JPH11268937A - Active powder, cement composition and hardened cement - Google Patents
Active powder, cement composition and hardened cementInfo
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- JPH11268937A JPH11268937A JP23589698A JP23589698A JPH11268937A JP H11268937 A JPH11268937 A JP H11268937A JP 23589698 A JP23589698 A JP 23589698A JP 23589698 A JP23589698 A JP 23589698A JP H11268937 A JPH11268937 A JP H11268937A
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- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カルシウムイオン及びアルミニウムイオンの
水への溶解性が最適に制御された活性粉体、硬化速度が
速く、しかも得られるセメント硬化体が耐久性や寸法安
定性に優れるセメント組成物、並びに、セメント硬化体
を提供する。
【解決手段】 アルミニウム化合物よりなる粉体
(A)、水に可溶なカルシウム化合物よりなる粉体
(B)、及び、塩化物よりなる粉体(C)からなる。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active powder in which the solubility of calcium ions and aluminum ions in water is optimally controlled, a high curing rate, and a cured cement body excellent in durability and dimensional stability. Provided are a cement composition and a hardened cement body. SOLUTION: The powder comprises a powder (A) composed of an aluminum compound, a powder (B) composed of a calcium compound soluble in water, and a powder (C) composed of a chloride.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水へのカルシウム
イオン及びアルミニウムイオンの溶解性が最適となるよ
うに制御された活性粉体、硬化速度が速く、しかも得ら
れるセメント硬化体の耐久性や寸法安定性に優れたセメ
ント組成物、及び、生成したセメント硬化体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an active powder controlled so that the solubility of calcium ions and aluminum ions in water is optimized, a high curing speed, and a high durability of the obtained cured cement. The present invention relates to a cement composition having excellent dimensional stability and a formed cement hardened body.
【0002】[0002]
【従来の技術】セメントを用いて工事を行う場合におい
ては、工期の短縮を図るために、凝結速度及び硬化速度
が共に速い速硬化性に優れたセメントが求められてい
る。特に、市街地に於ける道路工事や鉄道、航空関係設
備の補修等の緊急工事に於いては、工期の短縮を図るこ
とは重要である。また、セメントからなる工業製品を製
造する工場においても、出荷までの期間の短縮、養生設
備の簡略化等を図るために、硬化速度の速いセメントが
望まれている。2. Description of the Related Art In the case of performing work using cement, in order to shorten the construction period, a cement which has a high setting speed and a high setting speed and is excellent in quick setting property is required. In particular, it is important to shorten the construction period in emergency construction such as road construction, repair of railway and aeronautical equipment in urban areas. Also, in a factory that manufactures industrial products made of cement, cement with a high curing speed is desired in order to shorten the period until shipment and simplify the curing equipment.
【0003】硬化速度の速い速硬化セメントとして、例
えば、エトリンガイトを早期に形成することにより優れ
た速硬化性を発揮する超速硬性セメントが開示されてい
る(特開昭47−34519号公報)。このような超速
硬性セメントは、例えば、ジェットセメントの商品名で
秩父小野田社から市販されている。[0003] As a fast-setting cement having a high setting speed, for example, an ultra-fast-setting cement which exhibits excellent quick-setting properties by forming ettringite at an early stage is disclosed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-34519). Such an ultra-fast setting cement is commercially available from Chichibu Onoda Corporation under the trade name of jet cement, for example.
【0004】しかしながら、エトリンガイトは、形成時
に膨張性を有すること、エトリンガイト中の結晶水が通
常のセメント水和物中の結晶水に比べて、低温で脱離し
易いこと、未水和のカルシウムアルミネートと反応し
て、強度発現性の低いモノサルフェート水和物に変化す
ること等の特性を有するため、エトリンガイトを含むセ
メント硬化体は、耐久性や寸法安定性に問題があった。[0004] However, ettringite has a swelling property at the time of formation, water of crystallization in ettringite is easily desorbed at a low temperature compared to water of crystallization in ordinary cement hydrate, and unhydrated calcium aluminate is used. Ettringite has a characteristic in that it changes into a monosulfate hydrate having low strength, and has a problem in durability and dimensional stability.
【0005】また、エトリンガイトを形成しない方法
で、硬化速度を速める方法としては、例えば、アルミニ
ウムを含有する粘土鉱物と消石灰とを混合し、この混合
物に機械的エネルギーを加えることにより得られるカル
シウムアルミネートをセメントに添加する方法が開示さ
れている(特開平8−91831号公報)。しかしなが
ら、上記セメントは凝結速度が著しく速くなるが、硬化
速度に関してはエトリンガイト系のもの(ジェットセメ
ント)に較べて、かなり遅いという問題点があった。As a method of increasing the curing rate without forming ettringite, for example, calcium aluminate obtained by mixing a clay mineral containing aluminum with slaked lime and applying mechanical energy to the mixture is used. Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-91831. However, although the setting speed of the cement is remarkably high, there is a problem that the setting speed is considerably lower than that of an ettringite-based material (jet cement).
【0006】ところで、セメントの硬化反応のような液
相中のカルシウムイオンやアルミニウムイオンを利用し
た固液反応においては、液相中のカルシウムイオンやア
ルミニウムイオンの量を最適量に制御することで反応を
促進することができる。従って、セメントの硬化速度を
大きくするためには、カルシウムイオンやアルミニウム
イオンの溶解性が制御された活性粉体をセメントに添加
することが有効である。また、硬化体の耐久性、寸法安
定性を阻害しないためには、硬化過程でエトリンガイト
水和物を生成させずに、これに代わるカルシウムアルミ
ネート系水和物の生成が必要となる。Meanwhile, in a solid-liquid reaction utilizing calcium ions or aluminum ions in a liquid phase such as a hardening reaction of cement, the reaction is controlled by controlling the amount of calcium ions or aluminum ions in the liquid phase to an optimum amount. Can be promoted. Therefore, in order to increase the setting speed of the cement, it is effective to add an active powder in which the solubility of calcium ions and aluminum ions is controlled to the cement. Further, in order not to impair the durability and dimensional stability of the cured product, it is necessary to produce a calcium aluminate hydrate instead of producing ettringite hydrate in the curing process.
【0007】上記エトリンガイト水和物以外のカルシウ
ムアルミネート系水和物としては、モノカーボネート水
和物やフリーデル氏塩水和物の生成が文献に報告されて
いるが、速硬化性や硬化体の耐久性に関する記述はなさ
れていない〔文献:Inorganic Marterials, Vol.2, No.
258, 375-382(1995)〕。As calcium aluminate hydrates other than ettringite hydrate, formation of monocarbonate hydrate or Friedel's salt hydrate has been reported in the literature. There is no description on durability [Reference: Inorganic Marterials, Vol. 2, No.
258, 375-382 (1995)].
