JP2001048625A - セメント組成物の製造方法 - Google Patents

セメント組成物の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 練り混ぜ直後の作業性に優れたコンクリート
又はモルタルなどのセメント組成物の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 少なくともセメント、水及び骨材を含む
混練物に、高溶解度のカルシウム塩を後添加して更に練
り混ぜる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、施工までの作業性
が十分確保できるセメント組成物に関するもので、とり
わけ早強性のセメント組成物の製造方法に関する。
【0002】一般に、モルタルやコンクリート等のセメ
ント組成物では施工期間や製品製造期間の短縮・簡素化
を図るために硬化促進や早期強度の向上が検討されてい
る。セメントとして早強ポルトランドセメントや超早強
ポルトランドセメントなどの早強セメントの類を使用す
れば、早期強度発現性に優れたコンクリートやモルタル
が得られるものの、十分な早期強度を発現させる為の手
段として、未硬化のセメント混練物に対し、施工時の温
水練りや製品作製時の蒸気やオートクレーブでの養生な
どを行って、硬化を促進させる必要がある。しかし、こ
のような養生は施工や製造面での制約となり、コストや
工期の増加にも繋がる。標準養生でも十分な硬化促進と
優れた強度発現を得るため、セメントに対する水の使用
量(水セメント比=水量/セメント量)を低減すること
が考えられるが、反面、水セメント比を低下させると流
動性が乏しくなり作業性が著しく低下する。このため減
水剤、流動化剤などの混和剤を導入する必要があった。
【0003】
【発明が解決する課題】しかるに、早強性を意図した組
成のコンクリートやモルタルでは、このような混和剤を
配合しても練り混ぜ間もない混練物は、特に施工や製品
製造時のスランプの低下が早く、また流動性も思った程
高まらないため、作業性の改善は十分見込めなかった。
【0004】
【課題を解決する手段】本発明者等は、主に硬化促進作
用と早期強度増進作用を有する物質として特公昭42−
22957号や特開昭60−264352号に示された
硝酸カルシウムや亜硝酸カルシウムなどを始めとする高
溶解度のカルシウム塩を用いることで前記課題の解決を
図るべく検討を重ねた結果、その添加時期を調整するこ
とで早強性を意図したセメント組成物でも、混練直後の
施工や製品製造に要する一定時間は高い流動性を有し、
同時にスランプの低下を十分抑えることもでき、作業性
の飛躍的な改善を図ることができたことから、本発明を
完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は、以下の(1)〜(6)で
表されるセメント組成物の製造方法である。(1)少な
くともセメント、水及び骨材を含むベース混練物に、高
溶解度のカルシウム塩を後添加して更に練り混ぜること
を特徴とするセメント組成物の製造方法。(2)高溶解
度のカルシウム塩の後添加が、少なくともセメント、水
及び骨材を含むものの混練の開始時から15〜120分
経過後に行うことを特徴とする前記(1)のセメント組
成物の製造方法。(3)高溶解度のカルシウム塩の添加
量がセメント100重量部に対し、無水和物換算で0.
15〜1.5重量部である前記(1)又は(2)のセメ
ント組成物の製造方法。(4)セメントがC3Sを50
〜75重量%含有することを特徴とする前記(1)〜
(3)の何れかのセメント組成物の製造方法。(5)混
練物にカルボキシル基を有する高分子化合物を主成分と
する混和剤を加えることを特徴とする前記(1)〜
(4)の何れかのセメント組成物の製造方法。(6)セ
メント組成物の水セメント比が0.25〜0.5である
ことを特徴とする前記(1)〜(5)の何れかのセメン
ト組成物の製造方法。
【0006】
【発明の実施の形態】本製造方法に用いるセメントは、
高溶解度のカルシウム塩がC3Sの水和を促進する作用
が高いことからC3Sの含有率が比較的高いセメントで
も良く、C3Sを50〜75重量%含有するセメントが
好ましい。C3S含有量が50重量%未満のセメントで
は初期強度発現がかなり劣るので好ましくなく、また7
5重量%を超えると高い流動性が得難くなるので好まし
くない。
【0007】このセメント、水及び骨材を必須成分と
し、該成分を市販の混練機などで混合混練し、ベース混
練物を作製する。混練時の必須成分配合割合は重量比
で、概ねセメント:水:骨材=1:0.25〜0.5:
1.5〜5.3とする。これら3者間での配合順序は任
意で良く、混練時間も特に限定されない。尚、骨材は公
知のコンクリート用骨材であれば何れのものでも良く、
例えば粗骨材として砂利や砕石、細骨材として砂(川
砂、海砂、陸砂の何れでも可)や砕砂などの天然骨材の
他、粒径を調整した人工軽量骨材やスラグ骨材等を用い
ることもできる。また、ここで、必須成分以外の成分と
して、例えば一般にコンクリートやモルタル製造時に使
用されているような減水剤、高性能減水剤、AE剤、高
性能AE減水剤、消泡剤、凝結遅延剤、増粘剤、収縮低
減剤、防錆剤、発泡材、膨張材などの公知コンクリート
用又はモルタル用混和剤(材)を1種又は2種以上併用
し、適宜加えても良い。
【0008】このような混和剤(材)の中でも、特にカ
ルボキシル基を有する高分子化合物を主成分とする混和
剤を、セメント100重量部又はセメントと他の混和剤
(材)100重量部に対し、固型分換算で0.03〜
1.0重量部を加えるのが好ましい。0.03重量部未
満の添加では添加効果が殆ど発現されないので好ましく
なく、また、1.0重量部を超える添加では混練物が材
料分離を起こす可能性があるので好ましくない。該混和
剤の使用量は、施工時等の作業に適した流動性を確認し
ながら調整使用する。尚、カルボキシル基を有する高分
子化合物としては、ポリオキシアルキレンとして50重
量%以上含有するものが特に好ましい。本剤の添加によ
り、混練物中で高分子化合物中のポリオキシアルキレン
基がセメント粒子に吸着した際に立体障害効果が働き、
水セメント比の比較的低い混練物であっても、高い流動
性を付与させることができる。
【0009】ベース混練物を作製した後は、このベース
混練物作製開始時、即ち初めて混練を行った時から約1
5分〜2時間経過する時点までこれを静置若しくは混練
をほぼ停止した状態にする。前記時間経過後はこれに高
溶解度のカルシウム塩を、ベース混練物作製に使用した
