JPH09309754A - 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
(57)【要約】
【課題】 モルタルやコンクリートの凝結速度を速め、
前置き養生時間をより短縮させ、加熱養生における熱膨
張ひび割れの抑制と短時間強度を高め、また、長期強度
の低下のないモルタルやコンクリートを提供すること。 【解決手段】 石膏類と、硫酸アルミニウム及び／又は
ミョウバン石と、活性シリカとを含有することを特徴と
するセメント混和材を構成とする。
前置き養生時間をより短縮させ、加熱養生における熱膨
張ひび割れの抑制と短時間強度を高め、また、長期強度
の低下のないモルタルやコンクリートを提供すること。 【解決手段】 石膏類と、硫酸アルミニウム及び／又は
ミョウバン石と、活性シリカとを含有することを特徴と
するセメント混和材を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント混和材及び
セメント組成物に関し、詳しくは蒸気養生などの加熱養
生においてモルタル又はコンクリートの凝結促進及び短
時間強度の発現を促進するものであり、コンクリート二
次製品の早期脱型に使用される。
セメント組成物に関し、詳しくは蒸気養生などの加熱養
生においてモルタル又はコンクリートの凝結促進及び短
時間強度の発現を促進するものであり、コンクリート二
次製品の早期脱型に使用される。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、コンクリート二次
製品は多品種、多種類であり、かつ、大量販売であるの
で、これに対応するために、二次製品工場では多種類の
型枠を多数常備する必要があり、かつ、広大な製品ヤー
ド（敷地）も必要となっている。従って、なるべく少な
い型枠数で生産効率を上げるために種々の早期脱型方法
が検討されている。早期に脱型する方法として考えられ
る通常の手段としては、養生温度を高くしたり、水硬性
の高いセメントの使用や、コンクリートの凝結硬化を促
進させる塩化物や硝酸塩、ロダン酸塩などの強力な凝結
促進剤の使用が考えられる。
製品は多品種、多種類であり、かつ、大量販売であるの
で、これに対応するために、二次製品工場では多種類の
型枠を多数常備する必要があり、かつ、広大な製品ヤー
ド（敷地）も必要となっている。従って、なるべく少な
い型枠数で生産効率を上げるために種々の早期脱型方法
が検討されている。早期に脱型する方法として考えられ
る通常の手段としては、養生温度を高くしたり、水硬性
の高いセメントの使用や、コンクリートの凝結硬化を促
進させる塩化物や硝酸塩、ロダン酸塩などの強力な凝結
促進剤の使用が考えられる。
【０００３】しかしながら、このようなセメントの水和
反応を無理矢理促進する方法で短時間に脱型強度（二次
製品の形状と重量によって異なるが、概ね、大型で重い
製品の脱型強度は８N/mm2 〜１５N/mm2 である）を得る
ことが出来ても、その後の強度発現が押さえられる結果
となり、設計強度を確保するためには単位セメント量な
どを多くする必要が生ずるなどの課題があった。
反応を無理矢理促進する方法で短時間に脱型強度（二次
製品の形状と重量によって異なるが、概ね、大型で重い
製品の脱型強度は８N/mm2 〜１５N/mm2 である）を得る
ことが出来ても、その後の強度発現が押さえられる結果
となり、設計強度を確保するためには単位セメント量な
どを多くする必要が生ずるなどの課題があった。
【０００４】本発明者は、以上のような従来の凝結促進
方法による欠点をカバーするために、石膏と硫酸バンド
又はミョウバン石と亜−、重亜−、又はピロ亜−硫酸塩
とを含有するエトリンガイトの生成を利用した混和材
（特開平4-160042号）を提案した。
方法による欠点をカバーするために、石膏と硫酸バンド
又はミョウバン石と亜−、重亜−、又はピロ亜−硫酸塩
とを含有するエトリンガイトの生成を利用した混和材
（特開平4-160042号）を提案した。
【０００５】しかしながら、この提案では、短時間の加
熱養生で脱型強度が得られ長期強度の低下も防止する
が、亜硫酸塩などによって硫酸アルミニウムなどの急激
な水和反応が抑制されるために、製造サイクルを上げる
目的で加熱養生までの前置き養生時間を、より短くし、
かつ、加熱速度も速くした場合に生ずる熱膨張によるひ
びわれの発生を抑制する効果に乏しいという課題があっ
た。
熱養生で脱型強度が得られ長期強度の低下も防止する
が、亜硫酸塩などによって硫酸アルミニウムなどの急激
な水和反応が抑制されるために、製造サイクルを上げる
目的で加熱養生までの前置き養生時間を、より短くし、
かつ、加熱速度も速くした場合に生ずる熱膨張によるひ
びわれの発生を抑制する効果に乏しいという課題があっ
た。
【０００６】本発明者らは、上記の課題を解決するため
に鋭意研究を重ねた結果、作業可能な時間を確保しなが
ら、より合理的に凝結を促進して、前置き養生時間を短
縮し、加熱養生速度を速くしても熱膨張のない、優れた
早期脱型方法を知見し、本発明を完成するに至った。
に鋭意研究を重ねた結果、作業可能な時間を確保しなが
ら、より合理的に凝結を促進して、前置き養生時間を短
縮し、加熱養生速度を速くしても熱膨張のない、優れた
早期脱型方法を知見し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、（１）
石膏類と、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石
と、活性シリカとを含有することを特徴とするセメント