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を解決するためになされたものであり、カルシウムイ
オン及びアルミニウムイオンの水への溶解性が最適に制
御された活性粉体、硬化速度が速く、しかも得られるセ
メント硬化体が耐久性や寸法安定性に優れるセメント組
成物、並びに、セメント硬化体を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an active powder having optimally controlled solubility of calcium ions and aluminum ions in water has been developed. It is an object of the present invention to provide a cement composition in which the speed is high and the obtained hardened cement body has excellent durability and dimensional stability, and a hardened cement body.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に記載の
発明(以下、第1発明という)の活性粉体は、水に浸漬
したときの発熱量が2cal/g粉体以上であるか、又
は、pH12.5のアルカリ水溶液に浸漬したときのア
ルミニウム溶解量が150ppm/g粉体以上であるア
ルミニウム化合物よりなる粉体(A)、水に可溶なカル
シウム化合物よりなる粉体(B)、及び、塩化物よりな
る粉体(C)からなることを特徴とする。The active powder according to the first aspect of the present invention (hereinafter referred to as the first invention) has a calorific value of 2 cal / g powder or more when immersed in water. Or a powder (A) composed of an aluminum compound having an aluminum solubility of 150 ppm / g or more when immersed in an alkaline aqueous solution having a pH of 12.5, and a powder (B) composed of a calcium compound soluble in water. And a powder (C) made of chloride.
【0010】本願の請求項3に記載の発明(以下、第3
発明という)のセメント組成物は、セメントに請求項1
又は2に記載の活性粉体を添加してなることを特徴とす
る。[0010] The invention described in claim 3 of the present application (hereinafter referred to as "third")
The invention relates to a cement composition comprising:
Or the active powder described in 2 above is added.
【0011】本願の請求項4に記載の発明(以下、第4
発明という)のセメント硬化体は、第3発明のセメント
組成物と水からなるペーストを硬化させたセメント水和
硬化体であって、該硬化体中にフリーデル氏塩水和物が
形成されていることを特徴とする。The invention described in claim 4 of the present application (hereinafter referred to as the fourth
The hardened cement of the invention) is a hardened cement hydrate obtained by hardening a paste comprising the cement composition of the third invention and water, in which a Friedel salt hydrate is formed. It is characterized by the following.
【0012】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の活性粉体は、粉体(A)、粉体(B)及び粉体
(C)の混合物よりなる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. The active powder of the present invention comprises a mixture of powder (A), powder (B) and powder (C).
【0013】上記粉体(A)としては、常温下で水に浸
漬したときの発熱量が2cal/g粉体以上であるアル
ミニウム化合物か、又は、pH12.5のアルカリ水溶
液に常温下で浸漬したときのアルミニウム溶解量が15
0ppm/g粉体以上であるアルミニウム化合物のいず
れかが用いられる。As the powder (A), an aluminum compound having a calorific value of 2 cal / g powder or more when immersed in water at room temperature, or immersed in an alkaline aqueous solution having a pH of 12.5 at room temperature. When the amount of aluminum dissolved is 15
Any of aluminum compounds having 0 ppm / g powder or more is used.
【0014】上記粉体(A)を常温下で水へ浸漬したと
きの発熱量が2cal/g粉体未満であると、セメント
へ添加した場合に速硬化性(特に硬化速度)が不十分と
なるため、発熱量が2cal/g粉体以上に制限され、
好ましくは5cal/g粉体以上である。また、発熱量
が多いほど硬化速度は速くなるため、発熱量の上限は特
に限定されないが、100cal/g粉体以下が好まし
い。When the above powder (A) has a calorific value of less than 2 cal / g powder when immersed in water at room temperature, if it is added to cement, the quick-curing property (particularly the curing speed) is insufficient. Therefore, the calorific value is limited to 2 cal / g powder or more,
It is preferably at least 5 cal / g powder. The upper limit of the calorific value is not particularly limited because the curing rate increases as the calorific value increases, but it is preferably 100 cal / g powder or less.
【0015】上記粉体(A)の発熱量は、常温下で水2
0gに対して粉体 (A1)20gの割合で浸漬し、6分間
撹拌した後で熱量計により発熱量を測定し、浸漬直後か
ら3時間までの発熱量を積算した値を発熱量とした。The calorific value of the powder (A) is as follows.
After immersing the powder (A 1 ) in a ratio of 20 g to 0 g and stirring for 6 minutes, the calorific value was measured with a calorimeter, and the calorific value obtained by integrating the calorific value from immediately after immersion to 3 hours was defined as the calorific value. .
【0016】上記水へ浸漬したときに高い発熱量を示す
粉体(A)を得る具体的な方法としては、特に限定され
ないが、例えばアルミニウム化合物に機械的エネルギー
を作用させる方法が挙げられる。上記アルミニウム化合
物は、未処理の状態ではアルミニウムの溶解性は低い
が、機械的エネルギーを作用させることによって表面積
が増大し、さらに結晶構造に乱れが生じ、アルミニウム
の溶解性が急増する。従って、機械的エネルギーを作用
させることによって所定の溶解性を付与することができ
る。The specific method of obtaining the powder (A) having a high calorific value when immersed in water is not particularly limited, but includes, for example, a method of applying mechanical energy to an aluminum compound. Although the aluminum compound has low solubility of aluminum in an untreated state, the surface area is increased by applying mechanical energy, the crystal structure is disturbed, and the solubility of aluminum is rapidly increased. Therefore, a predetermined solubility can be imparted by applying mechanical energy.
【0017】上記粉体(A)を常温下でpH12.5の
アルカリ水溶液へ浸漬したときのアルミニウム溶解量が
150ppm/g粉体未満であると、セメントへ添加し
た場合に、速硬化性(特に硬化速度)が不十分となるた
め、アルミニウム溶解量が150ppm/g粉体以上に
制限され、好ましくは300ppm/g粉体以上であ
る。また、アルミニウム溶解量が多いほど硬化速度は速
くなるため、アルミニウム溶解量の上限は特に限定され
ないが、3000ppm/g粉体が好ましい。If the above-mentioned powder (A) is immersed in an alkaline aqueous solution having a pH of 12.5 at room temperature and the amount of aluminum dissolved is less than 150 ppm / g powder, when it is added to cement, it has a fast curing property (particularly, (Hardening rate) is insufficient, so that the amount of aluminum dissolved is limited to 150 ppm / g powder or more, and preferably 300 ppm / g powder or more. Also, since the curing rate increases as the amount of aluminum dissolved increases, the upper limit of the amount of aluminum dissolved is not particularly limited, but 3000 ppm / g powder is preferable.
【0018】上記粉体(A)のアルミニウム溶解量は、
常温下でpH12.5のアルカリ水溶液50gに対して
粉体(A)1gの割合で浸漬し、5分間撹拌した後で残
渣と濾液とに分離し、濾液中に存在するアルミニウム濃
度をICPによって定量し、この値をアルミニウム溶解
量とした。この際に用いられるアルカリ水溶液はpH1
2.5の水溶液であれば特に限定されず、例えば、Na
OH、KOH等のアルカリ金属塩を水に溶かし、pHが
12.5となるように調製した水溶液が好適に用いられ
る。The amount of aluminum dissolved in the powder (A) is:
At room temperature, 50 g of an aqueous alkaline solution having a pH of 12.5 was immersed at a ratio of 1 g of the powder (A), and the mixture was stirred for 5 minutes, separated into a residue and a filtrate, and the concentration of aluminum present in the filtrate was determined by ICP. This value was taken as the amount of aluminum dissolved. The alkaline aqueous solution used at this time has a pH of 1
It is not particularly limited as long as it is an aqueous solution of 2.5.
