JPH0525826B2 - - Google Patents
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- JPH0525826B2 JPH0525826B2 JP57140992A JP14099282A JPH0525826B2 JP H0525826 B2 JPH0525826 B2 JP H0525826B2 JP 57140992 A JP57140992 A JP 57140992A JP 14099282 A JP14099282 A JP 14099282A JP H0525826 B2 JPH0525826 B2 JP H0525826B2
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- Japan
- Prior art keywords
- alkali metal
- silica
- alkali
- sodium
- weight
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、無収縮結合材、詳しくは、従来にな
い全く新しいタイプのアルカリ−シリカ反応によ
る無収縮結合材に関する。 従来、収縮補償セメントとは、生石灰が水和し
て消石灰になるか、カルシウムアルミネートある
いは無水カルシウムサルホアルミネート（アウイ
ン）とセツコウと石灰が水和反応しエトリンガイ
ドとよばれる多水和結晶物を生成するときの体積
膨張を利用するものであつた。 本発明は、これらと異なつたメカニズム、つま
り、アルカリ−シリカ反応により膨潤して、発生
した膨張圧を利用した無収縮結合材を提供するも
のである。 即ち、本発明は、ブレーン比表面積1000cm2／ｇ
以上の潜在水硬性物質、ブレーン比表面積200〜
6000cm2／ｇのシリカ物質並びにアルカリ金属水酸
化物及び／又はアルカリ金属塩からなり、シリカ
物質とアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ
金属塩のR2O／SiO2モル比（酸化物換算、ただ
し、Ｒはアルカリ金属）が0.05〜5.0であること
を特徴とする無収縮結合材である。 以下本発明を説明する。 本発明に係る潜在水硬性物質とは、具体的に
は、高炉スラグや転炉スラグのような鉄鋼スラ
グ、フライアツシユであるが、本発明では、潜在
水硬性の高い高炉水砕スラグの使用が最も好まし
い。 高炉水砕スラグは、ガラス化率が50％以上、塩
基度＝（CaO＋MgO＋Al2O3）／SiO2が1.5以上で
あるものが好ましい。 潜在水硬性物質の粉末度は、ブレーン比表面積
で1000cm2／ｇ以上は必要であり、2000〜6000cm2／
ｇが好ましい。粉末度が1000cm2／ｇ未満であると
強度発現が充分でなく、8000cm2／ｇ以上では経済
的でないばかりでなく、乾燥収縮が大きくなる傾
向となる。 本発明に係るシリカ物質としては、反応性シリ
カやアルカリ金属珪酸塩などであり、具体的に
は、活性シリカ、シリカフラワー、オパール、粉
末又は液状の１・２・３・４号水ガラス、メタ珪
酸ナトリウム、オルソ珪酸ナトリウム、及びピロ
珪酸ナトリウム等が挙げられ、なかでも、R2O／
SiO2のモル比が1.0以下のものが好ましい。 シリカ物質の粉末度は、ブレーン比表面積で
200〜6000cm2／ｇであり、300〜4000cm2／ｇが好ま
しい。粉末度が200cm2／ｇ未満ではアルカリ−シ
リケートゲルの生成量は少なく、膨張量も小さ
く、乾燥収縮低減効果は少ない。逆に、6000cm2／
ｇを越えると初期に反応が進みすぎ、膨張にあま
り寄与しなくなる傾向がある。 本発明に係るアルカリ金属水酸化物及び／又は
アルカリ金属塩とは、潜在水硬性を刺激して水和
反応を保進させる物質であり、具体的には、アル
カリ金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸
塩、亜硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、塩化物、アル
ミン酸塩、及びリン酸塩等が挙げられ、膨張性を
付与する本発明では、特にアルカリ金属水酸化物
の使用が好ましい。 アルカリ金属塩としては、リチウム塩、ナトリ
ウム塩、及びカリウム塩があるが、ナトリウム塩
が工業的に最も好ましい。 水酸イオン（OH-）の存在下で、シリカ
（SiO2）はアルカリ金属イオン（Na+，K+等）と
反応しアルカリ−シリケートゲルを生成する。そ
の際、R2O／SiO2モル比は変化するが、水をほぼ
無制限に取り込み膨潤し膨張力を生ずる。 膨張力を生ずる過程は２つあり、１つはアルカ
リ−シリケート反応によりアルカリ−シリケート
ゲルを形成する過程であり、もう一つは水を取り
込み膨潤する過程である。 このようにシリカ物質と、アルカリ金属水酸化
