JPH0798699B2 - 気泡コンクリ−トの硬化調整剤 - Google Patents

気泡コンクリ−トの硬化調整剤

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JPH0798699B2
JPH0798699B2 JP20134186A JP20134186A JPH0798699B2 JP H0798699 B2 JPH0798699 B2 JP H0798699B2 JP 20134186 A JP20134186 A JP 20134186A JP 20134186 A JP20134186 A JP 20134186A JP H0798699 B2 JPH0798699 B2 JP H0798699B2
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slurry
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幸男 笹川
俊英 ▲舍▼川
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気泡コンクリートの硬化調整剤、特にプレフオ
ーム方式による気泡スラリーを用いた気泡コンクリート
の硬化調整剤に関する。
〔従来の技術及びその問題点〕
気泡コンクリートの代表的なものとしてALCがあり発泡
体をオートクレーブにより高温高圧養生して得られる結
晶性ケイ酸カルシウム水和物(トバモライト族)を主成
分とするものである。
ALCの製造方法は金属粉末の水性ガス反応を利用し気泡
を生成させるポストフオーム方式と気泡を水硬性スラリ
ー中に吹き込むプレフオーム方式に大別される。
プレフオーム方式とは、予め気泡剤を発泡させて造つた
気泡とセメントペースト又はモルタルとを混合する方式
で、具体例を示せば次の様になる。
まず、ポルトランドセメント、ケイ砂粉末及び石灰系混
和材等から成る水硬性スラリーに、気泡剤により生成さ
せた気泡を吹き込み水硬性発泡スラリーとする。更にCa
O・Al2O3を主成分とするアルミナセメントの急硬性スラ
リーを混合し急硬性発泡スラリーとし型枠に打設する。
この急硬性発泡スラリーにはアルミナセメントが入つて
いる為、気泡が消泡する前に固定され発泡硬化体が得ら
れる。この発泡硬化体を脱枠後オートクレーブで高温高
圧養生して気泡コンクリートを得る方式である。この方
式では1枚のスラブに対し、1型枠が必要となる為、生
産性を向上させる為には型枠の回転を早めることが必要
であり、その為には水硬性発泡スラリーの打設から脱枠
までの初期硬化時間の調整が必須であり、各生産工程に
適合した初期硬化時間を設定する必要があつた。
従来急硬性スラリーに用いる、CaO・Al2O3を生成分とす
るアルミナセメントの添加量を増減することでこの初期
硬化時間を調整することはある程度可能であつた。
しかしながら、アルミナセメント量を増加させ、初期硬
化時間を早くした場合、アルミナセメント量の増加に伴
い、発泡硬化体の脱枠強度は高くなるが、オートクレー
ブによる高温高圧養生時にアルミナセメント水和物の転
移により強度低下が著しく、強度面からアルミナセメン
トの添加量は少ない方が好ましい。
逆に、アルミナセメント量を減少させると初期硬化時間
は長くなるが、気泡が硬化体の内部に固定されにくく、
消泡する為、気泡コンクリートの持つ軽量性、断熱性及
び遮音性等の物性が劣化していた。
以上の事から急硬性スラリーに用いるアルミナセメント
量は必然的に限定される為、初期硬化時間の調整幅が狭
く各生産工程に適合した初期硬化時間は得られにくかつ
た。
本発明者らは、前述の欠点を解消すべく種々検討した結
果、プレフオーム方式により気泡コンクリートを製造す
る際、CaO.Al2O3を主成分とするアルミナセメントに水
硬性カルシウムアルミネート及び/又は非水硬性鉱物を
配合してなるアルミナセメント組成物と所定のII型無水
石膏を併用すると従来のアルミナセメント単独使用に比
べ少量の使用でスラリーの硬化時間を調整でき、強度低
下等の弊害も少なく、各製造工程に適合した初期硬化時
間が得られ、パネル表面に模様付けする様な微妙なコン
システンシーについても調整が容易になる知見を得て本