混和材、（２）更に、アルカリ金属のアルミン酸塩、又
は、アルカリ金属のケイ酸塩の一種又は二種以上を含有
することを特徴とする（１）記載のセメント混和材、
（３）ポゾラン物質、潜在水硬性物質の一種又は二種以
上を含有することを特徴とする（１）又は（２）記載の
セメント混和材、（４）セメントと、（１）〜（３）の
いずれかに記載のセメント混和材とを含有することを特
徴とするセメント組成物である。
石膏類と、硫酸アルミニウム及び／又はミョウバン石
と、活性シリカとを含有することを特徴とするセメント
混和材、（２）更に、アルカリ金属のアルミン酸塩、又
は、アルカリ金属のケイ酸塩の一種又は二種以上を含有
することを特徴とする（１）記載のセメント混和材、
（３）ポゾラン物質、潜在水硬性物質の一種又は二種以
上を含有することを特徴とする（１）又は（２）記載の
セメント混和材、（４）セメントと、（１）〜（３）の
いずれかに記載のセメント混和材とを含有することを特
徴とするセメント組成物である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で使用される石膏類とは不溶性、又は難溶性と呼
ばれるII型無水石膏の他に二水石膏、半水石膏、可溶性
のIII 型無水石膏であり、長期強度の発現に効果があ
る。そして、その配合量はセメント１００重量部に対し
て、ＣａＳＯ4 換算で多くても６重量部であり、より好
ましくは５重量部以下であり、最も好ましい範囲は０．
２〜４．０重量部である。そして０．２重量部未満で
は、長期強度の伸びが小さくなり、６重量部を越えると
長期強度の発現性は良好となるが、凝結遅延が大きくな
り、前置き養生時間の短縮効果や熱膨張によるひびわれ
抑制効果は小さくなるので好ましくない。また、石膏類
の中で不溶性、又は難溶性と呼ばれるII型無水石膏の使
用が最も好ましく、そのブレーン法による比表面積は特
に制限されなく、２５００cm2/g以上で良いものであ
る。
本発明で使用される石膏類とは不溶性、又は難溶性と呼
ばれるII型無水石膏の他に二水石膏、半水石膏、可溶性
のIII 型無水石膏であり、長期強度の発現に効果があ
る。そして、その配合量はセメント１００重量部に対し
て、ＣａＳＯ4 換算で多くても６重量部であり、より好
ましくは５重量部以下であり、最も好ましい範囲は０．
２〜４．０重量部である。そして０．２重量部未満で
は、長期強度の伸びが小さくなり、６重量部を越えると
長期強度の発現性は良好となるが、凝結遅延が大きくな
り、前置き養生時間の短縮効果や熱膨張によるひびわれ
抑制効果は小さくなるので好ましくない。また、石膏類
の中で不溶性、又は難溶性と呼ばれるII型無水石膏の使
用が最も好ましく、そのブレーン法による比表面積は特
に制限されなく、２５００cm2/g以上で良いものであ
る。
【０００９】又、本発明における硫酸アルミニウム及び
ミョウバン石（アルナイト）は、一般に販売されている
ものが使用され、凝結の促進効果と加熱養生による短時
間強度の発現に効果があるが、熱膨張ひびわれを抑制す
る効果は小さいものである。そして結晶水を含むもの
も、仮焼して無水塩としたものも、いずれも使用され
る。これらは、それぞれを単独に用いた場合も、任意の
割合で両者を併用した場合でも、それぞれの無水物換算
の全体量で、セメント１００重量部に対して多くても
２．５重量部配合されるのが好ましく、より好ましくは
２．０重量部以下であり、最も好ましい範囲は０．１〜
１．５重量部である。そして０．１重量部未満では仕上
げ時間の短縮効果や短時間強度は小さく、２．５重量部
を越えるようになると成形に必要な作業性の確保ができ
ないか、又は急結したりするので好ましくないものであ
る。また、これらは反応性が大きいことから、粉末度や
粒度は特に限定されず、販売されている顆粒状やザラメ
状のものをそのまま使用しても良く、さらにそれを粉砕
して使用しても良いものである。
ミョウバン石（アルナイト）は、一般に販売されている
ものが使用され、凝結の促進効果と加熱養生による短時
間強度の発現に効果があるが、熱膨張ひびわれを抑制す
る効果は小さいものである。そして結晶水を含むもの
も、仮焼して無水塩としたものも、いずれも使用され
る。これらは、それぞれを単独に用いた場合も、任意の
割合で両者を併用した場合でも、それぞれの無水物換算
の全体量で、セメント１００重量部に対して多くても
２．５重量部配合されるのが好ましく、より好ましくは
２．０重量部以下であり、最も好ましい範囲は０．１〜
１．５重量部である。そして０．１重量部未満では仕上
げ時間の短縮効果や短時間強度は小さく、２．５重量部
を越えるようになると成形に必要な作業性の確保ができ
ないか、又は急結したりするので好ましくないものであ
る。また、これらは反応性が大きいことから、粉末度や
粒度は特に限定されず、販売されている顆粒状やザラメ
状のものをそのまま使用しても良く、さらにそれを粉砕
して使用しても良いものである。
【００１０】さらに、本発明で使用される活性シリカと
は、例えば、シリカフューム、フライアッシュフュー
ム、メタカオリン、ケイ化木の焼却灰やアエロジル等で
ある。そして、これらはセメントよりも１オーダー細か
い超微粉であり、石膏類や硫酸アルミニウム及び／又は
ミョウバン石との併用により、極少量で、より凝結を促
進して前置き養生時間の短縮と熱膨張ひびわれの抑制に
卓効を示すものである。
は、例えば、シリカフューム、フライアッシュフュー
ム、メタカオリン、ケイ化木の焼却灰やアエロジル等で
ある。そして、これらはセメントよりも１オーダー細か
