JPH10265248A - Cement admixture and cement composition using the same - Google Patents

Cement admixture and cement composition using the same

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JPH10265248A
JPH10265248A JP9087212A JP8721297A JPH10265248A JP H10265248 A JPH10265248 A JP H10265248A JP 9087212 A JP9087212 A JP 9087212A JP 8721297 A JP8721297 A JP 8721297A JP H10265248 A JPH10265248 A JP H10265248A
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JP
Japan
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cement
weight
parts
admixture
quick
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JP9087212A
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Japanese (ja)
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Akitoshi Araki
昭俊 荒木
Kenkichi Hirano
健吉 平野
Tsumoru Ishida
積 石田
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Publication date
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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
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/14Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C04B22/142Sulfates
    • C04B22/148Aluminium-sulfate
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10Accelerators; Activators
    • C04B2103/12Set accelerators
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/603Agents for controlling alkali-aggregate reactions

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期凝結に優れ、アルカリ骨材反応の影響に
よるセメント組成物の劣化が小さいセメント混和材及び
それを用いたセメント組成物の提供。 【解決手段】 亜硫酸アルミニウムを含有することを特
徴とするセメント混和材。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement admixture excellent in initial setting and in which deterioration of a cement composition due to an influence of an alkali-aggregate reaction is small, and a cement composition using the same. SOLUTION: A cement admixture containing aluminum sulfite.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント混和材、
特にセメント急結剤に関する。
The present invention relates to a cement admixture,
In particular, it relates to a cement quick setting agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、吹付工法で使用されているセメン
ト急結剤は、セメントと混合すると急速に水和反応が進
行し、数秒〜数十秒で硬化するものである。このような
セメント急結剤の成分としては、主にカルシウムアルミ
ネートにアルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸
塩類を混合したものが使用されていた(特公昭56−2
7457号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cement quick-setting agent used in a spraying method rapidly undergoes a hydration reaction when mixed with cement, and hardens within a few seconds to a few tens of seconds. As a component of such a cement quick setting agent, a mixture of calcium aluminate and alkali metal aluminate or alkali metal carbonate was mainly used (Japanese Patent Publication No. 56-2).
No. 7457).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルカ
リ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩類は、アルカ
リ骨材反応を促進する成分であり、コンクリート骨材と
してアルカリ反応性骨材を使用した場合には、これらの
アルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩類と、
アルカリ反応性骨材との化学反応により生成する反応生
成物の生成や吸水に伴う膨張により、ひびが入ってしま
い、コンクリートの耐久性が失われる場合があるという
課題があった。従って、セメント急結剤の成分として
は、アルカリ骨材反応を促進する成分を含有しないか又
は低減したセメント急結剤が求められるようになった。
本発明者は、種々検討した結果、ある特定の成分を含有
させることで上記課題を解決できる知見を得て本発明を
完成するに至った。
However, alkali metal aluminates and alkali metal carbonates are components that promote the alkali-aggregate reaction, and when alkali-reactive aggregate is used as concrete aggregate, With these alkali metal aluminates and alkali metal carbonates,
There has been a problem that cracks may be formed due to generation of a reaction product generated by a chemical reaction with the alkali-reactive aggregate and expansion due to water absorption, and the durability of concrete may be lost. Therefore, as a component of the cement quick-setting agent, a cement quick-setting agent that does not contain or is reduced in a component that promotes an alkali-aggregate reaction has been required.
As a result of various studies, the present inventor has obtained a finding that the above problem can be solved by adding a specific component, and has completed the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明とは、亜硫
酸アルミニウムを含有してなることを特徴とするセメン
ト混和材であり、該セメント混和材を使用してなること
を特徴とするセメント組成物である。
That is, the present invention relates to a cement admixture characterized by containing aluminum sulfite, and a cement composition characterized by using the cement admixture. Things.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0006】本発明のセメントとしては、通常市販され
ている普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルト
ランドセメント、これらのポルトランドセメントにフラ
イアッシュや高炉スラグ等を混合した各種混合セメン
ト、並びに、フルオロカルシウムアルミネートを含有す
るフルオロセメント等が挙げられ、これらを微粉末化し
て使用してもよい。これらの中では、セメント組成物を
練り置いた後のポンプ圧送性が良好な点で、普通ポルト
ランドセメントが好ましい。早強ポルトランドセメント
を使用した場合には、スランプの低下が大きく、セメン
ト組成物を練り置いた後のポンプ圧送性が低下するおそ
れがある。
[0006] As the cement of the present invention, various portland cements, such as ordinary, early-strength, moderate heat, and ultra-high-strength, which are commercially available, and various mixed cements obtained by mixing fly ash, blast furnace slag, etc. with these portland cements are used. And fluorocement containing fluorocalcium aluminate. These may be finely powdered and used. Of these, ordinary Portland cement is preferred in terms of good pumpability after kneading the cement composition. In the case where the early-strength Portland cement is used, the slump is greatly reduced, and the pumpability after kneading the cement composition may be reduced.