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、CaO・Al2O3を主成分とするアルミナセ
メント100重量部に対し水硬性カルシウムアルミネート
及び/又は非水硬性鉱物10〜300重量部を配合してなる
アルミナセメント組成物40〜95重量%とブレーン2,800
〜6,500cm2/gのII型無水石膏60〜5重量%とからなる気
泡コンクリートの硬化調整剤である。
以下本発明を詳しく説明する。
本発明で使用するCaO・Al2O3(以下CAという)を主成分
とするアルミナセメント(以下ACという)とはボーキサ
イトやバイヤ−アルミナ等のアルミナ源と生石灰や石灰
石等のカルシア源から、焼成法及び/又は溶融法によつ
て合成したクリンカーを、ボールミルやローラーミル等
の粉砕機で粉砕したものであつて、粉末X線回折法によ
つて定量されるCA分が60重量%以上のものである。CaO
が30〜40重量部、Al2O3が40〜60重量部になる様にアル
ミナ源とカルシア源とを配合することが好ましい。
又、前述の方法で合成したクリンカーをブレーン3,000
〜7,000cm2/gになる様に粉砕することが好ましい。
更に、溶融法で製造したACが水和活性が高く好ましい。
本発明でいう水硬性カルシウムアルミネート(以下水硬
性CAという)とは、3CaO・Al2O3、12CaO・7Al2O3、CaO
・2Al2O3、5CaO・3Al2O3、3CaO・5Al2O3及び4CaO・Al2O
3・Fe2O3(以下各々C3A、C12A7、CA2、C5A3、C3A5及びC
4AFという)であつて、ボーキサイトやバイヤ−アルミ
ナ等のアルミナ源と、生石灰や石灰石等のカルシア源及
び赤泥や酸化鉄等の鉄源から、溶融法及び/又は焼成法
により合成した後ボールミルやローラーミル等の粉砕機
で粉砕したものである。
C3A、C12A7、CA2、C5A3及びC3A5は、溶融法によつて合
成したものが水和活性が高く好ましい。又、C4AFは焼成
法によつて合成したものが好ましい。
各々の水硬性CAの結晶化率は、20〜80%であることが好
ましく、40〜70%がより好ましい。
尚、本発明でいう結晶化率は粉末X線回折法により各鉱
物の回析強度を測定したものであり、次式によつて算出
されるものである。
結晶化率が20%より小さいと硬化調整効果が激しく、微
妙なコンシステンシー等の調整が難しい為好ましくな
い。逆に80%より大きいと硬化調整効果に乏しく好まし
くない。
C3A、C12A7、C5A3及びC4AFを配合すると初期硬化時間を
短くできるが、調整のし易さからC12A7が好ましい。
又、CA2及びC3A5を配合すると初期硬化時間を長くでき
るが調整のし易さからCA2が好ましい。
各々の水硬性CAの比表面積はブレーン値で3,000cm2/g以
上が好ましく、4,000〜6,000cm2/gがより好ましい。3,0
00cm2/gより小さいと、急硬性発泡スラリーの硬化調整
効果に乏しく、又、流動性が悪く、打設時間が不足し、
脱枠時の強度も不十分で、発泡硬化体の破損が生じ易く
なる為好ましくない。
本発明でいう非水硬性鉱物とはCaO・TiO2、2CaO・Al2O3
・SiO2、CaO・Al2O3・2SiO2、2CaO・MgO・2SiO2、CaO・
Fe2O3及びCaO・6Al2O3(以下各々CT、C2AS、CAS2、CM
S2、CF及びCA6という)であつてCaO分を鉱物組成に含む
ことが必須である。これらの非水硬性鉱物を配合すると
オートクレーブ養生後の強度を低下させることなく初期
硬化時間を長くできる。
この非水硬生鉱物は生石灰や石灰石等のカルシア源、ボ
ーキサイトやバイヤ−アルミナ等のアルミナ源、硅石や
溶融シリカ等のシリカ源、酸化チタン等のチタニア源、
赤泥や酸化鉄等の鉄源及びマグネサイト等のマグネシア
源から溶融法及び/又は焼成法によつて合成した後、ボ
ールミルやローラーミル等の粉砕機で粉砕したものであ
る。各各の非水硬性鉱物の結晶化率は80%以下が好まし
く、40〜70%がより好ましい。結晶化率が80%より大き
いとオートクレーブによる高温高圧養生後もパネル構造
体中に不活性充填材として残り、強度が低下する為好ま
しくない。
又、各々の非水硬性鉱物の比表面積はブレーン値で3,00
0cm2/g以上が好ましく、4,000〜6,000cm2/gがより好ま
