JPH0569783B2 - - Google Patents
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- JPH0569783B2 JPH0569783B2 JP61050658A JP5065886A JPH0569783B2 JP H0569783 B2 JPH0569783 B2 JP H0569783B2 JP 61050658 A JP61050658 A JP 61050658A JP 5065886 A JP5065886 A JP 5065886A JP H0569783 B2 JPH0569783 B2 JP H0569783B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、常温で流し込みによる成形ができる
極めて優れた流動性を持ち、その流し込んだ面に
対して精密な転写性を有するうえ、高強度特性に
優れたセメント組成物に関する。 〔従来の技術〕 水硬性無機材料に、その粒子より１〜２オーダ
ー細かい超微粉を加え、高性能減水剤とともに用
いて高強度硬化体を得る技術は公知である（例え
ば特表昭55−500863号）。これは、水硬組織中の
セメント粒子間の空隙を超微粒子で埋めることに
より、粒子の充填性を向上させ、緻密な硬化体組
織とすることにより高強度を発現させようとする
ものである。その際、粒子の充填性が強度の決定
に大きな役割を果たすのに加えて、添加する水量
が少ない程、空隙が減少して高強度が得られる傾
向にある。しかしながら加える水量の低下は同時
に流動性の低下をもたらし、流し込み成形が粗雑
になつていくという二律背反的問題にぶつかる。
また、セメントを水溶性高分子とともに双ローラ
（ツインローラ）等を用いて強制的に混練し、水
量が減少させて、緻密な硬化体を得る技術
（MDF）も知られているが、この場合はもはや流
し込み成形は不可能となつてしまう。 以上のように、硬化体組織の緻密化の要請と、
混練物の流動性確保の要請を同時に達成しようと
する場合、従来の技術では相反する問題となり、
両者ともに改善するのは困難である。 〔発明の目的〕 本発明は前記した問題、即ち従来の（セメント
＋シリカヒユーム＋高性能減水剤）系混練物につ
いて、流動性と強度特性をともに向上させるべく
鋭意検討を行つた結果、混練物中のシリカヒユー
ムとCa（OH）2との反応によるゲル化が流動性の
減少をもたらすことに着目し、水や水和に対し不
活性な超微粉を用いると流動性の著しい向上がも
たらされるとともに強度損失の少ない混練物が得
られるという事実を見い出し、本発明を完成する
に至つた。 〔発明の構成〕 この発明を概説すれば、セメント質物質、シリ
カヒユーム、不活性超微粉、高性能減水剤及び水
を含有して成るセメント組成物に関するものであ
る。 以下、本発明の構成について詳しく説明する。 本発明で使用するセメント質物質には、普通、
早強、超早強及び白色の各種ポルランドセメント
が通常用いられる。又、中庸熱、高炉及びフライ
アツシユ等の低熱セメントや耐硫酸塩セメント、
アルミナセメントも使用できる。 また、セメント質物質の一部をそれとほぼ同等
の粒径を有する不活性無機材料で置き換えること
も可能である。ここでいうセメント質物質として
は平均粒径10〜30μm程度のものが通常使用され
るが、勿論これより大きいものでも、又小さいも
のでも使用できることはいうまでもない。 次に、本発明で使用するシリカヒユームは、シ
リカダストあるいはシリカフラワーなどとも呼ば
れ、シリコンや含シリコン合金、及びジルコニア
などを製造する際に副生し、比較的安価で大量に
入手できる。平均粒径は0.1から0.5μm程度で大部
分は非晶質の球状粒子である。シリカヒユーム成
分は（セメント＋超微粉＋高性能減水剤）の系に
おいて超微粉として用いられ、セメントに対する
添加量は混練物の流動性や成形性の面から、通
常、セメント100重量部に対して５〜45重量部、
更に好ましくは７〜35重量部である。 このシリカヒユーム成分は、セメント成分の共
存下にセメント成分から溶出する水酸化カルシウ
ムと反応してハイドロゲル（カルシウムシリケー
ト水和物（Ca−SiO2−H2Ｏ）を生成する。そし
てこの反応初期におけるゲル化は混練物の流動性
に大きな影響を及ぼし、ゲル化反応量に比例して
混練物の流動性は低下する。一般に混練物の流動
性は、シリカヒユームの添加量が少ないとダイラ
タンテイツクな性質が強くなり、添加量が多いと
チクソトロピツクであるが、やや流れの鈍い、い
わゆる「重い」流動性を示す。 一方シリカヒユームはセメント質水硬性組織内
においてポゾラン反応にあづかり組織の強度を高
めるという性質を有する。 従つて、強度特性を改善するためには、近似最