物及び／又はアルカリ金属塩（以下アルカリ化合
物という）は、アルカリ−シリケート反応し、シ
リカ物質の粉末度、シリカ物質とアルカリ化合物
との組成比、即ち、R2O／SiO2のモル比、添加水
量、養生温度、及び湿度等により、アルカリ−シ
リケート反の反応性は変化する。 シリカ物質の反応性や比表面積が大きすぎる
と、アルカリ−シリケートゲルの生成量は増える
が、反応自体が短期間に終了し膨張にはあまり寄
与しない傾向がある。逆に、反応性や比表面積が
小さすぎるとアルカリ−シリケートゲルの発生量
は少なすぎて膨張力を生じない傾向がある。 特に、本発明では、シリカ物質とアルカリ化合
物との組成比、即ち、R2O／SiO2のモル比は0.05
〜5.0であり、0.1〜5.0が好ましい。0.05〜5.0の範
囲外では、膨張力を生ずるアルカリ−シリケート
ゲルの生成量は少なくなり、強度も低下するので
好ましくない。 シリカ物質とアルカリ化合物の使用量は、潜在
水硬性物質100重量部に対して、両者の合計量で
１〜100重量部程度が好ましい。 本発明の無収縮結合材を製造するに当たり、前
記のシリカ物質とアルカリ化合物と共に、セメン
ト減水剤を併用することも可能である。 セメント減水剤としては、一般に用いられるも
のの使用が可能であり、特に、分子内にスルホン
基を有する化合物、オキシ有機酸、及び糖類等が
好ましく、これらのうち一種又は二種以上を選ん
で使用することが好ましい。 セメント減水剤を使用する場合その使用量は、
潜在水硬性物質100重量部に対して、0.01〜６重
量部が好ましく、0.05〜３重量部がより好まし
い。 本発明は、従来と異なつたメカニズムを利用し
た無収縮結合材であり、乾燥収縮が大きいとされ
ている従来のセメントの欠点を改良し、長さ変化
率の変動の少ない画期的な結合材を提供するもの
である。 本発明の無収縮結合材の用途としては、セメン
ト製品全般に適用することができるが、特に、ひ
び割れや乾燥収縮の少ないことが要求される製品
や場所に使用することが好ましい。 以下、実施例で本発明をさらに説明する。 実施例 １ 第１表の配合の結合材を用いて、結合材400
Kg／m3、水160Kg／m3、砂717Kg／m3、及び砂利
1087Kg／m3の単位量で、水−結合材比40％、細骨
材率40％、及び最大骨材寸法25mmのコンンクリー
ト配合によりコンクリートを混練し、10φ×20cm
の圧縮強度測定用供試体と10×10×40cmの長さ変
化測定用の供試体を作製した。 長さ変化は、20℃、80％RHの気乾養生と、20
℃の水中養生を行ない、コンパレータ法によつて
基長は材令１日で測定した。 また、圧縮強度は、20℃、80％RHの養生で測
定したものである。それらの結果を第２表に示
す。 結合材100重量部に対して、セメント減水剤と
してリグニンスルホン酸ナトリウムを0.2重量部、
グルコン酸ソーダを0.1重量部添加した。 〈使用材料〉 潜在水硬性物質Ａ：高炉スラグ Ｂ：フライアツシユ シリカ物質 Ｃ：オパール Ｄ：３号珪酸ナトリウム Ｅ：メタ珪酸ナトリウム アルカリ化合物Ｆ：水酸化ナトリウム Ｇ：炭酸化ナトリウム
い全く新しいタイプのアルカリ−シリカ反応によ
る無収縮結合材に関する。 従来、収縮補償セメントとは、生石灰が水和し
て消石灰になるか、カルシウムアルミネートある
いは無水カルシウムサルホアルミネート（アウイ
ン）とセツコウと石灰が水和反応しエトリンガイ
ドとよばれる多水和結晶物を生成するときの体積
膨張を利用するものであつた。 本発明は、これらと異なつたメカニズム、つま
り、アルカリ−シリカ反応により膨潤して、発生
した膨張圧を利用した無収縮結合材を提供するも
のである。 即ち、本発明は、ブレーン比表面積1000cm2／ｇ
以上の潜在水硬性物質、ブレーン比表面積200〜
6000cm2／ｇのシリカ物質並びにアルカリ金属水酸
化物及び／又はアルカリ金属塩からなり、シリカ
物質とアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ
金属塩のR2O／SiO2モル比（酸化物換算、ただ
し、Ｒはアルカリ金属）が0.05〜5.0であること
を特徴とする無収縮結合材である。 以下本発明を説明する。 本発明に係る潜在水硬性物質とは、具体的に
は、高炉スラグや転炉スラグのような鉄鋼スラ
グ、フライアツシユであるが、本発明では、潜在
水硬性の高い高炉水砕スラグの使用が最も好まし
い。 高炉水砕スラグは、ガラス化率が50％以上、塩
基度＝（CaO＋MgO＋Al2O3）／SiO2が1.5以上で
あるものが好ましい。 潜在水硬性物質の粉末度は、ブレーン比表面積
で1000cm2／ｇ以上は必要であり、2000〜6000cm2／
ｇが好ましい。粉末度が1000cm2／ｇ未満であると
強度発現が充分でなく、8000cm2／ｇ以上では経済
