JPS6316355B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6316355B2 JPS6316355B2 JP56038265A JP3826581A JPS6316355B2 JP S6316355 B2 JPS6316355 B2 JP S6316355B2 JP 56038265 A JP56038265 A JP 56038265A JP 3826581 A JP3826581 A JP 3826581A JP S6316355 B2 JPS6316355 B2 JP S6316355B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- weight
- strength
- admixture
- added
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明はガラス繊維強化コンクリートの製造に
使用される混合セメント質材料に関する。 ガラス繊維強化コンクリート（以下GRCと称
す）はその優れた性能で建材その他への普及が期
待されているが、補強用ガラス繊維がセメントの
強アルカリ性によつて長期間にわたつて侵食を受
け、特に衝撃強度の経年劣化が著しく、折角のガ
ラス繊維補強の効果が薄らぐという欠点を有して
いる。 この欠点解消のため近年耐アルカリガラス繊維
とかガラス繊維への耐アルカリコーテイング法な
どが数多く提案されているがそのいずれも効果が
不十分であつた。また耐アルカリガラス繊維の耐
アルカリ性不足を補う方法として例えば特開昭53
−30632号の発明にはセメントに対セメント重量
比で活性シリカ物質0.45以下、石膏0.40以下、ガ
ラス繊維劣化防止剤0.04以下添加することにより
製造１年後においても曲げ強度および衝撃強度に
おいて初期強度からの強度低下が無いことが記載
されているが１年を越える長期間の強度劣化につ
いての記載はなく、しかも近年の研究によるとコ
ンクリート製品中のガラス繊維の強度劣化は１年
以内で飽和するものでなく、２〜３年かかつても
完全には飽和しないことが明らかにされている。 本願発明者はかかる観点からGRC中のガラス
繊維が長期間に渉つても侵食されないような混合
セメントを研究し、その目的に適したセメントと
混和材の組合せおよび配合比を発明したのでその
結果を本発明としてここに開示するものである。
本発明の要旨は超速硬セメント１重量部に対し、
フライアツシユ、火山灰、白土、粘土およびシリ
カ粉末から選んだ少なくとも１種の混和材を0.4
〜９重量部添加することを特徴とする混合セメン
ト質材料である。 本発明の特徴はセメントとしてCaO含有量が少
く比較的低アルカリ性でかつ早期に強度の発想す
る超速硬セメントを用いかつCaOなどのアルカリ
性物質含有量の少い混和材を対セメント重量比２
〜９重量部と従来の常識にない程多量に添加した
混合セメントで、その混和材がセメント中の余剰
アルカリと反応することによりガラス繊維のアル
カリによる侵食を防ぎ、製造20年後における残存
強度を従来のGRCに較べ飛躍的に高め、製品強
度を長期間保証することを可能ならしめることに
ある。 また他の特徴は前記残存強度が大きいので、製
品肉厚を薄くすることができ、軽量化および資材
の節減を可能ならしめることにある。更にもう一
つの特徴は前記資材の節減とともにセメントに較
べ安価な混和剤を大量に添加することにより大幅
に材料費を減ずることを可能ならしめることにあ
る。 本発明に用いる超速硬セメントは特公昭47−
39924号で知られているカルシウムハロアルミネ
ート：11CaO・7Al2O3・CaX2（Ｘはハロゲン）
を１〜30重量％と硫酸塩を含む超速硬性ポルトラ
ンドセメントで、例えば商品名ジエツトセメント
として約10年前から我国において市販されている
もので、第１表にその組成の１例を示すように、
普通ポルトランドセメントと較べ化学成分中の
SiO2とCaOが少く、かつAl2O3とSO3を多量に含
む組成を有する。
使用される混合セメント質材料に関する。 ガラス繊維強化コンクリート（以下GRCと称
