JPH04310583A - セメント硬化体の製造方法 - Google Patents

セメント硬化体の製造方法

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JPH04310583A
JPH04310583A JP9810491A JP9810491A JPH04310583A JP H04310583 A JPH04310583 A JP H04310583A JP 9810491 A JP9810491 A JP 9810491A JP 9810491 A JP9810491 A JP 9810491A JP H04310583 A JPH04310583 A JP H04310583A
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JP
Japan
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cement
hydration
day
weight
curing
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Withdrawn
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JP9810491A
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English (en)
Inventor
Yasufumi Uechi
植地 保史
Hitoshi Morooka
諸岡 等
Kazuhiko Tsukamoto
和彦 塚本
Toru Yasunaga
亨 安永
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は強度発現性に優れたセメ
ント硬化体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】水砕スラグ粉をセメントクリンカ粉およ
び石膏と配合して得られる高炉セメントを用いたセメン
トペ−ストや高炉セメントを結合材として用いたモルタ
ルやコンクリ−ト等のセメント組成物は普通ポルトラン
ドセメントを用いたものと比べてアルカリ骨材反応の抑
制効果、耐硫酸塩性が優れているとともに長期材令が高
いという利点があり土木分野での需要が大きい。ところ
が水砕スラグ粉の水硬性の影響で普通ポルトランドセメ
ントを用いたセメント組成物と比較すると、短期強度が
低く施工効率が多少劣るため建築分野では用いにくい場
合がある。そこで、高炉セメントの水硬性を上げるため
種々の研究がなされている。例えば粉末度の高い水砕ス
ラグ粉を用いることにより、高炉セメントの水硬性が向
上することが知られている。すなわち、一般に高炉セメ
ントに用いるブレ−ン比表面積3000〜5000cm
2 /g 程度の水砕スラグ粉に替えてブレ−ン比表面
積6000cm2 /g 以上、特に8000cm2 
/g 以上のものを用いることが提唱されている(特開
昭61−242942号公報、特公平1−22209号
公報)。しかしながら、本発明者の試験結果によると水
砕スラグ超微粉をセメントクリンカ粉および石膏と配合
して得られる高炉セメントを用いたセメント組成物は、
水砕スラグ粉が高粉末度になればなるほど短期強度はで
るが長期強度が十分に得られないことが判明した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水砕
スラグ超微粉を配合して得られた高炉セメントを含むセ
メント組成物から、短期強度、長期強度共に優れたセメ
ント硬化体を製造する方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者たちは、上記の
ような問題点を解決するための研究を行った結果、水砕
スラグ超微粉を配合して得られた高炉セメントを結合材
としたモルタルの長期強度に影響する因子として、モル
タルの初期水和の反応速度があることを見出した。すな
わち、水砕スラグ超微粉を用いると、初期水和が急速に
進み緻密な生成物ができ短期強度は発現するが、その緻
密な水和生成物がその後の水和を阻害するため強度が増
進せず、十分な長期強度を得られないことが判明した。 そして、モルタルの初期水和の反応速度を抑制すること
により上記のような問題点を解決でき、短期強度、長期
強度共に優れた硬化体を得られることを見い出し本発明
を完成した。すなわち、本発明は、ブレ−ン比表面積6
