WO2016031835A1 - セメント組成物及びそれを用いたセメント質硬化体の製造方法 - Google Patents

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莉沙 中山
克哉 河野
多田　克彦
森　寛晃
真悟 杉山
前堀　伸平
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太平洋セメント株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a cement composition and a method for producing a hardened cementitious body using the cement composition.
  • Patent Document 1 discloses (A) cement, (B) fine powder having a BET specific surface area of 5 to 25 m 2 / g, and (C) inorganic powder having a brane specific surface area of 3,500 to 10,000 cm 2 / g. , (D) fine aggregate, (E) water reducing agent, and (F) water, wherein the (D) fine aggregate is 2CaO ⁇ SiO 2 and 2CaO ⁇ Al 2 O 3.
  • a cement composition is described, characterized in that it contains a fired product.
  • the cement composition has fluidity that can be applied before curing when the fired product contained in the fine aggregate is used in an absolutely dry state, and is high enough to exceed 250 N / mm 2 after curing.
  • compressive strength is expressed and the fired product contained in the fine aggregate is used in a dry state, it has good fluidity before curing, and after curing has a high compressive strength of 200 N / mm 2 or more. It is expressed and has a low self-shrinkage rate.
  • Patent Document 1 as an example in which the flow value was measured with “0 strike”, the mass ratio of water to the binder (water / binder mass ratio) was 0.135, and the zero strike flow value was 240 to 242 mm, compressive strength 280 N / mm 2 cement composition, and water to binder mass ratio is 0.135, zero flow value is 270-275 mm, compressive strength is 215 N / mm A cement composition of 2 is described.
  • the present invention provides a cement composition that has high fluidity (for example, a zero-flow value of 200 mm or more) before curing, and exhibits high compressive strength (for example, 320 N / mm 2 or more) after curing. The purpose is to do.
  • cement, silica fume having a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g, inorganic powder having a 50% cumulative particle size of 0.8 to 5 ⁇ m, maximum particle size Is a cement composition comprising a fine aggregate having a diameter of 1.2 mm or less, a water reducing agent, an antifoaming agent and water, wherein the cement, silica fume and inorganic powder are contained in 100% by volume of the total amount of the above cement, silica fume and inorganic powder. It has been found that the above object can be achieved with a cement composition in which each ratio is within a specific numerical range, and the present invention has been completed.
  • the present invention provides the following [1] to [10].
  • [1] Cement, silica fume with a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g, inorganic powder with a 50% cumulative particle size of 0.8 to 5 ⁇ m, fine aggregate with a maximum particle size of 1.2 mm or less, water reducing agent, A cement composition containing a foaming agent and water, wherein the proportion of the cement is 55 to 65 vol% and the proportion of the silica fume is 5 to 25 vol% in a total amount of 100 vol% of the cement, the silica fume and the inorganic powder. %, And the proportion of the inorganic powder is 15 to 35% by volume.
  • the cement is a coarse particle having a particle diameter of 20 ⁇ m or more formed by polishing a particle constituting a medium heat Portland cement or a low heat Portland cement, and transforming an angular surface portion into a rounded shape, and [1] The fine particles having a particle diameter of less than 20 ⁇ m generated by the polishing treatment, a 50% weight cumulative particle diameter of 10 to 18 ⁇ m, and a brain specific surface area of 2,100 to 2,900 cm 2 / g, ] Cement composition as described in.
  • a method for producing a hardened cementitious material comprising the cement composition according to any one of [1] to [5], wherein the cement composition is placed in a mold, A molding step for obtaining an uncured molded body, and the uncured molded body after curing for 24 hours or longer at 10 to 40 ° C. or in air, and then demolding from the mold and curing the molded body.
  • the present invention also provides the following [11] to [19].
  • a cement composition comprising a polished product of moderately hot Portland cement or low heat Portland cement, and silica fume having a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g.
  • the cement composition according to [11] including an inorganic powder having a 50% weight cumulative particle size of 0.8 to 5 ⁇ m.
  • the above-mentioned medium-heated Portland cement or low-heat Portland cement polishing product is formed by polishing the particles constituting the medium-heated Portland cement or the low-heat Portland cement, and transforming the angular surface portion into a rounded shape.
  • the intermediate heat portland cement or low heat portland cement polished product has a 50% weight cumulative particle size of 10 to 18 ⁇ m and a brain specific surface area of 2,100 to 2,900 cm 2 / g.
  • the cement composition includes one or more fibers selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers, and the ratio of the fibers in the cement composition is 3% by volume or less.
  • the cement composition of the present invention has high fluidity (for example, zero-flow value is 200 mm or more) before curing, and exhibits high compressive strength (for example, 330 N / mm 2 or more) after curing. can do.
  • the cement composition of the present invention is a cement, silica fume having a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g (hereinafter sometimes abbreviated as “silica fume”), inorganic powder having a 50% cumulative particle size of 0.8 to 5 ⁇ m.
  • inorganic powder fine aggregate having a maximum particle size of 1.2 mm or less (hereinafter sometimes abbreviated as “fine aggregate”), water reducing agent, antifoaming agent, and A cement composition containing water, wherein the proportion of cement is 55 to 65% by volume, the proportion of silica fume is 5 to 25% by volume, and the proportion of inorganic powder is 15% in a total amount of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder. ⁇ 35% by volume.
  • the type of cement is not particularly limited.
  • various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, ultra-early-strength portland cement, moderately hot portland cement, sulfate-resistant portland cement, and low heat portland cement are used. Can be used. Among these, from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition, it is preferable to use moderately hot Portland cement or low heat Portland cement.
  • a cement polished product can be used as the cement.
  • polished the case where the grind-processed material of cement is used is demonstrated.
  • Silica fume has a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g, preferably 15 to 25 m 2 / g, more preferably 17 to 23 m 2 / g, and particularly preferably 18 to 22 m 2 / g.
  • the specific surface area is preferably 15 m 2 / g or more from the viewpoint of strength development of the cement composition. When this specific surface area exceeds 25 m ⁇ 2 > / g, the fluidity
  • Examples of the inorganic powder having a 50% cumulative particle size of 0.8 to 5 ⁇ m include quartz powder (silica powder), volcanic ash, fly ash (classified or pulverized), and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Of these, quartz powder or fly ash is preferably used from the viewpoint of improving the fluidity and strength development of the cement composition. In the present specification, cement is not included in the inorganic powder having a 50% cumulative particle size of 0.8 to 5 ⁇ m.
  • the 50% cumulative particle size of the inorganic powder is 0.8 to 5 ⁇ m, preferably 1 to 4 ⁇ m, more preferably 1.1 to 3.5 ⁇ m, particularly preferably 1.2 ⁇ m or more and less than 3 ⁇ m.
  • the particle size is less than 0.8 ⁇ m, the fluidity of the cement composition decreases.
  • the particle size exceeds 5 ⁇ m, the strength development of the cement composition is lowered.
  • the 50% cumulative particle size of the inorganic powder is based on volume.
  • the 50% cumulative particle size of the inorganic powder can be determined using a commercially available particle size distribution measuring device (for example, product name “Microtrac HRA Model 9320-X100” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • a cumulative particle size curve can be created using a particle size distribution measuring apparatus, and a 50% cumulative particle size can be obtained from the cumulative particle size curve.
  • 0.06 g of a sample is added to 20 cm 3 of ethanol, which is a solvent for dispersing the sample, and an ultrasonic dispersion apparatus (for example, product name “US300” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) is used for 90 seconds. Measure with ultrasonic dispersion.
  • the maximum particle size of the inorganic powder is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 14 ⁇ m or less, and particularly preferably 13 ⁇ m or less from the viewpoint of improving the strength development of the cement composition.
  • the 95% cumulative particle size of the inorganic powder is preferably 8 ⁇ m or less, more preferably 7 ⁇ m or less, and particularly preferably 6 ⁇ m or less from the viewpoint of improving the strength development of the cement composition.
  • the inorganic powder those containing SiO 2 as a main component are preferable. If the content of SiO 2 in the inorganic powder is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, the strength development of the cement composition can be further improved. it can.
  • the proportion of cement in the total amount of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder, the proportion of cement is 55 to 65% by volume (preferably 57 to 63% by volume), and the proportion of silica fume is 5 to 25%.
  • the volume percentage (preferably 7 to 23 volume%) and the proportion of the inorganic powder are 15 to 35 volume% (preferably 17 to 33 volume%).
  • each volume ratio of cement, silica fume, and inorganic powder is a value on the formulation design calculated from mass and true specific gravity.
  • the volume ratio (%) of cement in the total amount of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder is calculated by the following formula.
  • the fine aggregate examples include river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, and mixtures thereof.
  • the maximum particle size of the fine aggregate is 1.2 mm or less, preferably 1.0 mm or less. If the maximum particle size is 1.2 mm or less, the strength development of the cement composition can be improved.
  • the particle size distribution of the fine aggregate is such that the proportion of fine aggregate having a particle size of 0.6 mm or less is 95% by mass or more and 0.3 mm or less from the viewpoint of improving the fluidity and strength development of the cement composition.
  • the ratio of the fine aggregate having a diameter of 40 to 50% by mass and the ratio of the fine aggregate having a particle diameter of 0.15 mm or less is preferably 6% by mass or less.
  • the proportion of fine aggregate in the cement composition is preferably 30 to 40% by volume, more preferably 32 to 38% by volume. When the ratio is 30% by volume or more, the fluidity of the cement composition can be improved, the calorific value of the cement composition becomes small, and the shrinkage of the cementitious hardened body becomes small. If this ratio is 40 volume% or less, the strength development property of a cement composition can be improved.
  • a water reducing agent As the water reducing agent, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent such as naphthalene sulfonic acid, melamine, or polycarboxylic acid can be used. Among these, from the viewpoint of improving the fluidity and strength development of the cement composition, a high-performance water reducing agent is preferable, and a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent is more preferable.
  • the blending amount of the water reducing agent is preferably 0.2 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.4 to 1 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder. .2 parts by mass. When the amount is 0.2 parts by mass or more, the water reduction performance is improved and the fluidity of the cement composition is improved. When the amount is 1.5 parts by mass or less, strength development of the cement composition is improved.
  • a commercial item can be used as an antifoamer.
  • the blending amount of the antifoaming agent is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.07 parts by weight, particularly with respect to 100 parts by weight of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder.
  • the amount is preferably 0.01 to 0.05 parts by mass. When the amount is 0.001 part by mass or more, the strength development of the cement composition is improved. When the amount exceeds 0.1 parts by mass, the effect of improving the strength development of the cement composition reaches its peak.
  • the cement composition of the present invention is selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers from the viewpoint of improving the bending strength, fracture energy, etc. of a cured product (cemented cured product) obtained by curing the cement composition. May contain one or more fibers.
  • the proportion of fibers in the cement composition is preferably 3% by volume or less, more preferably 0.3 to 2.5% by volume, and particularly preferably 0.5 to 2.0% by volume. When the ratio is 3% by volume or less, the bending strength and fracture energy of the cured body can be improved without reducing the fluidity and workability of the cement composition.
  • metal fibers examples include steel fibers, stainless fibers, and amorphous fibers. Among these, steel fibers are excellent in strength, and are preferable from the viewpoints of cost and availability.
  • the size of the metal fiber is 0.01 to 1.0 mm in diameter and 2 to 30 mm in length from the viewpoint of preventing material separation of the metal fiber in the cement composition and improving the bending strength of the cured body. More preferably, the diameter is 0.05 to 0.5 mm, and the length is 5 to 25 mm.