【0007】本発明のセメント混和材(以下本混和材と
いう)は、アルカリ骨材反応を促進するナトリウムやカ
リウムといった成分を含有しないか、その含有量を低減
したものである。
[0007] The cement admixture of the present invention (hereinafter referred to as the present admixture) does not contain or has reduced content of components such as sodium and potassium which promote the alkali-aggregate reaction.

【0008】本発明で使用する亜硫酸アルミニウムと
は、セメントと混合すると初期に凝結を起こす成分であ
り、又、アルカリ骨材反応を促進する成分を含有して
も、アルカリ骨材反応を抑制する作用のあるものであ
る。亜硫酸アルミニウムとしては無水物や含水物があ
り、Al2 (SO3 3 、Al2 3 ・SO2 ・4H2
O、4Al2 3 ・3SO2 ・18H2 O、5Al2
3 ・3SO2 ・15H2 Oが挙げられ、これらの1種又
は2種以上を使用できる。これらの中では初期凝結性能
の点で、Al2 (SO3 3 やAl2 3 ・SO2 ・4
2 Oが好ましい。亜硫酸アルミニウムの粒度は特に限
定はないが、0.2mm以下が好ましい。0.2mmを
越えると初期凝結が低下するおそれがある。
[0008] The aluminum sulfite used in the present invention is a component which causes an initial setting when mixed with cement, and has an effect of suppressing the alkali-aggregate reaction even if it contains a component which promotes the alkali-aggregate reaction. It is something with. The aluminum sulfite may anhydride or hydrate, Al 2 (SO 3) 3 , Al 2 O 3 · SO 2 · 4H 2
O, 4Al 2 O 3 · 3SO 2 · 18H 2 O, 5Al 2 O
3 · 3SO 2 · 15H 2 O and the like, can be used one or two or more of these. Among these, Al 2 (SO 3 ) 3 and Al 2 O 3 · SO 2 · 4
H 2 O is preferred. The particle size of aluminum sulfite is not particularly limited, but is preferably 0.2 mm or less. If it exceeds 0.2 mm, the initial setting may decrease.

【0009】亜硫酸アルミニウムの使用量は、セメント
100重量部に対して、2〜20重量部が好ましく、5
〜15重量部がより好ましい。2重量部未満ではセメン
トの凝結を促進することが難しく、20重量部を越える
と長期強度発現性を阻害するおそれがある。
The amount of aluminum sulfite used is preferably 2 to 20 parts by weight, and more preferably 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of cement.
-15 parts by weight is more preferred. If the amount is less than 2 parts by weight, it is difficult to promote the setting of the cement. If the amount exceeds 20 parts by weight, the long-term strength development may be impaired.

【0010】亜硫酸アルミニウムは単独で使用してもよ
いが、各種性能を付与する点で、各種混和材と併用する
ことが好ましい。混和材としては特に制限はないが、カ
ルシウムアルミネート、セッコウ、ポゾラン物質、アル
カリ金属アルミン酸塩、アルカリ金属炭酸塩類、並び
に、硫酸塩類、水酸化物、及びケイ酸塩が好ましい。こ
れらの中では、初期や長期の強度発現性の点で、カルシ
ウムアルミネートやアルカリ金属アルミン酸塩がより好
ましく、カルシウムアルミネートとアルカリ金属アルミ
ン酸塩を併用することが最も好ましい。
Although aluminum sulfite may be used alone, it is preferable to use it together with various admixtures from the viewpoint of imparting various performances. Although there is no particular limitation on the admixture, calcium aluminate, gypsum, pozzolanic substances, alkali metal aluminates, alkali metal carbonates, and sulfates, hydroxides, and silicates are preferred. Among these, calcium aluminate and alkali metal aluminate are more preferable in terms of initial and long-term strength development, and it is most preferable to use calcium aluminate and alkali metal aluminate in combination.

