JPS627682A - モルタル類の調合方法および成形方法 - Google Patents

モルタル類の調合方法および成形方法

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JPS627682A JP60146273A JP14627385A JPS627682A JP S627682 A JPS627682 A JP S627682A JP 60146273 A JP60146273 A JP 60146273A JP 14627385 A JP14627385 A JP 14627385A JP S627682 A JPS627682 A JP S627682A
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  • 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) この発明は水和反応に要する水を粒状氷からうるセメン
トペースト、モルタル、コンクリート等の水硬性セメン
ト質組成物(モルタル類という)の調合方法および成形
方法に関するものである。
(従来技術) 水硬性セメント質組成物の調合に際してはセメントと水
および必要に応じ砂、砂利等の骨材を混合攪拌する。そ
して水セメント比説によれば、水硬性セメント質組成物
の硬化後の強度はセメントにたいする水の量が少ないほ
ど強度が大となる。そして最近の説によればセメントの
水和作用に必要な最低水量近傍で凝結硬化させることに
より、きわめて強度が大きくなり、圧縮強度のみならず
、引張強度、曲げ強度、剪断強度も確保されるといわれ
ている。
(発明の解決すべき問題点) モルタル類の調合に際してはワーカビリティが必要であ
る。すなわち、調合、打込み、成形等硬化以前での作業
難易に関連する軟かさ、流動性、粘性、可塑性が適当で
あることが必要である。このワーカビリティ確保のため
セメントの水和作用に必要な水量よりかなり大量な水を
混入するのが通例であり、また水量を減らすため各種の
混合剤を配合している。しかし水和作用に必要な最低水
量となると水量が極端に少なくなるためワーカビリティ
の確保が困難となる。
この場合硬化後の強度が水セメント比だけでなく、セメ
ントと骨材等の混合均質性、水和反応中の攪拌、混合が
重要であるがこれも実施が困難である。
またモルタル類は水を加えて攪拌、混合すると水和反応
が進行するため生モルタル類の輸送には時間的な制約が
あり、リターダ−を使用する例もあるが一般に水和反応
時間の調節が困難である。
その化モルタル類の調合に際しては早期脱型すなわち早
強化の問題、加圧成形の容易化、無収縮性の問題等があ
り従来は各種混和剤の使用によって問題点を解消すべく
種々の発明がなされているが経済的に、あるいは長所と
ともに短所をもたらす等の問題がある。
この発明は前記従来の問題点を解消するため水を粒状氷
の状態で配合すべくしたものである。
(問題点を解決するための手段) この発明の要旨とする構成はセメントの水和反応に必要
とする水を粒状氷となし攪拌混合してモルタル類を調合
し、次いで前記粒状氷を融解させ、それによって得られ
た水をセメントと水和反応させるモルタル類の調合方法
である。
他の1つの発明は水を粒状氷となし混合攪拌してモルタ
ル類を調合し、これを加圧し密実の状態において、前記
粒状氷の融解によって生じる水とセメン1−とを水和反
応させて成形するモルタル類の成形方法である。
この調合方法では水を粒状氷として攪拌混合することに
より均質性を保持し、各混合材料を低温とすることによ
り水和作用を遅延させ、少量の水をセメント全体に均等
に分散させ、かつ混合攪拌の作業性を向上させたもので
ある。なお粒状氷の融解は自然、加熱、加圧等の手段が
採用できる。
また、この成形方法は、水を粒状氷として用いた低水/
セメント比のモルタルから、均質で欠陥がない密実な成
形体となし、低水/セメント比による高強度を成形体に
おいて発現せしめるものである。
氷の融解時間は粒状氷の温度および水径に太き(依存す
る。このため、温度および水径を適宜選定して生モルタ
ル類の水和反応までの時間を制御できる。水径を所定の
値にするため必要に応じて粒状氷を篩分けして用いるこ
