JP6334310B2 - Method for producing hydraulic composition and hydraulic composition - Google Patents
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Description
本発明は、水硬性組成物の製造方法およびその製造方法によって製造される水硬性組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a hydraulic composition and a hydraulic composition produced by the production method.
コンクリートやモルタルなどの硬化体は、水硬性組成物に含まれるセメント等の水硬性材料の水和反応によって水硬性組成物が硬化したものであるが、硬化後に、応力が作用したり、温度や湿度の変化が生じたりすることで、硬化体にひび割れが発生する場合がある。ひび割れが生じた硬化体は強度低下、外観の悪化の他に、漏水などの原因となるという問題がある。 Hardened bodies such as concrete and mortar are those in which the hydraulic composition is cured by the hydration reaction of hydraulic materials such as cement contained in the hydraulic composition. A change in humidity may cause cracks in the cured body. In addition to a decrease in strength and a deterioration in appearance, a cured product having cracks has a problem of causing water leakage and the like.
そこで、近年、硬化後にひび割れが生じた場合にも水分が存在する状態であればひび割れを自然に閉塞する性質、いわゆる自己治癒性を有する水硬性硬化体が得られる組成物が検討されている。このような自己治癒性を有する硬化体を得るために、種々の自己治癒性を有する混合材（以下、自己治癒成分とも言う。）を水硬性組成物に配合することが行われている。 Therefore, in recent years, a composition has been studied in which a hydraulic cured body having a property of naturally closing cracks, that is, so-called self-healing property, is obtained if moisture is present even when cracks occur after curing. In order to obtain such a cured product having self-healing properties, various kinds of mixed materials having self-healing properties (hereinafter also referred to as self-healing components) are blended into the hydraulic composition.
例えば、特許文献１乃至３には、セメント中の水酸化カルシウムなどと反応して不溶性の結晶を生成する作用のある膨張材が配合されたセメント組成物が記載されている。
特許文献４には、前記膨張材に加えて、さらに、膨潤性を有するアルミノシリケートが配合されたセメント組成物が記載されている。
特許文献５には、膨張材成分、潜在水硬性材料、酸化カルシウムなどの成分と、セメントと、水とを混練して造粒されたセメント混和材が記載されている。
特許文献６および７には、水溶性ケイ弗化物などの防水剤・止水剤・劣化抑制剤と、セメントとを混合して、多孔質体より成る担体に担荷されたセメント硬化体用骨材が記載されている。
For example, Patent Documents 1 to 3 describe a cement composition in which an expansion material having an action of reacting with calcium hydroxide or the like in cement to generate insoluble crystals is blended.
Patent Document 4 describes a cement composition in which an aluminosilicate having swelling property is further blended in addition to the expansion material.
Patent Document 5 describes a cement admixture granulated by kneading a component such as an expansion material component, a latent hydraulic material, calcium oxide, cement, and water.
In Patent Documents 6 and 7, a bone for cement-cured body loaded with a porous carrier obtained by mixing a waterproofing agent / water-stopping agent / deterioration inhibitor such as water-soluble silicic fluoride with cement. The materials are listed.
すなわち特許文献１乃至７には、コンクリートにひび割れが発生した場合に水の存在下でセメント組成物中の成分と反応して結晶などを生成する成分、又は、膨張する自己治癒成分を水硬性組成物中に配合することで、ひび割れ自己治癒性を硬化体に付与することが記載されている。 In other words, Patent Documents 1 to 7 disclose that a component that reacts with a component in a cement composition in the presence of water in the presence of water to generate crystals or the like, or a self-healing component that expands, is a hydraulic composition. It is described that, by blending in a product, a cracked self-healing property is imparted to the cured body.
しかし、特許文献１乃至７に記載の水硬性組成物は、通常の水硬性組成物の成分の他に、十分な自己治癒性を得るために、自己治癒成分を相当量配合する必要がある。
通常の水硬性組成物の成分の他に自己治癒成分を配合した場合、流動性や強度発現性等の硬化体の性能に影響が生じるため水硬性組成物の配合の調整が煩雑になり、また、自己治癒成分のコストがかかるという問題がある。
However, the hydraulic compositions described in Patent Documents 1 to 7 need to contain a considerable amount of self-healing components in addition to the components of ordinary hydraulic compositions in order to obtain sufficient self-healing properties.
When a self-healing component is blended in addition to the components of a normal hydraulic composition, the performance of the cured body such as fluidity and strength development is affected, so adjustment of the blending of the hydraulic composition becomes complicated, and There is a problem that the cost of the self-healing component is high.
本発明は、上記問題点に鑑み、低コストで、優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる硬化体を容易に得られる水硬性組成物の製造方法及び水硬性組成物を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention has an object to provide a method for producing a hydraulic composition and a hydraulic composition that can easily obtain a cured product that can exhibit excellent crack self-healing properties at low cost. To do.
本発明の水硬性組成物の製造方法は、
第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物とを混合することで水硬性組成物を製造する水硬性組成物の製造方法であって、
前記水硬性組成物に含まれる全結合材のうちの１０体積％以上７０体積％以下の結合材と、
前記結合材に対して１５体積％以上４０体積％以下の水と、
前記水硬性組成物に含まれる全骨材のうちの３０体積％以上１００体積％以下の骨材とを、４５秒間以上混合することで前記第一の結合材含有混合物を製造し、
結合材と水とを混合することで前記第二の結合材含有混合物を製造し、
前記第一の結合材含有混合物と前記第二の結合材含有混合物とを、翼周速度１．５ｍ／ｓ以下となるように攪拌翼で混合する。
The method for producing the hydraulic composition of the present invention comprises:
A hydraulic composition manufacturing method for manufacturing a hydraulic composition by mixing a first binder-containing mixture and a second binder-containing mixture,
10% by volume or more and 70% by volume or less of the binder in the total binder contained in the hydraulic composition;
15% to 40 % by volume of water with respect to the binder;
The first binder-containing mixture is produced by mixing 30% by volume or more and 100% by volume or less of the aggregate contained in the hydraulic composition for 45 seconds or more,
Producing the second binder-containing mixture by mixing the binder and water,
The first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture are mixed with a stirring blade so that the blade peripheral speed is 1.5 m / s or less.
前記本発明によれば、第一の結合材含有混合物に含まれている結合材のうちの一部を未反応のまま水硬性組成物に存在させることができる。かかる水硬性組成物の硬化体にひび割れが発生した場合に、ひび割れの断面に未反応の結合材を多く存在させることができ、該ひび割れ断面に水が供給された時に結合材による硬化反応が起きひび割れを閉塞して治癒することができる。
よって、結合材以外の特別な自己治癒成分を配合しなくても優れたひび割れの自己治癒性を有する硬化体が得られる。
従って、低コストで、且つ煩雑な配合調整をすることなく、優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる水硬性組成物が得られる。
According to the present invention, a part of the binder contained in the first binder-containing mixture can be allowed to exist in the hydraulic composition without being reacted. When cracks occur in a cured body of such a hydraulic composition, a large amount of unreacted binder can be present in the cross section of the crack, and a curing reaction by the binder occurs when water is supplied to the crack cross section. Cracks can be occluded and healed.
Therefore, a cured product having excellent crack self-healing property can be obtained without blending any special self-healing component other than the binder.
Therefore, a hydraulic composition capable of exhibiting excellent crack self-healing property without costly and complicated adjustment of the composition can be obtained.
本発明において、前記水硬性組成物は結合材を５重量％以上５０重量％以下、骨材を４０重量％以上９０重量％以下、水を５重量％以上２５重量％以下含んでいてもよい。 In the present invention, the hydraulic composition may contain 5% to 50% by weight of binder, 40% to 90% by weight of aggregate, and 5% to 25% by weight of water.
前記水硬性組成物が、結合材を５重量％以上５０重量％以下、骨材を４０重量％以上９０重量％以下、水を５重量％以上２５重量％以下含んでいる場合には、より優れたひび割れ自己治癒性を水硬性組成物に付与することができる。よって、低コストで、より優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる水硬性組成物が容易に得られる。 When the hydraulic composition contains 5% to 50% by weight of binder, 40% to 90% by weight of aggregate, and 5% to 25% by weight of water, it is more excellent. Cracking self-healing can be imparted to the hydraulic composition. Therefore, a hydraulic composition that can exhibit better crack self-healing property at low cost can be easily obtained.
