JPH1179822A - 水硬性組成物及びそれを使用したモルタル又はコンク リート - Google Patents
水硬性組成物及びそれを使用したモルタル又はコンク リートInfo
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高炉スラグをＪＩＳ規格値以上に配合した水
硬性物質をベースとした良作業性で、初期及び長期強度
を改善したセメント組成物及びそれを使用したモルタル
又はコンクリートを提供すること。 【解決手段】 高炉スラグ粉末を７０〜９８重量部含
み、残部が、セメント、生石灰、及び消石灰の１種又は
２種以上の無機物質に置換された水硬性物質１００重量
部に対して、高性能減水剤０．３〜３．０重量部、アル
カリ金属の亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アル
カリ金属のピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及
び亜硫酸カルシウムの１種又は２種以上を０．０５〜
２．０重量部含有してなる水硬性組成物を構成とする。
硬性物質をベースとした良作業性で、初期及び長期強度
を改善したセメント組成物及びそれを使用したモルタル
又はコンクリートを提供すること。 【解決手段】 高炉スラグ粉末を７０〜９８重量部含
み、残部が、セメント、生石灰、及び消石灰の１種又は
２種以上の無機物質に置換された水硬性物質１００重量
部に対して、高性能減水剤０．３〜３．０重量部、アル
カリ金属の亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アル
カリ金属のピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及
び亜硫酸カルシウムの１種又は２種以上を０．０５〜
２．０重量部含有してなる水硬性組成物を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は土木建築構造物およ
びコンクリート二次製品に使用される水硬性組成物及び
それを使用したモルタル又はコンクリートに関する。詳
しくは、高炉スラグをＪＩＳ規格値以上に配合した水硬
性物質をベースとした良作業性で、初期及び長期強度を
改善したセメント組成物及びそれを使用したモルタル又
はコンクリートに関する。
びコンクリート二次製品に使用される水硬性組成物及び
それを使用したモルタル又はコンクリートに関する。詳
しくは、高炉スラグをＪＩＳ規格値以上に配合した水硬
性物質をベースとした良作業性で、初期及び長期強度を
改善したセメント組成物及びそれを使用したモルタル又
はコンクリートに関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来、高炉スラグは潜在水硬
性物質として利用されており、ＣａイオンやＮａイオン
等の強アルカリとの共存下では水硬性を発揮し硬化す
る。そしてＪＩＳＲ５２１１では高炉セメントとしてポ
ルトランドセメントに対して３０％以下（内割添加，Ａ
種）、３０％を超え６０％以下（Ｂ種）、６０％を超え
７０％以下（Ｃ種）に分類され、第一に水和熱が低いこ
とと、第二に塩素イオンの浸透に対して抵抗性があるこ
と、第三にアルカリ−骨材反応を抑制する等の特性を生
かして大型構造物や海洋構造物に多用されている。ま
た、高炉スラグの需要増加により１９９５年３月にはＪ
ＩＳＡ６２０６「コンクリート用高炉スラグ」が制定さ
れている。
性物質として利用されており、ＣａイオンやＮａイオン
等の強アルカリとの共存下では水硬性を発揮し硬化す
る。そしてＪＩＳＲ５２１１では高炉セメントとしてポ
ルトランドセメントに対して３０％以下（内割添加，Ａ
種）、３０％を超え６０％以下（Ｂ種）、６０％を超え
７０％以下（Ｃ種）に分類され、第一に水和熱が低いこ
とと、第二に塩素イオンの浸透に対して抵抗性があるこ
と、第三にアルカリ−骨材反応を抑制する等の特性を生
かして大型構造物や海洋構造物に多用されている。ま
た、高炉スラグの需要増加により１９９５年３月にはＪ
ＩＳＡ６２０６「コンクリート用高炉スラグ」が制定さ
れている。
【０００３】このような良特性を有する高炉スラグの配
合率を上げ、その利用率を高くすることはわが国にとっ
て省資源、省エネルギーの観点から重要な課題である。
合率を上げ、その利用率を高くすることはわが国にとっ
て省資源、省エネルギーの観点から重要な課題である。
【０００４】しかしながら、高炉スラグの混和率が多く
なるほど初期強度が小さくなり、かつ、長期強度も低下
する等の基本的な課題が示されることからＪＩＳ規格に
おいても７０％を上限としているものである。
なるほど初期強度が小さくなり、かつ、長期強度も低下
する等の基本的な課題が示されることからＪＩＳ規格に
おいても７０％を上限としているものである。
【０００５】なお、実際の使用に当たっては４０〜４５
％配合の高炉Ｂ種セメントが一般的であり、より小さい
水和熱が要求されるダム等の内部コンクリートには５５
％程度の高炉Ｂ種セメントが使用される場合もある。
％配合の高炉Ｂ種セメントが一般的であり、より小さい
水和熱が要求されるダム等の内部コンクリートには５５
％程度の高炉Ｂ種セメントが使用される場合もある。
【０００６】また、高性能減水剤は、通常、減水率が大
きいので高強度の発現を促すが、高炉スラグ含有率が７
０％を超えて多くなると水セメント比を下げても強度低
下を改善することは出来なく、かつ、モルタルフローや
コンクリートスランプの経時低下量も大きく作業時間が
２０〜３０分程度しかないという課題を抱えている。
きいので高強度の発現を促すが、高炉スラグ含有率が７
０％を超えて多くなると水セメント比を下げても強度低
下を改善することは出来なく、かつ、モルタルフローや
コンクリートスランプの経時低下量も大きく作業時間が
２０〜３０分程度しかないという課題を抱えている。
【０００７】本発明者は高炉スラグをＪＩＳ規格値以上
に配合した水硬性物質をベースとし、良作業性と、初期
及び長期強度を改善することを目的として鋭意研究した
