TW202214542A - 含有骨材、結合材及水之組成物 - Google Patents

含有骨材、結合材及水之組成物 Download PDF

Info

Publication number
TW202214542A
TW202214542A TW110125582A TW110125582A TW202214542A TW 202214542 A TW202214542 A TW 202214542A TW 110125582 A TW110125582 A TW 110125582A TW 110125582 A TW110125582 A TW 110125582A TW 202214542 A TW202214542 A TW 202214542A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
aggregate
diameter
less
particle size
aggregates
Prior art date
Application number
TW110125582A
Other languages
English (en)
Inventor
松田拓
春日昭夫
坂本遼
Original Assignee
日商三井住友建設股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商三井住友建設股份有限公司 filed Critical 日商三井住友建設股份有限公司
Publication of TW202214542A publication Critical patent/TW202214542A/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0076—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials characterised by the grain distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/027—Lightweight materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/067—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C04B18/142—Steelmaking slags, converter slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C04B18/144—Slags from the production of specific metals other than iron or of specific alloys, e.g. ferrochrome slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0076—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials characterised by the grain distribution
    • C04B20/008—Micro- or nanosized fillers, e.g. micronised fillers with particle size smaller than that of the hydraulic binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本發明之目的係提供一種可用更高水準同時實現新拌時之流動性及自收縮之減少的含有骨材、結合材及水之組成物。本發明之一態樣的組成物含有骨材、結合材及水，骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.2mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之BET比表面積都在0.4(m 2/g)以下。

Description

含有骨材、結合材及水之組成物
本發明係關於含有骨材、結合材及水之組成物。
混凝土、水泥砂漿等含有骨材、結合材及水之組成物除了強度以外，亦要求新拌時之流動性、自收縮之減少。日本特開2010-100480號公報揭示具有良好流動性且自收縮小之水泥組成物。
日本特開2010-100480號公報記載之水泥組成物可同時實現新拌時之流動性及自收縮之減少。本發明之目的係提供一種可用更高水準同時實現新拌時之流動性及自收縮之減少的含有骨材、結合材及水之組成物。
本發明之一態樣的組成物含有骨材、結合材及水，骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之BET比表面積都在0.4(m 2/g)以下。
本發明之另一態樣的含有骨材、結合材及水之組成物包含:中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，中徑骨材及大徑骨材之氣孔率都在10%以上。
本發明之再一態樣的組成物含有骨材、結合材及水，骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，細孔半徑0.01至1μm之範圍中的小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之差分細孔容積為最大的細孔半徑都在0.03至0.3μm之範圍內。
本發明之又一態樣的組成物含有骨材、結合材及水，骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，細孔半徑0.01至1μm之範圍中的小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之對數微分細孔容積為最大值的細孔半徑都在0.06至0.3μm之範圍內。
依據如此之含有骨材、結合材及水之組成物，可用高水準同時實現新拌時之流動性及自收縮之減少。
上述及其他本申請案之目的、特徵及優點可藉由參照例示本申請案之添附圖式的下述詳細說明來了解。
以下，以水泥砂漿為例，依據實施例說明本發明。本發明之含有骨材、結合材及水之組成物包含粒徑5mm以下之骨材。在以下之說明中，粒徑5mm以下之骨材稱為細骨材。
表1中顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之水泥砂漿的組成且表2中顯示使用材料之資料。比較例1-1至1-3及實施例1-1之水泥砂漿含有水、結合材、細骨材及化學混合劑。使用矽灰預混合水泥及飛灰作為結合材。使用石灰碎砂(比較例1-1)、安山岩碎砂(比較例1-2)、硬質砂岩碎砂(比較例1-3)及鎳鐵熔渣細骨材(以下稱為FNS細骨材)(實施例1-1)作為細骨材。就FNS細骨材而言係使用太平洋金屬公司(股)製Pamco Sand。表1之V W/(V B+V S)係水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材(細骨材)的體積和的比，V W表示水體積，V B表示結合材體積且V S表示細骨材體積。各個材料之體積係藉由表1所示之單位量除以表2所示之密度或表乾密度而求得。此外，比較例1-1至1-3及實施例1-1之細骨材包含超過0mm、5.0mm以下之粒徑。粒徑之定義後述。