【0011】カルシウムアルミネートとは、CaO原料
やAl23 原料等を混合したものを、キルンで焼成した
り、電気炉で溶融したりする等の熱処理をして得られる
ものをいい、初期にセメント組成物の凝結を起こし、強
度発現性を促進する急結成分である。カルシウムアルミ
ネートの鉱物成分としては、CaOをC、Al23 をA
とすると、C3 A、C127 、CA、及びCA2 等で示
されるカルシウムアルミネート熱処理物を粉砕したもの
等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用しても
よい。さらに、その他の鉱物成分として、ナトリウム、
カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属が一部固溶し
たカルシウムアルミネート等が使用できる。これらの中
では、反応活性の点で、C127 組成に対応する熱処理
物を急冷した非晶質カルシウムアルミネートが好まし
い。又、SiO2 を含有するアルミノケイ酸カルシウ
ム、C127 の1つのCaOをCaF2 等のハロゲン化
物で置き換えたC117 ・ CaX2 (Xはフッ素等のハ
ロゲン)、及びSO3 成分を含むC43 ・ SO3 もカ
ルシウムアルミネートと同様に使用できる。さらに、ア
ルミナセメントも同様に使用できる。カルシウムアルミ
ネートの粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレ
ーン値で3000cm2/g 以上が好ましく、4000cm2/
g 以上がより好ましい。3000cm2/g 未満だと急結性
や初期強度発現性が低下するおそれがある。
Calcium aluminate refers to a material obtained by subjecting a mixture of a CaO raw material, an Al 2 O 3 raw material and the like to a heat treatment such as firing in a kiln or melting in an electric furnace. Is a quick-setting component that causes the cement composition to set and promotes the development of strength. As mineral components of calcium aluminate, CaO is C and Al 2 O 3 is A
In this case, there are crushed calcium aluminate heat-treated products represented by C 3 A, C 12 A 7 , CA, CA 2 and the like, and one or more of these may be used in combination. In addition, sodium,
Calcium aluminate in which alkali metals such as potassium and lithium are partially dissolved can be used. Among these, amorphous calcium aluminate obtained by quenching a heat-treated product corresponding to the C 12 A 7 composition is preferable in terms of reaction activity. Calcium aluminosilicate containing SiO 2 , C 11 A 7 .CaX 2 (X is a halogen such as fluorine) in which one CaO of C 12 A 7 is replaced by a halide such as CaF 2 , and SO 3 component C 4 A 3 .SO 3 containing can be used in the same manner as calcium aluminate. Furthermore, alumina cement can be used as well. The particle size of the calcium aluminate, in terms of quick-setting property and the initial strength development, preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine value, 4000 cm 2 /
g or more is more preferable. If it is less than 3000 cm 2 / g, the quick setting property and the initial strength development property may be reduced.

【0012】セッコウは、長期強度発現性を向上するた
めに使用するものである。セッコウとしては、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、
これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの
中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましい。
セッコウの粒度は通常セメントに使用される程度が良
く、ブレーン値で3000cm2 /g以上が好ましく、
強度発現性の点で、4000cm2 /g以上がより好ま
しい。
Gypsum is used to improve long-term strength development. Examples of gypsum include anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum,
One or two or more of these may be used in combination. Among these, anhydrous gypsum is preferable in terms of strength development.
The particle size of the gypsum is generally good for use in cement, and preferably has a Blaine value of 3000 cm 2 / g or more.
From the viewpoint of strength development, it is more preferably 4000 cm 2 / g or more.

【0013】ポゾラン物質とは、長期強度発現性の向上
やアルカリ骨材反応による膨張を抑制するものであり、
ポゾラン物質としては、フライアッシュ、高炉スラグ、
シリカヒューム、及びカオリン等が挙げられ、これらの
一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、
強度発現性の点で、高炉スラグやシリカヒュームの使用
が好ましい。
The pozzolanic substance is intended to improve long-term strength development and suppress expansion due to alkali-aggregate reaction.
Pozzolanic substances include fly ash, blast furnace slag,
Examples thereof include silica fume and kaolin, and one or more of these may be used in combination. Among these,
Use of blast furnace slag or silica fume is preferred in terms of strength development.

