JPH11246260A - セメント組成物およびそれを用いた硬化体の製造方法 - Google Patents
セメント組成物およびそれを用いた硬化体の製造方法Info
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- JPH11246260A JPH11246260A JP5094398A JP5094398A JPH11246260A JP H11246260 A JPH11246260 A JP H11246260A JP 5094398 A JP5094398 A JP 5094398A JP 5094398 A JP5094398 A JP 5094398A JP H11246260 A JPH11246260 A JP H11246260A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、前養生時間を１時間以内に短縮して
も、脱型強度の改善された硬化体を与えるセメント組成
物、及び、該セメント組成物を使用して行なう脱型強度
の改善された硬化体製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】本発明は、ポルトランドセメント及び組成
物の１〜３重量％の無水せっこうよりなり、該無水せっ
こう中の全フッ素含有量が１．０重量％であるセメント
組成物に関する。
も、脱型強度の改善された硬化体を与えるセメント組成
物、及び、該セメント組成物を使用して行なう脱型強度
の改善された硬化体製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】本発明は、ポルトランドセメント及び組成
物の１〜３重量％の無水せっこうよりなり、該無水せっ
こう中の全フッ素含有量が１．０重量％であるセメント
組成物に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、初期強度の高いセ
メント二次製品を与えるセメント組成物と、それを使用
して高い初期強度を有する硬化体を製造する方法に関す
るものである。
メント二次製品を与えるセメント組成物と、それを使用
して高い初期強度を有する硬化体を製造する方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】セメントボード、コンクリート二次製品
等のセメント二次製品は、混練、成形、前養生、蒸気養
生、仕上げ工程を経て製造されるが、生産速度の向上、
エネルギーコストの削減のために、前養生と蒸気養生時
間の短縮が大きな課題の一つとなっている。蒸気養生時
間については、セメントの初期水和反応性を向上させる
ことがその短縮に有効な方法であることから種々の方法
が検討されているが、中でも、セメント中のせっこう量
を増すことがその最も有力な方法の一つであり、これ迄
に多くの研究が為されている。例えば、特開平８−２６
８７３６号公報には、混合セメントにせっこうをＳＯ3
換算で２．１重量％添加することで、蒸気養生後の圧縮
強度が増大することが報告されている。同様な報告は昭
和４８年にも既に見られ、高炉セメントから調製した硬
化体の蒸気養生後の圧縮強度がせっこう量に依存するこ
とが報告されている［セメント技術年報，Ｎｏ．２１，
ｐ．７５〜７９，１９７３］。
等のセメント二次製品は、混練、成形、前養生、蒸気養
生、仕上げ工程を経て製造されるが、生産速度の向上、
エネルギーコストの削減のために、前養生と蒸気養生時
間の短縮が大きな課題の一つとなっている。蒸気養生時
間については、セメントの初期水和反応性を向上させる
ことがその短縮に有効な方法であることから種々の方法
が検討されているが、中でも、セメント中のせっこう量
を増すことがその最も有力な方法の一つであり、これ迄
に多くの研究が為されている。例えば、特開平８−２６
８７３６号公報には、混合セメントにせっこうをＳＯ3
換算で２．１重量％添加することで、蒸気養生後の圧縮
強度が増大することが報告されている。同様な報告は昭
和４８年にも既に見られ、高炉セメントから調製した硬
化体の蒸気養生後の圧縮強度がせっこう量に依存するこ
とが報告されている［セメント技術年報，Ｎｏ．２１，
ｐ．７５〜７９，１９７３］。
【０００３】一方、前養生時間（混練終了から養生まで
の時間、前置時間とも言う）については、セメント硬化
体を蒸気養生する場合、２〜４時間の前養生時間を取ら
ないと強度発現性が低下することは良く知られている。
例えば、上述した、せっこうを添加して初期水和反応性
を向上させる方法を実際の工程に適用したところ、前養
生時間を２時間以上取れば、確かに所期の効果を発現す
るが、前養生時間を１時間にすると、所期の効果を発現
しないことが確かめられている。この前養生時間は、セ