結果、高性能減水剤と従来からセメントの凝結促進剤と
して知られている特定成分と、さらに石膏類及び／又は
活性シリカ、さらにはポゾラン物質を特定量用いること
により、解決できることを知見し、本発明を完成させる
に至った。
に配合した水硬性物質をベースとし、良作業性と、初期
及び長期強度を改善することを目的として鋭意研究した
結果、高性能減水剤と従来からセメントの凝結促進剤と
して知られている特定成分と、さらに石膏類及び／又は
活性シリカ、さらにはポゾラン物質を特定量用いること
により、解決できることを知見し、本発明を完成させる
に至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
（１）高炉スラグ粉末を７０〜９８重量部含み、残部
が、セメント、生石灰、及び消石灰の１種又は２種以上
の無機物質に置換された水硬性物質１００重量部に対し
て、高性能減水剤０．３〜３．０重量部、アルカリ金属
の亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アルカリ金属
のピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及び亜硫酸
カルシウムの１種又は２種以上０．０５〜２．０重量部
を含有してなる水硬性組成物、（２）（１）記載の水硬
性組成物に、II型無水石膏１〜１５重量部及び／又は活
性シリカ１〜１５重量部を含有してなる水硬性組成物、
（３）（１）又は（２）記載の水硬性組成物に、更に、
ポゾラン物質２〜１５重量部を含有してなる水硬性組成
物、（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の水硬性組
成物を使用することを特徴とするモルタル又はコンクリ
ートである。
（１）高炉スラグ粉末を７０〜９８重量部含み、残部
が、セメント、生石灰、及び消石灰の１種又は２種以上
の無機物質に置換された水硬性物質１００重量部に対し
て、高性能減水剤０．３〜３．０重量部、アルカリ金属
の亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アルカリ金属
のピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及び亜硫酸
カルシウムの１種又は２種以上０．０５〜２．０重量部
を含有してなる水硬性組成物、（２）（１）記載の水硬
性組成物に、II型無水石膏１〜１５重量部及び／又は活
性シリカ１〜１５重量部を含有してなる水硬性組成物、
（３）（１）又は（２）記載の水硬性組成物に、更に、
ポゾラン物質２〜１５重量部を含有してなる水硬性組成
物、（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の水硬性組
成物を使用することを特徴とするモルタル又はコンクリ
ートである。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて高炉スラグを７０〜９８重量部含み、残部が、セ
メント、生石灰、及び消石灰の１種又は２種以上の無機
物質に置換された水硬性物質をベース（以下、単に、水
硬性物質という）とする。この際、セメント又は生石
灰、消石灰及び生石灰、消石灰の無機物質（以下、セメ
ント等という）は、それぞれ単独配合でも、任意の割合
で上記範囲で配合しても良いものである。
おいて高炉スラグを７０〜９８重量部含み、残部が、セ
メント、生石灰、及び消石灰の１種又は２種以上の無機
物質に置換された水硬性物質をベース（以下、単に、水
硬性物質という）とする。この際、セメント又は生石
灰、消石灰及び生石灰、消石灰の無機物質（以下、セメ
ント等という）は、それぞれ単独配合でも、任意の割合
で上記範囲で配合しても良いものである。
【００１０】本発明において使用される高炉スラグは、
ＪＩＳＲ５２１１やＪＩＳＡ６２０６に規定されるもの
を用いるが、その粉末度は３０００ｃｍ2 ／ｇ程度以上
あれば良く特に限定はされない。さらに、高炉スラグの
配合率が７０重量部を超え、９８重量部までは、その配
合率に拘らず、ほぼ、同様に初期強度は促進され、長期
に高い強度は得られるが、９８重量部を超える場合は全
く水硬性を失うものである。
ＪＩＳＲ５２１１やＪＩＳＡ６２０６に規定されるもの
を用いるが、その粉末度は３０００ｃｍ2 ／ｇ程度以上
あれば良く特に限定はされない。さらに、高炉スラグの
配合率が７０重量部を超え、９８重量部までは、その配
合率に拘らず、ほぼ、同様に初期強度は促進され、長期
に高い強度は得られるが、９８重量部を超える場合は全
く水硬性を失うものである。
【００１１】また、セメント等は、高炉スラグの潜在水
硬性を引き出すための刺激材としての作用を有し、ＪＩ
ＳＲ５２１０に規定される各種ポルトランドセメント及
び白色セメント、ビーライトセメント及び生石灰、消石
灰及び生石灰を含むセメント膨張材等も使用可能であ
る。市販の生石灰を含むセメント膨張材としては電気化
学工業社製商品名「デンカＣＳＡ」、秩父小野田セメン
ト社製商品名「小野田エクスパン」、日本セメント社製
商品名「アサノジプカル」、住友大阪セメント社製商品
名「住友サクス」等が挙げられるが、これらを使用する
場合は、粉末度が粗いので膨張させないために粉末度は
３０００ｃｍ2 ／ｇ以上に微粉砕したもの又は一部水和
させたものを用いるのが好ましい。
硬性を引き出すための刺激材としての作用を有し、ＪＩ
ＳＲ５２１０に規定される各種ポルトランドセメント及
び白色セメント、ビーライトセメント及び生石灰、消石
灰及び生石灰を含むセメント膨張材等も使用可能であ
る。市販の生石灰を含むセメント膨張材としては電気化
学工業社製商品名「デンカＣＳＡ」、秩父小野田セメン
ト社製商品名「小野田エクスパン」、日本セメント社製
商品名「アサノジプカル」、住友大阪セメント社製商品
名「住友サクス」等が挙げられるが、これらを使用する
場合は、粉末度が粗いので膨張させないために粉末度は
３０００ｃｍ2 ／ｇ以上に微粉砕したもの又は一部水和
