JPH058137B2 - - Google Patents
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- JPH058137B2 JPH058137B2 JP18007485A JP18007485A JPH058137B2 JP H058137 B2 JPH058137 B2 JP H058137B2 JP 18007485 A JP18007485 A JP 18007485A JP 18007485 A JP18007485 A JP 18007485A JP H058137 B2 JPH058137 B2 JP H058137B2
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- Japan
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- cement
- weight
- strength
- parts
- water
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は超高強度モルタル・コンクリート組成
物に関する。さらに詳しくは水硬性物質、超微
粉、高性能減水剤、ばん土けつ岩の焼成・粉砕品
および水よりなることを特徴とする超高強度モル
タル・コンクリート組成物に関する。 〔従来の技術と問題点〕 セメント、超微粉、高性能減水剤および水より
なる高強度セメント組成物は公知（時公表昭55−
500863号公報）である。一般に高強度モルタル・
コンクリートは上記組成物に骨材を組み合せた複
合材料であることから、その圧縮強度は骨材の強
度にも大きく左右される。従つて、高強度で、入
手容易な、かつ経済的な骨材を組み合せた摩耗の
少ない、超高強度モルタル・コンクリート組成物
の開発が切望されている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は水硬性物質、超微粉、高性能減水剤、
ばん土けつ岩の焼成・粉砕品および水よりなる超
高強度モルタル・コンクリート組成物である。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明で云う水硬性物質とは、普通、早強、超
早強、白色もしくは耐硫酸塩等各種ポルトランド
セメント、さらには高炉スラグ、フライアツシユ
等を混合した場合セメントなどが一般に用いられ
る。また、急冷高炉スラグ粉末に、水酸化カルシ
ウム、石膏、アルカリ金属塩などのアルカリ刺激
剤を組み合せたものも用いられる。さらに膨張セ
メントを用いて収縮補償したり、急硬セメントを
用いて短時間に所要強度を発現されたり、石膏系
の高強度混和材を併用することができる。 膨張セメントの膨張成分としては、エトリンガ
イト系のもの、例えば電気化学工業(株)製商品名
「CSA＃20」、又は焼成CaOが好ましく、焼成
CaO中でも1100〜1300℃で焼成され、平均結晶径
が10μ以下のものが好ましい。 急硬セメントの急硬成分としてはカルシウムア
ルミネート系のものがよく、例えばアルミナセメ
ントやアルミナセメントと石膏の組み合せたもの
および電気化学工業(株)製商品名「デンカES」や
小野田セメント(株)製商品名「ジエツトセメント」
などが用いられる。 また、高強度混和材は石膏系のものであり、例
えば電気化学工業(株)製商品名「デンカΣ−1000」、
日本セメント(株)製商品名「アサノスーパーミツク
ス」等が有効である。 本発明で使用する超微粉は、水硬性物質（平均
粒径20〜30μ程度）の少なくとも１オーダー細か
い平均粒径を有するものであり、平均粒径が２オ
ーダー低いものが混練物の流動特性の面から好ま
しい。具体的には、シリコン、合シリコン合金お
よびジルコニアを製造する際に副生するシリカダ
スト（シリカヒユーム）やシリカ質ダストが特に
好適であり、炭酸カルシウム、シリカゲル、オパ
ール質硅石、フライアツシユ、スラグ、酸化チタ
ンおよび酸化アルミニウムなども使用できる。特
に、オパール質硅石、フライアツシユ、スラグを
分級器と粉砕機を併用することにより微粉砕した
超微粉の使用は硬化収縮を改善するという面から
有効である。 超微粉の使用量は、水硬性物質60〜95重量部に
対して40〜５重量部が好ましく、さらに好ましく
は65〜90重量部に対して35〜10重量部である。５
重量部未満では、高強度発現効果が小さく、ま
た、40重量部をこえると混練物の流動性が著しく
低下し、成形することが困難となり、かつ、強度
発現も不充分となる。 本発明における高性能減水材とはセメントに多
