JP6965136B2 - 超速硬セメントを用いるモルタル又はコンクリートの施工方法 - Google Patents
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Description
従って、本発明の課題は、炭酸リチウムの使用量を低減し、かつ環境温度に応じた最適な超速硬セメント使用モルタル又はコンクリートの施工方法を提供することにある。
(1)気温13℃未満の施工地では、硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウム単独、又は(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比1以上で併用した超速硬セメントを使用し、
(2)気温13℃超25℃以下の施工地では、硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比0.5〜2で併用した超速硬セメントを使用し、
(3)気温25℃超の施工地では、硬化促進剤として、(b)炭酸リチウムを単独使用した超速硬セメントを使用することを特徴とする施工方法。
〔2〕硬化促進剤の合計使用量が、ポルトランドセメント100質量部に対して0.5〜2質量部である〔1〕記載の施工方法。
〔3〕超速硬セメントが、アーウィン系超速硬セメント又はカルシウムフルオロアルミネート系超速硬セメントである〔1〕又は〔2〕記載の施工方法。
〔4〕硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムを単独で含有、又は(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比1以上で併用したことを特徴とする気温13℃未満施工地用超速硬セメント。
〔5〕硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比0.5〜2で併用したことを特徴とする気温13℃超25℃以下の施工地用超速硬セメント。
(1)気温13℃未満の施工地では、硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウム単独、又は(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比1以上で併用した超速硬セメントを使用する。
(2)気温13℃超25℃以下の施工地では、硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比0.5〜2で併用した超速硬セメントを使用する。
(3)気温25℃超の施工地では、硬化促進剤として、(b)炭酸リチウムを単独使用した超速硬セメントを使用する。
ここで、カルシウムフルオロアルミネート系超速硬セメントは、C11A7・CaF2(11CaO・7Al2O3・CaF2)を主要成分とする化合物、固溶体、ガラス質性物質又はこれらの混合物を速硬性成分とするセメントである。またアーウィン系超速硬性セメントは、アーウィン(3CaO・3Al2O3・CaSO4)を主要成分とする化合物、固溶体、ガラス質性物質又はこれらの混合物を速硬性成分とするセメントである。また、超速硬セメントには、さらに石膏、高性能減水剤、凝結遅延剤、消石灰、粉砕助剤を配合することができる。
気温13℃未満の施工地の試験は、5℃環境でモルタル、コンクリートのモルタルフロー値、スランプ値、3時間圧縮強度を測定することにより行うことができる。
このうち、(a)硫酸ナトリウム又は硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムとを併用し、(a)/(b)が1以上である場合が好ましく、(a)/(b)が1〜5であるのがより好ましく、(a)/(b)が1〜2であるのがさらに好ましい。また、炭酸リチウムが最も削減されるので、硫酸ナトリウム又は硫酸カリウム単独で配合するのが特に好ましい。
炭酸リチウムを単独で使用していた場合に、硫酸ナトリウムや硫酸カリウムを置換するときの置換量は、炭酸リチウムの削減量に対して0.3倍以上の硫酸ナトリウムや硫酸カリウムを添加するのが好ましく、0.5倍以上添加するのがより好ましい。
このうち、(a)硫酸ナトリウム又は硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムとを併用し、(a)/(b)が0.5〜2である場合が好ましく、(a)/(b)が0.6〜1.5であるのがより好ましく、(a)/(b)が0.8〜1.2であるのがさらに好ましい。
炭酸リチウムを単独で使用していた場合に、硫酸ナトリウムや硫酸カリウムを置換するときの置換量は、炭酸リチウムの削減量に対して1倍以上の硫酸ナトリウムや硫酸カリウムを添加するのが好ましく、1.5倍以上添加するのがより好ましい。
気温13℃超25℃以下の施工地の試験は、20℃環境でモルタル、コンクリート、モルタルフロー値、スランプ値、3時間圧縮強度を測定することにより行うことができる。
