JP2015009993A - 高強度モルタル組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セメントと、シリカフュームと、無機質微粉末と、消泡剤と、細骨材と、減水剤と、水とを含む高強度モルタル組成物の製造方法であって、無機質微粉末、消泡剤、細骨材及び減水剤からなる群より選ばれる1種類以上の材料と、セメント又はシリカフュームのいずれかとを混合し、プレミックス粉体を製造する第1工程と、該プレミックス粉体を貯蔵する第2工程と、貯蔵したプレミックス粉体に残余の材料を加えてモルタル組成物を混練する第3工程を有する、高強度モルタル組成物の製造方法である。
【選択図】なし
Description
本実施形態に係る高強度モルタル組成物の製造の第1工程では無機質微粉末、消泡剤、細骨材及び減水剤からなる群より選ばれる1種類以上の材料と、セメント又はシリカフュームのいずれか一方とを混合しプレミックス粉体を製造する。プレミックス粉体の製造に用いるミキサーは特に限定されないが、リボンミキサー、アイリッヒミキサー、ロッキングミキサーなどを用いることができる。
本実施形態に係る高強度モルタル組成物の製造の第2工程では製造したプレミックス粉体を貯蔵する。プレミックス粉体の貯蔵容器は特に限定されないがサイロ、フレキシブルコンテナ、紙袋、ビニール袋などを用いることができる。また、フレキシブルコンテナや紙袋、ビニール袋などに入れたプレミックス粉体は屋外又は屋内に貯蔵する。
本実施形態に係る高強度モルタル組成物の製造の第3工程では貯蔵したプレミックス粉体に残余の材料を加えてモルタル組成物を混練する。モルタルの練混ぜに使用するミキサーは特に限定されず、モルタル用ミキサー、二軸練りミキサー、パン型ミキサー、グラウトミキサー等を使用することができる。
モルタル組成物の作製には、以下に示す材料を使用した。
石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト等の原料の調合を目標とする鉱物組成に応じて変え、実機キルンで焼成した後、石膏を加えて粉砕することによってポルトランドセメントを調製した。得られたセメントの化学成分を、JIS R 5202―2010「セメントの化学分析方法」に従い測定し、下記のボーグ式により鉱物組成を算出した。得られたセメントの鉱物組成を表1に示す。
C3S量=(4.07×CaO)―(7.60×SiO2)−(6.72×Al2O3)−(1.43×Fe2O3)−(2.85×SO3)
C2S量=(2.87×SiO2)−(0.754×C3S)
C3A量=(2.65×Al2O3)−(1.69×Fe2O3)
C4AF量=3.04×Fe2O3
シリカフュームのBET比表面積は、JIS R 1626「ファインセラミックス粉体の気体吸着BET法による比表面積の測定方法」に準拠し、吸着ガスとして窒素を用い、定容法により測定した吸着等温線にBET式を適用することで求めた。ここで、試料の前処理は、窒素雰囲気下において120℃で30分間加熱して行った。
砕砂:安山岩砕砂、表乾密度2.62g/cm3、粗粒率2.80
(4)無機質微粉末:石灰石粉、300メッシュ、密度2.71g/cm3、ブレーン比表面積4280cm2/g
前記砕砂及び無機質微粉末の粒度を、JIS A 1102−2006「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した。次いで、細骨材及び無機質微粉末を混合して所定の粒度のなるように調整した。結果を表2に示す。
(6)消泡剤:特殊非イオン配合型界面活性剤(粉体)
図2は前記消泡剤を重メタノールに溶解し、NMR測定装置(BRUKER製、商品名「AVANCE」)を用いて測定した1H−NMRスペクトルである。前記消泡剤の構造単位である、ポリオキシプロピレン(以下、「POP」と略記する)の構造単位、ポリオキシエチレン(以下、「POE」と略記する)の構造単位及びアルキル鎖の構造単位のモル比を、POP中のメチル基に由来するシグナルの積分値を基準に算出した。この内、POPに対するPOEのモル比を、3.5ppm付近に現れるPOPのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナル及びPOEの炭化水素基に由来するシグナルの積分値からPOPのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナルの積分値を差し引くことにより算出した。消泡剤中のPOP、POE及びアルキル鎖の構造単位のモル比を表3に示す。
モルタルの練混ぜには、ハイパワーミキサーを用いた。減水剤と水を除く粉体材料を30秒間の低速空練りした後、90秒間かけて減水剤と水を加えて、更に練混ぜ続けた。注水開始から粉体が完全にスラリー状に変化するまでを練混ぜに要した時間とした。練混ぜ時間の結果を表6に示す。
前記モルタルを更に3分間高速練りし、得られたペーストをJIS A 1132−2006「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に準じてφ50mm、高さ100mmの円柱供試体を作製し、JIS A 1108―2006「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて圧縮強度試験を行った。圧縮強度試験の結果を表6に示す。
Claims (5)
- セメントと、シリカフュームと、無機質微粉末と、消泡剤と、細骨材と、減水剤と、水とを含む高強度モルタル組成物の製造方法であって、無機質微粉末、消泡剤、細骨材及び減水剤からなる群より選ばれる1種類以上の材料と、セメント又はシリカフュームのいずれかとを混合し、プレミックス粉体を製造する第1工程と、該プレミックス粉体を貯蔵する第2工程と、貯蔵したプレミックス粉体に残余の材料を加えてモルタル組成物を混練する第3工程を有する、高強度モルタル組成物の製造方法。
- 第2工程において貯蔵する際に、プレミックス粉体が直接触れる空気の絶対湿度が12〜30g/m3である、請求項1に記載の高強度モルタル組成物の製造方法。
- 前記セメントのC3S量が33.0〜75.0質量%及びC3A量が12.0質量%未満であり、かつ、45μmふるい残分が25.0質量%未満である、請求項1又は2に記載の高強度モルタル組成物の製造方法。
- 前記細骨材と前記無機質微粉末との混合物が粒径0.15mm以下の粒群を40.0〜80.0質量%、かつ、粒径0.075mm以下の粒群を30.0〜80.0質量%含み、前記無機質微粉末が石灰石粉、珪石粉及び砕石粉からなる群より選ばれる1種以上の微粉末である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の高強度モルタル組成物の製造方法。
- 前記第3工程のモルタル組成物が、セメント及びシリカフュームの合計量100質量%中にシリカフュームを3〜30質量%含み、セメント及びシリカフュームの合計量100質量部に対して、無機質微粉末を10〜60質量部、細骨材を10〜60質量部、消泡剤を0.01〜2.0質量部、減水剤を0.5〜6.0質量部、水を10〜25質量部含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の高強度モルタル組成物の製造方法。
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