JP2000302501A - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材及びセメント組成物Info
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Abstract
張性を付与し、ポンプ圧送による輸送・投入、作業の簡
素化及び粉塵発生等の人体に悪影響を及ぼす要因の排除
等のため、スラリー状態で使用することが可能なセメン
ト混和材及びセメント組成物を提供すること。 【解決手段】 ゲーレナイト及び/又はゲーレナイト水
和物と、無機硫酸塩と水とを含有してなるセメント混和
材であり、更に減水剤を含有してなる該セメント混和材
であり、セメントと該セメント混和材とを含有してなる
セメント組成物を構成とする。
Description
分野において使用されるセメント混和材及びセメント組
成物に関する。
建設するために使用される材料であり、セメントに各種
の混和材を添加し、コンクリート構造物の強度や耐久性
を向上させることが行われている。セメント混和材に
は、数多くのものが既に提案されているが、代表的なも
のとして、コンクリートに膨張性を付与するセメント混
和材がある。ここで、コンクリートとは、セメント、モ
ルタル及びコンクリ−ト等のセメント硬化体を総称する
ものである。コンクリートに膨張性を付与するセメント
混和材としては、これまでにCaO-Al2O3-SO3系
化合物(特公昭42-21840号公報、特公昭42-19473号公
報、特開平7-232944号公報等)、CaO-SiO2系化合
物(特公昭53-13650号公報)及びCaO-SiO2-SO3系
化合物(特公昭53-31170号公報)等を有効成分とするもの
があった。 しかしながら、これらのセメント混和材は
粉末状であり、使用する際には生コンプラントに荷揚げ
し開袋投入をしなければならず、作業性や環境の面で切
実な問題となっている。このような問題を解消する手段
として、液状(溶液若しくはスラリー)のセメント混和
材の開発が強く望まれており、ポンプ圧送による輸送・
投入が容易に行えるので、作業が簡素化されるだけでな
く、粉塵発生等の人体に悪影響を及ぼす要因を排除でき
る。
粉末状のセメント混和材をそのまま水に分散させると、
水和反応が進み、膨張率が低下したり、場合によっては
スラリーが硬化してしまうため、スラリー状態で使用す
ることは不可能であった。本発明者らは、このような状
況を鑑み鋭意検討した結果、特定の水和物を使用するこ
とにより、前記課題を解消できるとの知見を得て本発明
を完成するに至った。
ナイト及び/又はゲーレナイト水和物と、無機硫酸塩と
水とを含有してなるセメント混和材であり、更に減水剤
を含有してなる該セメント混和材であり、セメントと該
セメント混和材とを含有してなるセメント組成物であ
る。
2O3及びSiO2を含有する物質を総称するものであ
り、結晶質或いは非晶質何れも使用可能である。具体的
には、例えば、2CaO・Al2O3・SiO2(以下、
C2ASという)が挙げられ、天然にも産出するが、C
aO質、Al2O3質及びSiO2質を含有する原料を所
定の割合で配合し熱処理することにより、合成される。
ゲーレナイトは、それ自身では水硬性が殆ど無いのでス
ラリー化が可能である。又、本発明のゲ−レナイト水和
物とは、CaO、Al2O3及びSiO2を含有する水和
物を総称するものであり、具体的には、例えば、2Ca
O・Al2O3・SiO2・8H2O(以下、C2ASH8と
いう)が挙げられ、カオリン等のアルミノシリケート化
合物と水酸化カルシウムとを水和反応させることによ
り、合成することができる。純合成する方法としては、
C2ASの理論組成を有するガラスを28日間水和させ
ることが知られている。本発明のゲーレナイトとゲーレ
ナイト水和物の配合割合は、特に限定されるものではな
い。又、これらを合成する際に、例えば、ゲーレナイト
では酸化カルシウム、酸化アルミニウム及び酸化珪素
等、ゲーレナイト水和物ではカルシウムアルミネート、
水酸化アルミニウム及び水酸化カルシウム等が残存する
場合があるが、本発明の効果を実質的に阻害しない範
囲、具体的にはこれらの総量が50重量%以下であれば
特に問題とはならない。
ものではないが、セッコウ類や硫酸アルミニウムを使用
することが本発明の効果が顕著となることから好まし
い。セッコウ類としては、無水セッコウ、半水セッコウ
及び二水セッコウの使用が可能である。硫酸アルミニウ
ムとしては、含水塩や無水塩の使用が可能であるが、コ
ストの面から含水塩を使用することが好ましい。
物と無機硫酸塩の配合量は、特に限定されるものではな
いが、ゲーレナイト及び/又はゲーレナイト水和物と無
機硫酸塩の合計100重量部中、無機硫酸塩が30〜7
5重量部となるように配合することが好ましく、40〜
60重量部がより好ましい。前記の範囲外では本発明の
効果が十分に得られない場合がある。
合量は、特に限定されるものではないが、ゲーレナイト
及び/又はゲーレナイト水和物、無機硫酸塩及び水を含
有してなるセメント混和材、又は、ゲーレナイト及び/
又はゲーレナイト水和物、無機硫酸塩、水及び減水剤を
含有してなるセメント混和材100重量部中、20〜8
0重量部が好ましく、30〜70重量部がより好まし
い。20重量部未満では、セメント混和材の流動性が悪
く、取り扱いが困難となる場合があり、80重量部を超
えると、材料分離を起こす場合がある。但し、セメント
混和材がゲーレナイト及び/又はゲーレナイト水和物、
無機硫酸塩、水及び減水剤を含有している場合、減水剤
は水の一部として計算するものとする。
ではなく、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能
AE減水剤及び流動化剤を総称するものである。減水剤