本発明において、前記第一の結合材含有混合物は、前記水硬性組成物に含まれる全結合材のうちの４０体積％以上７０体積％以下の結合材を含んでいてもよい。 In the present invention, the first binder-containing mixture may include 40% by volume or more and 70% by volume or less of a binder among all the binders included in the hydraulic composition.
前記第一の結合材含有混合物が、前記水硬性組成物に含まれる全結合材のうちの４０体積％以上７０体積％以下の結合材を含む場合には、より優れたひび割れの自己治癒性を有する硬化体が得られる。よって、低コストで、より優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる水硬性組成物が容易に得られる。 When the first binder-containing mixture contains 40% by volume or more and 70% by volume or less of the total binder contained in the hydraulic composition, a better self-healing property of cracking is obtained. A cured product is obtained. Therefore, a hydraulic composition that can exhibit better crack self-healing property at low cost can be easily obtained.
本発明において、前記第一の結合材含有混合物は、前記水硬性組成物に含まれる全骨材のうちの５０体積％以上１００体積％以下の骨材を含んでいてもよい。 In the present invention, the first binder-containing mixture may include 50% by volume or more and 100% by volume or less of aggregates of the total aggregates contained in the hydraulic composition.
前記第一の結合材含有混合物が、前記水硬性組成物に含まれる全骨材のうちの５０体積％以上１００体積％以下の骨材を含む場合には、より優れたひび割れの自己治癒性を有する硬化体が得られる。よって、低コストで、より優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる水硬性組成物が容易に得られる。 When the first binder-containing mixture contains 50% by volume or more and 100% by volume or less of the aggregate contained in the hydraulic composition, the self-healing property of the crack is further improved. A cured product is obtained. Therefore, a hydraulic composition that can exhibit better crack self-healing property at low cost can be easily obtained.
本発明の水硬性組成物は、前記各水硬性組成物の製造方法で得られる。 The hydraulic composition of this invention is obtained with the manufacturing method of each said hydraulic composition.
本発明によれば、低コストで、優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる硬化体を容易に得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hardening body which can exhibit the outstanding crack self-healing property easily at low cost.
以下、本発明の水硬性組成物の製造方法および水硬性組成物について説明する。
第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物とを混合することで水硬性組成物を製造する水硬性組成物の製造方法であって、
前記水硬性組成物に含まれる全結合材のうちの１０体積％以上７０体積％以下の結合材と、
前記結合材に対して１５体積％以上６０体積％以下の水と、
前記水硬性組成物に含まれる全骨材のうちの３０体積％以上１００体積％以下の骨材とを、４５秒間以上混合することで前記第一の結合材含有混合物を製造し、
結合材と水とを混合することで前記第二の結合材含有混合物を製造し、
前記第一の結合材含有混合物と前記第二の結合材含有混合物とを、翼周速度１．５ｍ／ｓ以下となるように攪拌翼で混合する方法である。
Hereinafter, the manufacturing method and hydraulic composition of the hydraulic composition of this invention are demonstrated.
A hydraulic composition manufacturing method for manufacturing a hydraulic composition by mixing a first binder-containing mixture and a second binder-containing mixture,
10% by volume or more and 70% by volume or less of the binder in the total binder contained in the hydraulic composition;
15% by volume or more and 60% by volume or less of water with respect to the binder;
The first binder-containing mixture is produced by mixing 30% by volume or more and 100% by volume or less of the aggregate contained in the hydraulic composition for 45 seconds or more,
Producing the second binder-containing mixture by mixing the binder and water,
In this method, the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture are mixed with a stirring blade so that a blade peripheral speed is 1.5 m / s or less.
《第一の結合材含有混合物》
第一の結合材含有混合物は、結合材と、骨材と、水とを含む。
<First binder-containing mixture>
The first binder-containing mixture includes a binder, an aggregate, and water.
結合材としては、水硬性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、例えば、セメント、高炉スラグ微粉末、ケイ酸質微粉末、石灰石微粉末、エトリンガイト系高強度混和材などが挙げられる。
中でも、セメントを用いることが、低コストで優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる水硬性組成物が得られやすいため好ましい。
The binder is not particularly limited as long as it is a hydraulic material, and examples thereof include cement, blast furnace slag fine powder, siliceous fine powder, limestone fine powder, ettringite-based high-strength admixture, and the like. It is done.
Among them, it is preferable to use cement because it is easy to obtain a hydraulic composition that can exhibit excellent crack self-healing property at low cost.
セメントとしては、特に限定されるものではないが、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメント、エコセメント、アルミナセメント、超速硬セメント、グラウト用セメント、油井セメント等が挙げられる。
中でも、低熱ポルトランドセメントが未反応成分を温存する観点からみて好ましい。
The cement is not particularly limited. For example, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early strength Portland cement, medium heat Portland cement, low heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, white Portland cement, blast furnace Examples include cement, fly ash cement, mixed cement such as silica cement, eco cement, alumina cement, super-hard cement, grout cement, oil well cement, and the like.
Among these, low heat Portland cement is preferable from the viewpoint of preserving unreacted components.
第一の結合材含有混合物に含まれる結合材は、水硬性組成物中に含まれる全結合材のうちの１０体積％以上７０体積％以下、好ましくは４０体積％以上７０体積％以下、さらに好ましくは５０体積％以上７０体積％以下である。
結合材の含有量が前記範囲である場合には、水硬性組成物の硬化後にひび割れが生じた場合に、ひび割れ断面において、より高いひび割れ自己治癒性能を得ることができる。
The binder contained in the first binder-containing mixture is 10% by volume or more and 70% by volume or less, preferably 40% by volume or more and 70% by volume or less, more preferably, of all the binders contained in the hydraulic composition. Is 50 volume% or more and 70 volume% or less.
When the content of the binder is within the above range, higher crack self-healing performance can be obtained in the crack cross section when cracks occur after the hydraulic composition is cured.
骨材としては、粗骨材、細骨材等が挙げられる。
水硬性組成物をコンクリート用組成物として用いる場合には、粗骨材及び細骨材を用いることが好ましく、水硬性組成物をモルタル用組成物として用いる場合には、細骨材を用いることが好ましい。
Examples of the aggregate include coarse aggregate and fine aggregate.
When the hydraulic composition is used as a concrete composition, it is preferable to use coarse aggregate and fine aggregate. When the hydraulic composition is used as a mortar composition, a fine aggregate is used. preferable.
粗骨材としては、山砂利、海砂利、川砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材、人工軽量粗骨材、再生粗骨材等が挙げられる。
中でも、各種砂利、ＪＩＳ Ａ ５００５「コンクリート用砕石及び砕砂」に適合する砕石が安価であり且つ入手しやすいために好ましい。
砕石としては、石灰石砕石が、コンクリートの乾燥収縮を低減し、ひび割れそのものの発生を抑制し、あるいは、ひび割れの幅を小さくできるため、特に好ましい。
Examples of the coarse aggregate include mountain gravel, sea gravel, river gravel, crushed stone, blast furnace slag coarse aggregate, artificial lightweight coarse aggregate, recycled coarse aggregate, and the like.
Among them, crushed stones suitable for various gravels and JIS A 5005 “crushed stone for concrete and crushed sand” are preferable because they are inexpensive and easily available.
As the crushed stone, limestone crushed stone is particularly preferable because it can reduce the drying shrinkage of the concrete, suppress the occurrence of cracks themselves, or reduce the width of the cracks.
細骨材としては、山砂、海砂、川砂、砕砂、珪砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材、電気炉酸化スラグ細骨材、フェロクロム細骨材、人工軽量細骨材、再生細骨材等が挙げられる。
中でも、陸砂、ＪＩＳ Ａ ５００５「コンクリート用砕石及び砕砂」に適合する砕砂が安価であり且つ入手しやすいために好ましい。
砕砂としては、石灰石砕砂が、コンクリートの乾燥収縮を低減し、ひび割れそのものの発生を抑制し、あるいは、ひび割れの幅を小さくできるため、特に好ましい。
Fine aggregates include mountain sand, sea sand, river sand, crushed sand, quartz sand, blast furnace slag fine aggregate, ferronickel slag fine aggregate, copper slag fine aggregate, electric furnace oxidized slag fine aggregate, ferrochrome fine aggregate, Artificial lightweight fine aggregate, regenerated fine aggregate and the like can be mentioned.