  • the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the metal fiber is preferably 20 to 200, more preferably 40 to 150.
  • the shape of the metal fiber is preferably a shape that imparts some physical adhesion (for example, a spiral shape or a waveform) rather than a straight shape.
  • a spiral shape or the like the metal fiber and the matrix secure the stress while being pulled out, so that the bending strength of the cured body is improved.
  • the organic fiber is not particularly limited as long as it can withstand heating in the method for producing a cementitious cured body of the present invention described later, and examples thereof include aramid fiber, polyparaphenylenebenzobisoxazole fiber, polyethylene fiber, and polyaryt fiber. .
  • Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber and pitch-based carbon fiber.
  • the dimensions of the organic fiber and carbon fiber are 0.005 to 1.0 mm in diameter and 2 to 2 in length from the viewpoint of preventing material separation of these fibers in the cement composition and improving the breaking energy of the cured body. It is preferably 30 mm, more preferably 0.01 to 0.5 mm in diameter and 5 to 25 mm in length.
  • the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the organic fiber and the carbon fiber is preferably 20 to 200, more preferably 30 to 150.
  • the blending amount of water is preferably 10 to 20 parts by mass, more preferably 12 to 18 parts by mass, and particularly preferably 14 to 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder.
  • the amount is 10 parts by mass or more, the fluidity of the cement composition is improved.
  • the amount is 20 parts by mass or less, the strength development of the cement composition is improved.
  • the flow value before hardening of the cement composition of the present invention is a value measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing the falling motion 15 times (hereinafter referred to as “flow test”). , Also referred to as “0 strike flow value”), is preferably 200 mm or more, and more preferably 220 mm or more.
  • the compressive strength of the cementitious cured body formed by curing a cement composition of the present invention preferably 320N / mm 2 or more, more preferably 330N / mm 2 or more, more preferably 350 N / mm 2 or more, particularly preferably Is 400 N / mm 2 or more.
  • a preferable example of the cement-treated product used in the present invention is a particle size obtained by polishing a particle constituting medium-heated Portland cement or low-heat Portland cement and transforming an angular surface portion into a rounded shape. Coarse particles having a size of 20 ⁇ m or more and fine particles having a particle diameter of less than 20 ⁇ m generated by the polishing treatment are included.
  • the upper limit of the particle size of the coarse particles is not particularly limited, but is usually 200 ⁇ m or less in consideration of the general particle size of the cement used in the present invention to be polished, and the cement composition after curing From the viewpoint of expressing a high compressive strength, the thickness is preferably 100 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the particle size of the fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition before hardening and ease of production. 5 ⁇ m or more.
  • liquidity of the cement composition before hardening improves by using the grinding
  • polishing process should just use the well-known grinding
  • the polishing apparatus include a commercially available high-speed airflow stirring apparatus (for example, “Hybritizer NHS-3 type” manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.).
  • the high-speed airflow stirring device will be described in detail with reference to FIG.
  • the cement used in the present invention which is a raw material, is charged from the charging port 5 at the top of the high-speed airflow stirring device 1 with the on-off valve 9 opened. After the introduction, the on-off valve 9 is closed.
  • the input cement enters the circulation circuit 4 through an opening provided in the middle of the circulation circuit 4, and then enters the collision chamber 8 that is a space for accommodating an object to be processed from the outlet 4 b of the circulation circuit 4. .
  • the rotor (rotary body) 2 disposed inside the stator 7 as a stationary body is rotated at a high speed, so that the high-speed air current is generated by the rotor 2 and the blade 3 fixed to the rotor 2. Occurs and the cement in the collision chamber 8 is agitated. During stirring, the particles constituting the cement enter the circulation circuit 4 from the inlet 4 a of the circulation circuit 4 provided in the collision chamber 8, and exit from the circulation circuit 4 provided in the central portion of the collision chamber 8. From 4b, it is circulated by being put into the collision chamber 8 again.
  • the arrow shown with a dotted line in FIG. 1 shows the flow of particle
  • the rotational speed of the rotor 2 is preferably 3,000 to 4,200 rpm, more preferably 3,500 to 4,000 rpm.
  • the rotational speed is 3,000 rpm or more, the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • the rotational speed exceeds 4,200 rpm the effect of improving the fluidity of the cement composition before curing reaches its peak.
  • the polishing time is preferably 10 to 60 minutes, more preferably 20 to 50 minutes, still more preferably 20 to 40 minutes, and particularly preferably 20 to 30 minutes. If this time is 10 minutes or more, the fluidity
  • the time exceeds 60 minutes, the effect of improving the fluidity of the cement composition before curing reaches its peak.
  • the obtained polished product (a mixture of coarse particles and fine particles) is discharged from the discharge port 6 by opening the discharge valve 10.
  • the cement abrasive used in the present invention has a 50% weight cumulative particle diameter of preferably 10 to 18 ⁇ m, more preferably 12 to 16 ⁇ m, and a specific surface area of brain of preferably 2,100 to 2,900 cm 2 / g, more preferably from 2,200 to 2,700 cm 2 / g.
  • a 50% weight cumulative particle size is 10 ⁇ m or more
  • the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • the 50% weight cumulative particle size is 18 ⁇ m or less
  • a higher compressive strength of the cement composition can be developed after curing.
  • the Blaine specific surface area is 2,100 cm 2 / g or more, a higher compressive strength of the cement composition can be exhibited after curing.
  • the Blaine specific surface area is 2,900 cm 2 / g or less, the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • Silica fume has a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g, preferably 12 to 23 m 2 / g, more preferably 13 to 22 m 2 / g. When this BET specific surface area exceeds 25 m ⁇ 2 > / g, the fluidity
  • the cement composition of the present invention can contain an inorganic powder having a 50% weight cumulative particle diameter of 0.8 to 5 ⁇ m from the viewpoint of strength development of the cement composition.
  • an inorganic powder By including such an inorganic powder, strength development of a cement composition using a low heat Portland cement polished product is improved.
  • the inorganic powder one or more selected from quartz powder (silica powder), volcanic ash, fly ash (classified or pulverized) and the like can be used. Among these, from the viewpoint of strength development of the cement composition, it is preferable to use quartz powder or fly ash.
  • the 50% weight cumulative particle size of the inorganic powder is 0.8 to 5 ⁇ m, preferably 1 to 4 ⁇ m, more preferably 1.1 to 3.5 ⁇ m, and particularly preferably 1.3 to 3 ⁇ m.
  • the particle size is 0.8 ⁇ m or more, the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • the particle size is 5 ⁇ m or less, the strength development of the cement composition is improved.
  • the maximum particle size of the inorganic powder is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 14 ⁇ m or less, and particularly preferably 13 ⁇ m or less.
  • the diameter is preferably 8 ⁇ m or less, more preferably 7 ⁇ m or less, and particularly preferably 6 ⁇ m or less.
  • the inorganic powder does not include cement (for example, a product obtained by further finely pulverizing cement).
  • the total mass ratio (silica fume / (mass ratio of cement polished used in the present invention + silica fume)) of the silica fume, the cement polished product used in the present invention and the silica fume is preferably not including the inorganic powder. Is 0.05 to 0.20, more preferably 0.07 to 0.18, and particularly preferably 0.09 to 0.16. If this ratio is 0.05 or more, high compressive strength of a cement composition will be expressed after hardening. If this ratio is 0.20 or less, the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • the mass ratio of the constituent powder raw materials is preferably 0.04 to 0.20, more preferably 0.05 to 0.18, still more preferably 0.06 to 0.17, and particularly preferably 0.06 to 0.16. If this ratio is 0.04 or more, a high compressive strength of the cement composition is exhibited after curing. If this ratio is 0.20 or less, the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • Mass ratio of the inorganic powder and the powder raw material constituting the cement composition (the cement ground product used in the present invention, silica fume and the inorganic powder) (mass ratio of the inorganic powder / the powder raw material constituting the cement composition)
  • the ratio is preferably 0.10 to 0.35, more preferably 0.13 to 0.32, and particularly preferably 0.16 to 0.30. If this ratio is 0.10 or more, the high compressive strength of a cement composition will be expressed after hardening. If this ratio is 0.35 or less, the fluidity of the cement composition before curing is improved.
  • the 50% weight cumulative particle size and 95% weight cumulative particle size of the inorganic powder are determined by using a commercially available particle size distribution measuring device (for example, Nikkiso Co., Ltd. Using the product name “Microtrac HRA Model 9320-X100” manufactured by the company, it can be obtained by the same method as described above.
  • the proportion of the cement polishing product is 55 to 65% by volume (preferably 57 to 63% by volume) in the total amount of 100% by volume of the cement polishing product, the silica fume and the inorganic powder.
  • the ratio of silica fume is 5 to 25% by volume (preferably 7 to 23% by volume), and the ratio of inorganic powder is 15 to 35% by volume (preferably 17 to 33% by volume).
  • the definition of the volume ratio here and the reason for the preferable range of the volume ratio are the same as the definition and reason in the above-mentioned “A. When using cement not subjected to polishing treatment”.
  • the silica fume and the inorganic powder that can be blended in the cement composition of the present invention include fine aggregate, coarse aggregate, water reducing agent, water, and antifoaming agent (air amount adjustment) Agent) and the like.
  • fine aggregate river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, or a mixture thereof can be used.
  • silica sand having a maximum particle size of 1 mm or less from the viewpoint of fluidity and strength development of the cement composition.
  • the maximum particle size of the fine aggregate is 1.2 mm or less, preferably 1.0 mm or less.
  • the particle size distribution of the fine aggregate is such that the ratio of the aggregate having a particle size of 0.6 mm or less is 95% by mass or more and 0.3 mm or less from the viewpoint of improving the fluidity and strength development of the cement composition.
  • the ratio of the aggregate is preferably 40 to 50% by mass, and the ratio of the aggregate having a particle size of 0.15 mm or less is preferably 6% by mass or less.
  • Mass ratio of the fine aggregate and the powder raw material constituting the cement composition (the cement ground material used in the present invention, silica fume and the above inorganic powder) (the mass of the fine aggregate / the powder raw material constituting the cement composition)
  • the ratio is preferably 0.2 to 1.0, more preferably 0.25 to 0.9, particularly preferably 0.3 to 0.8. If this ratio is 0.2 or more, the calorific value of the cement composition becomes small, and the shrinkage amount of the cement composition after curing becomes small. When the ratio is 1.0 or less, the cement composition exhibits high compressive strength after curing.
  • the coarse aggregate river gravel, mountain gravel, land gravel, crushed stone, or a mixture thereof can be used.
  • the fine aggregate ratio is preferably 30% or more.
  • the fine aggregate ratio is 30% or more, the workability and ease of molding of the cement composition are improved.
  • water reducing agents water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents or high performance AE water reducing agents such as lignin type, naphthalene sulfonic acid type, melamine type and polycarboxylic acid type can be used.
  • a high-performance water reducing agent is preferable, and a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent is more preferable.
  • Mass ratio of water reducing agent and powder raw material constituting cement composition (cement polishing product used in the present invention, silica fume and inorganic powder) (mass ratio of water reducing agent / powder raw material constituting cement composition) ) Is preferably 0.001 to 0.04, more preferably 0.002 to 0.03, and particularly preferably 0.003 to 0.01 in terms of solid content.
  • the ratio is 0.001 or more, the kneading of the cement composition becomes easy.
  • the ratio is 0.04 or less, curing delay hardly occurs and the cost can be reduced.
  • the cement composition of the present invention is blended with one or more fibers selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers, as in the above-mentioned “A.
