JPH0891895A - セメント混和材及びセメント組成物 - Google Patents
セメント混和材及びセメント組成物Info
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Abstract
混和材及びセメント組成物を提供すること。 【構成】 CaO/Al2O3モル比が2.5〜3.5、B2O3含有量が
3〜20重量%、最大粒径が40μ以下である非晶質カルシ
ウムアルミネートボレートと、無機硫酸塩とを主成分と
するセメント混和材、最大粒径40μ以下のセメントと該
セメント混和材を含有するセメント組成物を構成とす
る。 【効果】 本発明のセメント混和材を、特に注入材とし
て使用することにより、強度発現性が良好で材料分離抵
抗性に富んだセメント組成物が得られる。
Description
において使用されるセメント混和材及びセメント組成物
に関する。
種のセメント混和材が使用されている。特に、土壌の土
粒子の間隙、土層の層境、又は岩盤の亀裂個所等には、
止水や地盤安定化を目的として注入材が広範に使用され
ている。しかしながら、通常、使用されている注入材
は、水セメント比が大きいために、凝結・硬化が著しく
遅く、かつ、強度発現性に乏しいなどの課題があった。
そのため、これら注入材が持つ課題を解消するために、
急硬性の注入材が要望されている。
ネート系化合物を主成分とした急硬性を持つ水硬性注入
材料が提案されている(特開平 4−280844号公報)。この
水硬性注入材料は、注入性が良好で、初期の強度発現性
に優れたものであったが、一部の組成範囲においては、
材令1日以降の強度の伸びが乏しいという課題があっ
た。最近では注入材の強度発現性等の性能向上がますま
す要求され、それを満足する注入材の出現が待たれてい
た。
討を重ねた結果、特定のセメント混和材を、特に注入材
として使用することにより、強度発現性や材料分離抵抗
性に優れたセメント組成物とすることができるとの知見
を得て本発明を完成するに至った。
l2O3モル比が2.5〜3.5で、かつ、B2O3含有量が3〜20重
量%である最大粒径が40μ以下の非晶質カルシウムアル
ミネートボレートと、無機硫酸塩を主成分とするセメン
ト混和材であり、最大粒径40μ以下のセメントと該セメ
ント混和材を含有してなるセメント組成物である。
レート(以下A−CABという)は、CaO/Al2O3モル比が
2.5〜3.5であり、かつ、B2O3を3〜20重量%含有するも
のである。CaO/Al2O3モル比は2.8〜3.2が好ましい。2.
5未満では、中期から長期材令における強度発現性が悪
くなる場合があり、CaO/Al2O3モル比が3.5を超える
と、寸法安定性やこれを用いたセメント混練物の作業性
が低下する場合がある。また、B2O3含有量は7〜10重量
%が好ましい。B2O3が上記の範囲にないと、本発明の効
果が十分に得られない場合がある。
質である必要はなく、例えば、ガラス化率で50%程度以
上のものであり、70%以上のものが好ましい。
Bを1,000℃で3時間加熱し、その後、5℃/分の冷却
速度で徐冷し、粉末X線回折法により求めた結晶鉱物の
メインピークの面積S0とA−CAB中の結晶のメインピ
ークの面積Sを用い、X(%)=(1−S/S0)×100の式
から算出することが可能である。
に限定されるものではなく、例えば、CaO原料として消
石灰や石灰石粉末などが、Al2O3原料としてボーキサイ
トやアルミ残灰などが、B2O3原料としてホウ砂等が各々
使用できる。A−CAB原料の加熱処理方法は、特に限
定されるものではないが、例えば、ロータリーキルンや
電気炉などを使用し、焼成又は溶融することができ、焼
成や溶融の時間も特に限定されるものではない。焼成物
又は溶融物の冷却方法としては、特に限定されるもので
はなく、例えば、水や高圧空気などによる急冷法や、自
然放冷による徐冷法などいずれの方法を用いることも可
能である。また、原料中の他の成分、あるいは不純物の
存在も特に限定されるものではない。例えば、SiO2、P2
O5、TiO2、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O、F2、及びSO3等の混
入が予想されるが、これらの存在は、各原料の加熱処理
時、焼成物又は溶融物の融点を下げる効果があり、ま
た、焼成物又は溶融物の活性を高める効果があることな
どからその存在は好ましく、本発明の目的を実質的に阻
害しない範囲の量のその存在は問題にならない。
であり、20μ以下が好ましく、10μ以下がより好まし
い。最大粒径が40μを越えると、地盤や岩盤などへの注
入が不能となる場合がある。また、A−CABの粉末度