000cm2 /g 以上の水砕スラグ超微粉を5〜9
0重量%、セメントクリンカを90〜5重量%および石
膏をSO3 に換算して1〜10重量%含有する高炉セ
メントを含むセメント組成物を水和硬化する際に水添加
直後から少なくとも1日までの間は初期水和を抑制する
条件で養生し、その後通常の条件若しくは水和を促進す
る条件で養生することを特徴とするセメント硬化体の製
造方法である。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。水砕スラ
グは、高炉で銑鉄を製造する際に発生する溶融状態の高
炉スラグを水で急冷した後に脱水して製造され、酸化カ
ルシウム、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウム等の成分を含有する。水砕スラグ粉は水砕スラグ
を粉砕して得られるもので、高炉セメント等の水硬性材
料の原料として広く用いられている。特に、粉末度の高
い水砕スラグ粉は水砕スラグ超微粉と呼ばれており、本
発明では、ブレ−ン比表面積6000 cm2/g 以
上のものを水砕スラグ超微粉と呼ぶ。そして、本発明で
用いる水砕スラグ超微粉は、ブレ−ン比表面積が600
0cm2 /g 以上好ましくは8000〜20000
cm2 /g のものである。このような水砕スラグ超
微粉を製造する方法としては、水砕スラグをチュ−ブミ
ル、竪型ロ−ラ−ミル等の粉砕機で粉砕する方法、水砕
スラグを粉砕した後に分級する方法等がある。本発明で
用いるセメントの初期水和及び本発明において初期水和
を抑制する期間について図1、図2、図3により説明す
る。図1、図2、図3は、ブレ−ン比表面積6100c
m2 /g 、10600cm2 /g 、18600
cm2 /g の水砕スラグ粉50重量部それぞれに対
してブレ−ン比表面積3200cm2 /g のセメン
トクリンカ粉50重量部および各図面に示す1〜5重量
%(SO3 換算量)の二水石膏量を配合してなる高炉
セメント100重量部に対して水65重量部を混練りし
てなるセメントペーストの水和による発熱量の経時変化
をコンダクションカロリ−メ−タで測定した結果を示す
グラフである。図1、図2、図3により水砕スラグ粉が
高粉末度になるほど、初期の発熱量が大きくなること即
ち初期水和が急速に進むことが分かる。また、72時間
(3日)以降は発熱量がほぼ低めに安定することも分か
る。そこで、本発明では水和発熱が活発な期間である水
添加直後から少なくとも1日までの間は水和を抑制する
。水和の抑制期間としては1〜7日好ましくは2〜5日
がよい。7日を超えて水和を抑制しても有効な場合もあ
るが、実用上の工期等を考えるとメリットは少ない。本
発明において水和抑制するのに有効な方法としては、養
生温度を低温にする方法、セメントで一般的に用いられ
ている遅延剤(石膏を除く)を使用する方法、セメント
クリンカの粒度分布をコントロ−ルする方法、およびこ
れらを組み合わせる方法等があるが、養生温度を低温に
する方法が特に有効である。例えば、養生温度を10℃
以下好ましくは3〜8℃の低温とする。この場合、養生
雰囲気の温度が一次的に常温になったとしても、硬化体
内部が実質的に低温に保たれていれば有効である。具体
的には、養生雰囲気の温度を水添加直後から1日までの
間に連続して18時間以上低温に保持すれば十分に水和
を抑制したことになる。ただし、好ましくは1〜7日間
さらに好ましくは2〜5日間低温に保持するのがよい。 10℃を超える条件では通常の養生方法に対する水和抑
制の効果が小さい。また、連続的に10℃以下に保持す
る時間が18時間未満では効率が悪い。なお、セメント
の初期水和をどの程度抑制するかは、セメントの初期発
熱量の程度によって異なる。例えば、図1〜3からわか
るように、ブレ−ン比表面積が極めて大きい水砕スラグ
超微粉を使用する場合は初期発熱量が大きく、この場合
は水和の抑制を強めた方が好ましい。初期水和を抑制す
る程度を示す具体的な基準としては、セメントクリンカ
の反応率、硬化体の空隙量、水和硬化による発熱量等が
ある。例えば、セメントクリンカの反応率が水添加後か
ら1日目に50%以下好ましくは35〜50%となるよ
うにする。また、水添加後から1日までの発熱量が3日
までの発熱量の50%以下好ましくは30〜40%とな
るようにする。さらに、セメントの初期水和が硬化体の
空隙量と密接に関連していることは、初期水和を促進す
ると初期の硬化体の空隙量が少なくなり、逆に抑制する
と多くなることより明らかである。そして、特に養生温