させたものを用いるのが好ましい。
【００１２】本発明で使用される高性能減水剤の種類と
しては、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、メラミン
ホルマリン樹脂スルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン
酸塩系高分子のいずれかを主成分とするものであり、さ
らに、これらの混合型もあるが、この中の１種、又は２
種以上の混合使用も可能である。
しては、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、メラミン
ホルマリン樹脂スルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン
酸塩系高分子のいずれかを主成分とするものであり、さ
らに、これらの混合型もあるが、この中の１種、又は２
種以上の混合使用も可能である。
【００１３】その一例としては、一般に市販されている
ポリアルキルアリルスルホン酸塩系の高性能減水剤は、
メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンス
ルホン酸ホルマリン縮合物等の塩が挙げられ、その市販
品としては電気化学工業社製商品名「ＦＴ−５００」、
花王社製商品名「マイティー１００」や「マイティー１
５０」等、第一工業製薬社製商品名「セルフロー１１０
Ｐ」等、竹本油脂社製商品名「ポールファイン５１０
Ｎ」等、日本製紙社製商品名「サンフローＰＳ」、「サ
ンフローＨＳ７００」等が代表的なものであり、芳香族
アミノスルホン酸塩系としては藤沢薬品社製商品名「Ｆ
Ｐ−２００」シリーズがあり、メラミンホルマリン樹脂
スルホン酸塩系高性能減水剤としてはデンカグレース社
製商品名「ＦＴ−３Ｓ」、昭和電工社製商品名「モルマ
スター１０」や「モルマスター２０」等が挙げられる。
ポリアルキルアリルスルホン酸塩系の高性能減水剤は、
メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンス
ルホン酸ホルマリン縮合物等の塩が挙げられ、その市販
品としては電気化学工業社製商品名「ＦＴ−５００」、
花王社製商品名「マイティー１００」や「マイティー１
５０」等、第一工業製薬社製商品名「セルフロー１１０
Ｐ」等、竹本油脂社製商品名「ポールファイン５１０
Ｎ」等、日本製紙社製商品名「サンフローＰＳ」、「サ
ンフローＨＳ７００」等が代表的なものであり、芳香族
アミノスルホン酸塩系としては藤沢薬品社製商品名「Ｆ
Ｐ−２００」シリーズがあり、メラミンホルマリン樹脂
スルホン酸塩系高性能減水剤としてはデンカグレース社
製商品名「ＦＴ−３Ｓ」、昭和電工社製商品名「モルマ
スター１０」や「モルマスター２０」等が挙げられる。
【００１４】高性能減水剤は水硬性物質１００重量部に
対して、固形分換算で０．３〜３．０重量部配合される
が、好ましくは０．４〜２．５重量部、より好ましくは
０．６〜２重量部である。０．３重量部未満では亜硫酸
塩等の添加量が適量であってもモルタルフローやコンク
リートスランプの経時低下量を低減する効果は小さく、
又、３．０重量部以上では高炉スラグ含有率が多くなる
とブリージング等の材料分離を生じ易く、強度低下を生
ずるので好ましくない。
対して、固形分換算で０．３〜３．０重量部配合される
が、好ましくは０．４〜２．５重量部、より好ましくは
０．６〜２重量部である。０．３重量部未満では亜硫酸
塩等の添加量が適量であってもモルタルフローやコンク
リートスランプの経時低下量を低減する効果は小さく、
又、３．０重量部以上では高炉スラグ含有率が多くなる
とブリージング等の材料分離を生じ易く、強度低下を生
ずるので好ましくない。
【００１５】また、本発明で使用されるアルカリ金属の
亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アルカリ金属の
ピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及び亜硫酸カ
ルシウムの１種、又は２種以上（以下、亜硫酸塩等とい
う）とは、例えば、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸ナトリウム、ピロ硫酸
カリウム、ピロ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、
ピロ亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸カルシウムであり、そ
の１種又は２種以上の配合も可能である。ここでアルカ
リ金属とはナトリウム、カリウム、リチウムを示す。
亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アルカリ金属の
ピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及び亜硫酸カ
ルシウムの１種、又は２種以上（以下、亜硫酸塩等とい
う）とは、例えば、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸ナトリウム、ピロ硫酸
カリウム、ピロ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、
ピロ亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸カルシウムであり、そ
の１種又は２種以上の配合も可能である。ここでアルカ
リ金属とはナトリウム、カリウム、リチウムを示す。
【００１６】本発明で使用する亜硫酸塩等は、高性能減
水剤を使用したモルタルフローやコンクリートスランプ
の経時低下を低減し、良作業性とする。また、II型無水
石膏等との併用により初期、及び長期強度の増大を助長
する。
水剤を使用したモルタルフローやコンクリートスランプ
の経時低下を低減し、良作業性とする。また、II型無水
石膏等との併用により初期、及び長期強度の増大を助長