す）はその優れた性能で建材その他への普及が期
待されているが、補強用ガラス繊維がセメントの
強アルカリ性によつて長期間にわたつて侵食を受
け、特に衝撃強度の経年劣化が著しく、折角のガ
ラス繊維補強の効果が薄らぐという欠点を有して
いる。 この欠点解消のため近年耐アルカリガラス繊維
とかガラス繊維への耐アルカリコーテイング法な
どが数多く提案されているがそのいずれも効果が
不十分であつた。また耐アルカリガラス繊維の耐
アルカリ性不足を補う方法として例えば特開昭53
−30632号の発明にはセメントに対セメント重量
比で活性シリカ物質0.45以下、石膏0.40以下、ガ
ラス繊維劣化防止剤0.04以下添加することにより
製造１年後においても曲げ強度および衝撃強度に
おいて初期強度からの強度低下が無いことが記載
されているが１年を越える長期間の強度劣化につ
いての記載はなく、しかも近年の研究によるとコ
ンクリート製品中のガラス繊維の強度劣化は１年
以内で飽和するものでなく、２〜３年かかつても
完全には飽和しないことが明らかにされている。 本願発明者はかかる観点からGRC中のガラス
繊維が長期間に渉つても侵食されないような混合
セメントを研究し、その目的に適したセメントと
混和材の組合せおよび配合比を発明したのでその
結果を本発明としてここに開示するものである。
本発明の要旨は超速硬セメント１重量部に対し、
フライアツシユ、火山灰、白土、粘土およびシリ
カ粉末から選んだ少なくとも１種の混和材を0.4
〜９重量部添加することを特徴とする混合セメン
ト質材料である。 本発明の特徴はセメントとしてCaO含有量が少
く比較的低アルカリ性でかつ早期に強度の発想す
る超速硬セメントを用いかつCaOなどのアルカリ
性物質含有量の少い混和材を対セメント重量比２
〜９重量部と従来の常識にない程多量に添加した
混合セメントで、その混和材がセメント中の余剰
アルカリと反応することによりガラス繊維のアル
カリによる侵食を防ぎ、製造20年後における残存
強度を従来のGRCに較べ飛躍的に高め、製品強
度を長期間保証することを可能ならしめることに
ある。 また他の特徴は前記残存強度が大きいので、製
品肉厚を薄くすることができ、軽量化および資材
の節減を可能ならしめることにある。更にもう一
つの特徴は前記資材の節減とともにセメントに較
べ安価な混和剤を大量に添加することにより大幅
に材料費を減ずることを可能ならしめることにあ
る。 本発明に用いる超速硬セメントは特公昭47−
39924号で知られているカルシウムハロアルミネ
ート：11CaO・7Al2O3・CaX2（Ｘはハロゲン）
を１〜30重量％と硫酸塩を含む超速硬性ポルトラ
ンドセメントで、例えば商品名ジエツトセメント
として約10年前から我国において市販されている
もので、第１表にその組成の１例を示すように、
普通ポルトランドセメントと較べ化学成分中の
SiO2とCaOが少く、かつAl2O3とSO3を多量に含
む組成を有する。
【表】
本発明に用いる混和材はセメント中の余剰アル
カリと反応せしめるために添加するものであるか
ら、例えば高炉スラツグの様に混和材自体にCaO
を多量に含むものは添加の効果がなく、フライア
ツシユ、火山灰、白土、粘土およびシリカ粉末の
中から選ばれる。 これらの混和材はCaOが少くかつSiO2が多く
含まれるので、SiO2がセメント中の余剰CaOと
反応してCaSiO3を作り、余剰のCaOを固定化す
るのでガラス繊維の劣化を防止する。したがつて
混和材はCaOが重量％で20％以下、好ましくは５
％以下のものがよい。またこれらの混和材は増量
材としての役割も果すので価格の点でフライアツ
シユ、火山灰、白土、粘土が好ましく、中でもフ
ライアツシユはその粒形が丸いために他の混和材
に較べて少量の水でもセメントモルタルの流動性
を良くするので特に好ましい。またこれら混和材
の粒度はセメント中の余剰アルカリとの反応を速
かに進行させる上で細いほど好ましく、100メツ
シユ以下の粒度であることが好ましいが特に限定
する必要はない。 混和材配合割合限定の理由について超速硬セメ
ント１重量部に対して混和材２重量部未満ではそ
の添加の効果が乏しく、特に劣化促進試験後のI.
