JP2001163660A - 硬化性組成物及び硬化体 - Google Patents
硬化性組成物及び硬化体Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 （Ａ）ＣａＯ／ＳｉＯ2のモル比が０．
１０〜１．２０の溶融スラグ粉末１０〜８５重量％、
（Ｂ）水ガラスを固形分で５〜４０重量％及び（Ｃ）ア
ルミナセメント５〜７０重量％を含有する硬化性組成物
及び硬化体。 【効果】 耐酸性、施工性に優れ、廃棄物スラグを利用
することもできる。
１０〜１．２０の溶融スラグ粉末１０〜８５重量％、
（Ｂ）水ガラスを固形分で５〜４０重量％及び（Ｃ）ア
ルミナセメント５〜７０重量％を含有する硬化性組成物
及び硬化体。 【効果】 耐酸性、施工性に優れ、廃棄物スラグを利用
することもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥、都市ゴ
ミ等の溶融スラグが利用でき、耐酸性と施工性に優れた
硬化性組成物及びその硬化体に関する。
ミ等の溶融スラグが利用でき、耐酸性と施工性に優れた
硬化性組成物及びその硬化体に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥、一般ゴミ等の焼却灰、飛灰等
は重金属を多量に含んでいるため、環境汚染を考慮する
とそのまま廃棄することはできない。そこで、自治体に
よっては下水汚泥、都市ゴミをスラグ化することで重金
属を固定し、路盤材や埋め立てに使っている。また重金
属を含む焼却灰は、キレート樹脂で重金属を固定し、再
溶出しないようにした後、セメントで固化し廃棄処分す
る方法が一般的であった。また、該焼却灰をセメント原
料に利用する方法も考えられた。
は重金属を多量に含んでいるため、環境汚染を考慮する
とそのまま廃棄することはできない。そこで、自治体に
よっては下水汚泥、都市ゴミをスラグ化することで重金
属を固定し、路盤材や埋め立てに使っている。また重金
属を含む焼却灰は、キレート樹脂で重金属を固定し、再
溶出しないようにした後、セメントで固化し廃棄処分す
る方法が一般的であった。また、該焼却灰をセメント原
料に利用する方法も考えられた。
【０００３】しかしながら、キレート樹脂で重金属を固
定する方法は、キレート樹脂自体が極めて高価であるた
め、焼却灰を大量に固化処理すると、処理費用が莫大と
なり不経済であった。また、焼却灰をセメント原料に利
用する方法もセメントが高価になる問題と焼却灰に塩素
が含まれている点で用途分野が限定される。したがっ
て、どちらも完全なリサイクル方法とはなり得なかっ
た。
定する方法は、キレート樹脂自体が極めて高価であるた
め、焼却灰を大量に固化処理すると、処理費用が莫大と
なり不経済であった。また、焼却灰をセメント原料に利
用する方法もセメントが高価になる問題と焼却灰に塩素
が含まれている点で用途分野が限定される。したがっ
て、どちらも完全なリサイクル方法とはなり得なかっ
た。
【０００４】一方、高炉スラグは骨材、路盤材としてす
でに再利用されており、更に、モルタル、コンクリート
の混和材及び混合セメントの原料として用いられてい
る。高炉スラグの使用目的は、化学的抵抗性、すなわ
ち、耐薬品性、耐硫酸塩、耐海水性を硬化体に付与する
ことにある。ポルトランドセメントの場合、Ｃ3Ｓ、Ｃ2
Ｓの水和により多量のＣａ（ＯＨ）2とＣ−Ｓ−Ｈゲル
を生成する。高炉スラグを添加すると生成したＣａ（Ｏ
Ｈ）2はただちに高炉スラグと反応してＣ−Ｓ−Ｈゲル
を作りＣ−Ｓ−Ｈゲルの生成量が増すため、硬化体の水
密性が向上する。その結果、化学抵抗性が発揮される。
でに再利用されており、更に、モルタル、コンクリート
の混和材及び混合セメントの原料として用いられてい
る。高炉スラグの使用目的は、化学的抵抗性、すなわ
ち、耐薬品性、耐硫酸塩、耐海水性を硬化体に付与する
ことにある。ポルトランドセメントの場合、Ｃ3Ｓ、Ｃ2
Ｓの水和により多量のＣａ（ＯＨ）2とＣ−Ｓ−Ｈゲル
を生成する。高炉スラグを添加すると生成したＣａ（Ｏ
Ｈ）2はただちに高炉スラグと反応してＣ−Ｓ−Ｈゲル
を作りＣ−Ｓ−Ｈゲルの生成量が増すため、硬化体の水
密性が向上する。その結果、化学抵抗性が発揮される。
【０００５】しかしながら、ここで生ずるＣ−Ｓ−Ｈゲ
ルは、十分に酸に対して強いものではなく、下水道施設
のような硫酸雰囲気中では、硫酸を反応し、２水石膏を
生成する。その結果、これを含む硬化体は、溶解、膨張
破壊等を起こすことがあった。
ルは、十分に酸に対して強いものではなく、下水道施設
のような硫酸雰囲気中では、硫酸を反応し、２水石膏を
生成する。その結果、これを含む硬化体は、溶解、膨張
破壊等を起こすことがあった。