  • fibers selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers, as in the above-mentioned “A.
  • A When non-abrasive cement is used”. Also good. Details of the fibers that can be blended (material, blending amount, etc.) are the same as in “A. When cement that has not been polished” is used.
  • the mass ratio of water and the powder raw material constituting the cement composition (cement polished product used in the present invention, the silica fume and the inorganic powder) (water / powder raw material constituting the cement composition)
  • the mass ratio is preferably 0.08 to 0.18, more preferably 0.09 to 0.16.
  • the ratio is 0.08 or more, the kneading of the cement composition becomes easy.
  • the ratio is 0.18 or less, the cement composition exhibits high compressive strength after curing.
  • the method for producing a cement composition of the present invention includes a step of polishing a cement used in the present invention in a high-speed air flow stirring device to obtain a polished product of the cement.
  • the cement composition of the present invention can be obtained by mixing the obtained polished product with the silica fume and the like.
  • the mixing (kneading) method is not particularly limited.
  • the apparatus used for mixing is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, and a tilting mixer can be used.
  • the cement composition obtained by kneading the above-mentioned cement polished product, the silica fume, the inorganic powder, the fine aggregate, the water reducing agent, the water, and the optionally blended fiber is cured. It has high fluidity before and can exhibit high compressive strength after curing.
  • the compressive strength after curing of the mortar is preferably 250 N / mm 2 or more, more preferably 255 N / mm 2 or more, and further preferably 260 N / mm 2 or more.
  • the compressive strength after curing of the mortar is 320 N / mm 2 or more, preferably 360 N / mm 2. As mentioned above, More preferably, it is 380 N / mm ⁇ 2 > or more, More preferably, it is 400 N / mm ⁇ 2 > or more.
  • the flow value before the hardening of the mortar is a value (flow value) measured without performing the falling motion 15 times in the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. Flow test”. (0 stroke)) is preferably 250 mm or more, more preferably 255 mm or more, further preferably 260 mm or more, and particularly preferably 265 mm or more.
  • the mortar preferably has an air content of about 2% in view of strength development. From this, you may adjust the air quantity of mortar using an antifoamer (air quantity regulator).
  • Method for producing hardened cementitious material includes a molding step of placing a cement composition in a mold to obtain an uncured molded body, and an uncured molded body at 10 to 40 ° C.
  • the cement composition is placed in a mold to obtain an uncured molded body.
  • the method of kneading the cement composition of the present invention before placing is not particularly limited.
  • the apparatus used for kneading is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, and a tilting mixer can be used.
  • the placing (molding) method is not particularly limited.
  • the uncured molded body is sealed at a temperature of 10 to 40 ° C. (preferably 15 to 30 ° C.) for 24 hours or longer (preferably 24 to 72 hours, more preferably 24 to 48 hours). Then, it is a step of removing the mold from the mold and obtaining a cured molded body. If the curing temperature is 10 ° C. or higher, the curing time can be shortened. When the curing temperature is 40 ° C. or less, the compressive strength of the cementitious cured body can be improved. If the curing time is 24 hours or more, defects such as chipping and cracking are less likely to occur in the cured molded body during demolding.
  • the cured molded body when the cured molded body exhibits a compressive strength of preferably 20 to 100 N / mm 2 , more preferably 30 to 80 N / mm 2 , the cured molded body is removed from the mold. Is preferred. When the compressive strength is 20 N / mm 2 or more, defects such as chipping and cracking are less likely to occur in the cured molded body during demolding. If the compressive strength is 100 N / mm 2 or less, the cured molded body can absorb water with little effort in the water absorption step described later.
  • the cured molded product obtained in the previous step is heated at 70 to 95 ° C. (preferably 75 to 92 ° C.) for 24 hours or longer (preferably 24 to 96 hours, more preferably 36 to 72 hours).
  • This is a process of curing or warm water curing to obtain a cured product after heat curing. If the curing temperature is 70 ° C. or higher, the curing time can be shortened. When the curing temperature is 95 ° C. or lower, the compressive strength of the cementitious cured body can be improved. If the curing time is 24 hours or more, the compressive strength of the cementitious cured body can be improved.
  • the cured body after heat curing is heated at 150 to 200 ° C. (preferably 170 to 190 ° C.) for 24 hours or longer (preferably 24 to 72 hours, more preferably 36 to 48 hours), and cement
  • This is a step of obtaining a quality hardened body. If heating temperature is 150 degreeC or more, a curing time can be shortened. If heating temperature is 200 degrees C or less, the compressive strength of a cementitious hardened body can be improved. When the heating time is 24 hours or more, the compressive strength of the cementitious cured body can be improved.
  • a water absorption process of absorbing water in the cured molded body obtained in the room temperature curing process may be included.
  • Examples of the method for causing the cured molded body to absorb water include a method for immersing the molded body in water. Further, in the method of immersing the molded body in water, from the viewpoint of increasing the amount of water absorption in a short time and increasing the compressive strength of the cementitious cured body, (1) immersing the molded body in water under reduced pressure. (2) A method of reducing the water temperature to 40 ° C. or less while the molded body is immersed, or (3) the molded body after the molded body is immersed in boiling water. Is preferably immersed in boiling water, and then the molded body is taken out from the boiling water and then immersed in water at 40 ° C. or lower.
  • Examples of the method for immersing the molded body in water under reduced pressure include a method using equipment such as a vacuum pump and a large-sized vacuum container.
  • Examples of the method for immersing the molded body in boiling water include a method using facilities such as a high-temperature and high-pressure vessel and a hot and cold water tank.
  • the time for immersing the cured molded body in water under reduced pressure or boiling water is preferably 3 minutes or more, more preferably 8 minutes or more, particularly preferably 20 minutes, from the viewpoint of increasing the water absorption rate. That's it.
  • the upper limit of the time is preferably 60 minutes, more preferably 45 minutes, from the viewpoint of increasing the compressive strength of the cementitious cured body.
  • the water absorption is preferably 0.2% by volume or more, more preferably 0.3 to 2.0% by volume, and particularly preferably 0.35 to 100% by volume as a ratio of water to 100% by volume of a cured molded body having a diameter of 50 ⁇ 100 mm. 1.7% by volume.
  • the compressive strength of the cementitious cured body can be further increased.
  • Example 1 Cement, silica fume A, and inorganic powder A were mixed so that the proportions of cement and the like would be the proportions shown in Table 1 in a total amount of 100 vol% of the powder raw materials (cement, silica fume, and inorganic powder).
  • the obtained mixture and an amount of fine aggregate in which the proportion of fine aggregate in the cement composition was as shown in Table 1 were put into an omnimixer and kneaded for 15 seconds.
  • water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omni mixer in the amounts shown in Table 1, and kneaded for 2 minutes.
  • the flow value of the cement composition after kneading was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. As described above, the flow value is referred to as a “0 hit flow value”.
  • the obtained kneaded product was cast into a cylindrical mold having a diameter of 50 ⁇ 100 mm to obtain an uncured molded body. After casting, the uncured molded body was sealed and cured at 20 ° C. for 48 hours, and then demolded to obtain a cured molded body.
  • the compression strength of the molded body at the time of demolding was 50 N / mm 2 .
  • the molded body was immersed in water in a reduced pressure desiccator for the time shown in Table 2 (described as “under reduced pressure” in Table 2). The decompression was performed using “Aspirator (AS-01)” manufactured by ASONE. The mass of the molded body before and after the immersion was measured, and the water absorption was calculated from the obtained measured value.
  • this molded body was subjected to steam curing at 90 ° C. for 48 hours, then cooled to 20 ° C., and then heated at 180 ° C. for 48 hours.
  • the compression strength of the molded body (cemented cured body) after heating was measured according to “JIS A 1108 (Method for testing compressive strength of concrete)”.
  • Example 2 A cement composition and its cured body (molded body) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of water per 100 parts by weight of the powder raw material was changed from 13 parts by weight to 15 parts by weight. In the same manner as in Example 1, the zero-flow value of the cement composition was measured. The compressive strength of the molded product at the time of demolding was 45 N / mm 2 .
  • Example 3 Instead of immersing the molded body after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the molded body was immersed in boiling water (boiling water) for the time shown in Table 2, and then the molded body was immersed in water.
  • a cement composition and a cured product thereof were obtained in the same manner as in Example 1 except that the water temperature was 25 ° C. In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.
  • Example 4 instead of immersing the molded article after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition and The cured body (molded body) was obtained. In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.
  • Example 5 Cement composition as in Example 1, except that the amount of silica fume A is changed from 10% by volume to 20% by volume and the amount of inorganic powder A is changed from 30% by volume to 20% by volume. And the hardening body (molded object) was obtained. In the same manner as in Example 1, the measurement of the zero-flow value was performed. The compressive strength of the molded body at the time of demolding was 50 N / mm 2 .
  • Example 6 instead of immersing the molded product after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition were obtained in the same manner as in Example 5 except that immersion in boiling water was performed in the same manner as in Example 3. The cured body (molded body) was obtained. In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.
  • Example 7 Cement composition as in Example 2 except that the amount of silica fume A is changed from 10% by volume to 20% by volume and the amount of inorganic powder A is changed from 30% by volume to 20% by volume. And the hardening body (molded object) was obtained. In the same manner as in Example 1, the measurement of the zero-flow value was performed. The compressive strength of the molded product at the time of demolding was 45 N / mm 2 .
  • Example 8 instead of immersing the molded body after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition were obtained in the same manner as in Example 7 except that immersion in boiling water was performed in the same manner as in Example 3. The cured body (molded body) was obtained. In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.
  • Example 9 Cement, silica fume A, and inorganic powder A were mixed so that the proportions of cement and the like would be the proportions shown in Table 1 in a total amount of 100 vol% of the powder raw materials (cement, silica fume, and inorganic powder).
  • the obtained mixture and an amount of fine aggregate in which the proportion of fine aggregate in the cement composition was as shown in Table 1 were put into an omnimixer and kneaded for 15 seconds.
  • water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omni mixer in the amounts shown in Table 1, and kneaded for 2 minutes.
  • the kneaded material adhering to the side wall in the omni mixer is scraped off, and further kneaded for 4 minutes, and then the amount of metal fibers in the cement composition in the proportion shown in Table 1 is added to the omni mixer.
  • the mixture was added and kneaded for another 2 minutes.
  • cured material (molded object) was obtained by the method similar to Example 1 using the obtained cement composition as a material.
  • Example 10 Instead of immersing the molded body after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition were obtained in the same manner as in Example 9 except that immersion in boiling water was performed as in Example 3. The cured product was obtained. About a cement composition and its hardened
  • Example 2 After kneading, the kneaded material adhering to the side wall in the omni mixer was scraped off and further kneaded for 4 minutes. Using the obtained kneaded material as a material, a cementitious cured body was obtained in the same manner as in Example 1. About the obtained kneaded material (cement composition) and its hardened
  • the zero-flow value is 230 mm or more.
  • curing the cement composition of this invention is 350 N / mm ⁇ 2 > or more, and is very large.
  • the bending strength of the cement composition containing metal fibers is 40 N / mm 2 or more, which is large.
  • Comparative Example 1 it can be seen that the compressive strength of the hardened cementitious body is 290 N / mm 2, which is smaller than those in Examples 1 to 10.