【0014】アルカリ金属アルミン酸塩とは、セメント
の初期凝結を促すものであり、アルカリ金属アルミン酸
塩としては、アルミン酸リチウム、アルミン酸ナトリウ
ム、及びアルミン酸カリウムが挙げられ、これらの一種
又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、初期
凝結の点で、アルミン酸ナトリウムが好ましい。
The alkali metal aluminate promotes the initial setting of cement. Examples of the alkali metal aluminate include lithium aluminate, sodium aluminate, and potassium aluminate. More than one species may be used in combination. Of these, sodium aluminate is preferred in terms of initial coagulation.

【0015】アルカリ金属炭酸塩類とは、セメントの初
期凝結を促すものであり、アルカリ金属炭酸塩類として
は、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭
酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウム等が挙げら
れ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これ
らの中では、初期凝結性の点で炭酸ナトリウムが好まし
い。
The alkali metal carbonates promote the initial setting of the cement. Examples of the alkali metal carbonates include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate and the like. May be used alone or in combination of two or more. Of these, sodium carbonate is preferred in terms of initial setting.

【0016】硫酸塩類とは、セメントの初期凝結を促す
ものであり、亜硫酸アルミニウムを除くものである。硫
酸塩類としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸
カリウム、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、亜硫
酸ナトリウム、亜硫酸カリウム。亜硫酸カルシウム、亜
硫酸水素ナトリウム、及び亜硫酸水素カリウム等が挙げ
られ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。こ
れらの中では、アルカリ骨材反応を抑制する効果が大き
い点で、硫酸アルミニウムが好ましい。
Sulfates promote initial setting of cement and exclude aluminum sulfite. The sulfates include lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, aluminum sulfate, magnesium sulfate, sodium sulfite, and potassium sulfite. Examples thereof include calcium sulfite, sodium hydrogen sulfite, and potassium hydrogen sulfite, and one or more of these may be used in combination. Among these, aluminum sulfate is preferred because it has a large effect of suppressing the alkali-aggregate reaction.

【0017】水酸化物とは、セメントの初期凝結を促す
ものであり、水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化カルシウム
が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよ
い。これらの中では、初期凝結性の点で、水酸化カルシ
ウムが好ましい。
The hydroxide promotes the initial setting of the cement. Examples of the hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide. More than one species may be used in combination. Of these, calcium hydroxide is preferred from the viewpoint of initial setting.

【0018】ケイ酸塩とは、セメントの初期凝結を促す
ものであり、ケイ酸塩としては、ケイ酸リチウム、ケイ
酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、及びケイ酸マグネシウ
ム等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用して
もよい。これらの中では、初期凝結の点で、ケイ酸ナト
リウムの使用が好ましい。
The silicate promotes the initial setting of the cement. Examples of the silicate include lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate and magnesium silicate. Two or more kinds may be used in combination. Among these, sodium silicate is preferably used from the viewpoint of initial coagulation.

【0019】これらの各種混和材は、亜硫酸アルミニウ
ムに対して、一種又は二種以上併用してもよい。これら
の中では、初期や長期の強度発現性の点で、亜硫酸アル
ミニウムと、カルシウムアルミネート及び/又はアルカ
リ金属アルミン酸塩を併用したものが好ましく、亜硫酸
アルミニウムとカルシウムアルミネートを併用したもの
がより好ましく、亜硫酸アルミニウム、カルシウムアル
ミネート、及びアルカリ金属アルミン酸塩を併用したも
のが最も好ましい。そして、亜硫酸アルミニウム、カル
シウムアルミネート、及びアルカリ金属アルミン酸塩を
併用したものに、さらに、セッコウ、ポゾラン物質、ア
ルカリ金属炭酸塩類、硫酸塩類、水酸化物、及びケイ酸
塩からなる一種又は二種以上の各種混和材を併用するこ
とが好ましい。これらの物質の中では、強度発現性向上
の点で、セッコウが好ましい。
These various admixtures may be used alone or in combination of two or more with aluminum sulfite. Among these, aluminum sulfite and calcium aluminate and / or alkali metal aluminate are preferred in terms of initial and long-term strength development, and those using aluminum sulfite and calcium aluminate are more preferred. Preferably, a combination of aluminum sulfite, calcium aluminate and alkali metal aluminate is most preferred. Then, one or two of gypsum, pozzolanic substances, alkali metal carbonates, sulfates, hydroxides, and silicates, in addition to those in which aluminum sulfite, calcium aluminate, and alkali metal aluminate are used in combination. It is preferable to use the above various admixtures in combination. Among these substances, gypsum is preferred from the viewpoint of improving strength development.