[表1]
DF (B×%) 0.01
SP (B×%) 1.4
單位量(kg/m 3) S1-4 - - - 1282
S1-3 - - 1158 -
S1-2 - 1158 - -
S1-1 1211 - - -
FA 200
SFPC 800
W 180
目標空氣量 (%) 3.0
V W/(V B+V S) (%) 23
W/B (%) 18
種別 比較例1-1 比較例1-2 比較例1-3 實施例1-1
[表2]
名稱 - SFPC FINASH - - - - Sikament 1200N Sika Antifoam W
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 Taiheiyo Cement公司(股) Yonden Business公司(股) 日鐵礦業公司(股) 甲州碎石公司(股) Ores公司(股) 太平洋金屬公司(股) Sika Japan公司(股) Sika Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:3.04g/cm 3, 比表面積:5780cm 2/g 密度:2.40g/cm 3, 比表面積:5300cm 2/g 表乾密度:2.73g/cm 3,吸水率:1.38% 表乾密度:2.61g/cm 3,吸水率:2.81% 表乾密度:2.61g/cm 3,吸水率:1.24% 表乾密度:2.89g/cm 3,吸水率:2.91% 聚羧酸系 脂肪酸酯系
記號 W SFPC FA S1-1 S1-2 S1-3 S1-4 SP DF
名稱及種類 水 矽灰預混合水泥 飛灰 (I種相當品) 石灰石碎砂 安山岩碎砂 硬質砂岩碎砂 鎳鐵熔渣細骨材 高性能減水劑 空氣量調整劑
結合材(B) 細骨材(S) 化學混合劑
圖1A中顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之流動值且圖1B中顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之J漏斗流下時間的測量結果。流動值係依據日本工業規格R5201:2015「水泥之物理試驗方法」之流動試驗測得。J漏斗流下時間係依據JHS 312-1999(無收縮水泥砂漿品質管理試驗方法)之稠度試驗方法測得。該等流動值及J漏斗流下時間係水泥砂漿新拌時之流動性的指標，流動值越大或J漏斗流下時間越少，流動性越高。實施例1-1顯示比比較例1-2、1-3良好之流動性(大流動值及短流下時間)且顯示與比較例1-1大致相同之流動性。圖2中顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之自收縮應變。自收縮應變係參考日本混凝土工學協會「超流動混凝土研究委員會報告書(II)」揭示之「高流動混凝土之自收縮試驗方法」，藉由用設置於供試體中心之埋入型應變計測量20℃呈密封狀態之100×100×400mm角柱供試體澆灌後的長度變化來進行。比較例1-2之水泥砂漿澆灌後的自收縮大且產生大應變。雖然比較例1-1、1-3之自收縮應變比比較例1-2，小，但依然產生大應變。相對於此，實施例1-1在澆灌後未在收縮方面而是在膨脹方面產生應變，然後水泥砂漿慢慢地收縮，但即使澆灌後大約14日亦維持膨脹方面之應變。
實施例1-1之細骨材係經風碎處理之FNS細骨材。風碎處理係對熔煉鎳鐵合金時副產之熔融狀態的熔渣吹送高壓空氣，使其分離成細小之球狀骨材並使分離而飛翔在空中之骨材撞擊壁的處理。高溫之骨材飛翔在空中時冷卻，最後凝固成球狀。如此製成之FNS細骨材的吸水率比較大。此外，將該FNS細骨材用於水泥砂漿、混凝土等含有骨材、結合材及水之組成物時，釋出吸收之水，藉此發揮減少漿體之自收縮的「內部養護效果」，據考量可抑制自收縮同時提高流動性。
表3中顯示實施例2-1至2-2之水泥砂漿的組成且表4中顯示使用材料之資料。此外，表4中，BET意味依據JIS R 1626「利用精密陶瓷粉體之氣體吸附BET法的比表面積測量方法」的測量結果。實施例2-1至2-2之水泥砂漿包含水、結合材、細骨材及化學混合劑。使用早強波特蘭水泥、矽灰、高爐爐渣微粉末及膨脹材作為結合材。使用經風碎處理之FNS細骨材作為細骨材。實施例2-1之FNS細骨材包含超過0mm、5.0mm以下之粒徑。實施例2-2之FNS細骨材包含300μm以上、5.0mm以下之粒徑。即，實施例2-2之FNS細骨材幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉。此外，實施例2-1及2-2之FNS細骨材可使用市售者。可研磨實施例2-2之FNS細骨材產生粒徑小於300μm之微粉而作成實施例2-1之FNS細骨材，或由實施例2-1之FNS細骨材去除粒徑小於300μm之微粉而作成實施例2-2之FNS細骨材作為代替方法。
[表3]
DF (B×%) 0.02 0.02
SP (B×%) 3.1 3.1
單位量(kg/m 3) S2-2 - 1218
S2-1 1271 -
NEX 20
B4 281
SF 110
H 540
W 190
目標空氣量 (%) 4.0
V W/(V B+V S) (%) 25
W/B (%) 20
種別 實施例2-1 實施例2-2
[表4]
名稱 - - EFACO CERAMENT A NEX 氣乾, 粒徑0至5.0mm 氣乾, 粒徑300μm至5.0mm Master Glenium SP8HU Master Air 404
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 Taiheiyo Cement公司(股) 巴工業公司(股) DC公司(股) Taiheiyo Cement公司(股) 太平洋金屬公司(股) BASF Japan公司(股) BASF Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:3.14, 比表面積:4690cm 2/g 密度:2.26, BET比表面積:2.26m 2/g 密度:2.89, 比表面積:4270cm 2/g 密度:3.17, 比表面積:4970cm 2/g 密度:2.85,吸水率:2.81 密度:2.73,吸水率:4.14 聚羧酸系 聚烷二醇衍生物
記號 W H SF B4 NEX S2-1 S2-2 SP DF
名稱及種類 水 早強波特蘭水泥 矽灰 高爐爐渣微粉末 膨脹材 鎳鐵熔渣細骨材 鎳鐵熔渣細骨材 高性能減水劑 空氣量調整劑
結合材(B) 細骨材(S) 化學混合劑
表5中顯示實施例2-1至2-2之流動值及J漏斗流下時間的測量結果。流動值及J漏斗流下時間係用與比較例1-1至1-3及實施例1-1同樣之方法測得。如表4所示地，實施例2-1及2-2係除了FNS細骨材是否包含粒徑小於300μm之微粉以外相同的組成。實施例2-2顯示比實施例2-1良好之流動性。即，藉由使用幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉的FNS細骨材，可獲得更高之流動性。圖3中顯示實施例2-1至2-2之自收縮應變。實施例2-1至2-2都在水泥砂漿澆灌後產生非收縮方面而是膨脹方面之應變，然後慢慢地收縮，但實施例2-2中膨脹方面之應變比較大，因此更可抑制長期之自收縮。