密充填を達成し、かつ強度特性に有効な反応点を
多く確保するという観点から、シリカヒユームを
極力多く配合する必要があるが、逆に流動性が低
下してしまう。 本発明においては、この二律背反的問題を、次
に説明する不活性超微粉の使用により解決するも
のであり、この点が本発明の中核的な技術思想で
ある。 本発明で使用する不活性超微粉とは水に溶解し
たり、ポゾラン反応などを生じない超微粉のこと
であり、大きさはシリカヒユームと同程度のもの
で、平均粒径1μm以下、好ましくは0.1〜0.5μmで
あるものである。不活性超微粉を構成する成分的
な制限は特にはないが、空気中で不安定であつた
り、強固に凝集している粒子は適当ではない。 不活性超微粉成分は、前記シリカヒユーム（超
微粉成分）のように混練物の流動性を阻害するゲ
ル化反応を生起しないこと、また略同程度の粉径
であることからシリカヒユームと置換することが
できる。シリカヒユームに対する置換割合は任意
に変えられる。不活性超微粉は、セメントに対し
て多量に添加しても流動性が低下せず、セメント
とシリカヒユームの合計100体積部に対し３〜80
体積部、好ましくは５〜70体積部、更に好ましく
は８〜60体積部添加して用いる。不活性超微粉と
しては、Al2O3，SiO2，TiO2，ZrO2などの例を
あげることができる。 本発明で使用する高性能減水剤とは、前記各種
の粉体成分と水の系において湿潤性や流動性を向
上させるために用いるもので、多量添加しても過
度の空気連行を伴わず分散力が大である界面活性
剤のことを意味する。この高性能減水剤としてメ
ラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩や
ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の
塩、あるいは高分子量リグニンスルホン酸塩、及
びポリカルボン酸などを主成分としたものなどを
例としてあげることができる。経済性と効果の点
からナフタリンスルホン酸やアルキルナフタリン
スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の塩が好ま
しい。高性能減水剤の使用量は、通常、セメント
に対して0.3〜１重量部使用されているが、本発
明ではそれより多量に使用することが望ましく、
セメント質物質とシリカヒユーム及び不活性無機
粉体超微粉の合計100重量部にたいして１〜５重
量部が好ましく、更に好ましくは１〜３重量部で
ある。 本発明においては、前記した各種粉体成分に対
して、より大きな粒径を持つ骨材を加えて用いる
ことができる。骨材とは、本発明では100μmを越
える粒径を持つものを言い、一般の砂、砂利でも
可能であるが、強度の面からモース硬度６以上、
またはヌープ圧子硬度700Kgｆ／ｍm2以上の規準
で選定された硬質骨材を使用することが好まし
い。又、それ以外にも、金属やガラス、プラスチ
ツクス等の使用も可能である。なお耐熱性が要求
される場合には、シヤモツト、ボーキサイト、重
焼ばん土頁岩、陶磁器粉砕品、アルミナ、スピネ
ル等の耐火物級骨材が好ましい。これら骨材の使
用量は通常、セメント質物質、シリカヒユーム、
不活性超微粉の合計量に対し５倍重量部程度まで
が好ましい。但し、プレパツクドやポストバツク
ド工法等の特殊の工法を用いる場合はこの限りで
はない。 本発明においては、前記した各種配合成分に水
を加えて混練物となし、成形を行なうものであ
る。成形性の面から添加水量は粉体（セメント質
物質＋シリカヒユーム＋不活性粉体の合計）100
重量部に対して12〜25重量部が好ましく、更に好
ましくは12〜20重量部である。練り混ぜ方法や添
加順序には特に制限はなく、これらの材料が均一
に混練されれば良い。 さらに本発明では、前記混練材料を鉄骨や鉄
筋、繊維等と組合わせることもでき、引張りや曲
げなどに対する補強材とすることができる。 混練物から成形して得られた成形品は養生され
るが、養生条件にも特に制限はない。しかし、不
活性超微粉を多量に添加する場合は20℃よりも高
温が望ましく、40〜50℃以上の湿潤養生が好まし
い。また、100℃以上の高温養生や高温高圧養生
を行なうことも可能である。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により更に詳しく説明す
るが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。 第１表に示すような配合割合の成分、及び所定
の水量（各成分の配合割合は、重量部の値で示さ
れている。）を2lモルタルミキサーで混練し、テ
ーブルフローを測定した。また、混練物を４×４
×16cmの供試体に注型し、20℃１日後に脱型、50