【０００６】硬化体に耐酸性を付与するためには、水ガ
ラスが使用されてきた。これは、水ガラスがケイフッ化
ナトリウムや縮合リン酸アルミニウム等により、耐酸性
に優れるシリカゲルを生成するからである。
ラスが使用されてきた。これは、水ガラスがケイフッ化
ナトリウムや縮合リン酸アルミニウム等により、耐酸性
に優れるシリカゲルを生成するからである。
【０００７】しかしながら、ここで生じたシリカゲル
は、耐水性に劣り、脱水による収縮があり、また、未反
応の水ガラスと可溶性の金属塩が水に溶けるため、硬化
体がポーラスとなり耐浸透性が悪いという欠点を有して
いた。このような欠点を改善するため、ＣａＯ／ＳｉＯ
2のモル比が０．１〜１．２の溶融スラグ粉末と水ガラ
スと骨材を含有する耐酸性セメント組成物が考案されて
いる（特開平１０−２１８６４４号）。このものは耐酸
性に優れ、かつ原料として廃棄物溶融スラグを利用でき
るものであるが、寸法安定性と施工性が必ずしも十分に
満足行くものではなかった。例えば、水ガラスと非結晶
溶融スラグを利用し、耐酸性のある左官モルタルを作製
した場合、粘性は高いが流動性もあるため、壁面、天井
部に施工すると流れ落ちる場合があった。また、薄く塗
り付けることができても、硬化後に著しいひび割れが発
生することがあった。
は、耐水性に劣り、脱水による収縮があり、また、未反
応の水ガラスと可溶性の金属塩が水に溶けるため、硬化
体がポーラスとなり耐浸透性が悪いという欠点を有して
いた。このような欠点を改善するため、ＣａＯ／ＳｉＯ
2のモル比が０．１〜１．２の溶融スラグ粉末と水ガラ
スと骨材を含有する耐酸性セメント組成物が考案されて
いる（特開平１０−２１８６４４号）。このものは耐酸
性に優れ、かつ原料として廃棄物溶融スラグを利用でき
るものであるが、寸法安定性と施工性が必ずしも十分に
満足行くものではなかった。例えば、水ガラスと非結晶
溶融スラグを利用し、耐酸性のある左官モルタルを作製
した場合、粘性は高いが流動性もあるため、壁面、天井
部に施工すると流れ落ちる場合があった。また、薄く塗
り付けることができても、硬化後に著しいひび割れが発
生することがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記欠点がなく、廃棄物溶融スラグを利用できる耐
酸性の硬化性組成物及び硬化体を提供することにある。
は、上記欠点がなく、廃棄物溶融スラグを利用できる耐
酸性の硬化性組成物及び硬化体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】斯かる実情に鑑み本発明
者は、鋭意研究を行った結果、廃棄物溶融スラグ等を包
含するＣａＯ／ＳｉＯ2のモル比が０．１〜１．２であ
る溶融スラグ粉末と水ガラスとアルミナセメントのそれ
ぞれを一定割合で含有する組成物が、施工性がよく、優
れた耐酸性を有する硬化体が得られることを見出し、本
発明を完成した。
者は、鋭意研究を行った結果、廃棄物溶融スラグ等を包
含するＣａＯ／ＳｉＯ2のモル比が０．１〜１．２であ
る溶融スラグ粉末と水ガラスとアルミナセメントのそれ
ぞれを一定割合で含有する組成物が、施工性がよく、優
れた耐酸性を有する硬化体が得られることを見出し、本
発明を完成した。
【００１０】すなわち、本発明は、（Ａ）ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ2のモル比が０．１０〜１．２０の溶融スラグ粉末１
０〜８５重量％、（Ｂ）水ガラスを固形分で５〜４０重
量％及び（Ｃ）アルミナセメント５〜７０重量％を含有
する硬化性組成物を提供するものである。
Ｏ2のモル比が０．１０〜１．２０の溶融スラグ粉末１
０〜８５重量％、（Ｂ）水ガラスを固形分で５〜４０重
量％及び（Ｃ）アルミナセメント５〜７０重量％を含有
する硬化性組成物を提供するものである。
【００１１】また、本発明はこの硬化性組成物と水とを
混合し、養生することにより得られる硬化体を提供する
ものである。
混合し、養生することにより得られる硬化体を提供する
ものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明で用いる（Ａ）成分の溶融
スラグ粉末は、ＣａＯ／ＳｉＯ2のモル比が、０．１０
〜１．２０になるように、下水汚泥、都市ゴミ等の焼却
物、粘土、石灰石等の原料の１種又は２種以上を配合し
たものを高温で溶融し、急冷して得られるスラグを粉砕
したものである。このうち、下水汚泥溶融スラグ、都市
ゴミ溶融スラグ等の廃棄物溶融スラグが、経済性及び廃
棄物のリサイクルという点で好ましい。（Ａ）成分のＣ
ａＯ／ＳｉＯ2のモル比は、０．１０〜１．２０である