する。
【００１７】亜硫酸塩等は、水硬性物質１００重量部に
対して０．０５〜２．０重量部配合され、好ましくは
０．１〜１．５重量部、より好ましくは０．２〜１．０
重量部である。０．０５重量部未満では高性能減水剤の
添加量が適量であってもコンクリートスランプ等の経時
低下を改善する作用は小さく、２．０重量部を超えて配
合した場合は、逆に、前記改善作用は低下するので好ま
しくはない。
対して０．０５〜２．０重量部配合され、好ましくは
０．１〜１．５重量部、より好ましくは０．２〜１．０
重量部である。０．０５重量部未満では高性能減水剤の
添加量が適量であってもコンクリートスランプ等の経時
低下を改善する作用は小さく、２．０重量部を超えて配
合した場合は、逆に、前記改善作用は低下するので好ま
しくはない。
【００１８】本発明で使用する石膏は、II型無水石膏で
あり、フッ酸発生時の副成するII型無水石膏や二水石膏
や半水石膏及びIII 型無水石膏を３５０℃以上の温度で
熱処理したものである。なお、二水石膏や半水石膏及び
III 型無水石膏では添加量が多くなると膨張作用が大き
くなり、長期安定性を欠くので使用できないものであ
る。
あり、フッ酸発生時の副成するII型無水石膏や二水石膏
や半水石膏及びIII 型無水石膏を３５０℃以上の温度で
熱処理したものである。なお、二水石膏や半水石膏及び
III 型無水石膏では添加量が多くなると膨張作用が大き
くなり、長期安定性を欠くので使用できないものであ
る。
【００１９】II型無水石膏は初期強度を増大して長期的
にも高強度化を図る作用を有するものであり、水硬性物
質１００重量部に対して１〜１５重量部配合される。好
ましくは２〜１２重量部、より好ましくは４〜１０重量
部である。１重量部未満では初期及び長期強度の改善効
果は小さく、１５重量部を超えて添加しても強度の改善
効果は停滞し、それ以上望めないものである。尚、刺激
材として粉砕した市販の膨張材を使用する場合は膨張材
に含まれるII型無水石膏量も加えて上記範囲とするもの
である。
にも高強度化を図る作用を有するものであり、水硬性物
質１００重量部に対して１〜１５重量部配合される。好
ましくは２〜１２重量部、より好ましくは４〜１０重量
部である。１重量部未満では初期及び長期強度の改善効
果は小さく、１５重量部を超えて添加しても強度の改善
効果は停滞し、それ以上望めないものである。尚、刺激
材として粉砕した市販の膨張材を使用する場合は膨張材
に含まれるII型無水石膏量も加えて上記範囲とするもの
である。
【００２０】本発明において、活性シリカとは、シリカ
フューム、ケイ化木の焼成灰、カオリン鉱物の焼成物で
あるメタカオリン及びアエロジルを示す。シリカフュー
ムは金属シリカ又はシリカ合金を電気炉で製造するとき
に発生する非晶質のＳｉＯ2 の超微粉であり、ケイ化木
の焼成灰は稲藁や籾殻、竹、葦等を焼成した時の灰（非
晶質のＳｉＯ2) である。又、メタカオリンはカオリン
鉱物であるカオリナイト、ディッカイト、モハロイサイ
ト等を５００℃以上で焼成した非晶質のアルミノケイ酸
塩であり、アエロジルは合成された非晶質ＳｉＯ2の超
微粉である。これらは１種又は２種以上の併用が可能で
ある。
フューム、ケイ化木の焼成灰、カオリン鉱物の焼成物で
あるメタカオリン及びアエロジルを示す。シリカフュー
ムは金属シリカ又はシリカ合金を電気炉で製造するとき
に発生する非晶質のＳｉＯ2 の超微粉であり、ケイ化木
の焼成灰は稲藁や籾殻、竹、葦等を焼成した時の灰（非
晶質のＳｉＯ2) である。又、メタカオリンはカオリン
鉱物であるカオリナイト、ディッカイト、モハロイサイ
ト等を５００℃以上で焼成した非晶質のアルミノケイ酸
塩であり、アエロジルは合成された非晶質ＳｉＯ2の超
微粉である。これらは１種又は２種以上の併用が可能で
ある。
【００２１】活性シリカ等は、他のポゾラン物質とは異
なり水和活性が高く、初期及び長期強度の増加を助長
し、水硬性物質１００重量部に対して１〜１５重量部配
合される。好ましくは２〜１２重量部、より好ましくは
４〜１０重量部である。１重量部未満では初期及び長期
強度の助長効果は小さく、１５重量部を超えて配合して
も強度の助長効果は停滞し、それ以上望めないものであ
る。なお、この中で、性能、経済性、安定供給等も考慮
すると、最も好ましいのはシリカフューム及びメタカオ
リンである。
なり水和活性が高く、初期及び長期強度の増加を助長
し、水硬性物質１００重量部に対して１〜１５重量部配
合される。好ましくは２〜１２重量部、より好ましくは
４〜１０重量部である。１重量部未満では初期及び長期
強度の助長効果は小さく、１５重量部を超えて配合して
も強度の助長効果は停滞し、それ以上望めないものであ
る。なお、この中で、性能、経済性、安定供給等も考慮
すると、最も好ましいのはシリカフューム及びメタカオ
リンである。
【００２２】さらに、本発明で使用するポゾラン物質と
は、カオリン鉱物（カオリナイト、ディッカイト、モハ
ロイサイトの未焼成物）、その他の粘土鉱物（ベントナ
イト、酸性白土、活性白土、ゼオライト、パイロフェラ
イト等のアルミナケイ酸質の粘土鉱物）の未焼成物並び
にその５００℃以上の焼成物（但し、メタカオリンを除
く）、フライアッシュ、ケイソウ土やオパール質シリカ
である。
は、カオリン鉱物（カオリナイト、ディッカイト、モハ
ロイサイトの未焼成物）、その他の粘土鉱物（ベントナ
イト、酸性白土、活性白土、ゼオライト、パイロフェラ
イト等のアルミナケイ酸質の粘土鉱物）の未焼成物並び
にその５００℃以上の焼成物（但し、メタカオリンを除
く）、フライアッシュ、ケイソウ土やオパール質シリカ
である。
【００２３】ポゾラン物質は強度発現を助長する作用を
示し、その配合量は、水硬性物質１００重量部に対して
２．０〜１５重量部である。好ましい配合量は３〜１２
重量部、より好ましくは５〜１０重量部である。１５重
量部を超えて配合しても初期、及び長期強度の助長効果
は増大しなく、また、未焼成の粘土鉱物等は単位水量を
著しく増加させる場合もあるので好ましくない。２．０
重量部未満では、初期、及び長期強度の助長効果が小さ
