JPH10279342A - コンクリート組成物 - Google Patents
コンクリート組成物Info
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- JPH10279342A JPH10279342A JP11598097A JP11598097A JPH10279342A JP H10279342 A JPH10279342 A JP H10279342A JP 11598097 A JP11598097 A JP 11598097A JP 11598097 A JP11598097 A JP 11598097A JP H10279342 A JPH10279342 A JP H10279342A
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- concrete composition
- zeolite
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/047—Zeolites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリート組成物に於て作られる、コン
クリート２次製品の生産性向上と品質向上を計る為の必
要課題である コンクリートの初期強度発現の短縮と制
御、軽量、高硬度と靭性の付与及び安価原材料の活用の
問題点に焦点を当て、機能骨材の選択を行い、この機能
を利用して生産性に優れた軽量安価で高品質のコンクリ
ート２次製品の配合組成を確立することにある。 【解決手段】 塩基置換機能を有する天然ゼオライトを
コンクリート組成物の骨材に使用し、該ゼオライトの粒
度域を選択して、高分子系水性エマルジョンとセメント
に混合撹拌して作られたことを特徴とする、コンクリー
トの組成物。
クリート２次製品の生産性向上と品質向上を計る為の必
要課題である コンクリートの初期強度発現の短縮と制
御、軽量、高硬度と靭性の付与及び安価原材料の活用の
問題点に焦点を当て、機能骨材の選択を行い、この機能
を利用して生産性に優れた軽量安価で高品質のコンクリ
ート２次製品の配合組成を確立することにある。 【解決手段】 塩基置換機能を有する天然ゼオライトを
コンクリート組成物の骨材に使用し、該ゼオライトの粒
度域を選択して、高分子系水性エマルジョンとセメント
に混合撹拌して作られたことを特徴とする、コンクリー
トの組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩基置換容量を持
つ天然ゼオライトと水硬性セメントの混合物に、高分子
系水性エマルジョンを混合して作られたコンクリート組
成物であり、特にコンクリート２次製品に於ては，従来
の大きな問題点であつた、初期の強度発現短縮による生
産性の向上、軽量、高硬度と靭性の拡大性能が望まれて
いた。この問題が解決出来れば衝撃破損の防止、施工性
に著しい効果を与え又コンクリート構造物に於ては、高
接着力による補強、防水、工期短縮に大きな効果を期待
出来る。建築材料、土木施工分野に、広く利用分野が期
待できる技術である。
つ天然ゼオライトと水硬性セメントの混合物に、高分子
系水性エマルジョンを混合して作られたコンクリート組
成物であり、特にコンクリート２次製品に於ては，従来
の大きな問題点であつた、初期の強度発現短縮による生
産性の向上、軽量、高硬度と靭性の拡大性能が望まれて
いた。この問題が解決出来れば衝撃破損の防止、施工性
に著しい効果を与え又コンクリート構造物に於ては、高
接着力による補強、防水、工期短縮に大きな効果を期待
出来る。建築材料、土木施工分野に、広く利用分野が期
待できる技術である。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンクリート組成物は最終強度発
現の所要時間は、約４週間を要している。その理由は、
コンクリート組成物内のセメントの水和硬化反応が終了
し、強度発現に対応する水分の反応、放出がなされる時
間が必要な為である。この問題を解決するため、早強セ
メント、減水剤等を使用して、強度発現時間を短縮する
プロセスが利用されることもあるが、ひび割れの発生の
確率が高い。また最近に於ては、超硬度の粒子であるガ
ーネツトとセメントの混合材に、水性高分子エマルジョ
ンを混合してなるコンクリート組成物が開発され、使用
され始めている。この材料は、従来のコンクリート組成
物に複合すると、耐衝撃性、高硬度靭性、接着性等の大
幅性能改善が為されている。これは、ガーネツトが宝石
に近い表面硬度を有する細砂状のもので、コンクリート
骨材としての粒子の高硬度と、高分子系水性セメントエ
マルジョンの複合コンクリート面えの浸透性により構成
された。しかし、価額の高いガーネツトを原材料にして
いること、ガーネツトの比重が約４と重く、セメントと
の比重差が大きく、事前混合工程が必要になり、重量と
価額経済性に問題を残している。したがつて、既存のコ
ンリート構造物の補強、ひび割れ、床面の防水補修等に
