JPS6197151A - セメント系材料の製造方法 - Google Patents
セメント系材料の製造方法Info
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- JPS6197151A JPS6197151A JP21515784A JP21515784A JPS6197151A JP S6197151 A JPS6197151 A JP S6197151A JP 21515784 A JP21515784 A JP 21515784A JP 21515784 A JP21515784 A JP 21515784A JP S6197151 A JPS6197151 A JP S6197151A
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- Japan
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- opal
- amount
- water
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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】
本発明は無エフロレッセンス、高強度、高耐久性を有す
るセメント系材料の製造方法に関するものである。
るセメント系材料の製造方法に関するものである。
［イ］本発明の解決しようとする問題点一般に、普通ポ
ルトランドセメント等のセメントは生成分ノＣａ Ｏ，
Ｓｉ ０２、ＡＪ２ａＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｓｏ等ノ他ニ
、副成分としてＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ，ＭｇＯの成分が含ま
れている。
ルトランドセメント等のセメントは生成分ノＣａ Ｏ，
Ｓｉ ０２、ＡＪ２ａＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｓｏ等ノ他ニ
、副成分としてＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ，ＭｇＯの成分が含ま
れている。
これらの成分が水和すると、主成分のＣａＯから水酸化
力ルシュウムが、副成分のＮａｔＯからは水酸化ナトリ
ウムが、同様にに’ｌＯから水酸化カリウム、Ｍｉｌｌ
○から水酸化マグネシウム等が生成される。
力ルシュウムが、副成分のＮａｔＯからは水酸化ナトリ
ウムが、同様にに’ｌＯから水酸化カリウム、Ｍｉｌｌ
○から水酸化マグネシウム等が生成される。
また、３０３成分はセメント水和鉱物となって結晶化さ
れる。
れる。
上記の水酸化物はＰト１値を１２以上に保って鉄筋コン
クリートの鉄筋の防錆効果が期待できるうえに、セメン
ト水和鉱物の安定化に作用している。
クリートの鉄筋の防錆効果が期待できるうえに、セメン
ト水和鉱物の安定化に作用している。
ところで、上記した既存のセメント等は使用条件によっ
て次のような改良すべきいくつかの問題点が存在する。
て次のような改良すべきいくつかの問題点が存在する。
（１ン一般にコンクリートやモルタルの表面に、主にナ
トリウム、カリウム、マグネシウム、カルシュウム等を
主成分とする化合物の白華を吹き出す「白華現象Ｊが発
生する。
トリウム、カリウム、マグネシウム、カルシュウム等を
主成分とする化合物の白華を吹き出す「白華現象Ｊが発
生する。
この現象は、例えばコンクリート建造物の外装材に雨水
等によって湿気が吸収されると、外装材の表面の水酸化
濃度が上昇する。
等によって湿気が吸収されると、外装材の表面の水酸化
濃度が上昇する。
その結果、水和時のみならず硬化後においても成分中の
遊離アルカリ成分が炭酸化合物、水酸化化合物となって
外装材の表面に吹き出る。
遊離アルカリ成分が炭酸化合物、水酸化化合物となって
外装材の表面に吹き出る。
「白華Ｊが外装向に発生すると、外装材本来の色調を失
って著しく美観を損う。
って著しく美観を損う。
（２）安山岩等の塩基性の岩石からなる骨材中に含まれ
る反応性成分の一部が骨材中の遊離成分（Ｓ！Ｏｔ、Ａ
Ｊｈ０３、Ｓ等）とセメント水和物中の水酸化物が反応
して、結晶水を持つＮ ａｚＯ−８ｉｏ２・Ｈ２０等を
生成して体積が膨張する。
る反応性成分の一部が骨材中の遊離成分（Ｓ！Ｏｔ、Ａ
Ｊｈ０３、Ｓ等）とセメント水和物中の水酸化物が反応
して、結晶水を持つＮ ａｚＯ−８ｉｏ２・Ｈ２０等を
生成して体積が膨張する。
この反応による膨張は、セメントが硬化した後でも長年
に渡り進行するので、組織体にひび割れを発生し、強度
、耐久性等の材能を著しく低下させる。
に渡り進行するので、組織体にひび割れを発生し、強度
、耐久性等の材能を著しく低下させる。
［口〕本発明の目的
本発明は以上の点に鑑み成されたもので、セメントが硬
化した後の水酸化物のアルカリ反応をできるだけ低下さ
せて無エフロレッセ°ンス、高強度、高耐久性等の材能
の優れたセメント系材料の製造方法を提供する事を目的
とする。
化した後の水酸化物のアルカリ反応をできるだけ低下さ
せて無エフロレッセ°ンス、高強度、高耐久性等の材能
