltende Zusammensetzung |
JP2008179510A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Taiheiyo Cement Corp | セメント添加材及びセメント組成物 |
JP2010030862A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Taiheiyo Cement Corp | セメント添加材及びセメント組成物 |
WO2021157283A1 (ja) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | 太平洋セメント株式会社 | セメント添加材及びその製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6126546A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | 花王株式会社 | コンクリ−トの製造法 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP59226741A patent/JPH0613422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6126546A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | 花王株式会社 | コンクリ−トの製造法 |
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JP2008179510A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Taiheiyo Cement Corp | セメント添加材及びセメント組成物 |
JP2010030862A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Taiheiyo Cement Corp | セメント添加材及びセメント組成物 |
WO2021157283A1 (ja) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | 太平洋セメント株式会社 | セメント添加材及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0613422B2 (ja) | 1994-02-23 |
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