JPS61111954A - ポルトランドセメントの凝結硬化促進方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はポルトランドセメントを水和させ凝結硬化さ
せるにあたり、これを促進させる方法に関し、特にモル
タルの加熱時に膨張を抑制させるようにした技術に係わ
るものである。

（従来の技術） ポルトランドセメントを材料としたモルタルおよびコン
クリートの二次製品の製造において、型枠の回転率を高
めることは、生産性の向上につながり、従来の１臼１サ
イクルの生産から、１日２サイクル生産の必要性が高ま
っている。このためモルタル、コンクリートの硬化促進
が望まれている。これらの硬化を促進するには、一般的
に部材の製造過程でモルタル、コンクリートを加熱する
ことが行われている。しかし、使用材料であるポルトラ
ンドセメントの水和促進を伴なわない急激な加熱は、ま
だ固まらないモルタル、コンクリート中の自由水の膨張
やボイド中の湿った空気の膨張によりモルタル、コンク
リートの大幅な強度低下や膨れを生じる。そこでこの場
合、モルタル、コンクリートの加熱を早くする目的でポ
ルトランドセメントの水和促進剤が使用されるわけであ
る。

ポルトランドセメントの水和を促進する方法としては、
従来は主に塩化カルシウム、亜硝酸塩、炭酸塩、燐酸塩
、チオ硫酸塩の単独使用、または塩化力ルシュウムと石
こう又は亜硝酸塩の併用およびこれらと減水剤を組合わ
せて水和を促進する方法が知られている。しかしながら
、これらの単独あるいは併用ではモルタル加熱時の膨張
現象が現れたりして充分な水和促進効果が期待できない
。

しかもその中には塩化カルシウムのように補強筋を浸蝕
して硬化体の耐久性に支障を来たしたり、炭酸ソーダの
ごときはモルタル、コンクリートの作業性を低下し、打
設を困難にする。その他、初期強度を高く しても長期強度の伸びを悪くしたりして、充分な水和促
進硬化を期待できるものは未だ存在しない。

（発明が解決しようとした問題点） この発明は、特にその硬化が著しい従来の促進剤と同等
以上の硬化促進効果を有し、かつ養生時の加熱によって
もモルタルの膨張をおこさず、またコンクリートの作業
性の低下や長期強度の低下、および補強筋の侵蝕といっ
たことを伴わずにポルトランドセメントの硬化を促進し
ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、ポルトランドセメントに対して無水換篩で
１．０〜７．０重量％の亜硝酸塩と０．２〜３．０％の
苛性アルカリとを添加することを特徴とするポルトラン
ドセメントの凝結硬化促進方法である。

発明者らは、モルタルまたはコンクリート脱型時の加熱
によってもモルタル、コンクリートの膨張を起こさず、
また長期強度の低下もなくかつ補強筋を侵蝕しない水和
硬化促進剤を得んとして種々の研究をおこなった。その
結果によると亜硝酸塩と苛性アルカリとをポルトランド
セメントに添加すれば、これらの添加剤がその単独使用
では見られない相乗的な作用を生じ、モルタルまたはコ
ンクリートの硬化は、加熱時の膨張現象も現れることな
くいちじるしく促進されることを実験によって確認した
。

発明者らは、本発明の完成に当って多くの実験を試みた
が、その中のいくつかを以下に示し、これによってこの
発明を説明する。

（実験１） 早強ポルトランドセメントに珪石粉末とパーライト、気
泡剤としてハイフオーム（商品名、小野田建材株式会社
）の２％水溶液および亜硝酸カルシウムならびに苛性ソ
ーダとを第１表に示す割合で添加し、それに水を加えモ
ルタルを得、その性状、凝縮および圧縮強度を求めて同
表に示した。