℃で湿潤養生し圧縮強度を測定した。結果を第１
表に示す。 比較例７，８に比べて、実施例１〜６はいずれ
も著しく流動性が改善されており、容易に流し込
み成形が可能である。強度特性については、実施
例１〜６のものは比較例７，８とほぼ同等あるい
はそれ以上の強度を示し、７日強度では、不活性
超微粉添加による強度損失はなく、むしろ向上す
る傾向にあることがわかる。 また、シリカヒユームと不活性超微粉の両者が
まつたくなかつたり、高性能減水剤を添加しない
比較例９，10は、流動性、強度が著しく損われて
おり、これら成分は本発明の必須的成分であるこ
とがわかる。
極めて優れた流動性を持ち、その流し込んだ面に
対して精密な転写性を有するうえ、高強度特性に
優れたセメント組成物に関する。 〔従来の技術〕 水硬性無機材料に、その粒子より１〜２オーダ
ー細かい超微粉を加え、高性能減水剤とともに用
いて高強度硬化体を得る技術は公知である（例え
ば特表昭55−500863号）。これは、水硬組織中の
セメント粒子間の空隙を超微粒子で埋めることに
より、粒子の充填性を向上させ、緻密な硬化体組
織とすることにより高強度を発現させようとする
ものである。その際、粒子の充填性が強度の決定
に大きな役割を果たすのに加えて、添加する水量
が少ない程、空隙が減少して高強度が得られる傾
向にある。しかしながら加える水量の低下は同時
に流動性の低下をもたらし、流し込み成形が粗雑
になつていくという二律背反的問題にぶつかる。
また、セメントを水溶性高分子とともに双ローラ
（ツインローラ）等を用いて強制的に混練し、水
量が減少させて、緻密な硬化体を得る技術
（MDF）も知られているが、この場合はもはや流
し込み成形は不可能となつてしまう。 以上のように、硬化体組織の緻密化の要請と、
混練物の流動性確保の要請を同時に達成しようと
する場合、従来の技術では相反する問題となり、
両者ともに改善するのは困難である。 〔発明の目的〕 本発明は前記した問題、即ち従来の（セメント
＋シリカヒユーム＋高性能減水剤）系混練物につ
いて、流動性と強度特性をともに向上させるべく
鋭意検討を行つた結果、混練物中のシリカヒユー
ムとCa（OH）2との反応によるゲル化が流動性の
減少をもたらすことに着目し、水や水和に対し不
活性な超微粉を用いると流動性の著しい向上がも
たらされるとともに強度損失の少ない混練物が得
られるという事実を見い出し、本発明を完成する
に至つた。 〔発明の構成〕 この発明を概説すれば、セメント質物質、シリ
カヒユーム、不活性超微粉、高性能減水剤及び水
を含有して成るセメント組成物に関するものであ
る。 以下、本発明の構成について詳しく説明する。 本発明で使用するセメント質物質には、普通、
早強、超早強及び白色の各種ポルランドセメント
が通常用いられる。又、中庸熱、高炉及びフライ
アツシユ等の低熱セメントや耐硫酸塩セメント、
アルミナセメントも使用できる。 また、セメント質物質の一部をそれとほぼ同等
の粒径を有する不活性無機材料で置き換えること
も可能である。ここでいうセメント質物質として
は平均粒径10〜30μm程度のものが通常使用され
るが、勿論これより大きいものでも、又小さいも
のでも使用できることはいうまでもない。 次に、本発明で使用するシリカヒユームは、シ
リカダストあるいはシリカフラワーなどとも呼ば
れ、シリコンや含シリコン合金、及びジルコニア
などを製造する際に副生し、比較的安価で大量に
入手できる。平均粒径は0.1から0.5μm程度で大部
分は非晶質の球状粒子である。シリカヒユーム成
分は（セメント＋超微粉＋高性能減水剤）の系に
おいて超微粉として用いられ、セメントに対する
添加量は混練物の流動性や成形性の面から、通
常、セメント100重量部に対して５〜45重量部、
更に好ましくは７〜35重量部である。 このシリカヒユーム成分は、セメント成分の共
存下にセメント成分から溶出する水酸化カルシウ
ムと反応してハイドロゲル（カルシウムシリケー
ト水和物（Ca−SiO2−H2Ｏ）を生成する。そし
てこの反応初期におけるゲル化は混練物の流動性
に大きな影響を及ぼし、ゲル化反応量に比例して
混練物の流動性は低下する。一般に混練物の流動
性は、シリカヒユームの添加量が少ないとダイラ
タンテイツクな性質が強くなり、添加量が多いと
チクソトロピツクであるが、やや流れの鈍い、い
わゆる「重い」流動性を示す。 一方シリカヒユームはセメント質水硬性組織内
においてポゾラン反応にあづかり組織の強度を高
めるという性質を有する。 従つて、強度特性を改善するためには、近似最
密充填を達成し、かつ強度特性に有効な反応点を
多く確保するという観点から、シリカヒユームを
極力多く配合する必要があるが、逆に流動性が低
下してしまう。 本発明においては、この二律背反的問題を、次