[表5]
鎳鐵熔渣細骨材 有微粉(＜0.3mm) 無微粉(＜0.3mm)
相對濕度RH (%) 81 78
室溫(℃) 18.9 18.3
水泥砂漿溫度(℃) 25.7 24
J漏斗流下時間(s) 74.7 53.2
流動值(mm) 275 300
種別 實施例2-1 實施例2-2
表6中顯示實施例3-1至3-4之水泥砂漿的組成且表7中顯示使用材料之資料。此外，表6中，BET意味依據JIS R 1626「利用精密陶瓷粉體之氣體吸附BET法的比表面積測量方法」的測量結果。實施例3-1至3-4之水泥砂漿包含水、結合材、細骨材及化學混合劑。使用低熱波特蘭水泥、飛灰及矽灰作為結合材。使用經風碎處理之FNS細骨材作為細骨材。實施例3-1、3-3之FNS細骨材包含超過0mm、5.0mm以下之粒徑且實施例3-2、3-4之FNS細骨材包含300μm以上、5.0mm以下之粒徑。實施例3-2、3-4幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉。此外，實施例3-1至3-2之FNS細骨材呈氣乾狀態(骨材之表面及內部的一部份乾燥的狀態)，相對於此，實施例3-3至3-4之FNS細骨材呈表乾狀態(骨材之表面乾燥，但內部之間隙中充滿水的狀態)。表8中顯示實施例3-1至3-4之流動值及J漏斗流下時間的測量結果。流動值及J漏斗流下時間係用與比較例1-1至1-3及實施例1-1同樣之方法測得。實施例3-2、3-4因為幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉，所以顯示比各個實施例3-1、3-3良好之流動性。比較實施例3-1、實施例3-2時，實施例3-1包含粒徑小於300μm之微粉且實施例3-2幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉，此外，實施例3-1包含比實施例3-2多之高性能減水劑。因此，據考量係若使實施例3-1之高性能減水劑量與實施例3-2相同，則實施例3-1之流動性降低，因此實施例3-2及實施例3-1之流動值的差進一步擴大。另外，在實施例3-2、3-4中，在表乾狀態及氣乾狀態下流動值未產生大差別。即，就幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉的FNS細骨材而言，細骨材內部有無水分未對水泥砂漿之流動性產生大影響。
[表6]
DF (B×%) 0 0 0 0
SP (B×%) 2.35 1.4
單位量(kg/m 3) S3-4 - - - 1208
S3-3 - - 1247 -
S3-2 - 1166 - -
S3-1 1213 - - -
SF 80
FA 169
L 801
W 180
目標空氣量 (%) 4.0
V W/(V B+V S) (%) 23
W/B (%) 17
種別 實施例3-1 實施例3-2 實施例3-3 實施例3-4
[表7]
名稱 - 低熱波特蘭水泥 FINASH EFACO 氣乾, 粒徑0至5.0mm 氣乾, 粒徑0.3至5.0mm 表乾, 粒徑0至5.0mm 表乾, 粒徑0.3至5.0mm Master Glenium SP8HU Master Air 404
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 Sumitomo Osaka Cement公司(股) Yonden Business公司(股) 巴工業公司(股) 太平洋金屬公司(股) BASF Japan公司(股) BASF Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:3.24, 比表面積:3760cm 2/g 密度:2.40, 比表面積:5590cm 2/g 密度:2.26, BET比表面積:22.3m 2/g 密度:2.84,吸水率:2.81 密度:2.73,吸水率:4.14 密度:2.92,吸水率:2.81 密度:2.83,吸水率:4.14 聚羧酸系 聚烷二醇衍生物
記號 W L FA SF S3-1 S3-2 S3-3 S3-4 SP DF
名稱及種類 水 低熱波特蘭水泥 飛灰 矽灰 鎳鐵熔渣 高性能減水劑 消泡劑
結合材(B) 細骨材(S) 化學混合劑
[表8]
鎳鐵熔渣細骨材 氣乾, 粒徑0至5.0mm 氣乾, 粒徑0.3至5.0mm 表乾, 粒徑0至5.0mm 表乾, 粒徑0.3至5.0mm
相對濕度RH (%) 70 68 68 70
室溫(℃) 22.5 22.4 22.5 22.6
水泥砂漿溫度(℃) 30.9 31.2 29.5 27.6
J漏斗流下時間(s) 130 90.3 165.4 72.9
流動值(mm) 303 325 284 327
種別 實施例3-1 實施例3-2 實施例3-3 實施例3-4
圖4中顯示實施例3-1至3-4之自收縮應變。實施例3-1至3-4都在水泥砂漿澆灌後產生若干收縮方面之應變後，實施例3-1、3-2、3-4產生膨脹方面之應變且實施例3-3進一步產生收縮方面之應變。觀察FNS細骨材呈氣乾狀態之實施例時，實施例3-2比實施例3-1更抑制自收縮。觀察FNS細骨材呈表乾狀態之實施例時，實施例3-4比實施例3-3更抑制自收縮。此外，實施例3-2、3-4中，FNS細骨材呈氣乾狀態或呈表乾狀態，應變值沒有大差別。
表9中顯示比較例4A及實施例4A-1至4A-3之混凝土的組成且表10中顯示使用材料之資料。此外，表10中，BET意味依據JIS R 1626「利用精密陶瓷粉體之氣體吸附BET法的比表面積測量方法」的測量結果。比較例4A及實施例4A-1至4A-3之混凝土包含水、結合材、細骨材、粗骨材及化學混合劑。使用普通波特蘭水泥、高爐爐渣微粉末及矽灰作為結合材。使用硬質砂岩碎砂(比較例4A)及人工輕量細骨材(實施例4A-1至4A-3)作為細骨材。就人工輕量細骨材而言係使用Nihon Mesalite Industry公司(股)製MESALITE。表11中顯示比較例4A及實施例4A-1至4A-3之坍流值的測量結果。坍流值係依據JIS A1150:2014「混凝土之坍流試驗方法」測得。50cm坍流通過時間係由拉起錐體之瞬間開始，混凝土之直徑擴大到50cm的時間且係混凝土之流動性的一個指標。比較例4A之坍流值未達到50cm，因此沒有測量值。實施例4A-1至4A-3顯示比比較例4A良好之流動性。
表12中顯示實施例4B-1至4B-3之混凝土的組成且表13中顯示使用材料之資料。使用材料與實施例4A-1至4A-3大致相同。此外，表13中，BET比表面積係與表10記載之值同樣地測得。表14中顯示實施例4B-1至4B-3之坍流值及50cm坍流通過時間的測量結果。坍流值及50cm坍流通過時間係與比較例4A及實施例4A-1至4A-3同樣地測得。實施例4B-1至4B-3都顯示良好之流動性。
[表9]
DF (B×%) 0.004 0.003
