JPH0952747A - 混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物 - Google Patents
混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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Abstract
期の強度発現性が良好で、中性化抑制効果が大である混
合セメント組成物とすることができる混合セメントの刺
激材を提供すること。 【解決手段】 CaO原料、Al2O3原料、CaSO4原料を含む
配合物を熱処理して生成し、遊離石灰、アウイン、無水
セッコウを有効成分とし、ブレ−ン値3,000cm2/g以上で
平均粒径20μm以下である、さらに、CaO/Al2O3モル比
7.5〜18で、CaSO4/Al2O3モル比1.6〜4である混合セメ
ントの刺激材であり、セメントと該混合セメントの刺激
材とを含有の混合セメント組成物を構成とする。
Description
業界において使用される混合セメントの刺激材及びそれ
を用いた混合セメント組成物に関する。
きくクローズアップされており、セメント分野において
も環境保護に関連して様々な試みが検討されている。例
えば、セメントクリンカーの製造過程において排気され
る炭酸ガスは地球を温暖化へと導き、自然環境のつりあ
いを大きく崩す原因であることが問題視されている。
は、製造するセメントクリンカーの使用量を抑えること
ができることから、高炉スラグ、フライアッシュ、及び
シリカフューム等の産業廃棄物を混合した混合セメント
に注目している。高炉スラグ、フライアッシュ、及びシ
リカフューム等の産業廃棄物は、潜在水硬性を有してお
り、セメントの水和過程で生成する水酸化カルシウムと
反応し、強度発現性やセメント硬化体の緻密化に寄与す
ることが知られている。ここで、セメント硬化体とは、
セメントペースト、モルタル、又はコンクリートの硬化
体を総称するものである。ところが、これら潜在水硬性
物質を混合した混合セメントは、普通ポルトランドセメ
ントに比較し、初期の強度発現性が乏しく、また、セメ
ント硬化体組織が緻密化しにくいことから炭酸化反応も
著しく速いという課題があった。
ために、水酸化カルシウム生成量の多い早強ポルトラン
ドセメントを刺激材料として、高炉セメントB種の強度
を増進させる方法が提案された(安永、中村、鍬崎、第4
9回セメント技術大会講演集、p108〜113 1995年)。しか
しながら、この方法では、強度発現性やセメント硬化体
の緻密化の効果が充分でなく、また、高炉スラグの含有
率を50重量%程度までしか増加させることができないた
め、セメントクリンカー量を低減することができず、55
重量%を超える含有率になると、強度発現性が低下して
しまうという課題があった。
に、鋭意努力を重ねた結果、特定の混合セメントの刺激
材を使用することにより、初期の強度発現性が改善され
るだけでなく、セメント硬化体の組織を緻密化し、炭酸
化反応を著しく抑制することができるとの知見を得て本
発明を完成するに至った。
料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を含有する配合物を熱処
理して生成するもので、遊離石灰、アウイン、及び無水
セッコウを有効成分とする鉱物群からなり、かつ、ブレ
ーン値3,000cm2/g以上で、平均粒径20μm以下である、
又は、さらに、CaO/Al2O3モル比が7.5〜18で、CaSO4/
Al2O3モル比が1.6〜4である混合セメントの刺激材であ
り、さらに無機硫酸塩を含有してなる混合セメントの刺
激材であり、セメントと該混合セメントの刺激材とを含
有してなる混合セメント組成物である。
(以下本刺激材という)は、CaO原料、Al2O3原料、及びCa
SO4原料を含有する配合物を熱処理して生成するもので
あり、遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成
分とする鉱物群からなる熱処理生成物であり、石灰、ア
ウイン、及び無水セッコウを単に混合したものとは異な
るものである。単に混合したものでは本発明の効果は得
られない。本刺激材の原料は純度やコストにより任意に
選択されうるものであり、特に限定されるものではない
が、例えば、CaO原料として石灰石や消石灰などのCaCO3
質やCa(OH)2質などが、Al2O3原料としてボーキサイトや
アルミ残灰などが、また、CaSO4原料として無水セッコ
ウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられる。
各原料中に存在するSiO2、Fe2O3、MgO、TiO2、及びCaF2
等の不純物の存在は、本発明の目的を実質的に阻害しな
い範囲では特に限定されるものではない。
である遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウの成分割
合は、遊離石灰10〜70重量%、アウイン10〜50重量%、
及び無水セッコウ10〜50重量%程度の範囲にあるものが
好ましい。
生成物中のCaO/Al2O3モル比が7.5〜18で、CaSO4/Al2O
3モル比が1.6〜4となるようにすることが好ましく、Ca
O/Al2O3モル比が8〜12で、CaSO4/Al2O3モル比が2〜
3となるようにすることがより好ましい。熱処理生成物
中のCaO/Al2O3モル比が7.5未満、あるいは、CaSO4/Al
2O3モル比が4超では充分な中性化抑制効果が得られな
い場合があり、熱処理生成物中のCaO/Al2O3モル比が18
超、あるいは、CaSO4/Al2O3モル比が1.6未満では充分
な初期の強度発現性が得られない場合がある。