は良いが、コンクリート２次製品えの利用には、この問
題を解決する必要が技術的に残されていた。
現の所要時間は、約４週間を要している。その理由は、
コンクリート組成物内のセメントの水和硬化反応が終了
し、強度発現に対応する水分の反応、放出がなされる時
間が必要な為である。この問題を解決するため、早強セ
メント、減水剤等を使用して、強度発現時間を短縮する
プロセスが利用されることもあるが、ひび割れの発生の
確率が高い。また最近に於ては、超硬度の粒子であるガ
ーネツトとセメントの混合材に、水性高分子エマルジョ
ンを混合してなるコンクリート組成物が開発され、使用
され始めている。この材料は、従来のコンクリート組成
物に複合すると、耐衝撃性、高硬度靭性、接着性等の大
幅性能改善が為されている。これは、ガーネツトが宝石
に近い表面硬度を有する細砂状のもので、コンクリート
骨材としての粒子の高硬度と、高分子系水性セメントエ
マルジョンの複合コンクリート面えの浸透性により構成
された。しかし、価額の高いガーネツトを原材料にして
いること、ガーネツトの比重が約４と重く、セメントと
の比重差が大きく、事前混合工程が必要になり、重量と
価額経済性に問題を残している。したがつて、既存のコ
ンリート構造物の補強、ひび割れ、床面の防水補修等に
は良いが、コンクリート２次製品えの利用には、この問
題を解決する必要が技術的に残されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決す
るためには、低価額原料を使用して、軽量で、高硬度で
靭性があり、生産性向上に必要な、強度発現時間の短縮
の出来る、コンクリート組成物の出現が出現が望まれて
きた。
るためには、低価額原料を使用して、軽量で、高硬度で
靭性があり、生産性向上に必要な、強度発現時間の短縮
の出来る、コンクリート組成物の出現が出現が望まれて
きた。
【０００４】発明が解決しようとするコンクリート組成
物に於て、どのようにして、軽量の骨材原料を使用し
て、強度発現速度の短縮を有効ならしめ、高硬度で靭性
のある軽量コンクリート配合を得ることが出来るかであ
つた。
物に於て、どのようにして、軽量の骨材原料を使用し
て、強度発現速度の短縮を有効ならしめ、高硬度で靭性
のある軽量コンクリート配合を得ることが出来るかであ
つた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、高分子系水
性エマルジョンを使用した水硬化性セメントの組成物の
配合材料を研究する過程に於て、コンクリート組成物の
軽量化、強度発現速度の短縮と、高硬度で靭性を出す大
きな要因として、コンクリートの骨材の物性に着目し、
各種の骨材を使用して実験をおこなつた結果、天然ゼオ
ライトの中にある塩基置換機能が大きな効果機能を発揮
することを発見し、これを、骨材として使用した結果、
強度発現速度の短縮、高硬度で靭性のある軽量のコンク
リートの組成物にを得ることが確認され、更に、該ゼオ
ライトの粒度分布を適正に変化させる事により、初期硬
度発現速度を調整することが出来たので、本発明を完成
した。
性エマルジョンを使用した水硬化性セメントの組成物の
配合材料を研究する過程に於て、コンクリート組成物の
軽量化、強度発現速度の短縮と、高硬度で靭性を出す大
きな要因として、コンクリートの骨材の物性に着目し、
各種の骨材を使用して実験をおこなつた結果、天然ゼオ
ライトの中にある塩基置換機能が大きな効果機能を発揮
することを発見し、これを、骨材として使用した結果、
強度発現速度の短縮、高硬度で靭性のある軽量のコンク
リートの組成物にを得ることが確認され、更に、該ゼオ
ライトの粒度分布を適正に変化させる事により、初期硬
度発現速度を調整することが出来たので、本発明を完成
した。
【０００６】本発明の原理は、高分子系水性エマルジョ
ン混合水硬性コンクリート組成物に於て、コンクリート
骨材に、結晶構造に塩基置換機能を有する天然ゼオライ
トを用いることにより、永久電荷の電気分解作用によ
り、高分子系水性エマルジョンの水が電気分解を起こ
し、発生した水素により、水硬性セメントの減水効果反
応を促進する。更に、該ゼオライトは結晶構造軸がずれ
ているので、粒度により、電荷集積量を変化させること
が出来る。この効果により、強度発現速度の短縮及び制
御が可能になり、必要な初期強度及び高硬度が得られ
る。
ン混合水硬性コンクリート組成物に於て、コンクリート
骨材に、結晶構造に塩基置換機能を有する天然ゼオライ
トを用いることにより、永久電荷の電気分解作用によ
り、高分子系水性エマルジョンの水が電気分解を起こ
し、発生した水素により、水硬性セメントの減水効果反
応を促進する。更に、該ゼオライトは結晶構造軸がずれ
ているので、粒度により、電荷集積量を変化させること
が出来る。この効果により、強度発現速度の短縮及び制
御が可能になり、必要な初期強度及び高硬度が得られ
る。
【０００７】該天然ゼオライト骨材の有する結晶体内の
空隙に、低電圧電気分解により水のクラスターの小さく
なつた水硬性高分子セメントエマルジョンが浸透して、