度を低下して初期水和を抑制する場合には、同じ組成の
セメント組成物を20℃で水中養生した場合を基準とし
て、水添加後1日目の硬化体の直径250Å以上の気孔
による空隙量が2〜5倍、直径250Å以下の気孔によ
る空隙量が0.2〜1倍となるように初期の水和を抑制
するのがよい。本発明において最終的に高強度の硬化体
を得るためには上記のようにして初期水和を抑制した後
に、ある程度水和を促進する必要がある。ところが、水
和を抑制されていたセメントは特別な手段を使わなくて
も通常の養生条件にもどすだけで活発に水和反応をおこ
すようになる。例えば、養生温度を10℃以下として初
期水和を抑制した場合には養生温度を15℃以上とする
ことにより水和を促進することになる。具体的には、初
期水和を抑制する条件で養生した後、水添加後から10
日までの間に36時間以上連続して15℃以上の条件で
養生するのがよい。そして、水添加後から7日目のセメ
ントクリンカの反応率が60〜80%になり、特に養生
温度を低下して初期水和を抑制した場合には、同じ組成
のセメント組成物を20℃で水中養生した場合を基準と
して、水添加後7日目の硬化体の総空隙量が0.8〜1
.2倍となる条件で養生するのがよい。その他、初期水
和を抑制した後の養生については蒸気もしくはオートク
レーブ養生等の水和を促進する条件を採用してもよい。 なお、セメントクリンカの反応率は粉末X線回折の内部
標準法により測定し、硬化体の空隙量は水銀圧入法ポロ
シメータ(空隙測定範囲:直径35〜64000Å)に
より測定し、水和反応による発熱量はコンダクションカ
ロリーメータにより測定した。
【0006】
【実施例】実施例1 ブレ−ン比表面積18000 cm2/g の水砕スラ
グ超微粉50重量部に対してブレ−ン比表面積3200
 cm2/g のセメントクリンカ粉50重量部および
二水石膏3.5重量部を配合して高炉セメントを製造し
、該高炉セメント100重量部に対して細骨材200重
量部、水25重量部および粉末タイプ高性能減水剤0.
3重量部を配合してモルタルを製造した。モルタルの初
期水和を抑制するため、水添加直後から1日間の養生温
度を5℃にし、その後養生温度を20℃にして水和抑制
を解除した。水添加直後から1日までの養生温度を5℃
にした例について各材令におけるモルタル硬化体の空隙
量を図4に示す。また、各材令でのセメントクリンカの
反応率を図5に示す。なお、養生は水中養生によった。
【0007】比較例1 実施例1と同様の配合のモルタルを製造し、モルタルの
養生温度を20℃一定とし水和抑制は行わなかった。モ
ルタル硬化体の各材令での空隙量を水銀圧入法により測
定した結果を図4に示す。また、各材令でのセメントク
リンカの反応率を図5に示す。実施例1の結果と比較例
1の結果とから、水添加直後から1日までの間に養生温
度を低温(5℃)にすることにより、水和初期における
緻密な水和生成物の発生を抑制できる一方で、最終的に
はより緻密な硬化体を製造できることがわかる。なお、
比較例1における硬化体を基準とすると、実施例1にお
ける水添加後から1日までの養生温度を5℃にした例の
材令1日の硬化体の直径250Å以上の気孔による空隙
量は約3.2倍、直径100〜250Åの気孔による空
隙量は約0.45倍であり、材令28日の硬化体の総空
隙量は約0.8倍であった。
【0008】実施例2 ブレ−ン比表面積6100 cm2/g の水砕スラグ
超微粉50重量部に対してブレ−ン比表面積3200 
cm2/g のセメントクリンカ粉50重量部および二
水石膏3.5重量部を配合して高炉セメントを製造し、
該高炉セメント100重量部に対して細骨材200重量
部、水25重量部および粉末タイプ高性能減水剤0.3
重量部を配合してモルタルを製造した。モルタルの水和
を抑制するため、水添加直後から1〜7日までの間の養
生温度を5℃にし、その後養生温度を20℃にし水和抑
制を解除した。各材令における硬化体の強度を表1に示
す。
【0009】比較例2 実施例1と同様の配合のモルタルを製造し、モルタルの
養生温度を20℃一定とし水和抑制は行わなかった場合
及び5℃一定で7日をこえて水和抑制した場合の結果を
表1に示す。
【0010】
【表1】
【0011】実施例3 ブレ−ン比表面積10600 cm2/g の水砕スラ
グ超微粉50重量部に対してブレ−ン比表面積3200
 cm2/g のセメントクリンカ粉50重量部および
二水石膏3.5重量部を配合して高炉セメントを製造し
、該高炉セメント100重量部に対して細骨材200重
量部、水25重量部および粉末タイプ高性能減水剤0.