い超微粉であり、石膏類や硫酸アルミニウム及び／又は
ミョウバン石との併用により、極少量で、より凝結を促
進して前置き養生時間の短縮と熱膨張ひびわれの抑制に
卓効を示すものである。
【００１１】活性シリカは、セメント１００重量部に対
して多くても２．０重量部配合されるのが好ましく、
１．５重量部以下がより好ましく、最も好ましい範囲は
０．０５〜１．０重量部である。そして０．０５重量部
未満では仕上げ時間を短縮する効果は小さくなり、２．
０重量部を超えて添加しても前置き養生時間の短縮効果
などは大きくならないものである。
して多くても２．０重量部配合されるのが好ましく、
１．５重量部以下がより好ましく、最も好ましい範囲は
０．０５〜１．０重量部である。そして０．０５重量部
未満では仕上げ時間を短縮する効果は小さくなり、２．
０重量部を超えて添加しても前置き養生時間の短縮効果
などは大きくならないものである。
【００１２】本発明では、石膏類と、硫酸アルミニウム
及び／又はミョウバン石と、活性シリカとの組み合わせ
による凝結促進効果を助長し、前置き養生時間の短縮と
熱膨張ひび割れの抑制効果を発揮させるために、アルカ
リ金属のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩が併
用される。尚、アルカリ金属とはナトリウム、カリウ
ム、リチウムを示す。
及び／又はミョウバン石と、活性シリカとの組み合わせ
による凝結促進効果を助長し、前置き養生時間の短縮と
熱膨張ひび割れの抑制効果を発揮させるために、アルカ
リ金属のアルミン酸塩又はアルカリ金属のケイ酸塩が併
用される。尚、アルカリ金属とはナトリウム、カリウ
ム、リチウムを示す。
【００１３】これらの配合量はセメント１００重量部に
対して、多くても１．０重量部が好ましく、より好まし
くは０．８重量部以下であり、最も好ましくは０．０４
〜０．６重量部である。そして０．０４重量部未満では
凝結の促進効果が小さく、１．０重量部を越えるように
なるとセメントのロットや種類によっては急結する場合
もあり好ましくないものである。
対して、多くても１．０重量部が好ましく、より好まし
くは０．８重量部以下であり、最も好ましくは０．０４
〜０．６重量部である。そして０．０４重量部未満では
凝結の促進効果が小さく、１．０重量部を越えるように
なるとセメントのロットや種類によっては急結する場合
もあり好ましくないものである。
【００１４】更に、本発明においては、石膏類と、硫酸
アルミニウム及び／又はミョウバン石と、活性シリカ及
び／又はアルカリ金属のアルミン酸塩又はアルカリ金属
のケイ酸塩との組み合わせによる強度発現効果を助長さ
せるためにポゾラン活性物質や潜在水硬性物質が併用さ
れる。
アルミニウム及び／又はミョウバン石と、活性シリカ及
び／又はアルカリ金属のアルミン酸塩又はアルカリ金属
のケイ酸塩との組み合わせによる強度発現効果を助長さ
せるためにポゾラン活性物質や潜在水硬性物質が併用さ
れる。
【００１５】ポゾラン物質とはＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 を
主成分とし、長期的に石灰と反応してセメント水和物を
生成するものであり、ベンナイト、酸性白土、ゼオライ
トなどの各種粘土鉱物の焼成物や炭材を燃料とする火力
発電所などから副生するフライアッシュなどを示す。
又、潜在水硬性物質とはアルカリ刺激により硬化する高
炉スラグを示す。
主成分とし、長期的に石灰と反応してセメント水和物を
生成するものであり、ベンナイト、酸性白土、ゼオライ
トなどの各種粘土鉱物の焼成物や炭材を燃料とする火力
発電所などから副生するフライアッシュなどを示す。
又、潜在水硬性物質とはアルカリ刺激により硬化する高
炉スラグを示す。
【００１６】これらは前記した活性シリカとは異なり、
セメントと粒子径のオーダーが同等であり、粉末度（ブ
レーン法，空隙率０．５）としては３０００ｃｍ2 ／ｇ
〜８５００ｃｍ2 ／ｇ程度の粉末であり、特に、この範
囲で有れば粉末度は限定されない。
セメントと粒子径のオーダーが同等であり、粉末度（ブ
レーン法，空隙率０．５）としては３０００ｃｍ2 ／ｇ
〜８５００ｃｍ2 ／ｇ程度の粉末であり、特に、この範
囲で有れば粉末度は限定されない。
【００１７】これらは自身の水和活性は小さくても、硫
酸アルミニウムなど及び／又はアルカリ金属のアルミン
酸塩などや、前記超微粉の活性シリカなどと一緒に併用
添加することにより短時間強度と長期強度を助長させ
る。この理由は明確でないが、一つは水和反応性の極め
て速い硫酸アルミニウムなどやアルカリ金属のアルミン
酸塩など、凝集し易く分散し難い活性シリカなどと予め
混合した場合は分散効果を高めることも推察されるが、
ポゾラン物質などの変わりにセメントなどを混合したの
では強度的効果は示されないので、ポゾラン物質と他成
分との間に何らかの化学的な相互作用が関与しているも
のと推察される。
酸アルミニウムなど及び／又はアルカリ金属のアルミン
酸塩などや、前記超微粉の活性シリカなどと一緒に併用
添加することにより短時間強度と長期強度を助長させ
る。この理由は明確でないが、一つは水和反応性の極め
て速い硫酸アルミニウムなどやアルカリ金属のアルミン
酸塩など、凝集し易く分散し難い活性シリカなどと予め
混合した場合は分散効果を高めることも推察されるが、
ポゾラン物質などの変わりにセメントなどを混合したの
では強度的効果は示されないので、ポゾラン物質と他成
分との間に何らかの化学的な相互作用が関与しているも
のと推察される。
【００１８】これらポゾラン物質などの添加量はセメン
