JP2001019529A - セメント硬化体 - Google Patents
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Abstract
た場合の亀裂発生の問題を解決し、製鋼スラグのコンク
リート用骨材としての有効利用を可能とする。 【解決手段】 セメント系材料と、骨材と水とを混合し
て硬化してなるセメント硬化体において、該骨材はその
少なくとも一部が製鋼スラグよりなり、セメント系材料
がポルトランドセメント50重量%を超え70重量%以
下と、ポゾラン反応性を有する物質、或いはポゾラン反
応性を有する物質と20重量%以下の潜在水硬性を有す
る物質30重量%以上50重量%未満とを含むセメント
硬化体。
Description
する場合の副産物である製鋼スラグをコンクリート用骨
材として有効利用したセメント硬化体に関する。
あることから、コンクリート用の骨材としての利用が期
待されている。しかし、製鋼スラグにはフリーな形態の
酸化カルシウムが存在し、この酸化カルシウムが水と反
応すると膨張する性質を有していることから、製鋼スラ
グをコンクリート用の骨材として使用すると、コンクリ
ートが硬化後に膨張してコンクリートに亀裂を生じるこ
とがある。
は、コンクリートの骨材として使用されることなく、主
に埋立用若しくは路盤材料として使用されており、その
場合であっても、長期間の自然放置による自然エージン
グ処理若しくは蒸気や熱水によってフリーな形態の酸化
カルシウムの水和反応を促進させる熱エージング処理を
施した後に使用されている。
グを高速気流中で吹き飛ばしながら急冷してフリーな形
態の酸化カルシウムを固定化する風砕処理があり、この
ような処理を施したものはコンクリートの骨材として使
用されている。
膨張しない程度の十分なエージングを施すには処理コス
トの面から経済的に引き合わず、また、風砕処理品はコ
ストが高い上に、粒度が細かいために細骨材としてしか
使用できないという不具合がある。
ージングをしていない、又はエージングが不十分な製鋼
スラグでもコンクリートの骨材に有効利用することを目
的とする。
は、セメント系材料と骨材と水とを混合して硬化させて
なるセメント硬化体において、該骨材はその少なくとも
一部が製鋼スラグよりなり、該セメント系材料がポルト
ランドセメントとポゾラン反応性を有する物質とを含
み、ポルトランドセメントの含有量が50重量%を超え
70重量%以下で、ポゾラン反応性を有する物質の含有
量が30重量%以上50重量%未満であることを特徴と
する。
に潜在水硬性を有する物質を20重量%以下含んでいて
もよく、この場合、潜在水硬性を有する物質とポゾラン
反応性を有する物質との合計が30重量%以上50重量
%未満となるようにする。
ゾラン反応性を有する物質を併用することにより、或い
は、このポゾラン反応性を有する物質と共に潜在水硬性
を有する物質を併用することにより、製鋼スラグを骨材
として配合することが可能となる。
ゾラン反応性を有する物質が製鋼スラグ中のフリーな形
態の酸化カルシウムと優先的に反応してセメント水和物
をつくり、製鋼スラグが膨張することを防止する。ま
た、潜在水硬性を有する物質もこれと同様の作用効果を
発揮し、製鋼スラグ中のフリーな形態の酸化カルシウム
と水との反応による膨張に起因する亀裂発生を防止す
る。
物質としてはフライアッシュ及び/又はシリカヒューム
を用いることができ、また、潜在水硬性を有する物質と
しては高炉水滓粉末を用いることができる。
に説明する。
とは、JISR5210に規定されるポルトランドセメ
ントであり、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、
低熱ポルトランドセメントが挙げられる。
有する物質とは、可溶性のシリカを主体として構成され
る物質であり、フライアッシュ、シリカヒューム、白土
等が挙げられる。これらの物質はセメント組成物中の酸
化カルシウムと反応して強固な水和物を形成する。
とは、セメント組成物中のカルシウムイオンの作用によ
り水硬性を発揮する物質であり、高炉水滓粉末がその代
表的な例である。
ト、ポゾラン反応性を有する物質及び潜在水硬性を有す
る物質を次のような割合で混合したものをセメント系材
料とする。
70重量%以下、好ましくは50〜60重量% ポゾラン反応性を有する物質:30重量%以上50重量
%未満、好ましくは40〜50重量%(ただし、潜在水
硬性を有する物質を含む場合は、潜在水硬性を有する物
質との合計で30重量%以上50重量%未満、好ましく
は40〜50重量%) 潜在水硬性を有する物質:0〜20重量%、好ましくは
10〜20重量% セメント系材料中のポゾラン反応性を有する物質又はポ
ゾラン反応性を有する物質と潜在水硬性を有する物質と
の合計の含有量が30重量%未満であると、製鋼スラグ
中のフリーな形態の酸化カルシウムの作用を抑制するこ
とができず、セメント硬化体に亀裂が生じる可能性があ
る。また、この含有量が50重量%以上であるとセメン
ト硬化体の強度が低くなる。従って、ポゾラン反応性を
有する物質或いはポゾラン反応性を有する物質と潜在水
硬性を有する物質との合計の含有量は30重量%以上5
0重量%未満とする。
は、ポゾラン反応性を有する物質とともにセメント系材
料中に20重量%以下の量使用することができる。この
場合において、セメント系材料中におけるポゾラン反応
性を有する物質と潜在水硬性を有する物質の量の合計量
がセメント系材料全体に対して50重量%以上である
と、上述の如く、セメント硬化体の強度低下の問題があ
るため、ポゾラン反応性を有する物質と潜在水硬性を有
する物質の合計量が50重量%未満となるように、潜在
水硬性を有する物質のセメント系材料中の含有量を20
重量%以下の範囲で配合する。潜在水硬性を有する物質
の使用量が20重量%を超えると、強度低下、亀裂発生
の問題のおそれがあることから、潜在水硬性を有する物
質の割合は20重量%以下とする。
炉水滓粉末が好適に用いられるが、この高炉水滓の粒径
が大きく、ブレーン値が2500cm2/g未満である
と、骨材として用いる製鋼スラグ中のフリーな形態の酸