量添加しても凝結の過遅延や過度の空気連行を伴
なわない分散能力を大きな界面活性剤であつて、
例えばナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物の塩、高分子量リグニンスルホン酸塩およ
びポリカルボン酸塩等を主成分とするものがあげ
られる。高性能減水剤の使用量は、従来、水硬性
物質に対し固形分として0.3〜１重量％が使用さ
れているが、本発明においては、それよりも多量
に添加することが好ましく、１〜５重量部が更に
好ましい。高性能減水剤は、混練物を低い水／
（水硬性物質＋超微粉）比（以下水／粉体比とい
う）で得るために必要なものであり、10重量部を
超えると硬化反応にかえつて悪影響を与える。こ
のような高性能減水剤の使用量において、超微粉
を組み合せることにより、水／粉体比が25％以下
でも通常の方法により成形可能な流動性のある混
練物を得ることができる。 本発明で使用する水は成形上必要なものであ
り、高強度硬化体を得るためにはできるだけ少量
で良く、水硬性物質と超微粉との混合物100重量
部に対し水12.5〜30重量部が好ましく、15〜28重
量部が更に好ましい。水量が30重量部より多いと
高強度硬化体を得ることが困難であり、12.5重量
部より少ないと通常の流し込み等の成形が困難と
なる。なお、圧密成形等においては、これに制限
されるものではなく12.5重量部より少ない場合に
おいても成形が可能となる。また、押し出し成形
等の通常セメントコンクリートに用いられている
成形方法を用いることも可能である。 本発明における、ばん土けつ岩の焼成・粉砕品
とはばん土けつ岩を焼成した後所定の粒度に粉砕
したものである。粒度は一般のモルタル・コンク
リート用骨材として使用されているものと同程度
で良く、13mm程度以下が好ましい。ここで、ぼん
土けつ岩とは、カオリナイトとダイアスポアやベ
ーマイトの混合物であり、Al2O3がカオリナイト
の基準組成（Al2Si2O5（OH）4）よりも多いものを
云う。一般にはAl2O3含有量が50〜85％程度のも
のであり、中国での生産量が最も多い。それらを
シヤフトキルンあるいはロータリーキルンで焼成
するが、焼成温度はAl2O3含有量によつて異な
り、Al2O3含有量が50〜60％の場合は1450〜1500
℃、60〜65％の場合は1500〜1550℃、65〜70％の
場合は1600℃、85％の場合は1650〜1700℃程度が
一般的である。焼成して得られた製品は、こぶし
大であり、これを粉砕により所定の粒度とする。 ばん土けつ岩の焼成・粉砕品は水硬性物質と超
微粉の混合物100重量部に対し、500重量部までが
好ましい。500重量部を超えると一定の流動性を
得るための水量が増加し高強度を得ることが難し
い。しかし、あらかじめ骨材を設置しておき、後
からペースト、モルタルを注入又は流し込む、云
わゆるプレパツクドコンクリートや、その逆であ
るポストパツクドコンクリートにおいては、この
限りでない。 以上の配合材料の他に、各種繊維や網の配合も
可能である。繊維としては、鋳鉄繊維、スチール
繊維、ステンレス繊維、高張力鋼繊維、石綿やア
ルミナ繊維などの各種天然および合成鉱物繊維、
炭素繊維、ガラス繊維、およびポリプロピレン、
ビニロン、アクリロニトリル、セルロースなどの
天然又は合成の有機繊維等があげられる。また、
補強として従来より用いられている鋼棒やFRP
ロツド棒を用いることも可能であり、特に大型の
ものにおいてはそれらはなくてはならないもので
ある。 また、他の機能、例えば摺動性を付与するもの
として二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素など
の、云わゆる固体潤滑材を配合することも可能で
あり、さらには油しみ込み性のあるカーボンなど
を用いることも可能である。 その他、熱伝導性、電気伝導性などの特殊な性
能を付与するものを配合させることも可能であ
る。上記各材料の混合および混練方法は均一に混
合および混練できれば、いずれの方法でも良く、
添加順序に特に制限されるものではない。 成形物の養生は各種の養生方法が可能であり常
温養生、常圧蒸気養生、高温高圧養生、高温養生
のいずれの方法も採用することができ、必要なら
ば、これらの組み合せを行なつて高強度硬化体を
得ることもできる。 以上説明した水硬性物質、超微粉、高性能減水
剤、ばん土けつ岩の焼成・粉砕品および水を組み
合せることにより1300Kgｆ／cm2以上の超高強度を
安定的に得ることが可能となつた。 上記組成物は超高強度であり、耐摩耗性などが
要求されるケ所への利用が可能である。利用の一
