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JP4115802B2 - Cement admixture and cement composition - Google Patents
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JP4115802B2 JP2002301230A JP2002301230A JP4115802B2 JP 4115802 B2 JP4115802 B2 JP 4115802B2 JP 2002301230 A JP2002301230 A JP 2002301230A JP 2002301230 A JP2002301230 A JP 2002301230A JP 4115802 B2 JP4115802 B2 JP 4115802B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、土木・建築業界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。
【0002】
なお、本発明における配合割合、部、及び%は特に規定しない限り質量基準で示す。本発明でいうコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
【0003】
【従来の技術とその課題】
コンクリートは安価に大きな構造物を構築することができる優れた材料であり、近年コンクリートの使用される環境の多様化により、益々、高耐久性であることが求められてきている。
【0004】
しかしながら、高強度の材料設計にした場合、必然的に使用する単位セメント量が増え、それに伴い流動保持性の低下が起こる場合があり、また、大量打設を行った場合には、セメントの水和熱量の増大により熱ひび割れが発生することがあった。
【0005】
このように、高強度を目的とした材料設計の結果、熱ひび割れを誘発して耐久性の低下を招くことが問題となっており、水和熱を抑制するセメント混和材が開発されている(特公昭57-261号公報、特公平5-79619号公報、及び特平6-298560号公報参照)。
【0006】
また、コンクリート構造物を劣化させ、強度を低下させる現象としては、コンクリートの熱ひび割れの他に、中性化等が挙げられ、土木・建築業界では特に中性化抑制効果の高いセメント混和材が求められてきた。
【0007】
中性化とは水酸化カルシウムが大気中の二酸化炭素と反応して炭酸化されることにより引き起こされ、コンクリートが表面から劣化する現象である。水酸化カルシウム含有量の少ないコンクリートほど中性化の影響を受けやすいとされている。
【0008】
コンクリートの中性化によって問題となるのは、中性化によりコンクリートが浸食されて鉄筋の不動態が破壊され、コンクリート中の鉄筋に錆が発生し、錆が生じる時の膨張圧によってコンクリート内部に応力が発生し、ひび割れが発生してしまうことである。さらに、ひび割れを介して鉄筋が直接外気や水分と接触することで、錆が進行し、急速に鉄筋とコンクリートの付着が損なわれ、コンクリート片の剥落等の問題を生じることがあった。
【0009】
ここで一番の問題は、コンクリートの強度を重視し、高強度配合としたコンクリートを用いた構造物は熱ひび割れを生じ易く、さらに熱ひび割れした箇所からコンクリートの中性化が進行するといった複合劣化が起こりえるということであり、コンクリートのトータルの耐久性を上げるには、中性化及び熱ひび割れの両方を抑制することが重要と考えられる。
【0010】
そのため、今日では、強度を重視し、単位セメント量の多い配合とした材料設計においても、水和発熱量が少なく、また中性化抑制効果を有する材料の開発が待たれていた。
【0011】
そこで、本発明者らは、種々検討を重ねた結果、特定のセメント混和材及びセメント組成物を使用することにより、単位セメント量の多い配合とした材料設計においても、中性化抑制効果があり、水和発熱量を著しく低減できるために熱ひび割れ発生を抑制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。
【0012】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、ブレーン比表面積値 2,000cm 2 /g 以上のγ-2CaO・SiO及び水和熱抑制剤を含有してなり、γ-2CaO・SiOの含有量が50%以上であるセメント混和材であり、水和熱抑制剤がデキストリンであることを特徴とする該セメント混和材であり、セメントと、該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0014】