に説明する不活性超微粉の使用により解決するも
のであり、この点が本発明の中核的な技術思想で
ある。 本発明で使用する不活性超微粉とは水に溶解し
たり、ポゾラン反応などを生じない超微粉のこと
であり、大きさはシリカヒユームと同程度のもの
で、平均粒径1μm以下、好ましくは0.1〜0.5μmで
あるものである。不活性超微粉を構成する成分的
な制限は特にはないが、空気中で不安定であつた
り、強固に凝集している粒子は適当ではない。 不活性超微粉成分は、前記シリカヒユーム（超
微粉成分）のように混練物の流動性を阻害するゲ
ル化反応を生起しないこと、また略同程度の粉径
であることからシリカヒユームと置換することが
できる。シリカヒユームに対する置換割合は任意
に変えられる。不活性超微粉は、セメントに対し
て多量に添加しても流動性が低下せず、セメント
とシリカヒユームの合計100体積部に対し３〜80
体積部、好ましくは５〜70体積部、更に好ましく
は８〜60体積部添加して用いる。不活性超微粉と
しては、Al2O3，SiO2，TiO2，ZrO2などの例を
あげることができる。 本発明で使用する高性能減水剤とは、前記各種
の粉体成分と水の系において湿潤性や流動性を向
上させるために用いるもので、多量添加しても過
度の空気連行を伴わず分散力が大である界面活性
剤のことを意味する。この高性能減水剤としてメ
ラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩や
ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の
塩、あるいは高分子量リグニンスルホン酸塩、及
びポリカルボン酸などを主成分としたものなどを
例としてあげることができる。経済性と効果の点
からナフタリンスルホン酸やアルキルナフタリン
スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の塩が好ま
しい。高性能減水剤の使用量は、通常、セメント
に対して0.3〜１重量部使用されているが、本発
明ではそれより多量に使用することが望ましく、
セメント質物質とシリカヒユーム及び不活性無機
粉体超微粉の合計100重量部にたいして１〜５重
量部が好ましく、更に好ましくは１〜３重量部で
ある。 本発明においては、前記した各種粉体成分に対
して、より大きな粒径を持つ骨材を加えて用いる
ことができる。骨材とは、本発明では100μmを越
える粒径を持つものを言い、一般の砂、砂利でも
可能であるが、強度の面からモース硬度６以上、
またはヌープ圧子硬度700Kgｆ／ｍm2以上の規準
で選定された硬質骨材を使用することが好まし
い。又、それ以外にも、金属やガラス、プラスチ
ツクス等の使用も可能である。なお耐熱性が要求
される場合には、シヤモツト、ボーキサイト、重
焼ばん土頁岩、陶磁器粉砕品、アルミナ、スピネ
ル等の耐火物級骨材が好ましい。これら骨材の使
用量は通常、セメント質物質、シリカヒユーム、
不活性超微粉の合計量に対し５倍重量部程度まで
が好ましい。但し、プレパツクドやポストバツク
ド工法等の特殊の工法を用いる場合はこの限りで
はない。 本発明においては、前記した各種配合成分に水
を加えて混練物となし、成形を行なうものであ
る。成形性の面から添加水量は粉体（セメント質
物質＋シリカヒユーム＋不活性粉体の合計）100
重量部に対して12〜25重量部が好ましく、更に好
ましくは12〜20重量部である。練り混ぜ方法や添
加順序には特に制限はなく、これらの材料が均一
に混練されれば良い。 さらに本発明では、前記混練材料を鉄骨や鉄
筋、繊維等と組合わせることもでき、引張りや曲
げなどに対する補強材とすることができる。 混練物から成形して得られた成形品は養生され
るが、養生条件にも特に制限はない。しかし、不
活性超微粉を多量に添加する場合は20℃よりも高
温が望ましく、40〜50℃以上の湿潤養生が好まし
い。また、100℃以上の高温養生や高温高圧養生
を行なうことも可能である。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により更に詳しく説明す
るが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。 第１表に示すような配合割合の成分、及び所定
の水量（各成分の配合割合は、重量部の値で示さ
れている。）を2lモルタルミキサーで混練し、テ
ーブルフローを測定した。また、混練物を４×４
×16cmの供試体に注型し、20℃１日後に脱型、50
℃で湿潤養生し圧縮強度を測定した。結果を第１
表に示す。 比較例７，８に比べて、実施例１〜６はいずれ
も著しく流動性が改善されており、容易に流し込
み成形が可能である。強度特性については、実施
