JPH0361624B2 - - Google Patents
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- JPH0361624B2 JPH0361624B2 JP60121548A JP12154885A JPH0361624B2 JP H0361624 B2 JPH0361624 B2 JP H0361624B2 JP 60121548 A JP60121548 A JP 60121548A JP 12154885 A JP12154885 A JP 12154885A JP H0361624 B2 JPH0361624 B2 JP H0361624B2
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/08—Slag cements
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
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Description
産業上の利用分野
本発明は高強度、高耐久性(凍結融解抵抗性、
耐摩粍性、体積変化抵抗性、化学抵抗性、耐アル
カリ骨材反応、耐食性、耐炭酸化)を発揮する高
性能モルタル及びコンクリートとして有用な組成
物に関する。 近年、省資源、省エネルギーの見地から高性能
のセメントに対する要請が高まり、特に強度及び
耐久性のレベルアツプと両者を兼ね備えたモルタ
ル・コンクリートの出現が強く要請されている。 高強度、高耐久性を兼ね備えたモルタル・コン
クリートの用途としては、例えば、部材が薄くそ
れだけ耐候性が重要となる建築用外壁材料等の各
種二次製品;耐候性・耐摩粍性が要求される床
板、道路、踏切などのブロツク、表層モルタル;
耐摩粍性・耐酸性が要求されるダム減勢工、水通
し部、鉱山排水溝、ヒユーム管のライニング、耐
塩害(耐食性)が要求されるグレーテイング底板
等の仮型枠;海洋構造物などがある。 従来の技術 しかし、従来のモルタル・コンクリートの高強
度、高耐久性向上に関する技術は、それぞれ別個
にアプローチされて来ており、高強度、高耐久性
を兼ね備えた高性能モルタル・コンクリートはこ
れまで提供されていなかつた。 高強度、高耐久性についての従来のアプローチ
は次の通りである。 (1) 高強度モルタル・コンクリート 今日の主流はポルトランドセメントを用い
て、単位セメント量を増加し、高強度用減水剤
を適量添加することにより水セメント比を30%
以下に低減させる方法であり、モルタル・コン
クリートの圧縮強度600〜900Kg/cm2を得てい
る。 しかし、高強度モルタル・コンクリート中に
はセメント水和物である水酸化カルシウムの結
晶が存在し、このものは普通モルタル・コンク
リートと同様にセメントペースト部を粗ならし
め、且つ、塩酸、硫酸、硫酸塩等と反応しやす
い。 さらに、骨材とセメントペースト部との界面
の付着が不充分である。このために、従来の高
強度モルタル・コンクリートは強度発現が未だ
不充分であるばかりでなく、凍結融解に対する
抵抗性・化学薬品に対する抵抗性等の耐久性も
不満足なものであつた。 (2) 耐久性モルタル・コンクリート 凍結融解抵抗性 モルタル・コンクリートの凍結融解作用に
対する改善策は、空気連行剤を用い、モルタ
ル・コンクリート中に微細な空気泡を導入
し、モルタル中の毛細管水、自由水を空気泡
中に吸収すると共に空気泡による凍結時のク
ツシヨン作用を利用する方法が採られてい
る。しかしこの方法は (i) 同一水セメント比であれば空気泡1%の
導入により、強度が5%下がる、 (ii) 空気泡の安定性、粒径分布、気泡間隔係
数等により、その効果は一定ではなく、品
質の不安定を生ずるおそれがある。 (iii) 表面剥離を含めた耐久性改善は単に空気
連行モルタル・コンクリートということで
は効果がなく、水セメント比、セメント量
が限定される、等の問題がある。 また、近年空気連行剤を用いず、凍結水を
減少させる方法もあるが、この方法はクラツ
クの発生が生じることもあり長期的な耐久性
には疑問が残る。 耐摩粍性 モルタル・コンクリートの耐摩耗性と強度
は強い相関があり、高強度であれば耐摩粍性
がよい。しかし、高強度化による改善効果も
600〜700Kg/cm2までが顕著であり、それ以上
では効果が鈍化する傾向にある。 又最近、樹脂コンクリート及び樹脂含浸コ
ンクリート(圧縮強度1100〜1600Kg/cm2)に
よつて、耐摩粍性が著しく改善されるように
なつたが、極めて高価である。 又寒冷地では凍結融解性を兼ね備えた高強
度化が必要である。 体積変化抵抗性 モルタル・コンクリートの体積変化は、基
本的には乾燥もしくは乾湿・温度差による変
化であり、体積変化に伴なうひびわれの発生
はモルタル・コンクリートの長期的耐久性を
著しく損ねることになる。体積変化に影響を
及ぼすものは、モルタル・コンクリート中の
セメントペースト量であり、特に単位水量が
影響する。これらの原因に対する対策とし
て、 (i) 膨脹材もしくは無収縮材を用いる方法、 (ii) 高性能減水剤もしくは流動化剤を用いる
方法、 がとられているが、充分な解決には至つてい
ない。 化学抵抗性 モルタル・コンクリートの化学薬品抵抗性
が問題となるのは海水、温泉、鉱山排水、化
学工場排水等多種多岐の浸食液と接触する場
合であり、範囲は広い。硫酸塩、海水につい
ては、耐硫酸塩セメント、C種高炉セメント
効果がある。これはこれらセメント水和物中
の水酸化カルシウムの結晶が少なく、また、
アルミネート水和物(3CaO・Al2O3・
nH2O)が少ないことに帰因する。 耐アルカリ骨材反応 日本におけるアルカリ骨材反応は、アルカ
リ・シリカ反応であり、その反応機構、モル
タル・コンクリートの破壊に至るメカニズム
については、詳細なことはわかつていない
が、セメント中のアルカリ量、骨材中のシリ
カ・アルカリ量が材料面での要因であり、構
造的には比較的マツシブなコンクリートで生
じやすく、また、水の浸透しやすいコンクリ
ートで生じやすい。 そこで改善策としては、このような材料を
使わないこと、及びスラグ、フライアツシ
ユ、シリカヒユーム等の使用が効果があり、
たとえばスラグ含有量50%以上の高炉セメン
トを使用することが効果的である。 耐食性、耐炭酸化(耐中性化) 近年、問題になつている海洋構造物等に対
する塩害については、地域性、環境条件に左
右されるが、意外にも水密コンクリートであ
つても、鉄筋の腐食が進行するものと思わ
れ、セメント硬化体のより一層の緻密化や材
料面での検討が必要であると云われている。 前記のように、海水に対してはC種高炉セ
メントが効果的であるが、これは緻密な水和
物の組織により、Cl-の拡散、浸透を防ぐた
めと思われる。 中性化については水酸化カルシウム量の多
いポルトランドセメントでは問題がなく、逆
に、高炉セメントで問題があり、より一層の
硬化後の緻密化等の対策が望まれている。 (3) 高強度、高耐久性モルタル・コンクリート 特表昭55−500863号公報には、高強度、高耐
久性を目的としたモルタル・コンクリートの成
形品及びその製造法が記されている。この成形
品は粒子A、B、Cを包含し、粒子Aは約50Å
〜乱0.5μの粒子径である無機粒子であり、粒子
Bは0.5〜100μのオーダーの粒子径を有し、か
つ粒子Aより少なくとも1オーダー大きい固体
粒子であり、粒子Cは粒子Aより少なくとも1
オーダー大きい寸法を少なくとも1つ有してい
る粒子からなるモルタル・コンクリートであ
る。粒子Bはポルトランドセメント(20〜100
重量%)と微細な砂、フライアツシユ及び微細
白亜(80〜0重量%)とからなる。粒子Aの典
型的な例はシリカダストであり、約200Å〜約
0.5μのサイズでSiO2に富んだ材料である。粒子
