JPS6252160A - 高強度セメント組成物 - Google Patents

高強度セメント組成物

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JPS6252160A
JPS6252160A JP60192867A JP19286785A JPS6252160A JP S6252160 A JPS6252160 A JP S6252160A JP 60192867 A JP60192867 A JP 60192867A JP 19286785 A JP19286785 A JP 19286785A JP S6252160 A JPS6252160 A JP S6252160A
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cement
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water
cement composition
powder
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悦郎 坂井
海崎 和弘
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高強度セメント組成物に関する。ざらとを特徴
とする高強度セメント組成物に関する。
〔従来技術〕
セメント質物質、超微粉、高性能減水剤および水よりな
る高強度セメント組成物は公知(特公表昭55−500
86.り号公報)である。また、一般に強度は水セメン
ト比と関係があり、水セメント比を著しく小さくするこ
とができれば高強度を得ることが可能となると言われて
いる。上記公知技術は、その水セメント比を像下させる
手段を不能の高強度セメント組成物の開発が切望されて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のようなことより、本発明者らは穐々検討を卵えた
結果、Ca38i05および/またはCa5Si05の
固溶体、超微粉、高性能減水剤および水を組み合せるこ
とにより、低水粉体比で流動性のすぐれた高強度セメン
ト組成物を得ることができる知見を得て本発明を完成す
るに到った。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち、本発明は、Ca3Si○5および/またはCa3
SiO5の固溶体、超微粉、高性能減水剤および水を主
成分とする高強度セメント組成物である。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明でいうCa3SiO5および/またはCa3Si
O5固溶体(以下C3S類という)とは、ポルトランド
セメント等の主要構成化合物であり、Ca3SiO5は
CaOと5102のモル比が6/1となるよう原料を調
整し、1,500’C〜1.600°Cにて焼成し、そ
の後粉砕する。この操作を、粉末X線回折かグリセリン
アルコール法でFree −CaOが消失するまでくり
返すことによって合成されるものである。またCa3S
iO5固溶体とは、Ca3SiO5が90〜95!量チ
程度でこれにAl2O3、MgO、Cr2O,3などの
副次成分が単独あるいは組合せて固溶したものと考えら
れる。一般にセメントの主要構成鉱物であるニーライト
(アリット)は、Ca3Si○5固溶体の一例である。
化学量論式は、研究者によって異なるが一般にはCIl
losMgzClllos Al5i3501t4)(
G、Yamaguchi and S、Takagi 
、 Proc、5 th Inz’ISymp、 Ch
em、 Cement、 Tokyo ! 1 + 1
81−225(1968))(”人工文献という)が考
えられており、その他に微量成分が含まれる場合もある
Ca5Si○と、 Ca3Sx05固溶体は固溶する成
分の種類や量によって各種のものが考えられるが、粉末
X線回折によりJ CPDSカードのCa3SiO5お
よびニーライトなどの値と一致するものである。
Ca3SiO5固溶体の合成は、所定の化学組成になる
よう原料を調合し、1500 ’C〜1600°CでF
ree −CaOが消失するまで焼成・粉砕をくり返し
得ることができる。また、転炉スラグを原料とすると経
済的である(久保寺、小山、安藤、近藤;日本鉄鋼協会
講演会、於東大 1977.4)。
この方法の一例は以下のごとくである。
即ち、溶融状態にある転炉スラグの一種であるLDスラ
グを約1,800℃程度で還元し、スラグとTi 、 
Mn 、 Vなどの金属とを分離する。こうして得られ
た還元スラグは、若干成分が変動するため微量のCaO
や5i02などの添加によって調整が可能である。これ
は、溶融状態にある還元スラグにCaOJPSi○2源
として砂石やシリカヒユームを添加することも可能であ
り、又、冷却後、新たに電気炉等で1,400〜1.5
CICI’C程度で焼成して得ることも可能である。こ
うして得られたものは、粉末X線回折法によるとJCP
DSカードのニーライトのピークと一致する。
このようなCaS類にフライアッシュ、高炉スラグ微粉
末等の混和材を併用することも可能であり又膨張材や急
硬材、さらには高強度混和材等を併用することも可能で
ある。また、一般に用いられている化学混和剤を併用す
ることもできる。
膨張材としてはエトリンガイト系のもの、例えば電気化
学工業(株)#商品名UcsA”20J 、又は焼成C