S（アイゾツト衝撃強度）の値が十分でない。 また９重量部を越えるとISは大きくなるが養生
期間２週間の２週強度でのLOP（曲げ比例限界強
度）値が低くなり、脱型、運搬等のハンドリング
時に変形を起しやすくなる。２〜４重量部が好ま
しい。 また本発明の混合セメントを用いてGRCを製
造するに際し、超速硬セメントおよび混和材に必
要に応じて骨材、減水剤、凝結調節剤を適宜添加
してもよいし、また補強用ガラス繊維は対セメン
トモルタル重量比で0.3〜10％添加できる。ガラ
ス繊維としては耐アルカリガラス繊維が好まし
い。またGRC製品の成型法としてはプリミツク
スキヤスト法、ダイレクトスプレー法などが用い
られる。 本発明の混合セメントを用いたGRCは本発明
外のセメントまたは混合セメントを用いたGRC
とを較べると、初期強度においてLOP値および
MOR（曲げ破壊強度）値において劣るが、20年
以上の屋外曝露に相当する70℃の水中28日間の浸
漬試験（促進試験と称す）後ではLOP値で同等、
MOR値では若干向上し、ISで飛躍的に向上す
る。特に薄板パネルに成形されることが多い
GRC製品では衝撃強度の向上は肉薄化を可能と
するので、重量軽減効果のみならず高価な耐アル
カリガラス繊維他の使用原材料を節減し、安価な
混和材の大量添加も伴つて従来のGRCよりも大
幅なコストダウンを可能ならしめる。 実施例 第２表は本発明の実施例および本発明外の比較
例のGRC製品の初期強度および屋外曝露20年以
上に相当する劣化促進試験後の強度を比較したも
のである。 試料の作製に当つては、セメント１重量部に対
し骨材として砂0.6重量部、水0.33重量部、減水
剤0.025重量部、凝結調節剤（クエン酸）0.003重
量部および第２表の配合比に応じて混和材を混合
して得たセメントモルタルとセメントモルタルに
対し５重量％の耐アルカリガラス繊維のチヨツプ
ドストランドとをダイレクトスプレー法にて型枠
上に同時に吹付けてガラス繊維入セメントモルタ
ル層を形成し、ガラス繊維入セメントモルタル層
上からロールがけして脱泡させるとともにガラス
繊維をセメントモルタルになじませ、厚さが10mm
になるようにならしたのち硬化させ脱型して
GRC板を得た。このGRC板を２週間養生後適当
な寸法に切断して試料とした。試料作製に用いた
セメントとしては第１表に示した化学成分の超速
硬セメントと普通ポルトランドセメントを混和
カリと反応せしめるために添加するものであるか
ら、例えば高炉スラツグの様に混和材自体にCaO
を多量に含むものは添加の効果がなく、フライア
ツシユ、火山灰、白土、粘土およびシリカ粉末の
中から選ばれる。 これらの混和材はCaOが少くかつSiO2が多く
含まれるので、SiO2がセメント中の余剰CaOと
反応してCaSiO3を作り、余剰のCaOを固定化す
るのでガラス繊維の劣化を防止する。したがつて
混和材はCaOが重量％で20％以下、好ましくは５
％以下のものがよい。またこれらの混和材は増量
材としての役割も果すので価格の点でフライアツ
シユ、火山灰、白土、粘土が好ましく、中でもフ
ライアツシユはその粒形が丸いために他の混和材
に較べて少量の水でもセメントモルタルの流動性
を良くするので特に好ましい。またこれら混和材
の粒度はセメント中の余剰アルカリとの反応を速
かに進行させる上で細いほど好ましく、100メツ
シユ以下の粒度であることが好ましいが特に限定
する必要はない。 混和材配合割合限定の理由について超速硬セメ
ント１重量部に対して混和材２重量部未満ではそ
の添加の効果が乏しく、特に劣化促進試験後のI.