はブレーン値で5,000〜10,000cm2/g程度の範囲のものが
好ましい。5,000cm2/g未満では十分な注入性が得られな
い場合があり、10,000cm2/gを超えても急硬性や強度発
現性のさらなる効果が期待できない。
ウ類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩等を
総称するものであり、特に限定されるものではないが、
セッコウ類を使用することが本発明の効果が大であるこ
とや経済的であることから好ましい。ここで、セッコウ
類としては、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セ
ッコウ等が挙げられ、そのうち、無水セッコウを使用す
ることが本発明の効果が最も大きいことから好ましい。
無水セッコウとしては、例えば、天然に産出する天然無
水セッコウの他、半水セッコウや二水セッコウを熱処理
して脱水したものや、工業副産物として発生するもの等
の使用が可能である。無機硫酸塩の最大粒径は40μ以下
であり、20μ以下が好ましく、10μ以下がより好まし
い。最大粒径が40μを越えると、地盤や岩盤などへの注
入が不能となる場合がある。また、無機硫酸塩の粉末度
はブレーン値で5,000〜10,000cm2/gが好ましい。5,000c
m2/g未満では注入性が悪くなる場合があり、10,000cm2/
gを超えても急硬性や強度発現性のさらなる効果が期待
できない。無機硫酸塩の使用量は、A−CABと無機硫
酸塩からなるセメント混和材100重量部中、20〜70重量
部が好ましく、30〜60重量部がより好ましい。20重量部
未満では十分な強度増進効果が得られない場合があり、
70重量部を超えると長期耐久性が悪くなる場合がある。
する目的で、さらに、凝結調整剤を併用することは、施
工を円滑に進める面で必要である。ここで凝結調整剤と
は特に限定されるものではないが、例えば、クエン酸、
酒石酸、グルコン酸、及びリンゴ酸等の有機酸又はこれ
らの塩、リン酸又はその塩、アルカリ金属炭酸塩、アル
カリ金属重炭酸塩、並びに、ホウ酸等が挙げられ、これ
らのうち、有機酸又はこれらの塩と、アルカリ金属炭酸
塩を併用することが強度発現性が良好となるので好まし
い。凝結調整剤の使用量は、使用する目的や用途に依存
するため、一義的に規定することはできないが、通常、
セメント混和材100重量部に対して、0.5〜5重量部の範
囲が好ましく、1〜3重量部がより好ましい。0.5重量
部未満では十分な作業性が得られない場合があり、5重
量部を超えて使用すると強度発現性が低下する可能性が
ある。
以下であり、20μ以下が好ましく、10μ以下がより好ま
しい。最大粒径が40μを越えると、地盤や岩盤などへの
注入が不能となる場合がある。また、セメント混和材の
粉末度はブレーン値で5,000〜10,000cm2/gの範囲で使用
することが好ましい。5,000cm2/g未満では注入性が悪く
なる場合があり、10,000cm2/gを超えて使用してもさら
なる効果が期待できない。本発明のセメント混和材の使
用量は、セメントとセメント混和材からなる結合材100
重量部中、10〜50重量部が好ましく、20〜30重量部がよ
り好ましい。10重量部未満では急硬性効果が十分ではな
く、50重量部を越えると長期耐久性性が悪くなる場合が
ある。
早強、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、これ
らポルトランドセメントにポゾラン物質を混合した各種
混合セメント等が挙げられる。
他に、減水剤、高性能減水剤、AE剤、AE減水剤、高
性能AE減水剤、増粘剤、砂や砂利等の骨材、セメント
膨張材、防錆剤、防凍剤、高分子エマルジョン、ベント
ナイトやモンモリロナイト等の粘土鉱物、並びに、ゼオ
ライト、ハイドロタルサイト、及びハイドロカルマイト
等のイオン交換体等のうちの一種又は二種以上を本発明
の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能
である。
を製造する際に使用する混合・混練装置としては、既存
のいかなる撹拌装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミ
キサー、オムニミキサー、V型ミキサー、ヘンシェルミ
キサー、及びナウターミキサー等が使用可能である。ま
た、混合は、それぞれの材料を施工時に混合してもよい
し、あらかじめ一部を、あるいは全部を混合しておいて
も差し支えない。また、養生方法も、特に限定されるも
のではなく、一般に行われる養生方法が適用可能であ
る。
る。
用い、1,600℃で溶融した溶融物を高圧空気法で急冷し