Among them, land sand, crushed sand suitable for JIS A 5005 “crushed stone for concrete and crushed sand” is preferable because it is inexpensive and easily available.
As crushed sand, limestone crushed sand is particularly preferable because it can reduce drying shrinkage of concrete, suppress the occurrence of cracks themselves, or reduce the width of cracks.
第一の結合材含有混合物に含まれる骨材の総量は、水硬性組成物中に含まれる全骨材のうちの３０体積％以上１００体積％以下、好ましくは５０体積％以上１００体積％以下である。
骨材の含有量が前記範囲である場合には、水硬性組成物の硬化後にひび割れが生じた場合に、ひび割れ断面において、より高いひび割れ自己治癒性能を得ることができる。
The total amount of aggregate contained in the first binder-containing mixture is 30% by volume or more and 100% by volume or less, preferably 50% by volume or more and 100% by volume or less, of the total aggregate contained in the hydraulic composition. is there.
When the content of the aggregate is in the above range, higher crack self-healing performance can be obtained in the crack cross section when cracking occurs after the hydraulic composition is cured.
第一の結合材含有混合物に含まれる水は、特に限定されるものではないが、例えば、上水道水、工業用水、地下水、河川水、雨水、蒸留水、化学分析用の高純度水（超純水、純水、イオン交換水）等が挙げられる。
好ましくは、セメント等の結合材の水和反応に悪影響を及ぼす有機物、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等の不純物を含有しないことが好ましい。
The water contained in the first binder-containing mixture is not particularly limited. For example, tap water, industrial water, ground water, river water, rain water, distilled water, high-purity water for chemical analysis (ultra pure water) Water, pure water, ion exchange water) and the like.
Preferably, it does not contain impurities such as organic substances, chloride ions, sodium ions and potassium ions which adversely affect the hydration reaction of a binder such as cement.
水の含有量は、第一の結合材含有混合物中に含まれる結合材に対する水結合材体積比率が１５体積％以上６０体積％以下、好ましくは、３０体積％以上４０体積％以下である。
水の含有量が前記範囲である場合には、水硬性組成物の硬化後にひび割れが生じた場合に、ひび割れ断面において、より高いひび割れ自己治癒性能を得ることができる。
The water content is such that the volume ratio of the water binder to the binder contained in the first binder-containing mixture is 15% to 60% by volume, preferably 30% to 40% by volume.
When the water content is within the above range, higher crack self-healing performance can be obtained in the crack cross section when cracking occurs after the hydraulic composition is cured.
第一の結合材含有混合物は、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、例えば、セメント混和材、自己治癒促進成分、化学混和剤、繊維等が挙げられる。
The 1st binder containing mixture may contain the other component as needed.
Examples of other components include a cement admixture, a self-healing promoting component, a chemical admixture, and a fiber.
セメント混和材としては、フライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、膨張材、ケイ酸質微粉末、石灰石微粉末、エトリンガイト系高強度混和材、超早強混和材等が挙げられる。
中でも、フライアッシュが未反応成分を温存する観点から好ましい。
前記セメント混和材を含むことで、流動性を向上させうるため好ましい。
Examples of the cement admixture include fly ash, silica fume, blast furnace slag fine powder, expansion material, siliceous fine powder, limestone fine powder, ettringite high-strength admixture, and ultra-early strong admixture.
Among these, fly ash is preferable from the viewpoint of preserving unreacted components.
The inclusion of the cement admixture is preferable because the fluidity can be improved.
セメント混和材の含有量は特に限定されるものではないが、例えば、水硬性組成物の５体積％以上１５体積％以下であることが好ましい。 Although content of a cement admixture is not specifically limited, For example, it is preferable that they are 5 volume% or more and 15 volume% or less of a hydraulic composition.
自己治癒成分としては、尿素、増粘剤、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ベントナイト、鉄、鉄化合物から選択される少なくとも一種以上等が挙げられる。
中でも、尿素、ベントナイトが膨潤作用による自己治癒効果が期待できる観点から好ましい。
前記自己治癒成分を含むことで、水硬性組成物に、より高いひび割れ自己治癒性能を得ることができる。
Examples of the self-healing component include urea, thickener, calcium sulfate, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium carbonate, aluminum hydroxide, bentonite, iron, and iron compounds.
Of these, urea and bentonite are preferable from the viewpoint of expecting a self-healing effect by a swelling action.
By including the self-healing component, higher hydraulic self-healing performance can be obtained in the hydraulic composition.
自己治癒成分の含有量は特に限定されるものではないが、例えば、水硬性組成物の０．１体積％以上３．０体積％以下、好ましくは、０．５体積％以上３．０体積％以下程度であることが挙げられる。 Although the content of the self-healing component is not particularly limited, for example, 0.1 vol% to 3.0 vol%, preferably 0.5 vol% to 3.0 vol% of the hydraulic composition It is mentioned that it is about the following.
化学混和剤としては、ＪＩＳ Ａ ６２０４「コンクリート用化学混和剤」に適合するＡＥ剤、高性能減水剤、硬化促進剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、凝結遅延剤、促進剤、急結剤、起泡剤、発泡剤、防錆剤、耐寒促進剤等が挙げられる。
中でも、収縮低減剤は、コンクリートの乾燥収縮を低減し、ひび割れそのものの発生を抑制し、ひび割れの幅を小さくできるため、特に好ましい。
As chemical admixtures, AE agent, high performance water reducing agent, hardening accelerator, water reducing agent, AE water reducing agent, high performance AE water reducing agent, fluidizing agent, setting delay, conforming to JIS A 6204 “Chemical admixture for concrete” Agents, accelerators, quick setting agents, foaming agents, foaming agents, rust inhibitors, cold resistance accelerators, and the like.
Among them, the shrinkage reducing agent is particularly preferable because it can reduce drying shrinkage of concrete, suppress the occurrence of cracks themselves, and reduce the width of cracks.
化学混和剤の含有量は特に限定されるものではないが、例えば、全結合材の０．２重量％以上３重量％以下程度であることが好ましい。 Although content of a chemical admixture is not specifically limited, For example, it is preferable that it is about 0.2 weight% or more and 3 weight% or less of all the binders.
繊維としては、鋼繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機系繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の有機系繊維等が挙げられる。前記繊維を含むことで、より高いひび割れ自己治癒性能を得ることができる。
中でも、ビニロン繊維が水や水和物との化学親和性が優れている観点から好ましい。
Examples of the fibers include inorganic fibers such as steel fibers, carbon fibers, and glass fibers, and organic fibers such as aramid fibers and vinylon fibers. By including the fiber, higher crack self-healing performance can be obtained.
Among these, vinylon fibers are preferable from the viewpoint of excellent chemical affinity with water and hydrates.
繊維の含有量は特に限定されるものではないが、例えば、全結合材の０．０５重量％以上１．０重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以上０．５重量％以下であることが挙げられる。 The fiber content is not particularly limited. For example, it is 0.05% by weight or more and 1.0% by weight or less, more preferably 0.05% by weight or more and 0.5% by weight or less of the total binder. Can be mentioned.
本実施形態の第一の結合材含有混合物は、前記他の成分として、自己治癒促進成分、繊維から選択される少なくとも一種以上を含むことが、より高いひび割れ自己治癒性を得ることができるため好ましい。
特に、自己治癒促進成分及び繊維を含むことがより好ましい。
The first binder-containing mixture of the present embodiment preferably contains at least one or more selected from self-healing promoting components and fibers as the other components because higher crack self-healing properties can be obtained. .
In particular, it is more preferable to include a self-healing promoting component and a fiber.
本実施形態の第一の結合材含有混合物を混合する装置としては、例えば、強制二軸式、強制一軸式等の強制練りミキサ、傾胴形ミキサ等の重力式ミキサが挙げられる。
前記ミキサ内に、まず、骨材、結合材、水等を投入して攪拌する。
混合条件は、強制練りミキサの場合には、翼周速度２．０ｍ／ｓ〜６．０ｍ／ｓ、回転数５０〜７０ｒｐｍ程度で４５秒間以上１２０秒間以下、好ましくは６０秒間以上１２０秒間以下混練する。
重力式ミキサの場合には、回転数３０〜９０ｒｐｍ程度で９０秒間以上１８０秒間以下、好ましくは１２０秒間以上１８０秒間以下混練する。
Examples of the apparatus for mixing the first binder-containing mixture of the present embodiment include a forced kneading mixer such as a forced biaxial type and a forced uniaxial type, and a gravity mixer such as a tilted barrel type mixer.