が、０．１０〜０．６０の範囲が特に好ましい。このモ
ル比が０．１０未満であると、組成物の反応性が低く、
十分初期強度を発現する耐久性のある硬化体が得られな
い。一方、このモル比が１．２０を超えると、硬化体中
に水酸化カルシウムが残存し、これが硫酸存在下で、２
水石膏を生成し、膨張破壊を引き起こすため、硬化体の
耐酸性が不十分となる。
スラグ粉末は、ＣａＯ／ＳｉＯ2のモル比が、０．１０
〜１．２０になるように、下水汚泥、都市ゴミ等の焼却
物、粘土、石灰石等の原料の１種又は２種以上を配合し
たものを高温で溶融し、急冷して得られるスラグを粉砕
したものである。このうち、下水汚泥溶融スラグ、都市
ゴミ溶融スラグ等の廃棄物溶融スラグが、経済性及び廃
棄物のリサイクルという点で好ましい。（Ａ）成分のＣ
ａＯ／ＳｉＯ2のモル比は、０．１０〜１．２０である
が、０．１０〜０．６０の範囲が特に好ましい。このモ
ル比が０．１０未満であると、組成物の反応性が低く、
十分初期強度を発現する耐久性のある硬化体が得られな
い。一方、このモル比が１．２０を超えると、硬化体中
に水酸化カルシウムが残存し、これが硫酸存在下で、２
水石膏を生成し、膨張破壊を引き起こすため、硬化体の
耐酸性が不十分となる。
【００１３】（Ａ）成分の粉末度は、硬化体の強度発現
性の観点から比表面積で好ましくは、２０００〜１５０
００cm2／ｇ、より好ましくは３０００〜１５０００cm2
／ｇ、特に好ましくは４０００〜１５０００cm2／ｇで
ある。なお、比表面積が１５０００cm2／ｇを超えたも
のでも本発明に好適に使用できるが、粉砕にコストがか
かり経済的でないので、上限を１５０００cm2／ｇとし
たものである。一方、これが２０００cm2／ｇ未満であ
ると、水和活性が乏しく、硬化体の強度が不十分となる
ことがある。
性の観点から比表面積で好ましくは、２０００〜１５０
００cm2／ｇ、より好ましくは３０００〜１５０００cm2
／ｇ、特に好ましくは４０００〜１５０００cm2／ｇで
ある。なお、比表面積が１５０００cm2／ｇを超えたも
のでも本発明に好適に使用できるが、粉砕にコストがか
かり経済的でないので、上限を１５０００cm2／ｇとし
たものである。一方、これが２０００cm2／ｇ未満であ
ると、水和活性が乏しく、硬化体の強度が不十分となる
ことがある。
【００１４】本発明で用いられる水ガラス（Ｂ）は、特
に限定されるものでなく市販のものが使用でき、ＪＩＳ
規格により規定される１号、２号、３号の他、各水ガラ
スメーカーで製造販売されているＪＩＳ規格外の製品に
おいても使用が可能であり、それぞれを単体で使用する
他、２種類以上を組み合わせて使用することが出来る。
に限定されるものでなく市販のものが使用でき、ＪＩＳ
規格により規定される１号、２号、３号の他、各水ガラ
スメーカーで製造販売されているＪＩＳ規格外の製品に
おいても使用が可能であり、それぞれを単体で使用する
他、２種類以上を組み合わせて使用することが出来る。
【００１５】水ガラスの使用量は、硬化性組成物中５〜
４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％（固形分換
算）である。この量が５重量％未満であると、十分な耐
酸性を有する硬化体が得られず、４０重量％を超えると
粘性が大きくなりすぎ、成形又は作業が困難となること
がある。
４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％（固形分換
算）である。この量が５重量％未満であると、十分な耐
酸性を有する硬化体が得られず、４０重量％を超えると
粘性が大きくなりすぎ、成形又は作業が困難となること
がある。
【００１６】本発明に用いられるアルミナセメント
（Ｃ）は、特に限定するものでなく市販のものが使用で
きるが、好ましくはＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3の含有率が高いも
のが良い。例えば、ラファージュ社製「セカール５１Ｂ
ＴＦ」，電気化学工業社製「アルミナセメント１号」等
が好ましい。（Ｃ）の含有量は５〜７０重量％の範囲で
あれば良い。７０重量％を超えると良好な耐酸性を示さ
なくなる。また、特に常温養生においては、本発明の硬
化体の収縮量が大きくなる傾向があるので、収縮を低下
させるため含有率を５重量％以上にするのが好ましい。
（Ｃ）は、特に限定するものでなく市販のものが使用で
きるが、好ましくはＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3の含有率が高いも
のが良い。例えば、ラファージュ社製「セカール５１Ｂ
ＴＦ」，電気化学工業社製「アルミナセメント１号」等