くなり好ましくない。
示し、その配合量は、水硬性物質１００重量部に対して
２．０〜１５重量部である。好ましい配合量は３〜１２
重量部、より好ましくは５〜１０重量部である。１５重
量部を超えて配合しても初期、及び長期強度の助長効果
は増大しなく、また、未焼成の粘土鉱物等は単位水量を
著しく増加させる場合もあるので好ましくない。２．０
重量部未満では、初期、及び長期強度の助長効果が小さ
くなり好ましくない。
【００２４】本発明においてモルタル又はコンクリート
の配合条件には限定されない。すなわち、最大骨材寸
法、細骨材率、単位水硬性物質量、水／水硬性物質比は
初期強度や長期強度に影響を与える因子ではあるが、高
炉スラグとセメント等と高性能減水剤との組み合わせの
比較例に対して、同一条件での比較という観点から、全
く拘束を受けないものである。
の配合条件には限定されない。すなわち、最大骨材寸
法、細骨材率、単位水硬性物質量、水／水硬性物質比は
初期強度や長期強度に影響を与える因子ではあるが、高
炉スラグとセメント等と高性能減水剤との組み合わせの
比較例に対して、同一条件での比較という観点から、全
く拘束を受けないものである。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、
実施例で使用した各種材料を一括して示す。 「使用材料」 「水硬性物質」 （１）高炉スラグ（ＢＦＳという）：ブレーン比表面積
４２００cm2/g に粉砕したもの （２）セメント（Ｃという） ：普通ポルトランド
セメント、ブレーン比表面積３０５０cm2/g （３）消石灰（ＣＨという） ：試薬１級 （４）生石灰（ＣａＯという） ：試薬１級、ブレー
ン比表面積８０００cm2/g に粉砕 「高性能減水剤」 Ａ：第一工業製薬社製 粉末状、ポリアルキルアリルス
ルホン酸塩系 商品名「セルフロー１１０Ｐ」 Ｂ：昭和電工社製、粉末状、メラミンホルマリン樹脂ス
ルホン酸塩系 商品名「モルマスター１０」 「亜硫酸塩等」 ａ：亜硫酸カリウム ：工業用 ｂ．重亜硫酸ナトリウム ：工業用 ｃ．重亜硫酸カリウム ：工業用 ｄ．亜硫酸ナトリウム ：工業用 ｅ．亜硫酸カルシウム ：試薬１級 ｆ．ピロ硫酸ナトリウム ：工業用 ｇ．ピロ硫酸カリウム ：工業用 ｈ．ピロ亜硫酸ナトリウム ：工業用 ｉ．ピロ亜硫酸カリウム ：工業用 「II型無水石膏」：フッ酸発生副成石膏、ブレーン比表
面積６０２０cm2/g 「活性シリカ」 α．シリカフューム：エジプトエファコ社産，ＢＥＴ比
表面積 19.2 m2/g β．ケイ化木（稲藁）の焼却灰：ＢＥＴ比表面積 1.0 m
2/g γ．メタカオリン：関東ベントナイト鉱業社製、商品名
［ＳＥＭクレー］を７００℃で焼成しブレーン比表面積
８１００cm2/g に粉砕したもの ε．アエロジル：日本アエロジル社製、ＢＥＴ比表面積
160 m2/g 「ポゾラン物質」 Ｉ．カオリン：関東ベントナイト鉱業社製、商品名［Ｓ
ＥＭクレー］をブレーン比表面積８０４０cm2/g に粉砕
したもの II．酸性白土の熱処理品：関東ベントナイト鉱業社製、
酸性白土を１０００℃で焼成しブレーン比表面積５５０
０cm2/g に粉砕したもの III ．ゼオライトの熱処理品：関東ベントナイト鉱業社
製、ゼオライトＧ３５品を比表面積６５５０cm2/g に粉
砕したもの IV．フライアッシュ：東北発電社製フライアッシュ（ブ
レーン比表面積４２００cm2/g ）をブレーン比表面積６
４００cm2/g に粉砕したものに粉砕したもの Ｖ．オパール質シリカ： VI．ケイソウ土：関東ベントナイト鉱業社商品名［Celi
teＦＣ］をブレーン比表面積７２００cm2/g に粉砕した
もの
が、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、
実施例で使用した各種材料を一括して示す。 「使用材料」 「水硬性物質」 （１）高炉スラグ（ＢＦＳという）：ブレーン比表面積
４２００cm2/g に粉砕したもの （２）セメント（Ｃという） ：普通ポルトランド
セメント、ブレーン比表面積３０５０cm2/g （３）消石灰（ＣＨという） ：試薬１級 （４）生石灰（ＣａＯという） ：試薬１級、ブレー
ン比表面積８０００cm2/g に粉砕 「高性能減水剤」 Ａ：第一工業製薬社製 粉末状、ポリアルキルアリルス
ルホン酸塩系 商品名「セルフロー１１０Ｐ」 Ｂ：昭和電工社製、粉末状、メラミンホルマリン樹脂ス
ルホン酸塩系 商品名「モルマスター１０」 「亜硫酸塩等」 ａ：亜硫酸カリウム ：工業用 ｂ．重亜硫酸ナトリウム ：工業用 ｃ．重亜硫酸カリウム ：工業用 ｄ．亜硫酸ナトリウム ：工業用 ｅ．亜硫酸カルシウム ：試薬１級 ｆ．ピロ硫酸ナトリウム ：工業用 ｇ．ピロ硫酸カリウム ：工業用 ｈ．ピロ亜硫酸ナトリウム ：工業用 ｉ．ピロ亜硫酸カリウム ：工業用 「II型無水石膏」：フッ酸発生副成石膏、ブレーン比表
面積６０２０cm2/g 「活性シリカ」 α．シリカフューム：エジプトエファコ社産，ＢＥＴ比
表面積 19.2 m2/g β．ケイ化木（稲藁）の焼却灰：ＢＥＴ比表面積 1.0 m
2/g γ．メタカオリン：関東ベントナイト鉱業社製、商品名
［ＳＥＭクレー］を７００℃で焼成しブレーン比表面積
８１００cm2/g に粉砕したもの ε．アエロジル：日本アエロジル社製、ＢＥＴ比表面積
160 m2/g 「ポゾラン物質」 Ｉ．カオリン：関東ベントナイト鉱業社製、商品名［Ｓ
ＥＭクレー］をブレーン比表面積８０４０cm2/g に粉砕
したもの II．酸性白土の熱処理品：関東ベントナイト鉱業社製、
酸性白土を１０００℃で焼成しブレーン比表面積５５０
０cm2/g に粉砕したもの III ．ゼオライトの熱処理品：関東ベントナイト鉱業社
製、ゼオライトＧ３５品を比表面積６５５０cm2/g に粉
砕したもの IV．フライアッシュ：東北発電社製フライアッシュ（ブ
レーン比表面積４２００cm2/g ）をブレーン比表面積６
４００cm2/g に粉砕したものに粉砕したもの Ｖ．オパール質シリカ： VI．ケイソウ土：関東ベントナイト鉱業社商品名［Celi
teＦＣ］をブレーン比表面積７２００cm2/g に粉砕した