Cは砂および石からなる。 このモルタル・コンクリートは粒子Aとして
例えばフエロシリコン製造時の副産物である超
微粒子のシリカダストが用いられるが、このよ
うな超微粒子は良質なものを大量に入手するこ
とは困難と思われる。又、超微粒子であるシリ
カダスト(粒径200Å〜0.5μ)を用いることは、
一般市販減水剤では単位水量を下げる効果が充
分でなく、高性能減水剤を用いて単位水量を下
げたとしても、得られる湿式モルタル・コンク
リートはかなり粘調で施工性、作業性に難があ
り特殊な用途にしか使用できない。 (4) 高炉セメント 高炉セメントは、セメントの一部に混合材と
して水冷した高炉スラグを使用した、強度や耐
久性を向上させた混合セメントで、高炉スラグ
の分量によつてA種(5〜30重量%)、B種
(30〜60重量%)、C種(60〜70重量%)の3種
類がある。市販されている高炉セメントの比表
面積は4000cm2/g程度、クリンカ粒子とスラグ
粒子の粒度構成の差はほとんどなく、粒度はお
よそ72μm以下、平均粒径は10〜20μmである。 特開昭57−67051号公報には高炉セメントの
強度改善を目的とした高炉スラグ系水硬性組成
物が記されている。このものは、10μm篩残分
が25%以下でしかも5μm篩通過分が15〜30%に
粉砕整粒された高炉水さい15〜85重量%と、粉
砕セメントクリンカが85〜15重量%と、前記粉
砕整粒された高炉水さいと粉砕セメントクリン
カの合量に対してSO3換算で1.0〜10重量%の
粉砕石こうとからなる水硬性組成物である。 しかしながら、これらは後記した第8表に本
発明と対比して記したように、粒度構成の差異
及び本発明で云う高炉急冷スラグ細骨材を含ま
ないことから、強度及び耐久性が不十分であつ
た。 発明が解決しようとする問題点 前述のように従来技術は、高強度または高耐久
性を同時に満足するものでなかつたり、又はその
構成材料の調達に難点があつて実用性に乏しいも
のである。 本発明は高炉より多量に副生し、入手容易な高
炉急冷スラグを用いて高強度及び高耐久性を同時
に満足させる高性能モルタル・コンクリート用組
成物を開発しようとするものである。 問題点を解決するための手段 すなわち本発明は粒径100μm以下のセメント15
〜70重量%、粒径15μm以下の高炉急冷スラグ微
粉末85〜30重量%の割合からなるセメント部20〜
70重量部、細骨材として粒径70μm〜5.0mmの高炉
急冷スラグ80〜30重量部、及びセメント部に対し
て固形分で4重量%以下の減水剤からなる高強
度・高耐久性モルタル・コンクリート用組成物で
ある。 本発明において用いるセメントは、自ら水和硬
化物を生成すると共に下記高炉急冷スラグ微粉末
の潜在水硬性を発現させる刺激剤の役割をになう
もので、粒径100μm以下の含有量が95重量%以上
で、平均粒径が10〜20μmのものが好ましい。粒
径100μm以下の含有量が95重量%未満の場合及び
平均粒径が20μmを超える場合はいずれもモルタ
ル・コンクリートの強度が低下する。セメント中
のクリンカ粒子の完全水和を狙う見地からは粒径
の小さいことが望ましいが、余り微粒子化すると
活性度が過大になり、水の混入直後にこわばりを
生じ、モルタルの流動性を悪化させる。 セメントの種類としては、ポルトランドセメン
ト(JIS R 5210)、高炉セメント(JIS R
5211)、シリカセメント(JIS R 5212)、フライ
アツシユセメント(JIS R 5213)などが使用で
きる。 セメント部において用いる粒径15μm以下の高
炉急冷スラグ微粉末は通常の高炉操業において得
られた急冷スラグを、微粉砕、分級して得られる
もので、粒径15μm以下を95重量%以上含有し、
平均粒径が6μm以下のものである。 粒径15μm以下の含有量が95重量%未満の場合
及び平均粒径が6μmを超える場合はいずれも強度
が低下する。 上記の微粉末化によつてスラグの活性化度が高
まり、水和が充分に行われ、粗な構造の原因とな
る水酸化カルシウムの結晶の少ない緻密な水和硬
化体が生成し、長期強度が増進する。 セメントとスラグ微粉末とは、共存下まずセメ
ント水和物が生成し、若干遅れてスラグ水和物が
生成することによりスラグ水和物はクリンカ水和
物に閉じ込められた状態となり、スラグ特有の水
和物が成長し、水和硬化体は密に一体化し、より
緻密化し、強度発現が良好となる。また、スラグ
の水和反応はクリンカ水和反応より多くの水を必
要とする。このことは、減水剤を使用することに
より水セメント部比を下げる効果と相まつて毛細
管空隙やブリージング空隙のない緻密な水和硬化
体を作ることができる。換言すれば、水セメント
部比をモルタルの作業性を損なわない程度に留め
て、なおかつ高度に緻密な水和硬化体を得ること
ができる。 細骨材として用いる高炉急冷スラグは粒径
70μm〜5.0mmのもので平均粒径が0.4〜1.2mmのも
のである。これにより、高炉急冷スラグ微粉末、
セメント及び細骨材の三つの構成要素の密充填が
達成できる。この高炉急冷スラグは 摩砕等の前処理を行つて表面を活性化させた
高炉急冷摩砕スラグ、又は 高温溶融スラグを風冷して得られる球状に近
いもの、特に表層部がガラス化し内部が結晶化
して緻密なもの(風砕スラグ)、 が高強度が得られるために好ましい。 高炉急冷スラグを細骨材に用いることはその表
層部の活性、即ち潜水硬性を利用して、境界面を
反応させペースト部と単なる接触付着でなく一体
化させようとするものである。この場合、セメン
ト部分のスラグ微粉末の存在が強固な界面付着強
度の発現に不可欠である。 高炉急冷スラグ微粉末及び細骨材として用いる
高炉急冷スラグはいずれも塩基度((CaO+MgO
+Al2O3)/SiO2)が1.7以上、ガラス化率が90%
以上のものが好ましい。風砕スラグにあつては、
表面から0.1mm深さまでのガラス化率が90%以上
のものが好ましい。塩基度が1.7未満、又はガラ
ス化率90%未満の場合、いずれもモルタル・コン
クリートの強度が低下する。 上記セメント及びスラグの粒径はレーザー回折
法により測定したものである。((株)セイシン企業、
SK LASER MICRON SIZER使用)。 ガラス化率は光学顕微鏡を用いて結晶質とガラ
ス質の判断を行つている。 減水剤は市販のものを使用することができる。
たとえば次のようなものを使用することができ
る。 ナフタレンスルフオン酸のホルマリン縮合物
を主成分としたもの(「マイテイ150」「マイテ
イ100」花王石鹸(株)商品) トリメチロールメラミンのモノスルフオン酸
塩を縮合した水溶性ポリマーを主成分としたも
の(「メルメントF−10」昭和電工(株)商品) 高縮合トリアジン系化合物を主成分としたも
の(「NL−4000」ポゾリス物産(株)商品) アジピン酸の誘導体(「プラスチメント」シ
ーカ(株)商品) 次に本発明組成物の量的割合については、セメ
ント15〜70重量%に対して高炉急冷スラグ微粉末
85〜30重量%を用いるものとする。 セメントが15重量%より少なく高炉急冷スラグ
微粉末が85重量%より多くなると、強度発現が十
分でなく、セメントが70重量%より多く高炉急冷
スラグ微粉末が30重量%より少なくなると、耐久
性が劣るので、セメント部は、セメントが15〜70
重量%、高炉急冷スラグ微粉末が85〜30重量%の
範囲が適当である。 次に、セメント部20〜70重量部に対して細骨材
としての高炉急冷スラグを80〜30重量部用いるも
のとする。 セメント部が20重量部より少なく、高炉急冷ス
ラグが80重量部より多くなると強度発現が十分で
なく、セメント部が70重量部より多く高炉急冷ス
ラグが30重量部より少なくなると耐久性が劣るの
で、セメント部が20〜70重量部、高炉急冷スラグ
が80〜30重量部の範囲が適当である。 又、減水剤の使用量は、セメント部に対して固
形分換算で4重量%以下とする。4重量%より多