S（アイゾツト衝撃強度）の値が十分でない。 また９重量部を越えるとISは大きくなるが養生
期間２週間の２週強度でのLOP（曲げ比例限界強
度）値が低くなり、脱型、運搬等のハンドリング
時に変形を起しやすくなる。２〜４重量部が好ま
しい。 また本発明の混合セメントを用いてGRCを製
造するに際し、超速硬セメントおよび混和材に必
要に応じて骨材、減水剤、凝結調節剤を適宜添加
してもよいし、また補強用ガラス繊維は対セメン
トモルタル重量比で0.3〜10％添加できる。ガラ
ス繊維としては耐アルカリガラス繊維が好まし
い。またGRC製品の成型法としてはプリミツク
スキヤスト法、ダイレクトスプレー法などが用い
られる。 本発明の混合セメントを用いたGRCは本発明
外のセメントまたは混合セメントを用いたGRC
とを較べると、初期強度においてLOP値および
MOR（曲げ破壊強度）値において劣るが、20年
以上の屋外曝露に相当する70℃の水中28日間の浸
漬試験（促進試験と称す）後ではLOP値で同等、
MOR値では若干向上し、ISで飛躍的に向上す
る。特に薄板パネルに成形されることが多い
GRC製品では衝撃強度の向上は肉薄化を可能と
するので、重量軽減効果のみならず高価な耐アル
カリガラス繊維他の使用原材料を節減し、安価な
混和材の大量添加も伴つて従来のGRCよりも大
幅なコストダウンを可能ならしめる。 実施例 第２表は本発明の実施例および本発明外の比較
例のGRC製品の初期強度および屋外曝露20年以
上に相当する劣化促進試験後の強度を比較したも
のである。 試料の作製に当つては、セメント１重量部に対
し骨材として砂0.6重量部、水0.33重量部、減水
剤0.025重量部、凝結調節剤（クエン酸）0.003重
量部および第２表の配合比に応じて混和材を混合
して得たセメントモルタルとセメントモルタルに
対し５重量％の耐アルカリガラス繊維のチヨツプ
ドストランドとをダイレクトスプレー法にて型枠
上に同時に吹付けてガラス繊維入セメントモルタ
ル層を形成し、ガラス繊維入セメントモルタル層
上からロールがけして脱泡させるとともにガラス
繊維をセメントモルタルになじませ、厚さが10mm
になるようにならしたのち硬化させ脱型して
GRC板を得た。このGRC板を２週間養生後適当
な寸法に切断して試料とした。試料作製に用いた
セメントとしては第１表に示した化学成分の超速
硬セメントと普通ポルトランドセメントを混和
【表】
【表】
材としては第３表の化学成分のフライアツシユお
よび高炉スラツグを用いた。
よび高炉スラツグを用いた。
【表】
強度の測定に当つて、LOP（曲げ比例限界強
度）およびMOR（曲げ破壊強度）の測定にはオ
ートグラフを用い、変位速度３mm／分で行ない、
IS（アイゾツト衝撃強度）測定にはアイゾツト衝
撃試験機を用いて行なつた。また第２表で促進試
験前の強度とは前記方法で作製した試料の２週間
強度であり、促進試験後の強度は前記切断後70℃
の水中に28日間浸漬し、乾燥させた後の強度であ
る。 第２表の試料No.１〜８はセメントとして普通ポ
ルトランドセメントを用い、混和材としてフライ
アツシユを順次配合比を増していつた混合セメン
ト、試料No.９〜12は混和材に高炉スラツグを用い
た混合セメント。 試料No.13〜19は超速硬セメントに順次フライア
ツシユを増していつたもので、No.13〜17は本発明
外の配合比、No.18〜19は本発明に係る配合比の混
合セメントを用いて製造したGRCである。 普通セメントと超速硬セメントとの優劣を論ず
るため試料No.１〜８と13〜19とにおいて、フライ
アツシユ配合比が同じもの同志で較べるとLOP
値、MOR値はほとんど同じであるが促進試験後
のIS値は特にフライアツシユを30％以上配合する
と超速硬セメントを用いたものの方が大幅に優れ
ている。また混和材としてフライアツシユと高炉
スラツグについて試料No.９〜12と15〜19とを比較
すると、高炉スラツグを混和材として配合したも
のは促進試験前のLOP値に低下傾向は見られな
いが、促進試験後のIS値が低く、混合材添加の効
果が見られない。 以上から明らかなように本発明の混合セメント
を用いたGRCは特に製造後長期間経過後におけ
る衝撃強度に優れていることが判る。 なお第２表の（ ）内の数値はLOP、MOR、
ISの各特性につき、試料No.１の促進試験前の値を
100としたときの指数である。
度）およびMOR（曲げ破壊強度）の測定にはオ
ートグラフを用い、変位速度３mm／分で行ない、
IS（アイゾツト衝撃強度）測定にはアイゾツト衝
撃試験機を用いて行なつた。また第２表で促進試
験前の強度とは前記方法で作製した試料の２週間
強度であり、促進試験後の強度は前記切断後70℃
の水中に28日間浸漬し、乾燥させた後の強度であ
る。 第２表の試料No.１〜８はセメントとして普通ポ
ルトランドセメントを用い、混和材としてフライ
アツシユを順次配合比を増していつた混合セメン
ト、試料No.９〜12は混和材に高炉スラツグを用い
た混合セメント。 試料No.13〜19は超速硬セメントに順次フライア
ツシユを増していつたもので、No.13〜17は本発明
外の配合比、No.18〜19は本発明に係る配合比の混
