JP2618366B2 - 水硬性硬化体の製造方法 - Google Patents

水硬性硬化体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水硬性硬化体の製造方法に関し、詳しくは機
械的強度が要求され、しかも複雑な形状を有する部材に
適用される他、高強度で、かつ高流動性が要求されるコ
ンクリートの製造に適用される水硬性硬化体の製造方法
に関するものである。
〔従来の技術〕
高強度のモルタルやコンクリートを得るために、セメ
ントにシリカフュームを混和することは従来より行なわ
れている技術である。しかしシリカフュームは非常に大
きな比表面積を有する超微粉体であるため、混練の際に
は比較的多量の水を必要とし、その結果、十分な高強度
化が達成されなかった。
近年、シリカフュームを混和したセメントに高性能減
水剤を多量に添加し、比較的長時間混練することで非常
に少ない水量でペーストを混練する技術が開発され、高
強度のペースト硬化体が得られている(例えば特公昭60
−59182号公報明細書)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この方法で得られたペーストも降伏値の高い
流動性の悪いものとなり、コンクリートとして用いた場
合にもスランプの小さな作業性の悪いものとなるため実
用化された例は少ない。一方、従来実用化されているシ
リカフュームを混和したコンクリートは、水結合比が25
%以上で、単位推量も130kg/cm3以上と、多量の水を用
いており、十分な強度向上効果が得られなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
この問題を解決するために鋭意研究した結果、セメン
トシリカフュームを混和した粉体に両者に中間的粒度を
持つ粉体をさらに混和することにより、特定の配合比で
はペーストの流動性が著しく向上し、コンクリートとし
て用いた場合にもスランプの大きな作業性の良好なもの
が得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、比表面積2000〜4000cm2/gのセ
メントAと比表面積100000〜300000cm2/gのシリカフュ
ームBと両者の中間的な比表面積6000〜30000cm2/gの粉
体Cを用いて、粉体Aが30〜80重量%、粉体Bが5〜20
重量%、粉体Cが10〜50重量%の範囲の組成を持つ混合
粉体に、混合粉体重量の2.5〜4%の高性能減水剤及び1
3〜20%の水を添加して混練し、硬化せしめることを特
徴とする水硬性硬化体の製造方法である。
(A)セメント 本発明のセメントAはその比表面積が2000〜4000cm2/
gのものである。通常のJIS規格によるポルトランドセメ
ントはこの範囲の比表面積を有する。
本発明でいうセメントAには、このようなポルトラン
ドセメントの他に、アルミナセメント、シリカセメン
ト、フライアッシュセメント、高炉セメント等の各種セ
メントでポルトランドセメントと同様に用いられるセメ
ント類も含まれる。
(B)シリカフュームB 本発明で用いられるシリカフュームBは、フェロシリ
コン製造時に副生するSiO2の非晶質超微粒子で、ポゾラ
ン反応性を有する、1μm以下の粒径のものが大部分
で、その比表面積が100000〜300000cm2/gの範囲のもの
である。
(C)粉体C 本発明で、セメントAとシリカフュームBとの中間的
な粒度を有する粉体C(中間粒度粉体)は、その比表面
積が6000〜30000cm2/gの範囲にある粉体で、その材質は
特に規定されないが、例えば、高炉スラグ、珪石、珪藻
土、石灰石、フライアッシュなどであり、これらをを適
当な粉砕機で粉砕し後、エアセパレーターで分級して得
られる。
(D)高性能減水剤 高性能減水剤は、水セメント比を大幅に低下させて高
強度コンクリートを得るために用いられる界面活性剤
で、硬練りコンクリートの流動化剤としても用いられ
る、セメント混和剤であって、例えばナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド縮合物塩、ナフタレンスルホン酸
変性リグニン縮合物、高縮合トリアジン系化合物、スル
ホン化メラミン縮合物等があり、これらは各種の商品名
で高性能減水剤として市販されている。
混合比 本発明の水硬性硬化体の製造においては、各粉体成分
の比表面積の範囲とともに、その配合比が重要である。
すなわち、 粉体A:30〜80重量%、 粉体B:5〜20重量%、 粉体C:10〜50重量% の範囲の組成を持つ混合粉体が用いられる。
また、高性能減水剤は粉体の十分な分散のため必ず必
要となり、その添加率は2.5〜4%であることが適切で
ある。2.5%未満では十分な分散効果は得られず、また
4%を超える添加は、それ以上の減水効果が得られず経