の優れたセメント系材料の製造方法を提供する事を目的
とする。
［ハ］問題点を解決するための手段
自然界に大量に存在する非晶質な５ｉ０２ 分を７０％
以上含んだ鉱物質（ＸＩＩ解析法で解析ピークが得られ
ない５ｉ０２ 分を７０％以上含む鉱物質）を微粉砕し
たもの、または結晶質であって８１０２分を７０％以上
含む鉱物質を微粉砕して非晶質としたものを用いている
。
以上含んだ鉱物質（ＸＩＩ解析法で解析ピークが得られ
ない５ｉ０２ 分を７０％以上含む鉱物質）を微粉砕し
たもの、または結晶質であって８１０２分を７０％以上
含む鉱物質を微粉砕して非晶質としたものを用いている
。
これを、セメント系材料に水硬性セメンドロの４０％以
内で添加する事によって、水硬性セメントの水和時に発
生する１ｆｉ離アル力リ成分（Ｎａ 、Ｋ” 、Ｃａ”
、Ｍａ” 、ＯＨ”−）と反応させてゲルを生成させ
、セメント系材料の材能を向上させる技術手段に関する
ものである。
内で添加する事によって、水硬性セメントの水和時に発
生する１ｆｉ離アル力リ成分（Ｎａ 、Ｋ” 、Ｃａ”
、Ｍａ” 、ＯＨ”−）と反応させてゲルを生成させ
、セメント系材料の材能を向上させる技術手段に関する
ものである。
Ｃ二］実施例
以上、表を参照しながら本発明のセメント系材料の製°
造方法について説明するが、まず、本発明の製造方法に
使用する主要な材料について説明する。
造方法について説明するが、まず、本発明の製造方法に
使用する主要な材料について説明する。
（１）微粉砕した非晶質
本発明の製造方法には、自然界に存在する非晶質な５ｉ
Ｏｚ を７０％以上含む鉱物質を使用する事ができる
。・ 例えばオパール、珪藻土、火山ガラス等をあげる事がで
きる。
Ｏｚ を７０％以上含む鉱物質を使用する事ができる
。・ 例えばオパール、珪藻土、火山ガラス等をあげる事がで
きる。
上記した鉱物質を公知の乾式または湿式のいずれかの粉
砕方法によって、１μｍ以下の粒径の粒子量が３０％以
上になるよう粉砕する。
砕方法によって、１μｍ以下の粒径の粒子量が３０％以
上になるよう粉砕する。
（２）微粉砕した結晶質
また前記の材料の他に、結晶質であってＳ！（ｈを７０
％以上含む鉱物質等を、微粉砕する事によって非晶質と
したものを使用することも可能である。
％以上含む鉱物質等を、微粉砕する事によって非晶質と
したものを使用することも可能である。
Ｓｉｇｈ を７０％以上含む結晶質どしては、例えば石
英、クリストバライト、トリデマイト、長石、ケイ灰石
、和柱石、ケイ線石、ラン晶石等を含む鉱石類を使用す
る事ができる。
英、クリストバライト、トリデマイト、長石、ケイ灰石
、和柱石、ケイ線石、ラン晶石等を含む鉱石類を使用す
る事ができる。
上記結晶質の粉砕条件は、後述するように遊離アルカリ
成分とアルカリ反応を良好に発生する粒径に基ずくもの
である。
成分とアルカリ反応を良好に発生する粒径に基ずくもの
である。
（以下、「非晶質」は１−結晶質を粉砕して非晶質とし
たちのコをも含んだ概念で使用する。）次にセメント系
材料の製造方法について説明する。
たちのコをも含んだ概念で使用する。）次にセメント系
材料の製造方法について説明する。
（１）実施例１（粉砕試料の製作）
自然界に存在するオパール１重量部に水５ｍｍ部の割合
いでメノウボール（２５０＋１ｉＱ＞にいれ、メノウボ
ール（φ２９ｕ＋）に１２個入れて、１６時間粉砕した
。
いでメノウボール（２５０＋１ｉＱ＞にいれ、メノウボ
ール（φ２９ｕ＋）に１２個入れて、１６時間粉砕した
。
その結果を表−１に示す。
表−１
表−１の結果から１μｍ以下の粒子量が７８％あること
が分る。
が分る。
（２）実施例２
前記実施例１で得られたオパールの粉砕試料を用い、Ｊ
ＩＳモルタルを作製し、強度試験を行った。
ＩＳモルタルを作製し、強度試験を行った。
試験結果を表−２に示す。
ｉ 表−２中、ｒＡＪは「普通ポルトランドセメ
ン１〜」を示し、ｒ Ｂ Ｊは「オパール粉砕試料」を
示す。 この試験結果から分るようにオパールの粉砕試
料をセメントの一部に置換する事によって、著しく「圧
縮強度」が向上することが確認できた。
ン１〜」を示し、ｒ Ｂ Ｊは「オパール粉砕試料」を
示す。 この試験結果から分るようにオパールの粉砕試
料をセメントの一部に置換する事によって、著しく「圧
縮強度」が向上することが確認できた。
表−２
（３）実施例３
ポルトランドセメント： １００ｆｉｌｌｔ部、水２４
５部、 細骨材：２１２部 粗骨材：３２２部 ＡＥ減水剤：０．２５部 を基準配合とし、これに、実施例（１）で（ｑられたオ
パール粉砕試料を普通ポルトランドセメントに対して１
０％置換した場合の凍結融解試験および吸水試験を行っ
た。
５部、 細骨材：２１２部 粗骨材：３２２部 ＡＥ減水剤：０．２５部 を基準配合とし、これに、実施例（１）で（ｑられたオ
パール粉砕試料を普通ポルトランドセメントに対して１
０％置換した場合の凍結融解試験および吸水試験を行っ
た。
この試験結果を表−３に示す。
この試験結果に示すようにオパール粉砕試料をセメント
の一部と置換することによって、圧縮強度が向上し、さ
らに長期間の加圧状態における吸水１ｉが１２．１５％
」から１１．９８％」と減少することかわかる。
の一部と置換することによって、圧縮強度が向上し、さ
らに長期間の加圧状態における吸水１ｉが１２．１５％