が好ましい。（Ｃ）の含有量は５〜７０重量％の範囲で
あれば良い。７０重量％を超えると良好な耐酸性を示さ
なくなる。また、特に常温養生においては、本発明の硬
化体の収縮量が大きくなる傾向があるので、収縮を低下
させるため含有率を５重量％以上にするのが好ましい。
【００１７】本発明の硬化性組成物には、必要により高
炉スラグ、転炉スラグ、脱リンスラグ、脱ケイスラグ及
び脱硫スラグから選ばれる１種又は２種以上の結合材
（Ｄ）を配合することができる。本発明に用いられる、
結合材（Ｄ）は特に限定するものでなく市販のものが使
用できるが、粉末度が比表面積で４０００cm2／ｇ以上
のものが好ましい。結合材の含有率は１〜３０重量％の
範囲であれば良いが、好ましい範囲としては５〜２０重
量％である。溶融スラグ（Ａ）を結合材（Ｄ）と併用す
ることにより、常温養生において良好な強度発現性を持
つ硬化体が得られる。結合材（Ｄ）の含有率を増加する
ことにより早強性が得られるが、同時に含有率が３０重
量％を超えると耐酸性が低下する傾向にある。このため
結合材（Ｄ）の含有率を使用する溶融スラグ粉末（Ａ）
のＣａＯ／ＳｉＯ2モル比に合わせて調整する事により
耐酸性の良好な硬化体を得られる。溶融スラグ粉末
（Ａ）と結合材（Ｄ）の混合物のＣａＯ／ＳｉＯ2モル
比が１．２０以下、好ましくは０．８０以下、より好ま
しくは０．６０以下が耐酸性の点から好ましい範囲であ
る。また、アルミナセメント（Ｃ）と結合材（Ｄ）の合
計は６〜７５重量％とすることが好ましい。
炉スラグ、転炉スラグ、脱リンスラグ、脱ケイスラグ及
び脱硫スラグから選ばれる１種又は２種以上の結合材
（Ｄ）を配合することができる。本発明に用いられる、
結合材（Ｄ）は特に限定するものでなく市販のものが使
用できるが、粉末度が比表面積で４０００cm2／ｇ以上
のものが好ましい。結合材の含有率は１〜３０重量％の
範囲であれば良いが、好ましい範囲としては５〜２０重
量％である。溶融スラグ（Ａ）を結合材（Ｄ）と併用す
ることにより、常温養生において良好な強度発現性を持
つ硬化体が得られる。結合材（Ｄ）の含有率を増加する
ことにより早強性が得られるが、同時に含有率が３０重
量％を超えると耐酸性が低下する傾向にある。このため
結合材（Ｄ）の含有率を使用する溶融スラグ粉末（Ａ）
のＣａＯ／ＳｉＯ2モル比に合わせて調整する事により
耐酸性の良好な硬化体を得られる。溶融スラグ粉末
（Ａ）と結合材（Ｄ）の混合物のＣａＯ／ＳｉＯ2モル
比が１．２０以下、好ましくは０．８０以下、より好ま
しくは０．６０以下が耐酸性の点から好ましい範囲であ
る。また、アルミナセメント（Ｃ）と結合材（Ｄ）の合
計は６〜７５重量％とすることが好ましい。
【００１８】また、本発明の硬化性組成物には、更に、
アルカリ金属塩類（Ｅ）を添加することができる。本発
明で用いられるアルカリ金属塩類（Ｅ）は、メタ珪酸ソ
ーダ、オルソ珪酸ソーダ、粉末珪酸ソーダ１号、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げ
られるが、メタ珪酸ソーダ、オルソ珪酸ソーダ、水酸化
ナトリウムが好ましい。これらは水ガラス（Ｂ）中の−
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−の鎖をアルカリによって切断すること
により、粘性を低下させ、モルタル、コンクリートとし
て使用した際の作業性の改善を行う他、アルカリの添加
により溶融スラグを刺激し硬化を促進する働きがある。
アルカリ金属塩類はそれぞれを単体で使用するほか、２
種類以上を組み合わせて使用することが出来る。これら
アルカリ金属塩類は、１〜１５重量％添加することが好
ましく、特に１〜７重量％添加することが好ましい。ア
ルカリ金属塩類を１５重量％を超えて添加した場合、強
度増進の効果は得られるが、粘性低下の効果は増進せ
ず、特にアルカリ度の高いものを過剰に添加した場合、
硬化体表面に白華を生じることがあり好ましくない。
アルカリ金属塩類（Ｅ）を添加することができる。本発
明で用いられるアルカリ金属塩類（Ｅ）は、メタ珪酸ソ
ーダ、オルソ珪酸ソーダ、粉末珪酸ソーダ１号、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げ
られるが、メタ珪酸ソーダ、オルソ珪酸ソーダ、水酸化
ナトリウムが好ましい。これらは水ガラス（Ｂ）中の−
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−の鎖をアルカリによって切断すること
により、粘性を低下させ、モルタル、コンクリートとし
て使用した際の作業性の改善を行う他、アルカリの添加
により溶融スラグを刺激し硬化を促進する働きがある。