ト１００重量部に対して２重量部を超えて添加してもそ
れ以上の効果の増大は期待できなく、また、０．１重量
部未満では添加効果は期待できないものである。
ト１００重量部に対して２重量部を超えて添加してもそ
れ以上の効果の増大は期待できなく、また、０．１重量
部未満では添加効果は期待できないものである。
【００１９】本発明において、本発明の混和材を配合し
たモルタル、コンクリートは型枠に成形されて加熱養生
を行う。加熱養生方法は、蒸気、電熱、及び熱湯など、
その手段は問わないが、既にコンクリート二次製品工場
には蒸気養生の設備があるために、蒸気養生による方法
が好ましく、加熱温度は高くても１００℃であり、養生
温度が高くなるほど短時間に得られる強度は大きくなる
が、反対に高すぎると熱膨張によるひび割れが入りやす
くなるので、５０℃以上が好ましく、さらに好ましくは
６５〜９５℃である。４０℃未満では、強度発現が遅れ
るために脱型までの時間が長くなり早期脱型の目的にそ
ぐわなくなり、１００℃を越える温度は蒸気による加熱
では得られにくいので現有の蒸気養生設備が使用できな
いことと、加熱速度を速くした場合は熱膨張によるひび
割れがより発生し易くなるので好ましくない。
たモルタル、コンクリートは型枠に成形されて加熱養生
を行う。加熱養生方法は、蒸気、電熱、及び熱湯など、
その手段は問わないが、既にコンクリート二次製品工場
には蒸気養生の設備があるために、蒸気養生による方法
が好ましく、加熱温度は高くても１００℃であり、養生
温度が高くなるほど短時間に得られる強度は大きくなる
が、反対に高すぎると熱膨張によるひび割れが入りやす
くなるので、５０℃以上が好ましく、さらに好ましくは
６５〜９５℃である。４０℃未満では、強度発現が遅れ
るために脱型までの時間が長くなり早期脱型の目的にそ
ぐわなくなり、１００℃を越える温度は蒸気による加熱
では得られにくいので現有の蒸気養生設備が使用できな
いことと、加熱速度を速くした場合は熱膨張によるひび
割れがより発生し易くなるので好ましくない。
【００２０】本発明で使用されるセメントの種類は、各
種ポルトランドセメント、ビーライトセメント及び各種
ポルトランドセメントにスラグ、フライアッシュ、又は
シリカ等を混合した混合セメントであり、急硬性のセメ
ントでは作業時間が短縮されるだけであり、強度的効果
は期待出来ないことから使用は好ましくない。
種ポルトランドセメント、ビーライトセメント及び各種
ポルトランドセメントにスラグ、フライアッシュ、又は
シリカ等を混合した混合セメントであり、急硬性のセメ
ントでは作業時間が短縮されるだけであり、強度的効果
は期待出来ないことから使用は好ましくない。
【００２１】更に、本発明のセメント混和材のコンクリ
ートへの添加方法や練混ぜ方法は常法でよく、特に、制
限は受けないが、セメント混和材の添加方法は、予め、
それぞれの粉末成分を混合しておいて、あるいは、その
混合物を懸濁液として、モルタルやコンクリートの練り
混ぜ時にミキサーに添加しても良いし、それぞれの成分
を別々に添加して練混ぜても良いものである。
ートへの添加方法や練混ぜ方法は常法でよく、特に、制
限は受けないが、セメント混和材の添加方法は、予め、
それぞれの粉末成分を混合しておいて、あるいは、その
混合物を懸濁液として、モルタルやコンクリートの練り
混ぜ時にミキサーに添加しても良いし、それぞれの成分
を別々に添加して練混ぜても良いものである。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例により、更に具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。 実施例１ 単位量として、水３６０ｇ、セメント１０００ｇ、砂１
５００ｇ、及び減水剤からなるモルタル配合を用いて、
石膏類、硫酸アルミニウム、ミョウバン石、活性シリカ
等の種類と配合量を変えて、練り上がり直後のフロー値
が２００±５ｍｍの範囲に入るように減水剤の配合量を
調整してモルタルを練混ぜ、注水から６０分後の凝結
と、加熱養生後の脱型時の圧縮強度を測定した。その結
果を表１〜表３に示す。尚、減水剤量は結果的に５〜２
０ｇの範囲でフローを調節したが硫酸アルミニウムやミ
ョウバン石および活性シリカの配合量が多い程減水剤量
は増加した。また、モルタルの練混ぜ方法はＪＩＳ Ｒ
５２０１の機械練りとし、練り鉢に水を入れ、低速で
撹拌しながら、各々成分とセメントを混合したものを投
入して３０秒間撹拌し、次いで、砂を投入して低速で３
０秒間撹拌し、さらに、６０秒高速回転で練混ぜた。凝
結測定はＡＳＴＭＣ４０３によるプロクター貫入試験機
を用いて、６W ×６L ×７Hcm の容器にモルタルを成形
し、φ１．６ｃｍの貫入針が１ｃｍ貫入した時の圧力ゲ
ージの数値を測定した。そして、モルタルの練混ぜと凝
結試験は２０±３℃，ＲＨ８０％以上の室内で行った。
圧縮強度試験用供試体は４×４×１６ｃｍの３連型枠に
突き棒を用いて成形し、前置き養生（練混ぜ後から加熱
養生開始までの時間とした）６０分後、蒸気養生槽に入
れ、３０分で６５℃まで昇温して、２．５時間蒸気によ
る加熱養生を行って取り出して脱型し、直ちに熱いうち
に脱型強度（練混ぜから４時間）を測定した。また、脱
型した供試体を２０℃、ＲＨ６０％の室内で気乾養生し
て材齢２８日強度も測定した。
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。 実施例１ 単位量として、水３６０ｇ、セメント１０００ｇ、砂１
５００ｇ、及び減水剤からなるモルタル配合を用いて、