First, an aggregate, a binder, water and the like are put into the mixer and agitated.
In the case of a forced kneading mixer, the mixing conditions are kneading at a blade speed of 2.0 m / s to 6.0 m / s and a rotation speed of about 50 to 70 rpm for 45 seconds to 120 seconds, preferably 60 seconds to 120 seconds. To do.
In the case of a gravitational mixer, kneading is performed at a rotation speed of about 30 to 90 rpm for 90 seconds to 180 seconds, preferably 120 seconds to 180 seconds.
前述のような配合及び混合条件で得られた本実施形態の第一の結合材含有混合物は、混合物中に未反応の結合材の凝集体が存在している。従って、後述する第二の結合材含有混合物と混合した水硬性組成物が硬化した後にも未反応の結合材が存在しやすい。そのため、コンクリートやモルタル等の水硬性組成物の硬化体にひび割れが発生した場合に、ひび割れの断面に未反応の結合材を多く存在させることができる。よって、該ひび割れ断面に水が供給された時に結合材の水和による硬化反応が起き、ひび割れの自己治癒性を有する硬化体が得られる。 In the first binder-containing mixture of the present embodiment obtained under the blending and mixing conditions as described above, unreacted aggregates of the binder exist in the mixture. Therefore, an unreacted binder tends to exist even after the hydraulic composition mixed with the second binder-containing mixture described below is cured. Therefore, when a crack occurs in a cured body of a hydraulic composition such as concrete or mortar, a large amount of unreacted binder can be present in the cross section of the crack. Therefore, when water is supplied to the crack cross section, a curing reaction occurs due to the hydration of the binder, and a cured body having a self-healing property of the crack is obtained.
《第二の結合材含有混合物》
第二の結合材含有混合物は、結合材と、水とを含む。
<Second binder-containing mixture>
The second binder-containing mixture includes a binder and water.
結合材としては、前記第一の結合材含有混合物に含まれる結合材と同様なものが挙げられる。
中でも、セメント、特に、早強ポルトランドセメントを用いることが、低コストで優れたひび割れ自己治癒性を発揮しうる水硬性組成物を得られやすいため好ましい。
Examples of the binder include the same binder as that contained in the first binder-containing mixture.
Among them, it is preferable to use cement, particularly early-strength Portland cement, because it is easy to obtain a hydraulic composition that can exhibit excellent crack self-healing property at low cost.
第二の結合材含有混合物中の結合材の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば、水硬性組成物中の全結合材のうちの３０体積％以上９０体積％以下、好ましくは３０体積％以上６０体積％以下である。 The content of the binder in the second binder-containing mixture is not particularly limited, but for example, 30% by volume or more and 90% by volume or less of the total binder in the hydraulic composition, preferably 30 volume% or more and 60 volume% or less.
第二の結合材含有混合物に含まれる水は、特に限定されるものではないが、例えば、前記第一結合材含有混合物に含まれる水と同様のものが挙げられる。
好ましくは、セメント等の結合材の水和反応に悪影響を及ぼす有機物、塩化物イオン等の不純物を含有しないことが好ましい。
The water contained in the second binder-containing mixture is not particularly limited, and examples thereof include the same water as that contained in the first binder-containing mixture.
Preferably, it does not contain impurities such as organic substances and chloride ions which adversely affect the hydration reaction of a binder such as cement.
水の含有量は、第二の結合材含有混合物中に含まれる結合材に対する水／結合材体積比率が１００体積％以上２５０体積％以下、好ましくは、１５０体積％以上２５０体積％以下である。 The water content is such that the water / binder volume ratio with respect to the binder contained in the second binder-containing mixture is 100 volume% or more and 250 volume% or less, preferably 150 volume% or more and 250 volume% or less.
水の含有量が前記範囲である場合には、第二の結合材含有混合物を均一に混合することがしやすいと同時に、前記第一の結合材含有混合物と混合して得られた水硬性組成物の硬化後にひび割れが生じた場合に、ひび割れ断面において、より高いひび割れ自己治癒性能を得ることができる。 When the water content is within the above range, it is easy to uniformly mix the second binder-containing mixture, and at the same time, the hydraulic composition obtained by mixing with the first binder-containing mixture When cracks occur after the object is cured, higher crack self-healing performance can be obtained in the crack cross section.
第二の結合材含有混合物は骨材を含んでいてもよい。骨材としては、前記第一の結合材含有混合物に含まれる骨材と同様なものが挙げられる。
骨材の含有量は、水硬性組成物中に含まれる全骨材のうちの０体積％超５０体積％以下、好ましくは０体積％超３０体積％以下である。
The second binder-containing mixture may include aggregate. Examples of the aggregate include the same aggregates as those contained in the first binder-containing mixture.
The content of the aggregate is more than 0 volume% and 50 volume% or less, preferably more than 0 volume% and 30 volume% or less of the total aggregate contained in the hydraulic composition.
第二の結合材含有混合物は、必要に応じてさらに他の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、前記第一の結合材含有成分と同様に、例えば、セメント混和材、自己治癒促進成分、化学混和剤、繊維等が挙げられる。
The second binder-containing mixture may further contain other components as necessary.
Other components include, for example, a cement admixture, a self-healing promoting component, a chemical admixture, and a fiber as in the first binder-containing component.
本実施形態の第二の結合材含有混合物を混合する装置としては、特に限定されるものではないが、例えば、前記第一の結合材含有混合物を混合する装置と同様の装置等が挙げられる。
また第二の結合材含有混合物を混合する混合条件は、特に限定されるものではないが、強制練りミキサの場合には、翼周速度２．０ｍ／ｓ〜６．０ｍ／ｓ、回転数５０〜７０ｒｐｍ程度で４５秒間以上１２０秒間以下、好ましくは６０秒間以上１２０秒間以下混練する。
重力式ミキサの場合には、回転数３０〜９０ｒｐｍ程度で９０秒間以上１８０秒間以下、好ましくは１２０秒間以上１８０秒間以下混練する。
混合時間が前記範囲であることにより、第二の結合材含有混合物を均一に混合することができる。
An apparatus for mixing the second binder-containing mixture of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include apparatuses similar to the apparatus for mixing the first binder-containing mixture.
The mixing conditions for mixing the second binder-containing mixture are not particularly limited, but in the case of a forced kneading mixer, the blade peripheral speed is 2.0 m / s to 6.0 m / s, and the rotational speed is 50. The kneading is carried out at about 70 rpm for 45 seconds to 120 seconds, preferably 60 seconds to 120 seconds.
In the case of a gravitational mixer, kneading is performed at a rotation speed of about 30 to 90 rpm for 90 seconds to 180 seconds, preferably 120 seconds to 180 seconds.
When the mixing time is in the above range, the second binder-containing mixture can be uniformly mixed.
前述のような配合及び混合条件で得られた本実施形態の第二の結合材含有混合物は、結合材、水、必要に応じて配合されたその他の成分が均一に混合された混合物となる。従って、前述の第一の結合材含有混合物と混合した水硬性組成物において第一結合材含有混合物中に含まれる未反応の結合材の凝集体を維持しつつ、適度な強度を有する硬化体が得られる水硬性組成物とすることができる。 The second binder-containing mixture of the present embodiment obtained under the blending and mixing conditions as described above is a mixture in which the binder, water, and other components blended as necessary are uniformly mixed. Accordingly, a cured body having an appropriate strength while maintaining an aggregate of unreacted binder contained in the first binder-containing mixture in the hydraulic composition mixed with the first binder-containing mixture described above. It can be set as the hydraulic composition obtained.
尚、前記第一の結合材含有混合物と、第二の結合材含有混合物とはそれぞれ同時に製造してもよく、いずれか一方を製造してから連続して他方を製造してもよい。 The first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture may be manufactured simultaneously, or one of them may be manufactured and then the other may be manufactured continuously.
