JPS6224372B2 - - Google Patents
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- JPS6224372B2 JPS6224372B2 JP20651281A JP20651281A JPS6224372B2 JP S6224372 B2 JPS6224372 B2 JP S6224372B2 JP 20651281 A JP20651281 A JP 20651281A JP 20651281 A JP20651281 A JP 20651281A JP S6224372 B2 JPS6224372 B2 JP S6224372B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明はガラス繊維強化コンクリートの製造に
使用される混合セメント質材料に関する。 ガラス繊維強化コンクリート（以下GRCと称
す）はその優れた性能で建材その他への普及が期
待されているが、補強用ガラス繊維がセメントの
強アルカリ性によつて長期間にわたつて侵食を受
け、特に衝撃強度の経年劣化が著しく、折角のガ
ラス繊維補強の効果が薄らぐという欠点を有して
いる。 この欠点を解消することを目的として特開昭55
―121949号に超低アルカリ性セメントを用いた
GRC製品が提案されている。しかし本願発明者
の実験によると、前記超低アルカリ性セメントを
使用するだけでは製造後長期間経過すると衝撃強
度において初期の1/4以下に低下することが確め
られた。 本願発明は前記先行技術を一層改良することを
目的とするもので、その要旨はカルシウムサルホ
アルミネートを10〜40重量％、珪酸二石灰を10〜
40重量％硫酸カルシウムを８重量％以上、遊離生
石灰を７重量％以下含有し、かつ硫酸カルシウム
とカルシウムサルホアルミネートとのモル比が
1.5〜6.5であり、実質的に珪酸三石灰を含まない
超低アルカリ性セメント１重量部に対して活性シ
リカ物質を0.25〜４重量部を添加したことを特徴
とするGRCの製造に適した混合セメント質材料
にある。 本願発明に用いる超低アルカリ性セメントはカ
ルシウムサルホアルミネート（3CaO・3Al2O3・
CaSO4）と珪酸二石灰と硫酸カルシウム
（CaSO4）と遊離生石灰（CaO）を主成分とし、水
と反応してエトリンガイドを生成して硬化し、水
酸化カルシウムをほとんど生成しない。また珪酸
三石灰（3CaO・SiO2）を実質的に含まないので
水和しても水酸化カルシウムを生成することがな
い。したがつて従来のポルトランドセメントと異
り余剰の水酸化カルシウムの生成量が遥かに僅か
であり、したがつてガラス繊維の侵食は少い。 また本願発明に用いる活性シリカ物質は、なお
残留する水酸化カルシウムを補捉するためのシリ
カ源であり、フライアツシユ，火山灰，白土，粘
土，シリカ粉末，ガラス粉末，高炉スラツグ等か
ら選ばれるがCaO分の少い物がよいのでフライア
ツシユ，火山灰，白土，粘度，シリカ粉末，ガラ
ス粉末が好ましく、特にフライアツシユはCaOが
特に少くかつ粒形が丸いので流動性にすぐれ、添
加水分量を減少させることができるので特に好ま
しい。これら活性シリカ物質添加量範囲限定の理
由は、対セメント重量比0.25未満ではGRCを製造
してから長期間経過後の耐衝撃強度（IS）維持の
効果に乏しく、４を越えると初期の曲げ比例限界
強度（LOP）が低下し、脱型運搬等のハンドリ
ングに支障を来す。 セメントに40％以下の活性シリカ物質を添加し
てGRCの長期強度維持をもくろむ試みは数多く
知られているが、いずれもテストされた屋外曝露
期間が１〜２年程度であり、第１表に示すように
本願発明者の実験によると普通ポルトランドセメ
ントにフライアツシユを添加して作つたGRCは
屋外曝露20年に相当する70℃水中28日間の浸漬試
験後のI.Sがせいぜい５Kg／cm2程度に低下し、特
にGRCの如き肉薄に製造されることの多いセメ
ント製品では容易に脆性破壊を起すこととなる。 これらGRC製品は建築物等に使われる場合が
多く、安全性の点からも建築物の寿命等からも考
えて少くとも20年程度の長期間の屋外曝露後の強
度維持が必要であり、僅か１〜２年の屋外曝露試
験の結果でその性能を評価されるべきでない。 また本願発明は本願発明者の先行出願（特願昭
56―38264号（特開昭57―156360号公報参照））に
較べ長期衝撃強度に優れ、しかも活性シリカ物質
添加量を下げ得る点で優れている。すなわち、先
行出願では超速硬セメントを使うので本願発明に
較べて活性シリカ物質を極めて多量に添加しない
と高い長期衝撃強度維持ができないのでセメント
量を減少させねばならず、本願発明と同じ長期衝
撃強度を得るためには初期におけるLOP値や曲
げ破壊強度（MOR）を若干犠性にせざるを得
ず、そのため離型時間の延長等を強いられた。し
かし本願発明では活性シリカ物質添加量を20％ま
で下げ得るので上記した不都合が軽減される。 したがつて本願発明は特に超低アルカリ性セメ
ントと活性シリカ物質の添加とを組合せることに
より、従来技術では考えられない程、高い長期衝
撃強度を有するGRC製品が得られることを見出