的でないばかりでなく、乾燥収縮が大きくなる傾
向となる。 本発明に係るシリカ物質としては、反応性シリ
カやアルカリ金属珪酸塩などであり、具体的に
は、活性シリカ、シリカフラワー、オパール、粉
末又は液状の１・２・３・４号水ガラス、メタ珪
酸ナトリウム、オルソ珪酸ナトリウム、及びピロ
珪酸ナトリウム等が挙げられ、なかでも、R2O／
SiO2のモル比が1.0以下のものが好ましい。 シリカ物質の粉末度は、ブレーン比表面積で
200〜6000cm2／ｇであり、300〜4000cm2／ｇが好ま
しい。粉末度が200cm2／ｇ未満ではアルカリ−シ
リケートゲルの生成量は少なく、膨張量も小さ
く、乾燥収縮低減効果は少ない。逆に、6000cm2／
ｇを越えると初期に反応が進みすぎ、膨張にあま
り寄与しなくなる傾向がある。 本発明に係るアルカリ金属水酸化物及び／又は
アルカリ金属塩とは、潜在水硬性を刺激して水和
反応を保進させる物質であり、具体的には、アル
カリ金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸
塩、亜硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、塩化物、アル
ミン酸塩、及びリン酸塩等が挙げられ、膨張性を
付与する本発明では、特にアルカリ金属水酸化物
の使用が好ましい。 アルカリ金属塩としては、リチウム塩、ナトリ
ウム塩、及びカリウム塩があるが、ナトリウム塩
が工業的に最も好ましい。 水酸イオン（OH-）の存在下で、シリカ
（SiO2）はアルカリ金属イオン（Na+，K+等）と
反応しアルカリ−シリケートゲルを生成する。そ
の際、R2O／SiO2モル比は変化するが、水をほぼ
無制限に取り込み膨潤し膨張力を生ずる。 膨張力を生ずる過程は２つあり、１つはアルカ
リ−シリケート反応によりアルカリ−シリケート
ゲルを形成する過程であり、もう一つは水を取り
込み膨潤する過程である。 このようにシリカ物質と、アルカリ金属水酸化
物及び／又はアルカリ金属塩（以下アルカリ化合
物という）は、アルカリ−シリケート反応し、シ
リカ物質の粉末度、シリカ物質とアルカリ化合物
との組成比、即ち、R2O／SiO2のモル比、添加水
量、養生温度、及び湿度等により、アルカリ−シ
リケート反の反応性は変化する。 シリカ物質の反応性や比表面積が大きすぎる
と、アルカリ−シリケートゲルの生成量は増える
が、反応自体が短期間に終了し膨張にはあまり寄
与しない傾向がある。逆に、反応性や比表面積が
小さすぎるとアルカリ−シリケートゲルの発生量
は少なすぎて膨張力を生じない傾向がある。 特に、本発明では、シリカ物質とアルカリ化合
物との組成比、即ち、R2O／SiO2のモル比は0.05
〜5.0であり、0.1〜5.0が好ましい。0.05〜5.0の範
囲外では、膨張力を生ずるアルカリ−シリケート
ゲルの生成量は少なくなり、強度も低下するので
好ましくない。 シリカ物質とアルカリ化合物の使用量は、潜在
水硬性物質100重量部に対して、両者の合計量で
１〜100重量部程度が好ましい。 本発明の無収縮結合材を製造するに当たり、前
記のシリカ物質とアルカリ化合物と共に、セメン
ト減水剤を併用することも可能である。 セメント減水剤としては、一般に用いられるも
のの使用が可能であり、特に、分子内にスルホン
基を有する化合物、オキシ有機酸、及び糖類等が
好ましく、これらのうち一種又は二種以上を選ん
で使用することが好ましい。 セメント減水剤を使用する場合その使用量は、
潜在水硬性物質100重量部に対して、0.01〜６重
量部が好ましく、0.05〜３重量部がより好まし
い。 本発明は、従来と異なつたメカニズムを利用し
た無収縮結合材であり、乾燥収縮が大きいとされ
ている従来のセメントの欠点を改良し、長さ変化
率の変動の少ない画期的な結合材を提供するもの
である。 本発明の無収縮結合材の用途としては、セメン
ト製品全般に適用することができるが、特に、ひ
び割れや乾燥収縮の少ないことが要求される製品
や場所に使用することが好ましい。 以下、実施例で本発明をさらに説明する。 実施例 １ 第１表の配合の結合材を用いて、結合材400
Kg／m3、水160Kg／m3、砂717Kg／m3、及び砂利
1087Kg／m3の単位量で、水−結合材比40％、細骨
材率40％、及び最大骨材寸法25mmのコンンクリー
ト配合によりコンクリートを混練し、10φ×20cm
の圧縮強度測定用供試体と10×10×40cmの長さ変
化測定用の供試体を作製した。 長さ変化は、20℃、80％RHの気乾養生と、20
℃の水中養生を行ない、コンパレータ法によつて
基長は材令１日で測定した。 また、圧縮強度は、20℃、80％RHの養生で測
定したものである。それらの結果を第２表に示
す。 結合材100重量部に対して、セメント減水剤と
してリグニンスルホン酸ナトリウムを0.2重量部、
