JP3438463B2 - 材料分離抑制型セメント系固化材 - Google Patents
材料分離抑制型セメント系固化材Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- 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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Description
メント系固化材に関する。より詳しくは、特定比表面積
を有するベースセメントに、特定ブレーン比表面積を有
し且つ非水硬性の無機質微粉末を所定の割合で含むこと
を特徴とする、スラリー化時の材料分離が抑制されたセ
メント系固化材に関するものである。
や高圧噴射攪拌工法等のセメント系固化材スラリーを使
用する工法においては、スラリーの水比が大きいために
スラリー中の固化材と水の分離(ブリージング)が起こ
り、また、粗粒子が分離沈降してスラリーミキサの低部
に滞留し、そのまま固化してしまう等の問題がある。従
来、スラリーのブリージングを抑制する方法としては、
スラリーの水比を下げてスラリー中の粉体量を多くする
方法が良く行なわれている。その他にも、増粘剤を添加
する方法(例えば、特開平5−139806)、微粉化
した水硬性材料を使用する方法(例えば、特開平5−2
08853)、特定粒度のセメント微粉末を添加する方
法(特開平7−157345)等が提案されている。
制されるが、その抑制作用の本質からスラリーの流動性
が低下し、施工機におけるスラリー輸送効率、噴射効率
が悪化するだけでなく、場合によっては、スラリーを用
いて作製した硬化体の強度も低下するという新たな問題
を伴っていた。
ージングや粗粒子の分離が抑制されているだけではな
く、スラリー流動性、強度発現性にも優れたセメント系
固化材を提供することを目的とする。
表面積値が2,000〜5,000cm2/gの範囲にある
ベースセメント100重量部と、ブレーン比表面積値が
12,000〜33,000cm2/gの範囲にあり、且つ
非水硬性の無機質微粉末3〜20重量部とを含む材料分
離抑制型セメント系固化材を開発し、上記課題を解決し
た。以下に本発明の内容を詳しく説明する。
ては、JIS規格に則った公知の各種ポルトランドセメ
ント、およびポルトランドセメントに高炉スラグ、フラ
イアッシュ、シリカフューム、石膏等の混和材を1種以
上混合して製造される混合セメントを挙げることが出来
る。
2,000〜5,000cm2/gの範囲にあることが望ま
しい。ブレーン比表面積値が2,000cm2/g未満の場
合には、ブリージングが非常に大きくなりその抑制は困
難となり、一方、5,000cm2/gより大きい場合に
は、スラリーの流動性が悪くなるからである。
粉末はベースセメントより粒子が小さいことが好まし
い。一般に、添加する無機質微粉末の粒子が小さい程、
スラリー化時のブリージング抑制効果は大きくなるが、
本発明においては、ブレーン値で示した比表面積が1
2,000〜33,000cm2/gの範囲にある、好まし
くは、ブリージング抑制効果が顕著となる16,000
cm2/gから、その効果の発現が頭打ちとなり始める2
6,000cm2/gまでの範囲にある無機質微粉末を使用
する。上記範囲より小さなブレーン比表面積値を持つ無
機質粉末では、十分なブリージング抑制効果を得るため
にはかなりの添加量を要し、結果としてスラリーの流動
性を悪化させてしまう。逆に、この範囲より大きなブレ
ーン比表面積値を持つ無機質粉末では無機質微粉末の凝
集が起こり、通常の深層混合処理工法で用いられるスラ
リーミキサでは十分に分散させることが困難であり、そ
れを解決するためには分散剤の添加が必要となり、コス
ト高になるだけでなく使用現場での作業工程が一つ増え
ることになり、好ましくない。
動性を左右する要因である。ブリージングおよび粗粒子
の分離を抑制する作用機構から、無機質微粉末は水に難
溶性であることが必要であるが、セメントやシリカフュ
ームのように表面が高い水和活性を有する固体では、そ
の添加によりスラリーの粘度が増加し、スラリー流動性
が低下する。従って本発明においては、無機質微粉末と
して表面水和活性の低い物質すなわち、非水硬性の物質
を用いることが特に重要である。
ー中で粒子に働く浮力の効果が相対的に小さくなり、ベ
ースセメント粗粒子の分離沈降を十分に抑制できないだ
けでなく、無機質微粉末自体が分離沈降する恐れがあ
る。一方、比重が小さ過ぎる場合には、浮力の効果が大
き過ぎるため、無機質微粉末粒子は上方に集まり結果と
して均一な分散がやはり阻害される。本発明では、粒子
比重が1.5〜3.0である無機質微粉末を用いること