ともできる。
この調合方法では生モルタル類の混線条件、成形時の圧
−縮あるいは締固め等の条件に応じ均質な混練、欠陥が
なく密実な硬化物が得られる範囲で粒状氷の添加量を減
じ水/セメント比を低く設定する。粒状氷は所定温度の
氷塊を粉砕して用いてもよいし、粒状となした氷を所定
の温度に深冷して用いてもよい。
モルタル類を混練する混練槽あるいは混合攪拌するミキ
サー車あるいは貯蔵槽は冷却装置を取付けたり、断熱材
で断熱して粒状氷の融解速度を制御することもできる。
セメントと骨材および粒状氷を混合攪拌してモルタル類
を調合するには、セメント、骨材および粒状氷を同時に
混合して均質に混合することができる。また、先ずセメ
ントと細骨材を混合攪拌し、その後に粒状氷を入れて混
合攪拌し、必要に応じてさらに粗骨材を混合攪拌モルタ
ル類をつくってもよい。
また、このモルタル類の調合方法では、ゴムラテックス
等の重合体を混合したり、あるし1は単量体を混合しこ
れをモルタル類の内部で重合せしめてポリマーモルタル
類をつくることもできる。例えば、メタアクリル酸、ア
クリロニトリル等の水に溶解する単量体およびレド・ノ
クス重合開始剤を溶解した水を氷結して粒状氷をなし、
これを混合攪拌してモルタル類を調合し、モルタル内で
単量体を重合せしめてポリマーモルタルをつくることが
できる。また、石綿,炭素繊維,金属繊維等を混入して
繊維補強モルタル類としたり、骨材として鉄粉等の金属
粉を用いることもできる。
(実施例) 以下、実施例を挙げより具体的にこの発明を説明する。
(実施例1) 温度が一2℃,−26℃の2種の粒状氷を、普通ポルト
ランドセメントに混合してなったセメントペーストの経
過時間と温度変化の関係を求めた。
水/セメント比  30% 混合攪拌時間    3分 得られたセメントペーストを第1図に示す底面が7 c
m X 7 amの正方形の合板(厚さ911)の筒体
内に高さ12cm(H)充填し、高さ5cm(h)の中
央部分位置を温度測定点となした。
−2℃,〜26℃の2種の温度の粒状氷と同時に比較例
として室温の水を用いてセメントペーストを調整し、経
過時間とその温度変化を求めその結果を第2図に示した
粒状氷の温度により、セメントペーストの水和反応に伴
う温度ピークまでの経過時間が異なり、−26℃の氷を
用いると一2℃の場合に比べ硬時時間を大巾に遅延せし
めることができる。
(実施例2) 粒状氷を混合した水/セメント比が異なるセメントペー
ストを調製し、密封養生して硬化物(材令28日)をつ
くり、その水/セメント比と圧縮強度および曲げ強度と
の関係を求め、其の結果を第3図のグラフに示した・ 水/セメント比が25%以下のものは極めて高い圧縮強
度および曲げ強度を発現する。同時に水/セメント比が
25%以下であっても、この方法によると緻密な硬化物
を形成できることが明かになった。
(実施例3) 粒状氷を普通ポルトランドセメントに混合して、水/セ
メント比20%および30%のセメントペーストを開裂
し、密封養生して硬化物をつくり、その材令と圧縮強度
および曲げ強度との関係を求め、その結果を第4図に示
した。強度の発現が早く、短期間の養生で脱型が可能で
ある。
(実施例4) セメント、砂に粒状氷を混合しモルタルを調製し、その
水/セメント比と圧縮強度および曲げ強度の関係を求め
た。
材料  セメント:普通ポルトランドセメント砂:富士
用産砂(粒径2, 5 n+以下、表乾) 粒状氷ニアイススライサーで破砕した もの、 材令28日の水/セメント比と圧縮強度および曲げ強度
の関係は第5図グラフの通りであった。
このグラフによると、水/セメント比25%〜30%に
おいて緻密で、高強度の硬化物を形成できることが明ら
かとなった。
(実施例5) この混合方法により、水/セメント比20%。
30%,40%.60%のセメントペーストをつくり、
その硬化物の材令と収縮歪との関係を求めた。その結果
は第6図グラフの通りであつた。なお、硬化物は直径5
 cm、高さl0C11のシリンダーで、室温15℃、
相対温度60%の条件下で収縮歪を測定した。
このグラフで明らかなように、この調合方法により低水
/セメント比とすることにより極めて小さな収縮歪の硬
化物をつくることができる。
(実施例6) 室温15℃において、砂(豊浦標準砂絶乾)/セメント
