JPH02302351A - 速硬性組成物 - Google Patents

速硬性組成物

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JPH02302351A
JPH02302351A JP12104389A JP12104389A JPH02302351A JP H02302351 A JPH02302351 A JP H02302351A JP 12104389 A JP12104389 A JP 12104389A JP 12104389 A JP12104389 A JP 12104389A JP H02302351 A JPH02302351 A JP H02302351A
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Yoshio Tanaka
義男 田中
Keiji Saito
斉藤 恵二
Kenji Furuya
古谷 賢二
Tetsuo Tsutsumi
堤 徹郎
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/04Portland cements

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は速硬性組成物に係り、特にアルミン酸カルシウ
ムを主要成分とする冶金滓を利用した速硬性組成物に関
する。
[従来の技術] 道路の緊急補修、止水壁の崩落防止用、上水工事、道路
や構築物、構造物の補修工事等に、また型枠稼動回転率
を高めることが必要とされる二次製品工場などには、速
硬性材料が必要とされている。
上記各種分野で用いられる速硬性材料には、硬化時間が
短いと共に、混練後しばらくは、スラリーが所定の流動
性を有していること(作業性が良いこと)が要求される
。また、工業用に多量に用いられるために、原料が安価
であることも重要な条件である。
従来、このような速硬性材料としては、アルミン酸カル
シウム化合物を50重量%以上含有する冶金滓と、副産
!■型無水石膏を主成分とし、使用に際して、遅延剤と
してオキシカルボン酸又はその塩とアルカリ金属塩を添
加混合粉砕して用いる速硬性材料が提供されている(特
開昭62−260749、同63−277542)。
上記速硬性材料とセメントとを併用したグラウト、モル
タル、コンクリートは、流動性が良好でかつ初期強度の
発現が高く、しかも安価である。
[発明が解決しようとするi!!題] しかしながら、上記従来の速硬性材料は、併用するセメ
ントの種類により凝結特性が異なる。例えば、セメント
の種類が異なる場合、また同種セメントであっても製造
会社が異なっただけで凝結特性が変わることもある。こ
のため、セメントが変わるたびに遅延剤の最適添加量を
予備試験により求める必要があった。また、使用するセ
メントによっては、混練後著しく粘性が高まり、打設作
業性が阻害される等の問題が生じる場合もあった。
本発明は上記従来の問題点を解決し、あらゆるセメント
に対しても安定した凝結特性と作業性を確保することが
できる速硬性組成物を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明の速硬性
組成物は、アルミン酸カルシウム化合物を50重量%以
上含有する微粉冶金滓及び1■型無水石膏を主成分とし
、凝結調整剤としてオキシカルボン酸又はその塩、リグ
ニンスルホン酸又はその塩、並びにアルカリ金属塩を含
有することを特徴とする。
本発明者らは、前述の従来の問題の原因について検討し
た結果、セメント中の石膏の形態の相違による影響が極
めて大きいことを知見した。
即ち、三水石膏単独又は二本石膏が多量に存在するセメ
ントは、作業時間を確保するために二次添加する遅延剤
量が多く必要となり、また、混練物の粘性が高くなる。
一方、半水石膏を多く含むセメントの場合には、遅延剤
量は二本石膏系の場合の局程度で良く、混練物の流動性
は良好である。そこで、使用セメントが変ってセメント
中の石膏の形態が変化しても二次添加する遅延剤量を一
定とすることができる速硬性組成物を得るべく更に検討
を重ねた。その結果、凝結調整剤としてオキシカルボン
酸又はその塩、リグニンスルホン酸又はその塩、並びに
アルカリ金属塩を含有させることにより、極めて安定し
た凝結特性及び作業性を得ることができることを見出し
、本発明を完成させた。
以下に本発明の詳細な説明する。
まず、本発明の速硬性組成物の主成分である微粉冶金滓
及びII型無水石膏について説明する。
冶金滓は、族m精錬工程でアルミニウムを使用する場合
に、大量に副産物として産出されるものである。この冶
金滓はアルミン酸カルシウム化合物を50重量%以上含
むものである。この冶金滓は、主成分として12CaO
+ 7Af120g及び/又は11 Ca0 ・7Aj
2203 ・CaF2を含むものが、エトリンガイト生
成効率が高い。
なお、この冶金滓の粉末度(ブレーン値)は30000
m”/g以上とりわけ4000cゴ/g以上が好適であ
る。
本発明で用いられる冶金滓の化学組成の一例を第1表に
示す。
この冶金滓はCaO及びAu203を多く含み、Ca 
(OH)2存在中で石膏等と混合したものは水和により
、エトリンガイト(3CaO・Al20g  ・3Ca
SO+ ・32H20)を生成する可能性を示している
。また、X線回折分析によると、主要な構成鉱物は12
Ca0・7Ai20s及び11Ca0・7A12o3・
CaF2であり、他にCa0−Ai20s、MgOが存
在する。
II型無水万膏は、エトリンガイト中にS O42−を
供給する目的で用いられる。■!型無水石膏としては、
天然石膏、280℃以上で仮焼した焼成石膏、副産石膏
のいずれでも良い。
本発明において、凝結調整剤として添加される成分のう
ち、オキシカルボン酸又はその塩としては、酒石酸、ク
エン酸、リンゴ酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸或
いはこれらのナトリウム塩、カルシウム塩等が挙げられ
る。
リグニンスルホン酸又はその塩としては、リグニンスル
ホン酸或いはそのカルシウム塩、ナトリウム塩等が挙げ
られる。
また、アルカリ金属塩としては、炭酸ナトリウム塩明の