により、好ましい結果を得ることが出来る。
記ブレーン比表面積を有する非水硬性のものであれば何
れをも使用できるが、好適な例として消石灰、炭酸カル
シウムおよび珪石粉を挙げることができる。これ等の物
質は、比較的容易にブレーン比表面積値が12,000
m2/g以上の粉体に粉砕することが可能であり、且つ水
和活性も極めて低い。更に、比重も2.1〜2.7と小
さい。従って、スラリー中で十分に分散して、効率的に
スラリーのブリージングおよび粗粒子の分離を抑制し、
且つスラリー流動性、硬化体における強度発現性も良好
である。
100重量部に対して3〜20重量部、好ましくは5〜
10重量部である。この範囲より少ない量では十分なブ
リージングおよび粗粒子分離抑制効果が得られず、逆に
これより多い場合には、スラリーの流動性が低下する
他、硬化体にした際の強度発現性の低下を招く。無機質
微粉末含有量が5〜10重量部であれば、スラリーの流
動性、硬化体の強度発現性には全く影響を及ぼすことな
く、十分なブリージングおよび粗粒子の分離抑制効果を
得ることが出来る。
ラリー中において、ベースであるセメント粒子と主に分
子間引力により物理的に結合し、粒子群がより微細な網
目構造を形成することにより、粒子群全体の沈降、すな
わちブリージングを抑制し、なお且つ粗粒子の分離沈降
をも抑制し、スラリーを均一化させる。
明の効果を説明する。 1.分離抑制型セメント系固化材の調製 分離抑制型セメント系固化材は、所定量のベースセメン
トと所定量の無機質微粉末を卓上型混合機で2分間混練
して調製した。断わりがない限り、ベースセメントはブ
レーン比表面積値3,200cm2/gの 普通ポルトラン
ドセメント(以下、NCと略す)を使用し、ベースセメ
ントと 無機質微粉末の重量混合比は100:5であ
る。
固化材スラリーを用いて作製した硬化体の強度評価は次
のように行なった。 2.ブリージング率 水400gと固化材400gとをジューサーミキサで3
分分間混練して調製した固化材スラリー(水/固化材比
=1)の500mlを500mlメスシリンダーに入れ、1
時間静置した後の固化材の沈降容積を測定した。ブリー
ジング率は次式で求めた。 ブリージング率(%)=[ブリージング水量(ml)/スラリ
ー容積500(ml)]×100
および下部からスラリーを各20ml採取してその重量を
測定し、下部と上部の比重差を求めた。
N INSTRUMENT CORP.製、APIスペック10に準拠)を
用いて測定した。
および含水比56.9 %、湿潤密度1.636g/cm3
の粘性土に、固化材スラリーを400kg/m3の割合で添
加・混練し、材齢7日後の一軸圧縮強さを「JISA1
2 16土の 一軸圧縮試験方法」に準拠して測定し
た。
に異なる重質炭酸カルシウムを使用した場合の結果、お
よび無機質微粉末を添加しなかった場合の結果(比較例
4)を示す。
の場合を除いて、ブリージング率、比重差共に無機質微
粉末無添加の場合より小さな値になっており、無機質微
粉末の添加により、ブリージングおよび粗粒子の分離が
抑制され、スラリーの均一性が改善されることを示して
いる。この効果は、ブレーン比表面積値と共に大きくな
り、12,000cm2/gにおいて無機質微粉末無添加の
場合との差が明確になる。16,000cm2/g以上にな
ると効果は更に顕著となるが、26,000cm2/g以上
では徐々に頭打ちとなる。
結果を示す。比重が3.0以下である重質炭酸カルシウ
ム、消石灰および珪石粉を用いた実施例8〜10では、
ブリージング率および沈降部分の上部・下部間の比重差
が共に小さく、スラリーの均一性は高い。一方、比重が
3.0より非常に大である酸化亜鉛では、ブリージング
は抑制されるものの、沈降部分の上部・下部間の比重差
が大きく、粗粒子分離抑制効果が十分でない。
機質微粉末は、ブリージング率および沈降部分の上部・
下部間の比重差共に小さい、すなわち、均一性の高いス
ラリーを与えるが、スラリーの見掛け粘度が増加し、ス
ラリー流動性が低下する。これに対し、水和活性の低
い、重質炭酸カルシウム、消石灰および珪石粉では、ス
ラリー流動性への影響はほとんど認められない。
ン比表面積値が18,000cm2/gの重質炭酸カルシウ
ムを使用し、ベースセメントとの混合割合を変えた場合
の結果を示す。重質炭酸カルシウムの含有量の増加に伴
い、ブリージングおよび粗粒子の分離に対する抑制効果
は高くなるが、スラリー粘度は徐々に高くなり、硬化体
の強度発現性は徐々に低下する。流動性、強度発現性に
大きな影響がなく、十分な分離抑制効果が発現する無機
質微粉末の含有量は3〜20重量部であり、特に、5〜
10重量部の含有量におけるブリージングおよび粗粒子
の分離抑制効果は大きく、且つスラリー流動性、硬化体
の強度発現性も良好である。
