JPH0648788A - 高強度コンクリート用セメント組成物 - Google Patents

高強度コンクリート用セメント組成物

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JPH0648788A
JPH0648788A JP20547192A JP20547192A JPH0648788A JP H0648788 A JPH0648788 A JP H0648788A JP 20547192 A JP20547192 A JP 20547192A JP 20547192 A JP20547192 A JP 20547192A JP H0648788 A JPH0648788 A JP H0648788A
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JP
Japan
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cement
strength
concrete
phase
early
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Pending
Application number
JP20547192A
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English (en)
Inventor
Tatsuo Isohata
達夫 五十畑
Koji Horiguchi
浩司 堀口
Hideki Takemura
英樹 竹村
Akio Otsuka
昭男 大塚
Kiyohiko Uchida
清彦 内田
Tooru Chiyousokabe
徹 長曽我部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Cement Co Ltd
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Publication of JPH0648788A publication Critical patent/JPH0648788A/ja
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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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 20℃標準養生におけるコンクリートの長期
強度に比べて、断熱温度履歴を受けたコンクリートのコ
ア供試体強度の低下が少ない高強度コンクリート用セメ
ント組成物を提供する。 【構成】 C2 S(2CaO・SiO2 の略称)を主成
分とするクリンカーに、セッコウを添加して調製される
セメントに、それぞれ0〜40重量%の早強型セメント
(普通セメント、早強セメントもしくは超早強セメン
ト)又はフライアッシュを混合して調製される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度コンクリートを
得るために使用されるセメントの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の建設、施工技術の進歩発展に伴
い、コンクリートの高強度化が図られている。従来、設
計基準強度で300 kgf/cm2 程度であったものが、
最近では600kgf/cm2 の圧縮強度のコンクリート
が実用に供されるようになってきた。更には、圧縮強度
1000kgf/cm2 以上の高強度コンクリートが、NE
W−RC工法に必要な材料として注目されるようになっ
ている。
【0003】従来、このような高強度コンクリートを製
造する場合には、一般に高性能減水剤を添加し、水セメ
ント比を従来のコンクリートより10%以上低下させるこ
とで、高強度のコンクリートを得る方法が採用されてい
る。
【0004】しかしながら、このように高性能減水剤を
添加して水セメント比を低下させる場合には、コンクリ
ート中の単位セメント量が500 kg/m3 以上にまで達
してしまい、薄い部材寸法であってもセメントの水和に
伴うコンクリートの温度上昇が無視できなくなってく
る。
【0005】従来からの高強度コンクリートに関する研
究においては、標準的な養生条件下におけるコンクリー
トの高強度化を中心に検討されており、このように温度
上昇を伴うような養生条件下における高強度コンクリー
トの強度発現に関する研究はあまり行われていない。
【0006】このような状況下においては、高強度コン
クリートを用いた部材であっても、コンクリートの温度
上昇がひびわれの原因となったり、実部材におけるコン
クリートのコア強度が20℃標準養生におけるコンクリ
ートの長期強度に比べて著しく小さくなるという問題が
発生する。
【0007】即ち、従来のセメント(普通、中庸熱、早
強、超早強、耐硫酸塩、白色ポルトランドセメント等)
や、シリカ、高炉、フライアッシュ等の混合セメント
や、CA(CaO・Al2 3 の略称)やCA2 (Ca
O・2Al2 3 の略称)を主成分とするアルミナセメ
ントや、C117 ・CaF2 (11CaO・7Al2
3 ・CaF2 の略称)を主成分とする超速硬セメント
や、カルシウムアルミネート〔C4 3 SO3 (4Ca
O・3Al2 3 ・SO3 の略称)〕を用いた特殊セメ
