JPS62207751A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、常温で流し込みによる成形ができる（＾めて
優れた流動性を持ち、その流し込んだ面に灼Ｌ）で精密
な転写性を有するうえ、高強度特性に優れたセメント組
成物に関する。

〔従来の技術〕

水硬性無機材料に、その粒子より１〜シオーダー細かい
超微粉を加え、高性能減水剤とともに用い−（許“ら強
度硬化体を得る技術は公知である（例えば特表昭５５−
５００８６３号）。これは、水硬組織中のセメント粒子
間の空隙を超微粒子で埋めることにより、粒子の充填性
を向上させ、緻密な硬化体組織とすることにより高強度
を発現させようとするもの（ある。その際、粒子の充填
性が強度の決定に大きな役割を果たすのに加えて、添加
する水量が少＜’Ｌい程、空隙が減少して高強度が得ら
れる傾向にある。しかしながら加える水量の低下は同時
に流動性の低下をもたらし、流し込み成形が粗雑になっ
ていくという二律背反的問題にぶつかる。

また、セメントを水溶性高分子とともに双ローラ（ツイ
ンローラ）等を用いて強制的に混練し、水ｈ″Ｆを減少
させて、緻密な硬化体を得る技術（ＨＤＦ）：ｂ知られ
ているが、この場合はもはや流し込み成形は不可能とな
ってしまう。

以上のように、硬化体組織の緻密化の要請と、混練物の
流動性確保の要請を同時に達成しようとりる場合、従来
の技術では相反する問題となり、両者ともに改善するの
は困難である。

〔発明の目的〕

本発明は前記した問題、即ち従来のくセメント−１シリ
カヒユーム＋高性能減水剤）系混練物について、流動性
と強度特性をともに向上させるべく鋭怠検討を行った結
果、混練物中のシリカヒユームとＣａ（０旧、との反応
によるゲル化が流動性の減少をもたらすことに着目し、
水や水和に対し不活性な超微粉を用いると流動性の著し
い向上がもたらされるとともに強度損失の少ない混線物
が得られるという事実を見い出し、本発明を完成するに
至った。

〔発明の構成〕

この発明を概説すれば、セメント質物質、シリカじニー
ム、不活性超微粉、高性能減水剤及び水を含有して成る
セメント組成物に関するものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明で使用するセメント質物質には、普通。

！＋’１強、超強張超早強色の各種ポルトランドセメン
トが通常用いられる。又、中庸熱、高炉及びフライアッ
シュ等の低熱セメントや耐硫酸塩セメント、アルミナセ
メントも使用できる。

また、セメント質物質の一部をそれとほぼ同等の粒径を
有する不活性無機材料で置き換えることも可能である。

ここでいうセメント質物質としては平均粒径１０〜３０
μｍ程度のものが通常使用されるが、勿論これより大き
いものでも、スルさいものでも使用できることはいうま
でもない。

次に、本発明で使用するシリカヒユームは、シリカダス
トあるいはシリカフラワーなどとも呼ばれ、シリコンや
含シリコン合金、及びジルコニアなどを製造する際に副
生じ、比較的安価で大量に入手できる。平均粒径は０．
１から０．５μｍ程度で大部分は非晶質の球状粒子であ
る。シリカヒユーム成分は（セメント＋超微粉子高性能
減水剤）の系において超微粉として用いられ、セメント
に対づる添加量は混練物の流動性や成形性の面から、通
常、セメント１００重囲部に対して５〜４５重母部垂辺
に好ましくは７〜３５重量部である。

このシリカヒユーム成分は、セメント成分の共存下にセ
メント成分から溶出する水酸化カルシウムと反応してハ
イドログル（カルシウムシリケート水和物（Ｃａ−３ｉ
　Ｏ，−Ｈ２Ｏ）　）を生成する。そしてこの反応初期
におけるゲル化は混練物の流動性に大きな影響を及ぼし
、ゲル化反応量に比例して混線物の流動性は低下する。

一般に混線物の流動性は、シリカヒユームの添加量が少
ないとダイラタンティックな性質が強くなり、添加量が
多いとチクソトロピックであるが、やや流れの鈍い、い
わゆる１重い」流動性を示す。

一部シリカヒユームはセメント質水硬体組織内において
ポゾラン反応にあづかり組織の強度を高めるという性質
を有する。

従って、強度特性を改善するためには、近似最密充填を
達成し、かつ強度特性に有効な反応点を多く確保すると
いう観点から、シリカヒユームを極力多く配合する必要
があるが、逆に流動性が低下してしまう。

本発明においては、この二律背反的問題を、次に説明す
る不活性超微粉の使用により解決するものであり、この
点が本発明の中核的な技術思想でおる。

本発明で使用する不活性超微粉とは水に溶解したり、ポ
ゾラン反応などを生じない超微粉のことであり、大きさ
はシリカヒユームと同程度のもので、平均粒径１μｍ以
下、好ましくは０．１〜０．５μｍであるものである。