く使用しても減水効果は余り上昇しない。 その他、使用目的に応じて、無水石こう、二水
石こう、半水石こうをセメント部に対して10重量
%以下を添加することができる。たとえば湿式モ
ルタル・コンクリートの可使時間を延ばすこと、
初期強度を高めること、もしくは収縮を低減させ
ることが特に必要とされる場合、石きうを添加す
る。石こうが10重量%より多くなると長期強度が
低下する。 組成物の調整方法としては、前記の基本的な構
成が満たされれば、特に限定するものではなく、
たとえば個々の成分を別々に粒度調整した後混合
してもよいし、一部を予め混合した上で粒度調整
し、別に粒度調整した一部を混合する方法によつ
てもよい。 好ましい使用組成を例示すればモルタルとして
使用する場合、水セメント部比(水/セメント
部)を35%以下とすることが好ましく、セメント
16〜60重量%、高炉急冷スラグ微粉末85〜40重量
%の割合からなるセメント部と、該セメント部20
〜60重量部、高炉急冷スラグ80〜40重量部、及び
セメント部に対して減水剤(固形分)4重量%以
下を添加した混合物からなるモルタルが望まし
く、又骨材を混入してコンクリート用モルタルと
して使用する場合、水セメント部比(水/セメン
ト部)を35%以下とすることが好ましく、セメン
ト40〜70重量%、高炉急冷スラグ微粉末60〜30重
量%の割合からなるセメント部と、該セメント部
40〜70部、高炉急冷スラグ60〜30重量部、及びセ
メント部に対して減水剤(固形分)4重量%以下
を添加した混合物からなるモルタルが望ましい。 作 用 従来用いられている普通ポルトランドセメント
水和物は第1図1に示すようにセメント粒子(以
下クリンカともいう。)1、クリンカ水和物2及
び粗い結晶の非シール性の水酸化カルシウム3の
結晶からなり、クリンカ1から溶出したNa+、
K+はこの水和組織2を透過して骨材4表面に到
達し、骨材の種類によつてはアルカリ骨材反応を
引き起こし、反応リム(Na2H2 SiO2・nH2O)
21を形成する。 これに対して高炉セメントは高炉スラグの潜在
水硬性を利用したセメントで、第1図2に示すよ
うに、クリンカ1、クリンカ水和物2、スラグ1
0、スラグ水和物5、ならびに不透水性の緻密な
珪酸石灰及びアルミン酸石灰水和物(以下単に珪
酸石灰水和物という)6からなり、珪酸石灰水和
物6中にNa+、K+を取り込むのでアルカリ骨材
反応を起さない。このような水和物の相違がポル
トランドセメントに対する高炉セメントの特長と
なつて現われ、高炉セメントは短期強度は低いが
低水和熱、長期高強度、水密性、化学抵抗性、ア
ルカリ骨材反応抵抗性等、優れた特長を持つてい
る。 本発明は高炉セメントのすぐれた特長をフルに
活かして、従来、なし得なかつた高強度化を実現
すると共に、高耐久性を兼ね備えたモルタルを提
供したものである。従来の普通ポルトランドセメ
ントのモルタル・コンクリートは、その作業性を
確保するために、通常セメントに対して50〜60重
量%の水が湿式モルタル及びコンクリート中に存
在する。セメントは約25重量%の水と化学的に結
合するが、硬化後、水和反応に寄与しない水が毛
細管空隙としてセメントペースト部に残る。ま
た、第2図1に示すように、モルタル・コンクリ
ートの凝結開始前におこるブリージングにより、
骨材4の下部に水隙7が生じる。このために、従
来のモルタル・コンクリートは気泡8、亀裂9が
多く化学的抵抗性が小さく、凍結融解に弱いマト
リツクスを形成することになり、高強度、高耐久
性を得ることが出来ない。 本発明はこれを改善するため、スラグを超微粉
末化し水和反応性を高め、密充填をはかつて、減
水剤を適量加え、水セメント部比を低減させるこ
とによつて気泡、亀裂の少ない強い緻密な収縮の
少ない高強度で耐久性のよいマトリツクスを形成
させることができた。 また、骨材とセメントペースト部11は従来は
単なる接触によつていたために、強度耐久性の弱
点となつていたが、本発明では第2図2に示すよ
うに、これを改善するために、充分な強度を持ち
表面が反応性のある高炉急冷スラグを細骨材12
として用いることにより、界面20を化学的に結
合することによつて弱点の解消をはかることがで
きた。 本発明はこのような作用により高強度、高耐久
性が達成できたものである。 実施例 以下実施例を挙げて説明する。 まず、実施例に使用した材料の物性を第1表に
示した。
耐摩粍性、体積変化抵抗性、化学抵抗性、耐アル
カリ骨材反応、耐食性、耐炭酸化)を発揮する高
性能モルタル及びコンクリートとして有用な組成
物に関する。 近年、省資源、省エネルギーの見地から高性能
のセメントに対する要請が高まり、特に強度及び
耐久性のレベルアツプと両者を兼ね備えたモルタ
ル・コンクリートの出現が強く要請されている。 高強度、高耐久性を兼ね備えたモルタル・コン
クリートの用途としては、例えば、部材が薄くそ
れだけ耐候性が重要となる建築用外壁材料等の各
種二次製品;耐候性・耐摩粍性が要求される床
板、道路、踏切などのブロツク、表層モルタル;
耐摩粍性・耐酸性が要求されるダム減勢工、水通
し部、鉱山排水溝、ヒユーム管のライニング、耐
塩害(耐食性)が要求されるグレーテイング底板
等の仮型枠;海洋構造物などがある。 従来の技術 しかし、従来のモルタル・コンクリートの高強
度、高耐久性向上に関する技術は、それぞれ別個
にアプローチされて来ており、高強度、高耐久性
を兼ね備えた高性能モルタル・コンクリートはこ
れまで提供されていなかつた。 高強度、高耐久性についての従来のアプローチ
は次の通りである。 (1) 高強度モルタル・コンクリート 今日の主流はポルトランドセメントを用い
て、単位セメント量を増加し、高強度用減水剤
を適量添加することにより水セメント比を30%
以下に低減させる方法であり、モルタル・コン
クリートの圧縮強度600〜900Kg/cm2を得てい
る。 しかし、高強度モルタル・コンクリート中に
はセメント水和物である水酸化カルシウムの結
晶が存在し、このものは普通モルタル・コンク
リートと同様にセメントペースト部を粗ならし
め、且つ、塩酸、硫酸、硫酸塩等と反応しやす
い。 さらに、骨材とセメントペースト部との界面
の付着が不充分である。このために、従来の高
強度モルタル・コンクリートは強度発現が未だ
不充分であるばかりでなく、凍結融解に対する
抵抗性・化学薬品に対する抵抗性等の耐久性も
不満足なものであつた。 (2) 耐久性モルタル・コンクリート 凍結融解抵抗性 モルタル・コンクリートの凍結融解作用に
対する改善策は、空気連行剤を用い、モルタ
ル・コンクリート中に微細な空気泡を導入
し、モルタル中の毛細管水、自由水を空気泡
中に吸収すると共に空気泡による凍結時のク
ツシヨン作用を利用する方法が採られてい
る。しかしこの方法は (i) 同一水セメント比であれば空気泡1%の
導入により、強度が5%下がる、 (ii) 空気泡の安定性、粒径分布、気泡間隔係
数等により、その効果は一定ではなく、品
質の不安定を生ずるおそれがある。 (iii) 表面剥離を含めた耐久性改善は単に空気
連行モルタル・コンクリートということで
は効果がなく、水セメント比、セメント量
が限定される、等の問題がある。 また、近年空気連行剤を用いず、凍結水を
減少させる方法もあるが、この方法はクラツ
クの発生が生じることもあり長期的な耐久性
には疑問が残る。 耐摩粍性 モルタル・コンクリートの耐摩耗性と強度
は強い相関があり、高強度であれば耐摩粍性
がよい。しかし、高強度化による改善効果も
600〜700Kg/cm2までが顕著であり、それ以上
では効果が鈍化する傾向にある。 又最近、樹脂コンクリート及び樹脂含浸コ
ンクリート(圧縮強度1100〜1600Kg/cm2)に
よつて、耐摩粍性が著しく改善されるように
なつたが、極めて高価である。 又寒冷地では凍結融解性を兼ね備えた高強
度化が必要である。 体積変化抵抗性 モルタル・コンクリートの体積変化は、基