SP (B×%) 0.9 0.75 1 0.85
單位量(kg/m 3) G 723 809
S4A-2 0 0 725
S4A-1 625 517 0
SF 65 72
BF 312 376
NC 273 274
W 130
目標空氣量 (%) 3.5
V W/(V B+V S) (%) 23 25
W/B (%) 20 18
種別 實施例4A-1 實施例4A-2 實施例4A-3 比較例4A
[表10]
名稱 - 普通波特蘭水泥 CERAMENT A EFACO - MESALITE - Sikament 1200N Sika Antifoam W
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 Taiheiyo Cement公司(股) DC公司(股) 巴工業公司(股) Ores公司(股) Nihon Mesalite Industry公司(股) Ores公司(股) Sika Japan公司(股) Sika Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:3.16g/cm 3, 比表面積:3290cm 2/g 密度:2.89g/cm 3, 比表面積:4630cm 2/g 密度:2.20g/cm 3, BET比表面積:20m 2/g 表乾密度:2.61g/cm 3,吸水率:1.08% 表乾密度:1.86g/cm 3,吸水率:15.5% 表乾密度:2.64g/cm 3,吸水率:0.68% 聚羧酸系 脂肪酸酯系
記號 W NC BF SF S4A-1 S4A-2 G SP DF
名稱及種類 水 普通波特蘭水泥 高爐爐渣微粉末 矽灰 硬質砂岩碎砂 人工輕量細骨材 硬質砂岩碎石 高性能減水劑 空氣量調整劑
結合材(B) 細骨材(S) 粗骨材 化學混合劑
[表11]
種別 坍流值(cm) 50cm坍流通過時間(s) 混凝土溫度(℃) 室溫(℃)
實施例4A-1 66.8 10.3 28.2 20
實施例4A-2 73.3 13.7 22.8
實施例4A-3 72.3 14.2 22.7
比較例4A 31.5 - 24.1
[表12]
DF (B×%) 0.005
SP (B×%) 0.85 0.8 0.75
單位量(kg/m 3) G 662 693 750
S4B 567 594 644
SF 78 70 56
BF 404 364 291
NC 296 266 213
W 140
目標空氣量 (%) 3.5
V W/(V B+V S) (%) 24 25 26
W/B (%) 18 20 25
種別 實施例4B-1 實施例4B-2 實施例4B-3
[表13]
名稱 - 普通波特蘭水泥 CERAMENT A EFACO MESALITE - Sikament 1200N Sika Antifoam W
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 Taiheiyo Cement公司(股) DC公司(股) 巴工業公司(股) Nihon Mesalite Industry公司(股) Ores公司(股) Sika Japan公司(股) Sika Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:3.16g/cm 3, 比表面積:3290cm 2/g 密度:2.89g/cm 3, 比表面積:4630cm 2/g 密度:2.25g/cm 3, BET比表面積:20m 2/g 表乾密度:1.85g/cm 3,吸水率:13.6% 表乾密度:2.64g/cm 3,吸水率:0.60% 聚羧酸系 脂肪酸酯系
記號 W NC BF SF S4B G SP DF
名稱及種類 水 普通波特蘭水泥 高爐爐渣微粉末 矽灰 人工輕量細骨材 硬質砂岩碎石 高性能減水劑 空氣量調整劑
結合材(B) 細骨材(S) 粗骨材 化學混合劑
[表14]
種別 坍流值(cm) 50cm坍流通過時間(s) 混凝土溫度(℃) 室溫(℃)
實施例4B-1 66.15 7.6 22.1 19.7
實施例4B-2 58.5 7.8 21.6 20.2
實施例4B-3 65.5 4.2 21.4 19.7
圖5A中顯示實施例4A-1之自收縮應變。圖中(7dry)表示在20℃密封到材齡7日，然後在20℃、60%RH下進行空氣中養護。(20℃)表示與比較例1-1至1-3及實施例1-1同樣在澆灌後在20℃密封。圖5B中顯示圖4A-2、4A-3、比較例4A之自收縮應變。圖5B係在20℃密封到材齡7日，然後在20℃、60%RH下進行空氣中養護。圖5C、5D中顯示實施例4B-1至4B-3之自收縮應變。圖5C係與比較例1-1至1-3及實施例1-1同樣在澆灌後在20℃密封，且圖5D係在20℃密封到材齡7日，然後在20℃、60%RH下進行空氣中養護。如圖5B所示地，在比較例4A中在混凝土澆灌後觀察到大的自收縮，但在實施例4A-1至4A-3、4B-1至4B-3中在澆灌後之混凝土未在收縮方面而是在膨脹方面產生動作且後來亦幾乎未收縮。
表15中顯示比較例5-1及實施例5-1之混凝土的組成且表16中顯示使用材料之資料。比較例5-1及實施例5-1之混凝土包含水、結合材、細骨材、粗骨材及化學混合劑。使用矽灰預混合水泥及飛灰作為結合材。使用硬質砂岩碎砂(比較例5-1)及經風碎處理之FNS細骨材(實施例5-1)作為細骨材。表17中顯示比較例5-1及實施例5-1之坍流值的測量結果。坍流值係用與比較例4-1及實施例4-1同樣之方法測得。實施例5-1顯示比比較例5-1良好之流動性。
[表15]
DF (B×%) 0.04
SP (B×%) 2.3
單位量(kg/m 3) G 549
S5-2 - 729
S5-1 659 -
FA 225
SFPC 900
W 135
目標空氣量 (%) 1.5
V W/(V B+V S) (%) 16
W/B (%) 12
種別 比較例5-1 實施例5-1
[表16]
名稱 - SFPC FINASH - - - Sikament 1200N Sika Antifoam W
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 Taiheiyo Cement公司(股) Yonden Business公司(股) Ores公司(股) 太平洋金屬公司(股) Ores公司(股) Sika Japan公司(股) Sika Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:3.04g/cm 3, 比表面積:5780cm 2/g 密度:2.40g/cm 3, 比表面積:5300cm 2/g 表乾密度:2.61g/cm 3,吸水率:1.24% 表乾密度:2.89g/cm 3,吸水率:2.91% 表乾密度:2.62g/cm 3,吸水率:1.45% 聚羧酸系 脂肪酸酯系
記號 W SFPC FA S5-1 S5-2 G SP DF
名稱及種類 水 矽灰預混合水泥 飛灰 (I種相當品) 硬質砂岩碎砂 鎳鐵熔渣細骨材 硬質砂岩碎石 高性能減水劑 空氣量調整劑
結合材(B) 細骨材(S) 粗骨材 化學混合劑
[表17]
種別 坍流值(cm) 50cm坍流通過時間(s) 混凝土溫度(℃) 室溫(℃)