アルカリ金属塩類はそれぞれを単体で使用するほか、２
種類以上を組み合わせて使用することが出来る。これら
アルカリ金属塩類は、１〜１５重量％添加することが好
ましく、特に１〜７重量％添加することが好ましい。ア
ルカリ金属塩類を１５重量％を超えて添加した場合、強
度増進の効果は得られるが、粘性低下の効果は増進せ
ず、特にアルカリ度の高いものを過剰に添加した場合、
硬化体表面に白華を生じることがあり好ましくない。
【００１９】本発明の硬化性組成物に、結合材（Ｄ）及
びアルカリ金属塩類（Ｅ）を共に添加する場合、
（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分の合計は、組成物中１１
〜７５重量％とすることが好ましい。
びアルカリ金属塩類（Ｅ）を共に添加する場合、
（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分の合計は、組成物中１１
〜７５重量％とすることが好ましい。
【００２０】本発明の硬化性組成物は、更に骨材（Ｆ）
を含有せしめることができる。骨材の配合割合は、硬化
性組成物（骨材を含まない）に対して、３０〜３００重
量％とすることが出来る。骨材としては、珪酸質の細骨
材又は粗骨材が好ましい。細骨材としては、３〜８号珪
砂、珪石粉及びこれらと同等の粒度、粒径を有する川
砂、海砂、砕砂が好ましく、粗骨材は用途に応じた粒径
の砂利、砕石が好ましい。細骨材の配合割合は上記の通
りであるが、粗骨材の配合割合は、５０〜３００重量％
とすることが好ましい。なお、骨材の配合割合は３００
重量％を超えても硬化体の耐酸性は得られるが、強度低
下と施工性の悪化を招くため好ましくない。一方、骨材
の配合割合が３０重量％未満では、骨材を配合する意義
が少ない。
を含有せしめることができる。骨材の配合割合は、硬化
性組成物（骨材を含まない）に対して、３０〜３００重
量％とすることが出来る。骨材としては、珪酸質の細骨
材又は粗骨材が好ましい。細骨材としては、３〜８号珪
砂、珪石粉及びこれらと同等の粒度、粒径を有する川
砂、海砂、砕砂が好ましく、粗骨材は用途に応じた粒径
の砂利、砕石が好ましい。細骨材の配合割合は上記の通
りであるが、粗骨材の配合割合は、５０〜３００重量％
とすることが好ましい。なお、骨材の配合割合は３００
重量％を超えても硬化体の耐酸性は得られるが、強度低
下と施工性の悪化を招くため好ましくない。一方、骨材
の配合割合が３０重量％未満では、骨材を配合する意義
が少ない。
【００２１】本発明の硬化性組成物は、適量な水を加え
て練り混ぜることで左官モルタル、グラウト材、裏込め
材、耐酸性コンクリートとすることができる。更に、８
号珪砂及び又は珪石粉と比表面積８０００〜１２０００
cm2／ｇの溶融スラグ粉末を配合し適量の水を加えれ
ば、地盤注入材として使用することもできる。
て練り混ぜることで左官モルタル、グラウト材、裏込め
材、耐酸性コンクリートとすることができる。更に、８
号珪砂及び又は珪石粉と比表面積８０００〜１２０００
cm2／ｇの溶融スラグ粉末を配合し適量の水を加えれ
ば、地盤注入材として使用することもできる。
【００２２】本発明の硬化性組成物を左官モルタル、グ
ラウト材、裏込め材等として使用する場合、施工方法は
鏝塗り、吹付け、ポンプ圧送、流し込み等がある。養生
方法は、通常寒冷期を除き施工現場の環境温度で行われ
る。寒冷期には、施工後凍害を避けるため加温養生を取
ることがある。耐酸性コンクリートとして使用する場合
は、施工量によりポンプ圧送、流し込み等がある。養生
方法は、施工現場の環境温度で通常行われ、寒冷期には
加温養生を取ることがある。
ラウト材、裏込め材等として使用する場合、施工方法は
鏝塗り、吹付け、ポンプ圧送、流し込み等がある。養生
方法は、通常寒冷期を除き施工現場の環境温度で行われ
る。寒冷期には、施工後凍害を避けるため加温養生を取
ることがある。耐酸性コンクリートとして使用する場合
は、施工量によりポンプ圧送、流し込み等がある。養生
方法は、施工現場の環境温度で通常行われ、寒冷期には
加温養生を取ることがある。
【００２３】
【発明の効果】本発明の硬化性組成物は、廃棄物溶融ス
ラグを利用でき、かつ耐酸性、施工性に優れた硬化体と
することができる。
ラグを利用でき、かつ耐酸性、施工性に優れた硬化体と
することができる。
【００２４】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
【００２５】実施例１〜４、比較例１ 表１に示す配合割合で、下水汚泥焼却溶融スラグ〔Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ2モル比：０．４６、比表面積：５０００cm2