本的には乾燥もしくは乾湿・温度差による変
化であり、体積変化に伴なうひびわれの発生
はモルタル・コンクリートの長期的耐久性を
著しく損ねることになる。体積変化に影響を
及ぼすものは、モルタル・コンクリート中の
セメントペースト量であり、特に単位水量が
影響する。これらの原因に対する対策とし
て、 (i) 膨脹材もしくは無収縮材を用いる方法、 (ii) 高性能減水剤もしくは流動化剤を用いる
方法、 がとられているが、充分な解決には至つてい
ない。 化学抵抗性 モルタル・コンクリートの化学薬品抵抗性
が問題となるのは海水、温泉、鉱山排水、化
学工場排水等多種多岐の浸食液と接触する場
合であり、範囲は広い。硫酸塩、海水につい
ては、耐硫酸塩セメント、C種高炉セメント
効果がある。これはこれらセメント水和物中
の水酸化カルシウムの結晶が少なく、また、
アルミネート水和物(3CaO・Al2O3・
nH2O)が少ないことに帰因する。 耐アルカリ骨材反応 日本におけるアルカリ骨材反応は、アルカ
リ・シリカ反応であり、その反応機構、モル
タル・コンクリートの破壊に至るメカニズム
については、詳細なことはわかつていない
が、セメント中のアルカリ量、骨材中のシリ
カ・アルカリ量が材料面での要因であり、構
造的には比較的マツシブなコンクリートで生
じやすく、また、水の浸透しやすいコンクリ
ートで生じやすい。 そこで改善策としては、このような材料を
使わないこと、及びスラグ、フライアツシ
ユ、シリカヒユーム等の使用が効果があり、
たとえばスラグ含有量50%以上の高炉セメン
トを使用することが効果的である。 耐食性、耐炭酸化(耐中性化) 近年、問題になつている海洋構造物等に対
する塩害については、地域性、環境条件に左
右されるが、意外にも水密コンクリートであ
つても、鉄筋の腐食が進行するものと思わ
れ、セメント硬化体のより一層の緻密化や材
料面での検討が必要であると云われている。 前記のように、海水に対してはC種高炉セ
メントが効果的であるが、これは緻密な水和
物の組織により、Cl-の拡散、浸透を防ぐた
めと思われる。 中性化については水酸化カルシウム量の多
いポルトランドセメントでは問題がなく、逆
に、高炉セメントで問題があり、より一層の
硬化後の緻密化等の対策が望まれている。 (3) 高強度、高耐久性モルタル・コンクリート 特表昭55−500863号公報には、高強度、高耐
久性を目的としたモルタル・コンクリートの成
形品及びその製造法が記されている。この成形
品は粒子A、B、Cを包含し、粒子Aは約50Å
〜乱0.5μの粒子径である無機粒子であり、粒子
Bは0.5〜100μのオーダーの粒子径を有し、か
つ粒子Aより少なくとも1オーダー大きい固体
粒子であり、粒子Cは粒子Aより少なくとも1
オーダー大きい寸法を少なくとも1つ有してい
る粒子からなるモルタル・コンクリートであ
る。粒子Bはポルトランドセメント(20〜100
重量%)と微細な砂、フライアツシユ及び微細
白亜(80〜0重量%)とからなる。粒子Aの典
型的な例はシリカダストであり、約200Å〜約
0.5μのサイズでSiO2に富んだ材料である。粒子
Cは砂および石からなる。 このモルタル・コンクリートは粒子Aとして
例えばフエロシリコン製造時の副産物である超
微粒子のシリカダストが用いられるが、このよ
うな超微粒子は良質なものを大量に入手するこ
とは困難と思われる。又、超微粒子であるシリ
カダスト(粒径200Å〜0.5μ)を用いることは、
一般市販減水剤では単位水量を下げる効果が充
分でなく、高性能減水剤を用いて単位水量を下
げたとしても、得られる湿式モルタル・コンク
リートはかなり粘調で施工性、作業性に難があ
り特殊な用途にしか使用できない。 (4) 高炉セメント 高炉セメントは、セメントの一部に混合材と
して水冷した高炉スラグを使用した、強度や耐
久性を向上させた混合セメントで、高炉スラグ
の分量によつてA種(5〜30重量%)、B種
(30〜60重量%)、C種(60〜70重量%)の3種
類がある。市販されている高炉セメントの比表
面積は4000cm2/g程度、クリンカ粒子とスラグ
粒子の粒度構成の差はほとんどなく、粒度はお
よそ72μm以下、平均粒径は10〜20μmである。 特開昭57−67051号公報には高炉セメントの
強度改善を目的とした高炉スラグ系水硬性組成
物が記されている。このものは、10μm篩残分
が25%以下でしかも5μm篩通過分が15〜30%に
粉砕整粒された高炉水さい15〜85重量%と、粉
砕セメントクリンカが85〜15重量%と、前記粉
砕整粒された高炉水さいと粉砕セメントクリン
カの合量に対してSO3換算で1.0〜10重量%の
粉砕石こうとからなる水硬性組成物である。 しかしながら、これらは後記した第8表に本
発明と対比して記したように、粒度構成の差異
及び本発明で云う高炉急冷スラグ細骨材を含ま
ないことから、強度及び耐久性が不十分であつ
た。 発明が解決しようとする問題点 前述のように従来技術は、高強度または高耐久
性を同時に満足するものでなかつたり、又はその
構成材料の調達に難点があつて実用性に乏しいも
のである。 本発明は高炉より多量に副生し、入手容易な高
炉急冷スラグを用いて高強度及び高耐久性を同時
に満足させる高性能モルタル・コンクリート用組
成物を開発しようとするものである。 問題点を解決するための手段 すなわち本発明は粒径100μm以下のセメント15
〜70重量%、粒径15μm以下の高炉急冷スラグ微
粉末85〜30重量%の割合からなるセメント部20〜
70重量部、細骨材として粒径70μm〜5.0mmの高炉
急冷スラグ80〜30重量部、及びセメント部に対し
て固形分で4重量%以下の減水剤からなる高強
度・高耐久性モルタル・コンクリート用組成物で
ある。 本発明において用いるセメントは、自ら水和硬
化物を生成すると共に下記高炉急冷スラグ微粉末
の潜在水硬性を発現させる刺激剤の役割をになう
もので、粒径100μm以下の含有量が95重量%以上
で、平均粒径が10〜20μmのものが好ましい。粒
径100μm以下の含有量が95重量%未満の場合及び
平均粒径が20μmを超える場合はいずれもモルタ
ル・コンクリートの強度が低下する。セメント中
のクリンカ粒子の完全水和を狙う見地からは粒径
の小さいことが望ましいが、余り微粒子化すると
活性度が過大になり、水の混入直後にこわばりを
生じ、モルタルの流動性を悪化させる。 セメントの種類としては、ポルトランドセメン
ト(JIS R 5210)、高炉セメント(JIS R
5211)、シリカセメント(JIS R 5212)、フライ
アツシユセメント(JIS R 5213)などが使用で
きる。 セメント部において用いる粒径15μm以下の高
炉急冷スラグ微粉末は通常の高炉操業において得
られた急冷スラグを、微粉砕、分級して得られる
もので、粒径15μm以下を95重量%以上含有し、
平均粒径が6μm以下のものである。 粒径15μm以下の含有量が95重量%未満の場合
及び平均粒径が6μmを超える場合はいずれも強度
が低下する。 上記の微粉末化によつてスラグの活性化度が高
まり、水和が充分に行われ、粗な構造の原因とな
る水酸化カルシウムの結晶の少ない緻密な水和硬
化体が生成し、長期強度が増進する。 セメントとスラグ微粉末とは、共存下まずセメ
ント水和物が生成し、若干遅れてスラグ水和物が
生成することによりスラグ水和物はクリンカ水和
物に閉じ込められた状態となり、スラグ特有の水
和物が成長し、水和硬化体は密に一体化し、より
緻密化し、強度発現が良好となる。また、スラグ
の水和反応はクリンカ水和反応より多くの水を必
要とする。このことは、減水剤を使用することに
より水セメント部比を下げる効果と相まつて毛細
管空隙やブリージング空隙のない緻密な水和硬化
体を作ることができる。換言すれば、水セメント
部比をモルタルの作業性を損なわない程度に留め
て、なおかつ高度に緻密な水和硬化体を得ること
