JP5544980B2 - 水硬性組成物及びその硬化体 - Google Patents
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Description
(1)無機質微粉末が、ブレーン比表面積が4000cm2/g〜15000cm2/g、平均粒径が10.0μm以下、平均円形度が0.915〜1.000であり、水硬性成分と無機質微粉末との合計質量100質量%中の無機質微粉末が50質量%未満である。本発明の水硬性組成物が所定の無機質微粉末を含むことによって、良好な材料分離抵抗性を有し、流動特性の温度依存性が小さい水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
(2)水硬性組成物が細骨材をさらに含み、水硬性組成物が、水硬性組成物100質量%中に、1μm以上〜8μm未満の粒子を20.5〜30.0質量%含み、8μm以上〜32μm未満の粒子を10.0〜25.0質量%含み、32μm以上〜300μm未満の粒子を10.0〜40.0質量%含み、300μm以上〜850μm未満の粒子を15.0〜50.0質量%含み、850μm以上の粒子を0〜2質量%を含む。本発明の水硬性組成物が所定の細骨材を含むことによって、優れた材料分離抵抗性を有し、良好で安定した流動性の水硬性モルタル(スラリー)を得られると共に、圧送した際にも骨材のアーチング現象による閉塞を回避できる水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
(3)水硬性組成物が、水硬性組成物を貯蔵するタンクを備えた水硬性モルタル調製・施工用トラックに搭載したミキサーを用いて、水硬性組成物と水とを連続的に混練して水硬性モルタルを調製し、前記トラックに搭載されたスラリーポンプによりスラリーホースを介して水硬性モルタルを施工箇所へ連続的に供給・打設して硬化させるモルタル施工方法に用いられる。本発明の水硬性モルタル(スラリー)を所定のモルタル施工方法に用いることにより、異なった温度条件であっても容易に、モルタル施工をすることができる。
また、細骨材を含む水硬性組成物の特定の粒度構成は、より好ましくは、水硬性組成物100質量%中に、1μm以上〜8μm未満の粒子を21.0〜29.0質量%含み、8μm以上〜32μm未満の粒子を12.0〜24.0質量%含み、32μm以上〜300μm未満の粒子を11.0〜39.0質量%含み、300μm以上〜850μm未満の粒子を16.0〜48.0質量%含み、850μm以上の粒子を0.0〜1.0質量%含むものを好適に使用することができる。
また、細骨材を含む水硬性組成物の特定の粒度構成は、さらに好ましくは、水硬性組成物100質量%中に、1μm以上〜8μm未満の粒子を22.0〜27.0質量%含み、8μm以上〜32μm未満の粒子を15.0〜22.0質量%含み、32μm以上〜300μm未満の粒子を12.0〜38.0質量%含み、300μm以上〜850μm未満の粒子を17.0〜46.0質量%含み、850μm以上の粒子を0.0〜0.5質量%含むものを好適に使用することができる。
また、細骨材を含む水硬性組成物の特定の粒度構成は、特に好ましくは、水硬性組成物100質量%中に、1μm以上〜8μm未満の粒子を22.0〜27.0質量%含み、8μm以上〜32μm未満の粒子を15.0〜20.0質量%含み、32μm以上〜300μm未満の粒子を25.0〜38.0質量%含み、300μm以上〜850μm未満の粒子を18.0〜30.0質量%含み、850μm以上の粒子を0.0〜0.2質量%含むものを好適に使用することができる。
水硬性組成物を混練条件A(5℃)の条件で混練して調製した直後の水硬性モルタル(スラリー)のフロー値をZ0とする。
水硬性組成物を混練条件A(5℃)の条件で混練して調製した後、30分間練置きしたときの水硬性モルタル(スラリー)のフロー値をZ30とする。
水硬性組成物を混練条件A(20℃)の条件で混練して調製した直後の水硬性モルタル(スラリー)のフロー値をX0とする。
水硬性組成物を混練条件A(20℃)の条件で混練して調製した後、30分間練置きしたときの水硬性モルタル(スラリー)のフロー値をX30とする。
水硬性組成物を混練条件A(30℃)の条件で混練して調製した直後の水硬性モルタル(スラリー)のフロー値をY0とする。
水硬性組成物を混練条件A(30℃)の条件で混練して調製した後、30分間練置きしたときの水硬性モルタル(スラリー)のフロー値をY30とする。
好ましくはY0/X0=0.80〜1.20の範囲であり、
より好ましくはY0/X0=0.85〜1.15の範囲であり、
さらに好ましくはY0/X0=0.90〜1.10の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