／ｇ〕、水ガラスとして、水ガラス１号、水ガラス３
号、高炉スラグ粉末〔比表面積：８０００cm2／ｇ〕、
アルカリ金属塩として、メタ珪酸ソーダ粉末、骨材とし
て、ＪＩＳ標準砂（ＪＩＳ Ｒ ５２０１準拠品）を用
い、これに水ガラス中の水分を考慮し水を添加し水分の
合計を調整し、混練した後、４０×４０×１６０mmの角
柱３連型枠に流し込み、３日間２０℃にて湿空中で養生
した後、脱型し２０℃にて水中で４日間養生し、硬化体
を得た。
Ｏ／ＳｉＯ2モル比：０．４６、比表面積：５０００cm2
／ｇ〕、水ガラスとして、水ガラス１号、水ガラス３
号、高炉スラグ粉末〔比表面積：８０００cm2／ｇ〕、
アルカリ金属塩として、メタ珪酸ソーダ粉末、骨材とし
て、ＪＩＳ標準砂（ＪＩＳ Ｒ ５２０１準拠品）を用
い、これに水ガラス中の水分を考慮し水を添加し水分の
合計を調整し、混練した後、４０×４０×１６０mmの角
柱３連型枠に流し込み、３日間２０℃にて湿空中で養生
した後、脱型し２０℃にて水中で４日間養生し、硬化体
を得た。
【００２６】実施例５〜１０、比較例２ 実施例１と同様に表１に示す配合割合で混練した後、Φ
５０×１００mmの円柱型枠に流し込み、１日間２０℃に
て湿空中で養生した後、脱型し２０℃にて水中で２日間
養生を行った。
５０×１００mmの円柱型枠に流し込み、１日間２０℃に
て湿空中で養生した後、脱型し２０℃にて水中で２日間
養生を行った。
【００２７】実施例１１、１２、比較例３ 実施例１と同様に表１に示す配合割合で混練した後、Φ
５０×１００mmの円柱型枠に流し込み、１日間２０℃に
て湿空中で養生した後、各材齢まで水中養生をした。
５０×１００mmの円柱型枠に流し込み、１日間２０℃に
て湿空中で養生した後、各材齢まで水中養生をした。
【００２８】実施例１３、１４、比較例４ 実施例１と同様にして表１及び表２に示す配合割合で混
練して硬化体を得た。
練して硬化体を得た。
【００２９】実施例１５〜１７ 都市ゴミ溶融スラグ〔ＣａＯ／ＳｉＯ2モル比：０．６
７、比表面積：５０００cm2／ｇ〕を用い、他は実施例
１と同様にして表３に示す配合割合で混練して硬化体を
得た。
７、比表面積：５０００cm2／ｇ〕を用い、他は実施例
１と同様にして表３に示す配合割合で混練して硬化体を
得た。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】試験例１ ＪＩＳ Ａ １１２９に準拠し、乾燥収縮変化を測定し
た。上記実施例１〜４と比較例１の乾燥収縮率を測定し
た結果を図１に示す。乾燥試験開始後１４日において、
比較例１に対し、アルミナセメントを添加した実施例１
〜実施例４において約７割〜８割乾燥収縮が低下した。
た。上記実施例１〜４と比較例１の乾燥収縮率を測定し
た結果を図１に示す。乾燥試験開始後１４日において、
比較例１に対し、アルミナセメントを添加した実施例１
〜実施例４において約７割〜８割乾燥収縮が低下した。
【００３４】試験例２ 実施例５〜１０、１５〜１７、及び比較例２で得られた
硬化体にて、ＪＩＳＡ １１０８に準拠し圧縮強度を測
定した。また、１重量％の硫酸溶液に浸漬し、３日後の
重量変化を以って耐酸性を評価した。結果を表４に示
す。
硬化体にて、ＪＩＳＡ １１０８に準拠し圧縮強度を測
定した。また、１重量％の硫酸溶液に浸漬し、３日後の
重量変化を以って耐酸性を評価した。結果を表４に示
す。
【００３５】
【表４】
【００３６】＜試験方法＞ （圧縮強度） 供試体サイズ：直径５mm×高さ１０mm円柱 養生方法：成形後１日で脱型、その後２０℃水中養生 試験方法：ＪＩＳ Ａ １１０８ （硫酸曝露） 供試体サイズ：直径５mm×高さ１０mm円柱 養生方法：成形後１日で脱型、６日間２０℃水中養生 試験方法：２０℃で１％硫酸中に曝露、３日後の重量変
化を測定
化を測定
【００３７】実施例５〜１０、１６及び１７において、
２０℃の常温養生において、比較例２に示す、普通セメ
ント硬化体と同等又はそれ以上の強度を示した。また耐
硫酸試験においては比較例２に示す普通セメントは溶解
したが、実施例５〜１０、１５〜１７に示す硬化体は、
ほとんど変化せず優れた耐酸性を示した。
２０℃の常温養生において、比較例２に示す、普通セメ
ント硬化体と同等又はそれ以上の強度を示した。また耐
硫酸試験においては比較例２に示す普通セメントは溶解
したが、実施例５〜１０、１５〜１７に示す硬化体は、
ほとんど変化せず優れた耐酸性を示した。
【００３８】試験例３ 実施例１１、１２及び比較例３で得られた硬化体の圧縮
強度を測定した。耐硫酸試験に供した供試体は１日間２
０℃にて湿空中で養生した後、２０℃で封緘養生を７日