比較例5-1 60.3 26.7 28.5 20.9
實施例5-1 79.5 5.9 30 21.2
圖6中顯示比較例5-1及實施例5-1之自收縮應變。測量係用與比較例4-1及實施例4-1同樣之方法來實施。比較例5-1、實施例5-1都在混凝土澆灌後觀察到自收縮，但在實施例5-1中抑制後來之自收縮增加。
表18中顯示比較例6-1及實施例6-1之組成物的組成且表19中顯示使用材料之資料。此外，表19中，BET意味依據JIS R 1626「利用精密陶瓷粉體之氣體吸附BET法的比表面積測量方法」的測量結果。比較例6-1及實施例6-1之組成物包含水、結合材、細骨材、粗骨材及化學混合劑。結合材不包含水泥且由高爐爐渣微粉末、飛灰、矽灰及膨脹材形成。使用硬質砂岩碎砂(比較例6-1)及經風碎處理之FNS細骨材(實施例6-1)作為細骨材。表20中顯示比較例6-1及實施例6-1之坍流值的測量結果。坍流值係用與比較例4-1及實施例4-1同樣之方法測得。實施例6-1顯示比比較例6-1良好之流動性。
[表18]
DF (B×%) 0.002
SP (B×%) 2.25
單位量(kg/m 3) G 809
S6-2 - 1073
S6-1 943 -
EX 20
FA 168
SF 84
BF 307
W 89
目標空氣量 (%) 3.5
V W/(V B+V S) (%) 15
W/B (%) 16
種別 比較例6-1 實施例6-1
[表19]
名稱 - CERAMENT A FINASH EFACO NEX - - - Sikament 1200N Sika Antifoam W
製造商、販賣商等 千葉縣流山市 DC公司(股) Yonden Business公司(股) 巴工業公司(股) Taiheiyo Materials公司(股) Ores公司(股) 太平洋金屬公司(股) Ores公司(股) Sika Japan公司(股) Sika Japan公司(股)
物性等 自來水 密度:2.89 g/cm 3, 比表面積:4630cm 2/g 密度:2.40g/cm 3, 比表面積:5300cm 2/g 密度:2.20g/cm 3, BET比表面積:200000cm 2/g 密度:3.19g/cm 3, 比表面積:4970cm 2/g 表乾密度:2.61g/cm 3,吸水率:1.24% 表乾密度:2.89g/cm 3,吸水率:2.91% 表乾密度:2.62g/cm 3,吸水率:1.45% 聚羧酸系 脂肪酸酯系
記號 W BF FA SF EX S6-1 S6-2 G SP DF
名稱及種類 水 高爐爐渣微粉末 飛灰 (I種相當品) 矽灰 膨脹材 硬質砂岩碎砂 鎳鐵熔渣細骨材 硬質砂岩碎石 高性能減水劑 空氣量調整劑
結合材(B) 細骨材(S) 粗骨材 化學混合劑
[表20]
種別 坍流值(cm) 50cm坍流通過時間(s) 混凝土溫度(℃) 室溫(℃)
比較例6-1 55.5 111 20.7 17.2
實施例6-1 75.5 9.9 18.5 18.0
圖7中顯示比較例6-1及實施例6-1之自收縮應變。測量係用與比較例4-1及實施例4-1同樣之方法來實施。比較例6-1在組成物澆灌後自收縮增加，但實施例6-1之組成物在澆灌後未在收縮方面而是在膨脹方面產生動作且後來亦幾乎未收縮。
如此，藉由使用經風碎處理之FNS細骨材或人工輕量細骨材，可改善流動性及減少自收縮。此外，經風碎處理之FNS細骨材中幾乎不包含粒徑小於300μm之微粉時，可用更高水準同時實現流動性之改善及自收縮之減少。因此，除了該等細骨材以外，亦對一般混凝土使用之複數天然細骨材，評價數種特性。分析之細骨材為以下6種。 A:經風碎處理之FNS細骨材(大致由粒徑5mm以下之骨材形成且包含粒徑小於300μm之微粉。稱為FNS5A) B:經風碎處理之FNS細骨材(大致由粒徑5mm以下之骨材形成且不包含粒徑小於300μm之微粉。稱為FNS5-0.3) C:人工輕量細骨材(使用粉碎、造粒、烘烤頁岩而製成之人工骨材(Nihon Mesalite Industry公司(股)製MESALITE)) D:石灰碎砂 E:安山岩碎砂 F:硬質砂岩碎砂
評價之特性係BET比表面積、氣孔率及細孔量之分布。BET比表面積係細骨材之包含空隙表面的表面積除以重量的值且用氮氣吸附法測得。氣孔率係細骨材之細孔容積除以細骨材之包含細孔的容積的值(%)且用水銀壓入法測得。氣孔率係密閉空室之重量為w1(g)、水銀填充密閉室之重量為w2(g)、密閉室及試料之重量為w3(g)、水銀填充密閉室及試料之重量為w4(g)、60000psi(約414MPa)下之細孔容積為v1(mL)、室之全容量為v2(mL)、除試料外之室內容積為v3、試料之總體容積為v4、試料之容積為v5、總體密度為ρ1、真密度為ρ2時，用(1-ρ1/ρ2)求得。但是，ρ1=(w3-w1)/v4、ρ2=(w3-w1)/v5、v4=v2-v3、v5=v4-v1、v2=(w2-w1)/水銀密度、v3=(w4-w3)/水銀密度。細孔量係細孔容積除以細骨材之重量的值且用水銀壓入法測得。細孔量係用差分細孔容積及對數微分細孔容積2個指標求得。前者係就每一細孔半徑求得細孔量者。後者係差分細孔容積之差為ΔV、細孔直徑為D時，對細孔直徑之各區間的平均值畫出dV/d(logD)而得者，且接近在圖上微分由氮氣吸附法直接得到之累計細孔容積分布而得者。對數微分細孔容積與差分細孔容積相關。細孔半徑係在細骨材表面露出之細孔的半徑且定義為面積等價之圓的半徑。
圖8中顯示細骨材之BET比表面積及粒徑區分的關係。細骨材分級為:粒徑小於300μm;粒徑300μm以上、小於1.18mm;粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;粒徑4.75mm以上、5mm以下。分級係使用JIS-Z8801-1:2019「試驗用篩-第一部:金屬製網篩」規定之具有預定公稱孔徑的金屬網篩來進行。具體而言，粒徑4.75mm以上、5mm以下之細骨材意味放在公稱孔徑4.75mm之金屬製篩上時殘留在該篩上之細骨材。粒徑1.18mm以上、小於4.75mm之細骨材意味將通過公稱孔徑4.75mm之金屬製篩的細骨材放在公稱孔徑1.18mm之金屬製篩上時殘留在該篩上之細骨材。粒徑300μm以上、小於1.18mm細骨材意味將通過公稱孔徑1.18mm之金屬製篩的細骨材放在公稱孔徑300μm之金屬製篩上時殘留在該篩上之細骨材，且粒徑小於300μm之細骨材意味通過該篩之細骨材(微粉)。即，分級之粒徑對應JIS-Z8801-1:2019中之金屬製網篩的公稱孔徑。圖8中亦顯示未分級之細骨材的BET比表面積。在以下說明中，粒徑小於300μm之細骨材稱為微粉、粒徑300μm以上、小於1.18mm之細骨材稱為小徑骨材、粒徑1.18mm以上、小於4.75mm之細骨材稱為中徑骨材、粒徑4.75mm以上、5mm以下之細骨材稱為大徑骨材。