しい。3,000cm2/gより小さいと急硬性発泡スラリーの流
動性が悪く、打設時間が不足し脱枠時の強度が不十分で
発泡硬化体の破損が生じ易くなる為好ましくない。
水硬性CA及び/又は非水硬性鉱物の配合割合は、CAを主
成分とするAC100重量部に対し10〜300重量部である。
水硬性CAであるC3A、C12A7、CA2、C5A3及びC3A5は、AC1
00重量部に対し20〜200重量部がより好ましい。
非水硬性鉱物であるCA6及びC2ASは10〜200重量部、CT、
CAS2、CMS2及びCFは20〜200重量部がより好ましい。水
硬性CA及び/又は非水硬性鉱物が10重量部より少ないと
初期硬化時間の調整効果が乏しく、300重量部を越える
と効果が大きすぎ、パネル表面に模様付けをする様な微
妙なコンシステンシーについて調整が難しくなるので好
ましくない。
水硬性CAと非水硬性鉱物とを併用する場合は、水硬性CA
100重量部に対し非水硬性鉱物25〜100重量部が硬化調整
及びコンシステンシーの調整の面から好ましい。
併用する際は各々粉体として混合してもよいし、合成し
た各鉱物を混合粉砕してもよい。又所定量の割合いに合
成後粉砕してもよい。
II型無水石膏(以下II−Cという)の比表面積はブレ
ーン値で2,800〜6,500cm2/gであり、4,000〜6,000cm2/g
が好ましい。
2,800cm2/gより小さいとセメントとの反応性が悪く、十
分な初期強度が得られない。6,500cm2/gより大きいと初
期強度は高くなるが急硬性発泡スラリーの硬化調整効果
が乏しく好ましくない。又、オートクレーブによる高温
高圧養生時にエトリンジヤイト水和物(3CaO・Al2O3・3
CaSO4・31〜32H2O)の転移に伴う強度低下を生じ易い為
好ましくない。
前述のCAを主成分とするACと水硬性CA及び/又は非水硬
性鉱物からなるアルミナセメント組成物(以下AC組成物
という)とII−Cの配合割合は、AC組成物40〜95重量
部に対してII−C60〜5重量部であり、AC組成物60〜
80重量部に対してII−C40〜20重量部が好ましい。
AC組成物が40重量部より少ないと脱枠時に十分な強度が
得られず、パネルが破損し易くなる。又95重量部を越え
ると初期強度は高くなるがオートクレーブによる高温高
圧養生時にアルミナセメント水和物の転移に伴う強度低
下を生じ易い為好ましくない。
一方II−Cが5重量部より少ないと初期強度が低く脱
枠時に十分な強度が得られず発泡硬化体の破損が生じ易
くなるし、60重量部を越えるとオートクレーブによる高
温高圧養生時にセメント水和物の転移に伴う強度低下を
生じ易い為好ましくない。
本発明の気泡コンクリートの硬化調整剤(以下単に調整
剤という)の配合方法は、水硬性スラリーに直接投入し
てもよく急硬性スラリーとして添加、混合してもよい。
〔実施例〕
次に本発明を実施例でさらに説明する。
実施例1 ポルトランドセメント100重量部、ケイ砂粉末130重量
部、混和材6重量部及び水110重量部から成る水硬性ス
ラリーに、タンパク分解気泡剤7重量部と水93重量部で
発泡させた比重0.05g/cm3の水性気泡を吹き込み比重0.7
g/cm3の水硬性発泡スラリーを調製した。
この水硬性発泡スラリー100重量部に対し表−1に示す
急硬性スラリー10重量部を混合し、急硬性発泡スラリー
とし型枠に打設後発泡硬化体をオートクレーブで高温高
圧養生して、気泡コンクリートを作製しその物性を測定
した。結果を表−2に示す。
表−1に示す水硬性CAは、中国産ボーキサイトと電気化
学工業社製生石灰を配合し、電気炉で溶融後、高圧エア
ーにより冷却したクリンカーをバッチ式ボールミルでブ
レーン値5,000cm2/gになるように粉砕したものであり、
鉱物組成の確認は、Cu−Kα線による粉末X線回折法で
行った。
また、表−2に示す非水硬性鉱物は、アルミナ源として
中国産ボーキサイト、カルシア源として電気化学工業社
製生石灰、シリカ源として電気化学工業社製溶融シリ
カ、マグネシア源として宇部化学工業社製マグネシアク
リンカー、チタニア源としてオーストラリア産ルチルサ
ンド、及び鉄源として石原産業社製顔料用べんがら鉄を
目的鉱物によって組合せて配合し、クリンカーを製造し
た。