ができる。 細骨材として用いる高炉急冷スラグは粒径
70μm〜5.0mmのもので平均粒径が0.4〜1.2mmのも
のである。これにより、高炉急冷スラグ微粉末、
セメント及び細骨材の三つの構成要素の密充填が
達成できる。この高炉急冷スラグは 摩砕等の前処理を行つて表面を活性化させた
高炉急冷摩砕スラグ、又は 高温溶融スラグを風冷して得られる球状に近
いもの、特に表層部がガラス化し内部が結晶化
して緻密なもの(風砕スラグ)、 が高強度が得られるために好ましい。 高炉急冷スラグを細骨材に用いることはその表
層部の活性、即ち潜水硬性を利用して、境界面を
反応させペースト部と単なる接触付着でなく一体
化させようとするものである。この場合、セメン
ト部分のスラグ微粉末の存在が強固な界面付着強
度の発現に不可欠である。 高炉急冷スラグ微粉末及び細骨材として用いる
高炉急冷スラグはいずれも塩基度((CaO+MgO
+Al2O3)/SiO2)が1.7以上、ガラス化率が90%
以上のものが好ましい。風砕スラグにあつては、
表面から0.1mm深さまでのガラス化率が90%以上
のものが好ましい。塩基度が1.7未満、又はガラ
ス化率90%未満の場合、いずれもモルタル・コン
クリートの強度が低下する。 上記セメント及びスラグの粒径はレーザー回折
法により測定したものである。((株)セイシン企業、
SK LASER MICRON SIZER使用)。 ガラス化率は光学顕微鏡を用いて結晶質とガラ
ス質の判断を行つている。 減水剤は市販のものを使用することができる。
たとえば次のようなものを使用することができ
る。 ナフタレンスルフオン酸のホルマリン縮合物
を主成分としたもの(「マイテイ150」「マイテ
イ100」花王石鹸(株)商品) トリメチロールメラミンのモノスルフオン酸
塩を縮合した水溶性ポリマーを主成分としたも
の(「メルメントF−10」昭和電工(株)商品) 高縮合トリアジン系化合物を主成分としたも
の(「NL−4000」ポゾリス物産(株)商品) アジピン酸の誘導体(「プラスチメント」シ
ーカ(株)商品) 次に本発明組成物の量的割合については、セメ
ント15〜70重量%に対して高炉急冷スラグ微粉末
85〜30重量%を用いるものとする。 セメントが15重量%より少なく高炉急冷スラグ
微粉末が85重量%より多くなると、強度発現が十
分でなく、セメントが70重量%より多く高炉急冷
スラグ微粉末が30重量%より少なくなると、耐久
性が劣るので、セメント部は、セメントが15〜70
重量%、高炉急冷スラグ微粉末が85〜30重量%の
範囲が適当である。 次に、セメント部20〜70重量部に対して細骨材
としての高炉急冷スラグを80〜30重量部用いるも
のとする。 セメント部が20重量部より少なく、高炉急冷ス
ラグが80重量部より多くなると強度発現が十分で
なく、セメント部が70重量部より多く高炉急冷ス
ラグが30重量部より少なくなると耐久性が劣るの
で、セメント部が20〜70重量部、高炉急冷スラグ
が80〜30重量部の範囲が適当である。 又、減水剤の使用量は、セメント部に対して固
形分換算で4重量%以下とする。4重量%より多
く使用しても減水効果は余り上昇しない。 その他、使用目的に応じて、無水石こう、二水
石こう、半水石こうをセメント部に対して10重量
%以下を添加することができる。たとえば湿式モ
ルタル・コンクリートの可使時間を延ばすこと、
初期強度を高めること、もしくは収縮を低減させ
ることが特に必要とされる場合、石きうを添加す
る。石こうが10重量%より多くなると長期強度が
低下する。 組成物の調整方法としては、前記の基本的な構
成が満たされれば、特に限定するものではなく、
たとえば個々の成分を別々に粒度調整した後混合
してもよいし、一部を予め混合した上で粒度調整
し、別に粒度調整した一部を混合する方法によつ
てもよい。 好ましい使用組成を例示すればモルタルとして
使用する場合、水セメント部比(水/セメント
部)を35%以下とすることが好ましく、セメント
16〜60重量%、高炉急冷スラグ微粉末85〜40重量
%の割合からなるセメント部と、該セメント部20
〜60重量部、高炉急冷スラグ80〜40重量部、及び
セメント部に対して減水剤(固形分)4重量%以
下を添加した混合物からなるモルタルが望まし
く、又骨材を混入してコンクリート用モルタルと
して使用する場合、水セメント部比(水/セメン
ト部)を35%以下とすることが好ましく、セメン
ト40〜70重量%、高炉急冷スラグ微粉末60〜30重
量%の割合からなるセメント部と、該セメント部
40〜70部、高炉急冷スラグ60〜30重量部、及びセ
メント部に対して減水剤(固形分)4重量%以下
を添加した混合物からなるモルタルが望ましい。 作 用 従来用いられている普通ポルトランドセメント
水和物は第1図1に示すようにセメント粒子(以
下クリンカともいう。)1、クリンカ水和物2及
び粗い結晶の非シール性の水酸化カルシウム3の
結晶からなり、クリンカ1から溶出したNa+、
K+はこの水和組織2を透過して骨材4表面に到
達し、骨材の種類によつてはアルカリ骨材反応を
引き起こし、反応リム(Na2H2 SiO2・nH2O)
21を形成する。 これに対して高炉セメントは高炉スラグの潜在
水硬性を利用したセメントで、第1図2に示すよ
うに、クリンカ1、クリンカ水和物2、スラグ1
0、スラグ水和物5、ならびに不透水性の緻密な
珪酸石灰及びアルミン酸石灰水和物(以下単に珪
酸石灰水和物という)6からなり、珪酸石灰水和
物6中にNa+、K+を取り込むのでアルカリ骨材
反応を起さない。このような水和物の相違がポル
トランドセメントに対する高炉セメントの特長と
なつて現われ、高炉セメントは短期強度は低いが
低水和熱、長期高強度、水密性、化学抵抗性、ア
ルカリ骨材反応抵抗性等、優れた特長を持つてい
る。 本発明は高炉セメントのすぐれた特長をフルに
活かして、従来、なし得なかつた高強度化を実現
すると共に、高耐久性を兼ね備えたモルタルを提
供したものである。従来の普通ポルトランドセメ
ントのモルタル・コンクリートは、その作業性を
確保するために、通常セメントに対して50〜60重
量%の水が湿式モルタル及びコンクリート中に存
在する。セメントは約25重量%の水と化学的に結
合するが、硬化後、水和反応に寄与しない水が毛
細管空隙としてセメントペースト部に残る。ま
た、第2図1に示すように、モルタル・コンクリ
ートの凝結開始前におこるブリージングにより、
骨材4の下部に水隙7が生じる。このために、従
来のモルタル・コンクリートは気泡8、亀裂9が
多く化学的抵抗性が小さく、凍結融解に弱いマト
リツクスを形成することになり、高強度、高耐久
性を得ることが出来ない。 本発明はこれを改善するため、スラグを超微粉
末化し水和反応性を高め、密充填をはかつて、減
水剤を適量加え、水セメント部比を低減させるこ
とによつて気泡、亀裂の少ない強い緻密な収縮の
少ない高強度で耐久性のよいマトリツクスを形成
させることができた。 また、骨材とセメントペースト部11は従来は
単なる接触によつていたために、強度耐久性の弱
点となつていたが、本発明では第2図2に示すよ
うに、これを改善するために、充分な強度を持ち
表面が反応性のある高炉急冷スラグを細骨材12
として用いることにより、界面20を化学的に結
合することによつて弱点の解消をはかることがで
きた。 本発明はこのような作用により高強度、高耐久
性が達成できたものである。 実施例 以下実施例を挙げて説明する。 まず、実施例に使用した材料の物性を第1表に
示した。
【表】
実施例 1
本発明モルタルと従来の高強度モルタル(比較
品)について、第2表に示す配合にて、0.1m3強
制練りミキサーを使用し、所定量の水を加えて10
分間練り、第3表に示す供試体寸法に合わせて各
種型枠に詰めテーブル振動機上にて成形した。 本発明モルタルはブリージングを生じなかつ