本発明で使用するγ-2CaO・SiO(以下γ-CSという)は2CaO・SiO2で表される化合物のうちで、ホルステライト(Mg2SiO4)型構造の低温相として知られるものであり、高温相であってK2SO4型構造のα-CaO・SiO2やβ-CaO・SiO2とは異なるものである。これらは、いずれも2CaO・SiO2で同じ化学組成を有するが、結晶構造は異なっている。セメントクリンカ中に存在する2CaO・SiO2はβ-CaO・SiO2である。K2SO4型構造のα-CaO・SiO2やβ-CaO・SiO2は水硬性を有するが、本発明のγ-CSのような中性化抑制効果を示すものではない。
【0015】
本発明のγ-CSは、石灰石等のCaO原料と珪砂等のSiO2原料とをモル比約2:1で混合して熱処理して得られる。熱処理温度は特に限定されないが、通常、1,200〜1,800℃程度である。冷却方法も特に限定されるものではない。急冷することは好ましくないが、特別な徐冷が必要というわけではなく、自然放冷で十分である。
【0016】
上記の方法により得られるγ-CSは、不純物の存在も特に限定されるものではなく、β型の2CaO・SiO2(β−C2S)や、トライカルシウムシリケート3CaO・SiO2(CS)、ランキナイト3CaO・2SiO2(C)、ワラストナイトCaO・SiO2(CS)等のカルシウムシリケートが混在していても良い。
【0017】
また、上述したγ-CSの合成品以外に、γ-CSを含有する物質として各種のスラグ等を用いても良い。その具体例としては、例えば、電気炉還元期スラグ、ステンレススラグ、及び溶銑予備処理スラグ等が挙げられる。
【0018】
ただし、これら電気炉還元期スラグ、ステンレススラグ、溶銑予備処理スラグであっても、γ-CSを含有していないものについては本発明の効果が得られない。
【0019】
これらのスラグの成分としてはSiO2、CaO、Al2O3、及びMgO等を主要な化学成分とし、その他、TiO2、MnO、Na2O、S、P2O5、及びFe2O3等が挙げられる。
【0020】
また、これらのスラグは、γ-CS以外の成分として、トライカルシウムシリケート3CaO・SiO2(CS)、ランキナイト3CaO・2SiO2(C)、ワラストナイトCaO・SiO2(CS)等のカルシウムシリケート、2CaO・Fe2O3等のカルシウムフェライト、12CaO・7Al2O3等のカルシウムアルミネート、ゲーレナイト2CaO・Al2O3・SiO2とアケルマナイト2CaO・MgO・2SiO2の混晶である、いわゆるメリライトを主成分とし、メルビナイト3CaO・MgO・2SiO2、モンチセライトCaO・MgO・SiO2等のカルシウムマグネシウムシリケート、アノーサイトCaO・Al2O3・2SiO2、リューサイト(K2O、Na2O)・Al2O3・SiO2、スピネルMgO・Al2O3、マグネタイトFe3O4、さらに、硫化カルシウムCaS、硫化鉄FeS等の硫化物等を含む場合がある。
【0021】
γ-CSの粒度は特に制限されないが、ブレーン比表面積値は3,000cm2/g以上が好ましく、3,500cm2/g〜8,000cm2/gがより好ましく、4,000cm2/g〜7,000cm2/gが最も好ましい。ブレーン比表面積値が3,000cm2/g未満では、中性化抑制効果が十分でなく、また、材料分離抵抗性が得られない。さらに、8,000cm2/gを超える場合、過剰な粉砕動力が必要となり、不経済となることがある。γ-CSを含有する物質として、電気炉還元期スラグ、ステンレススラグ、及び溶銑予備処理スラグ等の、γ-CSを含有する物質を用いる場合も同様の粒度とすることが好ましい。
【0022】
本発明の水和熱抑制剤とは、セメントと混和することで水和熱を抑制するものの総称であり、大別して、無機物のものと有機物のものが使用可能である。
【0023】
無機物の水和熱抑制剤の具体例としては、珪フッ化マグネシウム及びケイフッ化ナトリウム等の珪フッ化物、氷晶石、並びにカルシウムフロロアルミネート等のフッ素含有鉱物、リン酸、リン酸塩、酸化亜鉛、酸化鉛、ホウ酸等が使用できる。
【0024】
また、有機物の具体例としては、
(1)デキストリン、ヘミセルロース、イヌリン、アルギン酸、キシラン、及びデキストラン等の多糖類
(2)リグニンスルホン酸、フミン酸、及びタンニン酸等の高分子有機酸とその塩
(3)クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、アラボン酸、グルコヘプトン酸、及びグルコン酸等のオキシカルボン酸とその塩
(4)2ケトカルボン酸及び尿素等のケト酸とそれらの塩
(5)グルタミン酸等のアミノカルボン酸とその塩
(6)ポリアルコール類
(7)グルコース、フラクトース、グルコノラクトン、ガラクトース、サッカロース、キシロース、キシリトール、アビトース、リポーズ、及び異性化糖等の単類糖類