An aqueous solution prepared by dissolving an alkali metal salt such as OH or KOH in water and adjusting the pH to 12.5 is preferably used.
【0019】上記水へ浸漬したときに高いアルミニウム
溶解量を示す粉体(A)を得る具体的な方法としては、
特に限定されないが、後述の機械的エネルギーを作用さ
せる方法が挙げられる。このような機械的エネルギーを
作用させることによって、粉体(A)のアルミニウム溶
解量を150ppm/g粉体以上に向上させることがで
きる。A specific method for obtaining the powder (A) exhibiting a high aluminum dissolution amount when immersed in water is as follows.
Although there is no particular limitation, a method of applying mechanical energy described below is used. By applying such mechanical energy, the amount of aluminum dissolved in the powder (A) can be increased to 150 ppm / g powder or more.
【0020】上記粉体(A)として用いられるアルミニ
ウム化合物としては、例えば、水酸化アルミニウム;酸
化アルミニウム;アルミニウム等を含有する粘土鉱物、
例えば、カオリナイト、モンモリロナイト、ハロサイ
ト、ギプサイト、パイロフィライト等が挙げられる。こ
れらの中で、小さな機械的エネルギーを作用させること
によって溶解性が向上する水酸化アルミニウム、カオリ
ナイトが好ましい。Examples of the aluminum compound used as the powder (A) include aluminum hydroxide; aluminum oxide; clay minerals containing aluminum and the like;
For example, kaolinite, montmorillonite, halosite, gypsite, pyrophyllite and the like can be mentioned. Among these, aluminum hydroxide and kaolinite, whose solubility is improved by applying small mechanical energy, are preferred.
【0021】上記機械的エネルギーの印加方法として
は、例えば、圧縮力、剪断力、衝撃力、摩擦力等が挙げ
られる。上記機械的エネルギーを印加する方法として
は、特に限定されないが、例えば、粉砕を目的として一
般に使用されている粉砕装置を用いることができる。こ
のような粉砕装置としては、例えば、ボールミル、振動
ミル、遊星ミル、媒体撹拌型ミル等の衝撃、摩擦、圧
縮、剪断等が複合されたボール媒体型ミル;ローラーミ
ル;乳鉢等が挙げられる。また、衝撃、摩砕が主である
ジェット粉砕装置を使用することも可能である。これら
のうち、機構的に有効に機械的エネルギーを作用させる
ことが可能であって、短時間で結晶構造に乱れが生じさ
せることが可能な、ボール媒体型のミルが好ましい。The method of applying the mechanical energy includes, for example, a compressive force, a shearing force, an impact force, a frictional force and the like. The method for applying the mechanical energy is not particularly limited. For example, a pulverizing apparatus generally used for the purpose of pulverization can be used. Examples of such a pulverizing device include a ball media type mill in which impact, friction, compression, shearing and the like are combined, such as a ball mill, a vibration mill, a planetary mill, and a media stirring type mill; a roller mill; In addition, it is also possible to use a jet pulverizing apparatus mainly for impact and attrition. Among them, a ball-medium type mill capable of mechanically effectively applying mechanical energy and causing disorder in a crystal structure in a short time is preferable.
【0022】上記機械的エネルギー量としては、水酸化
アルミニウム1kg当たり、0.5〜30kWh印加す
ることが好ましく、より好ましくは1〜10kWhであ
る。機械的エネルギー量が、0.5kWh/kg未満で
あると、得られる粉体(A)のアルミニウムイオンの溶
解性が低くなり、後述のセメント組成物の硬化速度が不
充分となる。又、30kWh/kgを超えると、粉砕装
置へ過大な負荷を与え、媒体としてのボールや容器の激
しい磨耗によって粉体(A)を汚染し、さらに、これが
凝集して粒子を粗大化するので、コスト、生産性の面で
不利益を招く。The amount of mechanical energy is preferably 0.5 to 30 kWh, more preferably 1 to 10 kWh, per kg of aluminum hydroxide. When the mechanical energy amount is less than 0.5 kWh / kg, the solubility of aluminum ions in the obtained powder (A) becomes low, and the curing rate of the cement composition described below becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 30 kWh / kg, an excessive load is applied to the pulverizing device, and the powder (A) is contaminated by severe wear of the balls and containers as a medium. It has disadvantages in cost and productivity.
【0023】上記機械的エネルギーは、水酸化アルミニ
ウムを粉砕装置中に投入して実際に運転したときに粉砕
装置が消費する全電力量から、粉砕装置やボール媒体自
体の運動や回転によって消費される電力量を差し引いた
電力量であって、水酸化アルミニウムにのみ供給された
と考えられる電力量を示したものである。ここで、上記
粉砕装置やボール媒体自体の運転や回転によって消費さ
れる電力量は、上記水酸化アルミニウムを投入しないこ
と以外は投入する場合と同一の条件で粉砕装置を運転し
た場合の消費電力量に等しい。The mechanical energy is consumed by the movement and rotation of the grinding device and the ball medium itself based on the total power consumed by the grinding device when aluminum hydroxide is put into the grinding device and actually operated. This is the amount of power from which the amount of power has been subtracted, and indicates the amount of power considered to have been supplied only to the aluminum hydroxide. Here, the amount of power consumed by the operation and rotation of the crushing device and the ball medium itself is the amount of power consumption when the crushing device is operated under the same conditions as when the aluminum hydroxide is charged, except that the aluminum hydroxide is not charged. be equivalent to.
【0024】機械的エネルギーを作用させるに際して
は、セメントクリンカー、珪砂、石灰石等の粉砕時に通
常使用される粉砕助剤を使用することが好ましい。上記
粉砕助剤としては、特に限定されず、例えば、メチルア
ルコール等のアルコール類;トリエタノールアミン等の
エタノールアミン類等の液体系のもの;ステアリン酸ナ
トリウム、ステアリン酸カルシウム等の固体系のもの;
アセトン蒸気等の気体系のもの等が挙げられる。When applying mechanical energy, it is preferable to use a grinding aid usually used when grinding cement clinker, silica sand, limestone and the like. The grinding aid is not particularly limited and includes, for example, alcohols such as methyl alcohol; liquids such as ethanolamines such as triethanolamine; solids such as sodium stearate and calcium stearate;
Examples include gaseous substances such as acetone vapor.
【0025】また、上記粉体(A)としては、工業製品
であるアルミナセメント等のカルシウムアルミネート化
合物、水硬性アルミナ等の本来水への反応性が高いアル
ミニウム化合物をそのまま処理せずに用いることもでき
る。上記アルミナセメントとは、C12A7 、CA又はC
A2 よりなるカルシウムアルミネート化合物が主成分と
なるように製造されたセメントであって、その水和物の
相転移に伴う体積変化が問題となるため耐火物等に用途
が限定されているものである。Further, as the powder (A), a calcium aluminate compound such as alumina cement, which is an industrial product, or an aluminum compound which is originally highly reactive to water, such as hydraulic alumina, may be used without treatment. Can also. The above alumina cement is C 12 A 7 , CA or C
A cement manufactured so that a calcium aluminate compound consisting of A 2 is a main component, and its use is limited to refractories because the volume change accompanying the phase transition of the hydrate is a problem. It is.
