JPH0678184B2

JPH0678184B2 - セメント混和材

Info

Publication number: JPH0678184B2
Application number: JP61132672A
Authority: JP
Inventors: 芳春渡辺; 等森山; 峯雄伊藤; 久行清水
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1994-10-05
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPS62292662A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、セメント混和材、さらに詳しくは、常圧で蒸
気養生など加熱養生して製造されるモルタル又はコンク
リートの、部材及び製品の強度並びに耐候性を改善する
ポルトランドセメント用混和材に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

従来、蒸気養生などの加熱養生によつて製造されるモル
タル又はコンクリート製品の高強度化に、石膏類を比較
的多量に添加する方法（例えば特公昭56-40104号公報）
がとられており、石膏類を主成分とする高強度コンクリ
ート混和材も数種類市販されるに到つている。

石膏類の強度増大効果の程度は、その種類によつて若干
異なるが、石膏類の無水物換算でセメントに対し約10重
量％程度までは、その添加量にほゞ比例して強度は大き
くなり、10〜13重量％で最高強度に達する。通常、強度
性能及び経済性よりII型無水石膏、又は、これを主成分
とする混和材をII型無水石膏換算で10重量％程度使用さ
れている。

一方、石膏類が比較的多量に添加された高強度コンクリ
ート製品を長期間屋外で曝露すると、ひびわれが発生す
るなど耐候性が不良となる。この耐候性は、石膏類の添
加量と密接な関係があり、石膏類の無水物換算で５重量
％程度まではひゞわれは入り難いが、５重量％を超え
て、さらに、その添加量が多くなる程、ひびわれはひど
くなり材令と共に成長する。

即ち、石膏類の添加は、最高強度を得るために10〜13重
量％添加することが好ましいが、その添加量では耐候性
が悪くなり、耐候性が問題とならない５重量％程度の添
加では強度増大効果が半減するという相反する性質を有
している。

以上のような問題点を解決する為種々検討されており、
本発明者らは石膏類と単糖類及び／又は二糖類とを併用
した遠心力鉄筋コンクリート成型体の製法を提案した
（特開昭57-67057号公報）。

しかしながら、特開昭57-67057号公報では振動詰め成型
体の顕著な強度増大効果は認められなかつた。

一方、本発明で使用される水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、
硝酸塩及び亜硝酸塩等の無機物質は一般に凝結硬化促進
剤として知られているものであるが、通常この種の凝結
硬化促進剤は加熱養生などモルタル又はコンクリートの
硬化を促進する手段と併用すると、養生開始後数時間の
強度の立ち上がりは速いがその後の強度の伸びは小さ
く、強度はダウンするのが常識であり、加熱養生終了後
材令１日で比較しても無添加と同等かそれより低目の値
を示すのが一般的であつた。

又、不溶性無水石膏と亜硝酸塩とを併用することで養生
時の前置き時間を短縮し、不溶性無水石膏の強度増大硬
化を助長させることが提案された（特開昭55-51743号公
報）。しかしながら不溶性無水石膏をセメントに10重量
％も添加し、かつ高性能減水剤を併用するとかなり凝結
が遅延され、併用の効果は充分発揮されなかつた。

本発明者らは、石膏類を添加したコンクリートを蒸気養
生などの加熱養生を行ない高強度を得る場合において、
強度と耐候性に係わる二律背反を解決するため、種々検
討した結果、ある種の無機物質を石膏類及び糖類と併用
することにより、上記問題点が解決できる知見を得て本
発明を完成するに到つた。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩及
び亜硝酸塩の群より選ばれる無機物質と石膏類及び糖類
からなるポルトランドセメント用混和材である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明で石膏類とは、二水、半水、III型無水、II型無
水石膏で、特にII型無水石膏は硬石膏又は不溶性無水石
膏とも言われている。これらは単独で使用しても併用し
て使用しても良い。工業的に石膏類に含まれる不純物の
種類や量については、一般にセメントで使用可能な石膏
類であれば制限は受けないし、例えば不純物が石膏類と
固溶した形で含まれているとしても、セメント中のカル
シウムアルミネートと反応し生成物がエトリンガイトと
なるものである限り問題はない。