(8)二〜三糖のオリゴ糖等の糖類
(9)ソルビトール等の糖アルコール類
が挙げられる。
【0025】
本発明では、これらの水和熱抑制剤のうちの一種又は二種以上を本発明の目的を阻害しない範囲で使用することが可能である。
【0026】
また、水和熱抑制剤の形態が液状の場合、水で徐々に溶解するような物質もしくは昇温とともに徐々に溶解するような物質、たとえばオブラートで水和熱抑制剤をカプセル化することにより、さらに効果を高めることが可能である。
【0027】
この中でもデキストリンは、一般に化工澱粉とも呼ばれ、澱粉を加水分解したもので、マルデキストリン、ブリティッシュガム、アルファー化澱粉、もしくはこれらのデキストリンを水に溶解させて残留分を乾燥させて、冷水可溶分の大部分を除去した粉末等である。また、上記デキストリンをカルボン酸エステル化、炭酸エステル化、及びエーテル化等の化学変性をさせた物質も使用可能である。
【0028】
ここで、デキストリンの冷水可溶分とは、デキストリンが温度21℃の蒸留水に溶解した量を意味するものであって、具体的には、デキストリン10gを200mlのフラスコに入れ、温度21℃の蒸留水150mlを加え、温度21±1℃に1時間保持した後に濾別し、その濾液を蒸発乾涸して得られたデキストリンを供試デキストリンに対する割合で示したものを冷水可溶分とするものである。
【0029】
本発明において水和熱抑制剤としてデキストリンを用いる場合、21℃における冷水可溶分が80%以下のものであることが好ましく、冷水可溶分が10〜50%の範囲のものを使用することがより好ましい。冷水可溶分が80%を超える場合では充分な水和熱抑制の効果が得られない場合がある。
【0030】
本発明のセメント混和材中のγ-CSと水和熱抑制剤の配合割合は特に限定されるものではないが、通常、セメント混和材100部中、γ-CSは50部以上が好ましく、50〜98部がより好ましく、70〜95部が最も好ましい。γ-CSが50部未満では、十分な中性化抑制効果が得られない場合があり、98部を超えると、十分な水和熱の抑制効果が得られない場合がある。また、水和熱抑制剤は2〜50部が好ましく、5〜30部がより好ましい。2部未満では、十分な水和熱の抑制効果が得られない場合があり、50部を超えると硬化不良を起こす場合がある。
【0031】
本発明のセメント混和材の使用量は特に限定されるものではないが、通常、セメントとセメント混和材からなるセメント組成物100部中、2〜15部が好ましく、4〜9部がより好ましい。2部未満では本発明の効果が十分に得られない場合があり、15部を超えて使用すると、強度発現性が悪くなる場合がある。
【0032】
本発明で使用するセメントは特に限定されないが、ポルトランドセメントを含有するセメントを用いることが好ましく、たとえば普通、早強、超早強、低熱、又は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高炉水砕スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、あるいは、ポルトランドセメントに石灰石粉末等を混合した石灰石フィラーセメント等が挙げられる。
【0033】
本発明では、砂及び砂利等の骨材、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、膨張材、収縮低減剤、高分子エマルジョン、凝結調整剤、セメント急硬材、ベントナイト又はゼオライト等の粘土鉱物、並びに、ハイドロタルサ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使用することが可能である。
【0034】
本発明において、各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、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。混合装置としては、既存のいかなる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、V型ミキサ及びナウターミキサ等の使用が可能である。
【0035】
【実験例】
以下、本発明の実験例に基づいて説明する。
【0036】
実験例1
ブレーン比表面積値4,000cm2/gに粉砕したγ-CSと、水和熱抑制剤ケとを9:1の割合で混合してセメント混和材を作製した。さらに、表1に示す量の該セメント混和材にセメントを添加してセメント組成物100部とした。更に該セメント組成物を用い、水/セメント組成物比=50%、セメント組成物/砂比=1/3のモルタルを調製し、モルタル中心部の最高温度、材齢28日の圧縮強度、中性化深さを測定した。結果を表1に示す。
【0037】