メント硬化体の生産速度を向上させる上での一つの障害
となっており、この時間を１時間以内とすることが望ま
れるが、短縮された前養生時間で強度発現性を改善する
方法については、報告がないのが現状である。
の時間、前置時間とも言う）については、セメント硬化
体を蒸気養生する場合、２〜４時間の前養生時間を取ら
ないと強度発現性が低下することは良く知られている。
例えば、上述した、せっこうを添加して初期水和反応性
を向上させる方法を実際の工程に適用したところ、前養
生時間を２時間以上取れば、確かに所期の効果を発現す
るが、前養生時間を１時間にすると、所期の効果を発現
しないことが確かめられている。この前養生時間は、セ
メント硬化体の生産速度を向上させる上での一つの障害
となっており、この時間を１時間以内とすることが望ま
れるが、短縮された前養生時間で強度発現性を改善する
方法については、報告がないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前養生時間
を１時間以内に短縮しても、脱型強度の改善された硬化
体を与えるセメント組成物、及び、該セメント組成物を
使用して行なう脱型強度の改善された硬化体製造方法の
提供を目的とする。
を１時間以内に短縮しても、脱型強度の改善された硬化
体を与えるセメント組成物、及び、該セメント組成物を
使用して行なう脱型強度の改善された硬化体製造方法の
提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、所定量の
フッ素を含有する不溶性無水せっこう添加が、前養生時
間を短縮しても、蒸気養生後の圧縮強度の増加に効果が
あることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発
明は、ポルトランドセメント及び組成物の１〜３重量％
の無水せっこうよりなり、該無水せっこう中の全フッ素
含有量が１．０重量％であるセメント組成物に関する。
また、本発明は、ポルトランドセメント及び組成物の１
〜３重量％の無水せっこうよりなり該無水せっこう中の
全フッ素含有量が１．０重量％以下であるセメント組成
物、骨材、水、および混和剤の混合物を成形後、２０〜
６０分の前養生を行なった後、２〜５時間養生すること
を特徴とする、セメント硬化体の製造方法に関する。以
下に、本発明を詳細に説明する。
フッ素を含有する不溶性無水せっこう添加が、前養生時
間を短縮しても、蒸気養生後の圧縮強度の増加に効果が
あることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発
明は、ポルトランドセメント及び組成物の１〜３重量％
の無水せっこうよりなり、該無水せっこう中の全フッ素
含有量が１．０重量％であるセメント組成物に関する。
また、本発明は、ポルトランドセメント及び組成物の１
〜３重量％の無水せっこうよりなり該無水せっこう中の
全フッ素含有量が１．０重量％以下であるセメント組成
物、骨材、水、および混和剤の混合物を成形後、２０〜
６０分の前養生を行なった後、２〜５時間養生すること
を特徴とする、セメント硬化体の製造方法に関する。以
下に、本発明を詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のセメント組成物は、セメ
ントに無水せっこうを添加して成る。セメントとして
は、ＪＩＳ Ｒ ５２１０「ポルトランドセメントの品
質規定」に記載されているものは何れも問題なく使用で
きるが、初期強度の面から、早強ポルトランドセメント
の使用が特に好ましい。
ントに無水せっこうを添加して成る。セメントとして
は、ＪＩＳ Ｒ ５２１０「ポルトランドセメントの品
質規定」に記載されているものは何れも問題なく使用で
きるが、初期強度の面から、早強ポルトランドセメント
の使用が特に好ましい。
【０００７】一方、せっこうは、不溶性無水せっこうを
使用することが必須要件であり、半水せっこう及び二水
せっこうでは効果がない。また、不溶性無水せっこう中
に含まれるフッ素の量は１重量％以下であることも必要
である。不溶性無水せっこうは、フッ素の含有量が１重
量％以下であれば、天然無水せっこう或いはふっ酸無水
せっこうの何れもが問題なく使用できる。
使用することが必須要件であり、半水せっこう及び二水
せっこうでは効果がない。また、不溶性無水せっこう中
に含まれるフッ素の量は１重量％以下であることも必要
である。不溶性無水せっこうは、フッ素の含有量が１重
量％以下であれば、天然無水せっこう或いはふっ酸無水
せっこうの何れもが問題なく使用できる。
【０００８】不溶性無水せっこうの添加量は、セメント
組成物全体の１〜３重量％とする。不溶性無水せっこう
の添加量が１重量％より少ないと十分な添加効果が発現
せず、３重量％より大であると、機構は分からないが、