曲げに対する補強効果を生じさせ、靭性を与える。更
に、該永久結晶電荷の作用により、蕉電自己焼成が行わ
れ、高硬度が得られる。これにより軽量、強度発現速度
の短縮、高硬度で靭性のあるコンクリート組成物を作る
ことが出来る。
空隙に、低電圧電気分解により水のクラスターの小さく
なつた水硬性高分子セメントエマルジョンが浸透して、
曲げに対する補強効果を生じさせ、靭性を与える。更
に、該永久結晶電荷の作用により、蕉電自己焼成が行わ
れ、高硬度が得られる。これにより軽量、強度発現速度
の短縮、高硬度で靭性のあるコンクリート組成物を作る
ことが出来る。
【０００８】コンクリート組成物において、天然ゼオラ
イトの塩基置換機能に着目した骨材を論理的に使用し、
これに、高分子水性エマルジョンとセメントを撹拌混合
して作られたコンクリート組成物は従来の技術にはな
く、さらに、該ゼオライトの粒度分布域を利用しての、
初期強度発現速度制御を可能にしたコンクリート組成物
は全く新しい技術である。
イトの塩基置換機能に着目した骨材を論理的に使用し、
これに、高分子水性エマルジョンとセメントを撹拌混合
して作られたコンクリート組成物は従来の技術にはな
く、さらに、該ゼオライトの粒度分布域を利用しての、
初期強度発現速度制御を可能にしたコンクリート組成物
は全く新しい技術である。
【０００９】本発明の特性を作るコンクリート組成物の
骨材に使用される天然ゼオライト材は、沸石と称される
天然鉱物である。天然ゼオライトには、塩基置換容量が
大きいものと、微小のものがある。本発明に使用される
天然ゼオライトは前者の塩基置換容量と呼ばれる機能の
大きい結晶構造のものが主として使用される。この作用
は、磁石のように、陽イオンを保持したり、離したりす
る作用の永久電荷特性を有する。さらに、結晶電荷の集
積量を粒度により変化させる事が出来る。
骨材に使用される天然ゼオライト材は、沸石と称される
天然鉱物である。天然ゼオライトには、塩基置換容量が
大きいものと、微小のものがある。本発明に使用される
天然ゼオライトは前者の塩基置換容量と呼ばれる機能の
大きい結晶構造のものが主として使用される。この作用
は、磁石のように、陽イオンを保持したり、離したりす
る作用の永久電荷特性を有する。さらに、結晶電荷の集
積量を粒度により変化させる事が出来る。
【００１０】高分子水性エマルジョンは水の中に高分子
微粒子を分散させて作られた水溶液で、高分子のうち一
般的にはアクリル系樹脂が使われるが、その他の高分子
でも良い。尚、高分子系水性エマルジョンに使用される
水は、波動または低電気分解により、水の分子のクラス
ターの小さい高浸透性の水を使用する事が好ましい。
微粒子を分散させて作られた水溶液で、高分子のうち一
般的にはアクリル系樹脂が使われるが、その他の高分子
でも良い。尚、高分子系水性エマルジョンに使用される
水は、波動または低電気分解により、水の分子のクラス
ターの小さい高浸透性の水を使用する事が好ましい。
【００１１】セメントは、水硬性ポルトラントセメン
ト、ホワイトセメントが使用される。これらの該４要素
のほかに、必要に応じて補強フィラーとして、ガーネツ
ト等の、無機微細充填材等を付加することもある。
ト、ホワイトセメントが使用される。これらの該４要素
のほかに、必要に応じて補強フィラーとして、ガーネツ
ト等の、無機微細充填材等を付加することもある。
【００１２】
【発明の実施形態】本発明によるコンクリート組成物
は、大きい塩基置換機能を有する天然ゼオライト骨材
を、高分子水性セメントエマルジョンに混合硬化させる
ことによつて、従来の同一系コンクリート配合と比較し
て飛躍的に、高硬度で靭性のある強度発現速度の早い軽
量のコンクリート組成物を得ることが出来るので、土木
建築分野の補強、接着防水剤、工場生産を主体とする壁
材、床材、屋根材、間仕切材等に有用である。
は、大きい塩基置換機能を有する天然ゼオライト骨材
を、高分子水性セメントエマルジョンに混合硬化させる
ことによつて、従来の同一系コンクリート配合と比較し
て飛躍的に、高硬度で靭性のある強度発現速度の早い軽
量のコンクリート組成物を得ることが出来るので、土木
建築分野の補強、接着防水剤、工場生産を主体とする壁
材、床材、屋根材、間仕切材等に有用である。
【実施例】以下、本発明を数値と図により詳述するが、
これによつて本発明が限定されるものではない。
これによつて本発明が限定されるものではない。
【００１３】陽イオン交換容量１８０±１０ｍｅｇ／ｌ
ｏｏｇ、標準粒度が１０〜１６メツシュの天然ゼオライ
ト５０ｗｔ％、ポルトラントセメント５０ｗｔ％の混合
材料と、アクリル樹脂３５ｗｔ％、水６５ｗｔ％の高分
子系エマルジョン２３０ｍｌを撹拌混合してコンクリー
ト組成物を作り、ＪＩＳ５２０１に準拠して、物性の確
認を行つた結果下記の物性を示した。 材令１４日 材令２８日一般モルタル参考値 圧縮強度 ５５０Ｋｇｆ／ｃｍ２ ２００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 曲げ強度 １４０Ｋｇｆ／ｃｍ２ ４５Ｋｇｆ／ｃｍ２ 接着強度 ２５ｋｇｆ／ｃｍ２ ９Ｋｇｆ／ｃｍ２ 脱型時間 １２時間 ４８時間 以上の結果より、天然ゼオライト粒子の塩基交換機能の