【0026】本発明で用いられる粉体(B)は、後述の
セメントに添加してカルシウムイオンの液相中への溶解
量を最適量に制御するために使用され、水に可溶なカル
シウム化合物であれば特に限定されない。粉体(B)と
しては、例えば、水酸化カルシウム(消石灰)、酸化カ
ルシウム(生石灰)、塩化カルシウム、硝酸カルシウ
ム、シュウ酸カルシウム、カルシウムシリケート、セメ
ント、アルミナセメント等が挙げられる。これらの中
で、陰イオンがセメント水和反応を阻害しないという点
から、水酸化カルシウム、酸化カルシウムが好ましい。The powder (B) used in the present invention is used to control the amount of calcium ions dissolved in the liquid phase by adding it to the cement described below to an optimum amount. If it is, there is no particular limitation. Examples of the powder (B) include calcium hydroxide (slaked lime), calcium oxide (quick lime), calcium chloride, calcium nitrate, calcium oxalate, calcium silicate, cement, and alumina cement. Of these, calcium hydroxide and calcium oxide are preferred because anions do not inhibit the cement hydration reaction.
【0027】上記粉体(B)の平均粒径は、特に限定さ
れないが、セメントへ添加したときの分散性や水への溶
解速度の観点から、0.1〜500μmが好ましく、よ
り好ましくは0.1〜100μmである。The average particle size of the powder (B) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 500 μm, more preferably 0 to 500 μm, from the viewpoint of dispersibility when added to cement and dissolution rate in water. 0.1 to 100 μm.
【0028】上記粉体(A)及び(B)には、硫酸アル
ミニウム(硫酸ばんど)や硫酸カルシウム(石膏)等の
可溶性の硫酸化合物を用いることは好ましくない。可溶
性の硫酸化合物を含有すると、水への硫黄分の溶出によ
ってエトリンガイト水和物が形成されるため、得られる
硬化体の耐久性や寸法安定性が問題となるからである。For the powders (A) and (B), it is not preferable to use a soluble sulfate compound such as aluminum sulfate (sulfate sulfate) or calcium sulfate (gypsum). When a soluble sulfate compound is contained, ettringite hydrate is formed by elution of a sulfur component into water, and thus durability and dimensional stability of the obtained cured product are problematic.
【0029】本発明で用いられる粉体(C)は、塩化物
よりなり、セメントに添加された場合、粉体(A)及び
(B)より溶解したアルミニウムやカルシウムイオンと
反応して後述するフリーデル氏塩水和物を形成するた
め、セメントの硬化反応速度が向上すると共に、耐久性
に優れたセメント硬化体が得られる。The powder (C) used in the present invention comprises chloride, and when added to cement, reacts with aluminum and calcium ions dissolved from the powders (A) and (B) to form a free (to be described later). Due to the formation of Del's salt hydrate, the setting reaction speed of cement is improved, and a hardened cement body having excellent durability can be obtained.
【0030】このような塩化物の種類としては、水へ溶
解し塩素イオンを放出するものであれば特に限定され
ず、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カ
リウム、塩化マグネシウム、塩化バリウム、塩化マンガ
ン、塩化アンモニウム等が挙げられる。これらの中で、
塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムが好ま
しい。The kind of such a chloride is not particularly limited as long as it dissolves in water and releases chloride ions. Examples thereof include sodium chloride, calcium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, barium chloride, and manganese chloride. , Ammonium chloride and the like. Among these,
Calcium chloride, sodium chloride and potassium chloride are preferred.
【0031】上記粉体(C)の平均粒径は、特に限定さ
れないが、セメントへ添加したときの分散性や水への溶
解速度の観点から、0.1〜100μmが好ましい。The average particle size of the powder (C) is not particularly limited, but is preferably from 0.1 to 100 μm from the viewpoint of dispersibility when added to cement and dissolution rate in water.
【0032】上記粉体(C)は、セメントに添加される
と、後述のセメント組成物の硬化反応速度を更に促進
し、得られるセメント硬化体中にフリーデル氏塩と呼ば
れる水和物が生成するため熱的安定性に優れたものとな
る。When the powder (C) is added to cement, the curing reaction rate of the cement composition described below is further promoted, and a hydrate called Friedel's salt is formed in the obtained cement hardened body. Therefore, the thermal stability is excellent.
【0033】上記活性粉体において、粉体(A)と
(B)と(C)との混合割合は、良好な硬化速度を得る
ためには、〔粉体(B)に含まれるカルシウム原子数/
粉体(A)に含まれるアルミニウム原子数〕の比が、
0.1〜10であることが好ましく、より好ましくは、
0.5〜2である。また、耐久性の良好なセメント硬化
体を得るためには、〔粉体(C)に含まれる塩素原子数
/粉体(A)に含まれるアルミニウム原子数〕の比が、
0.1〜5であることが好ましく、より好ましくは、
0.2〜2である。In the above active powder, the mixing ratio of the powders (A), (B) and (C) is determined by the following formula in order to obtain a good curing speed: [the number of calcium atoms contained in the powder (B)] /
Ratio of the number of aluminum atoms contained in the powder (A)]
It is preferably 0.1 to 10, more preferably
0.5 to 2. Further, in order to obtain a hardened cement body having good durability, the ratio of [the number of chlorine atoms contained in the powder (C) / the number of aluminum atoms contained in the powder (A)] is as follows:
It is preferably 0.1 to 5, more preferably,
0.2 to 2.
【0034】上記粉体(A)と粉体(B)と粉体(C)
とを混合する方法としては、特に限定されるものではな
いが、例えば、オムニミキサー、アイリッヒミキサー等
のミキサーを好適に用いることができる。The above powder (A), powder (B) and powder (C)
The method of mixing is not particularly limited, but for example, a mixer such as an omni mixer or an Erich mixer can be suitably used.
【0035】この場合、粉体(B)にも、粉体(A)と
同様に、機械的エネルギーを作用させることが好まし
い。機械的エネルギーを作用させると、水への溶解性が
向上し、セメントとの硬化反応速度が更に向上する。し
かしながら、上記粉体(A)として、機械的エネルギー
によって活性化されたものを使用する場合は、粉体
(A)と(B)と(C)との混合時に、必ずしも機械的
エネルギーを作用させなくてもよい。In this case, it is preferable to apply mechanical energy to the powder (B) as in the case of the powder (A). When mechanical energy is applied, the solubility in water is improved, and the curing reaction rate with cement is further improved. However, when the powder (A) activated by mechanical energy is used, the mechanical energy is not necessarily applied when the powders (A), (B), and (C) are mixed. It is not necessary.