は大別して、ナフタレン系、メラミン系、ポリカルボン
酸系及びアミノスルホン酸系等に分類される。代表例と
しては、ナフタレン系には、花王社製商品名「マイティ
2000WH」等、或いは電気化学工業社製商品名「デンカFT
-500」や「デンカFT-80」等が挙げられ、メラミン系に
は、昭和電工社製商品名「メルメントF-10」及び日本シ
ーカ社製商品名「シーカメント1000H」等が挙げられ、
ポリカルボン酸系には、グレースケミカルズ社製商品名
「ダーレックススーパー200」、エヌエムビー社製商品
名「レオビルドSP-8HS」及び竹本油脂社製商品名「チュ
ーポールHP-11」等が挙げられ、アミノスルホン酸系に
は、藤沢薬品工業社製商品名「パリックFP-100U」等が
挙げられる。
はないが、ゲーレナイト及び/又はゲーレナイト水和
物、無機硫酸塩、水及び減水剤を含有してなるセメント
混和材100重量部中、固形分で30重量部以下が好ま
しく、5〜20重量部がより好ましい。30重量部を超
えると、スラリーが材料分離を生じる場合がある。
限定されるものではないが、セメント100重量部に対
して、セメント混和材の固形分で、3〜30重量部が好
ましく、5〜20重量部がより好ましい。3重量部未満
では本発明の効果が十分に得られない場合があり、30
重量部を超えて使用すると、強度発現が不十分になる場
合がある。ここでセメント混和材の固形分とは、50℃
で加熱し、水分を蒸発・乾固させた時に残存する固体の
重量を意味するものである。
超早強、中庸熱及び低熱等の各種ポルトランドセメン
ト、これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライ
アッシュ及びシリカを混合した各種混合セメント、石灰
石粉末等を混合したフィラーセメント、並びにアルミナ
セメント等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以
上が使用可能である。
セメント組成物に、砂、砂利等の骨材の他に、消泡剤、
増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、高分子エマルジ
ョン、凝結調整剤、セメント急硬材、ベントナイトやゼ
オライト等の粘土鉱物、及びハイドロタルサイト等のイ
オン交換体等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目
的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能であ
る。
に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に
混合しても良いし、予めその一部、或いは全部を混合し
ておいても差し支えない。混合装置としては、既存の如
何なる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサー、
オムニミキサー、ヘンシェルミキサー、V型ミキサー及
びナウターミキサー等がある。
る。
に示すような割合で配合し、固形分が50重量%となる
ように水を加え、スラリー状のセメント混和材を調製
し、スラリー調製後7日経過したものを試験に供した。
セメント100重量部に対してセメント混和材を固形分
で10重量部配合し、セメントとセメント混和材を含有
してなるセメント組成物について、水/セメント組成物
比=50%、砂/セメント組成物比=1/3のモルタル
を調製し、4×4×16cmの供試体を作製して膨張率の
測定を行った。その結果を表1に示す。但し、セメント
混和材中の水は、水/セメント組成物比の水に含まれる
ものとし、セメント組成物は、固形分の重量である。 <使用材料> C2AS:炭酸カルシウム2モル、酸化アルミニウム1
モル及び二酸化ケイ素1モルを配合し、1250℃で2
時間焼成して合成し、ブレーン値3500cm2/gに粉砕した
もの C2ASH8:C2AS組成ガラスを40℃で28日間水
和させて合成したもの 無機硫酸塩a:ブレーン値3000cm2/gの天然無水セッコ
ウ 水:水道水 セメント:市販普通ポルトランドセメント 砂:標準砂(ISO679準拠) <測定方法> 膨張率:JIS A 6202 Bに準じて測定。但し、供試体は水
の逸散や浸入がないよう封緘養生とした。
ト組成物は、モルタルに顕著な膨張性を付与しているこ
とを示している。又、本発明のセメント混和材を使用し
ていない比較例(実験No.1-1,1-2,1-3,1-4)では、モル
タルは全く膨張しないことを示している。
ント100重量部に対して、その配合量を固形分で表2
に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様に行っ
た。その結果を表2に示す。
るに従い、モルタルの膨張率が増加する傾向を示してい
る。又、本発明のセメント混和材を使用していない比較
例(実験No.1-1)では、モルタルは全く膨張しないこと
を示している。
和材100重量部中の水を表3に示すような割合で配合
したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を
表3に示す。
ト組成物は、何れもモルタルに顕著な膨張性を付与して
いることを示している。
酸塩の種類と配合量を表4に示すように変えたこと以外
は、実施例1と同様に行った。その結果を表4に示す。 <使用材料> 無機硫酸塩a:ブレーン値3000cm2/gの天然無水セッコ
ウ 無機硫酸塩b:ブレーン値3000cm2/gの天然二水セッコ
ウ 無機硫酸塩c:ブレーン値3000cm2/gの試薬1級半水セ
ッコウ 無機硫酸塩d:ブレーン値3000cm2/gの試薬1級硫酸ア
ルミニウム18水塩
ト組成物は、モルタルに顕著な膨張性を付与しているこ