不活性超微粉を構成する成分的な制限は特にはないが、
空気中で不安定であったり、強固に凝集している粒子は
適当ではない。

不活性超微粉成分は、前記シリカヒユーム（超微粉成分
）のように混線物の流動性を阻害するゲル化反応を生起
しないこと、また略同程度の粒径であることからシリカ
ヒユームと置換することができる。シリカヒユームに対
する置換割合は任意に変えられる。不活性超微粉は、セ
メントに対して多量に添加しても流動性が低下せず、セ
メントとシリカヒユームの合計１００体積部に対し３〜
８０体積部、好ましくは５〜７０体積部、更に好ましく
は８〜６０体積部添加して用いる。不活性超微粉として
は、ＡＬＯ３，５ｉＯｚ　、　Ｔｌ０ｚ　、　ＺｒＯ，
などの例をあげることができる。

本発明で使用する高性能減水剤とは、前記各種の粉体成
分と水の系において湿潤性や流動性を向上させるために
用いるもので、多量添加しても過度の空気連行を伴わず
分散力が大である界面活性剤のことを意味する。この高
性能減水剤としてメラミンスルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物の塩やナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物の塩、あるいは高分子量りゲニンスルホン酸塩、及
びポリカルボン酸などを主成分としたものなどを例とし
てあげることができる。経済性と効果の点からナフタリ
ンスルホン酸やアルキルナフタリンスルホン酸のホルム
アルデヒド縮合物の塩が好ましい。高性能減水剤の使用
量は、通常、セメントに対して０．３〜１重量部使用さ
れているが、本発明ではそれより多量に使用することが
望ましく、セメント質物質とシリカヒユーム及び不活性
無機粉体超微粉の合計１００重量部にたいして１〜５重
量部が好ましく、更に好ましくは１〜３重量部である。

本発明においては、前記した各種粉体成分に対して、よ
り大きな粒径を持つ骨材を加えて用いることができる。

骨材とは、本発明では１００μ雇を越える粒径を持つも
のを言い、一般の砂、砂利でも可能であるが、強度の面
からモース硬度６以上、またはヌープ圧子硬度７００　
ＫｆＪｆ／ｌｒｉｍ？以上の規準で選定された硬質骨材
を使用することが好ましい。

又、それ以外にも、金属やガラス、プラスチックス等の
使用も可能である。なお耐熱性が要求される場合には、
シャモット、ボーキサイト、重焼ばん土頁岩、陶磁器粉
砕品、アルミナ、スピネル等の耐火物板骨材が好ましい
。これら骨材の使用量は通常、セメント質物質、シリカ
ヒユーム、不活性超微粉の合計四に対し５倍重量部程度
までが好ましい。但し、プレパックドやポストバツクド
エ法等の特殊な工法を用いる場合はこの限りではない。

本発明においては、前記した各種配合成分に水を加えて
混線物となし、成形を行なうものである。

成形性の面から添加水量は粉体（セメント質物質＋シリ
カヒユーム士不活性粉体の合計）ｉｏｏ重量部に対して
１２〜２５重母部が垂辺しく、更に好ましくは１２〜２
０重量部である。練り混ぜ方法や添加順序には特に制限
はなく、これらの材料が均一に混練されれば良い。

ざらに本発明では、前記混線材料を鉄骨や鉄筋、繊維等
と組合わせることもでき、引張りや曲げなどに対する補
強材とすることができる。

混練物から成形し°て得られた成形品は養生されるが、
養生条件にも特に制限はない。しかし、不活性超微粉を
多量に添加する場合は２０℃よりも高温が望ましく、４
０〜５０℃以上の湿潤養生が好ましい。また、１００℃
以上の高温養生や高温高圧養生を行なうことも可能であ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本
発明の技術思想を逸脱しない限り、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。

第１表に示すような配合割合の成分、及び所定の水量（
各成分の配合割合は、重量部の値で示されている。）を
２１モルタルミキサーで混練し、テーブルフローを測定
した。また、混練物を４×４Ｘ１６ｃｍの供試体に注型
し、２０℃１日後に脱型、５０℃で湿潤養生し圧縮強度
を測定した。結果を第１表に示す。

比較例７，８に比べて、実施例１〜６はいずれも著しく
流動性が改善されており、容易に流し込み成形が可能で
ある。強度特性については、実施例１〜６のものは比較
例７，８とほぼ同等あるいはそれ以上の強度を示し、７
日強度では、不活性超微粉添加による強度損失はなく、
むしろ向上する傾向にあることがわかる。

また、シリカヒユームと不活性超微粉の両者がまったく
なかったり、高性能減水剤を添加しない比較例９．１０
は、流動性、強度が著しく損われており、これら成分は
本発明の必須的成分であることがわかる。

以下余白 第１表 （注） （光透過法による平均粒径１２．３μ雇）不活性超微粉
・・・・・・アルミナ超微粉（ＴＥＮによる平均粒径０
．２μｍ）シリカヒユーム・・・・・・非晶質シリカ質
超微粉（ＴＥ）１による平均粒径０．２μｍ）ホルムア
ルデヒド縮金物の塩）　（有効成分換算）骨　材・・・
・・・重焼ばん土頁岩（中国長城焼１粒径０．３〜１．
０ＩｎＩｒ＆。

モース硬度８） 〔発明の効果〕 本発明になるセメント組成物は、従来技術では不可能で
あった流動性、転写性を高度′に維持し、かつ高強度の
硬化体を与えるものであり、各種の応用面に優れた成形
素材として用いられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント質物質、シリカヒューム、不活性超微粉、高性
   能減水剤及び水を主成分とするセメント組成物。