好ましくはZ0/X0=0.90〜1.10の範囲であり、
より好ましくはZ0/X0=0.92〜1.08の範囲であり、
さらに好ましくはZ0/X0=0.95〜1.05の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
好ましくはY30/X30=0.70〜1.30の範囲であり、
より好ましくはY30/X30=0.80〜1.20の範囲であり、
さらに好ましくはY30/X30=0.90〜1.10の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
好ましくはZ30/X30=0.80〜1.20の範囲であり、
より好ましくはZ30/X30=0.85〜1.15の範囲であり、
さらに好ましくはZ30/X30=0.90〜1.10の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
好ましくはX30/X0=0.80〜1.20の範囲であり、
より好ましくはX30/X0=0.85〜1.15の範囲であり、
さらに好ましくはX30/X0=0.90〜1.10の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
好ましくはY30/Y0=0.70〜1.30の範囲であり、
より好ましくはY30/Y0=0.80〜1.20の範囲であり、
さらに好ましくはY30/Y0=0.90〜1.10の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
好ましくはZ30/Z0=0.80〜1.20の範囲であり、
より好ましくはZ30/Z0=0.85〜1.10の範囲であり、
さらに好ましくはZ30/Z0=0.90〜1.02の範囲である水硬性モルタル(スラリー)を得ることができる。
混練条件Aで混練した水硬性モルタル(スラリー)を用い、建築改修工事監理指針の簡易テーブルフロー試験に準拠して評価を行う。厚さ5mmのみがき板ガラスの上に内径50mm、高さ100mmの塩化ビニル製パイプを置き、スラリーを充填した後、パイプを引き上げる。広がりが静止した後、直角2方向の直径を測定し、その平均値をフロー値とする。
所定温度(5℃、20℃又は30℃)、湿度65%の恒温室において、恒温室と同温度に養生した水硬性組成物と水を用い、2Lポリ容器に所定量の水を入れ、タービン羽根を取り付けた0.15KW攪拌機(新東科学社製、品番:スリーワンモータBL600)を使用し、300rpmで攪拌しながら水硬性組成物1500gを全量投入後、780rpmで2分間混練して、水硬性モルタル(スラリー)を調製することを混練条件Aとする。なお、温度5℃、20℃及び30℃での混練条件Aでの混練を、それぞれ混練条件A(5℃)、混練条件A(20℃)及び混練条件A(30℃)という。
分散媒にはエチルアルコールを用い、60秒間超音波及びスターラー撹拌により無機質微粉末を分散し、屈折率を1.330に設定したレーザー粒度分析装置(LMS−30、セイシン企業)を使用して測定する。
分散媒には分散助剤を0.001%加えた水を用い、300秒間超音波及びスターラー撹拌により無機質微粉末を分散し、粒度・形状分布測定器(PITA−1、セイシン企業)を用いて測定して、観測粒子3000個の平均を求め、平均円形度とする。なお、平均円形度は観測粒子の投影面積Aとし、周囲長Pとした際の4πA/P2の値とする。
1)水硬性成分:
・ポルトランドセメント(宇部早強セメント、ブレーン比表面積4500cm2/g)。
比表面積の評価法は、JIS・R5201−1997に規定されているブレーン空気透過装置を用いて測定されたものである。また、篩を使用して測定したポルトランドセメントの粒度構成を表3に示す。
・無機質微粉末:ファイナッシュ(四電ビジネス、ブレーン比表面積=5800cm2/g、平均円形度=0.921、平均粒径=4.7μm)
無機質微粉末のブレーン比表面積は、JIS・R−5201に規定されているブレーン空気透過装置を用いて測定されたものである。無機質微粉末の平均円形度は、測定条件Bにて測定した。無機質微粉末の平均粒径は、測定条件Aにて測定した。
・珪砂A:5号荒、瓢屋社製。
・珪砂B:SC6、山川産業社製。
・珪砂C:S8、山川産業社製。
篩を使用して測定した珪砂A〜Cの粒度構成を表3に示す。
・無機系膨張材a:太平洋ジプカル(太平洋マテリアル社製)。
・無機系膨張材b:太平洋エクスパン(太平洋マテリアル社製)。
・金属系膨張材:アルミニウム粉(粒度44μm以下60%以上、大和金属粉工業社製)。
・流動化剤A:変性ポリカルボン酸系流動化剤a(構造単位A、構造単位B及び構造単位Cを含む変性ポリカルボン酸の流動化剤である。構造単位Cは、ポリオキシエチレン鎖を有するカルボン酸エステルの側鎖を有する。その他、詳細を表1に示す。)