<使用材料>
γ-CS :試薬の炭酸カルシウム2モルと二酸化ケイ素1モルを混合粉砕した原料を電気炉で1,500℃で3時間焼成した後、炉外に取り出して冷却して合成。さらに粉砕してブレーン比表面積値4,000cm2/gに調製した。
水和熱抑制剤ケ:市販デキストリン、冷水可溶分30%
セメント:市販普通ポルトランドセメント
水:水道水
砂:ISO679準拠、標準砂
【0038】
<測定方法>
モルタル中心部の最高温度:モルタルを深さ30cm、内径13cm、厚さ10cmの発泡スチロール製円筒容器に約3.5リットル入れ、20℃恒温室中で養生したときのモルタル中心部の最高温度を熱電対で自動的に測定し、水和による発熱量を比較した。
圧縮強度:4×4×16cm供試体を作製し、JIS A 1108に準じて材齢28日の強度を測定、打設温度20℃
中性化深さ:4×4×16cm供試体を作製し、20℃水中にて材齢28日まで養生した後、30℃、相対湿度60%、炭酸ガス濃度10%の環境下で促進中性化した。6ヵ月後に供試体を輪切りにし、フェノールフタレイン溶液を断面に塗布し、中性化深さを測定し、中性化抑制効果を評価した。
【0039】
【表1】

Figure 0004115802
【0040】
実験例2
γ-CSと表2に示す種類の水和熱抑制剤を9:1で混合してなるセメント混和材を作製し、セメント94部に対し、該セメント混和材6部を使用したこと以外は、実験例1と同様に試験した。結果を表2に示す。
【0041】
<使用材料>
水和熱抑制剤ア:市販品、グルコン酸ナトリウム
水和熱抑制剤イ:市販品、D-グルコノ-1,5-ラクトン
水和熱抑制剤ウ:市販品、ソルビトール
水和熱抑制剤エ:市販品、尿素
水和熱抑制剤オ:市販品、ケイフッ化ナトリウム
水和熱抑制剤カ:市販品、酸化亜鉛
水和熱抑制剤キ:市販デキストリン、冷水可溶分0%
水和熱抑制剤ク:市販デキストリン、冷水可溶分10%
水和熱抑制剤ケ:市販デキストリン、冷水可溶分30%
水和熱抑制剤コ:市販デキストリン、冷水可溶分50%
水和熱抑制剤サ:市販デキストリン、冷水可溶分80%
【0042】
【表2】
Figure 0004115802
【0043】
実験例3
表3に示す量のγ-CSと水和熱抑制剤ケからなるセメント混和材を6部、セメント94部を混合して100部としたこと以外は、実験例1と同様に試験した。結果を表3に示す。
【0044】
【表3】
Figure 0004115802
【0045】
実験例4
表4に示すブレーン比表面積値のγ-CS粉末を作製し、γ-CSと水和熱抑制剤ケとを9:1で混合してセメント混和材とし、セメントとセメント混和材からなるセメント組成物100部中、セメント混和材を6部使用したこと以外は実験例1と同様に試験した。結果を表4に示す。
【0046】
【表4】
Figure 0004115802
【0047】
【発明の効果】
本発明のセメント混和材及びセメント組成物は、単位セメント量の多い配合とした材料設計においても、水和発熱量を著しく低減できるために熱ひび割れ発生を抑制することができ、かつ中性化抑制効果を有するという特徴を有する。本発明のセメント混和材及びセメント組成物は、土木・建築分野におけるコンクリート構造物、特に中性化を受けやすい環境に設置されるコンクリート構造物及びマスコンに適する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a cement admixture and a cement composition used in the civil engineering and construction industries.
[0002]
In the present invention, the blending ratio, part, and% are shown on a mass basis unless otherwise specified. The concrete referred to in the present invention is a general term for cement paste, mortar, and concrete.
[0003]
[Prior art and its problems]
Concrete is an excellent material capable of constructing a large structure at low cost, and in recent years, it has been increasingly required to have high durability due to diversification of the environment in which concrete is used.