aOが好ましく、焼成CaO中でも1,100〜1.3
00’Cで焼成され、平均結晶径が10μ以下のものが
好ましい。
急硬材としてはカルシウムアルミネート系のものがよく
、例えばアルミナセメントやアルミナセメントと石膏の
組み合せたものおよび電気化学工業(株)装面品名「デ
ンカ力ESJなどが用いられる。
また、高強度混和材は石膏系のものであり、例えは電気
化学工業(株)裏向品名[デンカΣ−1000]、日本
セメント(株)裏向品名「アサノスーパーミックス」等
が有効である。
本発明で使用する超微粉は、C3S類(平均粒径20〜
60μ程度)の少なくとも1オーダー細かい平均粒径を
有するものであり、平均粒径が2オーダー低いものが混
練物の流動特性の面から好ましい。具体的には、シリコ
ン、含シリコン合金及びジルコニアを製造する際に副生
するシリカダスト(シリカヒユーム)やシリカ質ダスト
が%に好適であり、炭酸カルシウム、シリカゾル、オパ
ール質砂石、フライアッシュ、高炉スラグ、酸化チタン
、酸化アルミニウムなども使用できる。またC3S類を
微粉砕して用いることもできる。特に、オパール質砂石
、フライアッシュ、高炉スラグを分級器と粉砕機の併用
により粉砕した超微粉の使用は硬化収縮を改善するとい
う面から有効である。
超微粉の使用量は、C3S類60〜95重量部に対して
40〜5重量部が好ましく、さらに好ましくは65〜9
0重量部に対して35〜10重量部である。5重量部未
満では、高強度発現効果が小さく、また、40重量部を
こえると混練物の流動性が著しく低下し、成形すること
が困難となり、かつ、強度発現も不充分となる。
本発明における高性能減水剤とはセメントに多量添DO
しても凝結の過遅延や過度の空気連行を伴なわない分散
能力の大きな界面活性剤であって、例えばナフタリンス
ルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、メラミンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、高分子量りゲニンス
ルホン酸塩、ポリカル4ぐン酸塩等を主成分とするもの
があげられる。
高性能減水剤の使用量は、従来、セメント質物質に対し
固形分として0.3〜1Ni%が使用されているが、本
発明においては、それよりも多量に添加することが好ま
しく、1〜5重量部が更に好まし7い。高性能減水剤は
、混練物を低水/ (C3S類+超微粉)比(以下水/
粉体比という)で得るために必要なものであり、10重
量部を超えると硬化反応にかえって悪影響を与える。こ
のような下でも通常の方法により成形可能な流動性のあ
る混線物を得ることができる。
本発明で使用する水は成形上必要なものであり高強度硬
化体を得るためにはできるだけ少量が良く、C3S類と
超微粉との混合物1001iki部に対し水10〜60
重量部が好ましく、13〜20重量部が更に好ましい。
水量が601量部より多いと高強度硬化体を得ることが
困難であり、10重量部より少ないと通常の流し込み等
の成形が困難となる。なお、圧密成形等においては、こ
れに制限されるものではなく1.0重量部より少ない場
合においても成形が可能となる。また、押し出し成形等
の通常セメントコンクリートに用いられている成形方法
を用いることも可能である。
以上の配合の他(・ζ骨材を組み合せることが一般的で
あるが、骨材としては一般にコンクリート用として利用
されているもので良い。さらに、硬質なもの、具体的に
はモース硬度6以上好ましくは7以上、又はヌープ圧子
硬度700ゆ/H2以上さらに好ましくは800 kl
il/1oa2以上のいずれかの基準で選定されたもの
を用いると、強度を著しく向上させることができるので
好適である。この基準を満足するものを例示すれば、珪
石、エメリー、黄鉄鉱、砒鉄鉱、黄玉、ローンン石、コ
ランダム、ツェナサイト、スピネル、緑柱石、全縁石、
電気石、花崗岩、紅柱石、十字石、ジルコン、焼成ボー
キサイト、l焼ばん土けつ岩、炭化硼素、炭化タングス
テン、フェロ7リコンナイトライド、窒化硅素、溶融ノ
リ力、電融マグネシア、炭化硅素、立方晶窒化硼素、鉄
粉、鉄球等がある。
骨材の使用量は、通常の流し込み成形においてはC3S
類と超微粉との合計に対して5重量倍量以内で選択使用
される。但し、他の成形方法においては、この限りでな
い。
さらに、各糧繊維や網の配合も可能である。繊維として
は、鋳鉄、スチール繊維、ステンレス繊維、石綿やアル
ミナ繊維等の各種天然および合成鉱物繊維、炭素繊維、
ガラス繊維、およびポリプロぎレン、ビニロン、アクリ
ロニトリル、セルロース等の天然また゛は合成の有機繊
維等があげられる。また、補強として従来より用いられ
ている鋼棒やFRPロンド棒を用いることも可能であり
、特に大型のものの製作においては必要不可欠なもので
ある。
また、他の機能、例えば摺動性を付与するものとして二
硫化モリブデン、六方晶窒化硼素などの、いわゆる固体
潤滑剤を配合することも可能でありさらには油しみ込み
性のあるカーざンなどを用いることも可能である。
その他、熱伝導性、電気伝導性などの特殊な性能を付与
するもの、例えは各種金属粉等を配合させることも可能
である。上記各材料の混合および混練方法は均一に混合
及び混練できれば、いずれの方法でも良く、添710順
序にも特に制限されるものではない。
成形物の養生は41J−積の養生方法が可能であり常温
養生、常圧蒸気養生、高温高圧養生、高温養生のいずれ
の方法も採用することができ、必要ならば、これらの組