相較於石灰碎砂D、安山岩碎砂E、硬質砂岩碎砂F(該等碎砂稱為天然細骨材D至F)，經風碎處理之FNS細骨材A、B及人工輕量細骨材C(該等細骨材稱為人工細骨材A至C)之BET比表面積小。比較圖1A、1B與圖8時，BET比表面積與流動性大致呈負相關關係。此外，相較於天然細骨材D至F，人工細骨材A至C，特別是FNS細骨材B之小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材的BET比表面積極小。因此，據考量係小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之BET比表面積全部在0.4(m 2/g)以下的細骨材(人工細骨材A至C)顯示優異之流動性。另外，據考量係小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之BET比表面積在0.20(m 2/g)以下的細骨材(FNS細骨材B)顯示更優異之流動性。
比較圖2與圖8時，確認BET比表面積小之FNS細骨材A抑制自收縮的效果，且比較圖3、4與圖8時，BET比表面積比FNS細骨材A小之FNS細骨材B的自收縮減少效果比FNS細骨材A的自收縮減少效果大。因此，確認在BET比表面積與自收縮減少效果之間具有大致負相關關係。據考量係小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材的BET比表面積較佳地全部在0.4(m 2/g)以下時，更佳地全部在0.3(m 2/g)以下時(人工細骨材A至C)獲得更大之自收縮減少效果。此外，據考量係比較FNS細骨材A、B時，小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之BET比表面積在0.2(m 2/g)以下的細骨材(FNS細骨材B)獲得更進一步大之自收縮減少效果。
圖9中顯示細骨材之氣孔率及粒徑區分的關係。不論何種細骨材，微粉之氣孔率均為大致相同程度。相對於此，中徑骨材及大徑骨材之氣孔率在人工細骨材A至C與天然細骨材D至F之間產生明確之差。此外，小徑骨材之氣孔率係在微粉之氣孔率與中徑及大徑骨材之氣孔率的中間位置。即，中徑骨材及大徑骨材之氣孔率的差主要地有助於改善流動性或減少自收縮。具體而言，據考量係中徑骨材及大徑骨材之氣孔率在10%以上細骨材顯示優異之流動性及自收縮減少效果，且如此之細骨材之小徑骨材的氣孔率可進一步在10%以上。
圖10A中顯示FNS細骨材A之差分細孔容積且圖10B中顯示FNS細骨材A之對數微分細孔容積。同樣地，圖11A至圖15B中顯示其他細骨材B至F之差分細孔容積及對數微分細孔容積。因為FNS細骨材B幾乎不包含微粉，所以小於300μm之資料省略圖示。表21中顯示各細骨材之每一粒徑區分在細孔半徑0.1至10μm之範圍中差分細孔容積為最大的細孔半徑。表22中顯示各細骨材之每一粒徑區分在細孔半徑0.1至10μm之範圍中對數微分細孔容積為最大的細孔半徑。參照表21，人工細骨材A至C在全部粒徑區分中，在細孔半徑0.03至0.3μm附近具有差分細孔容積之最大值，但天然細骨材D至F在該細孔半徑附近具有最大值不存在之粒徑區分。此外，石灰碎砂D及硬質砂岩碎砂F具有明確峰值不存在之粒徑區分。由以上可知，據考量係在細孔半徑0.01至1μm之範圍中小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之差分細孔容積為最大的細孔半徑都在0.03至0.3μm之範圍內的細骨材(人工細骨材A至C)同時具有優異之流動性及自收縮減少效果。參照表22，人工細骨材A至C在全部粒徑區分中，在細孔半徑0.06至0.3μm附近具有對數微分細孔容積之最大值，但天然細骨材D至F在該細孔半徑附近具有最大值不存在之粒徑區分。因此，據考量係在細孔半徑0.01至1μm之範圍中小徑骨材、中徑骨材及大徑骨材之對數微分細孔容積為最大值的細孔半徑都在0.06至0.3μm之範圍內的細骨材(人工細骨材A至C)同時具有優異之流動性及自收縮減少效果。
[表21]
備考 在全部粒徑區分中，差分細孔容積之最大值在細孔半徑0.03至0.3μm之範圍內 具有差分細孔容積之最大值不在細孔半徑0.03至0.3μm之範圍內的粒徑區分
粒徑區分(mm) 4.75至5 0.0454 0.0455至0.0563 0.1675 無明確峰值 (0.0455至0.1089) 0.0101 無明確峰值 (0.0124至0.0562)
1.18至4.75 0.2064 0.108 0.108 無明確峰值 (0.2604) 0.0111 無明確峰值 (0.0111至0.1079)
0.3至1.18 0.108至0.1675 0.0455 0.0455至0.0562 無明確峰值 (0.1675至0.256) 0.0111 無明確峰值 (0.0562至0.0891)
細骨材種類 A:FNS5A B:FNS5-0.3 C:人工輕量細骨材 D:石灰砂岩 E:安山岩碎砂 F:硬質砂岩碎砂
[表22]
備考 在全部粒徑區分中，對數微分細孔容積之最大值在細孔半徑0.06至0.3μm之範圍內 具有對數微分細孔容積之最大值不在細孔半徑0.06至0.3μm之範圍內的粒徑區分
粒徑區分(mm) 4.75至5 0.0888 0.0713 0.2062 0.108 0.0101 無明確峰值 (0.01)
1.18至4.75 0.1338 0.1338至0.1673 0.1338 0.3265至0.4938 0.010 無明確峰值 (0.1079)
0.3至1.18 0.1675至0.2064 0.0089 0.0089至0.1079 0.256至0.3271 0.010 0.0891至0.1081
細骨材種類 A:FNS5A B:FNS5-0.3 C:人工輕量細骨材 D:石灰砂岩 E:安山岩碎砂 F:硬質砂岩碎砂
如上所述，在本發明中使用經風碎處理之FNS細骨材或人工輕量細骨材作為細骨材。經風碎處理之FNS細骨材可藉由「內部養護效果」用很少水實現良好流動性。此外，因為水很少，所以可抑制自收縮。因此，本發明之含有骨材、結合材及水之組成物與習知相比，水體積對結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材(細骨材)的體積和的比V W/(V B+V S)係15%以上、26%以下，非常地小。經風碎處理之FNS細骨材的V W/(V B+V S)依上述實施例係15%以上、25%以下。人工輕量細骨材亦顯示與經風碎處理之FNS細骨材同樣的特性且V W/(V B+V S)依上述實施例係23%以上、26%以下。
以上，依據實施例說明了本發明之含有骨材、結合材及水之組成物。依據本發明，藉由使用具有特定性質之細骨材，不僅各種組成之水泥砂漿及混凝土，未包含水泥之組成物亦可用高水準同時實現新拌時之流動性及自收縮之減少。此外，本發明不限於上述實施例。例如，混凝土之強度沒有限制，可適用於超高強度混凝土、高強度混凝土及一般混凝土。
雖然詳細地顯示、說明了本發明之數個較佳實施例，但應理解的是在不脫離附加申請專利範圍之宗旨或範圍的情形下可進行各種變更及修正。
無