なお、比較例用として塩化カルシウム又は炭酸カルシウ
ムと亜硝酸マグネシウムとの併用添加のデータも併せて
求め、これを同表に示した。

この実験で使用した珪石粉末はその粉末度をブレーン値
で４０００ｄ／　９とした。またパーライトはフヨーラ
イトの１号、２号（フヨーライト社の商品名）の混合品
を使用した。第１表におけるスランプとフローは、それ
ぞれ直径７．５１、高さ１５．０Ｃ１１の円筒に軽量モ
ルタルを満たし、その円筒を引上げたときのモルタルの
スランプとフローで示した。

第１表に示す凝結の測定結果は、ＪＩＳＲ５２０１セメ
ントの物理試験に準じて行なった。脱型強度は蒸気養生
（前置１時間、昇温２０℃／ｈｒ、８０℃１時間保持、
冷却１時間）の終了後に直ちに強度試験をを行なった。

オートクレーブ強度は、蒸気養生の終了後にオートクレ
ーブ養生（昇温１５℃／ｈｒ、１８０℃保持８時間、降
温２０℃／ｈｒ）Ｌ、、缶出し後２日間！内に放置した
後に強度試験をおこなった。

（実験２） ＪＩＳモルタルに亜硝酸カルシウムと苛性ソーダを普通
ポルトランドセメントに対して第２表に示す割合で添加
し、各材令の圧縮強度を求めたところ第２表の結果を得
た。

第２表 第１表から　１．２．３．６の如く促進剤を用いない場
合または亜硝酸カルシウムあるいは苛性ソーダ単独使用
の場合は、セメントの水和が蒸気養生の加熱に対比して
相対的に遅く、モルタルに膨れを生じた。それに対して
、　４．５，７，８゜１０．１１，１２．１３．１４は
膨れを生じることなくその添加量に応じて強度の増進を
みた。しかし　４，５．は、塩化カルシウムの鉄筋に対
する侵蝕作用が問題となってくる。これに対しその他の
　７．８．１０．１１．１２．１３．１４はその問題も
なく、しかも凝結促進効果は前者と同等かそれ以上であ
る。また、第２表の結果よりこの発明による凝結促進方
法が長期強度に対しても何ら支障のないことがわかる。

本発明において、ポルトランドセメントとは、普通セメ
ント、超早強セメント、早強セメント、中庸熱セメント
、白色セメントの他に各種混合セメントが使用される。

亜硝酸塩としては、亜硝酸カルシウム、亜′５ｆ４１１
！アンモニウム、亜１ｉ１１酸ナトリウムおよび亜硝酸
カリウムなどの水溶性塩が使用され、その使用量はセメ
ント重量に対して無水換算で１．０〜７．０％（重量）
、好ましくくは１．５〜３．０％である。その添加量が
１．０未満では充分な効果が期待できず、また７、０％
を超えてもその効果の増加は小さい。苛性アルカリは、
苛性ソーダ。

苛性カリが使用され、その使用量はセメント重量に対し
て０．２〜３．０％、好ましくくは０．４〜０．６％で
ある。これが０．２％未満では充分な効果が得られず、
また３、０％を超えると白華の発生や骨材との反応性が
あるので好ましくない。なお、本発明の効果をさらに著
しくするため、凝結遅延性のない減水材やスラグおよび
シリカフニーム等の微粉末を用いることは有効である。