《水硬性組成物》
本実施形態では、前記第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物とを混合することで水硬性組成物を製造する。
本実施形態の水硬性組成物としては、例えば、コンクリート用組成物、モルタル用組成物等が挙げられる。
<< Hydraulic composition >>
In this embodiment, a hydraulic composition is manufactured by mixing the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture.
As a hydraulic composition of this embodiment, a composition for concrete, a composition for mortar, etc. are mentioned, for example.
前記第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物とを混合する方法としては、攪拌翼を備えた攪拌装置を用いて混合する方法等が挙げられる。
具体的には、強制二軸式、強制一軸式等の強制練りミキサ、傾胴形ミキサ等の重力式ミキサが挙げられる。
混合条件としては、翼周速度０．１ｍ／ｓ以上１．５ｍ／ｓ以下、好ましくは、０．１ｍ／ｓ以上０．５ｍ／ｓ以下である。回転速度は、例えば、１０ｒｐｍ以下、好ましくは５ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下である。
混合時間としては、６０秒間以上１８０秒間以下、好ましくは９０秒間以上１８０秒間以下等が挙げられる。
Examples of the method of mixing the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture include a method of mixing using a stirrer equipped with a stirring blade.
Specific examples include a forced kneading mixer such as a forced biaxial type and a forced uniaxial type, and a gravitational mixer such as a tilted barrel type mixer.
The mixing condition is a blade peripheral speed of 0.1 m / s to 1.5 m / s, preferably 0.1 m / s to 0.5 m / s. The rotation speed is, for example, 10 rpm or less, preferably 5 rpm or more and 10 rpm or less.
Examples of the mixing time include 60 seconds to 180 seconds, preferably 90 seconds to 180 seconds.
尚、本実施形態において翼周速度とは、撹拌翼の長さ（ｍ）と回転数（ｒｐｍ）と円周率の積を６０で除した値を意味する。
攪拌翼の長さとは、攪拌翼の先端部から回転軸の中心までの長さをいう。
In the present embodiment, the blade peripheral speed means a value obtained by dividing the product of the length (m), the rotational speed (rpm), and the circumference of the stirring blade by 60.
The length of the stirring blade refers to the length from the tip of the stirring blade to the center of the rotating shaft.
前記混合条件で第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物とを混合することで、水硬性組成物中に第一の結合材含有混合物中に存在している未反応の結合材を比較的多く存在させることができる。従って、水硬性組成物の硬化後にも未反応の結合材が存在しやすい。そのため、コンクリートやモルタル等の水硬性組成物の硬化体にひび割れが発生した場合に、ひび割れの断面に未反応の結合材を多く存在させることができる。よって、該ひび割れ断面に水が供給された時に結合材の水和による硬化反応が起き、ひび割れを閉塞する自己治癒性を有する硬化体が得られる。 By mixing the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture under the mixing conditions, the unreacted binder present in the first binder-containing mixture in the hydraulic composition. Can be present in a relatively large amount. Therefore, an unreacted binder tends to exist even after the hydraulic composition is cured. Therefore, when a crack occurs in a cured body of a hydraulic composition such as concrete or mortar, a large amount of unreacted binder can be present in the cross section of the crack. Therefore, when water is supplied to the crack cross section, a curing reaction occurs due to the hydration of the binder, and a cured body having self-healing properties that closes the crack is obtained.
本実施形態の水硬性組成物の配合は特に限定されるものではないが、例えば、前記水硬性組成物は、結合材を５重量％以上５０重量％以下、好ましくは２０重量％以上５０重量％以下、骨材を４０重量％以上９０重量％以下、好ましくは４０重量％以上６５重量％以下、水を５重量％以上２５重量％以下、好ましくは８重量％以上１５重量％以下含むことが挙げられる。
水硬性組成物の配合が前記範囲である場合には、水硬性組成物中に未反応の結合材を十分に存在させておくことができると同時に、硬化体として適度な強度が得られる。
The blending of the hydraulic composition of the present embodiment is not particularly limited. For example, the hydraulic composition contains 5% to 50% by weight of the binder, preferably 20% to 50% by weight. In the following, it is mentioned that the aggregate contains 40 wt% or more and 90 wt% or less, preferably 40 wt% or more and 65 wt% or less, and water contains 5 wt% or more and 25 wt% or less, preferably 8 wt% or more and 15 wt% or less. It is done.
When the composition of the hydraulic composition is within the above range, an unreacted binder can be sufficiently present in the hydraulic composition, and at the same time, an appropriate strength as a cured product can be obtained.
より具体的には、以下のような配合が挙げられる。 More specifically, the following blending is mentioned.
（コンクリート）
水硬性組成物がコンクリート用水硬性組成物である場合には、例えば、以下のような配合が挙げられる。
結合材の量は、２００〜１１００ｋｇ、好ましくは、３００〜８００ｋｇである。
粗骨材の量は、５００〜１２００ｋｇ、好ましくは７００〜１０００ｋｇである。細骨材の量は、５００〜１２００ｋｇ、好ましくは６００〜９００ｋｇである。
化学混和剤等の液体成分も含む水の量は、１５０〜２５０ｋｇ、好ましくは、１６０〜１９０ｋｇである。
(concrete)
When the hydraulic composition is a hydraulic composition for concrete, for example, the following blending may be mentioned.
The amount of the binder is 200 to 1100 kg, preferably 300 to 800 kg.
The amount of coarse aggregate is 500-1200 kg, preferably 700-1000 kg. The amount of fine aggregate is 500 to 1200 kg, preferably 600 to 900 kg.
The amount of water including a liquid component such as a chemical admixture is 150 to 250 kg, preferably 160 to 190 kg.
（モルタル）
水硬性組成物がモルタル用水硬性組成物である場合には、例えば、以下のような配合が挙げられる。
結合材の量は、３００〜１５００ｋｇ、好ましくは６００〜１１００ｋｇである。
細骨材の量は、９００〜２０００ｋｇ、好ましくは１０００〜１４００ｋｇである。
化学混和剤等の液体成分も含む水の量は、１５０〜７００ｋｇ、好ましくは２００〜３００ｋｇである。
(mortar)
In the case where the hydraulic composition is a mortar hydraulic composition, for example, the following formulation may be mentioned.
The amount of the binder is 300 to 1500 kg, preferably 600 to 1100 kg.
The amount of fine aggregate is 900 to 2000 kg, preferably 1000 to 1400 kg.
The amount of water including a liquid component such as a chemical admixture is 150 to 700 kg, preferably 200 to 300 kg.
第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物との混合比率としては、第一の結合材含有混合物由来の結合材が、水硬性組成物中に含まれる全結合材のうちの１０体積％以上７０体積％以下、第一の結合材含有混合物由来の骨材が水硬性組成物中に含まれる全骨材のうちの３０体積％以上１００体積％以下になるように適宜決定することができるが、例えば、第一の結合材含有混合物：第二の結合材含有混合物の体積比率が１：０．３〜１：２程度であることが好ましい。 As a mixing ratio of the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture, the binder derived from the first binder-containing mixture is 10 of all the binders included in the hydraulic composition. From volume% to 70 volume%, appropriately determined so that the aggregate derived from the first binder-containing mixture is 30 volume% to 100 volume% of the total aggregate contained in the hydraulic composition. For example, the volume ratio of the first binder-containing mixture: second binder-containing mixture is preferably about 1: 0.3 to 1: 2.
尚、本実施形態の水硬性組成物には、前記第一、第二の結合材含有混合物以外にさらに、その他の成分を配合してもよい。
この場合にも、第一の結合材含有混合物に含まれる結合材が水硬性組成物に含まれる全結合材のうちの１０体積％以上７０体積％以下になるように、及び、第一の結合材含有混合物に含まれる骨材が前記水硬性組成物に含まれる全骨材のうちの３０体積％以上１００体積％以下になるように配合を調整する。
In addition to the first and second binder-containing mixtures, the hydraulic composition of the present embodiment may further contain other components.
Also in this case, the binder contained in the first binder-containing mixture is 10% by volume or more and 70% by volume or less of the total binder contained in the hydraulic composition, and the first bond The blending is adjusted so that the aggregate contained in the aggregate containing mixture is 30% by volume or more and 100% by volume or less of the total aggregate contained in the hydraulic composition.