【0020】亜硫酸アルミニウムと併用した場合の各種
混和材の使用量は、亜硫酸アルミニウム100重量部に
対して、20〜2000重量部が好ましく、100〜1
000重量部がより好ましい。20重量部未満では効果
がなく、2000重量部を越えると長期強度発現性が阻
害されるおそれがある。
The amount of the various admixtures used in combination with aluminum sulfite is preferably 20 to 2,000 parts by weight, and more preferably 100 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of aluminum sulfite.
000 parts by weight are more preferred. If the amount is less than 20 parts by weight, there is no effect. If the amount exceeds 2,000 parts by weight, the long-term strength development may be impaired.

【0021】又、亜硫酸アルミニウム、カルシウムアル
ミネート、及びアルカリ金属アルミン酸塩を併用したも
のに、さらに、セッコウ、ポゾラン物質、アルカリ金属
炭酸塩類、硫酸塩類、水酸化物及びケイ酸塩からなる一
種又は二種以上の各種混和材を併用する場合には、これ
らの各種混和材の使用量は、亜硫酸アルミニウム100
重量部に対して、20〜200重量部が好ましく、50
〜150重量部がより好ましい。20重量部未満では効
果がなく、200重量部を越えると長期強度発現性が阻
害されるおそれがある。
In addition to the combination of aluminum sulfite, calcium aluminate, and alkali metal aluminate, gypsum, pozzolan substances, alkali metal carbonates, sulfates, hydroxides and silicates, When two or more kinds of various admixtures are used in combination, the amount of these various admixtures used is 100% of aluminum sulfite.
20 to 200 parts by weight, preferably 50 parts by weight,
~ 150 parts by weight is more preferred. If the amount is less than 20 parts by weight, there is no effect, and if it exceeds 200 parts by weight, the long-term strength development may be impaired.

【0022】但し、ナトリウムやカリウムを含有するア
ルカリ金属アルミン酸塩、アルカリ金属炭酸塩類、硫酸
塩類、水酸化物、及びケイ酸塩を使用する場合、これら
の使用量は、アルカリ骨材反応が認められない程度の量
を混合することが好ましい。このために使用量は、セメ
ント100重量部に対して、2重量部以下が好ましい。
2重量部を越えるとアルカリ骨材反応を促進するおそれ
がある。
However, when using alkali metal aluminates, alkali metal carbonates, sulfates, hydroxides, and silicates containing sodium and potassium, the amount of these used is determined by the alkali-aggregate reaction. It is preferable to mix an amount that cannot be obtained. For this reason, the amount used is preferably 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of cement.
If it exceeds 2 parts by weight, the alkali-aggregate reaction may be accelerated.

【0023】本混和材の使用量は、セメント100重量
部に対して、2〜20重量部が好ましく、5〜15重量
部がより好ましい。2重量部未満ではセメントの初期凝
結を促進することが難しく、20重量部を越えると強度
発現性を阻害するおそれがある。
The amount of the admixture is preferably 2 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement. If the amount is less than 2 parts by weight, it is difficult to promote the initial setting of the cement, and if it exceeds 20 parts by weight, the strength development may be impaired.

【0024】本発明の細骨材や粗骨材といった骨材は吸
水率が低くて、骨材強度が高いものが好ましいが、特に
制限されるものではない。粗骨材としては、川砂利、山
砂利、及び石灰砂利等が挙げられる。細骨材としては、
川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が挙げられる。水/セ
メント比は、35〜65%好ましく、40〜60%より
好ましい。35%未満だとセメント組成物が十分に混合
できず、65%を越えると強度発現性が小さく、本混和
材の使用量が多くなるおそれがある。
The aggregate such as fine aggregate and coarse aggregate of the present invention preferably has low water absorption and high aggregate strength, but is not particularly limited. The coarse aggregate includes river gravel, mountain gravel, lime gravel, and the like. As fine aggregate,
River sand, mountain sand, lime sand, silica sand, and the like. The water / cement ratio is preferably 35-65%, more preferably 40-60%. If it is less than 35%, the cement composition cannot be sufficiently mixed, and if it exceeds 65%, strength developability is small, and the amount of the present admixture may be increased.