実施例１ 早強ポルトランドセメント３８０　Ｋｇ／ｍ３、珪石粉
末２６０　Ｋｇ／ｍ３　、パーライト５６０　Ｒ／ｍ３
　、水２４０　Ｋ９７ｍ３　、亜硝酸カルシウム（無水
換算）１１．４／（ｙ／ｍ３（セメントに対して３％）
、苛性ソーダ１．９句／ｍ３　（セメントに対して０．
５％）を線上げ、これに嵩比重が１０００Ｋｉｉｌ／ｍ
３になるようにハイフオーム溶液で予めつくった泡を混
入し、スランプ１８　、　Ｏｃａｒのモルタルを成形し
た。これを前置１時間後に昇温勾配置５℃／ｈｒで昇温
し最高温度８０℃で蒸気養生したところ、注水後７時間
で脱型可能な圧縮強度４５ｋＱ／ｃｔｉに達した。ざら
にこれをオートクレーブ養生したら圧縮強度は１１２θ
／　ｃｔｔｉとなった。比較のため、促進剤を用ない配
合の早強セメント３８０　Ｋ’ｊ／ｍ３　、珪石粉末２
６０に９／ｍ３．パーライト５６０　ｎ／ｍ３．水２４
０Ｋｇ／ｍ３を用いて、スランプ１９．０ｃＩ１１のモ
ルタル、およびこれに促進剤は亜硝酸カルシウム１１，
４Ｋｙ／ｍ３（セメントに対して３％）のみ用いたスラ
ンプ１８．０ｃｍのモルタルを成形し、上記と同条件の
蒸気養生を行なったところ、促進剤を用いなかったモル
タルは熱膨張により破損した。また亜硝酸力ルシュウム
のみ用いたモルタルは脱型時の圧縮強度が１５Ｋｇ／ｃ
Ｉ＋ｉで使用不可能のものであった。

実施例２ 早強ポルトランドセメント３８０　Ｋ９／ｍ３　、珪石
粉末２６０　ｋａ／ｍ３．パーライト５６０　ｆｆｉ／
ｍ３゜水２１０　Ｋ９／ｍ３　、亜硝酸カルシウム（無
水換算）１１．４１ｃｙ／ｍ３（セメントに対して３％
）、苛性ソーダ１．９　Ｋｙ／ｍ３（セメントに対して
０．５％）および減水剤メルメント（Ｆ−１０）　　（
昭和電工株式会社商品名）　１．’３　Ｋｇ／ｍ３（セ
メントに対して０．５％）を線上げ、これに嵩比重が１
０００／ｌ／ｍ３になるようにハイフオーム溶液で予め
つくった泡を混入してスランプ１８ｃＩＲのモルタルを
成形した。

これを前置１時間後に昇温勾配置５℃／ｈｒで昇温し最
高温度８０℃で蒸気養生したところ、注水後７時間で圧
縮強度４ｒａＫｙ／α２に遠した。さらにそれをオート
クレーブ養生したものの強度は１１５　ＩＣ９／ｃｍ２
となった。

実施例　３ 粗骨材に鬼怒用産玉砕石（最大寸法２０ｍ、粗粒率６，
６５　　、細骨材に鬼怒用産川砂（最大寸法５順粗粒率
２．８０　　を使用し、単位セメント台は５５０Ｋｇ／
ｍ３．単位水量は１８９　Ｋ９７ｍ３　ｔ−１早強ポル
トランドセメントに対して亜硝酸カルシウムを３％（無
水換算）と苛性ソーダを０．５％とを加え、スランプ６
ｃＩＡのコンクリートをつくり２０℃で成形した。これ
を前置１時間後に昇瀉勾配置５℃／ｈｒで昇温し最高温
度６５℃で蒸気養生した。圧縮強度は注水後４時間で脱
型可能な強度１７５ｋａ／ｃｍ２に達した。比較のため
、添加物無しの同一配合でスランプ６．５ｃｍのコンク
リートをつくり、同一条件で養生したところ、このコン
クリートには膨れをみた。

（発明の効果） 本発明によると、ポルトランドセメントを使用するモル
タルまたはコンクリートに添加剤として亜硝酸塩と苛性
アルカリを併用添加するだけで、その水和硬化を加熱時
の膨張を生じること無しに著しく促進することができる
から、モルタルやコンクリート二次製品工場の硬化促進
による型枠の回転率の向上に極めて有用である。また、
この発明によれば鉄筋の腐蝕といったこともないので、
得られた製品の性能の上でも問題を生じることはない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポルトランドセメントに対して無水換算で１．０〜７．
   ０重量％の亜硝酸塩と０．２〜３．０％の苛性アルカリ
   とを添加することを特徴とするポルトランドセメントの
   凝結硬化促進方法。