マイナス効果が大きくなり、何れに於ても、蒸気養生後
の圧縮強度の向上を図ることは出来ない。
組成物全体の１〜３重量％とする。不溶性無水せっこう
の添加量が１重量％より少ないと十分な添加効果が発現
せず、３重量％より大であると、機構は分からないが、
マイナス効果が大きくなり、何れに於ても、蒸気養生後
の圧縮強度の向上を図ることは出来ない。
【０００９】本発明のセメント組成物は、ポルトランド
セメントに、特定のスペックのせっこうを特定量添加し
た組成より成るが、これ等必須成分に加えて１５〜４０
重量％の量で、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石
灰石微粉末等、公知の無機系混和材を添加することもで
きる。これ等の無機系混和材は、強度、流動性に影響を
与えることなくコスト低減に繋がり、特に、早強ポルト
ランドセメントを使用する場合にその効果が大きい。無
機系混和材は、２０００〜１００００ｃｍ2 ／ｇのブレ
ーン比表面積を有する微粉末の使用が好ましく、初期強
度発現性の点から、高炉スラグ微粉末或いは石灰石微粉
末の添加が最も好ましい。
セメントに、特定のスペックのせっこうを特定量添加し
た組成より成るが、これ等必須成分に加えて１５〜４０
重量％の量で、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石
灰石微粉末等、公知の無機系混和材を添加することもで
きる。これ等の無機系混和材は、強度、流動性に影響を
与えることなくコスト低減に繋がり、特に、早強ポルト
ランドセメントを使用する場合にその効果が大きい。無
機系混和材は、２０００〜１００００ｃｍ2 ／ｇのブレ
ーン比表面積を有する微粉末の使用が好ましく、初期強
度発現性の点から、高炉スラグ微粉末或いは石灰石微粉
末の添加が最も好ましい。
【００１０】ポルトランドセメントおよび不溶性無水せ
っこうを必須成分とし、必要に応じて無機系混和材を添
加する本発明のセメント組成物は、使用に際して、それ
を構成する各成分を、骨材、減水剤、高性能ＡＥ減水剤
等の化学混和剤等の、モルタルまたはコンクリート調製
の際に一般に使用される他の材料とを混合しても良い
が、予めセメント組成物のみを混合調製して置き、使用
に当たって骨材、混和剤等の他の材料と混合するのが最
も好ましい方法である。化学混和剤はＪＩＳ Ｒ ６２
０４「コンクリート用化学混和剤」に記載されている、
スルフォン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の何れ
もが使用できるが、中でもポリカルボン酸系の減水剤あ
るいは高性能ＡＥ減水剤が特に好ましい結果を与える。
っこうを必須成分とし、必要に応じて無機系混和材を添
加する本発明のセメント組成物は、使用に際して、それ
を構成する各成分を、骨材、減水剤、高性能ＡＥ減水剤
等の化学混和剤等の、モルタルまたはコンクリート調製
の際に一般に使用される他の材料とを混合しても良い
が、予めセメント組成物のみを混合調製して置き、使用
に当たって骨材、混和剤等の他の材料と混合するのが最
も好ましい方法である。化学混和剤はＪＩＳ Ｒ ６２
０４「コンクリート用化学混和剤」に記載されている、
スルフォン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の何れ
もが使用できるが、中でもポリカルボン酸系の減水剤あ
るいは高性能ＡＥ減水剤が特に好ましい結果を与える。
【００１１】本発明のセメント組成物と、骨材、化学混
和剤及び水とを混練して調製したモルタルまたはコンク
リートは、成形、蒸気養生してセメント硬化体とするこ
とができるが、従来行なわれていた方法と大きく異なる
点は、蒸気養生に先立って行なう前養生時間の１時間以
内への短縮が可能なことである。本発明のセメント組成
物は、使用するポルトランドセメント種、組成比にもよ
るが、２０〜６０分の前養生時間を取れば、２〜５時間
の蒸気養生後に、強度特性に優れたセメント硬化体を与
える。前養生時間をこれより長く設定しても、生成する
モルタルまたはコンクリートに特性面での問題は生じな
いが、大きな意味はない。以下に、具体的例を挙げて、
本発明を更に詳しく説明する。
和剤及び水とを混練して調製したモルタルまたはコンク
リートは、成形、蒸気養生してセメント硬化体とするこ
とができるが、従来行なわれていた方法と大きく異なる
点は、蒸気養生に先立って行なう前養生時間の１時間以
内への短縮が可能なことである。本発明のセメント組成
物は、使用するポルトランドセメント種、組成比にもよ
るが、２０〜６０分の前養生時間を取れば、２〜５時間
の蒸気養生後に、強度特性に優れたセメント硬化体を与
える。前養生時間をこれより長く設定しても、生成する
モルタルまたはコンクリートに特性面での問題は生じな