【0025】本混和材は、セメント急結剤として吹付工
法に使用することが好ましい。吹付工法として使用する
場合の本混和材の吹付方法は、例えば、予め水を加え混
練りした湿潤状態のセメントコンクリートを空気圧送
し、途中に設けたY字管の一方より本混和材を合流混合
させて吹き付ける湿式吹付工法や、水を加えない状態の
セメントコンクリートを調製し、さらにセメント急結剤
をこれに加え空気圧送し、Y字管の一方より水を合流混
合させて吹き付ける乾式吹付工法どちらの方法でも実施
できる。中でも粉塵の発生量が少ない点で湿式吹付法が
好ましい。本発明においては、高強度化するために、セ
メントコンクリート側にセッコウを添加して吹付コンク
リートとして使用してもよい。本発明の本混和材は、減
水剤、AE剤、凝結遅延剤、及び繊維等を併用してもよ
い。本発明の本混和材は、できるだけ空気にふれないよ
うに、窒素ガス等の不活性ガスで密閉し保存することが
貯蔵安定性の点で好ましい。
The present admixture is preferably used in a spraying method as a cement quick setting agent. The spraying method of the present admixture when used as a spraying method is, for example, pneumatically feeding wet cement concrete kneaded with water in advance and merging and mixing the admixture from one of the Y-tubes provided in the middle. Wet spraying method, or cement concrete without water added, dry air spraying method, in which a cement quick-setting agent is added to this and air-pressure fed, and water is combined and mixed from one of the Y-shaped pipes and sprayed. Can also be performed. Among them, the wet spraying method is preferable because the amount of generated dust is small. In the present invention, in order to increase the strength, gypsum may be added to the cement concrete side and used as shotcrete. In the present admixture of the present invention, a water reducing agent, an AE agent, a setting retarder, a fiber and the like may be used in combination. The admixture of the present invention is preferably sealed and stored with an inert gas such as a nitrogen gas in order to avoid contact with air as much as possible from the viewpoint of storage stability.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description will be given based on embodiments.

【0027】実施例1 亜硫酸アルミニウムからなるセメント急結剤を、セメン
ト100重量部に対して、表1に示す量を使用し、プロ
クター貫入抵抗試験及び圧縮強度測定を行った。試験条
件は、水/セメント比=60%、セメント/砂比=1/
3(重量比)、材料温度は20℃で行った。結果を表1
に示す。 (使用材料) セメント:市販の普通ポルトランドセメント、比重3.
16 亜硫酸アルミニウム:主成分4Al2 3 ・3SO2
・18H2 O、粒度0.2mm 亜硫酸アルミニウム:主成分Al2 (SO3 3 、粒
度0.2mm 砂:新潟県糸魚川市産川砂 比重2.65 水:水道水(20℃) (測定方法) プロクター貫入抵抗値:練り混ぜて得られた急結性のモ
ルタル(急結剤を加えて10秒間練り混ぜたもの)を5
cm×20cm×20cmの型枠に素早く詰め、急結剤
が添加された時点から45、60、120、300、6
00秒後のプロクター貫入抵抗値を測定した。 圧縮強度:練り混ぜて得られた急結性のモルタル(急結
剤を加えて10秒間練り混ぜたもの)を4cm×4cm
×16cmの型枠にバイブレーターで振動を加えながら
素早く詰め、所定材齢にけいて、20t耐圧機で圧縮強
度を測定した。
Example 1 Proctor penetration resistance test and compression strength measurement were carried out using the cement quick-setting agent composed of aluminum sulfite in the amount shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of cement. The test conditions were as follows: water / cement ratio = 60%, cement / sand ratio = 1 /
3 (weight ratio) and the material temperature was 20 ° C. Table 1 shows the results
Shown in (Material used) Cement: Commercial ordinary Portland cement, specific gravity 3.
16 Aluminum sulfite: Main component 4Al 2 O 3 .3SO 2
・ 18H 2 O, particle size: 0.2 mm Aluminum sulfite: main component Al 2 (SO 3 ) 3 , particle size: 0.2 mm Sand: River sand from Itoigawa City, Niigata Prefecture Specific gravity 2.65 Water: tap water (20 ° C.) (measurement method) Proctor penetration resistance value: 5 quick-setting mortars obtained by mixing and kneading (mixed with a quick-setting agent and mixed for 10 seconds)
cm × 20 cm × 20 cm form quickly packed, 45, 60, 120, 300, 6 from the time when the quick setting agent was added
After 00 seconds, the resistance to penetration of the proctor was measured. Compressive strength: 4 cm x 4 cm of quick-setting mortar obtained by mixing and kneading (mixed with a quick-setting agent and mixed for 10 seconds)
The mold was quickly packed in a × 16 cm form while applying vibration with a vibrator, and the compressive strength was measured with a 20-t pressure resistant machine at a predetermined age.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】実施例2 亜硫酸アルミニウム100重量部と、表2に示す量の
混和材からなるセメント急結剤を、セメント100重量
部に対して、10重量部使用したこと以外は実施例1と
同様に行った。結果を表2に示す。 (使用材料) 混和材A:カルシウムアルミネート、主成分C127
ブレーン値6100cm 2 /g 混和材B:アルカリ金属アルミン酸塩、市販アルミン酸
ナトリウム
Example 2 100 parts by weight of aluminum sulfite and the amount shown in Table 2
100% by weight of cement quick-setting admixture made of admixture
Example 1 except that 10 parts by weight was used.
Performed similarly. Table 2 shows the results. (Materials used) Admixture A: calcium aluminate, main component C12A7,
Brain value 6100cm Two/ G Admixture B: alkali metal aluminate, commercially available aluminate
sodium