ントでは、単位セメント量が増加したときのコンクリー
ト部材の温度上昇が大きくなってしまう。
【0008】一方、高強度コンクリート部材の温度上昇
量の低減を目的として、低発熱セメントを使用した場合
にも、単位セメント量を増加させた場合には、コンクリ
ート部材の温度上昇が大きくなることは避けられず、従
って、この場合にも、実部材におけるコンクリートのコ
ア強度が20℃標準養生におけるコンクリートの長期強
度に比べて著しく小さくなるという問題が発生する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の有する問題を解決して、20℃標準養生におけるコ
ンクリートの長期強度に比べて、断熱温度履歴を受けた
コンクリートのコア供試体強度の低下が少ない高強度コ
ンクリート用セメント組成物を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、高強度コンクリート内部の条件(断熱条
件)下における施工性、強度発現を重視して材料開発を
行なってなされたものである。
【0011】本発明の高強度コンクリート用セメント組
成物は、鉱物相としてC2 S(2CaO・SiO2
略称)を60〜100重量%含有し、C2 Sがα相、
α′相及びβ相のうちの少なくとも一つの相からなり、
且つ間隙質の量がC4 AF(4CaO・Al2 3
Fe2 3 の略称)又はC2 F(2CaO・Fe2 3
の略称)の単独化合物又はこれらの混合物として計算し
て0〜20重量%である、C2 Sを主成分とするクリン
カーに、セッコウを添加して調製されるセメントに、そ
れぞれ内割で0〜40重量%の早強型セメント(普通セ
メント、早強セメントもしくは超早強セメント)又はフ
ライアッシュを混合して調製される。
【0012】本発明の高強度コンクリート用セメント組
成物は、20℃標準養生におけるコンクリートの長期強
度に比べて、断熱温度履歴を受けたコンクリートのコア
供試体強度の低下が少ない。
【0013】本発明に使用されるC2 Sを主成分とする
クリンカーは、鉱物相としてC2 Sを60〜100重量
%、好ましくは70〜100重量%含有するものであ
り、また、C2 Sがα相、α′相及びβ相のうちの少な
くとも一つの相からなり、これらの相の単独相又は混合
相として存在する。また、C3 S(3CaO・SiO2
の略称)の含有量は0〜25重量%、好ましくは0〜1
5重量%とし、C2 S及びC3 Sの生成を容易にするた
めの融液は、セメントの水和発熱を抑え、流動性を向上
させ、且つ、長期材令における強度発現を重視して、カ
ルシウムフェライト系が使用される。即ち、その間隙質
の量が、C4 AF又はC2 Fの単独化合物又はこれらの
混合物として計算され、C3 Aがなるべく出来ない範囲
とされ、0〜20重量%、好ましくは0〜15重量%で
ある。
【0014】前記成分以外のクリンカー組成は、Mg
O:0〜3重量%、好ましくは1〜2重量%、アルカリ
(Na2 O、K2 O等):0〜2重量%、好ましくは0
〜1重量%、SO3 :0〜2重量%、好ましくは0〜1
重量%である。
【0015】以上のようなクリンカー組成となるよう
に、石灰質原料、シリカ質原料、アルミナ質原料、鉄原
料又はこれらの成分を含有する原料を混合後粉砕する
か、あるいは、粉砕した後混合する。
【0016】原料の粉末度は、クリンカー鉱物の生成を
容易にし、且つ均質化を図るため、90μm残分を40
重量%以下、好ましくは25重量%以下とし、ロータリ
ーキルン又は流動層焼成炉もしくは電気炉にて、焼成温
度1300〜1900℃、好ましくは1350〜160
0℃にて、フリーライム量2重量%以下、好ましくは1
重量%以下まで焼成する。
【0017】次いで、焼成したクリンカーを、高温での
焼成により高温変態にあるC2 Sがγ相に転移しないよ
うに、500℃以下の、好ましくは常温以下の空気、水
又は冷却用ガスにより急冷する。
【0018】本発明の高強度コンクリート用セメント組
成物は、このように急冷して得られるクリンカーに、セ
ッコウを添加してセメントを調製し、次いで得られるセ
メントに、それぞれ内割で0〜40重量%の早強型セメ
ント又はフライアッシュを混合して調製される。
【0019】即ち、まず、前記のように急冷して得られ
るクリンカーに、SO3 量として3重量%以下となるよ
うにセッコウを添加した後粉砕するか、又はクリンカー
を粉砕後SO3 量として3重量%以下となるようにセッ
コウを添加することによりセメントを調製する。この
際、調製されるセメントの粉末度は2000〜7000
cm2 /gが好ましい。
【0020】次いで、このようにして調製されるC2
を主成分とするセメントに、早強型セメント及びフライ
アシュのうちの少なくとも1種、好ましくは両者を混合
して、本発明の高強度コンクリート用セメント組成物を
調製する。
【0021】この際使用される早強型セメントは、普通
セメント、早強セメント又は超早強セメントである。
【0022】早強型セメント又はフライアッシュの混合
割合は、それぞれ内割で0〜40重量%が好ましい。
【0023】
【実施例】以下に、実施例により、本発明を詳細に説明
する。
【0024】(1)セメント組成物の調製 表1及び表2に従って、セメント組成物を調製した。表
1にはセメントの配合割合を、表2にはその鉱物組成を
示す。
【0025】表1中、No.1及びNo.2は本発明の
高強度コンクリート用セメント組成物の場合を、No.