  • coarse particles particles having a particle size of 20 ⁇ m or more
  • coarse particles particles of medium heat Portland cement or low heat Portland cement ( Compared to those before the polishing treatment)
  • fine particles particles having a particle diameter of less than 20 ⁇ m
  • the flow value of the mortar after kneading was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. Further, the mortar after kneading was molded using a mold having a cylindrical inner space having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and was allowed to stand at 20 ° C. for 72 hours. Subsequently, the mold was removed to obtain a cured molded body. Further, steam curing was performed at 85 ° C. for 72 hours, and the compression strength of the obtained cured product was measured in accordance with “JIS A 1108 (Method for testing compressive strength of concrete)” and found to be 260 N / mm 2 .
  • JIS A 1108 Method for testing compressive strength of concrete
  • the cured body was further heated at 180 ° C. for 48 hours using a drying furnace.
  • the compressive strength of the cured product after heating was measured in the same manner as the cured product before heating.
  • the compressive strength was measured using a 100t universal testing machine (hydraulic) manufactured by Shimadzu Corporation. Table 6 shows the flow value (0 stroke) and the compression strength of the cured product after heating.
  • Example 11 The low heat Portland cement polished product, the silica fume B, the silica powder, the fine aggregate B, the high performance water reducing agent, and the water were kneaded in the formulation shown in Table 4. Furthermore, the said antifoamer (air amount adjusting agent) was added so that the ratio of the air amount in the obtained mortar might be 2 volume%.
  • the powder raw material (low heat Portland cement polished product, silica fume B, silica stone powder) and fine aggregate B are put into an omni mixer and kneaded for 15 seconds, then water, a high-performance water reducing agent and A foaming agent (air amount adjusting agent) was added and kneaded for 2 minutes, and then the kneaded material adhering to the side wall of the omni mixer was scraped off, followed by further kneading for 4 minutes.
  • Table 5 shows the volume ratios of the cement polishing material, silica fume, and silica powder constituting the powder raw material. The values in Table 5 are calculated based on the values in Table 4 and the true density.
  • the flow value (0 strike) of the mortar after kneading was measured in the same manner as in Reference Example 1. Further, the mortar after kneading was molded using a mold having a cylindrical inner space having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and was allowed to stand at 20 ° C. for 72 hours. Subsequently, the mold was removed to obtain a cured molded body. The compression strength at the time of demolding of the molded product was 52 N / mm 2 . Furthermore, steam curing was performed at 90 ° C. for 48 hours, and then the temperature was lowered to 20 ° C., followed by demolding to obtain a cured body. The obtained cured body was further heated at 180 ° C. for 48 hours using a drying furnace. The compressive strength of the cured product after heating was measured in the same manner as in Reference Example 1.
  • Example 12 Mortar and a cured product thereof were obtained in the same manner as in Example 11 except that the intermediate heat portland cement polishing product was used instead of the low heat portland cement polishing product.
  • the compression strength of the cured molded body at the time of demolding was 55 N / mm 2 .
  • the mortar flow value (0 strike) and the compression strength of the cured product were measured in the same manner as in Reference Example 1.
  • Example 13 Mortar and a cured product were obtained in the same manner as in Example 12 except that the mass ratio of water and the powder material (water / powder material) was changed from 0.12 to 0.15.
  • the compression strength of the cured molded body at the time of demolding was 50 N / mm 2 .
  • the mortar flow value (0 strike) and the compression strength of the cured product were measured in the same manner as in Reference Example 1.
  • Example 14 The molded body after demolding was immersed in boiling water (boiling water) for 30 minutes and then cooled to a water temperature of 25 ° C. while being immersed in water in the same manner as in Example 11. A cured product was obtained. In the same manner as in Reference Example 1, the compressive strength of the cured product was measured. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device. Moreover, the mass of the molded object before and behind immersion was measured, and the water absorption was computed from the obtained measured value.
  • Example 15 The molded body after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced-pressure desiccator (described as “under reduced pressure” in Table 6), and then subjected to steam curing in the same manner as in Example 11, A cured product was obtained.
  • the measurement of the compressive strength of the cured body and the calculation of the water absorption rate were performed.
  • the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.
  • Example 16 Mortar and a cured product were obtained in the same manner as in Example 11 except that the above materials were kneaded according to the formulation shown in Table 4. In the production of the cured body, the compression strength of the cured molded body at the time of demolding was 51 N / mm 2 . In the same manner as in Example 11, the mortar flow value (0 strike) and the compressive strength of the cured body were measured. [Example 17] A cured product was obtained in the same manner as in Example 16 except that the molded product after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced pressure desiccator and then subjected to steam curing. In the same manner as in Example 14, measurement of the compressive strength of the cured product and calculation of the water absorption rate were performed. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.
  • Example 18 A cured product was obtained in the same manner as in Example 13 except that the molded product after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced-pressure desiccator and then subjected to steam curing. In the same manner as in Example 14, measurement of the compressive strength of the cured product and calculation of the water absorption rate were performed.
  • Example 19 The low heat Portland cement polished material, silica fume B, silica powder, and fine aggregate B were put into an omni mixer so that the ratios of the low heat Portland cement polished material and the like were as shown in Table 4, 15 Kneaded for a second. Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omni mixer in the amounts shown in Table 4 and kneaded for 2 minutes. The antifoaming agent was added so that the ratio of the amount of air in the obtained cement composition was 2% by volume.
  • Example 14 After kneading, the kneaded material adhering to the side walls in the omni mixer is scraped off, and further kneaded for 4 minutes. The mixture was added and kneaded for another 2 minutes.
  • a cured product was obtained in the same manner as in Example 14 except that the obtained cement composition was used as a material. In the same manner as in Example 14, the zero-flow value of the cement composition was measured. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device. Further, the bending strength of the obtained cementitious hardened body was measured in accordance with “Japan Society of Civil Engineers Standard JSCE-G 552-2010 (Bending strength and bending toughness test method of steel fiber reinforced concrete)”.
  • Example 20 Instead of immersing the molded body after demolding in boiling water for 30 minutes, cement curing was performed in the same manner as in Example 19 except that steam curing was performed after immersing in water in a decompressed desiccator for 30 minutes. A composition and a cured product were obtained. In the same manner as in Example 19, the flow value (0 strike) of the cement composition was measured. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.
  • Example 21 A mortar and a cured product were obtained in the same manner as in Example 11 except that the low heat Portland cement before the polishing treatment was used instead of the low heat Portland cement polishing treatment.