本実施形態の水硬性組成物は、未反応の結合材が存在しているため、硬化後に生じたひび割れの断面において、雨水、地下水等によって水が供給された場合にペースト層中の未反応の結合材が水和反応を起して、ひび割れを閉塞することができる。
すなわち、水硬性組成物中に存在する未反応の結合材の水和反応によってひび割れを閉塞するため、結合材以外の自己治癒能力を有する特殊な混和材等を配合しなくても、あるいは、前記混和材等を多量に配合しなくてもひび割れの自己治癒性能を発揮しうる。よって、自己治癒成分による流動性の低下、硬化後の硬化体強度の過剰な上昇、自己収縮の増大、コストの高騰等の問題を抑制しうる。
また、結合材以外の自己治癒成分を配合しなくてもよいため、自己治癒成分の貯蔵装置や供給装置が不要になり、より、硬化体の製造コストを低減できる。
In the hydraulic composition of the present embodiment, since there is an unreacted binder, in the cross section of a crack that has occurred after curing, when water is supplied by rainwater, groundwater, etc., the unreacted material in the paste layer The binder can cause a hydration reaction to close the cracks.
That is, since the cracks are closed by the hydration reaction of the unreacted binder present in the hydraulic composition, a special admixture having self-healing ability other than the binder is not blended, or the above Self-healing ability of cracks can be exhibited without adding a large amount of admixture. Therefore, problems such as a decrease in fluidity due to a self-healing component, an excessive increase in the strength of a cured product after curing, an increase in self-shrinkage, and an increase in cost can be suppressed.
Moreover, since it is not necessary to mix | blend self-healing components other than a binder, the storage apparatus and supply apparatus of a self-healing component become unnecessary, and the manufacturing cost of a hardening body can be reduced more.
本実施形態の水硬性組成物は、高いひび割れ自己治癒性能を発揮しうるため、従来自己治癒が困難であったひび割れ幅が０．２〜０．３ｍｍ程度の比較的大きいひび割れでも、自己治癒することが可能となる。 Since the hydraulic composition of the present embodiment can exhibit high crack self-healing performance, it self-heals even if the crack width is about 0.2 to 0.3 mm, which has been difficult to self-heal in the past. It becomes possible.
本実施形態の水硬性組成物は、例えば、コンクリート高架橋の上部工・床版底面および橋脚・橋台側面、トンネルの覆工コンクリート、農業用水路などのコンクリート底面および側面、オフィスビル又はマンションなどのスラブ・壁、トンネル用セグメント、ボックスカルバート、Ｌ型擁壁などの擁壁製品、Ｕ字構、ヒューム管、電柱、コンクリートブロック、コンクリートパネルなどのように、漏水が発生しやすく、且つひび割れの修復が困難であった構造物に好適に使用することができる。
これらの構造物にひび割れが発生した場合であって、ひび割れ箇所に、降雨、降雪、地下水の浸透、河川水、海水などの流入、散水、注水操作などにより水が供給されると、硬化体中の未反応の結合材等が、水と水和物生成反応等を生じることで、ひび割れを効果的に自己治癒させることができる。
The hydraulic composition of the present embodiment is, for example, a concrete viaduct superstructure, floor slab bottom and pier / abutment side, tunnel lining concrete, concrete bottom and side such as agricultural waterway, slabs such as office buildings or condominiums, etc. Walls, tunnel segments, box culverts, retaining wall products such as L-shaped retaining walls, U-shaped structures, fume pipes, utility poles, concrete blocks, concrete panels, etc. are prone to water leakage and are difficult to repair cracks It can use suitably for the structure which was.
If cracks occur in these structures and water is supplied to the cracked parts by rainfall, snowfall, groundwater infiltration, river water, seawater flow, water spraying, water injection, etc. The unreacted binder or the like causes water and a hydrate formation reaction and the like, so that the crack can be effectively self-healed.
コンクリート等の硬化体にひび割れが発生した場合には、従来は、ひび割れに有機性または無機性の充填材料を注入する補修工事を行ったり、ひび割れが発生しても構造物に悪影響を与えないようにコンクリートに防水工事、止水工事を施したりするなどの対策がとられている。しかし、かかる補修工事、防水工事、止水工事などは、大きな費用を必要とする上に、コンクリートの施工工事と同時に防水工事や止水工事を行う場合には、構造物の工期の長期化を招く。特に、コンクリートが、トンネル、鉄道高架橋、自動車高架橋などの構造物である場合には、構造物の供用開始後にこれらのひび割れに対する補修工事を施すことは、交通規制や供用停止などの措置が必要であり、非常に困難であった。
従って、本実施形態の水硬性組成物を、かかる構造物に用いた場合には、ひび割れが自己治癒されることにより、前記のような補修工事、防水工事、止水工事などが不要または低減されるという利点がある。
In the case where cracks occur in hardened bodies such as concrete, conventionally, repair work by injecting organic or inorganic filler into the cracks, or even if cracks occur, the structure will not be adversely affected. Measures are taken such as waterproofing and waterproofing of concrete. However, such repair work, waterproof work, water stop work, etc. require a large cost, and if the waterproof work or water stop work is performed simultaneously with the concrete work, the construction period of the structure will be lengthened. Invite. In particular, when concrete is a structure such as a tunnel, railway viaduct, or automobile viaduct, it is necessary to take measures such as traffic regulation and suspension of operation to repair these cracks after the start of operation of the structure. It was very difficult.
Therefore, when the hydraulic composition of the present embodiment is used for such a structure, the above repair work, waterproof work, water stop work, etc. are unnecessary or reduced by self-healing cracks. There is an advantage that.
尚、本実施形態にかかる水硬性組成物の製造方法およびその製造方法で得られた水硬性組成物は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 In addition, although the manufacturing method of the hydraulic composition concerning this embodiment and the hydraulic composition obtained by the manufacturing method are as above, the embodiment disclosed this time is an illustration in all points. It should be considered not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
以下、実施例および比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
水硬性組成物として各実施例及び比較例のコンクリート用の水硬性組成物を作製した。
各水硬性組成物の配合は表１に示すとおりであり、使用した材料は、以下のとおりである。
The hydraulic composition for concrete of each Example and a comparative example was produced as a hydraulic composition.
The composition of each hydraulic composition is as shown in Table 1, and the materials used are as follows.