間行い、その後、５重量％の硫酸溶液に浸漬し、各材齢
の重量変化を以って耐酸性を評価した。
強度を測定した。耐硫酸試験に供した供試体は１日間２
０℃にて湿空中で養生した後、２０℃で封緘養生を７日
間行い、その後、５重量％の硫酸溶液に浸漬し、各材齢
の重量変化を以って耐酸性を評価した。
【００３９】実施例１１、実施例１２及び比較例３の各
材齢における圧縮試験結果を図２に、耐硫酸試験結果を
図３に示す。実施例１１、実施例１２の硬化体の強度発
現性は比較例３に示す普通セメント硬化体に比較し初期
の強度発現性において特に優れており、１日材齢におい
て、４０Ｎ／mm2を超える強度を示している。また、耐
硫酸試験においては、比較例３の普通セメント硬化体は
１日で酸に溶解してしまったが、実施例１１、実施例１
２に示す硬化体は２８日材齢においてもほとんど変化せ
ず、高い耐酸性を示した。
材齢における圧縮試験結果を図２に、耐硫酸試験結果を
図３に示す。実施例１１、実施例１２の硬化体の強度発
現性は比較例３に示す普通セメント硬化体に比較し初期
の強度発現性において特に優れており、１日材齢におい
て、４０Ｎ／mm2を超える強度を示している。また、耐
硫酸試験においては、比較例３の普通セメント硬化体は
１日で酸に溶解してしまったが、実施例１１、実施例１
２に示す硬化体は２８日材齢においてもほとんど変化せ
ず、高い耐酸性を示した。
【００４０】試験例４ 実施例１３、１４及び比較例４の混練後の作業性、ひび
割れの有無の観察を行った。作業性の評価はコンクリー
ト擁壁の垂直面へ樹脂製の鏝を用いて塗り付けを行い、
鏝への付着性と厚付性について評価を行った。ひび割れ
の有無は３０×３０×６cmのＪＩＳ Ａ ５３０４に規
定される歩道板に厚さ１cmに塗り付け２０℃６０％ＲＨ
で養生、７日後に目視で確認を行った。
割れの有無の観察を行った。作業性の評価はコンクリー
ト擁壁の垂直面へ樹脂製の鏝を用いて塗り付けを行い、
鏝への付着性と厚付性について評価を行った。ひび割れ
の有無は３０×３０×６cmのＪＩＳ Ａ ５３０４に規
定される歩道板に厚さ１cmに塗り付け２０℃６０％ＲＨ
で養生、７日後に目視で確認を行った。
【００４１】表５に実施例１３、実施例１４、比較例４
の作業性とひび割れの試験の評価結果を示す。比較例４
に対し実施例１３、実施例１４は可塑性の改善により左
官作業時のダレが抑制され、粘性の低下により、鏝への
付着が減少し作業性の改善が見られた。また、アルミナ
セメントの添加により乾燥収縮が低減されたことによっ
て、ひび割れも抑制された。
の作業性とひび割れの試験の評価結果を示す。比較例４
に対し実施例１３、実施例１４は可塑性の改善により左
官作業時のダレが抑制され、粘性の低下により、鏝への
付着が減少し作業性の改善が見られた。また、アルミナ
セメントの添加により乾燥収縮が低減されたことによっ
て、ひび割れも抑制された。
【００４２】
【表５】
【００４３】＜試験方法及び評価方法＞ 左官作業性：コンクリート擁壁の垂直面へ樹脂製の鏝を
用いて塗り付けを行ない、作業性を評価 鏝への付着性 ○：鏝への付着性が低く作業性良好 △：鏝への付着が多少認められるが塗り付け可能 ×：鏝への強い付着により下地への塗り付け困難 厚付性 ○：２cm厚に塗り付け、翌日までダレが生じない △：１cm厚に塗り付け、翌日までダレが生じない ×：モルタルの可塑性によりダレが生じ、厚付けが不可
能 ひび割れ発生の有無：ＪＩＳ Ａ ５３０４に規定する
３０×３０×６cmの歩道板に厚さ１cmに塗り付け、２０
℃６０％ＲＨで養生、７日後に目視でひび割れの発生の
程度を確認 ○：ほとんどひび割れが観察されず △：細かいひび割れが少し認められる ×：全面にはっきりとしたひび割れが認められる
用いて塗り付けを行ない、作業性を評価 鏝への付着性 ○：鏝への付着性が低く作業性良好 △：鏝への付着が多少認められるが塗り付け可能 ×：鏝への強い付着により下地への塗り付け困難 厚付性 ○：２cm厚に塗り付け、翌日までダレが生じない △：１cm厚に塗り付け、翌日までダレが生じない ×：モルタルの可塑性によりダレが生じ、厚付けが不可
能 ひび割れ発生の有無：ＪＩＳ Ａ ５３０４に規定する
３０×３０×６cmの歩道板に厚さ１cmに塗り付け、２０
℃６０％ＲＨで養生、７日後に目視でひび割れの発生の
程度を確認 ○：ほとんどひび割れが観察されず △：細かいひび割れが少し認められる ×：全面にはっきりとしたひび割れが認められる
【図１】硬化体の乾燥収縮試験の結果を示す図である。
【図２】硬化体の圧縮強度を示す図である。