速硬性組成物の各成分の配合割合は、微粉冶金滓100
重量部に対して11型無水石膏25〜70重量部、凝結
調整剤1.5〜5!量部とするのが好ましい、また、凝
結調整剤は、オキシカルボン酸又はその塩0.15〜0
.5重量%、リグニンスルホン酸又はその塩0.15〜
0.5重量%及びアルカリ金属塩1.2〜4.0重量%
で構成されるものが好ましい。
本発明の速硬性組成物において、微粉冶金滓100重量
部に対するTI型無水石膏の割合が20重量部未満では
強度発現が低下し70重量部を超えると、長期材令にお
いて異常膨張のおそれがある。
また、微粉冶金滓100重量部に対する凝結調整剤の割
合が1.5重量部未満では、本発明による凝結特性、作
業性の改善効果が十分に得られない。逆に、5重量部を
超えると凝結時間6時間以上となり速硬材として利用価
値がない。
この凝結調整剤の成分のうち、オキシカルボン酸又はそ
の塩の割合が0.15重量%未満では凝結時間が早過ぎ
作業時間がなく、0.5重量%を超えると逆に凝結時間
が遅れ実用的でない。
リグニンスルホン酸又はその塩の割合が0.15重量%
未満でも0.5重量%を超えても、セメントの種類によ
り流動性及び凝結特性が異なり本発明の効果が期待でき
ない。
アルカリ金属塩の割合が1.2重量%未満では混練物の
流動性や強度発現が悪く、4.0重量%を超えると遅延
効果が低下する。
このような本発明の速硬性組成物は、上記原料を混合す
ることにより調製される。なお、混合には粉砕機を用い
ても良く、また、エアーブレンディング等の混合装置を
用いても良いが、この場合には各原料を十分に粉砕して
おくことが好ましい。十分に粉砕した粉末度の高い本発
明の速硬性組成物は、これをセメント等と混練した際に
固結凝集物等が分離するのを防止することができる。
この際に前述の調合割合の凝結調整剤の一部を速硬性組
成物を調製する時に内添することもでき、そうすること
により、混練作業時に添加する外m凝結刺整剤量を少量
とすることができ、かつ添加を忘れてもミキサー内で固
結することを防止できる。
このようにして得られる本発明の速硬性組成物は、例え
ば混練水量30〜100重量%の普通ポルトランドセメ
ントミルクのセメント重量に対して20〜100重量%
の割合で添加混合し、次いで所定量の遅延剤を二次添加
することにより、優れた凝結特性及び作業性にて、高強
度の固化体を得ることが可能とされる。
[実施例] 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
実施例1〜3 第1表に示す組成の本発明に係る速硬性組成物を調製し
、この速硬性組成物を用いて、第2表に示す各種セメン
トの固化試験を行なった。結果を第2表に示す。
なお、セメントの混練水量は50重量%セメントミルク
とし、普通ポルトランドセメントと速硬性組成物との添
加割合は70:30(重量比)とした。また、二次遅延
剤としては、酒石酸:無水炭酸ナトリウム=174(重
量比)の混合物を普通ポルトランドセメントと速硬性組
成物の合計量に対して0.50重量%添加した。固化体
の養生は20℃にて湿潤養生とした。
比較例1〜3 第2表に示す組成の従来の速硬性組成物を用いて、実施
例1〜3と同様にして固化試験を行ない、結果を第3表
に示した。
第  2  表 第3表より明らかなように、従来の速硬性組成物では、
セメントの銘柄が変ると凝結時間や流動性が大きく変動
するので、安定した凝結特性、作業性を確保するために
は、セメントの銘柄に応じて遅延剤量を予め求めておく
必要がある。これに対して、本発明の速硬性組成物によ
れば、セメントの銘柄に関わりなく、遅延剤添加量が同
一であれば、はぼ同等の凝結特性を得ることができ、し
かも流動性も向上される。また、本発明組成物は、固化
体の強度発現の点からも極めて優れた速硬性組成物であ
ることが認められ、る。
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の速硬性組成物によれば、あ
らゆる種類のセメントに対して安定かつ良好な凝結特性
及び作業性を確保することができる。このため、本発明
の速硬性組成物は、予備試験等を行なう必要がなく、容
易かつ効果的に使用することができ、高強度の固化体を
得ることが可能とされる。
しかも、本発明の速硬性組成物は、製wl精錬工程の副
産物である微粉冶金滓を用いるため、安価に提供するこ
とができ、処理コストの低減に有効である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルミン酸カルシウム化合物を50重量%以上含
    有する微粉冶金滓及びII型無水石膏を主成分とし、凝結
    調整剤としてオキシカルボン酸又はその塩、リグニンス
    ルホン酸又はその塩、並びにアルカリ金属塩を含有する
    ことを特徴とする速硬性組成物。
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EP0579063A1 (de) * 1992-07-17 1994-01-19 Heidelberger Zement AG Schnellhärtendes hydraulisches Bindemittel
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JP2005523864A (ja) * 2002-04-24 2005-08-11 ラファージ アリュミネイト 硫酸カルシウムとアルミン酸カルシウムミネラルコンパウンドとを含む稠密モルタルのエトリンジャイト結合剤
JP2005531484A (ja) * 2002-07-03 2005-10-20 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 急速凝固セメント組成物

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JPS6054951A (ja) * 1983-09-07 1985-03-29 電気化学工業株式会社 急硬セメント組成物

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