てクリンカーを得た。得られたクリンカーを粉砕し、最
大粒径を40μ以下、粉末度をブレーン値で6,500±200cm
2/gに調整して表1に示すような各種A−CABを得
た。A−CABの組成比は化学分析により求めた値であ
る。このA−CAB50重量部と無機硫酸塩a50重量部と
を配合し、最大粒径40μ以下、ブレーン値4,500±200cm
2/gのセメント混和材とし、40μ以下に粉砕したセメン
トと混合して結合材を調製した。結合材中の配合割合
は、結合材100重量部中のセメント混和材を25重量部と
し、結合材100重量部に対して凝結調整剤Aを1重量部
配合し、水/結合材比=300%で、モルタルミキサーを
用いて60秒混練し、練り上がり温度20℃に調整したセメ
ントペスートとした。このセメントペーストを用いて、
圧縮強度と分離水率の測定を行った。結果を表1に併記
する。
の炭酸カリウム60重量部の混合品 セメント :電気化学工業社製普通ポルトランドセメン
トの40μ以下粉砕品 水 :水道水
01に準じ測定 分離水率 :ポリエチレン製のφ5cmの袋に、調整した
セメントペーストを高さ15cmまで入れ、24時間後、分離
した浮き水の高さを測定し、(浮き水の高さ/15)×100
として分離水率を求めた。
CABを使用し、A−CABと無機硫酸塩の使用量を変
化したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2
に示す。
と同様に行った。結果を表3に示す。
率、及び注入浸透性を測定したこと以外は実施例2と同
様に行った。結果を表4に併記する。
て、比重2.63、最大粒径0.3〜1.2mm、単位容積当たりの
空隙率である間隙率43%の砂を下部より高さ15cm充填
し、作製した注入用セメントペースト500ccを円筒の上
部より注ぎ込み、24時間後に脱型し、注入浸透性を測定
として使用することにより、強度発現性が良好で材料分
離抵抗性にも富んだセメント組成物が得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 CaO/Al2O3モル比が2.5〜3.5、B2O3含有
量が3〜20重量%、最大粒径が40μ以下である非晶質カ
ルシウムアルミネートボレートと、無機硫酸塩とを主成
分とするセメント混和材。 - 【請求項2】 請求項1記載のセメント混和材と、最大
粒径40μ以下のセメントとを含有してなるセメント組成
物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22369594A JP3397463B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 注入材用セメント混和材及び注入材用セメント組成物 |
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JPH0891895A true JPH0891895A (ja) | 1996-04-09 |
JP3397463B2 JP3397463B2 (ja) | 2003-04-14 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005187353A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 有害生物駆除材及びその製法 |
WO2019026674A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | デンカ株式会社 | セメント混和材、セメント組成物及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22369594A patent/JP3397463B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2005187353A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 有害生物駆除材及びその製法 |
WO2019026674A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | デンカ株式会社 | セメント混和材、セメント組成物及びその製造方法 |
JPWO2019026674A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2020-06-18 | デンカ株式会社 | セメント混和材、セメント組成物及びその製造方法 |
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