  • the mortar flow value (0 strike) and the compression strength of the cured product were measured in the same manner as in Reference Example 1.
  • Example 22 A mortar and a cured product were obtained in the same manner as in Example 11 except that the intermediate heat Portland cement before the polishing treatment was used instead of the low heat Portland cement polishing treatment.
  • the mortar flow value (0 strike) and the compression strength of the cured product were measured in the same manner as in Reference Example 1. The results are shown in Table 6.
  • the cement composition of the present invention has a high fluidity such that the flow value (0 beat) is 225 mm or more before curing, and a high compressive strength of 351 N / mm 2 or more after curing.
  • the cement composition of the present invention contains an inorganic powder, and therefore a cement composition not containing an inorganic powder (Reference Examples 1 to 2). It can be seen that after curing, it has a higher compressive strength.
  • the cement composition containing metal fibers (Examples 19 to 20), after curing, the compressive strength of greater than 511n / mm 2, and the bending strength is 40N / mm 2, a high compressive strength and flexural strength
  • Comparative Examples 2 to 3 a medium-heated Portland cement abrasive was used, but silica fume and inorganic powder were not used (Comparative Example 2), or silica fume was used, but medium-heated Portland cement was polished. It can be seen that kneading cannot be performed when medium-heated Portland cement that has not been subjected to polishing treatment is used instead of the product, and inorganic powder is not used (Comparative Example 3).

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Abstract

　硬化前には高い流動性（例えば、０打ちフロー値が２００ｍｍ以上）を有し、かつ硬化後には高い圧縮強度（例えば、３２０Ｎ／ｍｍ２以上）を発現するセメント組成物を提供する。　セメント、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、消泡剤及び水を含むセメント組成物であって、セメント、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフューム、及び５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合が５５～６５体積％、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフュームの割合が５～２５体積％、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末の割合が１５～３５体積％であるセメント組成物。

Description

セメント組成物及びそれを用いたセメント質硬化体の製造方法
　本発明は、セメント組成物、及び、該セメント組成物を用いたセメント質硬化体の製造方法に関する。
　近年、硬化前には良好な流動性を有し、かつ硬化後には高い圧縮強度を発現することのできるセメント組成物が種々提案されている。
　例えば、特許文献１には、（Ａ）セメント、（Ｂ）ＢＥＴ比表面積が５～２５ｍ２／ｇの微粉末、（Ｃ）ブレーン比表面積が３，５００～１０，０００ｃｍ２／ｇの無機粉末、（Ｄ）細骨材、（Ｅ）減水剤、及び、（Ｆ）水、を含むセメント組成物であって、前記（Ｄ）細骨材が、２ＣａＯ・ＳｉＯ２及び２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２を含有し、２ＣａＯ・ＳｉＯ２１００質量部に対して、２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２と４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３との合計量が１０～１００質量部である焼成物を含むことを特徴とするセメント組成物が記載されている。
　該セメント組成物は、上記細骨材に含まれる焼成物を絶乾状態で用いた場合、硬化前には施工可能な流動性を有し、硬化後には、２５０Ｎ／ｍｍ２を超えるような高い圧縮強度を発現し、上記細骨材に含まれる焼成物を表乾状態で用いた場合、硬化前には良好な流動性を有し、硬化後には、２００Ｎ／ｍｍ２以上の高い圧縮強度を発現し、かつ、自己収縮率が小さいものである。
特開２００９－２２７５７４号公報
　特許文献１には、フロー値を「０打ち」で測定した実施例として、水と結合材の質量比（水／結合材の質量比）が０．１３５であり、０打ちフロー値が２４０～２４２ｍｍであり、圧縮強度が２８０Ｎ／ｍｍ２であるセメント組成物、および、水と結合材の質量比が０．１３５であり、０打ちフロー値が２７０～２７５ｍｍであり、圧縮強度が２１５Ｎ／ｍｍ２であるセメント組成物が記載されている。
　本発明は、硬化前には高い流動性（例えば、０打ちフロー値が２００ｍｍ以上）を有し、かつ硬化後には高い圧縮強度（例えば、３２０Ｎ／ｍｍ２以上）を発現するセメント組成物を提供することを目的とする。
　本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、消泡剤及び水を含むセメント組成物であって、上述のセメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメント、シリカフューム及び無機粉末の各割合が特定の数値範囲内であるセメント組成物によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
　すなわち、本発明は、以下の［１］～［１０］を提供するものである。
［１］　セメント、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、消泡剤及び水を含むセメント組成物であって、上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５～６５体積％、上記シリカフュームの割合が５～２５体積％、上記無機粉末の割合が１５～３５体積％であることを特徴とするセメント組成物。
［２］　上記セメントが、研磨処理していないセメントであり、上記シリカフュームのＢＥＴ比表面積が１５～２５ｍ２／ｇである、前記［１］に記載のセメント組成物。
［３］　上記セメントは、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含み、５０％重量累積粒径が１０～１８μｍで、かつブレーン比表面積が２，１００～２，９００ｃｍ２／ｇのものである、前記［１］に記載のセメント組成物。
［４］　金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、３体積％以下である、前記［１］～［３］のいずれかに記載のセメント組成物。
［５］　硬化後の圧縮強度が３２０Ｎ／ｍｍ２以上である、前記［１］～［４］のいずれかに記載のセメント組成物。
［６］　前記［１］～［５］のいずれかに記載のセメント組成物からなるセメント質硬化体を製造するための方法であって、上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、上記未硬化の成形体を、１０～４０℃で２４時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、上記硬化した成形体を、７０～９５℃で２４時間以上、蒸気養生または温水養生し、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、上記加熱養生後の硬化体を、１５０～２００℃で２４時間以上、加熱して、上記セメント質硬化体を得る高温加熱工程、を含むことを特徴とするセメント質硬化体の製造方法。
［７］　上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む、前記［６］に記載のセメント質硬化体の製造方法。
［８］　上記吸水工程において、上記硬化した成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる、前記［７］に記載のセメント質硬化体の製造方法。
［９］　上記吸水工程において、上記硬化した成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、上記硬化した成形体を浸漬させたまま、水温を４０℃以下に冷却する、前記［７］に記載のセメント質硬化体の製造方法。
［１０］　上記常温養生工程において、上記硬化した成形体が２０～１００Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を発現した時に、上記硬化した成形体を上記型枠から脱型する、前記［６］～［９］のいずれかに記載のセメント質硬化体の製造方法。
　また、本発明は、以下の［１１］～［１９］を提供するものである。
［１１］　中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、及び、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフュームを含むことを特徴とするセメント組成物。
［１２］　５０％重量累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末を含む前記［１１］に記載のセメント組成物。
［１３］　上記中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物が、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含む前記［１１］又は［１２］に記載のセメント組成物。
［１４］　上記中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物は、５０％重量累積粒径が１０～１８μｍで、かつブレーン比表面積が２，１００～２，９００ｃｍ２／ｇのものである前記［１１］～［１３］のいずれかに記載のセメント組成物。
［１５］　上記セメント組成物が、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、３体積％以下である前記［１１］～［１４］のいずれかに記載のセメント組成物。
［１６］　細骨材、減水剤、及び、水を含む前記［１１］～［１５］のいずれかに記載のセメント組成物。
［１７］　硬化後の圧縮強度が、２５０Ｎ／ｍｍ２以上である前記［１６］に記載のセメント組成物。
［１８］　硬化前のフロー値が、「ＪＩＳ　Ｒ　５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において１５回の落下運動を行わないで測定した値として、２５０ｍｍ以上である前記［１６］又は［１７］に記載のセメント組成物。
［１９］　前記［１１］～［１８］のいずれかに記載のセメント組成物を製造するための方法であって、高速気流撹拌装置内で、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを研磨処理して、上記中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物を得る工程を含むことを特徴とするセメント組成物の製造方法。
　本発明のセメント組成物によれば、硬化前には高い流動性（例えば、０打ちフロー値が２００ｍｍ以上）を有し、かつ硬化後には高い圧縮強度（例えば、３３０Ｎ／ｍｍ２以上）を発現することができる。
ローターの回転軸に対して垂直な方向に切断した断面を部分的に含む、高速気流撹拌装置の一例の正面図である。
　本発明のセメント組成物は、セメント、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフューム（以下、「シリカフューム」と略すことがある。）、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末（以下、「無機粉末」と略すことがある。）、最大粒径が１．２ｍｍ以下の細骨材（以下、「細骨材」と略すことがある。）、減水剤、消泡剤及び水を含むセメント組成物であって、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合が５５～６５体積％、シリカフュームの割合が５～２５体積％、無機粉末の割合が１５～３５体積％のものである。
　セメントの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。
　中でも、セメント組成物の流動性を向上させる観点から、中庸熱ポルトランドセメントまたは低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
　本発明においては、セメントとして、セメントの研磨処理物を用いることもできる。
　以下、研磨処理していないセメントを用いた場合と、セメントの研磨処理物を用いた場合の各々について、説明する。
［Ａ．研磨処理していないセメントを用いた場合］
　研磨処理していないセメントを用いた場合、セメント以外の材料等の好ましい実施形態は、以下のとおりである。
　シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、１０～２５ｍ２／ｇ、好ましくは１５～２５ｍ２／ｇ、より好ましくは１７～２３ｍ２／ｇ、特に好ましくは１８～２２ｍ２／ｇである。該比表面積が１５ｍ２／ｇ以上であると、セメント組成物の強度発現性の観点から好ましい。該比表面積が２５ｍ２／ｇを超える場合、硬化前のセメント組成物の流動性が低下する。
　５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末としては、例えば、石英粉末（珪石粉末）、火山灰、及びフライアッシュ（分級または粉砕したもの）等が挙げられる。
　これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　中でも、セメント組成物の流動性および強度発現性を向上させる観点から、石英粉末またはフライアッシュを使用することが好ましい。
　なお、本明細書中、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末には、セメントは含まれないものとする。
　無機粉末の５０％累積粒径は、０．８～５μｍ、好ましくは１～４μｍ、より好ましくは１．１～３．５μｍ、特に好ましくは１．２μｍ以上、３μｍ未満である。該粒径が０．８μｍ未満の場合、セメント組成物の流動性が低下する。該粒径が５μｍを超える場合、セメント組成物の強度発現性が低下する。
　なお、本明細書中、無機粉末の５０％累積粒径は、体積基準である。
　無機粉末の５０％累積粒径は、市販の粒度分布測定装置（例えば、日機装社製、製品名「マイクロトラックＨＲＡ　モデル９３２０－Ｘ１００」）を用いて求めることができる。
　具体的には、粒度分布測定装置を用いて、累積粒度曲線を作成し、該累積粒度曲線から５０％累積粒径を求めることができる。この際、試料を分散させる溶媒であるエタノール２０ｃｍ３に対して、試料０．０６ｇを添加し、９０秒間、超音波分散装置（例えば、日本精機製作所社製、製品名「ＵＳ３００」）を用いて超音波分散したものを測定する。
　無機粉末の最大粒径は、セメント組成物の強度発現性を向上させる観点から、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１４μｍ以下、特に好ましくは１３μｍ以下である。
　無機粉末の９５％累積粒径は、セメント組成物の強度発現性を向上させる観点から、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下、特に好ましくは６μｍ以下である。
　無機粉末としては、ＳｉＯ２を主成分とするものが好ましい。無機粉末中のＳｉＯ２の含有率が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、特に好ましくは７０質量％以上であれば、セメント組成物の強度発現性をより向上させることができる。
　本発明のセメント組成物において、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合は、５５～６５体積％（好ましくは５７～６３体積％）、シリカフュームの割合は、５～２５体積％（好ましくは７～２３体積％）、無機粉末の割合は、１５～３５体積％（好ましくは１７～３３体積％）である。
　セメントの割合が５５体積％未満の場合、セメント組成物の強度発現性が低下する。セメントの割合が６５体積％を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
　シリカフュームの割合が５体積％未満の場合、セメント組成物の強度発現性が低下する。シリカフュームの割合が２５体積％を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
　無機粉末の割合が１５体積％未満の場合、セメント組成物の強度発現性が低下する。無機粉末の割合が３５体積％を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
　本明細書中、セメント、シリカフューム及び無機粉末の各々の体積割合は、質量及び真比重から算出される配合設計上の値である。