[圖1A]係顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之流動值的圖。 [圖1B]係顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之J漏斗流下時間的圖。 [圖2]係顯示比較例1-1至1-3及實施例1-1之自收縮應變的圖。 [圖3]係顯示實施例2-1至2-2之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖4]係顯示實施例3-1至3-4之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖5A]係顯示實施例4A-1之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖5B]係顯示實施例4A-2、4A-3、比較例4A之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖5C]係顯示實施例4B-1至4B-3之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖5D]係顯示實施例4B-1至4B-3之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖6]係顯示比較例5-1及實施例5-1之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖7]係顯示比較例6-1及實施例6-1之自收縮應變的時間變化的圖。 [圖8]係顯示細骨材之BET比表面積與粒徑區分的關係的圖。 [圖9]係顯示細骨材之氣孔率與粒徑區分的關係的圖。 [圖10A]係顯示FNS細骨材A之差分細孔容積的分布的圖。 [圖10B]係顯示FNS細骨材A之對數微分細孔容積的分布的圖。 [圖11A]係顯示FNS細骨材B之差分細孔容積的分布的圖。 [圖11B]係顯示FNS細骨材B之對數微分細孔容積的分布的圖。 [圖12A]係顯示人工輕量細骨材C之差分細孔容積的分布的圖。 [圖12B]係顯示人工輕量細骨材C之對數微分細孔容積的分布的圖。 [圖13A]係顯示石灰碎砂D之差分細孔容積的分布的圖。 [圖13B]係顯示石灰碎砂D之對數微分細孔容積的分布的圖。 [圖14A]係顯示安山岩碎砂E之差分細孔容積的分布的圖。 [圖14B]係顯示安山岩碎砂E之對數微分細孔容積的分布的圖。 [圖15A]係顯示硬質砂岩碎砂F之差分細孔容積的分布的圖。 [圖15B]係顯示硬質砂岩碎砂F之對數微分細孔容積的分布的圖。

Claims (14)

  1. 一種組成物，含有結合材、骨材及水，該骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，該水體積對該結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，該小徑骨材、該中徑骨材及該大徑骨材之BET比表面積都在0.4(m 2/g)以下。
  2. 如請求項1之組成物，其中該小徑骨材、該中徑骨材及該大徑骨材之BET比表面積都在0.3(m 2/g)以下。
  3. 如請求項1之組成物，其中該小徑骨材、該中徑骨材及該大徑骨材之BET比表面積都在0.2(m 2/g)以下。
  4. 一種組成物，含有骨材、結合材及水，其包含:中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，該水體積對該結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下，該中徑骨材及該大徑骨材之氣孔率都在10%以上。
  5. 如請求項4之組成物，其中分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm之小徑骨材的氣孔率係在10%以上。
  6. 如請求項5之組成物，其中該小徑骨材、該中徑骨材及該大徑骨材之BET比表面積都在0.4(m 2/g)以下。
  7. 一種組成物，含有結合材、骨材及水，該骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，該水體積對該結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下， 在細孔半徑0.01至1μm之範圍中，該小徑骨材、該中徑骨材及該大徑骨材之差分細孔容積成為最大的細孔半徑都在0.03至0.3μm之範圍內。
  8. 一種組成物，含有結合材、骨材及水，該骨材包含:小徑骨材，其分級為粒徑300μm以上、小於1.18mm;中徑骨材，其分級為粒徑1.18mm以上、小於4.75mm;及大徑骨材，其分級為粒徑4.75mm以上、5mm以下，該水體積對該結合材與分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係15%以上、26%以下， 在細孔半徑0.01至1μm之範圍中，該小徑骨材、該中徑骨材及該大徑骨材之對數微分細孔容積成為最大值的細孔半徑都在0.06至0.3μm之範圍內。
  9. 如請求項1至8中任一項之組成物，其中該骨材實質上未包含粒徑小於300μm之微粉。
  10. 如請求項1至8中任一項之組成物，其中該骨材係經風碎處理之鎳鐵熔渣細骨材。
  11. 如請求項1至8中任一項之組成物，其中該骨材係經風碎處理之鎳鐵熔渣細骨材且實質上未包含粒徑小於300μm之微粉。
  12. 如請求項10之組成物，其中該水體積對該結合材與該分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係16%以上、25%以下。
  13. 如請求項1至8中任一項之組成物，其中該骨材係人工輕量細骨材。
  14. 如請求項13之組成物，其中該水體積對該結合材與該分級為粒徑5mm以下之骨材的體積和的比係23%以上、26%以下。
TW110125582A 2020-07-17 2021-07-13 含有骨材、結合材及水之組成物 TW202214542A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
WOPCT/JP2020/027872 2020-07-17
PCT/JP2020/027872 WO2022014045A1 (ja) 2020-07-17 2020-07-17 骨材と結合材と水を含む組成物
WOPCT/JP2021/013823 2021-03-31
PCT/JP2021/013823 WO2022014108A1 (ja) 2020-07-17 2021-03-31 骨材と結合材と水を含む組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202214542A true TW202214542A (zh) 2022-04-16

Family

ID=79554592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110125582A TW202214542A (zh) 2020-07-17 2021-07-13 含有骨材、結合材及水之組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230339810A1 (zh)
EP (1) EP4183758A1 (zh)
JP (1) JPWO2022014108A1 (zh)
KR (1) KR20230031363A (zh)
CN (1) CN116157372A (zh)
TW (1) TW202214542A (zh)