化カルシウムの作用を十分に抑制することができない上
に、セメント硬化体の強度も低下する。このため、高炉
水滓はブレーン値2500cm2/g以上に粉砕して用
いるのが好ましい。
ルトランドセメントとポゾラン反応性を有する物質と、
場合により更に潜在水硬性を有する物質で構成されるも
のであり、従って、これらが予め混合された混合セメン
トを本発明のセメント系材料として使用することもでき
る。即ち、本発明の範囲内でポルトランドセメントとポ
ゾラン反応性を有する物質、或いは更に潜在水硬性を有
する物質を含む混合セメントであれば、これをそのまま
本発明のセメント系材料として使用でき、また、予めポ
ゾラン反応性を有する物質等が混合された混合セメント
に更にポルトランドセメントやポゾラン反応性を有する
物質、潜在水硬性を有する物質を添加混合して成分調整
したものをセメント系材料として用いることもできる。
る製鋼スラグの形態は、特に問われない。この製鋼スラ
グは、エージング処理されていなくてもよいが、コンク
リートやモルタルの長期安定性を考慮すると、エージン
グ処理されているものが好ましい。また、本発明では骨
材の全部を製鋼スラグとすることもできるが、その一部
を製鋼スラグとすることも可能である。従って、製鋼ス
ラグを砕石や砂利などの他の粗骨材又は川石や海石など
の他の細骨材と併用したり、また、粗骨材のみを製鋼ス
ラグとしたり、細骨材のみを製鋼スラグとしたりするこ
とも可能である。
製鋼スラグを含む骨材の割合は特に限定されるものでは
ない。
対する水の割合は、一般のコンクリートやモルタルと同
様に決定される。
前記セメント系材料、製鋼スラグを含む骨材、及び水を
例えば次のような割合で配合し、更に必要に応じてコン
クリートやモルタルに一般的に使用されている減水剤、
AE剤等を添加して常法に従って製造される。
り具体的に説明する。
物質としてのフライアッシュ又はシリカヒュームと、潜
在水硬性を有する物質としての高炉水滓粉末(ブレーン
値4300cm2/g)とを表2,3に示す割合で混合
したセメント系材料を用い、下記表1の配合A又はBで
セメント系材料、製鋼スラグ及び水を混練してコンクリ
ートを調製し、これを型枠に流し込んで脱型後、20
℃,水中養生の条件で硬化養生させて試料(材令28
日)を得た。
の4日間蒸気エージング処理された製鋼スラグを用い、
粗骨材としては平均粒径8.0mmの高炉スラグを用い
た。
り圧縮強度を測定し、結果を表2,3に示した。
鋼スラグをコンクリート用骨材として有効利用した、セ
メント硬化体が提供される。
Claims (4)
- 【請求項1】 セメント系材料と骨材と水とを混合して
硬化させてなるセメント硬化体において、 該骨材はその少なくとも一部が製鋼スラグよりなり、 該セメント系材料がポルトランドセメントとポゾラン反
応性を有する物質とを含み、ポルトランドセメントの含
有量が50重量%を超え70重量%以下で、ポゾラン反
応性を有する物質の含有量が30重量%以上50重量%
未満であることを特徴とするセメント硬化体。 - 【請求項2】 セメント系材料と、骨材と水とを混合し
て硬化させてなるセメント硬化体において、 該骨材はその少なくとも一部が製鋼スラグよりなり、 該セメント系材料がポルトランドセメントとポゾラン反
応性を有する物質と潜在水硬性を有する物質とを含み、 該セメント系材料のポルトランドセメントの含有量が5
0重量%を超え70重量%以下であり、潜在水硬性を有
する物質の含有量が20重量%以下であり、ポゾラン反
応性を有する物質と潜在水硬性を有する物質との合計の
含有量が30重量%以上50重量%未満であることを特
徴とするセメント硬化体。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、ポゾラン反応
性を有する物質がフライアッシュ及び/又はシリカヒュ
ームであることを特徴とするセメント硬化体。 - 【請求項4】 請求項2又は3において、潜在水硬性を
有する物質が高炉水滓粉末であることを特徴とするセメ
ント硬化体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18791099A JP2001019529A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | セメント硬化体 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP18791099A JP2001019529A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | セメント硬化体 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=16214355
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18791099A Pending JP2001019529A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | セメント硬化体 |
Country Status (1)
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-
1999
- 1999-07-01 JP JP18791099A patent/JP2001019529A/ja active Pending
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US10377667B2 (en) | 2014-06-25 | 2019-08-13 | CR Minerals Company, LLC | Pozzolanic compositions containing fly ash and remediation agents for use in cementitious materials |
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