（水）
上水道水（略記号Ｗ、千葉県船橋市産）
（結合材）
（１）普通ポルトランドセメント（略記号ＮＣ、住友大阪セメント社製、ＪＩＳ Ｒ ５２１０適合品、密度＝３．１５ｇ／ｃｍ３、Ｃ３Ｓ含有量＝５６質量％、Ｃ２Ｓ含有量＝１７質量％、Ａｌ２Ｏ３含有量＝５．２質量％、ＳＯ３含有量＝１．９質量％、ブレーン比表面積＝３４００ｃｍ２／ｇ、最大粒径＝４５μｍ以下）
（２）早強ポルトランドセメント（略記号ＨＣ、住友大阪セメント社製、ＪＩＳ Ｒ ５２１０適合品、密度＝３．１３ｇ／ｃｍ３、Ｃ３Ｓ含有量＝６５質量％、Ａｌ２Ｏ３含有量＝５．０質量％、ＳＯ３含有量＝２．８質量％、ブレーン比表面積＝４４００ｃｍ２／ｇ、最大粒径＝４５μｍ以下）
（３）低熱ポルトランドセメント（略記号ＬＣ、住友大阪セメント社製、ＪＩＳ Ｒ ５２１０適合品、密度＝３．２４ｇ／ｃｍ３、Ｃ２Ｓ含有量＝５６質量％、Ａｌ２Ｏ３含有量＝２．７質量％、ＳＯ３含有量＝２．０質量％、ブレーン比表面積＝３４００ｃｍ２／ｇ、最大粒径＝４５μｍ以下）
（４）高炉スラグ微粉末（略記号ＳＧ、エスメント社製、ＪＩＳ Ａ ６２０６適合品、密度＝２．７６ｇ／ｃｍ３、ブレーン比表面積＝４２００ｃｍ２／ｇ）
（５）フライアッシュ（略記号ＦＡ、ジェイペック社製、ＪＩＳ Ａ ６２０１適合品、密度＝２．４６ｇ／ｃｍ３、ＳｉＯ２含有量＝６２質量％、ブレーン比表面積＝４２５０ｃｍ２／ｇ）
（６）石灰石微粉末（略記号ＬＳ、カルファインダーＣＦ−９０、近江鉱業社製、密度＝２．６８ｇ／ｃｍ３、ＣａＣＯ３含有量＝９１．２質量％、ブレーン比表面積＝５２００ｃｍ２／ｇ）
（７）尿素（略記号ＵＲＥＡ、１級尿素、キシダ化学社製、分子式ＮＨ２ＣＯＮＨ２）
（８）ビニロン繊維（略記号ＶＦ、クラレ社製、繊維長さ６ｍｍ）
(water)
Tap water (abbreviated symbol W, Funabashi, Chiba)
(Binder)
(1) Ordinary Portland cement (abbreviated symbol NC, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., JIS R 5210 compliant product, density = 3.15 g / cm 3 , C 3 S content = 56 mass%, C 2 S content = 17 mass) %, Al 2 O 3 content = 5.2 mass%, SO 3 content = 1.9 mass%, Blaine specific surface area = 3400 cm 2 / g, maximum particle size = 45 μm or less)
(2) Early strong Portland cement (abbreviated symbol HC, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., JIS R 5210 compliant product, density = 3.13 g / cm 3 , C 3 S content = 65 mass%, Al 2 O 3 content = (5.0% by mass, SO 3 content = 2.8% by mass, Blaine specific surface area = 4400 cm 2 / g, maximum particle size = 45 μm or less)
(3) Low heat Portland cement (abbreviated symbol LC, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., JIS R 5210 compliant product, density = 3.24 g / cm 3 , C 2 S content = 56 mass%, Al 2 O 3 content = 2 0.7 mass%, SO 3 content = 2.0 mass%, Blaine specific surface area = 3400 cm 2 / g, maximum particle size = 45 μm or less)
(4) Blast furnace slag fine powder (abbreviated symbol SG, manufactured by Esment Corporation, JIS A 6206 compliant product, density = 2.76 g / cm 3 , brain specific surface area = 4200 cm 2 / g)
(5) Fly ash (abbreviated symbol FA, manufactured by J-Pec Co., Ltd., JIS A 6201 compliant product, density = 2.46 g / cm 3 , SiO 2 content = 62 mass%, brane specific surface area = 4250 cm 2 / g)
(6) Limestone fine powder (abbreviated symbol LS, Calfinder CF-90, manufactured by Omi Mining Co., Ltd., density = 2.68 g / cm 3 , CaCO 3 content = 91.2 mass%, brane specific surface area = 5200 cm 2 / g )
(7) Urea (abbreviated symbol UREA, primary urea, manufactured by Kishida Chemical Co., molecular formula NH 2 CONH 2 )
(8) Vinylon fiber (abbreviated symbol VF, manufactured by Kuraray Co., Ltd., fiber length 6 mm)
（細骨材）
千葉県富津産陸砂（略記号Ｓ、表乾密度＝２．５８ｇ／ｃｍ３、吸水率＝２．１％、ＦＭ＝２．６５、ＪＩＳ Ａ ５３０８の附属書Ａの砂利及び砂に適合）
(Fine aggregate)
Land sand from Futtsu, Chiba (abbreviated symbol S, surface dry density = 2.58 g / cm 3 , water absorption = 2.1%, FM = 2.65, conforms to gravel and sand in Annex A of JIS A 5308)
（粗骨材）
茨城県桜川市産硬質砂岩砕石２００５（略記号Ｇ、表乾密度＝２．６５ｇ／ｃｍ３、吸水率＝０．６％、ＦＭ＝６．６７、ＪＩＳ Ａ ５００５の砕石２００５適合品）
(Coarse aggregate)
Hard sandstone crushed stone 2005 from Sakuragawa City, Ibaraki Prefecture (abbreviated symbol G, surface dry density = 2.65 g / cm 3 , water absorption rate = 0.6%, FM = 6.67, JIS A 5005 crushed stone 2005 compliant product)
（化学混和剤）
高性能ＡＥ減水剤（略記号ＳＰ、マスターグレニウムＳＰ８Ｎ、ＢＡＳＦジャパン社製、ポリカルボン酸系、ＪＩＳ Ａ ６２０４適合品）
(Chemical admixture)
High-performance AE water reducing agent (abbreviated symbol SP, master grenium SP8N, manufactured by BASF Japan, polycarboxylic acid, JIS A 6204 compliant product)
表１に示す各配合の材料を用いて表２に示す条件で、コンクリートを以下のとおり作製した。
（実施例１乃至２１）
第一の結合材含有混合物（表中のＡ）、第二の結合材含有混合物（表中のＢ）を、各材料をそれぞれ太平洋機工社製の二軸式強制練りミキサ（攪拌翼長さ０．２ｍ）で混合することで作製した。
混合条件は、第一の結合材含有混合物は回転数５０ｒｐｍで、表２に記載の混合時間で混合した。
第二の結合材含有混合物は回転数５０ｒｐｍで、９０秒間混合した。混合温度はいずれも２０±３℃であった。
その後、第一の結合材含有混合物と、第二の結合材含有混合物とを、太平洋機工社製の二軸式強制練りミキサ（攪拌翼長さ０．２ｍ）で混合した。
この際、翼周速度は０．３ｍ／ｓ〜１．５ｍ／ｓ、混合時間は６０秒間〜１８０秒間の範囲から表２に示す各条件を選定し、温度２０±３℃で混合した。
Concrete was produced as follows under the conditions shown in Table 2 using the materials of each formulation shown in Table 1.
(Examples 1 to 21)
The first binder-containing mixture (A in the table), the second binder-containing mixture (B in the table), and each material was a biaxial forced kneading mixer (agitator blade length 0) manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd. .2m) and mixing.
As for the mixing conditions, the first binder-containing mixture was mixed at a rotation speed of 50 rpm and the mixing time shown in Table 2.
The second binder-containing mixture was mixed for 90 seconds at 50 rpm. The mixing temperature was 20 ± 3 ° C. for all.
Thereafter, the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture were mixed with a biaxial forced kneading mixer (agitator blade length 0.2 m) manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.
At this time, the blade peripheral speed was 0.3 m / s to 1.5 m / s, and the mixing time was 60 seconds to 180 seconds. The conditions shown in Table 2 were selected, and mixing was performed at a temperature of 20 ± 3 ° C.
（比較例１乃至１４）
比較例１及び２として、表１に示す配合の第二の結合材含有混合物のみを用いた水硬性組成物を作製した。第二の結合材含有混合物の混合は前記実施例と同様の方法で行なった。
比較例３乃至１４は、表１に示す配合で且つ表２に示す条件で、前記実施例と同様の方法で作製した。
(Comparative Examples 1 to 14)
As Comparative Examples 1 and 2, hydraulic compositions using only the second binder-containing mixture having the composition shown in Table 1 were prepared. The second binder-containing mixture was mixed in the same manner as in the above example.
Comparative Examples 3 to 14 were prepared in the same manner as in the above Examples under the conditions shown in Table 1 and the conditions shown in Table 2.
《止水性の測定》
各実施例、比較例の水硬性組成物を用いて止水性を評価した。その評価方法は以下の通りである。
各組成物を型枠に入れ２０±３℃、１日間養生し、その後、脱型して２０±２℃の水中で２７日間養生させて、直径１００ｍｍ×高さ２００ｍｍの円柱供試体を作製した。
<< Measurement of water-stopping >>
The water-stopping property was evaluated using the hydraulic compositions of the examples and comparative examples. The evaluation method is as follows.
Each composition was put in a mold and cured at 20 ± 3 ° C. for 1 day, then demolded and cured in water at 20 ± 2 ° C. for 27 days to produce a cylindrical specimen having a diameter of 100 mm × height of 200 mm. .