グルコン酸ソーダを0.1重量部添加した。 〈使用材料〉 潜在水硬性物質Ａ：高炉スラグ Ｂ：フライアツシユ シリカ物質 Ｃ：オパール Ｄ：３号珪酸ナトリウム Ｅ：メタ珪酸ナトリウム アルカリ化合物Ｆ：水酸化ナトリウム Ｇ：炭酸化ナトリウム
【表】
各材料の単位は重量部
【表】
第２表より、水中養生における長さ変化率はど
の配合No.においてもそれ程変わらないが、気乾養
生ではシリカ物質の粉末度やR2O／SiO2のモル比
が長さ変化率に大きく影響を与えることが明らか
である。本発明により、普通ポルトランドセメン
トに比べ無収縮な結合材が得られることが示され
た。 なお、配合No.21〜23、25、及び26で、珪酸ナト
リウムの硬化剤であるケイフツ化ナトリウム又は
りん酸アルミニウムを、珪酸ナトリウム100重量
部に対して、15重量部添加したところ、圧縮強度
は50％以下となつたが、気乾養生において＋0.01
〜0.05％の膨張を示した。 比較例 比較のため、ブレーン比表面積4980cm2／ｇの高
炉スラグ100重量部、ブレーン比表面積3000cm2／
ｇのオパール３重量部、及び水酸化マグネシウム
20重量部を使用したもの（比較例１）、本発明の
無収縮結合材の代わりに普通ポルトランドセメン
トを使用したもの（比較例２）について、実施例
１と同様に行つた。結果を第３表に示す。
の配合No.においてもそれ程変わらないが、気乾養
生ではシリカ物質の粉末度やR2O／SiO2のモル比
が長さ変化率に大きく影響を与えることが明らか
である。本発明により、普通ポルトランドセメン
トに比べ無収縮な結合材が得られることが示され
た。 なお、配合No.21〜23、25、及び26で、珪酸ナト
リウムの硬化剤であるケイフツ化ナトリウム又は
りん酸アルミニウムを、珪酸ナトリウム100重量
部に対して、15重量部添加したところ、圧縮強度
は50％以下となつたが、気乾養生において＋0.01
〜0.05％の膨張を示した。 比較例 比較のため、ブレーン比表面積4980cm2／ｇの高
炉スラグ100重量部、ブレーン比表面積3000cm2／
ｇのオパール３重量部、及び水酸化マグネシウム
20重量部を使用したもの（比較例１）、本発明の
無収縮結合材の代わりに普通ポルトランドセメン
トを使用したもの（比較例２）について、実施例
１と同様に行つた。結果を第３表に示す。
【表】
×は硬化せず〓
実施例 ２ 実施例１の配合No.８の系で、リグニンスルホン
酸ナトリウムとグルコン酸ソーダを使用しなかつ
たこと以外は実施例１と同様に行つた。結果を第
４表に示す。
実施例 ２ 実施例１の配合No.８の系で、リグニンスルホン
酸ナトリウムとグルコン酸ソーダを使用しなかつ
たこと以外は実施例１と同様に行つた。結果を第
４表に示す。
Claims (1)
- ブレーン比表面積1000cm2／ｇ以上の潜在水硬性
物質、ブレーン比表面積200／6000cm2／ｇのシリ
カ物質並びにアルカリ金属水酸化物及び／又はア
ルカリ金属塩からなり、シリカ物質とアルカリ金
属水酸化物及び／又はアルカリ金属塩のR2O／
SiO2モル比（酸化物換算、ただし、Ｒはアルカ
リ金属）が0.05〜5.0であることを特徴とする無
収縮結合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14099282A JPS5930748A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | 無収縮結合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14099282A JPS5930748A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | 無収縮結合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930748A JPS5930748A (ja) | 1984-02-18 |
| JPH0525826B2 true JPH0525826B2 (ja) | 1993-04-14 |
Family
ID=15281626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14099282A Granted JPS5930748A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | 無収縮結合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06303086A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-10-28 | Daishinku Co | 圧電振動子の電極構造 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259562A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-16 | 電気化学工業株式会社 | 水硬性組成物 |