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】実施例3 亜硫酸アルミニウム100重量部、混和材A500重
量部、混和材B50重量部、及び表2に示す量の混和材
からなるセメント急結剤を、セメント100重量部に対
して、10重量部使用したこと以外は実施例1と同様に
行った。結果を表3に示す。 (使用材料) 混和材C:無水セッコウ粉砕品、ブレーン値5800c
2 /g 混和材D:市販炭酸ナトリウム 混和材E:市販シリカフューム 混和材F:市販硫酸アルミニウム 混和材G:市販水酸化ナトリウム 混和材H:市販ケイ酸ナトリウム
Example 3 100 parts by weight of aluminum sulfite, 500 parts by weight of admixture A, 50 parts by weight of admixture B and 50 parts by weight of the admixture shown in Table 2 were mixed with 100 parts by weight of cement to 10 parts by weight of cement. The same procedure as in Example 1 was performed except that parts by weight were used. Table 3 shows the results. (Materials used) Admixture C: Anhydrous gypsum ground product, Blaine value 5800c
m 2 / g Admixture D: Commercial sodium carbonate Admixture E: Commercial silica fume Admixture F: Commercial aluminum sulfate Admixture G: Commercial sodium hydroxide Admixture H: Commercial sodium silicate

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】実施例4 亜硫酸アルミニウム100重量部、混和材A500重
量部、及び混和材B50重量部からなるセメント急結剤
を、セメント100重量部に対して、表4に示す量を使
用したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表4
に示す。
Example 4 A cement quick setting agent consisting of 100 parts by weight of aluminum sulfite, 500 parts by weight of admixture A, and 50 parts by weight of admixture B was used except that the amounts shown in Table 4 were used with respect to 100 parts by weight of cement. Was performed in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results
Shown in

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】実施例5 セメント400kg/m3 、細骨材1023kg/
3 、粗骨材693kg/m3 、水220kg/m3
し吹付コンクリートを調製した。この吹付コンクリート
をコンクリート圧送機「アリバー280」により、吹付
速度4m3 /h、吹付圧力4kg/cm2 の条件下で空
気圧送し、途中に設けたY字管の一方より、亜硫酸アル
ミニウム100重量部と表5に示す量の混和材からな
るセメント急結剤を、セメント100重量部に対して、
10重量部となるように急結圧送機「ナトムクリート」
により圧送して吹付コンクリートと合流混合し、急結性
吹付コンクリートとし、圧縮強度を測定した。結果を表
5に示す。 (使用材料) 細骨材:新潟県姫川産川砂、表面水率4.0%、比重
2.61 粗骨材:新潟県姫川産川砂利、表乾状態、比重2.6
5、最大寸法10mm (測定方法) 圧縮強度:調製した急結性吹付コンクリートを吹付けし
た。材齢1時間は幅25cm×長さ25cmのプルアウ
ト型枠供試体を使用し、プルアウト型枠表面からピンを
急結性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピン
を引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、(圧縮強
度)=(引き抜き強度)×4/(供試体接触面積)の式
から圧縮強度を算出した。材齢1日以降は幅50cm×
長さ50cm×厚さ20cmの型枠から採取した直径5
cm×長さ10cmの供試体を20トン耐圧機で測定
し、圧縮強度を求めた。
Example 5 Cement: 400 kg / m 3 , fine aggregate: 1023 kg /
m 3 , coarse aggregate 693 kg / m 3 , water 220 kg / m 3 , and sprayed concrete was prepared. The sprayed concrete was air-fed under a condition of a spraying speed of 4 m 3 / h and a spraying pressure of 4 kg / cm 2 by a concrete pump “Aliver 280”, and 100 parts by weight of aluminum sulfite was passed through one of the Y-shaped pipes provided on the way. And a cement quick-setting admixture consisting of an admixture in the amount shown in Table 5 with respect to 100 parts by weight of cement.
"Natom Cleat", a quick-set pressure feeder to be 10 parts by weight
And then mixed with the shotcrete to form a quick-setting shotcrete, and measured for compressive strength. Table 5 shows the results. (Materials used) Fine aggregate: River sand from Himekawa, Niigata Prefecture, surface water rate 4.0%, specific gravity 2.61 Coarse aggregate: gravel from Himekawa, Niigata prefecture, surface dry state, specific gravity 2.6
5. Maximum dimension 10 mm (Measurement method) Compressive strength: The prepared quick-setting concrete was sprayed. For one hour of age, using a pull-out mold specimen of 25 cm width x 25 cm length, cover the pin with quick-setting spray concrete from the surface of the pull-out mold, pull out the pin from the back side of the mold, and pull out strength at that time Was calculated, and the compressive strength was calculated from the formula: (compressive strength) = (pull-out strength) × 4 / (sample contact area). 50cm width after 1 day
Diameter 5 collected from a mold 50 cm long x 20 cm thick
A specimen having a size of cm × 10 cm in length was measured with a 20-ton pressure machine to determine the compressive strength.