済的に無意味となる。
添加する水量は粉体重量に対して13〜20%であること
が適切で、それ以下では混練が不可能であり、以上では
強度が低下する。
〔作用〕
従来法、特に特願昭60−59182号公報明細書に記載さ
れた方法では、セメントの粒子間をセメント粒子の数百
分の一の粒径を有するシリカヒュームと水とで充填し、
流動させるものであるが、シリカフューム粒子間を埋め
るために流動成分たる水が使われるため、少ない水量で
はペーストの流動性が悪くなる。
本発明の方法は、セメント粒子よりも小さい粒子でセ
メントの粒子間を充填し、その間隙をシリカフュームと
水で埋めようとするものである。
この方法によると、前記のペーストと同じ水量とする
ならば、本発明によるペーストの流動性は向上し、ま
た、前記ペーストと同じ流動性とするならば、より少な
い水量で混練が可能となり、効果体の強度は向上する。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明するが、これらは本
発明を限定するものではない。
実施例1〜3、比較例1〜5 普通ポルトランドセメント(日本セメント(株)製、
比表面積3300cm2/g)、シリカフューム(エルケム社
製、比表面積200000cm2/g)及び第1表に示す比表面積
をもつ硅石微粉を同表に併記した混和率で混和し、高性
能減水剤((株)花王製、マイティ150、ナフタレンス
ルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物塩)を粉体重量に対
して3%、水を16%添加し、オムニミキサーで5分間混
練して得られたフレッシュペーストのフロー値と、5cm
φ×10cmに成形した後、20℃で1週間水中養生した供試
体の圧縮強度の試験結果を第1表に示す。
実施例4〜6及び比較例6〜10 普通ポルトランドセメント(日本セメント(株)製、
比表面積3300cm2/g)、シリカフューム(エルケム社
製、比表面積200000cm2/g)及び第1表に示す比表面積
をもつ珪石微粉を同表に併記した単位量で混和し、高性
能減水剤((株)花王製、マイティ150)を粉体重量に
対して3%、水を17%添加し、オムニミキサーで5分間
混練し得られたフレッシュペーストに、富士川産の川砂
をフレッシュペーストの容積と同容積投入し、更に1分
間混練して得られたモルタルのフロー値と、5cmφ×10c
mに成形した後、20℃で1週間水中養生した供試体の圧
縮強度の試験結果を第2表に示す。
実施例7〜9及び比較例11〜15 普通ポルトランドセメント(日本セメント(株)製、
比表面積3300cm2/g)、シリカフューム(エルケム社
製、比表面積200000cm2/g)及び第3表に示す比表面積
をもつ高炉スラグ粉末を同表に併記した単位量で混和
し、高性能減水剤(花王(株)製、マイティ150)を粉
体重量に対して3%、水を17%添加し、オムニミキサー
で5分間混練し得られたフレッシュペーストに、第3表
に示す単位量の粗骨材(青梅産砕石)及び細骨材を投入
し、得られたフレッシュコンクリートのスランプを測定
後、10cmφ×20cmに成形し、20℃で28日間水中養生した
供試体の圧縮強度の測定結果を第3表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の方法では、セメント粒子よりも小さくシリカ
フュームよりは大きい中間粒度の粒子でセメントの粒子
間を充填し、その間隙をシリカフュームと水で埋めるよ
うにしたので、ペーストの流動性が向上し、コンクリー
トとした場合のスランプ値が増大し、コンクリート打設
の際の取扱が極めて容易になる。また、シリカフューム
より大きい粒子が充填されるので、高価なシリカフュー
ムの量を低減する効果があり、かつ、シリカフュームの
みの場合より少ない水量での混練が可能となり、硬化体
の強度は向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 18:14 14:02)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】比表面積2000〜4000cm2/gのセメントAと
    比表面積100000〜300000cm2/gのシリカフュームBと両
    者の中間的な比表面積6000〜30000cm2/gの粉体Cを用い
    て、セメントAが30〜80重量%、シリカフュームBが5
    〜20重量%、粉体Cが10〜50重量%の範囲の組成を持つ
    混合粉体に、混合粉体重量の2.5〜4%の高性能減水剤
    及び13〜20%の水を添加して混練し、硬化せしめること
    を特徴とする水硬性硬化体の製造方法。
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