[0004]
However, when a high-strength material is designed, the amount of unit cement to be used inevitably increases, and the flow retention may decrease accordingly. Thermal cracking may occur due to an increase in the sum of heat.
[0005]
As described above, as a result of material design aiming at high strength, it has become a problem that thermal cracking is induced and durability is lowered, and a cement admixture that suppresses heat of hydration has been developed ( JP 57-261, JP Kokoku 5-79619 and JP see JP Laid-open flat 6-298560).
[0006]
In addition to the thermal cracking of concrete, neutralization is a phenomenon that degrades concrete structures and reduces strength. In the civil engineering and construction industries, cement admixtures that have a particularly high neutralization-inhibiting effect are used. It has been sought.
[0007]
Neutralization is a phenomenon in which calcium hydroxide reacts with carbon dioxide in the atmosphere and is carbonated, and concrete deteriorates from the surface. It is said that concrete with a lower calcium hydroxide content is more susceptible to neutralization.
[0008]
The problem with the neutralization of concrete is that the neutralization erodes the concrete and destroys the passive state of the reinforcing bars, and rust occurs in the reinforcing bars in the concrete. Stress is generated and cracks are generated. Further, when the reinforcing bar directly contacts with the outside air or moisture through the crack, rust progresses, the adhesion between the reinforcing bar and the concrete is rapidly lost, and there is a case where the concrete piece is peeled off.
[0009]
The biggest problem here is that the strength of the concrete is emphasized, and the structure using concrete with high strength blending is prone to thermal cracking, and further, the composite deterioration such that the neutralization of the concrete proceeds from the location where the thermal cracking has occurred. In order to increase the total durability of concrete, it is important to suppress both neutralization and thermal cracking.
[0010]
Therefore, today, the development of a material having a low hydration heat generation effect and an effect of suppressing neutralization has been awaited even in material design in which strength is emphasized and the amount of unit cement is large.
[0011]
Therefore, as a result of various investigations, the present inventors have an effect of suppressing neutralization even in material design using a specific cement admixture and a cement composition so that the amount of unit cement is large. The present invention has been completed with the knowledge that the generation of heat cracks can be suppressed because the amount of heat generated by hydration can be significantly reduced.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention contains γ-2CaO · SiO 2 having a Blaine specific surface area value of 2,000 cm 2 / g or more and a hydration heat inhibitor, and the content of γ-2CaO · SiO 2 is 50% or more. A cement admixture, wherein the hydration heat inhibitor is dextrin, and is a cement composition comprising cement and the cement admixture.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0014]
Γ-2CaO · SiO 2 (hereinafter referred to as γ-C 2 S) used in the present invention is known as a low-temperature phase of a forsterite (Mg 2 SiO 4 ) type structure among the compounds represented by 2CaO · SiO 2. It is a high-temperature phase and is different from α-CaO · SiO 2 and β-CaO · SiO 2 having a K 2 SO 4 type structure. These are both 2CaO · SiO 2 and have the same chemical composition, but their crystal structures are different. 2CaO · SiO 2 present in the cement clinker is β-CaO · SiO 2 . Although α-CaO · SiO 2 and β-CaO · SiO 2 having a K 2 SO 4 type structure have hydraulic properties, they do not exhibit neutralization-inhibiting effects like γ-C 2 S of the present invention.
[0015]
Γ-C 2 S of the present invention is obtained by mixing a CaO raw material such as limestone and a SiO 2 raw material such as silica sand at a molar ratio of about 2: 1 and heat-treating. The heat treatment temperature is not particularly limited, but is usually about 1,200 to 1,800 ° C. The cooling method is not particularly limited. Although rapid cooling is not preferable, special slow cooling is not necessary, and natural cooling is sufficient.
[0016]
The presence of impurities in γ-C 2 S obtained by the above method is not particularly limited, and β-type 2CaO · SiO 2 (β-C 2 S), tricalcium silicate 3CaO · SiO 2 (C 3 S), lanquinite 3CaO.2SiO 2 (C 3 S 2 ), wollastonite CaO.SiO 2 (CS), and other calcium silicates may be mixed.
[0017]
In addition to synthetic products γ-C 2 S as described above, may be used various slag such as materials containing γ-C 2 S. Specific examples thereof include air furnace reduction period slag collector, stainless slag and molten iron pretreatment slag, and the like.