例としては、工場などの床、プレスなどの型、耐
摩耗管あるいはライニング、さらには金庫などへ
の利用が揚げられる。 〔実施例〕 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 焼成したばん土けつ岩（中国長城焼き）をクラ
ツシヤーにて1.2mm以下になるよう粉砕して、0.3
〜1.2mmのものを得た。表−１の配合にて、真空
オムニミキサー（千代田技研製）で混練、脱泡
後、４×４×16cmの供試体を作製した。なお、養
生は20℃80％RH1日と、50℃湿空養生３日とし
た。結果は表−１に示すごとくであり、ばん土け
つ岩の焼成・粉砕品の骨材を使用することにより
超高強度が得られた。 ＜使用材料＞ セメント：普通ポルトランドセメント（電気化学
工業社製） 超微粉：シリカヒユーム（日本重化製） 高性能減水剤：β−ナフタレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物系商品名「セルフロー110P」（第
一工業製薬） ばん土けつ岩焼成・粉砕品：1.2mm以下 珪砂：３、４、５号珪砂（等量混合） 水：水道水 高炉スラグ微粉末：水枠高炉スラグ粉砕物ブレー
ン比表面積5200cm2／ｇ 石コウ：２水塩試薬一級
物に関する。さらに詳しくは水硬性物質、超微
粉、高性能減水剤、ばん土けつ岩の焼成・粉砕品
および水よりなることを特徴とする超高強度モル
タル・コンクリート組成物に関する。 〔従来の技術と問題点〕 セメント、超微粉、高性能減水剤および水より
なる高強度セメント組成物は公知（時公表昭55−
500863号公報）である。一般に高強度モルタル・
コンクリートは上記組成物に骨材を組み合せた複
合材料であることから、その圧縮強度は骨材の強
度にも大きく左右される。従つて、高強度で、入
手容易な、かつ経済的な骨材を組み合せた摩耗の
少ない、超高強度モルタル・コンクリート組成物
の開発が切望されている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は水硬性物質、超微粉、高性能減水剤、
ばん土けつ岩の焼成・粉砕品および水よりなる超
高強度モルタル・コンクリート組成物である。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明で云う水硬性物質とは、普通、早強、超
早強、白色もしくは耐硫酸塩等各種ポルトランド
セメント、さらには高炉スラグ、フライアツシユ
等を混合した場合セメントなどが一般に用いられ
る。また、急冷高炉スラグ粉末に、水酸化カルシ
ウム、石膏、アルカリ金属塩などのアルカリ刺激
剤を組み合せたものも用いられる。さらに膨張セ
メントを用いて収縮補償したり、急硬セメントを
用いて短時間に所要強度を発現されたり、石膏系
の高強度混和材を併用することができる。 膨張セメントの膨張成分としては、エトリンガ
イト系のもの、例えば電気化学工業(株)製商品名
「CSA＃20」、又は焼成CaOが好ましく、焼成
CaO中でも1100〜1300℃で焼成され、平均結晶径
が10μ以下のものが好ましい。 急硬セメントの急硬成分としてはカルシウムア
ルミネート系のものがよく、例えばアルミナセメ
ントやアルミナセメントと石膏の組み合せたもの
および電気化学工業(株)製商品名「デンカES」や
小野田セメント(株)製商品名「ジエツトセメント」
などが用いられる。 また、高強度混和材は石膏系のものであり、例
えば電気化学工業(株)製商品名「デンカΣ−1000」、
日本セメント(株)製商品名「アサノスーパーミツク
ス」等が有効である。 本発明で使用する超微粉は、水硬性物質（平均
粒径20〜30μ程度）の少なくとも１オーダー細か
い平均粒径を有するものであり、平均粒径が２オ
ーダー低いものが混練物の流動特性の面から好ま
しい。具体的には、シリコン、合シリコン合金お
よびジルコニアを製造する際に副生するシリカダ
スト（シリカヒユーム）やシリカ質ダストが特に
好適であり、炭酸カルシウム、シリカゲル、オパ
ール質硅石、フライアツシユ、スラグ、酸化チタ
ンおよび酸化アルミニウムなども使用できる。特
に、オパール質硅石、フライアツシユ、スラグを
分級器と粉砕機を併用することにより微粉砕した
超微粉の使用は硬化収縮を改善するという面から
有効である。 超微粉の使用量は、水硬性物質60〜95重量部に
対して40〜５重量部が好ましく、さらに好ましく
は65〜90重量部に対して35〜10重量部である。５
重量部未満では、高強度発現効果が小さく、ま
た、40重量部をこえると混練物の流動性が著しく
低下し、成形することが困難となり、かつ、強度