ものではないが、通常、1,100〜1,600℃程度が好まし
い。原料の混合方法は特に限定されるものではなく、通
常の方法が可能である。本刺激材を製造する熱処理方法
としては特に限定されるものではなく、例えば、ロータ
リーキルンによる焼成法等がある。
0cm2/g以上で、平均粒径20μm以下であり、ブレーン値
4,000cm2/g以上で、平均粒径15μm以下が好ましく、ブ
レーン値5,000cm2/g以上で、平均粒径10μm以下がより
好ましい。本刺激材の粒度がブレーン値3,000cm2/g未満
で平均粒径20μm超では本刺激材を用いたセメント硬化
体が膨張性を呈し、充分な強度発現性や中性化抑制効果
が得られない場合がある。
からなる結合材100重量部中、1〜7重量部が好まし
く、2〜5重量部がより好ましい。1重量部未満では使
用する効果が充分でなく、7重量部を越えると本刺激材
を使用したセメント硬化体が膨張性を呈し、充分な強度
発現性や中性化抑制効果が得られない場合がある。
用することにより、本発明の効果をより顕著にすること
が可能である。
されるものではないが、例えば、無水セッコウ、半水セ
ッコウ、及び二水セッコウ等のセッコウ類、硫酸ナトリ
ウムや硫酸カリウムなどのアルカリ金属硫酸塩、硫酸ア
ルミニウム、硫酸マグネシウム、及びミョウバン類等が
挙げられ、本発明の効果が顕著であることから、また、
経済性の面から、セッコウ類の使用が好ましく、特に、
無水セッコウの使用がより好ましい。無機硫酸塩の粒度
は、通常、ブレーン値3,000cm2/g以上が好ましく、ブレ
ーン値5,000cm2/g以上がより好ましい。3,000cm2/g未満
では充分な強度発現性が得られない場合がある。無機硫
酸塩の使用量は特に限定されるものではないが、本刺激
材と無機硫酸塩との混合物100重量部中、5〜80重量部
が好ましく、10〜60重量部がより好ましい。5重量部未
満では強度増進効果が得られない場合があり、80重量部
を越えると充分な中性化効果が得られない場合や長期耐
久性が低下する場合がある。
使用量は、セメントとこの混合物からなる結合材100重
量部中、1〜10重量部が好ましく、3〜7重量部がより
好ましい。1重量部未満では使用する効果が充分でな
く、10重量部超では本刺激材を使用したセメント硬化体
が膨張性を呈し、充分な強度発現性や中性化抑制効果が
得られない場合がある。
に、必要に応じ無機硫酸塩に、水を混合してセメント混
練物を作製する。本発明のセメント混練物を製造する際
に使用する混合装置としては既存のいかなる撹拌装置も
使用可能であり、例えば、傾胴ミキサー、オムニミキサ
ー、V型ミキサー、ヘンシェルミキサー、及びナウター
ミキサー等が使用可能である。また、混合方法は、それ
ぞれの材料を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一
部を、あるいは全部を混合しておいても差し支えない。
ものではなく、通常の使用量、例えば、水/結合材比で
25〜100%程度の範囲であり、30〜60%程度が好まし
く、40〜50%程度がより好ましい。25%程度未満では作
業性が低下する場合があり、100%程度超では充分な強
度発現性や中性化抑制効果が得られない場合がある。
ント組成物の他に、必要に応じて、減水剤、AE剤、A
E減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、凝結調整
剤、セメント急硬材、砂や砂利などの骨材、水酸化カル
シウム等のアルカリ性物質、並びに、炭酸カルシウム等
の無機粉末等を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲
で併用することが可能である。
る。
となるようにCaO原料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を配
合し、ロータリーキルンを用い、最高温度1,400℃の条
件で熱処理して得られたクリンカーを表1に示すように
粉砕し、各種本刺激材を得た。本刺激材を粉末X線回折
法により同定し、遊離石灰、アウイン、及び無水セッコ
ウを有効成分とする鉱物群から構成されていることを確
認した。また、本刺激材の組成は、JIS R 5202に従っ
て、CaO、Al2O3、及びSO3量を分析し、さらに、SO3量を
CaSO4に換算して求めた。各種本刺激材を、セメントα
と本刺激材からなる結合材100重量部中、3重量部配合
し、結合材単位量380kg/m3、水/結合材比50%、細骨材
率45%としたコンクリートを調製し、圧縮強度の測定と
促進中性化試験を実施した。結果を表1に併記する。
に準じて測定 促進中性化試験:10φ×20cmの供試体を作製し、7日間
20℃の水中養生後、30℃湿度60%、炭酸ガス濃度7%の
環境試験室内で3ヵ月養生し、供試体内部への中性化深
さを供試体断面にフェノールフタレインを塗布し測定
原料、及びCaSO4原料を配合して、ロータリーキルンを
用い、最高温度1,400℃の条件で熱処理して得られたク
リンカーを粉砕し、ブレーン値4,000±200cm2/gで、平
均粒径10μm以下に調整して各種本刺激材を得たこと以
外は実施例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
配合したこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表
3に併記する。
メントの種類を表4に示すようにしたこと以外は実施例
2と同様に行った。結果を表4に併記する。比較のた
め、遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを別々に焼
成、粉砕し、これを混合後のCaO/Al2O3/CaSO4モル比