割裂（破断）させた前記円柱供試体に、長さ２００ｍｍ×幅５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍのパラフィン製フィルム２枚を円柱の側面両端部に挟みながら２つの破断面を正確に合わせた後、内径９５〜１１５ｍｍ可変式×幅１２ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼製結束バンドを２本用いて円柱供試体の外部（側面部分）を２箇所拘束し、デジタルマイクロスコープを用いて円柱供試体に導入したひび割れ部のひび割れ幅を観察（供試体上下面をそれぞれ２箇所ずつ計測）しながら、鋼製結束バンドの張力を調節することによって、円柱供試体上下面の表面部分のひび割れ幅が約０．２〜０．３ｍｍとなるように調整した。この後、円柱供試体上面（供試体作製時の型枠上部側）に通水用の内径９５ｍｍ×高さ８０ｍｍの塩化ビニル製パイプを接続し、円柱供試体とパイプの接続部および円柱供試体側面のひび割れ部分をシーリングした。
かかる供試体を２０℃恒温室内に敷設した鋼製グレーチング上に鉛直に静置し、割裂によりひび割れを導入した材齢２８日から、円柱供試体の上部に接続した塩化ビニル製パイプに上水道水を注水し、常時８ｃｍの水頭を与えて円柱供試体のひび割れからの漏水量を７日間測定して止水性の評価を、以下の５段階の指標で評価した。
なお、止水性の評価は、３本の円柱供試体の平均値を用いて評価を行った。
After aligning two fractured surfaces accurately while sandwiching two paraffin films having a length of 200 mm x a width of 5 mm x a thickness of 0.2 mm on both sides of the cylinder, the split specimen was split (broken). Two steel binding bands with an inner diameter of 95 to 115 mm, a width of 12 mm, and a thickness of 0.8 mm are used to constrain the outside (side portion) of the cylindrical specimen, and the digital specimen is used to form a cylindrical specimen. By observing the crack width of the cracks that were introduced (measurement of the top and bottom surfaces of the specimen two at a time) and adjusting the tension of the steel binding band, the crack width of the top and bottom surfaces of the cylindrical specimen was approximately 0 Adjusted to be 2 to 0.3 mm. After this, a pipe made of vinyl chloride with an inner diameter of 95 mm × height of 80 mm for water passage is connected to the upper surface of the cylindrical specimen (the upper part of the mold at the time of specimen preparation), and the cylindrical specimen, the connecting portion of the pipe, and the cylindrical specimen Side cracks were sealed.
Such specimens were placed vertically on a steel grating laid in a constant temperature room at 20 ° C., and from the age of 28 days when cracks were introduced by splitting, tap water was supplied to the PVC pipe connected to the upper part of the cylindrical specimen. Water injection was performed, a water head of 8 cm was always given, the amount of water leakage from the cracks of the cylindrical specimen was measured for 7 days, and the water-stopping evaluation was evaluated using the following five grades.
In addition, water-stop evaluation was evaluated using the average value of three cylindrical specimens.
評価Ａ：通水開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の１％以下となる場合
評価Ｂ：通水開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の１％超〜５％となる場合
評価Ｃ：通水開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の５％超〜１０％となる場合
評価Ｄ：通水開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の１０超〜２５％となる場合
評価Ｅ：通水開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の２５％を超える場合
ここで、初期漏水量とは、初回通水開始から５分間の漏水量を表している。
Evaluation A: When the water leakage amount for 5 minutes on the 7th day of water flow is 1% or less of the initial water leakage rate Evaluation B: Water leakage amount for 5 minutes on the 7th day of water flow is 1% of the initial water leakage amount When exceeding 5% Evaluation C: When the amount of water leakage per 5 minutes on the 7th day from the start of water flow exceeds 5% to 10% of the initial amount of water leakage Evaluation D: per 5 minutes on the 7th day after the start of water flow When the amount of water leakage exceeds 10% to 25% of the initial amount of leakage Evaluation E: When the amount of water leakage per 5 minutes on the seventh day of water flow exceeds 25% of the initial amount of water leakage Represents the amount of water leakage for 5 minutes from the start of the first water flow.
各実施例、比較例の供試体について、自己治癒による止水性を評価した結果を表２に示す。 Table 2 shows the results of evaluating the water-stopping property by self-healing for the specimens of the examples and comparative examples.
表２から明らかなように、各実施例についての止水性は何れもＢ以上の評価であった。
一方、各比較例は以下のような結果であった。
比較例１、比較例２については、第一の結合材含有混合物を混合していないため、自己治癒による止水性は確認できなかった。
比較例３、４については、第一の結合材含有混合物の水結合材比が小さすぎる、又は大きすぎて適切な範囲を逸脱していたため、自己治癒による止水性は確認できなかった。
比較例５は、第一の結合材含有混合物の結合材の水硬性組成物中の全結合材に対する割合が低すぎて、適切な範囲を逸脱していたため、自己治癒による止水性は確認できなかった。
比較例６は、第一の結合材含有混合物の結合材の水硬性組成物中の全結合材に対する割合が高すぎて、適切な範囲を逸脱しており、供試体が硬化せず止水性評価を実施できなかった。
比較例７は、骨材全量に対する第１群の骨材の比率が本発明の範囲である３０体積％以上１００体積％以下を逸脱していたため、自己治癒による止水性は確認できなかった。
比較例８及び９は、第一の結合材含有混合物の混合時間が３０秒、比較例１２は４０秒と短すぎて適切な範囲を逸脱していたため、自己治癒による止水性は確認できなかった。
比較例１０及び１１は、第一の結合材含有混合物と第二の結合材含有混合物とを混合する際の翼周速度が２．０ｍ／ｓ、比較例１３及び１４は１．７ｍ／ｓと適切な翼周速度を超えているため、自己治癒による止水性は確認できなかった。
As is apparent from Table 2, the water-stopping performance of each example was evaluated as B or higher.
On the other hand, each comparative example had the following results.
About the comparative example 1 and the comparative example 2, since the 1st binder containing mixture was not mixed, the water stop by self-healing was not able to be confirmed.
About Comparative Examples 3 and 4, since the water binder ratio of the first binder-containing mixture was too small or too large and deviated from an appropriate range, water stoppage due to self-healing could not be confirmed.
In Comparative Example 5, since the ratio of the first binder-containing mixture to the total binder in the hydraulic composition of the binder was too low and deviated from the appropriate range, water-stopping due to self-healing could not be confirmed. It was.
In Comparative Example 6, the ratio of the first binder-containing mixture to the total binder in the hydraulic composition of the binder is too high, deviating from an appropriate range, and the specimen is not cured and water-stopping evaluation is performed. Could not be implemented.
In Comparative Example 7, the ratio of the first group aggregate to the total aggregate amount deviated from 30% by volume or more and 100% by volume or less, which is the range of the present invention, so water stoppage due to self-healing could not be confirmed.
In Comparative Examples 8 and 9, the mixing time of the first binder-containing mixture was 30 seconds, and Comparative Example 12 was too short as 40 seconds, which deviated from the appropriate range. .
In Comparative Examples 10 and 11, the blade peripheral speed when mixing the first binder-containing mixture and the second binder-containing mixture was 2.0 m / s, and Comparative Examples 13 and 14 were 1.7 m / s. The waterstop due to self-healing could not be confirmed because the proper peripheral speed was exceeded.
Claims (4)
前記水硬性組成物に含まれる全結合材のうちの１０体積％以上７０体積％以下の結合材と、
前記結合材に対して１５体積％以上４０体積％以下の水と、
前記水硬性組成物に含まれる全骨材のうちの３０体積％以上１００体積％以下の骨材とを、４５秒間以上混合することで前記第一の結合材含有混合物を製造し、
結合材と水とを混合することで前記第二の結合材含有混合物を製造し、
前記第一の結合材含有混合物と前記第二の結合材含有混合物とを、翼周速度１．５ｍ／ｓ以下となるように攪拌翼で混合する水硬性組成物の製造方法。 A hydraulic composition manufacturing method for manufacturing a hydraulic composition by mixing a first binder-containing mixture and a second binder-containing mixture,
10% by volume or more and 70% by volume or less of the binder in the total binder contained in the hydraulic composition;
15% to 40 % by volume of water with respect to the binder;
The first binder-containing mixture is produced by mixing 30% by volume or more and 100% by volume or less of the aggregate contained in the hydraulic composition for 45 seconds or more,
Producing the second binder-containing mixture by mixing the binder and water,
The manufacturing method of the hydraulic composition which mixes said 1st binder containing mixture and said 2nd binder containing mixture with a stirring blade so that blade peripheral speed may be 1.5 m / s or less.
The said 1st binder containing mixture contains 50 to 100 volume% of aggregates among the total aggregates contained in the said hydraulic composition. A method for producing a hydraulic composition.
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