[0018]
However, these electric furnace reduction period slag, stainless steel slag, even molten iron pretreatment slag, not to obtain the effect of the present invention for those that do not contain γ-C 2 S.
[0019]
SiO 2 as a component of these slags, CaO, Al 2 O 3, and MgO and the like as the major chemical component, other, TiO 2, MnO, Na 2 O, S, P 2 O 5, and Fe 2 O 3 Etc.
[0020]
In addition, these slags contain tricalcium silicate 3CaO · SiO 2 (C 3 S), lanquinite 3CaO · 2SiO 2 (C 3 S 2 ), wollastonite CaO · SiO 2 as components other than γ-C 2 S. (CS) calcium such silicates, calcium ferrite such as 2CaO · Fe 2 O 3, calcium aluminate such as 12CaO · 7Al 2 O 3, of gehlenite 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 and Akerumanaito 2CaO · MgO · 2SiO 2 The main component is so-called melilite, which is a mixed crystal, melvinite 3CaO · MgO · 2SiO 2 , calcium magnesium silicates such as monticite CaO · MgO · SiO 2 , anorthite CaO · Al 2 O 3 · 2SiO 2 , leucite (K 2 O, Na 2 O) · Al 2 O 3 · SiO 2 , spinel MgO · Al 2 O 3 , magnetite Fe 3 O 4 , and sulfides such as calcium sulfide CaS and iron sulfide FeS may be included.
[0021]
gamma-C 2 is the particle size of S is not particularly limited, Blaine specific surface area value is preferably at least 3,000 cm 2 / g, more preferably 3,500cm 2 / g~8,000cm 2 / g, 4,000cm 2 / g~7,000cm 2 / g is most preferred. If the Blaine specific surface area value is less than 3,000 cm 2 / g, the neutralization suppressing effect is not sufficient, and the material separation resistance cannot be obtained. Furthermore, if it exceeds 8,000 cm 2 / g, excessive grinding power is required, which may be uneconomical. As materials containing γ-C 2 S, electric furnace reduction period slag, stainless slag, and the like molten iron pretreatment slag, have a similar particle size also to use a substance containing the γ-C 2 S preferred .
[0022]
The hydration heat inhibitor of the present invention is a general term for those which suppress heat of hydration by mixing with cement, and can be broadly classified into inorganic and organic substances.
[0023]
Specific examples of inorganic hydration heat inhibitors include fluorosilicates such as magnesium fluorosilicate and sodium fluorosilicate, cryolite, and calcium fluoroaluminate, phosphoric acid, phosphate, oxidation Zinc, lead oxide, boric acid, etc. can be used.
[0024]
Moreover, as a specific example of organic matter,
(1) Polysaccharides such as dextrin, hemicellulose, inulin, alginic acid, xylan, and dextran
(2) High molecular organic acids such as lignin sulfonic acid, humic acid, and tannic acid and their salts
(3) Citric acid, malic acid, tartaric acid, arabonic acid, glucoheptonic acid, oxycarboxylic acids such as gluconic acid and their salts
(4) Keto acids such as 2-ketocarboxylic acid and urea and their salts
(5) Aminocarboxylic acid such as glutamic acid and its salt
(6) Polyalcohols
(7) Simple sugars such as glucose, fructose, gluconolactone, galactose, saccharose, xylose, xylitol, abitose, lipidose, and isomerized sugar
(8) Sugars such as oligosaccharides of 2 to 3 sugars
(9) Sugar alcohols such as sorbitol are included.
[0025]
In this invention, it is possible to use 1 type, or 2 or more types of these hydration heat inhibitors in the range which does not inhibit the objective of this invention.
[0026]
In addition, when the form of the hydration heat inhibitor is liquid, by encapsulating a substance that gradually dissolves with water or a substance that gradually dissolves with increasing temperature, such as an oblate, Furthermore, the effect can be enhanced.
[0027]
Of these, dextrin is also commonly referred to as modified starch, which is a hydrolyzed starch. Maldextrin, British gum, pregelatinized starch, or these dextrins are dissolved in water and the residue is dried to be soluble in cold water. A powder from which most of the minute has been removed. A substance obtained by chemically modifying the dextrin with carboxylic acid esterification, carbonic acid esterification, etherification or the like can also be used.
