JPS63210054A - γ型珪酸二石灰の炭酸化養生方法 - 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） 本発明は建築用あるいは土木用資材として有用な低アル
カリ濃度のコンクリート硬化体の製造に関し、さらに詳
しくいえばｒ型理酸二石灰の一層改良された炭酸化養生
方法に係わるものである。

（従来技術） 従来から、多量に使用されているコンクリート製品は、
ポルトランドセメントまたは混合セメントの水和物であ
るため硬化体中のアルカリ濃度が著しく高くなり、この
ためガラス繊維補強コンクリートの場合はガラス繊維が
耐用中実化するこが避けられず、このためコンクリート
の強度が著しく低下するという欠点を有しいた。

γ型理酸二石灰（以下「γ−Ｃ，Ｓ、という）は、７−
２ＣａＯ−３ｉＯ□の化学式で示される鉱物であり、こ
れを水の存在下で炭酸化させると次式に従って反応し硬
化する。

ｒ−２ＣａＯ−３ｉＯｚ　＋２ＣＯＺ　＋２Ｈ２０→２
　Ｃａ　ＣＯ３＋Ｓ　ｉ　Ｏｚ　＋２　Ｈｚ　Ｏ−・・
・（１）この７−Ｃ，Ｓの硬化体は、アルカリ濃度が従
来のコンクリートよりも著しく低いため、ボルトランド
セメント硬化体のような欠点がなく、以前から工業材料
として注目されていたが、その量産技術が従来確立され
ていなかったので、これを用いる応用技術の研究も従来
はとんどなされていなかったというのが実状であった。

ところが本出願人は、先にｒ−Ｃｚ　ｓ粉末を低順な原
料から安価に製造する量産技術を開発し、これを特願昭
６０−１５３１５４号として提案した。そこで今後はこ
のようにして量産可能となったＴ−ｃ、ｓを使用した各
種の応用技術を開発することが要請されるところとなっ
てきた０本出願人も、すでにこれに関連したいくつかの
提案をしているが、更にｒｃｚｓに関する応用技術の開
発が望まれている実状にある。ｒｃｔｓは水和性をほと
んど有しないため、７−Ｃ，Ｓと水との混練物は通常の
状態ではほとんど硬化しない。そのためＴ−Ｃ２Ｓを含
有した成形物を炭酸化養生する時、成形物の強度が非常
に小さいため、成形物がハンドリング時に″“変形”あ
るいは“壊れパ等を起こし、製品回収率が小さいという
問題を有している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はγ−Ｃ２Ｓ粉末を水で混練して成形物を得、こ
れを炭酸化養生して硬化体を製造するに当り、成形物の
強度を大きくしてハンドリング時の成形体の“変形°゛
、“壊れ”等を防止して炭酸化養生し製品収率を高める
ようにするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、アルミナセメントまたはポルトランドセメン
ト、混合セメント及び超速硬セメントの少なくとも１種
、ならびにγ型珪酸二石灰粉末および砂を含有する混合
物と水、又は該混合物に混和剤あるいは繊維を添加した
物と水とからなるものを成形し、炭酸化養生する事を特
徴とするγ型理酸二石灰の炭酸化養生方法により効果的
に前記問題点が解消され、本発明の好ましい態様におい
ては、混合物がアルミナセメントを２．５〜２０ｗｔ％
あるいは、ポルトランドセメント、混合セメントおよび
超速硬セメントの少なくとも１Ｔｆｆｌからなるものを
５〜３０ｗｔ％含有するものを使用する。

以下に本発明を更に説明する。

本発明で使用するγ−Ｃ２Ｓは、次式に示す反応に従っ
てＣＯｚと反応し硬化する。この場合水は触媒として作
用し、この炭酸化反応を円滑に進行させるためには所定
量の水はどうしても存在させなければならない。

ＣＯ□十Ｉ］２０→ＨｚＣＯ＋・・・（２）２ＣａＯ−
３ｉｏ、＋２８．Ｃｏ３−＊２ＣａＣＯ３＋５ｔｏｚ　
＋２Ｈｔ　Ｏ・　（３）γ−Ｃ２Ｓの炭酸化硬化体中に
は（３）式に示される如く、Ｃａ（ＯＨ）ｚが存在しな
い、そのため硬化体ＯｐＨ値は通常のセメントコンクリ
ートのそれより著るしく低く、１０．５以下である。

Ｔ−ｃ、ｓ粉末は、前述したように常温常圧の状態では
ほとんど水和反応を示さない、このためｒｃｚｓと水と
の成形物を２８日以上湿空養生してもその成形物の強さ
は非常に小さく圧縮強さで５ｋｇ／ｃ艷以下である。