石膏類、硫酸アルミニウム、ミョウバン石、活性シリカ
等の種類と配合量を変えて、練り上がり直後のフロー値
が２００±５ｍｍの範囲に入るように減水剤の配合量を
調整してモルタルを練混ぜ、注水から６０分後の凝結
と、加熱養生後の脱型時の圧縮強度を測定した。その結
果を表１〜表３に示す。尚、減水剤量は結果的に５〜２
０ｇの範囲でフローを調節したが硫酸アルミニウムやミ
ョウバン石および活性シリカの配合量が多い程減水剤量
は増加した。また、モルタルの練混ぜ方法はＪＩＳ Ｒ
５２０１の機械練りとし、練り鉢に水を入れ、低速で
撹拌しながら、各々成分とセメントを混合したものを投
入して３０秒間撹拌し、次いで、砂を投入して低速で３
０秒間撹拌し、さらに、６０秒高速回転で練混ぜた。凝
結測定はＡＳＴＭＣ４０３によるプロクター貫入試験機
を用いて、６W ×６L ×７Hcm の容器にモルタルを成形
し、φ１．６ｃｍの貫入針が１ｃｍ貫入した時の圧力ゲ
ージの数値を測定した。そして、モルタルの練混ぜと凝
結試験は２０±３℃，ＲＨ８０％以上の室内で行った。
圧縮強度試験用供試体は４×４×１６ｃｍの３連型枠に
突き棒を用いて成形し、前置き養生（練混ぜ後から加熱
養生開始までの時間とした）６０分後、蒸気養生槽に入
れ、３０分で６５℃まで昇温して、２．５時間蒸気によ
る加熱養生を行って取り出して脱型し、直ちに熱いうち
に脱型強度（練混ぜから４時間）を測定した。また、脱
型した供試体を２０℃、ＲＨ６０％の室内で気乾養生し
て材齢２８日強度も測定した。
【００２３】＜使用材料＞ (1) セメント：電気化学工業社製 普通ポルトランドセ
メント (2) 砂 ：新潟県姫川水系産 川砂 (3) 減水剤 ：電気化学工業社製 主成分ナフタリンス
ルホン酸塩系（液体） Ａ．石膏類 A-1:II型無水石膏（フッ酸発生副成石膏、ブレーン比表
面積4000cm2/g) A-2:二水石膏（試薬、比表面積3800cm2/g) A-3:半水石膏（二水を150 ℃で熱処理、ブレーン比表面
積8000cm2/g) A-4:可溶性無水石膏（半水を200 ℃で熱処理、ブレーン
比表面積12000cm2/g) Ｂ．硫酸アルミニウム等 B-1:硫酸アルミニウム１８水塩（工業用） B-2:広島県勝光山のミョウバン石を650 ℃で仮焼（ブレ
ーン比表面積6800cm2/g に粉砕、純度90％) Ｃ．活性シリカ等 C-1:シリカフューム (ＢＥＴ法比表面積25m2/g) C-2:フライアッシュフューム (ＢＥＴ法比表面積30m2/
g) C-3:メタカオリン (ＢＥＴ法比表面積1.4m2/g) c-4:アエロジル( ＢＥＴ法比表面積160m2/g) c-5:籾殻の焼却灰( ＢＥＴ法比表面積1.5m2/g)
メント (2) 砂 ：新潟県姫川水系産 川砂 (3) 減水剤 ：電気化学工業社製 主成分ナフタリンス
ルホン酸塩系（液体） Ａ．石膏類 A-1:II型無水石膏（フッ酸発生副成石膏、ブレーン比表
面積4000cm2/g) A-2:二水石膏（試薬、比表面積3800cm2/g) A-3:半水石膏（二水を150 ℃で熱処理、ブレーン比表面
積8000cm2/g) A-4:可溶性無水石膏（半水を200 ℃で熱処理、ブレーン
比表面積12000cm2/g) Ｂ．硫酸アルミニウム等 B-1:硫酸アルミニウム１８水塩（工業用） B-2:広島県勝光山のミョウバン石を650 ℃で仮焼（ブレ
ーン比表面積6800cm2/g に粉砕、純度90％) Ｃ．活性シリカ等 C-1:シリカフューム (ＢＥＴ法比表面積25m2/g) C-2:フライアッシュフューム (ＢＥＴ法比表面積30m2/
g) C-3:メタカオリン (ＢＥＴ法比表面積1.4m2/g) c-4:アエロジル( ＢＥＴ法比表面積160m2/g) c-5:籾殻の焼却灰( ＢＥＴ法比表面積1.5m2/g)
【００２４】表１及び表２より、石膏類と硫酸アルミニ
ウム等の配合量を一定として、活性シリカの配合量を増
加させて行くと、その種類に拘らず配合量が多くなるほ
ど凝結は促進され、４時間強度も増大する。そして活性
シリカは０．０１重量部から効果が示され０．８〜１．
０重量部までは凝結の促進と４時間強度の増大を促す
が、それを超えるようになると効果は変わらないか、又
は、同一フローを得るのに減水剤の配合量が増加するた
めに凝結及び４時間強度が僅かに低下する傾向が示され
る（実験Ｎｏ．１−６〜１−３７参照）。
ウム等の配合量を一定として、活性シリカの配合量を増
加させて行くと、その種類に拘らず配合量が多くなるほ
ど凝結は促進され、４時間強度も増大する。そして活性
シリカは０．０１重量部から効果が示され０．８〜１．
０重量部までは凝結の促進と４時間強度の増大を促す
が、それを超えるようになると効果は変わらないか、又
は、同一フローを得るのに減水剤の配合量が増加するた
めに凝結及び４時間強度が僅かに低下する傾向が示され
る（実験Ｎｏ．１−６〜１−３７参照）。
【００２５】表２より、石膏類の配合量を変化させた場
合では、その種類に拘らず０．２重量部から長期強度の
改善が認められ、４重量部までは凝結や４時間強度に大
きな影響を与えないで長期強度を増加させる。そしてそ
れ以上になると、凝結が遅延され、４時間強度が低下す
る傾向が示される（実験Ｎｏ．１−３９〜１−５５参
照）。
合では、その種類に拘らず０．２重量部から長期強度の
改善が認められ、４重量部までは凝結や４時間強度に大
きな影響を与えないで長期強度を増加させる。そしてそ
れ以上になると、凝結が遅延され、４時間強度が低下す
る傾向が示される（実験Ｎｏ．１−３９〜１−５５参
照）。
【００２６】表３より、硫酸アルミニウム等は、その種
類に拘らず、０．１重量部より顕著な凝結の促進と４時