[0028]
Here, the cold water soluble content of dextrin means the amount of dextrin dissolved in distilled water at a temperature of 21 ° C. Specifically, 10 g of dextrin is put in a 200 ml flask and the temperature at 21 ° C. Add 150 ml of distilled water, hold at a temperature of 21 ± 1 ° C. for 1 hour, filter, and evaporate the filtrate to dryness. It is.
[0029]
In the present invention, when dextrin is used as the hydration heat inhibitor, it is preferable that the cold water soluble content at 21 ° C. is 80% or less, and the cold water soluble content is in the range of 10 to 50%. Is more preferable. When the cold water soluble content exceeds 80%, there is a case where sufficient effect of suppressing heat of hydration cannot be obtained.
[0030]
The blending ratio of γ-C 2 S and the hydration heat inhibitor in the cement admixture of the present invention is not particularly limited, but usually 50 parts or more of γ-C 2 S in 100 parts of cement admixture. Is preferable, 50 to 98 parts is more preferable, and 70 to 95 parts is most preferable. When γ-C 2 S is less than 50 parts, a sufficient neutralization suppressing effect may not be obtained, and when it exceeds 98 parts, a sufficient hydration heat suppressing effect may not be obtained. The hydration heat inhibitor is preferably 2 to 50 parts, more preferably 5 to 30 parts. If it is less than 2 parts, a sufficient effect of suppressing the heat of hydration may not be obtained, and if it exceeds 50 parts, curing failure may occur.
[0031]
Although the usage-amount of the cement admixture of this invention is not specifically limited, Usually, 2-15 parts are preferable in 100 parts of cement compositions which consist of a cement and a cement admixture, and 4-9 parts are more preferable. If the amount is less than 2 parts, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained. If the amount exceeds 15 parts, strength development may be deteriorated.
[0032]
The cement used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a cement containing Portland cement. For example, various Portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, low heat, or moderate heat, and blast furnaces for these Portland cements are used. Examples include various mixed cements obtained by mixing granulated slag, fly ash, or silica, or limestone filler cement obtained by mixing limestone powder with Portland cement.
[0033]
In the present invention, aggregates such as sand and gravel, water reducing agent, AE water reducing agent, high performance water reducing agent, high performance AE water reducing agent, antifoaming agent, thickener, rust preventive agent, antifreezing agent, expansion material, shrinkage reduction 1 type or 2 types or more of agents, polymer emulsions, setting modifiers, cement hardeners, clay minerals such as bentonite or zeolite, and ion exchangers such as hydrotalcite, etc. It is possible to use in the range which does not inhibit.
[0034]
In the present invention, the mixing method of each material is not particularly limited, and the respective materials may be mixed at the time of construction, or a part or all of them may be mixed in advance. Any existing apparatus can be used as the mixing apparatus, and for example, a tilting cylinder mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, a Nauter mixer, and the like can be used.
[0035]
[Experimental example]
Hereinafter, description will be made based on experimental examples of the present invention.
[0036]
Experimental example 1
A cement admixture was prepared by mixing γ-C 2 S pulverized to a Blaine specific surface area value of 4,000 cm 2 / g and a hydration heat inhibitor at a ratio of 9: 1. Further, cement was added to the cement admixture in the amount shown in Table 1 to obtain 100 parts of a cement composition. Further, using the cement composition, a mortar having a water / cement composition ratio = 50% and a cement composition / sand ratio = 1/3 was prepared, the maximum temperature of the mortar center, the compressive strength at the age of 28 days, The sexual depth was measured. The results are shown in Table 1.
[0037]
<Materials used>
γ-C 2 S: A raw material obtained by mixing and grinding 2 mol of calcium carbonate as a reagent and 1 mol of silicon dioxide was baked at 1,500 ° C. for 3 hours in an electric furnace, then taken out of the furnace and cooled to synthesize. Further, it was pulverized to prepare a Blaine specific surface area value of 4,000 cm 2 / g.