効果がセメントと高分子水性エマルジョンの混合配合に
於て、優れたコンクリート組成物を作り出す事が実証さ
れた。
ｏｏｇ、標準粒度が１０〜１６メツシュの天然ゼオライ
ト５０ｗｔ％、ポルトラントセメント５０ｗｔ％の混合
材料と、アクリル樹脂３５ｗｔ％、水６５ｗｔ％の高分
子系エマルジョン２３０ｍｌを撹拌混合してコンクリー
ト組成物を作り、ＪＩＳ５２０１に準拠して、物性の確
認を行つた結果下記の物性を示した。 材令１４日 材令２８日一般モルタル参考値 圧縮強度 ５５０Ｋｇｆ／ｃｍ２ ２００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 曲げ強度 １４０Ｋｇｆ／ｃｍ２ ４５Ｋｇｆ／ｃｍ２ 接着強度 ２５ｋｇｆ／ｃｍ２ ９Ｋｇｆ／ｃｍ２ 脱型時間 １２時間 ４８時間 以上の結果より、天然ゼオライト粒子の塩基交換機能の
効果がセメントと高分子水性エマルジョンの混合配合に
於て、優れたコンクリート組成物を作り出す事が実証さ
れた。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、上記のような構成であるため
以下の優れた効果を奏する物である。 （ａ）コンクリート組成物の、軽量化、初期強度発現の
制御が、該ゼオライトの塩基置換機能及び粒度選択効果
により出来るので、コンクリート２次製品の生産性向
上、原価引き下げ、運搬、施工に大きく役立てる事が出
来る。 （ｂ）該ゼオライトは天然無機材料で、ガーネツトに比
較して、価額は大幅に安い。特に コンクリート組成物
の骨材に使用する場合、粒度の選択をすればポーラス結
晶面にセメントモルタルの浸透付着が可能になり、高硬
度におけるコンクリート組成物の靭性を向上させる事が
可能である。したがつて、安価で軽量、高表面硬度、耐
衝撃性のある高強度のコンクリート２次製品を作る事が
出来る。 （ｃ）該コンクリート組成物は、該ゼオライトの有する
結晶永久電荷の作用により、蕉電自己焼成が可能にな
り、表面硬度が陶器に近い領域まで向上するので、外傷
を防止出来る。したがつて、輸送梱包材、運搬費が節約
出来る。
以下の優れた効果を奏する物である。 （ａ）コンクリート組成物の、軽量化、初期強度発現の
制御が、該ゼオライトの塩基置換機能及び粒度選択効果
により出来るので、コンクリート２次製品の生産性向
上、原価引き下げ、運搬、施工に大きく役立てる事が出
来る。 （ｂ）該ゼオライトは天然無機材料で、ガーネツトに比
較して、価額は大幅に安い。特に コンクリート組成物
の骨材に使用する場合、粒度の選択をすればポーラス結
晶面にセメントモルタルの浸透付着が可能になり、高硬
度におけるコンクリート組成物の靭性を向上させる事が
可能である。したがつて、安価で軽量、高表面硬度、耐
衝撃性のある高強度のコンクリート２次製品を作る事が
出来る。 （ｃ）該コンクリート組成物は、該ゼオライトの有する
結晶永久電荷の作用により、蕉電自己焼成が可能にな
り、表面硬度が陶器に近い領域まで向上するので、外傷
を防止出来る。したがつて、輸送梱包材、運搬費が節約
出来る。
【図１】本発明のコンクリート組成物に使用される塩基
置換機能を有する天然ゼオライトの結晶軸芯ずれモデル
と、これによる結晶電荷保持の、水素発生の水の電気分
解メカニズム模索図を示す。
置換機能を有する天然ゼオライトの結晶軸芯ずれモデル
と、これによる結晶電荷保持の、水素発生の水の電気分
解メカニズム模索図を示す。
【図２】結晶電荷集積による水の低電圧電気分解で出来
た、不安定水素分子を持つ水のヒドロキシルイオンの模
索図
た、不安定水素分子を持つ水のヒドロキシルイオンの模
索図
【図３】本発明のコンクリート組成物のゼオライト粒子
表面の浸透接着メカニズムにより、該組成物に靭性効果
を与える模索図
表面の浸透接着メカニズムにより、該組成物に靭性効果
を与える模索図
１ 塩基置換容量天然ゼオライトのポーラス結晶モデ
ル本体を示す ２ 該ゼオライトの軸芯のずれを示す ３ 結晶電荷により水が電気分解するときに出来る、
ヒドロキシルイオンの分子構造を示す ４ 該分子構造に於て、遊離し易い水素分子を示す ５ 該ゼオライトのポーラスな結晶表面を示す ６ 該ポーラス結晶の周囲に浸透接着する高分子水性
エマルジョンセメントモルタルの状態を示す
ル本体を示す ２ 該ゼオライトの軸芯のずれを示す ３ 結晶電荷により水が電気分解するときに出来る、
ヒドロキシルイオンの分子構造を示す ４ 該分子構造に於て、遊離し易い水素分子を示す ５ 該ゼオライトのポーラスな結晶表面を示す ６ 該ポーラス結晶の周囲に浸透接着する高分子水性
エマルジョンセメントモルタルの状態を示す
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 103:10 111:20
Claims (3)
- 【請求項１】塩基置換容量を有するゼオライトと水硬性