いが、大きな意味はない。以下に、具体的例を挙げて、
本発明を更に詳しく説明する。
【００１２】
【実施例】実施例１ セメント組成物構成成分としての普通ポルトランドセメ
ントおよびフッ素含有量０．５重量％のふっ酸無水せっ
こう、細骨材、および３．１重量％のナフタレン系減水
剤を含む水道水を、２０℃の恒温室においてホバートミ
キサーで３分間混練し、モルタル中の単位量が、セメン
ト組成物（せっこう含有量２重量％）：６５１ｋｇ／ｍ
3 、水：２７６ｋｇ／ｍ3 、細骨材：１２７２ｋｇ／ｍ
3 であるモルタルを調製した。得られたモルタルは、Ｊ
ＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」記載の
フローコーンを用いて０打でのフローを測定後、径５０
ｍｍ×高さ１００ｍｍの円筒形鋼製型枠に打ち込んだ。
混練開始から３０分間の前養生時間が経過した後、温度
７０℃、相対湿度９８％に保った恒温恒湿器に入れ３時
間の蒸気養生を行なった。養生終了後、恒温恒湿器より
硬化体を取り出し、ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリー
トの圧縮試験方法」に規定されている方法に準じて、圧
縮強度（脱型強度）を測定した。結果を表１に示す。
ントおよびフッ素含有量０．５重量％のふっ酸無水せっ
こう、細骨材、および３．１重量％のナフタレン系減水
剤を含む水道水を、２０℃の恒温室においてホバートミ
キサーで３分間混練し、モルタル中の単位量が、セメン
ト組成物（せっこう含有量２重量％）：６５１ｋｇ／ｍ
3 、水：２７６ｋｇ／ｍ3 、細骨材：１２７２ｋｇ／ｍ
3 であるモルタルを調製した。得られたモルタルは、Ｊ
ＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」記載の
フローコーンを用いて０打でのフローを測定後、径５０
ｍｍ×高さ１００ｍｍの円筒形鋼製型枠に打ち込んだ。
混練開始から３０分間の前養生時間が経過した後、温度
７０℃、相対湿度９８％に保った恒温恒湿器に入れ３時
間の蒸気養生を行なった。養生終了後、恒温恒湿器より
硬化体を取り出し、ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリー
トの圧縮試験方法」に規定されている方法に準じて、圧
縮強度（脱型強度）を測定した。結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】比較例１〜４ ここでは、せっこうとして半水または二水せっこうを使
用した例（比較例１、２）及びフッ素含有量の多い無水
せっこうを使用した例（比較例３）を示す。せっこう種
を変えた以外は実施例１と同様の方法でモルタルおよび
硬化体を調製し、モルタルフローと脱型強度を測定し
た。結果を表１に示す。
用した例（比較例１、２）及びフッ素含有量の多い無水
せっこうを使用した例（比較例３）を示す。せっこう種
を変えた以外は実施例１と同様の方法でモルタルおよび
硬化体を調製し、モルタルフローと脱型強度を測定し
た。結果を表１に示す。
【００１５】実施例２及び比較例４〜６ ここでは、不溶性無水せっこう添加量を変化させた例を
示す。ふっ酸無水せっこうの添加量を変えた以外は実施
例１と同様の方法でモルタルおよび硬化体を調製し、モ
ルタルフローと脱型強度を測定した。結果を表１に示
す。
示す。ふっ酸無水せっこうの添加量を変えた以外は実施
例１と同様の方法でモルタルおよび硬化体を調製し、モ
ルタルフローと脱型強度を測定した。結果を表１に示
す。
【００１６】実施例３〜５ ここでは、セメント種を早強ポルトランドセメントに変
え且つ、無機系混和材を添加した例を、モルタル及びコ
ンクリートについて示す。モルタル（実施例３、４）に
ついては、モルタル中の単位量が、セメント組成物（ポ
ルトランドセメント、不溶性無水せっこう、高炉スラグ
（ブレーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇ、実施例３）ま
たは石灰石（ブレーン比表面積４５００ｃｍ2 ／ｇ、実
施例４）微粉末の合量）：６５１ｋｇ／ｍ3 、水：２７
７ｋｇ／ｍ3 、細骨材：１２５８ｋｇ／ｍ3 となるよう
にした他は実施例１と同様にモルタルおよび硬化体を調
製し、モルタルフローと脱型強度を測定した。一方、コ
ンクリート（実施例５）については、原料を２０℃の恒
温室でパン型ミキサーを用いて２分間混練し、単位量
を、セメント組成物（ポルトランドセメント、不溶性無
水せっこう、高炉スラグ粉末の合量）：４００ｋｇ／ｍ
3 、水：１７０ｋｇ／ｍ3 、細骨材：７７３ｋｇ／
ｍ3 、粗骨材：１０２０ｋｇ／ｍ3 としたコンクリート
のスランプを測定した後、径１００ｍｍ×高さ２００ｍ
ｍの円筒型枠に打ち込んだ。混練開始から３０分経過