間強度の増加が示され、添加量が多くなるほどより顕著
となるが、１．５重量部を超えるようになると長期強度
の延びが抑制される傾向が示される（実験Ｎｏ．１−５
６〜１−６８参照）。また、硫酸アルミニウムとミョウ
バン石を組み合わせても、単独でも配合量と組み合わせ
による配合量の合量が同じであれば同様の凝結促進と４
時間強度が得られる（実験Ｎｏ．１−６５、１−６６と
１−６９、１−７０の比較）。
類に拘らず、０．１重量部より顕著な凝結の促進と４時
間強度の増加が示され、添加量が多くなるほどより顕著
となるが、１．５重量部を超えるようになると長期強度
の延びが抑制される傾向が示される（実験Ｎｏ．１−５
６〜１−６８参照）。また、硫酸アルミニウムとミョウ
バン石を組み合わせても、単独でも配合量と組み合わせ
による配合量の合量が同じであれば同様の凝結促進と４
時間強度が得られる（実験Ｎｏ．１−６５、１−６６と
１−６９、１−７０の比較）。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】実施例２ 表３の実験Ｎｏ．１−７１、１−７２、１−７３のモル
タルを使用して、アルカリ金属のアルミン酸塩又はアル
カリ金属のケイ酸塩の種類と添加量を変えて実施例１同
様の試験を行った。その結果を表４に示めす。 ＜使用材料＞ D-1：アルミン酸ナトリウム無水塩（試薬） D-2：アルミン酸カリウム 無水塩（試薬） D-3：ケイ酸ソーダ 無水塩（試薬）
タルを使用して、アルカリ金属のアルミン酸塩又はアル
カリ金属のケイ酸塩の種類と添加量を変えて実施例１同
様の試験を行った。その結果を表４に示めす。 ＜使用材料＞ D-1：アルミン酸ナトリウム無水塩（試薬） D-2：アルミン酸カリウム 無水塩（試薬） D-3：ケイ酸ソーダ 無水塩（試薬）
【００３１】表４より、本発明において、アルカリ金属
塩のアルミン酸塩などの凝結促進と４時間強度の増大効
果は顕著に示される（実験Ｎｏ．２−１、２−２と２−
３、２−４比較）。そして、アルカリ金属塩のアルミン
酸塩などの凝結促進と４時間強度の増大効果は０．０４
重量部から認められ、配合量が多くなるほど顕著となる
が、０．６重量部を越えるようになると長期強度が低下
する傾向となる（実験Ｎｏ．２−５〜２−１２参照）。
塩のアルミン酸塩などの凝結促進と４時間強度の増大効
果は顕著に示される（実験Ｎｏ．２−１、２−２と２−
３、２−４比較）。そして、アルカリ金属塩のアルミン
酸塩などの凝結促進と４時間強度の増大効果は０．０４
重量部から認められ、配合量が多くなるほど顕著となる
が、０．６重量部を越えるようになると長期強度が低下
する傾向となる（実験Ｎｏ．２−５〜２−１２参照）。
【００３２】
【表４】
【００３３】実施例３ 表５に示すコンクリート配合を用い、石膏類としてＡ−
１、硫酸アルミニウムＢ−１、ミョウバン石Ｂ−２、活
性シリカとしてＣ−１、アルカリ金属のアルミン酸塩と
してＤ−１を任意に組み合わせて、配合量を変えてコン
クリートを練混ぜ、φ１５×３０ｃｍの型枠にコンクリ
ートを成形し、前置き養生時間（練混ぜ後から加熱養生
開始までの時間とした）を変えて、蒸気で急速加熱を行
なった場合の熱膨張ひびわれの発生試験を行った。急速
加熱は、蒸気養生槽を予め、７５℃に設定しておき、
２．５時間蒸気養生して脱型し、熱膨張の発生の有無を
調べた。さらに、一部、脱型時の圧縮強度も測定した。
その結果を表６に示す。尚、コンクリートは、容量２０
０リットルの遊星型の強制練りミキサーを使用して１０
０リットル分のコンクリートを２０±３℃の室内で練混
ぜた。石膏類等の各種成分はセメントに予め混合して置
き、砕石や砂と空練りしながら練混ぜ水を投入し、スラ
ンプは規定の範囲値に入るように実施例で使用した減水
剤を任意に加減して後添加方式により調節した。なお、
練混ぜ時間は、練混ぜ水を投入してから１２０秒間で練
り上げた。
１、硫酸アルミニウムＢ−１、ミョウバン石Ｂ−２、活
性シリカとしてＣ−１、アルカリ金属のアルミン酸塩と
してＤ−１を任意に組み合わせて、配合量を変えてコン
クリートを練混ぜ、φ１５×３０ｃｍの型枠にコンクリ
ートを成形し、前置き養生時間（練混ぜ後から加熱養生
開始までの時間とした）を変えて、蒸気で急速加熱を行
なった場合の熱膨張ひびわれの発生試験を行った。急速
加熱は、蒸気養生槽を予め、７５℃に設定しておき、
２．５時間蒸気養生して脱型し、熱膨張の発生の有無を
調べた。さらに、一部、脱型時の圧縮強度も測定した。
その結果を表６に示す。尚、コンクリートは、容量２０
０リットルの遊星型の強制練りミキサーを使用して１０
０リットル分のコンクリートを２０±３℃の室内で練混
ぜた。石膏類等の各種成分はセメントに予め混合して置
き、砕石や砂と空練りしながら練混ぜ水を投入し、スラ
ンプは規定の範囲値に入るように実施例で使用した減水
剤を任意に加減して後添加方式により調節した。なお、
練混ぜ時間は、練混ぜ水を投入してから１２０秒間で練
り上げた。
【００３４】
【表５】
【００３５】表６より、熱膨張によるヒビワレが発生し
ているものは軟らかいうちに加熱されたもので、まだ、
打ち込みなどの作業が可能であることを意味している。
本発明では短くても３０分程度の作業時間を確保しなが
ら、急激な加熱養生による熱膨張ひび割れを抑制して、
短時間強度を増進することが示される。
ているものは軟らかいうちに加熱されたもので、まだ、
打ち込みなどの作業が可能であることを意味している。
本発明では短くても３０分程度の作業時間を確保しなが
ら、急激な加熱養生による熱膨張ひび割れを抑制して、
短時間強度を増進することが示される。