表面積値が18,000cm2/gの炭酸カルシウムに固定
し、ベースセメントの種類を変えた場合の結果を示す。
ベースセメントのブレーン比表面積値が2,000〜
5,000cm2/gの範囲内であれば、低水和活性すなわ
ち非水硬性の無機質微粉末を混合することで、スラリー
化時のブリージングが十分に抑制され、且つ流動性も良
好である。一方、ブレーン比表面積値が2,000cm2/
g未満のベースセメント(比較例9)では、非水硬性の
無機質微粉末を混合してもブリージング率は非常に高い
ままであり、5,000cm2/gより大きい場合(比較例
10,11)には、スラリー流動性が本質的に低く、実
用上問題がある。
に非水硬性の無機質微粉末を添加すると云う簡便且つ安
価な方法で、スラリー流動性、硬化体の強度発現性を損
なうことなく、効率的にスラリー化時のブリージングお
よび粗粒子の分離が抑制された固化材を得ることが出来
る。従って、CDM工法や高圧噴射攪拌工法等のセメン
ト系固化材スラリーを使用する工法において、この固化
材の利用価値は大である。
Claims (3)
- 【請求項1】ブレーン比表面積が2,000〜5,00
0cm2/gの範囲にあるベースセメント100重量部
と、ブレーン比表面積が12,000〜33,000c
m2/gの範囲にあり、且つ非水硬性の無機質微粉末3
〜20重量部とを含む事を特徴とする、CDM工法また
は高圧噴射攪拌工法用の材料分離抑制型固化材。 - 【請求項2】無機質微粉末の粒子比重が1.5〜3.0
であることを特徴とする請求項1に記載のCDM工法ま
たは高圧噴射攪拌工法用の材料分離抑制型固化材。 - 【請求項3】無機質微粉末が、消石灰、炭酸カルシウム
及び珪石粉から選ばれた1種以上であることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載のCDM工法または高
圧噴射攪拌工法用の材料分離抑制型固化材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7025796A JP3438463B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 材料分離抑制型セメント系固化材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7025796A JP3438463B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 材料分離抑制型セメント系固化材 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09255392A JPH09255392A (ja) | 1997-09-30 |
JP3438463B2 true JP3438463B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=13426325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7025796A Expired - Lifetime JP3438463B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 材料分離抑制型セメント系固化材 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3438463B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2813881B1 (fr) | 2000-09-13 | 2003-04-25 | Cie Du Sol | Un procede pour limiter le relargage de matieres organiques dans l'environnement lors de la realisation de fondations, et beton susceptible d'etre mis en oeuvre dans ledit procede |
CN108911566B (zh) * | 2018-07-05 | 2020-10-30 | 中建西部建设湖南有限公司 | 一种易分散可用于施工现场的离析混凝土调节改性剂 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP7025796A patent/JP3438463B2/ja not_active Expired - Lifetime
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