例１〜６のものは比較例７，８とほぼ同等あるい
はそれ以上の強度を示し、７日強度では、不活性
超微粉添加による強度損失はなく、むしろ向上す
る傾向にあることがわかる。 また、シリカヒユームと不活性超微粉の両者が
まつたくなかつたり、高性能減水剤を添加しない
比較例９，10は、流動性、強度が著しく損われて
おり、これら成分は本発明の必須的成分であるこ
とがわかる。
【表】
本発明になるセメント組成物は、従来技術では
不可能であつた流動性、転写性を高度に維持し、
かつ高強度の硬化体を与えるものであり、各種の
応用面に優れた成形素材として用いられる。
不可能であつた流動性、転写性を高度に維持し、
かつ高強度の硬化体を与えるものであり、各種の
応用面に優れた成形素材として用いられる。
Claims (1)
- １ セメント質物質、シリカヒユーム、不活性超
微粉、高性能減水剤及び水を主成分とするセメン
ト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5065886A JPS62207751A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5065886A JPS62207751A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | セメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207751A JPS62207751A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0569783B2 true JPH0569783B2 (ja) | 1993-10-01 |
Family
ID=12865051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5065886A Granted JPS62207751A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207751A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN1254352C (zh) * | 2001-03-02 | 2006-05-03 | 詹姆士·哈代国际金融公司 | 一种通过涂洒来制造层状板材的方法和装置 |
| JP4683822B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2011-05-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 高強度モルタル |
| US8993462B2 (en) | 2006-04-12 | 2015-03-31 | James Hardie Technology Limited | Surface sealed reinforced building element |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59217658A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-12-07 | 電気化学工業株式会社 | 超高強度硬化体の製法 |
| JPS6054953A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-03-29 | 電気化学工業株式会社 | 高強度軽量モルタル又はコンクリ−ト及びその製造方法 |
| JPS60239350A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | 前田製管株式会社 | 高耐性コンクリ−ト製品の製造方法 |
| JPH0231026A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Kubota Ltd | 作業車の変速操作構造 |
| JPH0569784A (ja) * | 1991-03-11 | 1993-03-23 | Toyoda Gosei Co Ltd | ラジエータグリル |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5065886A patent/JPS62207751A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207751A (ja) | 1987-09-12 |
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