JPH0342570A - セメントの吸着水分の測定方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメントの吸着水分の測定方法に関する。

〔従来の技術〕

近時、フレッシュコンクリートの水量管理が重視される
こととあいまって、その水量の迅速で信頼できる測定方
法が種々提案されている。例えばその一つとして、本出
願人が先に出願した塩分添加法がある（特開昭６２−１
０６３６８号）。

このものは、フレッシュコンクリートやモルタルの試料
に、濃度が既知である塩分水溶液、例えばＮａＣ１水溶
液など特定のイオン（この場合はＣｌイオン）を含む溶
液を一定量添加して混合した後、その混合液中の特定イ
オン濃度を測定する。

そして、この混合後の特定イオン濃度と混合前の当該イ
オンの濃度との差から、試料中の水量を計算して求める
ものである。この塩分添加法は、簡単な測定器具があれ
ば、特別な技術を必要とせずに、迅速に所要精度の結果
が得られる利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

コンクリート調合にあたり、材料に加えた水の一部はセ
メントに吸着されて化学的に結合する。

従来の塩分添加法によるコンクリート等の水量測定方法
にあっては、コンクリートの構成材料であるセメントに
吸着されている水分中には、添加した特定イオンが拡散
していかない。そのため、セメントの吸着水分が特定イ
オンの濃度測定値に影響を与える。換言すれば、セメン
トの吸着水分を補正することにより、フレッシュコンク
リートやモルタル等の水分測定の精度を更に高めること
が可能になる。

しかし、例えば従来の加熱乾燥方法を適用してセメント
の吸着水分量を測定することは困難であるという問題点
があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、簡便、迅速で且
つ特別の熟練を必要としないセメントの吸着水分の測定
方法を提供して、上記従来の問題点を解決することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成する本発明は、 一定量のセメント試料を採取し、採取したセメント試料
に対して濃度既知の特定イオンの水溶液を一定量添加し
てセメントペーストとし、このセメントペーストについ
て特定イオン濃度を測定する。

そして、セメント試料に添加前の特定イオン濃度と添加
後の特定イオン濃度との差からセメントペーストの水分
量を算出し、その算出した水分量と前記セメント試料に
対する添加水量とからセメントの吸着水分量を求める。

しかして、同じセメントから一定量採取した他のセメン
ト試料に対して前記特定イオンを含まない水溶液を一定
量添加し、その添加後のセメント試料について特定イオ
ン濃度を測定することにより、予め試料中に含まれる特
定イオンの濃度をブランク値として求め、そのブランク
値で前記添加後の水溶液中の特定イオン濃度を補正する
ことができる。

ここに、上記の特定イオンとは、次のような条件にかな
うものをいう。

■　セメント試料中に殆ど含有されていないか、含有さ
れていても極く僅かであるもの。

■　セメント試料が当該イオンと反応したり、溶解した
りしないこと。

■　当該イオンをセメント試料に添加した際に、セメン
ト試料中の水分によって希釈されて、そのイオン濃度が
定量的に変化すること。

■　濃度の測定法としである程度の精度を有し、且つ試
験方法が簡単であること。

これらの条件を一般的に満たし得るものとしては、例え
ばＣ１−、！−、Ｂｒ−、Ｓ”−等から選定することが
できる。

イオン濃度の測定法としては、周知の種々の方法が適用
可能であるが、例えば電位差滴定方法や電量滴定方法な
どは、汎用の測定器が使用でき、比較的簡単に短時間で
測定できて好都合である。

以下、第１図ないし第５図に基づいて本発明の測定の基
本原理を示す。

（１）セメント中に予め存在する特定イオン濃度の測定
： 重量Ｃｓ（ｇ）のセメントを秤り取り、このセメント試
料に対して、特定イオンを含まない水Ｗ＋（ｇ）を混合
し、その混合後の試料中の特定イオン濃度Ｒｏ（ｗｔ／
ｗｔＸ、以下同様）を測定する。この添加水の一部はセ
メントに吸着される。セメントに含まれている特定イオ
ンの重量をＳ　ｔ　（ｇ）、セメントの吸着水分量をＣ
８（ｇ）とすると、セメント中に予め存在する特定イオ
ン濃度Ｒｏ　（Ｘ）は次の式で表せる。

以上はブランク試験である。

なお、セメント中に特定イオンが全く含まれていないこ
とが予め確認されている場合（すなわちＲｏ＝０の場合
）には、ブランク試験を省略することが可能である。

（ＩＩ）セメントに特定イオンの水溶液を添加した後の
特定イオン濃度の測定 一方、同じく重Ｉ　Ｃｓ　（ｇ）のセメントを秤り取り
、このセメント試料に対して、特定イオンを含まない水
Ｗｚ（ｇ）と、濃度Ｒ，（Ｘ）の標準水溶液Ｗ：＋（ｇ
）を添加して混合し、その混合後の特定イオンの濃度Ｒ
（Ｘ）を測定する。特定イオンの濃度Ｒ（Ｘ）は次の式
で表せる。