もの
【００２６】実施例１ 高性能減水剤、亜硫酸塩等の添加量を変えてモルタルに
よるフローの経時変化を測定した。モルタルは高炉スラ
グに普通セメント又は消石灰の配合量を変えた水硬性物
質１００重量部に対して天然川砂（新潟県姫川産，ＦＭ
２．９０）３００重量部とし、ＪＩＳＲ５２０１による
フローが２５０±１０ｍｍとなるように、高性能減水剤
の添加量によって練混ぜ水量を調整した。その結果を表
１、表２に示す。
よるフローの経時変化を測定した。モルタルは高炉スラ
グに普通セメント又は消石灰の配合量を変えた水硬性物
質１００重量部に対して天然川砂（新潟県姫川産，ＦＭ
２．９０）３００重量部とし、ＪＩＳＲ５２０１による
フローが２５０±１０ｍｍとなるように、高性能減水剤
の添加量によって練混ぜ水量を調整した。その結果を表
１、表２に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】表１、表２において、高性能減水剤のみの
比較例（実験Ｎｏ．１−１〜１−１１）に対して、本発
明例の亜硫酸塩等を一定として高性能減水剤の添加量を
変えた場合（実験Ｎｏ．１−１３〜１−２０）は、高性
能減水剤の添加量は０．３重量部以上でその添加量が多
くなるほどモルタルフローの経時低下量は小さくなり良
作業性を示すが、多くなり過ぎると経時低下量は大きく
なる傾向があり、３．０重量部の添加ではブリージング
も発生する。従って、高性能減水剤の添加量は０．３〜
３．０重量部の範囲において、好ましくは０．４〜２．
５重量部であり、０．６〜２．０重量部がより好ましい
ことが示される。また、高性能減水剤の添加量を一定と
して亜硫酸塩等の添加量を変えた場合（実験Ｎｏ．１−
２２〜１−２８）は、亜硫酸塩等の添加量が多くなるほ
どモルタルフローの経時低下量は小さくなりが、多くな
り過ぎると経時低下量は大きくなる傾向があり、亜硫酸
塩等の添加量が０．０５〜２．０重量部の範囲において
０．１〜１．５重量部が好ましく、より好ましくは０．
２〜１．０重量部であることが示される。
比較例（実験Ｎｏ．１−１〜１−１１）に対して、本発
明例の亜硫酸塩等を一定として高性能減水剤の添加量を
変えた場合（実験Ｎｏ．１−１３〜１−２０）は、高性
能減水剤の添加量は０．３重量部以上でその添加量が多
くなるほどモルタルフローの経時低下量は小さくなり良
作業性を示すが、多くなり過ぎると経時低下量は大きく
なる傾向があり、３．０重量部の添加ではブリージング
も発生する。従って、高性能減水剤の添加量は０．３〜
３．０重量部の範囲において、好ましくは０．４〜２．
５重量部であり、０．６〜２．０重量部がより好ましい
ことが示される。また、高性能減水剤の添加量を一定と
して亜硫酸塩等の添加量を変えた場合（実験Ｎｏ．１−
２２〜１−２８）は、亜硫酸塩等の添加量が多くなるほ
どモルタルフローの経時低下量は小さくなりが、多くな
り過ぎると経時低下量は大きくなる傾向があり、亜硫酸
塩等の添加量が０．０５〜２．０重量部の範囲において
０．１〜１．５重量部が好ましく、より好ましくは０．
２〜１．０重量部であることが示される。
【００３０】実施例２ 実施例１の任意の実験Ｎｏ．の水硬性組成物を含んだモ
ルタルを用いて粗骨材（新潟県姫川産）を添加してコン
クリートを練混ぜた。この際、II型無水石膏、活性シリ
カ及びポゾラン物質の種類と添加量の組み合わせを変え
て標準養生における材齢１日、７日、２８日の圧縮強度
を測定した。その結果を表３、表４に示す。
ルタルを用いて粗骨材（新潟県姫川産）を添加してコン
クリートを練混ぜた。この際、II型無水石膏、活性シリ
カ及びポゾラン物質の種類と添加量の組み合わせを変え
て標準養生における材齢１日、７日、２８日の圧縮強度
を測定した。その結果を表３、表４に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】尚、コンクリートは最大骨材寸法が２０ｍ
ｍの砕石を用い、単位砕石量を１０３４kg/m3 一定とし
て、残りを空気量３％を含んだモルタルとして配合し
た。この場合、概ね、単位セメント量は３００kg/m3 、
砂は９００kg/m3 であり、スランプは８ｃｍ程度であ
る。但し、II型無水石膏や活性シリカ、ポゾラン物質は
水硬性組成物の中の水硬性物質１００重量部に対して外
割り添加とし、砂と置き換えて重量を容積換算して添加
し、水硬性組成物中の亜硫酸塩等や高性能減水剤は水に
溶解するので容積換算はしなかった。また、コンクリー
トの練混ぜは、容量１００リットルの遊星型強制練りミ
キサーで３０リットル分のコンクリートを３分間行い、
水硬性組成物の中にII型無水石膏や活性シリカ、ポゾラ
ン物質を軽く混合して、骨材と一緒に投入して撹拌と同
時に練混ぜ水を注入した。供試体はφ１０×２０ｃｍと
し、棒バイブレーターを用いて成形した。
ｍの砕石を用い、単位砕石量を１０３４kg/m3 一定とし
て、残りを空気量３％を含んだモルタルとして配合し
た。この場合、概ね、単位セメント量は３００kg/m3 、
砂は９００kg/m3 であり、スランプは８ｃｍ程度であ
る。但し、II型無水石膏や活性シリカ、ポゾラン物質は
水硬性組成物の中の水硬性物質１００重量部に対して外
割り添加とし、砂と置き換えて重量を容積換算して添加
し、水硬性組成物中の亜硫酸塩等や高性能減水剤は水に
溶解するので容積換算はしなかった。また、コンクリー
トの練混ぜは、容量１００リットルの遊星型強制練りミ
キサーで３０リットル分のコンクリートを３分間行い、
水硬性組成物の中にII型無水石膏や活性シリカ、ポゾラ
ン物質を軽く混合して、骨材と一緒に投入して撹拌と同
時に練混ぜ水を注入した。供試体はφ１０×２０ｃｍと
し、棒バイブレーターを用いて成形した。
【００３４】表３、表４において、石膏類の添加量を一
定とした場合、水硬性物質の組成や減水剤の添加量の違
い拘わらず亜硫酸塩等の添加は、モルタルフローやコン
クリートスランプの保持だけではなく、初期及び長期強
度を増大させる（実験Ｎｏ．２−１〜２−１２と実験Ｎ
ｏ．２−１６〜２−２０の比較）。さらに、添加量依存