セメント100重量部に対し、無水和物換算で0.15
〜1.5重量部添加、より好ましくは0.3〜1.2重
量部添加し、再度混練を行う。高溶解度のカルシウム塩
とは、0℃の水に対する溶解度が5g/100mlのカ
ルシウム塩であれば何れのものでも良く、例えば、亜硝
酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、蟻酸
カルシウム、臭化カルシウム、沃化カルシウム、スルフ
ァミン酸カルシウム等を挙げることができ、その水和物
であっても良い。このうち溶解度が比較的高く且つ高い
防錆作用も有する等の理由から亜硝酸カルシウムが特に
好適である。このようなカルシウム塩の添加にあたって
はベース混練物へ均一分散し易いことから水溶液として
加えるのが好ましい。この場合、水溶液濃度が高いほど
水分量の増加を抑えることができ、一般に溶解度の高い
塩ほど水溶液濃度を容易に高めることができる。また、
高溶解度のカルシウム塩の添加時期をベース混練物作製
後一定時間経過してからとすることにより、混練後暫く
の時間、セメント組成物に高い流動性を保有させること
ができ、同時にスランプの低下を十分抑えることができ
る。これは高溶解度のカルシウム塩の後添加によって再
混練物の液相中のCa2+イオンが増加し、残存する混和
剤分子のセメント粒子への吸着を助長するためと考えら
れる。尚、該カルシウム塩の添加量が0.15重量部未
満では添加効果が殆ど現れず、また5重量部を超えると
硬化促進作用が強く現れ、再混練物の流動性が急激に低
下するので好ましくない。また該カルシウム塩添加時の
再混練時間は特に限定されないが目安として2〜3分程
度で良い。再混練後は、所望の施工や成形品用に供する
ことができ、常温養生で強固なコンクリート又はモルタ
ル硬化体を得ることができる。また、加熱養生や蒸気養
生を行うと、前養生時間の短縮が可能となり、製造効率
をより高めることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的により詳
しく説明する。表1に記した含有量(重量%)のC3
を含むセメント(他の主要構成成分は、C2S、C3A、
4AF)、水、小笠原陸砂(細骨材)並びに岩瀬産砕
石(粗骨材)を表1に示す配合量となるように秤量し、
更にカルボキシル基を有する高分子化合物を主成分とす
る混和剤(固形分濃度25%の溶液)を表1記載の量を
加えたものを可傾式ミキサーにより3分間高速混練し
た。この後ミキサーを毎分2回の回転速度に落とし、原
料配合したものの混練開始時から表1記載の時間(分)
経過したものに30重量%濃度に調整した亜硝酸カルシ
ウムの水溶液を表1記載の量(水溶液量)だけ添加し、
同じミキサーで2分間再度高速混練した。この後は毎分
約2回転の低速でミキサーを回転させつつ初期混練終了
直後、初期混練終了から30分経過後、60分経過後及
び90分経過後のスランプ値の経時変化をJIS A1
101に準じた方法で測定した。また、該混練物からな
る供試体を標準養生して得たセメント組成物硬化体の材
齢12時間と24時間の圧縮強度をJIS A1128
に準じた方法で測定した。その測定結果も併せて表1に
表す。
【0011】
【表1】
【0012】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、比較的低い
水セメント比であっても、高い流動性を有し、スランプ
ロスも著しく低く、また混練後の施工や製品製造等の作
業性に優れる他、得られたコンクリートやモルタル等の
セメント組成物は標準養生でも十分高い早期強度発現性
と安定した品質特性を有することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 秀三 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 Fターム(参考) 4G012 MB04 MB08 PB05 PB07 PB09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともセメント、水及び骨材を含む
    ベース混練物に、高溶解度のカルシウム塩を後添加して
    更に練り混ぜることを特徴とするセメント組成物の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 高溶解度のカルシウム塩の後添加が、少
    なくともセメント、水及び骨材を含むものの混練の開始
    時から15〜120分経過後に行うことを特徴とする請
    求項1記載のセメント組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 高溶解度のカルシウム塩の添加量がセメ
    ント100重量部に対し、無水和物換算で0.15〜
    1.5重量部である請求項1又は2記載のセメント組成
    物の製造方法。
  4. 【請求項4】 セメントがC3Sを50〜75重量%含
    有することを特徴とする請求項1〜3の何れか記載のセ
    メント組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】 混練物にカルボキシル基を有する高分子
    化合物を主成分とする混和剤を加えることを特徴とする
    請求項1〜4の何れか記載のセメント組成物の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 セメント組成物の水セメント比が0.2
    5〜0.5であることを特徴とする請求項1〜5の何れ
    か記載のセメント組成物の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005170710A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Denki Kagaku Kogyo Kk グラウト用セメント組成物、グラウト用モルタル組成物、及びグラウト材料
JP2005306633A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Ishikawajima Constr Materials Co Ltd セメント硬化物の製造方法およびそれを用いたセグメント
JP2009227574A (ja) * 2008-02-29 2009-10-08 Taiheiyo Cement Corp セメント組成物及びその製造方法
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