Ｗ２＋Ｗ３−Ｃ。

なお、セメントペーストの特定イオン濃度測定は、ブラ
ンク試験の場合と同様に、セメントの水和反応における
“誘導期”が終了する以前に行うことが必要である。

この場合もブランク試験と同様に、添加した水分の一部
はセメントに吸着されるが、添加特定イオンは、セメン
トの吸着水分中には拡散されないことを、本発明者らは
発見した。

そのため、セメントに水と共に添加する特定イオンの濃
度は、セメントの吸着水分の量に応じて添加の前後で変
化することになる。本発明の吸着水分の測定方法は、こ
の事実に着目してなされたものである。

（Ｉ［［）セメントの吸着水分の算出 ■セメントの吸着水分量Ｃｂｒ　（ｇ）の推定ここで（
１）式より また（２）式より （４）　−（３）より ＲＸ　　（Ｗ　！　＋　Ｗ　ｓ　　Ｃｗ　）＝Ｒ，ＸＷ
。

が得られる。

ｏｘ （Ｗ＋　　Ｃ−） （５） この（５）式は、濃度既知の標準水溶液中の特定イにつ
いて、物質収支を表している。

これをＣｎ（ｇ）の式に展開すると 以上が基本原理である。しかし、この基本原理には第２
図〜第５図に示す４種類が考えられる。

これらは、セメントの吸着水分量Ｃｗ　（ｇ）を求める
式が異なる。これを以下に示す。

Ａケース （１）ブランクを測定した場合（第２図）重量Ｃｓ（ｇ
）のセメント試料に対して、特定イオンを含まない水Ｗ
ｏ（ｇ）を混合し、この混合後の特定イオンの濃度Ｒｏ
（χ）を測定する。

一方、同じく重Ｉ　Ｃｓ　（ｇ）のセメント試料に対し
て、特定イオンを含まない水Ｗｏ（ｇ）を混合する。

更に４．これに濃度Ｒｓ（χ）の標準水溶液Ｗｓ（ｇ）
を添加して混合し、この混合後の特定イオンの濃度Ｒ（
２）°を測定する。

Ｗ、＝Ｗ！＝Ｗｔ、Ｗｓ＝Ｗ　ユなので基本原理の（６
）式のＣｗ　（ｇ）は次のようになる。

（２）ブランクを測定しない場合（第３図）（１）と同
様でブランク試験を行わない場合Ｗ＋＝Ｏ，Ｗｏ＝Ｗｚ
、Ｗ、＝Ｗ、、Ｒ，＝Ｏなので基本原理の（６）式のＣ
ｈ（ｇ）は次のようになる。

Ｂケース （１）ブランクを測定した場合（第４図）重量Ｃ（ｇ）
のセメント試料に対して、特定イオンを含まない水Ｗｏ
（ｇ）を混合し、この混合後の特定イオンの濃度Ｒ８（
χ）を測定する。

一方、同じく重量Ｃｓ　（ｇ）のセメント試料に対して
、濃度Ｒ８（χ）の標準水溶液Ｗｏ（ｇ）を添加して混
合し、この混合後の特定イオンの濃度Ｒ（＄）を測定す
る。

Ｗ、＝Ｗ、＝Ｗ、、Ｗ□＝Ｏなので基本原理の（６）式
のＣ１（ｇ）は次のようになる。

（２）ブランクを測定しない場合（第５図）（１）と同
様でブランク試験を行わない場合ｗ、＝ｏ、Ｗｚ＝０．
ＷＯ＝ｗ！、Ｒ０＝０なので基本原理の（６）弐のＳ。

（ｇ）は次のようになる。

■セメントの吸着水分αＣ（χ）の推定セメントの吸着
水分量Ｃｗ　（ｇ）をセメント試料重量Ｃｓ（ｇ）に対
する比率（セメントの吸着水分α。

（χ））で表すと となり、 セメントの吸着水分αＣ（χ）が得られる。

また、より精度を高めるために、次のようにしてもよい
。

上記のイオン濃度測定を、水添加量を一定とし、セメン
ト重量を変化させた場合について繰り返し行い、それぞ
れの吸着水分量Ｃｗ　（ｇ）を求めて、セメント量と吸
着水分量の関係を求める。セメント重量が多くなるに従
い、吸着水分量が増えるので、セメント量と吸着水分量
の関係について直線回帰分析を行う。これにより両者の
関係を表す直線の勾配を求めて１００倍したものが、セ
メントの吸着水分αｃ　（Ｘ）である。