気温25℃超の施工地の試験は、30℃環境でモルタル、コンクリート、モルタルフロー値、スランプ値、3時間圧縮強度を測定することにより行うことができる。
硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、及び炭酸リチウムは、速硬セメントを製造する際に原料と混合粉砕したり、速硬セメントに混合したり、コンクリートの練混ぜ時に混合したり、コンクリートの練混ぜ水に水溶しておくなど、最終的にコンクリートに混合されればよい。
II型無水石膏、ボーキサイト、および石灰石を、表1に示す化学組成になるように混合して、約1350℃で焼成して、クリンカーを製造した。
アーウィンクリンカー100質量部に対し、早強ポルトランドセメントクリンカー125質量部、無水石膏25質量部、混合した後、粉砕し、ブレーン比表面積が4760cm2/gの速硬性セメントを作製した。
すでに炭酸リチウムが混合された住友大阪セメント社製ジェットセメント(カルシウムフルオロアルミネート系)を使用した。
水0.275kg、超速硬セメント0.7212kg、結城産細骨材1.2838kg、高性能減水剤(商品名マイテイ150[登録商標]、花王社製)を速硬性セメント100質量部に対し、5℃試験でC×0.75%、20℃試験でC×1.9%、および凝結遅延剤(クエン酸、試薬1級、関東化学社製、及びヘプトン酸、試薬1級、関東化学社製の等量混合)を速硬性セメント100質量部に対し、5℃試験でC×0.45%、20℃試験でC×0.7%、さらに表3〜5に示す硬化促進剤を、ホバートミキサ1Lで、3分間混練して、JIS−R5201(セメントの物理試験方法)に従い練り上がり直後と30分フローを測定した。
別途、φ10、高さ20cmの型枠に打設した。さらに、注水から3時間後(材齢3時間)に脱型して、脱型直後に、該供試体の圧縮強度を測定した。
配合を表2に示す
次に、水4.5kg、超速硬セメント12.0kg、結城産細骨材21.36kg、桜川産硬質砂岩砕石(5号、6号)各16.89kg、高性能減水剤(商品名マイテイ150[登録商標]、花王社製)、および凝結遅延剤(クエン酸、試薬1級、関東化学社製、及びヘプトン酸、試薬1級、関東化学社製の等量混合)を表6〜8に示す量、さらに表6〜8に示す硬化促進剤を、パン型ミキサ55Lで、3分間混練して、練り上がり直後と10分、20分、30分、40分スランプをJIS−A1101(コンクリートのスランプ試験方法)に従い測定した。目標とするスランプは5℃において練り上がり直後で12cm±2.5cm、30分経過後1〜3cm、20℃および30℃においては、練り上がり直後で12cm±2.5cm、40分経過後1〜3cmとした。
別途、φ10、高さ20cmの型枠に打設した。さらに、注水から3時間後(材齢3時間)に脱型して、脱型直後に、該供試体の圧縮強度を測定した。目標とする圧縮強度は、財団法人高速道路調査会上面増厚工法設計施工マニュアル、高速道路各社の設計基準、等を安全率も含めて全て満足するよう、3時間で24N/mm2とした。
表7より20℃環境においても、早期強度発現性が向上することが確認された。
(b)炭酸リチウム単独に比べて(a)硫酸ナトリウムを添加すると早期強度発現性が向上した。その配合比(a)/(b)は1〜2で良好であった。また、炭酸リチウムを硫酸ナトリウムに置換する場合は、炭酸リチウムの削減量よりも同量以上の硫酸ナトリウムを添加することで流動性と強度を満足するコンクリートを得ることができた。
Claims (2)
- 硬化促進剤を含有する超速硬セメントを用いるモルタル又はコンクリートの施工方法であって、施工現場の施工時の気温を測定し、当該施工現場の気温により超速硬セメント中の硬化促進剤を変化させる施工方法であり、超速硬セメントがアーウィン系超速硬セメント又はカルシウムフルオロアルミネート系超速硬セメントであり、
(1)気温13℃未満の施工現場では、硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウム単独、又は(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比1以上で併用した超速硬セメントを使用し、
(2)気温13℃超25℃以下の施工現場では、硬化促進剤として、(a)硫酸ナトリウムもしくは硫酸カリウムと(b)炭酸リチウムを(a)/(b)質量比0.5〜2で併用した超速硬セメントを使用し、
(3)気温25℃超の施工現場では、硬化促進剤として、(b)炭酸リチウムを単独使用した超速硬セメントを使用することを特徴とする施工方法。 - 硬化促進剤の合計使用量が、気温13℃未満の施工現場では超速硬セメント100質量部に対して0.3〜2質量部、気温13℃超25℃以下の施工現場では超速硬セメント100質量部に対して0.5〜2質量部、気温25℃超の施工現場では超速硬セメント100質量部に対して0.4〜2質量部である請求項1記載の施工方法。
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