【図３】硫酸曝露試験の結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 111:20 Ｃ０４Ｂ 111:20 111:23 111:23 (72)発明者 石森 正樹 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 (72)発明者 佐伯 俊之 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 株式会 社小野田開発研究所内 (72)発明者 浜中 昭徳 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 株式会 社小野田開発研究所内 Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA09 PA29 PB03
Claims (6)
- 【請求項１】 （Ａ）ＣａＯ／ＳｉＯ2のモル比が０．
１０〜１．２０の溶融スラグ粉末１０〜８５重量％、
（Ｂ）水ガラスを固形分で５〜４０重量％及び（Ｃ）ア
ルミナセメント５〜７０重量％を含有する硬化性組成
物。 - 【請求項２】 溶融スラグ粉末の粉末度が比表面積２０
００〜１５０００cm 2／ｇである請求項１記載の硬化性
組成物。 - 【請求項３】 更に、（Ｄ）高炉スラグ、転炉スラグ、
脱リンスラグ、脱ケイスラグ及び脱硫スラグから選ばれ
る結合材を１〜３０重量％含有する請求項１又は２記載
の硬化性組成物。 - 【請求項４】 更に、（Ｅ）アルカリ金属塩類を１〜１
５重量％含有する請求項１、２又は３記載の硬化性組成
物。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の硬化
性組成物に対し、（Ｆ）骨材を３０〜３００重量％含有
せしめた硬化性組成物。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項記載の硬化
性組成物と水とを混合し、養生することにより得られる
硬化体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000034826A JP2001163660A (ja) | 1999-09-29 | 2000-02-14 | 硬化性組成物及び硬化体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27643399 | 1999-09-29 | ||
| JP11-276433 | 1999-09-29 | ||
| JP2000034826A JP2001163660A (ja) | 1999-09-29 | 2000-02-14 | 硬化性組成物及び硬化体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001163660A true JP2001163660A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=26551899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000034826A Pending JP2001163660A (ja) | 1999-09-29 | 2000-02-14 | 硬化性組成物及び硬化体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001163660A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001240456A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性のモルタル、グラウト及びコンクリート並びにその施工方法 |
| JP2002154862A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-28 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 硬化性組成物及び硬化体 |
| JP2007161546A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Toshiya Kawamata | セメント組成物、セメント組成物の硬化方法、及びセメント硬化物 |
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-
2000
- 2000-02-14 JP JP2000034826A patent/JP2001163660A/ja active Pending
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