クリンカーの製造はC4AFのみシリコニット電気炉で焼成
し、その他は電気炉にて溶融した。
クリンカーの粉砕と鉱物組成の確認は水硬性CAと同様に
行った。
尚物性の測定は次の方法で行つた。
(1)初期硬化時間:急硬性発泡スラリーの温度が水和
発熱により、打設直後から10℃上昇するまでに要した時
間を温度記録計にて測定した。
(2)初期強度:急硬性発泡スラリーを型枠に打設後、
所定時間経過した時の強度を貫入抵抗値として測定し
た。
(3)中期強度:打設した供試体(10φ×20cm)を20時
間室温で養生し、オートクレーブ内に入れ180℃、10kg/
cm2、8時間高温高圧養生後、室温まで放冷した時の圧
縮強度を中期強度とした。
表−2に示す通り、本発明の調整剤を用いると急硬性発
泡スラリーの硬化時間を任意に短縮又は遅延でき、初期
強度も十分である為各製造工程に合つた硬化時間に設定
することが可能である。
更にオートクレーブによる高温高圧養生後も十分な強度
が得られる。
<使用材料> ポルトランドセメント:普通ポルトランドセメント ケイ砂粉末:ブレーン値約3,000〜4,000cm2/gのケイ石
粉 混和材:消石灰 タンパク分解気泡剤:ケラチン系タンパク分解気泡剤 II−C:フツ酸副生II−C 実施例2 ポルトランドセメント100重量部、ケイ砂粉末135重量
部、混和材5重量部及び水120重量部から成る水硬性ス
ラリーに、タンパク分解気泡剤7重量部と水93重量部で
発泡させた比重0.05g/cm3の水性気泡を吹き込み比重0.7
g/cm3の水硬性発泡スラリーを調製した。
この水硬性発泡スラリー100重量部に対し表−3に示す
急硬性スラリー20重量部を配合し、急硬性発泡スラリー
としたこと以外は実施例1と同様に行つた。その結果を
表−4に示す。
表−4に示す通り、本発明の調整剤を用いると急硬性発
泡スラリーの硬化時間を任意に遅延でき、パネル表面の
加工性が容易になり模様付けをする様な微妙なコンシス
テンシーについても調整できる。
又、オートクレーブによる高温高圧養生後も十分な強度
が得られる為パネルのソリ、角欠け等の発生も少なく製
品の収率が向上する。
実施例3 ポルトランドセメント100重量部、ケイ砂粉末125重量
部、混和材6重量部及び水120重量部から成る水硬性ス
ラリーに、タンパク分解気泡剤7重量部と水93重量部で
発泡させた比重0.05g/cm3の水性気泡を吹き込み、比重
0.7g/cm3の水硬性発泡スラリーを調製した。
この水硬性発泡スラリー100重量部に対し表−5に示す
アルミナセメント組成物75重量部と比表面積がブレーン
値で4,000cm2/gのII−C25重量部及び水60重量部から
成る急硬性スラリー30重量部を混合し急硬性発泡スラリ
ーとしたこと以外は実施例1と同様に行つた。
結果を表−6に示す。
表−6に示す通り、水硬性CAと非水硬性鉱物は併用によ
りCAを主成分とするアルミナセメントに配合でき急硬性
発泡スラリーの硬化時間を任意に調整できる。
又オートクレーブ養生後も十分な強度が得られる。
〔発明の効果〕
本発明を用いると急硬生発泡スラリーの硬化時間を任意
に調整でき強度低下等の弊害も少なく、各製造工程に適
合した初期硬化時間が得られ、パネル表面に模様付けす
る様な微妙なコンシステンシーについても調整が容易に
なる。
この為初期硬化時にキヤツピングや意匠加工等も効率よ
く行え製品の生産性が向上する。
又従来のアルミナセメント単独使用に比べ、少量の使用
でスラリーの硬化時間を調整できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CaO・Al2O3を主成分とするアルミナセメン
    ト100重量部に対し水硬性カルシウムアルミネート及び
    /又は非水硬性鉱物10〜300重量部を配合してなるアル
    ミナセメント組成物40〜95重量部とブレーン2,800〜6,5
    00cm2/gのII型無水石膏60〜5重量部からなる気泡コン
    クリートの硬化調整剤。
JP20134186A 1986-08-29 1986-08-29 気泡コンクリ−トの硬化調整剤 Expired - Lifetime JPH0798699B2 (ja)

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