合セメントを用いて製造したGRCである。 普通セメントと超速硬セメントとの優劣を論ず
るため試料No.１〜８と13〜19とにおいて、フライ
アツシユ配合比が同じもの同志で較べるとLOP
値、MOR値はほとんど同じであるが促進試験後
のIS値は特にフライアツシユを30％以上配合する
と超速硬セメントを用いたものの方が大幅に優れ
ている。また混和材としてフライアツシユと高炉
スラツグについて試料No.９〜12と15〜19とを比較
すると、高炉スラツグを混和材として配合したも
のは促進試験前のLOP値に低下傾向は見られな
いが、促進試験後のIS値が低く、混合材添加の効
果が見られない。 以上から明らかなように本発明の混合セメント
を用いたGRCは特に製造後長期間経過後におけ
る衝撃強度に優れていることが判る。 なお第２表の（ ）内の数値はLOP、MOR、
ISの各特性につき、試料No.１の促進試験前の値を
100としたときの指数である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超速硬セメント１重量部に対してフライアツ
シユ、火山灰、白土、粘土およびシリカ粉末から
選んだ少なくとも１種の混和材を２〜９重量部添
加したことを特徴とするガラス繊維強化コンクリ
ートの製造に適した混合セメント質材料。 ２ セメント混和材の重量和１部に対して骨材と
して砂を多くとも１重量部添加した特許請求の範
囲第１項記載の混合セメント質材料。 ３ セメント、混和材と骨材に水を加えたセメン
トモルタルに対し重量比で0.3〜10％の耐アルカ
リ性ガラス繊維を添加した特許請求の範囲第１項
ないし第２項に記載の混合セメント質材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3826581A JPS57156361A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Mixed cementitious material suitable for grc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3826581A JPS57156361A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Mixed cementitious material suitable for grc |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57156361A JPS57156361A (en) | 1982-09-27 |
| JPS6316355B2 true JPS6316355B2 (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=12520485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3826581A Granted JPS57156361A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Mixed cementitious material suitable for grc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57156361A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916361A (en) * | 1993-10-12 | 1999-06-29 | Henry J. Molly & Associates, Inc. | Glass fiber reinforced cement composites |
| ATE368017T1 (de) * | 2000-03-14 | 2007-08-15 | James Hardie Int Finance Bv | Faserzementbaumaterialien mit zusatzstoffen niedriger dichte |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS533407A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-13 | Nagoya Yukagaku Kogyo Kk | Bodies for ceramics |
| JPS53127531A (en) * | 1977-03-28 | 1978-11-07 | Kanebo Ltd | Light cement composition and method of its production |
-
1981
- 1981-03-17 JP JP3826581A patent/JPS57156361A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57156361A (en) | 1982-09-27 |
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