Hydration heat inhibitor ke: Commercial dextrin, 30% cold water soluble content
Cement: Commercial ordinary Portland cement Water: Tap water sand: ISO679 compliant, Standard sand
<Measurement method>
Maximum temperature in the center of the mortar: Put the mortar into a cylindrical polystyrene foam container with a depth of 30 cm, an inner diameter of 13 cm, and a thickness of 10 cm and cure the maximum temperature at the center of the mortar when cured in a constant temperature room at 20 ° C. Measured automatically in pairs and compared calorific value due to hydration.
Compressive strength: 4 × 4 × 16 cm specimens were prepared, and the strength at 28 days of age was measured according to JIS A 1108, casting temperature 20 ° C.
Neutralization depth: 4 x 4 x 16 cm specimens are prepared and cured in water at 20 ° C until the age of 28 days, and then promoted in an environment of 30 ° C, relative humidity 60% and carbon dioxide concentration 10% It became sex. Six months later, the specimen was cut into pieces, a phenolphthalein solution was applied to the cross section, the neutralization depth was measured, and the neutralization inhibitory effect was evaluated.
[0039]
[Table 1]
Figure 0004115802
[0040]
Experimental example 2
A cement admixture prepared by mixing γ-C 2 S and a hydration heat inhibitor of the type shown in Table 2 at 9: 1 was used, except that 6 parts of the cement admixture was used for 94 parts of cement. Were tested in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in Table 2.
[0041]
<Materials used>
Hydration heat inhibitor A: Commercial product, sodium gluconate hydration heat inhibitor A: Commercial product, D-glucono-1,5-lactone hydration heat inhibitor C: Commercial product, sorbitol hydration heat inhibitor D: Commercially available product, urea hydration heat inhibitor o: Commercially available product, sodium silicofluoride hydrated heat inhibitor mosquito: Commercially available product, zinc oxide hydrated heat inhibitory agent: Commercially available dextrin, cold water soluble content 0%
Hydration heat inhibitor: Commercial dextrin, 10% cold water soluble
Hydration heat inhibitor ke: Commercial dextrin, 30% cold water soluble content
Hydration heat inhibitor Co: Commercial dextrin, cold water soluble content 50%
Hydration heat inhibitor: Commercial dextrin, cold water soluble content 80%
[0042]
[Table 2]
Figure 0004115802
[0043]
Experimental example 3
Tested in the same manner as in Experimental Example 1 except that 6 parts of a cement admixture composed of γ-C 2 S and hydration heat inhibitor K in the amount shown in Table 3 and 94 parts of cement were mixed to make 100 parts. . The results are shown in Table 3.
[0044]
[Table 3]
Figure 0004115802
[0045]
Experimental Example 4
Γ-C 2 S powder having a specific surface area of Blane shown in Table 4 was prepared, and γ-C 2 S and a hydration heat inhibitor were mixed at 9: 1 to obtain a cement admixture. Cement and cement admixture The test was conducted in the same manner as in Experimental Example 1 except that 6 parts of cement admixture was used in 100 parts of the cement composition. The results are shown in Table 4.
[0046]
[Table 4]
Figure 0004115802
[0047]
【The invention's effect】
The cement admixture and cement composition of the present invention can suppress the occurrence of thermal cracking and can suppress neutralization even in material design with a large amount of unit cement, because the hydration heat value can be significantly reduced. It has the feature of having an effect. The cement admixture and the cement composition of the present invention are suitable for a concrete structure in the field of civil engineering and construction, particularly a concrete structure and a mascon installed in an environment susceptible to neutralization.

Claims (3)

ブレーン比表面積値 2,000cm 2 /g 以上のγ-2CaO・SiO及び水和熱抑制剤を含有してなり、γ-2CaO・SiOの含有量が50%以上であることを特徴とするセメント混和材。And also contains a Blaine specific surface area 2,000 cm 2 / g or more γ-2CaO · SiO 2 and hydration heat inhibitor, a cement content of γ-2CaO · SiO 2 is equal to or not less than 50% Admixture. 水和熱抑制剤がデキストリンであることを特徴とする請求項1記載のセメント混和材。  The cement admixture according to claim 1, wherein the heat of hydration inhibitor is dextrin. セメントと、請求項1又は2記載のセメント混和材とを含有してなるセメント組成物。  A cement composition comprising cement and the cement admixture according to claim 1 or 2.
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