【0036】第3発明のセメント組成物は、セメント
に、第1又は第2発明の活性粉体を添加したものであ
る。上記セメントとしては、特に限定されず、例えば、
普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランド
セメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント等のポルトラ
ンドセメント;高炉セメント、シリカセメント、フライ
アッシュセメント等の混合セメント;白色ポルトランド
セメント、セメント系固化材、アルミナセメント等の特
殊セメント等が挙げられる。これらの中で、普通ポルト
ランドセメント、早強ポルトランドセメントが安価で品
質が安定しているので、好適に用いられる。The cement composition of the third invention is obtained by adding the active powder of the first or second invention to cement. The cement is not particularly limited, for example,
Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-high-strength Portland cement, moderately heated Portland cement, sulfate-resistant Portland cement; mixed cements such as blast furnace cement, silica cement, fly ash cement; white Portland cement, cement-based Solidified materials, special cements such as alumina cement and the like can be mentioned. Among them, ordinary Portland cement and early-strength Portland cement are preferably used because they are inexpensive and have stable quality.
【0037】上記セメント組成物において、活性粉体の
添加量は、特に限定されないが、セメント100重量部
に対して、1〜100重量部であることが好ましく、よ
り好ましくは、3〜50重量部である。活性粉体の添加
量が、1重量部未満の場合は、セメント組成物に充分な
凝結速度及び硬化速度を付与することができなくなり、
100重量部を超えると、ポットライフ(ペースト状態
で成形性が確保できる時間)が短かくなり過ぎて、十分
に作業を終了しない内に硬化が開始することがある。In the above cement composition, the amount of the active powder to be added is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 3 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cement. It is. When the addition amount of the active powder is less than 1 part by weight, it becomes impossible to impart a sufficient setting speed and hardening speed to the cement composition,
If the amount exceeds 100 parts by weight, the pot life (time during which moldability can be ensured in the paste state) becomes too short, and curing may start before the work is completed sufficiently.
【0038】上記活性粉体をセメントに添加配合する方
法としては、セメントの中に活性粉体が均一に分散され
るものであれば、特に限定されるものではないが、例え
ば、オムニミキサー、アイリッヒミキサー等のミキサー
が好適に用いられる。The method of adding the active powder to the cement is not particularly limited, as long as the active powder is uniformly dispersed in the cement. A mixer such as a Rich mixer is preferably used.
【0039】上記セメント組成物には、砂利、珪砂など
の骨材;ガラス繊維、炭素繊維、ワラストナイト、ビニ
ロンなどの補強繊維;フライアッシュ、シリカヒューム
などの充填材が添加されてもよい。また、作業性を確保
するために、凝結遅延剤、減水剤、流動化剤等の各種セ
メント混和剤が配合されてもよい。The cement composition may contain aggregates such as gravel and silica sand; reinforcing fibers such as glass fiber, carbon fiber, wollastonite and vinylon; and fillers such as fly ash and silica fume. Further, in order to ensure workability, various cement admixtures such as a setting retarder, a water reducing agent, and a fluidizing agent may be blended.
【0040】第4発明のセメント硬化体は、上記セメン
ト組成物が水と反応して得られるセメント硬化体であ
る。硬化初期の段階で、フリーデル氏塩水和物(3Ca
O・Al2 O3 ・CaCl2 ・10H2 O)が急速に生
成するために硬化が促進され、また、この水和物は、従
来の速硬化セメント中に含まれるエトリンガイト水和物
(3CaO・Al2 O3 ・3CaSO4 ・32H2 O)
に比べて、熱的に安定であると考えられるため、硬化体
は耐久性に優れる。The hardened cement of the fourth invention is a hardened cement obtained by reacting the above cement composition with water. In the early stage of curing, Friedel salt hydrate (3Ca
O.Al 2 O 3 .CaCl 2 .10H 2 O) is rapidly generated to accelerate the hardening, and the hydrate is composed of ettringite hydrate (3CaO. Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O)
The cured product is more durable because it is considered to be thermally stable as compared with.
【0041】上記セメント硬化体は、上記セメント組成
物及びその他の配合物との混和物を水と混合、混練し所
定の形状に成形し、養生することによって得られる。成
形方法としては、特に限定されず、例えば、注型成形、
プレス成形、押出成形などが挙げられ、養生方法も、特
に限定されず、例えば、常温放置、加熱又は加熱・加湿
雰囲気で熟成する方法などが挙げられる。The hardened cement body is obtained by mixing and kneading a mixture of the cement composition and other components with water, kneading, shaping into a predetermined shape, and curing. The molding method is not particularly limited, for example, cast molding,
Examples of the method include press molding and extrusion molding, and the curing method is not particularly limited, and examples thereof include a method of standing at room temperature, aging in a heated or heated / humidified atmosphere, and the like.
【0042】[0042]
【作用】第1発明(活性粉体)は、セメントと水との共
存下で添加させることにより水へのカルシウムイオン及
びアルミニウムイオンの溶解性が最適に制御されいる。
特に、塩化物よりなる粉体(C)が添加されていること
により、水との反応の硬化初期段階で、フリーデル氏塩
水和物が急速に生成されて、セメントの硬化反応速度が
向上する。In the first invention (active powder), the solubility of calcium ions and aluminum ions in water is optimally controlled by adding it in the presence of cement and water.
In particular, by adding the powder (C) composed of chloride, Friedel's salt hydrate is rapidly generated in the initial stage of the reaction with water, and the curing reaction speed of the cement is improved. .
【0043】第3発明(セメント組成物)は、セメント
に上記活性粉体が添加されたセメント組成物であり、こ
れを水で反応させて得られたセメント水和硬化体(第4
発明)は、フリーデル氏塩水和物が形成されていて、従
来の速硬化性セメントの中に含まれるエトリンガイト水
和物に比べて熱的に安定であって、耐久性や寸法安定性
が極めて優れている。The third invention (cement composition) is a cement composition obtained by adding the above-mentioned active powder to cement, and a cement hydrate hardened product (fourth cement product) obtained by reacting the cement powder with water.
Invention) has a Friedel salt hydrate formed, which is thermally more stable than ettringite hydrate contained in conventional fast-setting cement, and has extremely high durability and dimensional stability. Are better.
【0044】[0044]
【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0045】(実施例1〜17、比較例3〜6) (1)粉体(A)の作成 アルミニウム化合物として、水酸化アルミニウム(住友
化学工業社製、商品名:C−31)を用意し、ウルトラ
ファインミル(三菱重工業社製、型式:AT−20)を
用いて、各種機械的エネルギーを、表1、2に示すそれ
ぞれの実施例、比較例の数値に印加させて粉体(A)を
作製した。(Examples 1 to 17, Comparative Examples 3 to 6) (1) Preparation of Powder (A) Aluminum hydroxide (trade name: C-31, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was prepared as an aluminum compound. Using a Ultra Fine Mill (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Model: AT-20), various mechanical energies are applied to the numerical values of Examples and Comparative Examples shown in Tables 1 and 2 to obtain powder (A). Was prepared.