したものである。 実施例 第１表は本発明の実施例および本発明外の比較
例のGRC製品の初期強度および屋外曝露20年以
上に相当する劣化促進試験後の強度を比較したも
のである。 試料の作製に当つては、混合セメント１重量部
に対し骨材として砂0.6重量部，水0.33重量部，
減水剤0.025重量部，凝結調節剤（クエン酸）
使用される混合セメント質材料に関する。 ガラス繊維強化コンクリート（以下GRCと称
す）はその優れた性能で建材その他への普及が期
待されているが、補強用ガラス繊維がセメントの
強アルカリ性によつて長期間にわたつて侵食を受
け、特に衝撃強度の経年劣化が著しく、折角のガ
ラス繊維補強の効果が薄らぐという欠点を有して
いる。 この欠点を解消することを目的として特開昭55
―121949号に超低アルカリ性セメントを用いた
GRC製品が提案されている。しかし本願発明者
の実験によると、前記超低アルカリ性セメントを
使用するだけでは製造後長期間経過すると衝撃強
度において初期の1/4以下に低下することが確め
られた。 本願発明は前記先行技術を一層改良することを
目的とするもので、その要旨はカルシウムサルホ
アルミネートを10〜40重量％、珪酸二石灰を10〜
40重量％硫酸カルシウムを８重量％以上、遊離生
石灰を７重量％以下含有し、かつ硫酸カルシウム
とカルシウムサルホアルミネートとのモル比が
1.5〜6.5であり、実質的に珪酸三石灰を含まない
超低アルカリ性セメント１重量部に対して活性シ
リカ物質を0.25〜４重量部を添加したことを特徴
とするGRCの製造に適した混合セメント質材料
にある。 本願発明に用いる超低アルカリ性セメントはカ
ルシウムサルホアルミネート（3CaO・3Al2O3・
CaSO4）と珪酸二石灰と硫酸カルシウム
（CaSO4）と遊離生石灰（CaO）を主成分とし、水
と反応してエトリンガイドを生成して硬化し、水
酸化カルシウムをほとんど生成しない。また珪酸
三石灰（3CaO・SiO2）を実質的に含まないので
水和しても水酸化カルシウムを生成することがな
い。したがつて従来のポルトランドセメントと異
り余剰の水酸化カルシウムの生成量が遥かに僅か
であり、したがつてガラス繊維の侵食は少い。 また本願発明に用いる活性シリカ物質は、なお
残留する水酸化カルシウムを補捉するためのシリ
カ源であり、フライアツシユ，火山灰，白土，粘
土，シリカ粉末，ガラス粉末，高炉スラツグ等か
ら選ばれるがCaO分の少い物がよいのでフライア
ツシユ，火山灰，白土，粘度，シリカ粉末，ガラ
ス粉末が好ましく、特にフライアツシユはCaOが
特に少くかつ粒形が丸いので流動性にすぐれ、添
加水分量を減少させることができるので特に好ま
しい。これら活性シリカ物質添加量範囲限定の理
由は、対セメント重量比0.25未満ではGRCを製造
してから長期間経過後の耐衝撃強度（IS）維持の
効果に乏しく、４を越えると初期の曲げ比例限界
強度（LOP）が低下し、脱型運搬等のハンドリ
ングに支障を来す。 セメントに40％以下の活性シリカ物質を添加し
てGRCの長期強度維持をもくろむ試みは数多く
知られているが、いずれもテストされた屋外曝露
期間が１〜２年程度であり、第１表に示すように
本願発明者の実験によると普通ポルトランドセメ
ントにフライアツシユを添加して作つたGRCは
屋外曝露20年に相当する70℃水中28日間の浸漬試
験後のI.Sがせいぜい５Kg／cm2程度に低下し、特
にGRCの如き肉薄に製造されることの多いセメ
ント製品では容易に脆性破壊を起すこととなる。 これらGRC製品は建築物等に使われる場合が
多く、安全性の点からも建築物の寿命等からも考
えて少くとも20年程度の長期間の屋外曝露後の強
度維持が必要であり、僅か１〜２年の屋外曝露試
験の結果でその性能を評価されるべきでない。 また本願発明は本願発明者の先行出願（特願昭
56―38264号（特開昭57―156360号公報参照））に
較べ長期衝撃強度に優れ、しかも活性シリカ物質
添加量を下げ得る点で優れている。すなわち、先
行出願では超速硬セメントを使うので本願発明に
較べて活性シリカ物質を極めて多量に添加しない
と高い長期衝撃強度維持ができないのでセメント
量を減少させねばならず、本願発明と同じ長期衝
撃強度を得るためには初期におけるLOP値や曲
げ破壊強度（MOR）を若干犠性にせざるを得
ず、そのため離型時間の延長等を強いられた。し
かし本願発明では活性シリカ物質添加量を20％ま
で下げ得るので上記した不都合が軽減される。 したがつて本願発明は特に超低アルカリ性セメ
ントと活性シリカ物質の添加とを組合せることに
より、従来技術では考えられない程、高い長期衝
撃強度を有するGRC製品が得られることを見出
したものである。 実施例 第１表は本発明の実施例および本発明外の比較
例のGRC製品の初期強度および屋外曝露20年以
上に相当する劣化促進試験後の強度を比較したも
のである。 試料の作製に当つては、混合セメント１重量部
に対し骨材として砂0.6重量部，水0.33重量部，
減水剤0.025重量部，凝結調節剤（クエン酸）
【表】
【表】
【表】
第３表 超低アルカリ性セメントの鉱物組成
（重量％）
3CaO・3Al2O3・CaSO4 31％