後、蒸気養生室に入れ、４０℃／時間の速度で７０℃ま
で昇温した。混練開始から３．５時間経過後、蒸気養生
室から取り出し、ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリート
の圧縮試験方法」に規定されている方法により、圧縮強
度（脱型強度）を測定した。結果を表１に示す。
え且つ、無機系混和材を添加した例を、モルタル及びコ
ンクリートについて示す。モルタル（実施例３、４）に
ついては、モルタル中の単位量が、セメント組成物（ポ
ルトランドセメント、不溶性無水せっこう、高炉スラグ
（ブレーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇ、実施例３）ま
たは石灰石（ブレーン比表面積４５００ｃｍ2 ／ｇ、実
施例４）微粉末の合量）：６５１ｋｇ／ｍ3 、水：２７
７ｋｇ／ｍ3 、細骨材：１２５８ｋｇ／ｍ3 となるよう
にした他は実施例１と同様にモルタルおよび硬化体を調
製し、モルタルフローと脱型強度を測定した。一方、コ
ンクリート（実施例５）については、原料を２０℃の恒
温室でパン型ミキサーを用いて２分間混練し、単位量
を、セメント組成物（ポルトランドセメント、不溶性無
水せっこう、高炉スラグ粉末の合量）：４００ｋｇ／ｍ
3 、水：１７０ｋｇ／ｍ3 、細骨材：７７３ｋｇ／
ｍ3 、粗骨材：１０２０ｋｇ／ｍ3 としたコンクリート
のスランプを測定した後、径１００ｍｍ×高さ２００ｍ
ｍの円筒型枠に打ち込んだ。混練開始から３０分経過
後、蒸気養生室に入れ、４０℃／時間の速度で７０℃ま
で昇温した。混練開始から３．５時間経過後、蒸気養生
室から取り出し、ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリート
の圧縮試験方法」に規定されている方法により、圧縮強
度（脱型強度）を測定した。結果を表１に示す。
【００１７】実施例として示した本発明のセメント組成
物は何れも、僅か３０分の前養生時間でも、蒸気養生直
後の圧縮強度（脱型強度）発現性に優れたモルタルまた
はコンクリート硬化体を与えることが分かる。それに対
し、せっこう種、せっこう量、せっこう中のフッ素含有
量何れかの要因が本発明の範囲を外れたセメント組成物
では、蒸気養生直後のモルタル硬化体の脱型強度は低
い。尚、これ等についても、前養生を２時間以上行なえ
ば、十分な脱型強度の発現したモルタル硬化体を与えも
のがあることも考えられる。
物は何れも、僅か３０分の前養生時間でも、蒸気養生直
後の圧縮強度（脱型強度）発現性に優れたモルタルまた
はコンクリート硬化体を与えることが分かる。それに対
し、せっこう種、せっこう量、せっこう中のフッ素含有
量何れかの要因が本発明の範囲を外れたセメント組成物
では、蒸気養生直後のモルタル硬化体の脱型強度は低
い。尚、これ等についても、前養生を２時間以上行なえ
ば、十分な脱型強度の発現したモルタル硬化体を与えも
のがあることも考えられる。
【００１８】
【発明の効果】本発明のセメント組成物は、従来２時間
以上は必要であった前養生時間の１時間以内への短縮を
可能にした。これは、セメント二次製品の生産速度を向
上させる上での課題の一つを解決したことを意味する。
以上は必要であった前養生時間の１時間以内への短縮を
可能にした。これは、セメント二次製品の生産速度を向
上させる上での課題の一つを解決したことを意味する。
Claims (5)
- 【請求項１】ポルトランドセメント及び組成物全体の１
〜３重量％量の不溶性無水せっこうよりなり、該不溶性
無水せっこう中の全フッ素含有量が１．０重量％以下で
あるセメント組成物。 - 【請求項２】請求項１に記載の成分に加え、組成物全体
の１５〜４０重量％の無機系混和材を含むセメント組成
物。 - 【請求項３】無機系混和材が高炉スラグ微粉末もしくは
石灰石微粉末である、請求項２に記載のセメント組成
物。 - 【請求項４】ポルトランドセメントが、早強ポルトラン
ドセメントである、請求項１から３までの何れかに記載
のセメント組成物。 - 【請求項５】請求項１から４までの何れかに記載のセメ
ント組成物、骨材、化学混和剤及び水との混合物を成形
後、２０〜６０分間の前養生を行なった後、２〜５時間
蒸気養生する、セメント硬化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094398A JP3584723B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | セメント硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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