　例えば、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの体積割合（％）は、次の式によって算出される。
　［セメントの体積割合］（％）＝{［セメントの質量］÷［セメントの真比重］}×１００÷｛［セメントの質量］÷［セメントの真比重］＋［シリカフュームの質量］÷［シリカフュームの真比重］＋［無機粉末の質量］÷［無機粉末の真比重］｝
　細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂またはこれらの混合物等が挙げられる。
　細骨材の最大粒径は、１．２ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以下である。該最大粒径が１．２ｍｍ以下であれば、セメント組成物の強度発現性を向上させることができる。
　細骨材の粒度分布は、セメント組成物の流動性および強度発現性を向上させる観点から、０．６ｍｍ以下の粒径の細骨材の割合が、９５質量％以上、０．３ｍｍ以下の粒径の細骨材の割合が、４０～５０質量％、及び、０．１５ｍｍ以下の粒径の細骨材の割合が、６質量％以下であることが好ましい。
　セメント組成物中の細骨材の割合は、好ましくは３０～４０体積％、より好ましくは３２～３８体積％である。該割合が３０体積％以上であれば、セメント組成物の流動性を向上させることができると共に、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が４０体積％以下であれば、セメント組成物の強度発現性を向上させることができる。
　減水剤としては、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。中でも、セメント組成物の流動性及び強度発現性を向上させる観点から、高性能減水剤が好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤が、より好ましい。
　減水剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００質量部に対して、固形分換算で、好ましくは０．２～１．５質量部であり、より好ましくは０．４～１．２質量部である。該量が０．２質量部以上であれば、減水性能が向上し、セメント組成物の流動性が向上する。該量が１．５質量部以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。
　消泡剤としては、市販品を使用することができる。
　消泡剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００質量部に対して、好ましくは０．００１～０．１質量部、より好ましくは０．０１～０．０７質量部、特に好ましくは０．０１～０．０５質量部である。該量が０．００１質量部以上であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。該量が０．１質量部を超えると、セメント組成物の強度発現性の向上効果が頭打ちとなる。
　本発明のセメント組成物は、セメント組成物を硬化してなる硬化体（セメント質硬化体）の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させる観点から、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含んでもよい。セメント組成物中の繊維の割合は、好ましくは３体積％以下、より好ましくは０．３～２．５体積％、特に好ましくは０．５～２．０体積％である。該割合が３体積％以下であれば、セメント組成物の流動性や作業性を低下させることなく、硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させることができる。
　金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの観点から好適である。
　金属繊維の寸法は、セメント組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、硬化体の曲げ強度の向上の観点から、直径が０．０１～１．０ｍｍ、長さが２～３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０５～０．５ｍｍ、長さが５～２５ｍｍであることがより好ましい。また、金属繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０～２００、より好ましくは４０～１５０である。
　さらに、金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状（例えば、螺旋状や波形）であることが好ましい。螺旋状等の形状であれば、金属繊維とマトリックスとが、引き抜けながら応力を担保するため、硬化体の曲げ強度が向上する。
　有機繊維としては、後述する本発明のセメント質硬化体の製造方法における加熱に耐えうるものであればよく、例えば、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリート繊維等が挙げられる。
　炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
　有機繊維及び炭素繊維の寸法は、セメント組成物中におけるこれらの繊維の材料分離の防止や、硬化体の破壊エネルギーの向上の観点から、直径が０．００５～１．０ｍｍ、長さが２～３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０１～０．５ｍｍ、長さが５～２５ｍｍであることがより好ましい。また、有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０～２００、より好ましくは３０～１５０である。
　水としては、水道水等を使用することができる。
　水の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００質量部に対して、好ましくは１０～２０質量部、より好ましくは１２～１８質量部、特に好ましくは１４～１６質量部である。該量が１０質量部以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該量が２０質量部以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。
　本発明のセメント組成物の硬化前のフロー値は、「ＪＩＳ　Ｒ　５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において１５回の落下運動を行わないで測定した値（以下、「０打ちフロー値」ともいう。）として、好ましくは２００ｍｍ以上、より好ましくは２２０ｍｍ以上である。
　また、本発明のセメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは３２０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３３０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３５０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは４００Ｎ／ｍｍ２以上である。
［Ｂ．セメントの研磨処理物を用いた場合］
　セメントの研磨処理物を用いた場合における、セメントの研磨処理物や、セメントの研磨処理物以外の材料等の詳細は、以下のとおりである。
　本発明で用いるセメントの研磨処理物の好ましい一例は、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含むものである。
　上記粗粒子の粒径の上限は、特に限定されるものではないが、研磨処理される、本発明で用いるセメントの一般的な粒径を考慮すると、通常２００μｍ以下であり、硬化後にセメント組成物の高い圧縮強度を発現する観点から、好ましくは１００μｍ以下である。
　上記微粒子の粒径の下限は、特に限定されるものではないが、硬化前のセメント組成物の流動性の向上及び製造の容易性の観点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上である。
　本発明では、上述の粗粒子及び微粒子からなる研磨処理物を用いることによって、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。
　上記研磨処理は、本発明で用いるセメントを構成する粒子を研磨することが可能な公知の研磨処理装置を用いればよい。研磨処理装置としては、市販の高速気流撹拌装置（例えば、奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーＮＨＳ－３型」）等が挙げられる。
　以下、高速気流撹拌装置について、図１を参照しながら詳しく説明する。
　原料である、本発明で用いるセメントは、高速気流撹拌装置１の上部の投入口５から、開閉弁９を開いた状態で投入される。投入後、開閉弁９を閉じる。
　投入されたセメントは、循環回路４の途中に設けられた開口部から循環回路４内に入り、その後、循環回路４の出口４ｂから、被処理物を収容する空間である衝突室８内に入る。
　原料（セメント）を投入後、固定体であるステーター７の内部に配設されているローター（回転体）２を高速回転させることで、ローター２及びローター２に固着されたブレード３によって高速気流が発生し、衝突室８内のセメントが撹拌される。撹拌中、セメントを構成する粒子は、衝突室８内に設けられた、循環回路４の入口４ａから、循環回路４内に入り、衝突室８の中央部分に設けられた、循環回路４の出口４ｂから、再び衝突室８内に投入されることで循環する。
　なお、図１中、点線で示す矢印は、粒子（セメントを構成する粒子、並びに、研磨処理によって生じた粗粒子および微粒子を含む。）の流れを示す。
　撹拌によって、セメントを構成する粒子が衝突室８の内壁面、ローター２及びブレード３と衝突すること、並びに、セメントを構成する粒子同士が衝突することにより、セメントを構成する粒子が研磨されて、該粒子表面の角張った部分が丸みを帯びた形状に変化した粗粒子（粒径が２０μｍ以上である粒子）、及び、微粒子（粒径が２０μｍ未満である粒子）が生じる。
　ローター２の回転速度は、好ましくは３，０００～４，２００ｒｐｍ、より好ましくは３，５００～４，０００ｒｐｍである。該回転速度が３，０００ｒｐｍ以上であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。該回転速度が４，２００ｒｐｍを超える場合、硬化前のセメント組成物の流動性の向上効果が頭打ちとなる。また、高速気流撹拌装置の性能上、回転速度を４，２００ｒｐｍ以上にすることは困難である。
　研磨処理の時間は、好ましくは１０～６０分間、より好ましくは２０～５０分間、さらに好ましくは２０～４０分間、特に好ましくは２０～３０分間である。該時間が１０分間以上であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。該時間が６０分間を超える場合、硬化前のセメント組成物の流動性の向上効果が頭打ちとなる。
　得られた研磨処理物（粗粒子と微粒子の混合物）は、排出弁１０を開くことによって、排出口６から排出される。
　本発明で用いるセメントの研磨処理物は、５０％重量累積粒径が、好ましくは１０～１８μｍ、より好ましくは１２～１６μｍで、かつブレーン比表面積が、好ましくは２，１００～２，９００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２，２００～２，７００ｃｍ２／ｇのものである。
　上記５０％重量累積粒径が１０μｍ以上であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。上記５０％重量累積粒径が１８μｍ以下であれば、硬化後にセメント組成物のより高い圧縮強度を発現することができる。
　上記ブレーン比表面積が２，１００ｃｍ２／ｇ以上であれば、硬化後にセメント組成物のより高い圧縮強度を発現することができる。上記ブレーン比表面積が２，９００ｃｍ２／ｇ以下であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。
　シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、１０～２５ｍ２／ｇ、好ましくは１２～２３ｍ２／ｇ、より好ましくは１３～２２ｍ２／ｇである。該ＢＥＴ比表面積が２５ｍ２／ｇを超える場合、硬化前のセメント組成物の流動性が低下する。該ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ未満であるシリカフュームは、入手が困難である。
　本発明のセメント組成物は、セメント組成物の強度発現性の観点から、５０％重量累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末を含むことができる。このような無機粉末を含むことにより、特に低熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用したセメント組成物の強度発現性が向上する。
　上記無機粉末としては、石英粉末（珪石粉末）、火山灰、フライアッシュ（分級または粉砕したもの）等から選ばれる１種以上を使用することができる。中でも、セメント組成物の強度発現性の観点から、石英粉末又はフライアッシュを使用することが好ましい。
　上記無機粉末の５０％重量累積粒径は、０．８～５μｍ、好ましくは１～４μｍ、より好ましくは１．１～３．５μｍ、特に好ましくは１．３～３μｍである。該粒径が０．８μｍ以上であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。該粒径が５μｍ以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。
　また、セメント組成物の強度発現性の観点から、上記無機粉末の最大粒径は、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１４μｍ以下、特に好ましくは１３μｍ以下であり、上記無機粉末の９５％重量累積粒径は、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下、特に好ましくは６μｍ以下である。
　なお、本明細書中、上記無機粉末には、セメント（例えば、セメントをさらに微粉砕してなるもの等）は含まれないものとする。
　シリカフュームと、本発明で用いるセメントの研磨処理物及びシリカフュームの合計の質量比（シリカフューム／（本発明で用いるセメントの研磨処理物＋シリカフューム）の質量比）は、上記無機粉末を含まない場合、好ましくは０．０５～０．２０、より好ましくは０．０７～０．１８、特に好ましくは０．０９～０．１６である。該比が０．０５以上であれば、硬化後にセメント組成物の高い圧縮強度を発現する。該比が０．２０以下であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。
　セメント組成物が上記無機粉末を含む場合、シリカフュームと、セメント組成物を構成する粉体原料（本発明で用いるセメントの研磨処理物、シリカフューム及び上記無機粉末）の質量比（シリカフューム／セメント組成物を構成する粉体原料の質量比）は、好ましくは０．０４～０．２０、より好ましくは０．０５～０．１８、さらに好ましくは０．０６～０．１７、特に好ましくは０．０６～０．１６である。該比が０．０４以上であれば、硬化後にセメント組成物の高い圧縮強度を発現する。該比が０．２０以下であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。
　上記無機粉末と、セメント組成物を構成する粉体原料（本発明で用いるセメントの研磨処理物、シリカフューム及び上記無機粉末）の質量比（上記無機粉末／セメント組成物を構成する粉体原料の質量比）は、好ましくは０．１０～０．３５、より好ましくは０．１３～０．３２、特に好ましくは０．１６～０．３０である。該比が０．１０以上であれば、硬化後にセメント組成物の高い圧縮強度を発現する。該比が０．３５以下であれば、硬化前のセメント組成物の流動性が向上する。
　上記無機粉末の５０％重量累積粒径や９５％重量累積粒径は、上述の「Ａ．研磨処理していないセメントを用いた場合」で説明したとおり、市販の粒度分布測定装置（例えば、日機装社製、製品名「マイクロトラックＨＲＡ　モデル９３２０－Ｘ１００」）を用いて、上述の方法と同様の方法で求めることができる。
　本発明のセメント組成物において、セメントの研磨処理物、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの研磨処理物の割合は、５５～６５体積％（好ましくは５７～６３体積％）、シリカフュームの割合は、５～２５体積％（好ましくは７～２３体積％）、無機粉末の割合は、１５～３５体積％（好ましくは１７～３３体積％）である。
　ここでの体積割合の定義、及び、体積割合の好ましい範囲の理由は、上述の「Ａ．研磨処理していないセメントを用いた場合」における定義及び理由と同じである。
　本発明のセメント組成物に配合可能な、セメントの研磨処理物、上記シリカフューム及び上記無機粉末以外の材料としては、細骨材、粗骨材、減水剤、水、及び消泡剤（空気量調整剤）等が挙げられる。
　細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂またはこれらの混合物等を使用することができる。
　中でも、セメント組成物の流動性及び強度発現性の観点から、最大粒径が１ｍｍ以下である珪砂を使用することが好ましい。
　細骨材の最大粒径は、１．２ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以下である。該最大粒径が１．２ｍｍ以下であれば、セメント組成物の強度発現性を向上させることができる。
　細骨材の粒度分布は、セメント組成物の流動性および強度発現性を向上させる観点から、０．６ｍｍ以下の粒径の骨材の割合が、９５質量％以上、０．３ｍｍ以下の粒径の骨材の割合が、４０～５０質量％、及び、０．１５ｍｍ以下の粒径の骨材の割合が、６質量％以下であることが好ましい。
　細骨材と、セメント組成物を構成する粉体原料（本発明で用いるセメントの研磨処理物、シリカフューム及び上記無機粉末）の質量比（細骨材／セメント組成物を構成する粉体原料の質量比）は、好ましくは０．２～１．０、より好ましくは０．２５～０．９、特に好ましくは０．３～０．８である。該比が０．２以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、硬化後のセメント組成物の収縮量が小さくなる。該比が１．０以下であれば、硬化後にセメント組成物の高い圧縮強度を発現する。
　粗骨材としては、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石またはこれらの混合物等を使用することができる。
　粗骨材を用いる場合、細骨材率は、好ましくは３０％以上である。細骨材率が３０％以上であれば、セメント組成物のワーカビリティや成形のし易さが向上する。