た。20℃の恒温室内で湿空養生を24時間行ない、
続いて20℃の水中にて所定材令まで養生し、その
後、第3表に示す各種試験を行なつた。 試験結果は第4表に示す通りで、本発明モルタ
ルは従来の高強度モルタル(比較品)と比較する
と、28日材令で圧縮強度が35%以上、曲げ強度は
77%以上、引張強度は59%以上向上している。凍
結融解に対する抵抗性はほぼ完全である。浸漬期
間8週でH2SO45%溶液には2倍以上の抵抗性が
あり、HCl5%溶液には3倍以上の抵抗性がある。
摩耗量は10%少なく乾燥収縮は20%小さい。 なお、耐酸試験及び耐摩耗性試験は1か月水中
養生後の結果で、重量減少変化率(%)=(浸漬後
重量/浸漬前重量)×100とする。 実施例 2 次に、本発明モルタルに砂、砂利を混入させた
コンクリート(試験番号9)と従来の高強度コン
クリート(試験番号8)の比較を行なつた。第5
表に示す配合にて、0.1m3強制練りミキサーを使
用し、水以外の材料を投入し、空練りを3分間行
ない、次いで所定水量を加えて10分間練り、第6
表に示す供試体寸法に合わせて各種型枠に詰めテ
ーブル振動機上にて成形した。本発明モルタルを
応用したコンクリートはブリージングを生じなか
つた。20℃の恒温室内で湿空養生を24時間行な
い、続いて、20℃の水中にて所定材令まで養生
後、第6表に示す各種試験を行なつた。尚、断熱
温度上昇試験は練り上がり後直ちに試験を行なつ
た。 試験結課は第7表に示す通りで、本発明モルタ
ルを使用したコンクリートは従来の高強度コンク
リートと比較すると、28日材令で圧縮強度が28
%、曲げ強度は51%、引張強度は19%、静弾性係
数は16%向上している。凍結融解に対する抵抗性
はほぼ完全である。浸漬期間8週でH2SO45%溶
液には25%、HCl5%溶液には66%重量減少が小
さい。摩耗量は14%少なく、乾燥収縮は31%小さ
く、断熱温度上昇は20%低い。
品)について、第2表に示す配合にて、0.1m3強
制練りミキサーを使用し、所定量の水を加えて10
分間練り、第3表に示す供試体寸法に合わせて各
種型枠に詰めテーブル振動機上にて成形した。 本発明モルタルはブリージングを生じなかつ
た。20℃の恒温室内で湿空養生を24時間行ない、
続いて20℃の水中にて所定材令まで養生し、その
後、第3表に示す各種試験を行なつた。 試験結果は第4表に示す通りで、本発明モルタ
ルは従来の高強度モルタル(比較品)と比較する
と、28日材令で圧縮強度が35%以上、曲げ強度は
77%以上、引張強度は59%以上向上している。凍
結融解に対する抵抗性はほぼ完全である。浸漬期
間8週でH2SO45%溶液には2倍以上の抵抗性が
あり、HCl5%溶液には3倍以上の抵抗性がある。
摩耗量は10%少なく乾燥収縮は20%小さい。 なお、耐酸試験及び耐摩耗性試験は1か月水中
養生後の結果で、重量減少変化率(%)=(浸漬後
重量/浸漬前重量)×100とする。 実施例 2 次に、本発明モルタルに砂、砂利を混入させた
コンクリート(試験番号9)と従来の高強度コン
クリート(試験番号8)の比較を行なつた。第5
表に示す配合にて、0.1m3強制練りミキサーを使
用し、水以外の材料を投入し、空練りを3分間行
ない、次いで所定水量を加えて10分間練り、第6
表に示す供試体寸法に合わせて各種型枠に詰めテ
ーブル振動機上にて成形した。本発明モルタルを
応用したコンクリートはブリージングを生じなか
つた。20℃の恒温室内で湿空養生を24時間行な
い、続いて、20℃の水中にて所定材令まで養生
後、第6表に示す各種試験を行なつた。尚、断熱
温度上昇試験は練り上がり後直ちに試験を行なつ
た。 試験結課は第7表に示す通りで、本発明モルタ
ルを使用したコンクリートは従来の高強度コンク
リートと比較すると、28日材令で圧縮強度が28
%、曲げ強度は51%、引張強度は19%、静弾性係
数は16%向上している。凍結融解に対する抵抗性
はほぼ完全である。浸漬期間8週でH2SO45%溶
液には25%、HCl5%溶液には66%重量減少が小
さい。摩耗量は14%少なく、乾燥収縮は31%小さ
く、断熱温度上昇は20%低い。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
比較例
前記試験番号−9の本発明品と、特開昭57−
67051号の実施例3記載のコンクリート及びスラ
グ量が45%で、ブレーン比表面積が3960cm2/gの
一般に市販されているB種高炉セメントを用いた
コンクリート(単位量(Kg/m3)は水153、セメ
ント278、砂845、砕石1017、空気連行剤0.033)、
及び試験番号−9において高炉急冷スラグ細骨材
を含まない場合(コンクリート配合は高炉急冷ス
ラグ細骨材0、砂921Kg/m3とした以外は試験番
号−9と同じ)を対比して第8表に示した。 特開昭57−67051号及びB種高炉セメントは作
業性を確保するための高水比とならざるを得ず、
高強度は望めない。 又、特開昭57−67051号及びB種高炉セメント
は凍結融解抵抗性が悪く、空気連行剤を使用しな
ければならない。 又、本発明品について高炉急冷スラグ細骨材を
使用しない場合も強度及び体積変化抵抗性が充分
でない。 本発明の場合、これら比較品に比べ、高い圧縮
強度と低い良好な体積変化抵抗性が得られた。こ
れは、前記したように粒度構成の差異ならびに、
セメント部の他に高炉急冷スラグ細骨材を含んで
いるためコンクリートの緻密構造の違いに基づく
ものと思われる。 なお、空気量はJIS A−1128に基づいて測定し
た。
67051号の実施例3記載のコンクリート及びスラ
グ量が45%で、ブレーン比表面積が3960cm2/gの
一般に市販されているB種高炉セメントを用いた
コンクリート(単位量(Kg/m3)は水153、セメ
ント278、砂845、砕石1017、空気連行剤0.033)、
及び試験番号−9において高炉急冷スラグ細骨材
を含まない場合(コンクリート配合は高炉急冷ス
ラグ細骨材0、砂921Kg/m3とした以外は試験番
号−9と同じ)を対比して第8表に示した。 特開昭57−67051号及びB種高炉セメントは作
業性を確保するための高水比とならざるを得ず、
高強度は望めない。 又、特開昭57−67051号及びB種高炉セメント
は凍結融解抵抗性が悪く、空気連行剤を使用しな
ければならない。 又、本発明品について高炉急冷スラグ細骨材を
使用しない場合も強度及び体積変化抵抗性が充分
でない。 本発明の場合、これら比較品に比べ、高い圧縮
強度と低い良好な体積変化抵抗性が得られた。こ
れは、前記したように粒度構成の差異ならびに、
セメント部の他に高炉急冷スラグ細骨材を含んで
いるためコンクリートの緻密構造の違いに基づく
ものと思われる。 なお、空気量はJIS A−1128に基づいて測定し
た。
【表】
【表】
発明の効果
本発明は、材令28日で1000Kgf/cm2という従来
にない高い圧縮強度を持つモルタルを提供するこ
とができた。また、本発明によるモルタルは、そ
の水和硬化体の持つ特性から次のような高耐久性
にかかわる諸特性を同時に併せ持つことが可能に
なつた。 (1) 凍結融解に対する耐久性 水和率の向上により凍結水の減少と、セメン
トペーストの細孔量の減少、及び、小孔径側へ
の移行による凍結温度の低下により抵抗性が向
上する。 (2) 耐摩耗性 高強度化により、耐摩耗性が向上し、ブリー
ジングがほとんど生じないために均一なモルタ
ルができ、表層、底面等、部位による摩耗性の
差が少ない。 (3) 体積変化抵抗性 水セメント部比の低下、スラグ水和の特性、
水和硬化体の緻密化等により乾燥収縮を低減で
きる。 (4) セメント中のクリンカの水和生成物である水
酸化カルシウムの結晶が少なく、アルミネート
水和物(3CaO・Al2O3・nH2O)が少ないこ
と、更に、水和硬化体が緻密でスラグが主材と
なつているために、イオンの拡散浸透を抑えた