が10/1/2.5となるように配合して刺激材を調製して
同様に実験した。結果を表4に併記する。
メントB種 遊離石灰 :試薬1級の炭酸カルシウムを1,000℃で焼
成し、ブレーン値4,000cm 2/gに粉砕したもの アウイン :試薬1級の炭酸カルシウム、酸化アルミニ
ウム、及び二水セッコウをモル比3/3/1の割合で混
合した原料を1,350℃で焼成し、ブレーン値4,000cm2/g
に粉砕したもの 無水セッコウ:試薬1級の二水セッコウを1,000℃で焼
成し、ブレーン値4,000cm 2/gに粉砕したもの
酸塩からなる混合物100重量部中、表5に示す量の無機
硫酸塩を使用し、該混合物を、セメントαと混合物から
なる結合材100重量部中、5重量部配合したこと以外は
実施例2と同様に行った。結果を表5に併記する。
無機硫酸塩を30重量部使用し、セメントαと該混合物か
らなる結合材100重量部中の混合物の使用量を表6に示
すように配合したこと以外は実施例5と同様に行った。
結果を表6に併記する。
行った。結果を表7に示す。
ることにより、初期の強度発現性が良好となり、しか
も、中性化抑制効果が大である混合セメント組成物とす
ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 CaO原料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を
含有する配合物を熱処理して生成するもので、遊離石
灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成分とする鉱物
群からなり、かつ、ブレーン値3,000cm2/g以上で、平均
粒径20μm以下であることを特徴とする混合セメントの
刺激材。 - 【請求項2】 CaO/Al2O3モル比が7.5〜18で、CaSO4/
Al2O3モル比が1.6〜4であることを特徴とする請求項1
記載の混合セメントの刺激材。 - 【請求項3】 無機硫酸塩を含有してなることを特徴と
する請求項1又は2記載の混合セメントの刺激材。 - 【請求項4】 セメントと、請求項1〜3のうちの1項
記載の混合セメントの刺激材とを含有してなることを特
徴とする混合セメント組成物。
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|---|---|---|---|
| JP20946395A JP4131574B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20946395A JP4131574B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20946395A Expired - Fee Related JP4131574B2 (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 混合セメントの刺激材及び混合セメント組成物 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4131574B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002070421A3 (en) * | 2001-03-02 | 2002-10-24 | James Hardie Res Pty Ltd | Additive for dewaterable slurry |
| JP2005082434A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 補修用モルタル |
| US7419544B2 (en) | 2001-03-02 | 2008-09-02 | James Hardie International Finance B.V. | Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same |
-
1995
- 1995-08-17 JP JP20946395A patent/JP4131574B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002070421A3 (en) * | 2001-03-02 | 2002-10-24 | James Hardie Res Pty Ltd | Additive for dewaterable slurry |
| US6893751B2 (en) | 2001-03-02 | 2005-05-17 | James Hardie Research Pty Limited | Composite product |
| US7396402B2 (en) | 2001-03-02 | 2008-07-08 | James Hardie International Finance B.V. | Coatings for building products and dewatering aid for use with same |
| US7419544B2 (en) | 2001-03-02 | 2008-09-02 | James Hardie International Finance B.V. | Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same |
| JP2005082434A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 補修用モルタル |
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