」から１１．９８％」と減少することかわかる。
従って、吸水量が僅少である事から耐久性に優れ、凍結
融解抵抗性を向上させる事ができる。
融解抵抗性を向上させる事ができる。
以下余白
（４）実施例４
次に８１０２ を７０％以上含む試料の粉砕効果につい
て、次の条件で試験を行った。
て、次の条件で試験を行った。
その試験結果を表−４に示す。
ただし、Ａ−Ｅは
Ａニメノウボール（４２９ｍｍ）
１２個 ２４時間粉砕
Ｂ：メノウボール（４２９ｍｍ）
１２個 ４８時間粉砕
Ｃニガラスビーズボール（１ｎ＋ｍ＞ ２５００３０
分間粉砕 Ｌ）ニガラスビーズボール（１ｍｍ） ２５０１１１
９０分間粉砕 Ｅニガラスビーズボール（１ｍｍ） ２５０ｇ２１０
分間粉砕 を足味する。
分間粉砕 Ｌ）ニガラスビーズボール（１ｍｍ） ２５０１１１
９０分間粉砕 Ｅニガラスビーズボール（１ｍｍ） ２５０ｇ２１０
分間粉砕 を足味する。
さらに、上記試験結果を基に各試料ごとの「平均粒度」
と［５μ以下の粒子に締める２μ以下の粒子の割合」を
集計すると表−４に示すようになる。
と［５μ以下の粒子に締める２μ以下の粒子の割合」を
集計すると表−４に示すようになる。
表−４
この試験結果より、メノウボールまたはガラスピーズを
粉砕ボールとして使用した場合、平均粒度は粉砕時間が
長いほど小さくなる。
粉砕ボールとして使用した場合、平均粒度は粉砕時間が
長いほど小さくなる。
またガラスピーズの方がメノウボールに比べて粉砕効果
が良好である事が分る。
が良好である事が分る。
次に粉砕効果を確認するために稀薄な水酸化ナトリウム
溶液で溶ける５ｉＯｆｆｉを検定して行なった。
溶液で溶ける５ｉＯｆｆｉを検定して行なった。
０．５規定の水酸化ナトリウム溶液で５分間煮沸したと
きの非晶質Ｓｉ０分の増加道を分析した結果を集計する
と表−５のようになる。
きの非晶質Ｓｉ０分の増加道を分析した結果を集計する
と表−５のようになる。
表−５
（５）実施例５
鵡通ポルトランドセメント：１重缶部、川砂：２部
水：０．４５部
に対して、実施例（１）で得られたオパール粉砕試料を
セメントに対して３０％置換した場合について４Ｘ４Ｘ
１６ｃａ＋のモルタル供試体を成型し、この供試体の１
／２が水に浸かるように水に入れ、上部の水面上に露出
する部分に送風してエフロの１ 発生を調べる。
セメントに対して３０％置換した場合について４Ｘ４Ｘ
１６ｃａ＋のモルタル供試体を成型し、この供試体の１
／２が水に浸かるように水に入れ、上部の水面上に露出
する部分に送風してエフロの１ 発生を調べる。
ざらに純水に浸漬して純水中に溶出したカルシウム量を
分析した。
分析した。
その結果を表−６に示す。
表−６中、Ａは「普通ポルトランドセメント」を示し、
Ｂは「オパール粉砕試料」を示す。
Ｂは「オパール粉砕試料」を示す。
表−に
の表−６の結果からも分るように、１〜オパール粉砕試
料（Ｂ）」をモルタルに混入する事によってエフロレッ
センスの主成分であるカルシウムの溶出量が「普通ポル
トランドセメント（Ａ）」（７） ｌ−６８１）ｌ）Ｉ
Ｉ Ｊ １．：比べてｒ２０ｐｐｍＪと低減しており、
さらにエフロレッセンスの発生も見られなかった。
料（Ｂ）」をモルタルに混入する事によってエフロレッ
センスの主成分であるカルシウムの溶出量が「普通ポル
トランドセメント（Ａ）」（７） ｌ−６８１）ｌ）Ｉ
Ｉ Ｊ １．：比べてｒ２０ｐｐｍＪと低減しており、
さらにエフロレッセンスの発生も見られなかった。
これは本発明のように［オパールの粉砕試料（Ｂ）」を
混合混入させると、セメントが硬化する際に、成分中の
遊離石灰とＳｉＯ２の間のアルカリ反応がほぼ完了して
、硬化後にアルカリ反応の発生する余地をほとんど残さ
ないためである。
混合混入させると、セメントが硬化する際に、成分中の
遊離石灰とＳｉＯ２の間のアルカリ反応がほぼ完了して
、硬化後にアルカリ反応の発生する余地をほとんど残さ
ないためである。
従って硬化後に膨＠することもない。
［二１効果
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待する事ができる。
期待する事ができる。
（１）本発明は、セメントは通常のポルトランドセメン
ト等を未加工の状態で使用し、さらに、混和材として、
自然界で、ＳｉＯ２を多聞に含むオパール等の非晶質ら
しくは石英等の結晶質を微粉砕したものを混入させて製
造する。
ト等を未加工の状態で使用し、さらに、混和材として、
自然界で、ＳｉＯ２を多聞に含むオパール等の非晶質ら
しくは石英等の結晶質を微粉砕したものを混入させて製
造する。
従って、水和時にアルカリ反応をほぼ完了してしまうの
で、硬化後にアルカリ反応を発生することが少ない。
で、硬化後にアルカリ反応を発生することが少ない。
その結果、従来のようにカルシウムが表面に溶出する心
配はなく、また異常膨張を防止して、組織に悪影響をあ
たえることのない良好なコンクリート構造物を１ｑるこ
とができる。
配はなく、また異常膨張を防止して、組織に悪影響をあ
たえることのない良好なコンクリート構造物を１ｑるこ
とができる。
（２）微粉末状のオパールもしくは石英等を少足添加す
るだけで、無エノロレツセンス、高強度、高耐久性を有
するセメント系材料を得ることができる。