・流動化剤B:変性ポリカルボン酸系流動化剤、Melflux(登録商標)2651F(BASFポゾリス社製。流動化剤Bは、下記化学式で示される構造単位A2及び構造単位Bを含む変性ポリカルボン酸の流動化剤である。構造単位A2は、ポリオキシエチレン鎖の側鎖(−(OC2H4)n−H)を含むが、カルボン酸エステルではない。その他、詳細を表1に示す。)
表2に示す配合割合で水硬性組成物と水とを混練条件A(5℃)、A(20℃)及び混練条件A(30℃)にしたがって混練し、780rpmで2分間混練したスラリーの水硬性モルタル(スラリー)を調製し、混練直後及び混練後30分間練置きしたときのフロー値を測定した。フロー値の測定結果を表2に示す。
11:スラリー製造・供給装置
12:水硬性組成物
13:ホッパー
14:ホッパースクリュー
15:給水口
16:混練装置(ミキサー)
17:混練スクリュー
18:モルタル(スラリー)排出口
19:モルタル(スラリー)
20:リザーバータンク
21:モルタル(スラリー)
22:スターラースクリュー(螺旋形状撹拌羽根)
23:移送スクリュー
24:スネークポンプ(スラリーポンプ)
25:モルタル(スラリー)
26、27、28:モーター
29、30:動力伝達ベルト
31:水硬性モルタル・スラリー調製・施工用トラック
32:水硬性組成物の供給口
33:水硬性組成物タンク
34:水硬性スラリー
35:混練装置(ミキサー)
36:ホッパー
37:水硬性組成物
38:スクリューフィーダー
39:水タンク
40:水供給ポンプ
41:水供給パイプ
42:スターラースクリュー(螺旋形状撹拌羽根)
43:水硬性スラリータンク(リザーバータンク)
44:スラリーポンプ
45:スラリーホース
Claims (7)
- 水硬性成分と、フライアッシュと、流動化剤とを含む水硬性組成物であって、
フライアッシュが、ブレーン比表面積が4000cm 2 /g〜15000cm 2 /g、平均粒径が10.0μm以下、平均円形度が0.915〜1.000であり、水硬性成分とフライアッシュとの合計質量100質量%中のフライアッシュが50質量%未満であり、
水硬性成分100質量部に対して、流動化剤0.001〜5質量部であり、
流動化剤が、変性ポリカルボン酸系流動化剤であり、変性ポリカルボン酸系流動化剤を構成するポリマーが、下記化学式で示される構造単位A及び構造単位Cを含み、
構造単位Cは、ポリオキシエチレン鎖を有するカルボン酸エステルの側鎖を含み、ポリオキシエチレン鎖の繰り返し単位構造数nが30〜50であり、
構造単位Aの数と、構造単位Cの数との割合が9:1〜5:5であり、
変性ポリカルボン酸系流動化剤を構成するポリマー中のNa量が、3000〜20000μg/gである、水硬性組成物。
- 水硬性組成物が細骨材をさらに含み、水硬性組成物が、水硬性組成物100質量%中に、1μm以上〜8μm未満の粒子を20.5〜30.0質量%含み、8μm以上〜32μm未満の粒子を10.0〜25.0質量%含み、32μm以上〜300μm未満の粒子を10.0〜40.0質量%含み、300μm以上〜850μm未満の粒子を15.0〜50.0質量%含み、850μm以上の粒子を0〜2質量%を含む、請求項1又は2に記載の水硬性組成物。
- 水硬性組成物が、水硬性組成物を貯蔵するタンクを備えた水硬性モルタル調製・施工用トラックに搭載したミキサーを用いて、水硬性組成物と水とを連続的に混練して水硬性モルタルを調製し、前記トラックに搭載されたスラリーポンプによりスラリーホースを介して水硬性モルタルを施工箇所へ連続的に供給・打設して硬化させるグラウト施工方法に用いられる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水硬性組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水硬性組成物と水とを混練して得られる水硬性モルタル。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水硬性組成物と水とを混練して得られる水硬性モルタルを硬化させて得られる水硬性モルタルの硬化体。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水硬性組成物を貯蔵するタンクを備えた水硬性モルタル調製・施工用トラックに搭載したミキサーを用いて、水硬性組成物と水とを連続的に混練して水硬性モルタルを調製する工程と、前記トラックに搭載されたスラリーポンプによりスラリーホースを介して水硬性モルタルを施工箇所へ連続的に供給・打設して硬化させる工程とを含む、水硬性モルタルの施工方法。
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