ことにより化学抵抗性が向上した。 (5) 耐アルカリ骨材反応 水和硬化体が緻密で高強度であるため、更に
スラグ微粉末の水和活性によりスラグ微粉末が
水和時にセメント中のクリンカから溶出する
Na+、K+を取り込んだ安定した珪酸石灰水和
物を形成するために骨材の影響を受けない。 (6) 耐食性、耐炭酸化(中性化) 水和硬化体が緻密でスラグが主材となつてい
るために、Cl-の拡散浸透が抑えられ耐食性が
向上する。また水和硬化体が緻密であるので耐
炭酸化も向上する。 (7) 断熱温度上昇 スラグが主材となつているため水和発熱が小
さく、コンクリートとした場合の断熱温度上昇
が低い。
にない高い圧縮強度を持つモルタルを提供するこ
とができた。また、本発明によるモルタルは、そ
の水和硬化体の持つ特性から次のような高耐久性
にかかわる諸特性を同時に併せ持つことが可能に
なつた。 (1) 凍結融解に対する耐久性 水和率の向上により凍結水の減少と、セメン
トペーストの細孔量の減少、及び、小孔径側へ
の移行による凍結温度の低下により抵抗性が向
上する。 (2) 耐摩耗性 高強度化により、耐摩耗性が向上し、ブリー
ジングがほとんど生じないために均一なモルタ
ルができ、表層、底面等、部位による摩耗性の
差が少ない。 (3) 体積変化抵抗性 水セメント部比の低下、スラグ水和の特性、
水和硬化体の緻密化等により乾燥収縮を低減で
きる。 (4) セメント中のクリンカの水和生成物である水
酸化カルシウムの結晶が少なく、アルミネート
水和物(3CaO・Al2O3・nH2O)が少ないこ
と、更に、水和硬化体が緻密でスラグが主材と
なつているために、イオンの拡散浸透を抑えた
ことにより化学抵抗性が向上した。 (5) 耐アルカリ骨材反応 水和硬化体が緻密で高強度であるため、更に
スラグ微粉末の水和活性によりスラグ微粉末が
水和時にセメント中のクリンカから溶出する
Na+、K+を取り込んだ安定した珪酸石灰水和
物を形成するために骨材の影響を受けない。 (6) 耐食性、耐炭酸化(中性化) 水和硬化体が緻密でスラグが主材となつてい
るために、Cl-の拡散浸透が抑えられ耐食性が
向上する。また水和硬化体が緻密であるので耐
炭酸化も向上する。 (7) 断熱温度上昇 スラグが主材となつているため水和発熱が小
さく、コンクリートとした場合の断熱温度上昇
が低い。
第1図1、第1図2はそれぞれポルトランドセ
メント粉末と高炉セメント粉末の水和物の違いを
示す説明図であり、第2図1、第2図2はそれぞ
れ従来のモルタルと本発明モルタルのマトリツク
スの違いを示す説明図である。 1……セメント粒子(クリンカ)、2……クリ
ンカ水和物、3……非シール性の水酸化カルシウ
ム結晶、4……骨材、5……スラグ水和物、6…
…不透水性の珪酸石灰及びアルミン酸石灰水和
物、7……ブリージングによる空隙、8……気
泡、9……亀裂、10……スラグ、11……セメ
ントペースト部、23……スラグ(細骨材)、2
0……スラグ界面ボンド、21……反応リム。
メント粉末と高炉セメント粉末の水和物の違いを
示す説明図であり、第2図1、第2図2はそれぞ
れ従来のモルタルと本発明モルタルのマトリツク
スの違いを示す説明図である。 1……セメント粒子(クリンカ)、2……クリ
ンカ水和物、3……非シール性の水酸化カルシウ
ム結晶、4……骨材、5……スラグ水和物、6…
…不透水性の珪酸石灰及びアルミン酸石灰水和
物、7……ブリージングによる空隙、8……気
泡、9……亀裂、10……スラグ、11……セメ
ントペースト部、23……スラグ(細骨材)、2
0……スラグ界面ボンド、21……反応リム。
Claims (1)
- 1 粒径100μm以下の含有量が95重量%以上で、
平均粒径が10〜20μmのセメント15〜70重量%、
粒径15μm以下の含有量が95重量%以上で、平均
粒径が6μm以下の高炉急冷スラグ微粉末85〜30重
量%の割合からなるセメント部20〜70重量部、細
骨材として粒径70μm〜5.0mmの高炉急冷スラグ80
〜30重量部、及びセメント部に対して固形分で4
重量%以下の減水剤からなる高強度・高耐久性モ
ルタル・コンクリート用組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121548A JPS61281057A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 高強度・高耐久性モルタル・コンクリ−ト用組成物 |
| KR1019860003814A KR910002575B1 (ko) | 1985-06-06 | 1986-05-15 | 고강도·고내구성 모르타르·콘크리이트용 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121548A JPS61281057A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 高強度・高耐久性モルタル・コンクリ−ト用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281057A JPS61281057A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0361624B2 true JPH0361624B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=14813971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60121548A Granted JPS61281057A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 高強度・高耐久性モルタル・コンクリ−ト用組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61281057A (ja) |
| KR (1) | KR910002575B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO1990009968A1 (en) * | 1989-02-23 | 1990-09-07 | Slag Sand Pty. Ltd. | Binder for a high strength high density concrete and concrete using said binder |
| JP2622287B2 (ja) * | 1989-05-15 | 1997-06-18 | 電気化学工業株式会社 | セメント混和材及びセメント組成物 |
| KR100362087B1 (ko) * | 1999-12-01 | 2002-11-23 | 한일시멘트 (주) | 고강도 고유동 저열시멘트 조성물 및 콘크리트 제조방법 |
| KR20030003965A (ko) * | 2001-07-04 | 2003-01-14 | 한국건설기술연구원 | 수재 슬러그를 이용한 투수성 콘크리트 및 투수성보도블럭 제조방법과, 상기의 투수성 콘크리트를 이용한도로포장방법 |
| JP4117141B2 (ja) * | 2002-03-13 | 2008-07-16 | 太平洋セメント株式会社 | 即脱コンクリート製品 |
| JP5052734B2 (ja) * | 2003-03-28 | 2012-10-17 | 新日本製鐵株式会社 | リサイクル材を用いた耐凍害性に優れる硬化体の製造方法およびリサイクル材を用いた耐凍害性に優れる硬化体 |
| JP3953469B2 (ja) * | 2003-06-27 | 2007-08-08 | 晉一 沼田 | 耐酸性コンクリート |