【0046】機械的エネルギーを印加させる際には、ボ
ール媒体として、10mmφのジルコニアボールを使用
した。又、ジルコニアボールの投入量は520kgと
し、水酸化アルミニウムの投入量は20kgとし、それ
ぞれのアルミニウム化合物に対して、粉砕助剤として、
エタノールを100g添加した。When applying mechanical energy, a zirconia ball having a diameter of 10 mm was used as a ball medium. In addition, the input amount of zirconia balls was 520 kg, and the input amount of aluminum hydroxide was 20 kg. For each aluminum compound,
100 g of ethanol was added.
【0047】水酸化アルミニウムに印加させた機械的エ
ネルギーは、平均エネルギー密度(1時間当たりの平均
エネルギーであり、下式で求められる化合物に印加させ
た機械的エネルギーを処理時間で割った値をいう)が、
約0.5kWh/kgとなる運転条件で、処理時間を変
化させることにより、表1に示した機械的エネルギー値
になるようにした。The mechanical energy applied to the aluminum hydroxide is an average energy density (an average energy per hour, and is a value obtained by dividing the mechanical energy applied to the compound obtained by the following formula by the processing time. )But,
The mechanical energy values shown in Table 1 were obtained by changing the treatment time under operating conditions of about 0.5 kWh / kg.
【0048】印加させた機械的エネルギー(kWh/k
g)={アルミニウム化合物処理時の運転で消費した電
力量(kWh)−アルミニウム化合物投入前の空運転時
に消費した電力量(kWh)}÷処理化合物量(kg)The applied mechanical energy (kWh / k
g) = {Amount of power consumed during operation during aluminum compound treatment (kWh) −Amount of power consumed during idle operation before input of aluminum compound (kWh)} Amount of treated compound (kg)
【0049】(2)粉体(B)の作成 水に可溶なカルシウム化合物として、消石灰(河合石灰
工業社製、水酸化カルシウム)を用意し、そのまま、粉
体(B)とした。但し、実施例8の水酸化カルシウムに
ついては、表1に示す様に、(1)の粉体(A)と同様
にして、機械的エネルギーを個別に4kWh/kg印加
して粉体(B)とした。(2) Preparation of Powder (B) As a calcium compound soluble in water, slaked lime (calcium hydroxide, manufactured by Kawai Lime Industry Co., Ltd.) was prepared and used as powder (B) as it was. However, with respect to the calcium hydroxide of Example 8, as shown in Table 1, the powder (B) was obtained by applying a mechanical energy of 4 kWh / kg individually in the same manner as the powder (A) of (1). And
【0050】(3)粉体(C)の作成 塩化物として、塩化カルシウム無水物(和光純薬社
製)、塩化ナトリウム(和光純薬社製)、及び塩化カリ
ウム(和光純薬社製)を用意し、そのまま粉体(C)と
した。(3) Preparation of Powder (C) As chlorides, anhydrous calcium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), sodium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), and potassium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) are used. Prepared and used as powder (C) as it was.
【0051】(4)活性粉体とセメント組成物の作成 上記(1)、(2)、(3)で作成した粉体を、表1、
2に示した混合モル比(A:B:C)になるように計量
して、オムニミキサーを用いて均一に混合して、各種活
性粉体を得た。次に、普通ポルトランドセメント(秩父
小野田社製)100重量部に対して、15重量部(実施
例4、5及び比較例1を除く)の各種活性粉体を添加し
た後、オムニミキサーにより混合し、セメント組成物を
得た。(4) Preparation of Active Powder and Cement Composition The powders prepared in the above (1), (2) and (3) are shown in Table 1,
The mixture was weighed so as to have a mixing molar ratio (A: B: C) shown in FIG. 2 and uniformly mixed using an omni mixer to obtain various active powders. Next, 15 parts by weight (except for Examples 4, 5 and Comparative Example 1) of various active powders were added to 100 parts by weight of ordinary Portland cement (manufactured by Chichibu Onoda), and then mixed with an omni mixer. Thus, a cement composition was obtained.
【0052】(比較例1)セメントとしてジェットセメ
ント(秩父小野田社製)を用いて、活性粉体を添加しな
いものをセメント組成物とした。硬化体の作製において
は、作業性を向上させるために、凝結遅延剤(秩父小野
田社製「ジェットセッター」)を混練水の中に、セメン
ト100重量部に対して、1重量部を加えた。(Comparative Example 1) Jet cement (manufactured by Chichibu Onoda Co., Ltd.) was used as a cement, and a cement composition to which no active powder was added was used. In the production of the cured product, a setting retarder ("Jet Setter" manufactured by Chichibu Onoda Co., Ltd.) was added to kneading water in an amount of 1 part by weight based on 100 parts by weight of cement in order to improve workability.
【0053】(比較例2)アルミニウム化合物として、
水酸化アルミニウム(住友化学工業社製「C−3
1」)、カルシウム化合物として、消石灰(河合石灰工
業社製、水酸化カルシウム)を用い、これらを事前に、
Al/Caがモル比で2/3となるように計量、混合し
た後、この混合物に、4kWh/kgの機械的エネルギ
ーを印加させて活性粉体を得、上記実施例と同様にして
セメント組成物を得た。上記活性粉体条件、及びセメン
ト組成物の内容をまとめて表1、2に示した。(Comparative Example 2) As an aluminum compound,
Aluminum hydroxide (C-3 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
1)), using slaked lime (calcium hydroxide, manufactured by Kawai Lime Industry Co., Ltd.) as a calcium compound,
After weighing and mixing Al / Ca in a molar ratio of 2/3, 4 kWh / kg of mechanical energy was applied to the mixture to obtain an active powder, and a cement composition was obtained in the same manner as in the above example. I got something. The active powder conditions and the contents of the cement composition are summarized in Tables 1 and 2.
【0054】(5)セメント硬化体の作成と評価方法 得られたセメント組成物の速硬化性、及びセメント硬化
体の強度、寸法安定性等について、以下の評価方法で測
定し、その特性結果を表1、2に示した。(5) Preparation and evaluation method of hardened cement body The rapid hardening property of the obtained cement composition and the strength and dimensional stability of the hardened cement body were measured by the following evaluation methods, and the characteristic results were obtained. The results are shown in Tables 1 and 2.
【0055】<評価方法> (a)速硬化性 ・凝結速度 得られたセメント組成物100重量部に対して、水35
重量部を注水、混練して、セメントペーストを調製し
た。得られたセメントペーストについて、JIS R
5201(セメントの物理試験法7.凝結試験)に準じ
て凝結試験を行い、凝結の始発と終結とを測定し、この
差を凝結速度の指標とした。凝結試験機としては、自動
凝結試験機(MIC−308−1、圓井製作所製)を用
いた。但し、凝結速度が著しく速く、測定が不可能であ
るものに対しては、得られたセメント組成物100重量
部に対して、凝結遅延剤(秩父小野田社製、ジェットセ
ッター)を添加して、同様な測定を行った。<Evaluation method> (a) Rapid curing property / setting speed Water was added to 100 parts by weight of the obtained cement composition.