(重量比2:1)をセメントミキサー中で3分間混合攪
拌し、次いで粒状氷(水/セメント比20%)を添加し
、混合攪拌してモルタルを調合した。このモルタルは均
質であり、28日密封養生して得られた硬化物は 圧縮強度 470瞳/co! 曲げ強度  59kg/cJ  であった。
これに対し、上記と同一の条件下で、先ずセメントと粒
状氷をミキサー中で3分間混合攪拌し、次いで砂を入れ
て混合攪押した場合は、セメントペーストのみのかたま
りが部分的に発生し均質なモルタルは得られなかった。
このモルタルの28日密封養生して得られた硬化物は圧
縮強度 250kr/c+J 曲げ強度  39kg/Cnt  であった。
(実施例7) 加圧して排水可能な型枠内で下記条件でこの調合方法に
よるモルタルを加圧成形した。
モルタル:粒状氷/セメント/川砂(絶乾2.5龍以下
) 重量比、  0.25/1.0/2.0加圧成形: 1
000 kg/ctA、少量の水を絞り出した。
得られた硬化物の7日強度は 曲げ引張強度  116kg/cJ 圧縮強度    730kg/−であった。
また、同じ排水可能な型枠内で下記条件でこの調合方法
になるセメントペーストを加圧成形した。
セメントペースト二粒状氷/セメント 重量比、0.20/1.0 加圧成形: 840 kg/ cnl、少量の水を絞り
出した。
得られた硬化物の28日強度は 曲げ引張強度  254 kg/c11!圧縮強度  
 1446kg/cJ  であった。
(実施例8) 実施例6と同様の加圧、排水可能な型枠内で下記条件で
、この調合方法になるモルタル加圧成形した。
モルタル二粒状氷/セメント/鉄粉*1/鉄粉*2 重量比、0.25/1.0/1.0/ 1.0 *1・・・ 鋳物のパリからとった鉄粉であり、12龍
のふるいを通り、0.6Rのふ るいで残ったもの。
*2・・・ 鋳物のパリからとった鉄粉であり、0.6
Hのふるいを通り、0.23 x*のふるいで残ったも
の。
加圧成形: 1000kg/cj、少量の水を絞り出し
た。
得られた硬化物の28日強度は 曲げ引張強度  283kg/cffl圧縮強度   
1190 kg/crA  であった。
また、同様型枠内で下記条件でこの調合方法になるモル
タルを加圧成形した。
モルタル二粒状氷/セメント/石綿 重量比、  0.2/1.0/1.0および0.2/1
.010.25 加圧成形: 1000 kg/ ci、少量の水を絞り
出す。
得られた2Mの硬化物の28日強度はそれぞれ、 曲げ引張強度 156 kg/cm!、116kg/c
i圧縮強度  784 kg/cA、 1089 kg
/ciであった。
(実施例9) 加圧、非排水型枠内で下記条件で超低水/セメント比の
セメントペーストを用いて硬化物を形成した。
セメントペースト二粒状氷*1/セメント*2重量比、
0.04/1.0 および0.075/1.0 *1・・−−20°Cの氷をふるいにかけ、0.6鶴の
ふるいを通った粒状氷である。
この粒状氷は、アイススライサーで 破砕した氷を冷凍室で一20℃程度 に深冷し再度破砕してふるい分けし たものである。
*2・・・ −20℃程度に深冷したセメント。
加圧成形: 100 Qkg/C1+!で排水すること
なく成形する。
得られた硬化物の28日強度はそれぞれ、曲げ引張強度
 139kg/c+J、225kg/cd圧縮強度  
567 kg/cd、1005 kg/cfflであっ
た。
(実施例10) この調合方法になるコンクリートを、パイブレーク−を
用いて型枠内に打説して硬化物を形成した。
コンクリート二粒状氷/セメント/砂*1/砂利*2 重量比、  0.3/1.0/2.0/2.0 混線方法・・・・・・セメントと砂をモルタルミキサー
で1分間混練した後に、 粒状氷を加えてモルタルミキ サーで約3分間混練し、砂利 を加えて手練りした。
*1・・・ 2.51m以下表乾の砂。
*2・・・ 10龍以下表乾の砂利。
打設方法: 型枠・・・直径Loan高さ20cmの円筒形型枠。
パイブレーク−・・・棒径27mの棒状パイブレーク−
0 養生・・・密封養生。
得られた硬化物の28日強度は、 圧縮強度550kg/cotであった。
(発明の効果) この発明は以上の構成からなり、セメント、骨材および