| JP4989068B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2012-08-01 | 鹿島道路株式会社 | 鋼床版補修用コンクリート複合材 |
| JP4825609B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2011-11-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 耐酸性セメント材料 |
| JP5330895B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-10-30 | 克紀 綾野 | モルタル又はコンクリート用組成物を成形してなる成形品 |
| KR101030994B1 (ko) | 2008-12-30 | 2011-04-25 | 씨제이제일제당 (주) | 복원력이 우수한 즉석건조 누룽지의 제조 방법 |
| BR112013032825A2 (pt) * | 2011-08-30 | 2017-01-31 | Sika Tech Ag | redutores de água de variação intermediária (mrwr) para concretos |
| JP6131459B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2017-05-24 | ランデス株式会社 | モルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品 |
| JP5953247B2 (ja) * | 2013-02-20 | 2016-07-20 | ランデス株式会社 | 高炉スラグを用いて耐凍害性を向上したモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品、ならびに補修材料および補修方法 |
| JP6130767B2 (ja) * | 2013-10-11 | 2017-05-17 | ランデス株式会社 | 高炉スラグ細骨材を用いて耐凍害性を向上したモルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品ならびに成形品の製造方法 |
| JP6318846B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-05-09 | 宇部興産株式会社 | 低炭素中性化抑制モルタル及びその製造方法 |
| JP6726941B2 (ja) * | 2015-07-17 | 2020-07-22 | 国立大学法人 岡山大学 | 耐凍害性を向上したコンクリート用組成物、それを成形してなる成形品、その製造方法および品質管理方法 |
| JP6155373B1 (ja) * | 2016-08-22 | 2017-06-28 | 国立大学法人 岡山大学 | モルタルまたはコンクリート用組成物の製造方法、それを成形してなる成形品の製造方法および品質管理方法 |
| JP7076704B2 (ja) * | 2018-06-22 | 2022-05-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 遠心成形用のセメント組成物、管状成形体の製造方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52117318A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Kawasaki Steel Co | Grout for use in water |
| JPS53139630A (en) * | 1977-05-13 | 1978-12-06 | Nippon Steel Corp | Fine aggregate for concrete |
| IS1485B (is) * | 1978-11-03 | 1992-06-30 | Aktieselskabet Aalborg Portland-Cement-Fabrik | Hlutir, mótaðir úr ólífrænum efnahópum, sem í er blandað sérstökum efnasamböndum til styrktar, þó þau teljist til lífrænna efnasambanda, og aðferð til framleiðslu þeirra |
| FI65984B (fi) * | 1979-05-31 | 1984-04-30 | Flowcon Oy | Foerfarande foer framstaellning av ett laempligt bindemedel for laettflytande betong |
| JPS56155063A (en) * | 1980-04-28 | 1981-12-01 | Osaka Cement | Solidifying material able to develop fluid permeability |
| JPS5767051A (en) * | 1980-10-06 | 1982-04-23 | Onoda Cement Co Ltd | Hydraulic composition |
| JPS5841755A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-11 | 松下電工株式会社 | 波形石綿セメント板の製造法 |
| US4396619A (en) * | 1981-09-08 | 1983-08-02 | Eli Lilly And Company | Cephalosporin betaines |
| JPS5860658A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-11 | 新日本製鐵株式会社 | フアイバ−コンクリ−ト |
| JPS5992952A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-29 | 住友セメント株式会社 | 強度遅効型混合セメント及び同混合セメントを用いた水硬性組成物 |
| NO153566B (no) * | 1982-12-07 | 1986-01-06 | Elkem As | Tilsetningsblanding for betong og moertel, fremgangsmaate til fremstilling av blandingen, samt anvendelse derav. |
| JPS59169958A (ja) * | 1983-03-12 | 1984-09-26 | 松下電工株式会社 | 無機硬化体の製法 |
| JPS6042266A (ja) * | 1983-08-16 | 1985-03-06 | ナショナル住宅産業株式会社 | 遊離石灰の少ない繊維セメント板の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP60121548A patent/JPS61281057A/ja active Granted
-
1986
- 1986-05-15 KR KR1019860003814A patent/KR910002575B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR870000263A (ko) | 1987-02-17 |
| KR910002575B1 (ko) | 1991-04-27 |
| JPS61281057A (ja) | 1986-12-11 |
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