セメントとの混合材料を、高分子系水性エマルジョンに
混合して作られた、コンクリート組成物 - 【請求項２】該コンクリート組成物に於て、該ゼオライ
トの粒度を変化させて、初期強度発現速度を変化させる
ようにしたことを特徴とする該組成物 - 【請求項３】該コンクリート組成物に於て、無機充填
剤、繊維、チツプ状の補強材を混合又は複合したことを
特徴とする該組成物
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11598097A JPH10279342A (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | コンクリート組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11598097A JPH10279342A (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | コンクリート組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10279342A true JPH10279342A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14675905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11598097A Pending JPH10279342A (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | コンクリート組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10279342A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001316556A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Shigeaki Shinpo | 複合アクリル樹脂組成物 |
| WO2002102737A1 (fr) * | 2000-05-10 | 2002-12-27 | Hi-Bx Co., Ltd | Composition de resine acrylique composite |
| WO2004033385A1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-22 | Young Sik Yoon | Imitation stone board for decoration of building |
| US20130022510A1 (en) * | 2010-11-30 | 2013-01-24 | General Electric Company | Membrane structures suitable for gas separation, and related processes |
| WO2024106513A1 (ja) * | 2022-11-17 | 2024-05-23 | 太平洋セメント株式会社 | セメント添加材の製造方法およびセメント組成物の製造方法 |
-
1997
- 1997-04-01 JP JP11598097A patent/JPH10279342A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001316556A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Shigeaki Shinpo | 複合アクリル樹脂組成物 |
| WO2002102737A1 (fr) * | 2000-05-10 | 2002-12-27 | Hi-Bx Co., Ltd | Composition de resine acrylique composite |
| WO2004033385A1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-22 | Young Sik Yoon | Imitation stone board for decoration of building |
| US20130022510A1 (en) * | 2010-11-30 | 2013-01-24 | General Electric Company | Membrane structures suitable for gas separation, and related processes |
| WO2024106513A1 (ja) * | 2022-11-17 | 2024-05-23 | 太平洋セメント株式会社 | セメント添加材の製造方法およびセメント組成物の製造方法 |
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