〔実施例１〕 （Ｉ）セメント中に予め存在するＣ１イオン濃度の測定
： 第６図に示す水分測定用ろ過装置の容器１に、セメント
ｌｏｏｇを秤りとり、更に水４０ｇを秤りとって加える
。容器１の開口を蓋２で蓋し、回転数ツマミ３を回して
撹拌羽根３Ａを回転させる。

セメントと水をよく撹拌混合してセメントペーストを作
製する０回転数ツマミ３を回して撹拌羽根３Ａを止め、
蓋２を外し、ろ祇４．ろ退館５の順に容器ｌ内に装入し
た後蓋する。ついで万力６を回してろ退館５を押し下げ
セメントペーストを加圧する。セメントペーストの水分
はろ紙４でろ過されてろ退館５の穴５Ａを通り、容器ｌ
の上部に溜る。このろ液を別の容器に採取して、周知の
電位差滴定方法によりＣ１−濃度ＲＯを測定した。

（ＩＩ）セメントにＮａＣ１水溶液を添加した後のｃｐ
−濃度の測定： 同じセメント１００ｇを秤りとり、更に水４０ｇを秤り
とって加え、容器１内で撹拌してセメントペーストを作
製した。次にそのセメントペーストに、ＣＺ−濃度１０
．２５％のＮａＣ１水溶液２ｇを秤りとって加えて撹拌
する。その後、上記と同様にしてろ液を採取し、電位差
滴定方法によりそのろ液のＣｌ−濃度Ｒを測定した。

以上（１）、（ｎ）の操作による濃度測定を、セメント
採取量、１００．２０．４０．６０．８０ｇの各場合に
ついて実施した。

Ａ社製の普通ポルトランドセメントについての測定結果
を表１に示す。

表 （ＩＩＩ）セメントの吸着水分の算出：上記各イオン濃
度の値を用いて、（７）式により吸着水分量ＣＷ（ｇ）
を算出する。その結果を表２に示す。

表２ この表２の結果を直線回帰分析して、第７図に示すセメ
ン）Ｉと吸着水分量との関係を得た。両者の関係を表す
直線の勾配０．０１９５７を１００倍したものが、セメ
ントの吸着水分αｃ（りである。

第８図はＢ社製普通ポルトランドセメントの場合、第９
図はフライアッシュ上１フ１８種の場合、第１０図は高
炉セファ１８種の場合について、それぞれ上記と同様の
操作で求めたものである。

これらの結果から、セメントの種類により吸着水分は異
なることが確認できた。

〔実施例２〕 上記実施例１の（１）、（ＩＩ）と同様の操作により、
Ａ社製普通ポルトランドセメントについての測定結果、
及び（７）式より求めた吸着水分量の値を表３に示す。

これを３回繰り返して測定をおこなった。

表３ 次いで、００式を用いて、吸着水分を算出し、３回の平
均値を求めた。

第１１図は、コンクリートの調合における計画単位水量
と推定単位水量との関係を、本発明のセメント吸着水分
の補正を行った場合と、補正しなかった場合とについて
比較したものである。補正することにより計画単位水量
と推定単位水量とをよく一敗させることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、セメントに特定
イオンの水溶液を添加混合してセメントペーストとし、
このセメントペーストの溶液中の特定イオン濃度を測定
して、添加前後の特定イオンの濃度差からセメントペー
スト中の水分量を算出し、その算出水分量とセメントへ
の添加水分量とからセメントの吸着水分を求める。その
ため、簡便、迅速で且つ特別の熟練を必要としないセメ
ントの吸着水分の測定ができ、ひいてはコンクリート調
合における単位水量を算出する際、このセメント吸着水
分を補正して高精度に求めることが可能となり、計画通
りの調合が実現できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はそれぞれ本発明の測定方法の概念
図、第６図は測定に使用する装置の一例を示す斜視図、
第７図ないし第１１図は各種のセメントについての本発
明による測定の実験結果を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定量のセメント試料を採取し、 採取したセメント試料に対して濃度既知の特定イオンの
   水溶液を一定量添加してセメントペーストとし、 該セメントペーストについて特定イオン濃度を測定し、 セメント試料に添加前の特定イオン濃度と添加後の特定
   イオン濃度との差からセメントペーストの水分量を算出
   し、 算出した水分量と前記セメント試料に対する添加水量と
   からセメントへの吸着水分量を求めることを特徴とする
   セメントの吸着水分の測定方法。
2. （２）同じセメントから一定量採取した他のセメント試
   料に対して前記特定イオンを含まない水溶液を一定量添
   加し、 その添加後のセメント試料について特定イオン濃度を測
   定することにより、予め試料中に含まれる特定イオンの
   濃度をブランク値として求め、そのブランク値で前記添
   加後の水溶液中の特定イオン濃度を補正することを特徴
   とする請求項（１）記載のセメントの吸着水分の測定方
   法。