このため、γ−Ｃ２Ｓ粉末、砂、繊維及び水の混合物等
を常法に従がって成形しその後炭酸ガス養生する時、成
形、養生１程での成形物のハンドリング時に成形物が変
形あるいは壊れ等を起こし易く、品質の良い硬化体を高
収率で製造出来にくいという問題を有していたが、本発
明者等はＴ−Ｃ２Ｓの炭酸化硬化体のｐＨ値を上げずに
成形物の強度を大きくする事に関して種々の実験を行な
い本発明を完成するに到った。

本発明で添加するアルミナセメントの添加量は２．５〜
２０ｗｔ％の範囲が好ましい、２．５ｗｔ％以下の時は
養生後の成形物の強さが小さく、又２０ｗｔ％以上の時
は炭酸化養生後の強さが小さいため好ましくない。

本発明で添加するポルトランドセメント、混合セメント
あるいは、超速硬セメントの添加量は５〜３０ｗｔ％の
範囲が好ましい、５ｗｔ％以下の時は養生後の成形物の
強さが小さいため、又３０ｗｔ％以上の時は炭酸化養生
後の硬化体のｐｔｔ値が大きくなるため好ましくない。

本発明では通常、７−Ｃ，Ｓ粉末、砂及びアルミナセメ
ントあるいはポルトランドセメントとの混合物又はこれ
らに更に混和剤あるいは補強材としての繊維を加えた混
合物に水を加えて成形物を常法によって成形する。

本発明で繊維補強コンクリートを製造する場合、補強材
としての繊維はカーボン繊維、ガラス繊維、天然無機繊
維（例えば石綿）、合成無機繊維、有機質繊維を使用す
る事が出来、又成形法としてはプレミックス法、スプレ
ーサクション法、ダイレクトスプレー法、抄造法といっ
たものがいずれも採用する事が出来る。

本発明では、成形物の養生を常温でする時、アルミナセ
メントを使用する時は、ｌＯ時間以以上上超速硬セメン
トを使用する時は４時間以上、ポルトランドセメントあ
るいは混合セメントを使用する時は１日以上養生するの
が好ましい、養生時間がこれより短かい時は成形物の強
度が小さいため好ましくない。

本発明では成形物の含水量を次式に従う水分飽和度で０
．４〜０．８になるように水分調整した後、炭酸化養生
するのが好ましい。

成形物の水分飽和度がこの範囲外の時は炭酸化養生後の
強さが小さかったり、あるいは養生時間が長くなったり
するため好ましくない。即時脱型製品のような加圧成形
の場合は添加水量を加減する事で水分調整を行なう事が
出来るが、流し込み成形等の場合は乾燥、減圧吸引、プ
レスあるいはこれらの組み合せで水分調整を行なう事が
出来る。

又本発明では水分調整をＣＯ２含有ガス中で行ない水分
調整と炭酸化養生を同時に進行させても良い。

本発明では炭酸化養生をＣＯ２含有ガス中で行なうが、
この時のｃｏ、　濃度は高ければ高い程良いが通常２０
Ｖｏ　１％以上が好ましい。本発明で使用するγ−Ｃ２
Ｓ粉末の粉末度はブレーン比表面積で３０００〜１００
００ｃ＋Ｍ／ｇの範囲が好ましく、より好ましくは５５
００〜１００００ｃ艷／ｇの範囲が好ましい。３０００
ｃｄ／ｇ未満の時は炭酸化養生後の強さが小さいため、
又１ｏｏｏ。

ｃａ／ｇ以上の時はより細かく粉砕しても強さの増加が
小さく経済的に不利であるため好ましくない。

本発明のγ−Ｃ２Ｓ含有混合物の成形物の湿空養生後の
強度を次の実験により調べた。

実験 第１表に示す７−Ｃ，Ｓ粉末１重量部と豊浦標準砂１重
量部の混合物に市販の１号アルミナセメント、２号アル
ミナセメント、早強ポルトランドセメント、普通ポルト
ランドセメント、高炉セメント及び超速硬セメント（商
品名ニジエツトセメント）を種々の割合で添加混合し、
その後この混合物１重量部に対して水を０．３重量部添
加混練して２ｃｍＸ２ｃｍＸ３ｃｍの型わくに型づめし
、その後２０°Ｃの湿空中で所定時間養生後圧縮強さを
測定して第２表の結果を得た。