【0036】[0036]

【表5】 [Table 5]

【0037】実施例6 粗骨材をアルカリ反応性骨材に置き換えた吹付コンクリ
ートを使用し、亜硫酸アルミニウム100重量部と表
6に示す量の混和材からなるセメント急結剤を、セメン
ト100重量部に対して、10重量部となるように使用
したこと以外は実施例5と同様に行い、アルカリ骨材反
応の影響を調べるために、長さ変化を測定した。尚、比
較のために、カルシウムアルミネート100重量部とア
ルミン酸ナトリウム20重量部からなる急結剤を使用し
たこと以外は、実施例5と同様に行った。結果を表6に
示す。 (使用材料) アルカリ反応性骨材:オパール質砂岩を含有する骨材 (測定方法) 長さ変化:幅4cm×厚さ4cm×長さ16cmの型枠
に吹付けて脱型後、20℃で所定期間水中養生し、各材
齢における長さ変化を測定した。
Example 6 Using shotcrete in which coarse aggregate was replaced with alkali-reactive aggregate, 100 parts by weight of a cement quick-setting agent consisting of 100 parts by weight of aluminum sulfite and the amount of admixture shown in Table 6 was mixed with 100 parts by weight of cement. On the other hand, the procedure was performed in the same manner as in Example 5 except for using 10 parts by weight, and the length change was measured in order to examine the influence of the alkali-aggregate reaction. For comparison, the same procedure as in Example 5 was carried out except that a quick-setting binder consisting of 100 parts by weight of calcium aluminate and 20 parts by weight of sodium aluminate was used. Table 6 shows the results. (Materials used) Alkali-reactive aggregate: Aggregate containing opal sandstone (Measurement method) Length change: After spraying onto a mold 4 cm wide x 4 cm thick x 16 cm long, demolding, then at 20 ° C Cured in water for a predetermined period, and the change in length at each age was measured.

【0038】[0038]

【表6】 [Table 6]

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のセメント混和材を使用すること
により、初期凝結に優れたセメント組成物とすることが
でき、アルカリ骨材反応の影響によるセメント組成物の
劣化を小さくできる。
By using the cement admixture of the present invention, a cement composition having excellent initial setting can be obtained, and deterioration of the cement composition due to the effect of alkali-aggregate reaction can be reduced.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 亜硫酸アルミニウムを含有してなること
を特徴とするセメント混和材。
1. A cement admixture comprising aluminum sulfite.
【請求項2】 請求項1記載のセメント混和材を使用し
てなることを特徴とするセメント組成物。
2. A cement composition comprising the cement admixture according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008138385A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Shimizu Corp Tunnel construction method
CN111423142A (en) * 2020-05-27 2020-07-17 北京荣创岩土工程股份有限公司 Cement slurry additive for foundation treatment
WO2021024853A1 (en) * 2019-08-02 2021-02-11 デンカ株式会社 Cement admixture and hydraulic composition

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