性では０．０５〜２重量部の範囲で添加効果が示され、
添加量が多くなるほど初期及び長期強度は増大するが、
多すぎても長期強度はおさえられる傾向となり、好まし
くは、０．１〜１．５重量部、より好ましくは０．２〜
１．０重量部であることが示される（実験Ｎｏ．２−２
４〜２−３０）。また、亜硫酸塩等の単独添加でも初期
及び長期強度が高くなることも示される（実験Ｎｏ．２
−７〜２−２３の比較）。水硬性物質の組成、亜硫酸塩
等及び減水剤の添加量を一定として石膏類の添加量を変
えた場合は、１重量部から添加効果が示され、かつ、添
加量が多くなるほど長期強度は増大するが１５重量部で
は強度は低下してくる傾向が示され、好ましくは２〜１
２重量部、より好ましくは４〜１０重量部であることが
示される（実験Ｎｏ．２−２３、２−３１〜２−３
８）。同様に、活性シリカも添加量が多くなるほど長期
強度を増大させる。そして１重量部より添加効果が示さ
れるが１５重量部を超えて添加しても、それ以上の強度
の伸びはできないことが示される。そして２〜１２重量
部が好ましく、より好ましくは４〜１０重量部であるこ
とも示される（実験Ｎｏ．２−３９〜２−４６）。ポゾ
ラン物質も２〜１５重量部の範囲で長期強度の増大効果
が示される。そして添加量が多くなるほど長期強度を増
大させるが、添加量が多すぎても強度の伸びは僅かずつ
低下し、好ましくは３〜１２重量部、より好ましくは５
〜１０重量部であることが示される（実験Ｎｏ．２−４
７〜２−５３）。さらに石膏類、活性シリカ、ポゾラン
物質の２種以上の併用は相乗的に長期強度の伸びが大き
くなることも示される（実験Ｎｏ．２−５４〜２−６
３）。
定とした場合、水硬性物質の組成や減水剤の添加量の違
い拘わらず亜硫酸塩等の添加は、モルタルフローやコン
クリートスランプの保持だけではなく、初期及び長期強
度を増大させる（実験Ｎｏ．２−１〜２−１２と実験Ｎ
ｏ．２−１６〜２−２０の比較）。さらに、添加量依存
性では０．０５〜２重量部の範囲で添加効果が示され、
添加量が多くなるほど初期及び長期強度は増大するが、
多すぎても長期強度はおさえられる傾向となり、好まし
くは、０．１〜１．５重量部、より好ましくは０．２〜
１．０重量部であることが示される（実験Ｎｏ．２−２
４〜２−３０）。また、亜硫酸塩等の単独添加でも初期
及び長期強度が高くなることも示される（実験Ｎｏ．２
−７〜２−２３の比較）。水硬性物質の組成、亜硫酸塩
等及び減水剤の添加量を一定として石膏類の添加量を変
えた場合は、１重量部から添加効果が示され、かつ、添
加量が多くなるほど長期強度は増大するが１５重量部で
は強度は低下してくる傾向が示され、好ましくは２〜１
２重量部、より好ましくは４〜１０重量部であることが
示される（実験Ｎｏ．２−２３、２−３１〜２−３
８）。同様に、活性シリカも添加量が多くなるほど長期
強度を増大させる。そして１重量部より添加効果が示さ
れるが１５重量部を超えて添加しても、それ以上の強度
の伸びはできないことが示される。そして２〜１２重量
部が好ましく、より好ましくは４〜１０重量部であるこ
とも示される（実験Ｎｏ．２−３９〜２−４６）。ポゾ
ラン物質も２〜１５重量部の範囲で長期強度の増大効果
が示される。そして添加量が多くなるほど長期強度を増
大させるが、添加量が多すぎても強度の伸びは僅かずつ
低下し、好ましくは３〜１２重量部、より好ましくは５
〜１０重量部であることが示される（実験Ｎｏ．２−４
７〜２−５３）。さらに石膏類、活性シリカ、ポゾラン
物質の２種以上の併用は相乗的に長期強度の伸びが大き
くなることも示される（実験Ｎｏ．２−５４〜２−６
３）。
【００３５】
【発明の効果】本発明の水硬性組成物及びそれを使用し
たモルタル又はコンクリートを用いることにより、従来
よりも高炉スラグを多量に配合した場合の強度低下を防
止するだけでなく、良作業性で、かつ、高強度を得るこ
とが可能となる。従って、高炉スラグの活用範囲が広が
り、省資源、省エネルギー的となるばかりでなく、セメ
ントの焼成時には多量の炭酸ガスを分解排出させている
が、この炭酸ガスによる温暖化等の地球環境への対策の
一つとなるものである。
たモルタル又はコンクリートを用いることにより、従来
よりも高炉スラグを多量に配合した場合の強度低下を防
止するだけでなく、良作業性で、かつ、高強度を得るこ
とが可能となる。従って、高炉スラグの活用範囲が広が
り、省資源、省エネルギー的となるばかりでなく、セメ
ントの焼成時には多量の炭酸ガスを分解排出させている
が、この炭酸ガスによる温暖化等の地球環境への対策の
一つとなるものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 高炉スラグ粉末を７０〜９８重量部含
み、残部が、セメント、生石灰、及び消石灰の１種又は
２種以上の無機物質に置換された水硬性物質１００重量
部に対して、高性能減水剤０．３〜３．０重量部、アル
カリ金属の亜硫酸塩、アルカリ金属の重亜硫酸塩、アル
カリ金属のピロ硫酸塩、アルカリ金属のピロ亜硫酸塩及
び亜硫酸カルシウムの１種又は２種以上を０．０５〜
２．０重量部含有してなる水硬性組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載の水硬性組成物に、II型無
水石膏１〜１５重量部及び／又は活性シリカ１〜１５重
量部を含有してなる水硬性組成物。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の水硬性組成物に、
更に、ポゾラン物質２〜１５重量部を含有してなる水硬
性組成物。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の水硬性
組成物を使用することを特徴とするモルタル又はコンク