るだけで、無エノロレツセンス、高強度、高耐久性を有
するセメント系材料を得ることができる。
（３）本発明の製造方法に使用するオパールや石英等は
自然界に存在する上に、かつこれを簡易な方法で粉砕し
たものを使用するだけであるから、経済的である。
自然界に存在する上に、かつこれを簡易な方法で粉砕し
たものを使用するだけであるから、経済的である。
Claims (2)
- （１）非晶質なＳｉＯ＿２分を７０％以上含む鉱物質を
、 １μｍ以下の粒子量が３０％以下になるよう粉砕し、 これをポルトランドセメント、高炉セメント、フライア
ッシュセメント、速硬性セメント、スラグセメント等の
水硬セメントと共に水硬セメント量の４０％以内に混合
して製造する事を特徴とする、 セメント系材料の製造方法 - （２）前記の鉱物質が、２〜５規定水酸化ナトリウム溶
液で３０分間煮沸した時に、７０％以上のＳｉＯ＿２を
溶出するような鉱物質であることを特徴とする、特許請
求の範囲（１）記載のセメント系材料の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21515784A JPS6197151A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | セメント系材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21515784A JPS6197151A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | セメント系材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197151A true JPS6197151A (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=16667600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21515784A Pending JPS6197151A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | セメント系材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197151A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554352A (en) * | 1995-05-09 | 1996-09-10 | Construction Material Resources | Processed silica as a natural pozzolan for use as a cementitious component in concrete and concrete products |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4866124A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-09-11 | ||
| JPS5061424A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-27 | ||
| JPS5177618A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-06 | Matsushita Electric Works Ltd | Sementokokatainoseiho |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP21515784A patent/JPS6197151A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4866124A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-09-11 | ||
| JPS5061424A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-27 | ||
| JPS5177618A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-06 | Matsushita Electric Works Ltd | Sementokokatainoseiho |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554352A (en) * | 1995-05-09 | 1996-09-10 | Construction Material Resources | Processed silica as a natural pozzolan for use as a cementitious component in concrete and concrete products |
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