み合せを行なって高強度硬化体を得ることもできる。
〔実施例〕
以下、実施例で本発明をさらに説明する。
実施例1 文献に記載の組成に基づき、Ca105Mg 2Al○
36(AISis5Ch44)となるようCaCO3r
 MgO’+ Al2O3および5i02をそれぞれ計
量し、水で混練しペレットを作製し、105°Cで充分
乾燥後、白金ルツボ的中電気炉で1550°C,5hの
焼成を実施した。アルミナボールミルで粉砕し、再びペ
レットを作製し、同様の作業を行ない焼成粉砕を5回く
り返した。これを、グリセリン・アルコール法によりF
ree −CaOを定量したところ、Free −Ca
Oはその後アルミナボールミルにてブレーン値3.24
0α2/gとなるまで粉砕したものを用いた。
なお、比較のために普通ポルトランドセメントを用いた
表−1に示す配イー、・のものを、真空オムニミキサー
(千代田技研jB)で6分間混練脱泡後、テープルロー
(JIS R5201に準拠)を測定し、さらに4X4
X16cInの供試体を作製し圧縮強度を測定した。な
お、養生は20°C,SO%RH%1日養生後50°C
湿空養生3日とした。結果を表−1に併記する。゛ く使用材料〉 CaCO3:試薬 Mgo  :  tt A1203 :  u Si02  :  tt ニーライト(Ca 3 S iO5固溶体)二合成品セ
メント二普通ポルトランドセメント (住友セメント社裂) 超微粉ニジリカヒユーム(日本軍化製)高性能減水剤:
β−ナフタレンスルホン酸酸塩背骨材重焼ばん土けつ岩
(中国長城焼き)L2mx以下 水 :水道水 実施例2 還元したLDスラグを原料として合成したニーライトを
ボールミルにて4,870口2/Elまで粉砕したもの
を表−2に示すように用いて、実施例1と同様の検討を
卵えた。結果を表−2に併記する。
なお、比較のために白色ポルトランドセメント(秩父セ
メント製)ヲ用いた。
く使用材料〉 ニーライト:LDスラグを原料として合成したニーライ
ト セメント:白色ポルトランドセメント(秩父セメント社
製) 他は実施例1と同じ。
〔発明の効果〕
以上説明したようにC3S @、超微粉、高性能減水剤
、水を組み合せることにより水粉体比を著しく低下させ
ることが可能であり、かつ流動性のすぐれた高強度セメ
ント組成物を得ることが可能であり、硬化反応を起こさ
せることにより高強度セメント製品を得ることが可能と
なる。
上記組成物は高強度でかつ水量を著しく低減させること
ができることより、各種の複合材料として広範な分野へ
の利用が考えられる。それらを例示すれば以下のごとく
である。
プレス、射出成形などの各穐モールド、研削砥石、定盤
、製紙用などのロール等の工業機材、機械材料等への応
用が考えられる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)Ca_3SiO_5および/またはCa_3SiO
    _5固溶体、超微粉、高性能減水剤および水を主成分と
    する高強度セメント組成物 2)Ca_3SiO_5固溶体が転炉スラグを原料とし
    て合成されるものである特許請求の範囲第1項記載の高
    強度セメント組成物
JP60192867A 1985-08-06 1985-08-31 高強度セメント組成物 Granted JPS6252160A (ja)

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CN86102167A CN1019099B (zh) 1985-08-06 1986-03-31 高强度的水硬复合材料
KR1019860002422A KR900002819B1 (ko) 1985-08-06 1986-03-31 고강도의 수경재 조성물
US07/241,772 US4933013A (en) 1985-08-06 1988-09-07 Hydraulic material composition having high strength
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7137706B2 (en) 2001-09-03 2006-11-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fan apparatus, method of manufacturing fan apparatus, projection type display device and electronic device
JP2015163589A (ja) * 2015-06-16 2015-09-10 株式会社大林組 高強度モルタル組成物

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7137706B2 (en) 2001-09-03 2006-11-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fan apparatus, method of manufacturing fan apparatus, projection type display device and electronic device
JP2015163589A (ja) * 2015-06-16 2015-09-10 株式会社大林組 高強度モルタル組成物

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