CaSO4 22
CaO 6.5
2CaO・SiO2 28
4CaO・Al2O3・Fe2O3 3.9
その他 8.6
0.003重量部および第１表の配合比に応じて活
性シリカ物質を混合して得たセメントモルタルと
セメントモルタルに対し５重量％の耐アルカリガ
ラス繊維のチヨツプドストランドとをダイレクト
スプレー法にて型枠上に同時に吹付けてガラス繊
維入セメントモルタル層を形成し、ガラス繊維入
セメントモルタル層上からロールがけして脱泡さ
せるとともにガラス繊維をセメントモルタルにな
じませ、厚さが10mmになるようにならしたのち硬
化させ脱型してGRC板を得た。このGRC板を２
週間養生後適当な寸法に切断して試料とした。試
料作製に用いたセメントとしては第２表に示した
化学成分の超低アルカリ性セメント、超速硬セメ
ントと普通ポルトランドセメントを、活性シリカ
物質としては第２表の化学成分のフライアツシユ
を用いた。また超低アルカリ性セメントの鉱物組
成は第３表に示した通りである。 強度の測定に当つて、LOP（曲げ比例限界強
度）およびMOR（曲げ破壊強度）の測定にはオ
ートグラフを用い、変位速度３mm／分で行ないIS
（アイゾツト衝撃強度）測定にはアイゾツト衝撃
試験機を用いて行なつた。また第１表で促進試験
前の強度とは前記方法で作製した試料の強度であ
り、促進試験後の強度は前記切断後70℃の水中に
28日間浸漬し、乾燥させた後の強度である。 第１表の試料No.１〜５はセメントとして普通ポ
ルトランドセメントを用い、活性シリカ物質とし
てフライアツシユを順次配合比を増していつた混
合セメント、試料No.６〜10は超速硬セメントに順
次フライアツシユを増していつた混合セメント、
No.11〜12は本発明外の配合比、No.13〜18は本発明
に係る配合比の超低アルカリ性セメントとフライ
アツシユとの混合セメントを用いて製造した
GRCである。 普通セメントと超低アルカリ性セメントとの優
劣を論ずるため試料No.１〜５と13〜18とにおい
て、フライアツシユ配合比が同じもの同志で較べ
るとLOP値は促進試験前後のいずれも普通セメ
ントを用いたものが促進試験後のMOR値及びIS
値は特に超低アルカリ性セメントを用いたものの
方が遥かに優れている。また超速硬セメントと超
低アルカリ性セメントとの優劣を論ずるため試料
No.６〜10と13〜18とにおいて、フライアツシユ配
合比が同じもの同志で較べると、LOP値は超速
硬セメントを用いたものが高いが、促進試験後の
MOR値及びIS値、特にIS値では超低アルカリ性
セメントを用いたものが大幅に優れ、また促進試
験後のIS値がほぼ同じとなるようなフライアツシ
ユ配合比の試料で較べると、LOP値においても
超低アルカリ性セメントを用いたものの方が優れ
る。 以上から明かなように本発明の混合セメントを
用いたGRCは特に製造後長期間経過後における
衝撃強度に優れていることが判る。
性シリカ物質を混合して得たセメントモルタルと
セメントモルタルに対し５重量％の耐アルカリガ
ラス繊維のチヨツプドストランドとをダイレクト
スプレー法にて型枠上に同時に吹付けてガラス繊
維入セメントモルタル層を形成し、ガラス繊維入
セメントモルタル層上からロールがけして脱泡さ
せるとともにガラス繊維をセメントモルタルにな
じませ、厚さが10mmになるようにならしたのち硬
化させ脱型してGRC板を得た。このGRC板を２
週間養生後適当な寸法に切断して試料とした。試
料作製に用いたセメントとしては第２表に示した
化学成分の超低アルカリ性セメント、超速硬セメ
ントと普通ポルトランドセメントを、活性シリカ
物質としては第２表の化学成分のフライアツシユ
を用いた。また超低アルカリ性セメントの鉱物組
成は第３表に示した通りである。 強度の測定に当つて、LOP（曲げ比例限界強
度）およびMOR（曲げ破壊強度）の測定にはオ
ートグラフを用い、変位速度３mm／分で行ないIS
（アイゾツト衝撃強度）測定にはアイゾツト衝撃
試験機を用いて行なつた。また第１表で促進試験
前の強度とは前記方法で作製した試料の強度であ
り、促進試験後の強度は前記切断後70℃の水中に
28日間浸漬し、乾燥させた後の強度である。 第１表の試料No.１〜５はセメントとして普通ポ
ルトランドセメントを用い、活性シリカ物質とし
てフライアツシユを順次配合比を増していつた混
合セメント、試料No.６〜10は超速硬セメントに順
次フライアツシユを増していつた混合セメント、
No.11〜12は本発明外の配合比、No.13〜18は本発明
に係る配合比の超低アルカリ性セメントとフライ
アツシユとの混合セメントを用いて製造した
GRCである。 普通セメントと超低アルカリ性セメントとの優
劣を論ずるため試料No.１〜５と13〜18とにおい
て、フライアツシユ配合比が同じもの同志で較べ
るとLOP値は促進試験前後のいずれも普通セメ
ントを用いたものが促進試験後のMOR値及びIS
値は特に超低アルカリ性セメントを用いたものの
方が遥かに優れている。また超速硬セメントと超
低アルカリ性セメントとの優劣を論ずるため試料
No.６〜10と13〜18とにおいて、フライアツシユ配
合比が同じもの同志で較べると、LOP値は超速