石膏類は、セメントに対し無水物換算で多くとも15重量
％添加されるよう混和材中の他の成分と配合する。さら
に好ましい配合量はセメントに対し２〜10重量％になる
よう配合することである。上記範囲外では強度又は、耐
候性の改善効果が小さい。

又、糖類としては、五炭糖や六炭糖の単糖類、二糖類以
上のオリゴ糖類や、可溶性の多糖類も含むもので、例え
ば、キシロース、リボース、アラビノース、リブロー
ス、キシルロース、マンノース、グルコース、ガラクト
ース、フルクトース、サツカロース、ラクトース、マル
トース、トレハロース、ラフイノース、スタキオース、
デキストリン及びでんぷん等が挙げられ、これらは単独
使用はもとより２種以上を併用することも可能である。

強度増進効果の面からは、単糖類、二糖類及び三糖類な
どを本発明の無機物質と併用した場合効果が大きい。多
糖類になる程強度増進効果は小さくなるが、耐候性の改
善は一層顕著である。

又、糖類を水添物、酸化物としたものでも使用可能であ
る。

セメント混和材中の糖類はセメントに対し、0.005〜0.2
重量％添加されるよう配合するが、強度増進効果の面か
ら、好ましくはセメントに対し、0.01〜0.1重量％添加
されるよう配合する。0.005重量％未満では添加効果は
小さく、0.2重量％を超える場合も添加効果は小さく、
又、急結して強度が急激に低下することもある。

無機物質としては、ナトリウムやカリウムの水酸化物、
ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、
第１鉄及び第２鉄の硫酸塩、カリウムやナトリウムの重
硫酸塩、亜硫酸塩及び重亜硫酸塩、ナトリウム、カリウ
ム及びアンモニウムの炭酸塩、ナトリウムやカリウムの
重炭酸塩、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネ
シウム、第２鉄、アルミニウム、ニツケル及びストロン
チウムの硝酸塩さらには、ナトリウム、カリウム及びカ
ルシウムの亜硝酸塩等が挙げられ、硫酸ナトリウムが好
ましい。

無機物質の使用量は、セメントに対し0.01〜0.5重量％
となるように混和材中に配合されればよい。無機物質の
種類によつて強度増大効果は若干異るが、0.05〜0.3重
量％が好ましい。

尚、本発明の上記添加量範囲外では、配合量が多くても
少くても強度増大効果は減少する。

本発明で使用されるセメントとしては普通・早強・超早
強のポルトランドセメント及び中庸熱、白色、耐硫酸塩
ポルトランドセメント、さらに、ポルトランドセメント
にスラグ、シリカ、フライアツシユ等を混合した混合セ
メントが挙げられ、11CaO・７Al₂O₃・CaX₂（Ｘはハロゲ
ン）や無定型カルシウムアルミネートを含有した急硬性
セメント組成物は使用されない。

本発明の混和材は、粉末の石膏類に糖類、無機塩を単に
混合してもよいが、混合したものを粉砕ミルを通しても
よい。さらに強度増大効果を助長させる方法として、生
石灰又は消石灰を添加することもできる。

生石灰又は消石灰の使用量はセメントに対し多くとも0.
5重量％となるように混和材に配合すると良い。

石膏類の粉末度（ブレーン法、ポロシチ−0.5）は、400
0cm²/g以上が好ましいが、例えば弗酸発生時に副生する
II型無水石膏のように1,500〜2,500cm²/gのような粉末
度のものに対してもそれなりの効果があり、特に限定す
る必要はない。

養生方法は、通常コンクリート製品工場で行われている
常圧蒸気養生が可能であるが、これに限つたものではな
く、養生温度は90℃〜40℃程度、養生時間は通気後又は
加熱後５時間以上が好ましい。