WO (2) WO2022014045A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7296425B2 (ja) * 2021-06-18 2023-06-22 東急建設株式会社 コンクリート圧送用の先送り材

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0952744A (ja) * 1995-08-09 1997-02-25 Chichibu Onoda Cement Corp モルタル及びコンクリ−ト組成物
JPH09328343A (ja) * 1996-06-04 1997-12-22 Chichibu Onoda Cement Corp モルタル・コンクリ−ト用細骨材およびモルタル・コンクリ−ト
JP4462854B2 (ja) * 2003-07-04 2010-05-12 鹿島建設株式会社 超高強度コンクリートの自己収縮低減法
JP2005119932A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Nippon Mesaraito Kogyo Kk 低収縮コンクリートおよびその製造方法
JP2010100480A (ja) 2008-10-23 2010-05-06 Taiheiyo Cement Corp セメント組成物
JP5775655B2 (ja) * 2008-11-14 2015-09-09 宇部興産株式会社 コンクリート組成物及びその製造方法
JP5959096B2 (ja) * 2012-06-14 2016-08-02 東京都下水道サービス株式会社 既設管ライニング用グラウト材粉粒体組成物およびその硬化物および既設管のライニング施工法
JP6086760B2 (ja) * 2013-03-05 2017-03-01 住友大阪セメント株式会社 超高強度高流動コンクリート、超高強度高流動コンクリートの製造方法およびセメント組成物
JP6478759B2 (ja) * 2015-03-27 2019-03-06 三井住友建設株式会社 セメント組成物
JP2017138178A (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 太平洋セメント株式会社 コンクリートまたはモルタルの単位水量の推定方法
US10807911B2 (en) * 2017-06-29 2020-10-20 Sumitomo Mitsui Construction Co., Ltd. Concrete composition and production method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022014045A1 (ja) 2022-01-20
US20230339810A1 (en) 2023-10-26
JPWO2022014108A1 (zh) 2022-01-20
CN116157372A (zh) 2023-05-23
KR20230031363A (ko) 2023-03-07
EP4183758A1 (en) 2023-05-24
WO2022014108A1 (ja) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8568527B2 (en) Processed mineral additive for reducing concrete permeability and increasing strength
El-Dieb et al. The use of ceramic waste powder (CWP) in making eco-friendly concretes
Cyr et al. Reduction of ASR-expansion using powders ground from various sources of reactive aggregates
JP5052778B2 (ja) 膨張材、セメント組成物、及びそれを用いたセメントコンクリート
TW202214542A (zh) 含有骨材、結合材及水之組成物
KR102267021B1 (ko) 고비중 해양 콘크리트 구조물
Chen et al. Sintering effect on cement bonded sewage sludge ash
JP6759470B2 (ja) モルタルとその製造方法
KR101558859B1 (ko) 속경성 고연성 시멘트 복합체 및 그 제조방법
TWI717625B (zh) 鋼碴膠結材的製造方法
Savić et al. Valorization of fly ash from a thermal power plant for producing high-performance self-compacting concrete
JP5116193B2 (ja) セメント混和材、セメント組成物及びそれを用いてなる高流動コンクリート
JP7466391B2 (ja) 繊維補強セメント組成物
JP2007320827A (ja) 骨材の製造方法
JP2008120612A (ja) グラウト組成物、グラウトモルタル及びグラウト工法
Soleymani The effects of ZrO2 nano powders on compressive damage and pore structure properties of lightweight concrete specimens
KR20180010013A (ko) 산업부산물을 이용한 시멘트 모르타르용 팽창성 수축저감형 균열방지 조성물 및 시멘트 모르타르용 팽창재 조성물의 제조 방법
JP4180050B2 (ja) 非鉄精錬スラグ骨材を含むコンクリート用の混和材及びそれを用いたコンクリート組成物
Gueye et al. Characterization of the Omni-Processor Sewage Sludge Ash for Reuse as Construction Material
JP2003192404A (ja) 自己充填用のセメント組成物及びモルタル
JP2018020943A (ja) ダスティングスラグ、それを用いたセメント混和材およびその製造方法
AU639072B2 (en) Improved chromia-magnesia refractory body
Yuan et al. The Effects of Particle Packing and Inter-particle Force on Rheological Behaviors of Binary Cement Paste
JPH08333153A (ja) 高流動コンクリート
Ng et al. Triple blending with superfine natural zeolite and condensed silica fume to improve performance of cement paste