硬セメントを用いたものが高いが、促進試験後の
MOR値及びIS値、特にIS値では超低アルカリ性
セメントを用いたものが大幅に優れ、また促進試
験後のIS値がほぼ同じとなるようなフライアツシ
ユ配合比の試料で較べると、LOP値においても
超低アルカリ性セメントを用いたものの方が優れ
る。 以上から明かなように本発明の混合セメントを
用いたGRCは特に製造後長期間経過後における
衝撃強度に優れていることが判る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ カルシウムサルホアルミネートを10〜40重量
％、珪酸二石灰を10〜40重量％、硫酸カルシウム
を８重量％以上、遊離生石灰を７重量％以下含有
し、かつ硫酸カルシウムとカルシウムサルホアル
ミネートとのモル比が1.5〜6.5であり、実質的に
珪酸三石灰を含まない超低アルカリ性セメント１
重量部に対して活性シリカ物質を0.25〜４重量部
を添加したことを特徴とするGRCの製造に適し
た混合セメント質材料。 ２ 前記セメントと前記活性シリカ物質の重量和
１部に対して骨材として砂を多くとも１重量部添
加した特許請求の範囲第１項記載のGRCの製造
に適した混合セメント質材料。 ３ 前記セメント、前記活性シリカ物質、前記骨
材に水を加えたセメントモルタルに対し重量比
で、0.3〜10％の耐アルカリ性ガラス繊維を添加
した特許請求の範囲第２項に記載の、GRCの製
造に適した混合セメント質材料。 ４ 前記活性シリカ物質がフライアツシユである
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１
項記載のGRCの製造に適した混合セメント質材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56206512A JPS58110451A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Ｇｒｃの製造に適した混合セメント質材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56206512A JPS58110451A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Ｇｒｃの製造に適した混合セメント質材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110451A JPS58110451A (ja) | 1983-07-01 |
| JPS6224372B2 true JPS6224372B2 (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=16524585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56206512A Granted JPS58110451A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Ｇｒｃの製造に適した混合セメント質材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110451A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85108582B (zh) * | 1984-10-30 | 1988-08-17 | 蓝圈工业有限公司 | 固化粘结组合物 |
| JPS62202852A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | 秩父セメント株式会社 | ガラス繊維補強コンクリ−ト組成物 |
| US9890082B2 (en) | 2012-04-27 | 2018-02-13 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| US9321681B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-04-26 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer compositions and method |
| US9624131B1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-18 | United States Gypsum Company | Freeze-thaw durable geopolymer compositions and methods for making same |
-
1981
- 1981-12-21 JP JP56206512A patent/JPS58110451A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110451A (ja) | 1983-07-01 |
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