A part by weight was poured and kneaded to prepare a cement paste. Regarding the obtained cement paste, JIS R
A setting test was performed in accordance with 5201 (Physical Testing Method for Cement 7. Setting Test), and the start and end of setting were measured, and the difference was used as an index of setting speed. As a setting tester, an automatic setting tester (MIC-308-1, manufactured by Enai Seisakusho) was used. However, when the setting speed is extremely high and measurement is impossible, a setting retarder (Jichibu Onoda Co., Ltd., jet setter) is added to 100 parts by weight of the obtained cement composition. Similar measurements were made.
【0056】・硬化速度 3時間(hr)圧縮強度 上記セメントペーストを直径5cm、高さ10cmの円
筒形状になるよう注型成形し、注水から3時間経過した
時点で、得られたセメント硬化体の圧縮強度を測定し、
これを硬化速度の指標とした。尚、圧縮強度の測定は、
JIS R 5201(セメントの物理試験法9.強さ
試験)に準じて行った。 ・7日曲げ強度 上記セメントペーストを5cm×15cm×肉厚1cm
のダンベル形状になる様に注型成形し、常温下で注水し
て7日経過した時点で、硬化体の曲げ強度を測定し、こ
れを長期の硬化速度の指標とした。Curing speed: 3 hours (hr) Compressive strength The above cement paste was cast into a cylindrical shape having a diameter of 5 cm and a height of 10 cm, and after 3 hours from the water injection, the obtained cement cured product was cured. Measure the compressive strength,
This was used as an index of the curing speed. In addition, the measurement of the compressive strength
The test was performed according to JIS R 5201 (physical test method for cement 9. Strength test).・ 7 days bending strength 5cm × 15cm × 1cm thickness of the above cement paste
The molded product was cast into a dumbbell shape, and after 7 days of pouring at room temperature, the flexural strength of the cured product was measured and used as an index of the long-term curing speed.
【0057】(b)寸法安定性 得られたセメント組成物100重量部、8号珪砂(六呂
屋鉱業社製)50重量部、及び、水40重量部を混練
し、得られた混練物を50mm×150mm×10mm
のダンベル形状に注型成形した。この後、常温で7日間
養生を行い、セメント硬化体を得た。得られたセメント
硬化体を、60℃乾燥1日、水中に浸漬1日のサイクル
で3サイクル試験を行い、試験前後での長手方向の寸法
をマイクロメーターにより測定し、以下の式により寸法
変化率を求めた。 寸法変化率(%)=〔(試験後寸法−初期寸法)/初期
寸法〕×100 寸法安定性の評価は、寸法変化率が0.1以下のものを
○印、0.1を超えるものを×印とした。(B) Dimensional stability 100 parts by weight of the obtained cement composition, 50 parts by weight of No. 8 silica sand (manufactured by Rokuro Mining Co., Ltd.) and 40 parts by weight of water are kneaded. 50mm × 150mm × 10mm
Was cast into a dumbbell shape. Thereafter, curing was performed at room temperature for 7 days to obtain a hardened cement. The obtained cement hardened body was subjected to a three-cycle test in a cycle of drying at 60 ° C. for one day and immersing in water for one day, and measuring the longitudinal dimension before and after the test with a micrometer. I asked. Dimensional change rate (%) = [(dimension after test-initial dimension) / initial dimension] x 100 Evaluation of dimensional stability is indicated by a circle when the dimensional change rate is 0.1 or less, and when it exceeds 0.1 X mark.
【0058】(c)耐硫酸塩性 上記(b)と同様の試験試料を作製し、水100重量部
に硫酸マグネシウム(和光純薬社製)2重量部を溶解し
た溶液に、20日間浸漬し、試験前後での長手方向の寸
法をマイクロメーターにより測定し、以下の式により寸
法変化率を求めた。(C) Sulfate resistance A test sample similar to the above (b) was prepared and immersed in a solution prepared by dissolving 2 parts by weight of magnesium sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) in 100 parts by weight of water for 20 days. The dimension in the longitudinal direction before and after the test was measured with a micrometer, and the dimensional change was determined by the following equation.
【0059】(d)セメント硬化体中に生成する水和物
種類の同定 実施例9〜17と比較例1、2、5、6においては、得
られたセメント組成物100重量部に対して、水35重
量部を注水・混練し、セメントペーストを調整した。注
水から3時間経過した時点で、アセトン中で粉砕し、6
0℃、1日間乾燥を行った。得られた試料を粉末X線回
折法により測定し、生成した水和物の結晶構造を同定し
た。その結果を表2に示した。 ・フリーデル氏塩水和物(3CaO・Al2 O3 ・Ca
Cl2 ・10H2 O)を、Fと表示した。 ・カルシウムアルミネート水和物(3CaO・Al2 O
3 ・6H3 O)を、Hと表示した。 ・エトリンガイト水和物(3CaO・Al2 O3 ・Ca
SO4 ・32H2 O)を、Eと表示した。 ・水和物の結晶が検出されなかったものを、NDと表示
した。(D) Identification of the type of hydrate formed in the hardened cement In Examples 9 to 17 and Comparative Examples 1, 2, 5, and 6, the amount of the hydrate was 100 parts by weight of the obtained cement composition. 35 parts by weight of water was injected and kneaded to prepare a cement paste. After 3 hours from water injection, pulverize in acetone and
Drying was performed at 0 ° C. for one day. The obtained sample was measured by the powder X-ray diffraction method, and the crystal structure of the formed hydrate was identified. The results are shown in Table 2.・ Friedel salt hydrate (3CaO.Al 2 O 3 .Ca
Cl 2 .10H 2 O) was designated as F.・ Calcium aluminate hydrate (3CaO.Al 2 O
3 · 6H an 3 O), labeled as H.・ Ettringite hydrate (3CaO.Al 2 O 3 .Ca
SO 4 .32H 2 O) was designated E. -Those in which no hydrate crystals were detected were indicated as ND.
【0060】[0060]
【表1】 [Table 1]
【0061】[0061]
【表2】 [Table 2]
【0062】(実施例18〜21、比較例9,10)粉
体 (A1)として機械的エネルギーを0.5〜4kWh/
kgを印加した水酸化アルミニウム(住友化学工業社製
「C−31」)を、粉体(B)として消石灰又は生石灰
(河合石灰工業社製)を、粉体(C)として塩化カルシ
ウム又は塩化カリウムをそれぞれ用いた。尚、水酸化ア
ルミニウムは、ウルトラファインミル(三菱重工業社
製、型式「AT−20」)を用いて、各種機械的エネル
ギーを、表3に示すそれぞれの実施例、比較例の数値に
印加させて粉体 (A1)を作製した。(Examples 18 to 21, Comparative Examples 9 and 10) The mechanical energy of the powder (A 1 ) was 0.5 to 4 kWh /
kg of aluminum hydroxide (“C-31” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), slaked lime or quicklime (Kawai Lime Industry Co., Ltd.) as powder (B), and calcium chloride or potassium chloride as powder (C) Were used. The aluminum hydroxide was obtained by applying various mechanical energies to the numerical values of Examples and Comparative Examples shown in Table 3 using an Ultra Fine Mill (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Model “AT-20”). Powder (A 1 ) was produced.