とを示している。又、本発明の無機硫酸塩を配合してい
ないセメント混和材を使用した比較例(実験No.1-2)の
モルタルは、全く膨張しないことを示している。
無機硫酸塩a25重量部の合計50重量部一定とし、水
と各種減水剤を表5に示すような割合で配合したこと以
外は、実施例1と同様に行った。その結果を表5に示
す。但し、セメント混和材中の水と減水剤は、水/セメ
ント組成物比の水に含まれるものとし、減水剤とセメン
ト組成物は、固形分の重量である。 <使用材料> 減水剤−イ:市販ナフタレン系 減水剤−ロ:市販メラミン系 減水剤−ハ:市販ポリカルボン酸系 減水剤−ニ:市販アミノスルホン酸系
ト組成物は、何れもモルタルに顕著な膨張性を付与して
いることを示している。
プ圧送性を確認した。セメント混和材1m3を油圧式ポ
ンプにより、地上12mの生コンプラント上に圧送し、
その時間を測定した。更に、実験No.5-5のセメント混和
材の固形分と等重量の粉末状のC2ASと無機硫酸塩を
含有したセメント混和材を、ホイストにより荷揚げした
時の時間を測定した。その結果、スラリー化したセメン
ト混和材は、粉末状のセメント混和材の約1/4の時間
で圧送を完了した。
ハ5重量部及び水45重量部を含有してなるスラリー状混
和材を調製し、表6に示すスラリー調製後の各経過時間
において、実施例5と同様の試験を実施した。その結果
を表6に示す。 <使用材料> 粉末状混和材:市販アウイン系膨張材
ト組成物は、スラリー調製後7日の経過時間において
も、モルタルに顕著な膨張性を付与している。又、従来
の粉末状混和材をスラリー状にした比較例(実験No.6-
1,6-2,6-3)では、モルタルの膨張率が著しく低下し、
スラリー調製後の経過時間が長くなるとその傾向が激し
くなることを示している。
によって、セメント、モルタル及びコンクリート等に膨
張性を付与することができる。又、本発明のセメント混
和材はスラリ−化することが可能であり、ポンプ圧送が
でき、生コンプラントでの荷揚げ、開袋投入の手間が不
必要である、取り扱いが容易である、粉塵が発生しない
等の効果を奏する。
Claims (3)
- 【請求項1】ゲーレナイト及び/又はゲーレナイト水和
物と、無機硫酸塩と水とを含有してなるセメント混和
材。 - 【請求項2】更に減水剤を含有してなる請求項2記載の
セメント混和材。 - 【請求項3】セメントと請求項1又は2記載のセメント
混和材とを含有してなるセメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11385599A JP3844411B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11385599A JP3844411B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000302501A true JP2000302501A (ja) | 2000-10-31 |
| JP3844411B2 JP3844411B2 (ja) | 2006-11-15 |
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ID=14622774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11385599A Expired - Lifetime JP3844411B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | セメント混和材及びセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3844411B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006232603A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント組成物 |
| CN102617060A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-01 | 中南大学 | 一种高岭土尾矿复合粉及在预拌混凝土中的应用 |
| WO2025033288A1 (ja) * | 2023-08-09 | 2025-02-13 | デンカ株式会社 | 膨張組成物、膨張セメント組成物、膨張コンクリート組成物、膨張コンクリートの製造方法、及び遠心力締固めコンクリートの製造方法 |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11385599A patent/JP3844411B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006232603A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント組成物 |
| CN102617060A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-01 | 中南大学 | 一种高岭土尾矿复合粉及在预拌混凝土中的应用 |
| WO2025033288A1 (ja) * | 2023-08-09 | 2025-02-13 | デンカ株式会社 | 膨張組成物、膨張セメント組成物、膨張コンクリート組成物、膨張コンクリートの製造方法、及び遠心力締固めコンクリートの製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3844411B2 (ja) | 2006-11-15 |
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