本発明のポルトランドセメント用混和材は、鋼管複合パ
イル、コンクリートパイル、ポール、ヒユーム管、ボツ
クスカルバート、枕木、橋桁及び矢板等に使用される。

実施例以下、実施例にて本発明の効果を詳しく説明する。

実施例1. II型無水石膏は森田化学社の弗酸発生副生石膏で、粉末
度（ブレーン法、ポロシテイ0.5）を2,300cm²/g品（未
粉砕）と4,200cm²/g品（振動ミル粉砕）にしたものを使
用した。糖類は、単、二、三及び四糖類は試薬の１級を
使用し、多糖類として冷水可溶分95％のデキストリン
（日澱化学（株）社製）を使用した。無機物質は表−１
のように種々組み合せコンクリートに添加した。

コンクリートは表−１のコンクリート配合を用いて作
り、セメント混和材は全て外割で添加し、前置養生は25
℃の室内とし、４〜６時間静置した後、20℃/hの昇温速
度で75℃まで上げ４時間保持し、その後蒸気養生室で密
封のまま翌日まで静置し、10φ×20cmの棒状バイブレー
ターで成型した供試体の材令１日の強度（一部、通気後
４時間強度）を測定した。又、６ケ月屋外に曝露した同
様の供試体のひびわれも観察した。

尚、糖類の種類と添加量によつてはスランプが大きくな
つたものもあるがほゞ５〜15cmの間に入り水量を一定と
しスランプは合せなかつた。

結果を表−２、表−３に示す。表中実験No.1〜６は本発
明の比較例である。

本発明例において硫酸ナトリウムを一定とした場合単、
二、三糖類の強度増大効果は殆んど差がないが、デキス
トリン等多糖類になると若干効果は低下する。

これは糖類が多糖類となり分子量が大きくなる程可溶性
であつても順次効果が小さくなることを明示するもので
ある。

但し、デキストリンの場合II型無水石膏添加量が15重量
％でもひびわれは全くなく耐候性は優れている。

又、II型無水石膏の粉末度が粗い（小さい）場合でも絶
対強度は低いが、単独で10重量％添加した場合の強度を
本発明例では５％（II型無水石膏ベース）で発現できる
ことも示している（粉末度が細い場合も同様）。

さらに無機物質では硫酸ナトリウム、重硫酸ナトリウム
の添加効果が強度的に最も大きいことも示されている。

実施例2. 表−１のコンクリート材料と配合を用いマルトースの0.
05、硫酸ナトリウムの0.2重量％をセメントに外割添加
一定とし、以下の石膏類を使用し実施例１と同様の試験
を行つた。

石膏類A:サンケイ石膏（株）社、２水石膏（粉末度測定
不可） B:同上を150℃で乾燥した半水石膏（同上） C:同上を200℃で乾燥したIII型無水石膏（同上） D:f-CaO 0％の新秋田化成（株）弗酸発生副生石膏（II
型無水石膏：粉末度6,000cm²/g）さらに、これに試薬（１級）の消石灰を最高0.5重量％
（対セメント）となるよう外割で添加混合したII型無水
石膏。

その結果を表−４に示す。但し、強度は材令１日のみ測
定した。

表−４中で実験No.80〜82は比較例である。

本発明例において、石膏類の種類が変ることにより絶対
強度は変化するが強度増大効果は有しており、変らず、
各種石膏単独５重量％添加の強度より本発明の５重量％
添加は相当向上している。

さらに、消石灰（生石灰の場合も同様であるが）の適量
添加は強度増進効果をさらに助長することが示される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明のポルトランドセメント用混和
材を使用することによつて、高強度が得られ、かつひび
われがないなど耐候性の優れたものが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 24/10 (56)参考文献特開昭53−28627（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩及び亜
硝酸塩の群より選ばれる無機物質と石膏類及び糖類から
なるポルトランドセメント用混和材。