3重量部を配合してモルタルを製造した。モルタルの水
和を抑制するため、水添加直後から1〜7日までの間の
養生温度を5℃にし、その後養生温度を20℃にし水和
抑制を解除した。各材令における硬化体の強度を表2に
示す。
【0012】比較例3 実施例3と同様の配合のモルタルを製造し、モルタルの
養生温度を20℃一定とし水和抑制は行わなかった場合
及び5℃一定で7日をこえて水和抑制した場合の結果を
表2に示す。
【0013】
【表2】
【0014】実施例4 ブレ−ン比表面積18600 cm2/g の水砕スラ
グ超微粉50重量部に対してブレ−ン比表面積3200
 cm2/g のセメントクリンカ粉50重量部および
二水石膏3.5重量部を配合して高炉セメントを製造し
、該高炉セメント100重量部に対して細骨材200重
量部、水25重量部および粉末タイプ高性能減水剤0.
3重量部を配合してモルタルを製造した。モルタルの水
和を抑制するため、水添加直後から1〜7日までの間養
生温度を5℃にし、その後養生温度を20℃にし水和抑
制を解除した。各材令における硬化体の強度を表3に示
す。
【0015】比較例4 実施例4と同様の配合のモルタルを製造し、モルタルの
養生温度を20℃一定とし水和抑制は行わなかった場合
、5℃一定で7日をこえて水和抑制した場合の強度結果
を表3に示す。各材令における硬化体の強度を表2に示
す。
【0016】
【表3】
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、強度発現性の優れた硬
化体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  ブレ−ン比表面積18600cm2 /g
 の水砕スラグ粉50重量部を配合した高炉セメントの
水和による発熱量の経時変化を示すグラフ。
【図2】  ブレ−ン比表面積10600cm2 /g
 の水砕スラグ粉50重量部を配合した高炉セメントの
水和による発熱量の経時変化を示すグラフ。
【図3】  ブレ−ン比表面積6100cm2 /g 
の水砕スラグ粉50重量部を配合した高炉セメントの水
和による発熱量の経時変化を示すグラフ。
【図4】  実施例1及び比較例1のモルタル硬化体の
各材令での空隙量を示すグラフ。
【図5】  実施例1及び比較例1のモルタル硬化体の
各材令でのセメントクリンカの反応率を示すグラフ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ブレ−ン比表面積6000cm2 /
    g 以上の水砕スラグ超微粉を5〜90重量%、セメン
    トクリンカを90〜5重量%および石膏をSO3 に換
    算して1〜10重量%含有する高炉セメントを含むセメ
    ント組成物を水和硬化する際に水添加直後から少なくと
    も1日までの間は初期水和を抑制する条件で養生し、そ
    の後通常の条件若しくは水和を促進する条件で養生する
    ことを特徴とするセメント硬化体の製造方法。
  2. 【請求項2】  養生温度を10℃以下として初期水和
    を抑制する請求項1記載のセメント硬化体の製造方法。
  3. 【請求項3】  温度20℃の条件で水中養生した硬化
    体を基準として、水添加後から1日目の硬化体の直径2
    50Å以上の気孔による空隙量が2〜5倍、直径250
    Å以下の気孔による空隙量が0.2〜1倍となり、7日
    目の硬化体の総空隙量が0.8〜1.2倍となる条件で
    養生する請求項1又は2記載のセメント硬化体の製造方
    法。
  4. 【請求項4】  水添加後から1日目のセメントクリン
    カの反応率が50%以下となり、且つ、、7日目のセメ
    ントクリンカの反応率が60〜80%となる条件で養生
    する請求項1〜3いずれか記載のセメント硬化体の製造
    方法。
  5. 【請求項5】  水添加後から1日までの水和硬化によ
    る発熱量が3日までの発熱量の50%以下となる条件で
    養生する請求項1〜4いずれか記載のセメント硬化体の
    製造方法。
  6. 【請求項6】  セメント組成物がセメントペースト、
    モルタル又はコンクリートである請求項1〜5いずれか
    記載のセメント硬化体の製造方法。
JP9810491A 1991-04-03 1991-04-03 セメント硬化体の製造方法 Withdrawn JPH04310583A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104446209A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 三明学院 一种环保型活性尾矿微粉复合浆液及其应用
JP2020164344A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 三菱マテリアル株式会社 セメント系固化材

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