リート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23972297A JP3608911B2 (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 水硬性組成物及びそれを使用したモルタル又はコンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23972297A JP3608911B2 (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 水硬性組成物及びそれを使用したモルタル又はコンクリート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1179822A true JPH1179822A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3608911B2 JP3608911B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=17048958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23972297A Expired - Lifetime JP3608911B2 (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 水硬性組成物及びそれを使用したモルタル又はコンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3608911B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001039760A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-13 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 低環境負荷型高強度コンクリート |
| JP2001039759A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-13 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 低環境負荷型高強度コンクリート |
| JP2003246657A (ja) * | 2002-02-26 | 2003-09-02 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 下水道汚泥の焼却灰を含むセメント用の硬化促進剤及びセメント組成物 |
| WO2009144141A1 (de) | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Construction Research & Technology Gmbh | Mischung, insbesondere baustoffmischung enthaltend hüttensand |
| WO2010143629A1 (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | 株式会社竹中工務店 | 高炉スラグ組成物を用いたコンクリート組成物 |
| JP2010285290A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | 高炉セメント組成物を用いたコンクリート組成物 |
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| JP2011006321A (ja) * | 2010-08-26 | 2011-01-13 | Ohbayashi Corp | セメント組成物 |
| KR101085044B1 (ko) | 2010-11-03 | 2011-11-18 | 주식회사 씨엠디기술단 | 증기양생 콘크리트 2차제품 제조용 무기결합재 |
| WO2012026240A1 (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-01 | 株式会社大林組 | セメント組成物と、混合材の製造方法及びセメント組成物の製造方法 |
| JP2012086992A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Ohbayashi Corp | 混合材の製造方法及びセメント組成物の製造方法 |
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| JP2014114176A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Nishimatsu Constr Co Ltd | コンクリート材料 |
| JP2014125370A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Takenaka Komuten Co Ltd | 水硬性高炉スラグ組成物及びコンクリート硬化体 |
| JP2015180604A (ja) * | 2015-07-15 | 2015-10-15 | 株式会社大林組 | 混合材の製造方法及びセメント組成物の製造方法 |
| JP2015180603A (ja) * | 2015-07-14 | 2015-10-15 | 株式会社大林組 | セメント組成物 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5288929B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2013-09-11 | 鹿島建設株式会社 | コンクリート堤体の構築方法 |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP23972297A patent/JP3608911B2/ja not_active Expired - Lifetime
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