3及びNo.4は比較例のセメント組成物の場合を示
す。
【0026】なお、表1中の「ASTMータイプIV」
は、米国のセメント規格による低熱セメントを意味す
る。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】(2)コンクリートの調製 (1)で調製したセメント組成物を使用して、表3に示
す配合割合のコンクリートを調製した。AE減水剤とし
ては、レオビルトSPー9HS(エヌエムビー社製商品
名、主成分:変成リグニン、アルキルアリルスルホン
酸)を使用した。
【0030】
【表3】
【0031】(3)コンクリートの物性試験 (2)で調製したコンクリートを使用して、JISA−
1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)によるコ
ンクリートの物性試験を行った。その結果を表4に示
す。
【0032】
【表4】
【0033】(4)断熱温度上昇試験 (2)で調製したコンクリートを使用し、図1に示す住
友セメント(株)社製断熱温度上昇試験装置を用いて、
断熱温度上昇量を測定した。
【0034】この方式は、図1にその概略を示すよう
に、隔壁構造の循環経路を有する熱媒ジャケット1を、
断熱材2を設けずに供試体3に密着させ、断熱温度上昇
を測定する形式のものである。
【0035】供試体容器は直径が60cm、高さが60
cmの円柱である。断熱温度上昇量の測定は、打ち込み
直後より30分間隔で行い、3週間実施した。断熱温度
上昇量を表5に示す。
【0036】(5)コア供試体の強度試験 断熱温度上昇試験終了後、供試体容器を常温下で放冷
し、試験開始後材令91日においてφ15×30cmの
コアを抜き取り、コア供試体の強度を測定した。コア供
試体の強度を表5に示す。
【0037】
【表5】
【0038】表4から明らかなように、本発明の高強度
コンクリート用セメント組成物(No.1及びNo.
2)の場合には、従来の3成分系低発熱セメント組成物
(No.4)の場合に比べて、長期材令における強度発
現に優れるばかりでなく、低発熱ポルトランドセメント
−フライアッシュ系のセメント組成物(No.3)の場
合に比べて、初期強度発現性に優れている。
【0039】また、表4及び表5から明らかなように、
本発明の高強度コンクリート用セメント組成物(No.
1及びNo.2)の場合には、20℃標準養生の91日
強度に比べて、断熱温度履歴を受けたコンクリートのコ
ア供試体の強度の低下が少なくなっている。
【0040】一方、他の低発熱型セメント組成物(N
o.3及びNo.4)を用いた場合には、断熱温度履歴
を受けたコンクリートのコア供試体の強度は、20℃標
準養生の91日強度に比べて、著しく小さくなってい
る。
【0041】
【発明の効果】本発明の高強度コンクリート用セメント
組成物は、20℃標準養生におけるコンクリートの長期
強度に比べて、断熱温度履歴を受けたコンクリートのコ
ア供試体強度の低下が少ないという、優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高強度コンクリート用セメント組成物
の断熱温度上昇量測定に使用する断熱温度上昇試験装置
の概略を示す図である。
【符号の説明】
1 熱媒ジャケット 2 断熱材 3 供試体 4 温度センサー 5 レコーダー 6 モニター 7 コントローラー 8 ポンプ 9 タンク 10 ヒーター 11 冷却機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 昭男 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社中央研究所内 (72)発明者 内田 清彦 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社中央研究所内 (72)発明者 長曽我部 徹 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社中央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉱物相としてC2 S(2CaO・Si
    2 の略称)を60〜100重量%含有し、C2 Sが
    α相、α′相及びβ相のうちの少なくとも一つの相から
    なり、且つ間隙質の量がC4 AF(4CaO・Al2
    3 ・Fe23 の略称)又はC2 F(2CaO・Fe
    2 3 の略称)の単独化合物又はこれらの混合物として
    計算して0〜20重量%である、C2 Sを主成分とする
    クリンカーに、セッコウを添加して調製されるセメント
    に、それぞれ内割で0〜40重量%の早強型セメント
    (普通セメント、早強セメントもしくは超早強セメン
    ト)又はフライアッシュを混合して調製される高強度コ
    ンクリート用セメント組成物。
JP20547192A 1992-07-31 1992-07-31 高強度コンクリート用セメント組成物 Pending JPH0648788A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH071817A (ja) * 1994-04-18 1995-01-06 Ricoh Co Ltd 孔版印刷装置の画像左右位置調節装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH071817A (ja) * 1994-04-18 1995-01-06 Ricoh Co Ltd 孔版印刷装置の画像左右位置調節装置

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