| DE50100709D1 (de) * | 2001-03-02 | 2003-11-06 | Heidelberger Bauchemie Gmbh Ma | Wasserglasenthaltende Baustoffmischung |
| KR100464819B1 (ko) * | 2002-02-16 | 2005-01-06 | 기초소재 주식회사 | 알칼리 활성화 알루미노실리케이트계 초속경성 무기결합재조성물 |
| KR100759855B1 (ko) | 2005-11-01 | 2007-09-18 | 요업기술원 | 플라이애쉬를 사용한 비소성 무기결합재 |
| WO2009144141A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Construction Research & Technology Gmbh | Mischung, insbesondere baustoffmischung enthaltend hüttensand |
| WO2013178967A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-12-05 | David Ball Group Plc | Cementitious binders, activators and methods for making concrete |
| JP6270567B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-01-31 | 日新製鋼株式会社 | 遮水性土木材料 |
| JP7841898B2 (ja) * | 2022-02-21 | 2026-04-07 | Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 | ジオポリマー組成物の製造方法、ジオポリマー硬化体の製造方法、並びにジオポリマー組成物調製用キット |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921632B2 (ja) * | 1975-08-28 | 1984-05-21 | （株） 大一商会 | パチンコ機の管理装置 |
| JPS5241765A (en) * | 1975-09-29 | 1977-03-31 | Kubota Ltd | Oilhydraulic reversing gear |
| JPS5333220A (en) * | 1976-09-08 | 1978-03-29 | Osaka Cement | Method of manufacturing low shrinkage cement having high strength and moderate expansibility |
| FI65984B (fi) * | 1979-05-31 | 1984-04-30 | Flowcon Oy | Foerfarande foer framstaellning av ett laempligt bindemedel for laettflytande betong |
| JPS5777054A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-14 | Asahi Glass Co Ltd | Slag hardened body |
| JPS5919057B2 (ja) * | 1980-12-04 | 1984-05-02 | 電気化学工業株式会社 | 高絶縁抵抗性セメント組成物 |
| JPH0810550B2 (ja) * | 1986-09-09 | 1996-01-31 | 日本電気株式会社 | バツフア回路 |
-
1982
- 1982-08-16 JP JP14099282A patent/JPS5930748A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06303086A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-10-28 | Daishinku Co | 圧電振動子の電極構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5930748A (ja) | 1984-02-18 |
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