第１表 第２表 第２表から明らかなように、セメントを添加しない成形
物は、７日養生してもほとんど強度を発現しない事が解
る。

又第２表から、本発明で添加するアルミナセメントの添
加量が２．５ｗｔ％以上の時、又ポルトランドセメント
の場合は５ｗｔ％以上の時成形物の強さ向上に効果があ
る事が解る。

以下の実施例によって本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 先の実験で使用したγ−Ｃ１Ｓ扮末と豊浦標準砂の混合
物に同実験で使用した１号アルミナセメントを種々め割
合添加混合し、その後混合物１重量部に対して水を０．
３５重量部添加混練してスラリーとした。その後吸引装
置のついた型わ、くにスラリーを流し込み１０１０Ｘ１
０Ｘ１の平板に成形した。

その後成形体を２０゛Ｃの湿空中で２４ｈｒｓ養生した
後３０°Ｃの密閉型乾燥機中に入れ、濃度９９％以上の
炭酸ガスを流しなから２４ｈｒｓ養生した。

炭酸ガス養生後のサンプルについて２Ｘ９Ｘ１の供試体
を作製し、これについて３点曲げ強さくスパン７ｃｍ）
を測定し第３表の結果を得た。

曲げ強さを測定したサンプルを粒径１１１１Ｑ１以下に
粉砕し、内５０ｇを蒸留水７０ｍ１中に入れてかき混ぜ
て２４ｈｒｓ後の上澄み液のｐＨ値を測定して第３表の
結果を得た。

第３表 第３表から明らかなように、アルミナセメントの添加量
が２０ｗｔ％をこえると炭酸化養生後の強さが小さくな
る。

第２表及び第３表から明らかなように本発明で使用する
アルミナセメントの添加量は２．５〜２０ｗｔ％の範囲
が好ましい事が解る。

又第３表から明らかなようにアルミナセメントを添加し
ても炭酸化養生後の硬化体のｐＨ値はほとんど変化しな
い事が解る。

実施例２ 先の実験で使用したｒｃｚｓ粉末と豊浦標の混合物に同
実験で使用した早強ポルトランドセメントを種々の割合
添加混合し、その後実施例２と同様にして１ＯＸＩＯＸ
１ｃＩｉｌの平板に成形した。

その後成形体を２０°Ｃの湿空中で４８時間養生し後、
実施例２と同様にして炭酸化養生して曲げ強さ及び硬化
体のｐＨ値を測定して第４表の結果を得た。

第４表 第４表から明らかなように早強セメントの添加量が３０
ｗｔ％以下の時高強度で且つｐＨ値の低い硬化体が得ら
れる事が解る。

第２表及び第４表から本発明のポルトランドセメントの
添加量は５〜３０ｗｔ％の範囲が好ましい事が解る。

実施例３ 先の実験で使用したγ−Ｃ２Ｓ粉末２重量部と２ｍ以下
の川砂３重量部の混合物に実施例−１で使用した１号ア
ルミナセメントを種々の割合添加した混合物を調整した
。その後この混合物１重量部に対して水を０．３重量部
添加混練してモルタルを調整した。

このモルタルと共に別に用意したＥガラスのロービング
を２５ｍのチョツプドストランドに切断しながらダイレ
クトストプレー法により４５０×４５０ＸｌＯｍｍの平
板に成形した。成形物をその後室温で１６時間養生した
後型わくからはづし、３０゛Ｃの密閉型乾燥機に入れ濃
度９９％以上の炭酸ガスを流し２４ｈｒｓ炭酸化養生し
た。

炭酸化養生後のサンプルについて“そり゛等を目視で観
察した後、２５　Ｘ　５　Ｘ　１　ｃｍの供試体を作製
して３点曲げ強さくスパン：２０ｃｍ）を測定し第５表
の結果を得た。尚繊維の混入量は５．　２ｗｔ％であっ
た。

第５表 〔発明の効果］ 以上詳細に説明した通り、本発明によると、成形・養生
時のハンドリング時に発生し易い成形物の破損、変形等
を防止して高強度で且つアルカリ分の著るしく低いコン
クリート製品を高収率で製造する事が出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルミナセメントまたはポルトランドセメント、混
   合セメントおよび超速硬セメントの少なくとも１種、な
   らびにγ型珪酸二石灰粉末および砂を含有する混合物と
   水、又は該混合物に混和剤あるいは繊維を添加した物と
   水とからなるものを成形し、炭酸化養生する事を特徴と
   するγ型珪酸二石灰の炭酸化養生方法。 ２、混合物がアルミナセメントを２．５〜２０ｗｔ％含
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３、混合物がポルトランドセメント、混合セメントおよ
   び超速硬セメントの少なくとも１種からなるものを５〜
   ３０ｗｔ％含有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。