粒状氷を攪拌混合するので、それらを均質に混合攪拌す
ることができる。水和反応させる水は粒状氷を融解させ
たものであるが、均質に混合攪拌されているのできわめ
て少量のものでよい。
そして実験結果に示されるように圧縮強度、および曲げ
強度が著しく向上する。さらに、この成形方法によりモ
ルタルを調合し、圧縮成形するならば、特に高い強度を
発現することができる。
また、この調合方法によると早期強度亀裂防止効果の向
上も著しく早期脱型が可能となる。
粒状氷の存在によいってモルタル類が低温に維持される
ので、水和反応を遅延せしめ、打設までの時間を長くで
きる。しかも、各混合物の温度を調整することにより、
水和反応の遅延時間を適宜に設定することができる。従
って、例えばコンクリートミキサープラントでつくった
モルタル類の時間の制限を緩和し広範な地域への供給を
可能にする。
特にこの発明ではいかなる水量に対してもワーカビリテ
ィを確保でき、したがってきわめて低い水セメント比の
モルタル類の調合ができ、延いては水の排出がないので
加圧成形が容易となり、密実、高強度の製品の製造が可
能となる。
その抽斗気温の状況に応じて混合順序を選択して水和反
応を開裂することができる。
また高分子材料とその硬化材料の水溶液を氷結させてお
くことにより調合を容易とする。
その他各種繊維、金属粉の混入もワーカビリティの確保
、粒状氷の混合時の低抵抗によりきわめて容易かつ均質
化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1のセメントペーストのm度測定用の筒
体の模式図、第2図は実施例1のセメントペーストの経
過時間と温度との相関グラフ、第3図は実施例2の水/
セメント比と圧縮強度との相関グラフ、第4図は実施例
3の材令と圧縮強度との相関グラフ、第5図は実施例4
の水/セメント比と圧縮強度との相関グラフ、第6図は
実施例5のセメントペーストの材令と乾燥収縮歪との相
関グラフである。 手続補正書 ロmロ61年 6月19日 1゜ 事件の表示 ■訓60年特 願第146273号 2、 発明の名称 モルタル類の調合方法および成形方法 3、 補正をする者 事件との関係   特許出願人 氏  名    鈴  木  敏  部4、代理人 ■
107 住  所  東京都港区赤坂6丁目5番21号シャドー
赤坂7頁16行:「・・・できる。」と「また、石綿、
炭」との間に下記を挿入する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水和反応に必要とする水を粒状氷となし混合攪拌
    してモルタル類を調合し、粒状氷の融解によって生ずる
    水とセメントとを水和反応させることを特徴とするモル
    タル類の調合方法。
  2. (2)セメントと骨材および粒状氷を混合攪拌すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項のモルタル類の調合
    方法。
  3. (3)先ずセメントと細骨材とを混合攪拌し、次に粒状
    氷を入れて混合攪拌し、必要によりさらに粗骨材を混合
    攪拌することを特徴とする特許請求の範囲第1項のモル
    タル類の調合方法。
  4. (4)セメントと骨材および粒状氷を同時に混合攪拌す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項のモルタル類
    の調合方法。
  5. (5)粒状氷が単量体あるいは重合体を含有する水を氷
    結させたものからなることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項のモルタル類の調合方法。
  6. (6)骨材が繊維類または金属粉の一種類以上を含む特
    許請求の範囲第1項のモルタル類の調合方法。
  7. (7)水和反応に必要とする水を粒状氷となし混合攪拌
    してモルタル類を調合し、これを加圧し密実の状態にお
    いて前記粒状氷の融解によって生じる水とセメントとを
    水和反応させて成形することを特徴とするモルタル類の
    成形方法。
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