【００３６】
【表６】
【００３７】実施例４ 表１の実験Ｎｏ．１−１、１−７及び表４の実験Ｎｏ．
２−８のモルタルを使用してポゾラン物質と潜在水硬性
物質の種類と添加量を変えて実施例１と同様の試験を行
った。その結果を表７に示す。但し、測定項目は４時間
強度と２８日強度とした。 〈使用材料〉 E-1 ：ベントナイトを1200℃で焼成し粉末度4500cm2/g
に粉砕したもの E-2 ：酸性白土を800 ℃で焼成して5000cm2/g に粉砕し
たもの E-3 ：市販のフライアッシュ（粉末度4500cm2/g) E-4 ：高炉スラグ（粉末度4500cm2/g)
２−８のモルタルを使用してポゾラン物質と潜在水硬性
物質の種類と添加量を変えて実施例１と同様の試験を行
った。その結果を表７に示す。但し、測定項目は４時間
強度と２８日強度とした。 〈使用材料〉 E-1 ：ベントナイトを1200℃で焼成し粉末度4500cm2/g
に粉砕したもの E-2 ：酸性白土を800 ℃で焼成して5000cm2/g に粉砕し
たもの E-3 ：市販のフライアッシュ（粉末度4500cm2/g) E-4 ：高炉スラグ（粉末度4500cm2/g)
【００３８】
【表７】
【００３９】表７より、ポゾラン物質のみを添加した実
験Ｎｏ．４−１では添加量が少ないこともあり、ほとん
ど強度的な添加効果は示されない。これに対して、本発
明では０．１重量部から添加効果が示され、添加量を増
加させると強度も順次増大するが、２重量部を超えて添
加してもこれ以上の強度の増加は期待できないことが示
される。
験Ｎｏ．４−１では添加量が少ないこともあり、ほとん
ど強度的な添加効果は示されない。これに対して、本発
明では０．１重量部から添加効果が示され、添加量を増
加させると強度も順次増大するが、２重量部を超えて添
加してもこれ以上の強度の増加は期待できないことが示
される。
【００４０】
【発明の効果】石膏類と、硫酸アルミニウム及び／又は
ミョウバン石と、活性シリカとを主成分とする本願発明
のセメント混和材をモルタルやコンクリートに配合する
ことにより、モルタルやコンクリートの凝結速度を速
め、前置き養生時間をより短縮させ、加熱養生における
熱膨張ひび割れの抑制と短時間強度を高め、また、長期
強度の低下のないモルタルやコンクリートを製造するこ
とができる。更に、アルカリ金属のアルミン酸塩やアル
カリ金属のケイ酸塩を併用することにより、凝結時間が
さらに短縮され、熱膨張ひび割れの抑制と短時間強度も
高める効果を助長することができる。また、ポゾラン物
質や潜在水硬性物質を併用することにより短時間強度と
長期強度を増大させることができる。従って、コンクリ
ート二次製品工場においては、モルタル、コンクリート
の練混ぜから脱型までの製造サイクルを短縮でき、更に
生産効率を高めることが可能である。
ミョウバン石と、活性シリカとを主成分とする本願発明
のセメント混和材をモルタルやコンクリートに配合する
ことにより、モルタルやコンクリートの凝結速度を速
め、前置き養生時間をより短縮させ、加熱養生における
熱膨張ひび割れの抑制と短時間強度を高め、また、長期
強度の低下のないモルタルやコンクリートを製造するこ
とができる。更に、アルカリ金属のアルミン酸塩やアル
カリ金属のケイ酸塩を併用することにより、凝結時間が
さらに短縮され、熱膨張ひび割れの抑制と短時間強度も
高める効果を助長することができる。また、ポゾラン物
質や潜在水硬性物質を併用することにより短時間強度と
長期強度を増大させることができる。従って、コンクリ
ート二次製品工場においては、モルタル、コンクリート
の練混ぜから脱型までの製造サイクルを短縮でき、更に
生産効率を高めることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 28/02 Ｃ０４Ｂ 28/02 // Ｃ０４Ｂ 103:12 103:14
Claims (4)
- 【請求項１】 石膏類と、硫酸アルミニウム及び／又は
ミョウバン石と、活性シリカとを含有することを特徴と
するセメント混和材。 - 【請求項２】 更に、アルカリ金属のアルミン酸塩、又
はアルカリ金属のケイ酸塩の一種又は二種以上を含有す
ることを特徴とする請求項１記載のセメント混和材。 - 【請求項３】 ポゾラン物質、潜在水硬性物質の一種又
は二種以上を含有することを特徴とする請求項１又は２
記載のセメント混和材。 - 【請求項４】セメントと、請求項１〜３のいずれかの項
に記載のセメント混和材とを含有することを特徴とする
セメント組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26832896A JP3547268B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-10-09 | セメント混和材及びセメント組成物 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP8-61070 | 1996-03-18 | ||
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|---|---|
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Family
ID=26402120