　減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。中でも、セメント組成物の流動性及び強度発現性を向上させる観点から、高性能減水剤が好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤が、より好ましい。減水剤を配合することにより、硬化前のセメント組成物の流動性や施工性、硬化後の強度発現性、緻密性等を向上させることができる。
　減水剤と、セメント組成物を構成する粉体原料（本発明で用いるセメントの研磨処理物、上記シリカフューム及び上記無機粉末）の質量比（減水剤／セメント組成物を構成する粉体原料の質量比）は、固形分換算で、好ましくは０．００１～０．０４、より好ましくは０．００２～０．０３、特に好ましくは０．００３～０．０１である。該比が０．００１以上であれば、セメント組成物の混練が容易となる。該比が０．０４以下であれば、硬化遅延が起こりにくくなり、また、コストを低くすることができる。
　本発明のセメント組成物は、上述の「Ａ．研磨処理していないセメントを用いた場合」と同様に、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を配合してもよい。
　配合可能な繊維の詳細（材質、配合量等）は、上述の「Ａ．研磨処理していないセメントを用いた場合」と同様である。
　水としては、水道水等を使用することができる。
　本発明において、水と、セメント組成物を構成する粉体原料（本発明で用いるセメントの研磨処理物、上記シリカフューム及び上記無機粉末）の質量比（水／セメント組成物を構成する粉体原料の質量比）は、好ましくは０．０８～０．１８、より好ましくは０．０９～０．１６である。該比が０．０８以上であれば、セメント組成物の混練が容易となる。該比が０．１８以下であれば、硬化後にセメント組成物の高い圧縮強度を発現する。
　本発明のセメント組成物の製造方法は、高速気流撹拌装置内で、本発明で用いるセメントを研磨処理して、該セメントの研磨処理物を得る工程を含むものである。
　得られた研磨処理物と、上記シリカフューム等を混合することで、本発明のセメント組成物を得ることができる。混合（混練）方法としては、特に限定されるものではない。また、混合に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
　上述した、セメントの研磨処理物、上記シリカフューム、上記無機粉末、細骨材、減水剤、水、及び、任意で配合される繊維を混練することで得られたセメント組成物（モルタル）は、硬化前には高い流動性を有し、かつ硬化後には高い圧縮強度を発現することができる。
　上記モルタルの硬化後の圧縮強度は、上記無機粉末を配合しない場合、好ましくは２５０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２５５Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは２６０Ｎ／ｍｍ２以上である。
　また、上記無機粉末（５０％重量累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末）を配合した場合における、上記モルタルの硬化後の圧縮強度は、３２０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは３６０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３８０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４００Ｎ／ｍｍ２以上である。
　さらに、上記モルタルの硬化前のフロー値は、「ＪＩＳ　Ｒ　５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した値（フロー値（０打ち））として、好ましくは２５０ｍｍ以上、より好ましくは２５５ｍｍ以上、さらに好ましくは２６０ｍｍ以上、特に好ましくは２６５ｍｍ以上である。
　なお、上記モルタルは、強度発現性等の観点から、モルタル中の空気量が２％程度であることが好ましい。このことから、消泡剤（空気量調整剤）を使用して、モルタルの空気量を調整してもよい。
［セメント質硬化体の製造方法］
　次に、本発明のセメント組成物（研磨処理していないセメントを含むもの、または、セメントの研磨処理物を含むもの）を硬化してなるセメント質硬化体の製造方法について詳しく説明する。
　本発明のセメント質硬化体の製造方法の一例は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、未硬化の成形体を、１０～４０℃で２４時間以上、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、硬化した成形体を、７０～９５℃で２４時間以上、蒸気養生または温水養生し、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、加熱養生後の硬化体を、１５０～２００℃で２４時間以上、加熱して、セメント質硬化体を得る高温加熱工程を含むものである。
［成形工程］
　本工程は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る工程である。
　打設を行う前に、本発明のセメント組成物を混練する方法としては、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。さらに、打設（成形）方法も特に限定されるものではない。
［常温養生工程］
　本工程は、未硬化の成形体を、１０～４０℃（好ましくは１５～３０℃）で２４時間以上（好ましくは２４～７２時間、より好ましくは２４～４８時間）、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した成形体を得る工程である。
　養生温度が１０℃以上であれば、養生時間を短くすることができる。養生温度が４０℃以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
　養生時間が２４時間以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。
　また、本工程において、硬化した成形体が、好ましくは２０～１００Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは３０～８０Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を発現した時に、硬化した成形体を型枠から脱型することが好ましい。該圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。該圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ２以下であれば、後述する吸水工程において、少ない労力で、硬化した成形体に吸水させることができる。
［加熱養生工程］
　本工程は、前工程で得られた硬化した成形体を、７０～９５℃（好ましくは７５～９２℃）で２４時間以上（好ましくは２４～９６時間、より好ましくは３６～７２時間）、蒸気養生または温水養生し、加熱養生後の硬化体を得る工程である。
　養生温度が７０℃以上であれば、養生時間を短くすることができる。養生温度が９５℃以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
　養生時間が２４時間以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
［高温加熱工程］
　本工程は、加熱養生後の硬化体を、１５０～２００℃（好ましくは１７０～１９０℃）で２４時間以上（好ましくは２４～７２時間、より好ましくは３６～４８時間）、加熱して、セメント質硬化体を得る工程である。
　加熱温度が１５０℃以上であれば、養生時間を短くすることができる。加熱温度が２００℃以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
　加熱時間が２４時間以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
［吸水工程］
　常温養生工程と加熱養生工程の間に、常温養生工程において得られた硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含んでもよい。
　硬化した成形体に吸水させる方法としては、該成形体を水中に浸漬させる方法が挙げられる。また、該成形体を水中に浸漬させる方法において、短時間で吸水量を増やし、セメント質硬化体の圧縮強度を大きくする観点から、（１）該成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法、（２）該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を浸漬させたまま、水温を４０℃以下に低下させる方法、又は（３）該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を沸騰している水から取り出して、次いで、４０℃以下の水に浸漬させる方法、が好ましい。
　上記成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法としては、真空ポンプや大型の減圧容器等の設備を利用する方法が挙げられる。
　上記成形体を、沸騰している水の中に浸漬させる方法としては、高温高圧容器や熱温水水槽等の設備を利用する方法が挙げられる。
　硬化した成形体を、減圧下の水または沸騰している水の中に浸漬させる時間は、吸水率を高くする観点から、好ましくは３分間以上、より好ましくは８分間以上、特に好ましくは２０分間以上である。該時間の上限は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは６０分間、より好ましくは４５分間である。
　吸水率は、φ５０×１００ｍｍの硬化した成形体１００体積％に対する水の割合として、好ましくは０．２体積％以上、より好ましくは０．３～２．０体積％、特に好ましくは０．３５～１．７体積％である。該吸水率が０．２体積％以上であると、セメント質硬化体の圧縮強度をより大きくすることができる。
　以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［Ａ．研磨処理していないセメントを用いた実験例］
［使用材料］
　使用材料は、以下に示すとおりである。
（１）セメント：低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
（２）シリカフュームＡ：ＢＥＴ比表面積２０ｍ２／ｇ
（３）シリカフュームＢ：ＢＥＴ比表面積１７ｍ２／ｇ
（４）無機粉末Ａ：珪石粉末、５０％累積粒径２μｍ、最大粒径１２μｍ、９５％累積粒径５．８μｍ
（５）無機粉末Ｂ：珪石粉末、５０％累積粒径７μｍ、最大粒径６７μｍ、９５％累積粒径２７μｍ
（６）細骨材：珪砂（最大粒径１．０ｍｍ、０．６ｍｍ以下の粒径のもの：９８質量％、０．３ｍｍ以下の粒径のもの：４５質量％、０．１５ｍｍ以下の粒径のもの：３質量％）
（７）ポリカルボン酸系高性能減水剤：固形分量２７．４質量％、フローリック社製、商品名「フローリックＳＦ５００Ｕ」
（８）消泡剤：ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」
（９）水：水道水
（１０）金属繊維：鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）
［実施例１］
　セメント、シリカフュームＡ及び無機粉末Ａを、粉体原料（セメント、シリカフューム及び無機粉末）の合計量１００体積％中、セメント等の各割合が表１に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の細骨材の割合が表１に示す割合となる量の細骨材を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
　次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表１に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。
　混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。
　混練後のセメント組成物のフロー値を、「ＪＩＳ　Ｒ　５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。該フロー値は、上述のとおり、「０打ちフロー値」という。
　得られた混練物を、φ５０×１００ｍｍの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、２０℃で４８時間、封緘養生を行い、次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。脱型時の成形体の圧縮強度は、５０Ｎ／ｍｍ２であった。
　この成形体を、表２に示す時間、減圧したデシケーター内で水に浸漬した（表２中、「減圧下」と記載した。）。なお、減圧は、アズワン社製の「アスピレーター（ＡＳ－０１）」を使用して行った。浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
　浸漬後、この成形体を９０℃で４８時間蒸気養生を行い、次いで、２０℃まで降温した後、１８０℃で４８時間加熱を行った。
　加熱後の成形体（セメント質硬化体）の圧縮強度を、「ＪＩＳ　Ａ　１１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて測定した。
［実施例２］
　粉体原料１００質量部当たりの水の配合量を、１３質量部から１５質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びその硬化体（成形体）を得た。
　実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の成形体の圧縮強度は、４５Ｎ／ｍｍ２であった。
［実施例３］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、沸騰している水（沸騰水）に、表２に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が２５℃となるまで冷却した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びその硬化体を得た。
　実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
［実施例４］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及びその硬化体（成形体）を得た。
　実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
［実施例５］
　シリカフュームＡの配合量を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末Ａの配合量を３０体積％から２０体積％に変更する以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びその硬化体（成形体）を得た。
　実施例１と同様にして、０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の成形体の圧縮強度は、５０Ｎ／ｍｍ２であった。
［実施例６］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例５と同様にして、セメント組成物及びその硬化体（成形体）を得た。
　実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
［実施例７］
　シリカフュームＡの配合量を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末Ａの配合量を３０体積％から２０体積％に変更する以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及びその硬化体（成形体）を得た。
　実施例１と同様にして、０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の成形体の圧縮強度は、４５Ｎ／ｍｍ２であった。
［実施例８］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例７と同様にして、セメント組成物及びその硬化体（成形体）を得た。
　実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
［実施例９］
　セメント、シリカフュームＡ及び無機粉末Ａを、粉体原料（セメント、シリカフューム及び無機粉末）の合計量１００体積％中、セメント等の各割合が表１に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の細骨材の割合が表１に示す割合となる量の細骨材を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
　次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表１に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。
　混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った後、セメント組成物中の金属繊維の割合が表１に示す割合となる量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに２分間混練を行った。
　得られたセメント組成物について、実施例１と同様にして、０打ちフロー値を測定した。
　また、得られたセメント組成物を材料として用いて、実施例１と同様の方法で、セメント質硬化体（成形体）を得た。
　得られたセメント質硬化体（成形体）について、実施例１と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。
　さらに、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準　ＪＳＣＥ－Ｇ　５５２－２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法）」に準じて測定した。
［実施例１０］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例９と同様にして、セメント組成物及びその硬化体を得た。
　セメント組成物及びその硬化体について、実施例９と同様にして、各種物性を測定した。
［比較例１］
　セメント、シリカフュームＢ及び無機粉末Ｂを、粉体原料（セメント、シリカフューム及び無機粉末）の合計量１００体積％中、セメント等の各割合が表１に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の細骨材の割合が表１に示す割合となる量の細骨材を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