【0063】上記(A)、(B)及び(C)を、表3に
示した割合となるように計量し、オムニミキサーにより
混合して活性粉体を得た。次いで、ポルトランドセメン
ト(秩父小野田社製)100重量部に、この活性粉体2
0重量部を添加した後オムニミキサーにより混合してセ
メント組成物を得た。The above (A), (B) and (C) were weighed so as to have the ratios shown in Table 3 and mixed with an omni mixer to obtain an active powder. Next, 100 parts by weight of Portland cement (manufactured by Chichibu Onoda Co.) was mixed with the active powder 2
After adding 0 parts by weight, the mixture was mixed with an omni mixer to obtain a cement composition.
【0064】(実施例22,23)粉体(A)として、
アルミナセメント(電気化学社製「デンカ2号」)、水
硬性セメント(住友化学社製「BK−112」)をそれ
ぞれ使用したこと以外は、実施例18と同様にして、活
性粉体及びセメント組成物を得た。(Examples 22 and 23) As powder (A),
Activated powder and cement composition in the same manner as in Example 18 except that alumina cement (“DENKA No. 2” manufactured by Denki Kagaku) and hydraulic cement (“BK-112” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were used, respectively. I got something.
【0065】実施例18〜23で使用された粉体(A)
について下記(6)発熱量及び(7)アルミニウム溶解
量を測定すると共に、得られたセメント組成物につい
て、実施例1と同様の速硬化性(凝結速度、硬化速
度)、耐硫酸塩性、及び、セメント硬化体中に生成する
水和物種類の同定の評価を行い、その特性結果を表4に
示した。尚、参考までに比較例1〜4についても(6)
発熱量及び(7)溶解量を測定し表4に示した。Powder (A) used in Examples 18 to 23
The following (6) calorific value and (7) the amount of aluminum dissolution were measured for the obtained cement composition, and the obtained cement composition was cured in the same manner as in Example 1 (setting speed, setting speed), sulfate resistance, and Evaluation of the type of hydrate generated in the hardened cement was evaluated, and the characteristic results are shown in Table 4. For reference, Comparative Examples 1 to 4 are also (6)
The calorific value and (7) dissolved amount were measured and are shown in Table 4.
【0066】(6)粉体(A)の発熱量 粉体20gを25℃で蒸留水20gに浸漬し、浸漬直後
から3時間までの総発熱量を熱量計(東京理工社製「モ
デルMMC−5320」)により測定し、発熱量とし
た。(6) Calorific value of powder (A) 20 g of the powder was immersed in 20 g of distilled water at 25 ° C., and the total calorific value from immediately after immersion to 3 hours was measured by a calorimeter (Model MMC- 5320 ") and determined the calorific value.
【0067】(7)粉体(A)のアルミニウム溶解量 粉体1gを常温下でpH12.5となるように調製した
水酸化ナトリウム水溶液(具体的には0.17重量%の
NaOH水溶液)50gに浸漬し、5分間撹拌した後遠
心分離器(国産遠心器社製「H108NA」)により濾
液と残渣を大まかに分離し、さらに濾紙(アドバンテッ
クトーヨー社製「4A110mm」)により再度分離を
行った。最終的に得られた濾液中のアルミニウム濃度を
ICPにより定量化し、アルミニウム溶解量とした。(7) Amount of Aluminum Dissolved in Powder (A) 50 g of an aqueous sodium hydroxide solution (specifically, a 0.17 wt% NaOH aqueous solution) prepared by adjusting 1 g of the powder to a pH of 12.5 at room temperature. After stirring for 5 minutes, the filtrate and the residue were roughly separated by a centrifuge ("H108NA" manufactured by Domestic Centrifuge Co., Ltd.), and further separated again by filter paper ("4A110 mm" manufactured by Advantech Toyo). The aluminum concentration in the finally obtained filtrate was quantified by ICP, and the amount was taken as the amount of aluminum dissolved.
【0068】[0068]
【表3】 [Table 3]
【0069】[0069]
【表4】 [Table 4]
【0070】[0070]
【発明の効果】本発明の活性粉体、セメント組成物、及
びセメント硬化体は、上述のように構成されているの
で、硬化速度が速く、得られる硬化体は、熱的に不安定
な水和物であるエトリンガイト水和物を含まなく、それ
に替わってフリーデル氏塩水和物が形成されているた
め、耐硫酸塩性、耐久性、寸法安定性が極めて優れてい
る。従って、市街地に於ける道路工事や鉄道、航空関係
設備の補修等の緊急工事に於いて、工期の短縮を図るこ
とができ、セメント二次製品工場に於いても、出荷まで
の期間の短縮、養生設備の簡略化を図ることができる。The active powder, cement composition and hardened cement of the present invention are constituted as described above, so that the hardening speed is high and the hardened body obtained is made of thermally unstable water. Since it does not contain ettringite hydrate, which is a hydrate, and instead forms Friedel's salt hydrate, it is extremely excellent in sulfate resistance, durability and dimensional stability. Therefore, it is possible to shorten the construction period in emergency work such as road construction, railway and repair of aviation-related equipment in urban areas, and to shorten the time required for shipment at cement secondary products factories. The curing equipment can be simplified.
Claims (4)
g粉体以上であるか、又は、pH12.5のアルカリ水
溶液に浸漬したときのアルミニウム溶解量が150pp
m/g粉体以上であるアルミニウム化合物よりなる粉体
(A)、水に可溶なカルシウム化合物よりなる粉体
(B)、及び、塩化物よりなる粉体(C)からなる活性
粉体。1. The calorific value when immersed in water is 2 cal /
g powder or more, or the amount of aluminum dissolved when immersed in an alkaline aqueous solution having a pH of 12.5 is 150 pp.
An active powder comprising a powder (A) comprising an aluminum compound having a m / g powder or more, a powder (B) comprising a calcium compound soluble in water, and a powder (C) comprising chloride.
ト又は水硬性アルミナである請求項1記載の活性粉体。2. The active powder according to claim 1, wherein the aluminum compound is alumina cement or hydraulic alumina.
性粉体を添加してなるセメント組成物。3. A cement composition comprising the cement and the active powder according to claim 1 added thereto.
らなるペーストを硬化させたセメント水和硬化体であっ
て、該硬化体中にフリーデル氏塩水和物が形成されてい
ることを特徴とするセメント硬化体。4. A cement hydrate cured product obtained by curing a paste comprising the cement composition according to claim 3 and water, wherein a Friedel salt hydrate is formed in the cured product. Characterized hardened cement.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23589698A JPH11268937A (en) | 1997-10-30 | 1998-08-21 | Active powder, cement composition and hardened cement |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29846697 | 1997-10-30 | ||
| JP9-298466 | 1998-01-20 | ||
| JP10-8579 | 1998-01-20 | ||
| JP857998 | 1998-01-20 | ||
| JP23589698A JPH11268937A (en) | 1997-10-30 | 1998-08-21 | Active powder, cement composition and hardened cement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11268937A true JPH11268937A (en) | 1999-10-05 |
Family
ID=27278087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23589698A Pending JPH11268937A (en) | 1997-10-30 | 1998-08-21 | Active powder, cement composition and hardened cement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11268937A (en) |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23589698A patent/JPH11268937A/en active Pending
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