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26832896A Expired - Fee Related JP3547268B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-10-09 | セメント混和材及びセメント組成物 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3547268B2 (ja) |
| KR (1) | KR100300472B1 (ja) |
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| KR101303622B1 (ko) * | 2013-02-21 | 2013-09-11 | 주식회사 인트켐 | 자기치유 특성의 콘크리트 혼화재 및 이를 포함하는 시멘트 혼합물과 자기치유 스마트 콘크리트 |
| KR101308084B1 (ko) * | 2013-02-21 | 2013-09-12 | 주식회사 인트켐 | 무기질 자기치유재를 이용한 콘크리트 구조물의 자기치유 보수 및 복구 공법 |
| KR101315847B1 (ko) * | 2013-04-24 | 2013-10-08 | 주식회사 인트켐 | 균열자기치유 성능을 가지는 도전성 콘크리트 접지봉의 제조방법 |
| JP2015083526A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 太平洋セメント株式会社 | セメント組成物の製造方法 |
| KR101663519B1 (ko) * | 2016-04-12 | 2016-10-07 | 주식회사 이레하이테크이앤씨 | 고내구성과 자기 치유성이 있는 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수 및 보호를 위한 덧씌우기 포장공법 |
| CN107056115A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-18 | 湖北昌耀新材料股份有限公司 | 一种用于磷石膏基胶凝材料的促凝型早强剂及其制备方法 |
| JP2020001969A (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-09 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
| JP2020128315A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
| JP2021102528A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-15 | 宇部興産株式会社 | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 |
| JP2021147269A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | デンカ株式会社 | セメント混和剤及び水硬性組成物 |
| CN115677253A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-02-03 | 绵阳市安州区荣盛建材有限公司 | 一种多种水泥复合型早强剂及其在混凝土构件中的应用 |
| CN116803939A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-26 | 山东高速材料技术开发集团有限公司 | 一种适用于固废基混凝土的抗裂增效剂及制备方法与应用 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20010069158A (ko) * | 2000-01-12 | 2001-07-23 | 성길모 | 시멘트 혼화재 조성물 |
| KR100399618B1 (ko) * | 2000-11-28 | 2003-09-29 | 강연도 | 시멘트 콘크리트 균열방지용 팽창재의 제조방법 |
| KR101357799B1 (ko) * | 2012-01-30 | 2014-02-04 | 주식회사 실크로드시앤티 | 속경형 고내구성 모르타르 조성물, 이를 포함하는 바닥 구조체 및 그 바닥 구조체를 이용한 시공 방법 |
| US11168028B2 (en) * | 2018-11-03 | 2021-11-09 | Cemalt LLC | Additives for geopolymer cements |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427661C2 (de) * | 1993-08-05 | 1999-08-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Zementbeimischung, Zementzusammensetzung und Verwendung der Zementzusammensetzung |
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- 1996-10-09 JP JP26832896A patent/JP3547268B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1997
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