　次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表１に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。
　混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。
　得られた混練物を材料として用いて、実施例１と同様にして、セメント質硬化体を得た。
　得られた混練物（セメント組成物）及びその硬化体について、実施例１と同様にして、各種物性を測定した。
　以上の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から、本発明のセメント組成物（実施例１～１０）によれば、０打ちフロー値が２３０ｍｍ以上であることがわかる。また、本発明のセメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、３５０Ｎ／ｍｍ２以上であり、非常に大きいことがわかる。
　また、金属繊維を含むセメント組成物（実施例９～１０）の曲げ強度は、４０Ｎ／ｍｍ２以上であり、大きいことがわかる。
　一方、比較例１では、セメント質硬化体の圧縮強度は２９０Ｎ／ｍｍ２であり、実施例１～１０と比べて小さいことがわかる。
［Ｂ．セメントの研磨処理物を用いた実験例］
［使用材料］
　使用材料は、以下に示すとおりである。
（１）中庸熱ポルトランドセメント：太平洋セメント社製
（２）低熱ポルトランドセメント：太平洋セメント社製
（３）シリカフュームＡ：ＢＥＴ比表面積１４ｍ２／ｇ
（４）シリカフュームＢ：ＢＥＴ比表面積２０ｍ２／ｇ
（５）無機粉末：珪石粉末（５０％重量累積粒径：２．０μｍ；９５％重量累積粒径：５．８μｍ；最大粒径：１２μｍ以下
（６）細骨材Ａ：掛川産山砂
（７）細骨材Ｂ：珪砂（最大粒径：１．２ｍｍ以下；０．６ｍｍ以下の粒分：９８質量％；０．３ｍｍ以下の粒分：４５質量％；０．１５ｍｍ以下の粒分：３質量％）
（８）ポリカルボン酸系高性能減水剤：固形分量２７．４質量％；フローリック社製、商品名「フローリックＳＦ５００Ｕ」
（９）消泡剤（空気量調整剤）：ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」
（１０）水：上水道水
（１１）金属繊維：鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）
［中庸熱ポルトランドセメント及び低熱ポルトランドセメントの各研磨処理物の製造］
　上記中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを、高速気流撹拌装置（奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーＮＨＳ－３型」）を用いて、回転速度４，０００ｒｐｍの条件で、３０分間研磨処理した。なお、研磨処理において、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの仕込み量は、１バッチあたり８００ｇとした。中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメント、及び、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の、５０％重量累積粒径及びブレーン比表面積を測定した。結果を表３に示す。
　また、走査型電子顕微鏡を用いて、研磨処理物の二次電子像を観察したところ、研磨処理物の粗粒子（粒径２０μｍ以上の粒子）は、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの粒子（研磨処理前のもの）と比べて、角張った表面部分が少なく、表面部分が丸みを帯びた形状に変形していた。また、粗粒子と粗粒子の間の空隙には、微粒子（粒径２０μｍ未満の粒子）が存在している様子が見られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
［参考例１］
　上記中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物と、上記シリカフュームＡと、上記細骨材Ａと、上記高性能減水剤と、上記水を、表４に示す配合で一括してホバートミキサに投入した後、低速で９分間混練して、モルタルを調製した。また、得られたモルタル中の空気量が２体積％となるように、消泡剤（空気量調整剤）を添加した。
　なお、粉体原料を構成するセメントの研磨処理物及びシリカフュームの各々の体積割合を、表５に示す。表５の値は、表４の値及び真密度に基いて算出したものである。
　混練後のモルタルのフロー値を、「ＪＩＳ　Ｒ　５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。
　また、混練後のモルタルを、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円筒形の内部空間を有する型枠を用いて成形し、２０℃で７２時間静置した。次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。
　さらに８５℃で７２時間蒸気養生を行って、得られた硬化体の圧縮強度を「ＪＩＳ　Ａ　１１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて測定したところ、２６０Ｎ／ｍｍ２であった。
　上記硬化体を、さらに、乾燥炉を用いて１８０℃で４８時間加熱した。加熱後の硬化体の圧縮強度を、加熱前の硬化体と同様にして測定した。なお、圧縮強度は、島津製作所社製の１００ｔ万能試験機（油圧式）を使用して測定した。
　フロー値（０打ち）及び加熱後の硬化体の圧縮強度を表６に示す。
［参考例２］
　各材料の配合を、表４に示す配合にして、かつ低速で１２分間混練する以外は、参考例１と同様にして、モルタルを調製した。
　混練後のモルタルのフロー値（０打ち）を、参考例１と同様にして測定した。
　混練後のモルタルを用いて、参考例１と同様にして硬化体を得た後、該硬化体の圧縮強度を測定した。
［実施例１１］
　上記低熱ポルトランドセメントの研磨処理物と、上記シリカフュームＢと、上記珪石粉末と、上記細骨材Ｂと、上記高性能減水剤と、上記水を、表４に示す配合で混練した。さらに、得られたモルタル中の空気量の割合が２体積％となるように、上記消泡剤（空気量調整剤）を添加した。
　具体的には、粉体原料（低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームＢ、珪石粉末）と細骨材Ｂを、オムニミキサに投入して１５秒間空練りした後、水と高性能減水剤と消泡剤（空気量調整剤）を加えて２分間混練し、次いで、オムニミキサの側壁に付着した混練物を掻き落とした後、さらに４分間混練した。
　なお、粉体原料を構成するセメントの研磨処理物、シリカフューム及び珪石粉末の各々の体積割合を、表５に示す。表５の値は、表４の値及び真密度に基いて算出したものである。
　混練後のモルタルのフロー値（０打ち）を、参考例１と同様にして測定した。
　また、混練後のモルタルを、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円筒形の内部空間を有する型枠を用いて成形し、２０℃で７２時間静置した。次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は、５２Ｎ／ｍｍ２であった。
　さらに９０℃で４８時間蒸気養生を行い、次いで、２０℃になるまで降温させた後、脱型して、硬化体を得た。得られた硬化体を、さらに、乾燥炉を用いて１８０℃で４８時間加熱した。加熱後の硬化体の圧縮強度を、参考例１と同様にして測定した。
［実施例１２］
　低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用した以外は、実施例１１と同様にして、モルタル及びその硬化体を得た。硬化体の製造において、脱型時の硬化した成形体の圧縮強度は、５５Ｎ／ｍｍ２であった。
　モルタルのフロー値（０打ち）及び硬化体の圧縮強度を、参考例１と同様にして測定した。
［実施例１３］
　水と粉体原料の質量比（水／粉体原料）を、０．１２から０．１５に変更した以外は、実施例１２と同様にして、モルタル及び硬化体を得た。硬化体の製造において、脱型時の硬化した成形体の圧縮強度は、５０Ｎ／ｍｍ２であった。
　モルタルのフロー値（０打ち）及び硬化体の圧縮強度を、参考例１と同様にして測定した。
［実施例１４］
　脱型後の成形体を、沸騰している水（沸騰水）に３０分間浸漬した後、水に浸漬させたまま、水温が２５℃になるまで冷却した以外は、実施例１１と同様にして、硬化体を得た。
　参考例１と同様にして、硬化体の圧縮強度を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
　また、浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
［実施例１５］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した（表６中、「減圧下」と記載した。）後に蒸気養生を行った以外は、実施例１１と同様にして、硬化体を得た。
　実施例１４と同様にして、硬化体の圧縮強度の測定、並びに、吸水率の算出を行った。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
［実施例１６］
　上記材料を表４に示す配合で混練した以外は、実施例１１と同様にして、モルタル及び硬化体を得た。硬化体の製造において、脱型時の硬化した成形体の圧縮強度は、５１Ｎ／ｍｍ２であった。
　実施例１１と同様にして、モルタルのフロー値（０打ち）及び硬化体の圧縮強度を測定した。
［実施例１７］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例１６と同様にして、硬化体を得た。
　実施例１４と同様にして、硬化体の圧縮強度の測定、および、吸水率の算出を行った。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
［実施例１８］
　脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例１３と同様にして、硬化体を得た。
　実施例１４と同様にして、硬化体の圧縮強度の測定、および、吸水率の算出を行った。
［実施例１９］
　低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームＢ、珪石粉末、及び細骨材Ｂを、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表４に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
　次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表４に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。なお、消泡剤は、得られたセメント組成物中の空気量の割合が２体積％となるように添加した。
　混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った後、セメント組成物中の金属繊維の割合が表４に示す割合となる量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに２分間混練を行った。得られたセメント組成物を材料として用いた以外は、実施例１４と同様にして、硬化体を得た。
　実施例１４と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値の測定等を行った。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
　また、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準　ＪＳＣＥ－Ｇ　５５２－２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法）」に準じて測定した。
［実施例２０］
　脱型後の成形体を、沸騰している水に３０分間浸漬する代わりに、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例１９と同様にして、セメント組成物及び硬化体を得た。
　実施例１９と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
［比較例２］
　上記中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物と、上記細骨材Ａと、上記高性能減水剤と、上記水を、表４に示す配合で一括してホバートミキサに投入して、モルタルを調製しようとしたが、混練することができなかった。
［比較例３］
　上記中庸熱ポルトランドセメントと、上記シリカフュームＡと、上記細骨材Ａと、上記高性能減水剤と、上記水とを、表４に示す配合で一括してホバートミキサに投入して、モルタルを調製しようとしたが、混練することができなかった。
［実施例２１］
　低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに、研磨処理前の低熱ポルトランドセメントを使用した以外は、実施例１１と同様にしてモルタル及び硬化体を得た。
　モルタルのフロー値（０打ち）及び硬化体の圧縮強度を、参考例１と同様にして測定した。
［実施例２２］
　低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに、研磨処理前の中庸熱ポルトランドセメントを使用した以外は、実施例１１と同様にしてモルタル及び硬化体を得た。
　モルタルのフロー値（０打ち）及び硬化体の圧縮強度を、参考例１と同様にして測定した。
　以上の結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　実施例１１～２２から、本発明のセメント組成物は、硬化前にはフロー値（０打ち）が２２５ｍｍ以上という高い流動性を有し、かつ硬化後には３５１Ｎ／ｍｍ２以上の高い圧縮強度を有することがわかる。
　特に、セメントの研磨処理物を使用した場合について検討すると、本発明のセメント組成物（実施例１１～２０）は、無機粉末を含むので、無機粉末を含まないセメント組成物（参考例１～２）に比べて、硬化後にはより高い圧縮強度を有することがわかる。特に、硬化体の製造において、硬化した成形体を、減圧下の水又は沸騰している水の中に浸漬させる処理を行った場合（実施例１４～１５、１７～２０）、当該処理後の成形体は、特に高い圧縮強度を有することがわかる。
　さらに、金属繊維を含むセメント組成物（実施例１９～２０）は、硬化後に、圧縮強度が５１１Ｎ／ｍｍ２を超え、かつ、曲げ強度が４０Ｎ／ｍｍ２であり、高い圧縮強度および曲げ強度を有することがわかる。
　比較例２～３から、中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用したものの、シリカフューム及び無機粉末を使用しなかった場合（比較例２）や、シリカフュームを使用したものの、中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに、研磨処理していない中庸熱ポルトランドセメントを用い、かつ、無機粉末を使用しなかった場合（比較例３）には、混練をすることができないことがわかる。
　１　高速気流撹拌装置
　２　ローター
　３　ブレード
　４　循環回路
　４ａ　循環回路の入口
　４ｂ　循環回路の出口
　５　投入口
　６　排出口
　７　ステーター
　８　衝突室
　９　開閉弁
　１０　排出弁

Claims (10)

  1. 　セメント、ＢＥＴ比表面積が１０～２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の細骨材、減水剤、消泡剤及び水を含むセメント組成物であって、
    　上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５～６５体積％、上記シリカフュームの割合が５～２５体積％、上記無機粉末の割合が１５～３５体積％であることを特徴とするセメント組成物。
  2. 　上記セメントが、研磨処理していないセメントであり、上記シリカフュームのＢＥＴ比表面積が１５～２５ｍ２／ｇである請求項１に記載のセメント組成物。
  3. 　上記セメントが、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含み、５０％重量累積粒径が１０～１８μｍで、かつブレーン比表面積が２，１００～２，９００ｃｍ２／ｇのものである請求項１に記載のセメント組成物。
  4. 　金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、３体積％以下である請求項１～３のいずれか１項に記載のセメント組成物。
  5. 　硬化後の圧縮強度が３２０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項１～４のいずれか１項に記載のセメント組成物。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のセメント組成物からなるセメント質硬化体を製造するための方法であって、
    　上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、
    　上記未硬化の成形体を、１０～４０℃で２４時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、
    　上記硬化した成形体を、７０～９５℃で２４時間以上、蒸気養生または温水養生し、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、
    　上記加熱養生後の硬化体を、１５０～２００℃で２４時間以上、加熱して、上記セメント質硬化体を得る高温加熱工程、
    を含むことを特徴とするセメント質硬化体の製造方法。
  7. 　上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む請求項６に記載のセメント質硬化体の製造方法。
  8. 　上記吸水工程において、上記硬化した成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる請求項７に記載のセメント質硬化体の製造方法。
  9. 　上記吸水工程において、上記硬化した成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、成形体を浸漬させたまま、水温を４０℃以下に冷却する請求項７に記載のセメント質硬化体の製造方法。
  10. 　上記常温養生工程において、上記硬化した成形体が２０～１００Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を発現した時に、上記硬化した成形体を上記型枠から脱型する請求項６～９のいずれか１項に記載のセメント質硬化体の製造方法。
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