発現も不充分となる。 本発明における高性能減水材とはセメントに多
量添加しても凝結の過遅延や過度の空気連行を伴
なわない分散能力を大きな界面活性剤であつて、
例えばナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物の塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物の塩、高分子量リグニンスルホン酸塩およ
びポリカルボン酸塩等を主成分とするものがあげ
られる。高性能減水剤の使用量は、従来、水硬性
物質に対し固形分として0.3〜１重量％が使用さ
れているが、本発明においては、それよりも多量
に添加することが好ましく、１〜５重量部が更に
好ましい。高性能減水剤は、混練物を低い水／
（水硬性物質＋超微粉）比（以下水／粉体比とい
う）で得るために必要なものであり、10重量部を
超えると硬化反応にかえつて悪影響を与える。こ
のような高性能減水剤の使用量において、超微粉
を組み合せることにより、水／粉体比が25％以下
でも通常の方法により成形可能な流動性のある混
練物を得ることができる。 本発明で使用する水は成形上必要なものであ
り、高強度硬化体を得るためにはできるだけ少量
で良く、水硬性物質と超微粉との混合物100重量
部に対し水12.5〜30重量部が好ましく、15〜28重
量部が更に好ましい。水量が30重量部より多いと
高強度硬化体を得ることが困難であり、12.5重量
部より少ないと通常の流し込み等の成形が困難と
なる。なお、圧密成形等においては、これに制限
されるものではなく12.5重量部より少ない場合に
おいても成形が可能となる。また、押し出し成形
等の通常セメントコンクリートに用いられている
成形方法を用いることも可能である。 本発明における、ばん土けつ岩の焼成・粉砕品
とはばん土けつ岩を焼成した後所定の粒度に粉砕
したものである。粒度は一般のモルタル・コンク
リート用骨材として使用されているものと同程度
で良く、13mm程度以下が好ましい。ここで、ぼん
土けつ岩とは、カオリナイトとダイアスポアやベ
ーマイトの混合物であり、Al2O3がカオリナイト
の基準組成（Al2Si2O5（OH）4）よりも多いものを
云う。一般にはAl2O3含有量が50〜85％程度のも
のであり、中国での生産量が最も多い。それらを
シヤフトキルンあるいはロータリーキルンで焼成
するが、焼成温度はAl2O3含有量によつて異な
り、Al2O3含有量が50〜60％の場合は1450〜1500
℃、60〜65％の場合は1500〜1550℃、65〜70％の
場合は1600℃、85％の場合は1650〜1700℃程度が
一般的である。焼成して得られた製品は、こぶし
大であり、これを粉砕により所定の粒度とする。 ばん土けつ岩の焼成・粉砕品は水硬性物質と超
微粉の混合物100重量部に対し、500重量部までが
好ましい。500重量部を超えると一定の流動性を
得るための水量が増加し高強度を得ることが難し
い。しかし、あらかじめ骨材を設置しておき、後
からペースト、モルタルを注入又は流し込む、云
わゆるプレパツクドコンクリートや、その逆であ
るポストパツクドコンクリートにおいては、この
限りでない。 以上の配合材料の他に、各種繊維や網の配合も
可能である。繊維としては、鋳鉄繊維、スチール
繊維、ステンレス繊維、高張力鋼繊維、石綿やア
ルミナ繊維などの各種天然および合成鉱物繊維、
炭素繊維、ガラス繊維、およびポリプロピレン、
ビニロン、アクリロニトリル、セルロースなどの
天然又は合成の有機繊維等があげられる。また、
補強として従来より用いられている鋼棒やFRP
ロツド棒を用いることも可能であり、特に大型の
ものにおいてはそれらはなくてはならないもので
ある。 また、他の機能、例えば摺動性を付与するもの
として二硫化モリブデン、六方晶窒化硼素など
の、云わゆる固体潤滑材を配合することも可能で
あり、さらには油しみ込み性のあるカーボンなど
を用いることも可能である。 その他、熱伝導性、電気伝導性などの特殊な性
能を付与するものを配合させることも可能であ
る。上記各材料の混合および混練方法は均一に混
合および混練できれば、いずれの方法でも良く、
添加順序に特に制限されるものではない。 成形物の養生は各種の養生方法が可能であり常
温養生、常圧蒸気養生、高温高圧養生、高温養生
のいずれの方法も採用することができ、必要なら
ば、これらの組み合せを行なつて高強度硬化体を
得ることもできる。 以上説明した水硬性物質、超微粉、高性能減水
剤、ばん土けつ岩の焼成・粉砕品および水を組み
合せることにより1300Kgｆ／cm2以上の超高強度を
安定的に得ることが可能となつた。 上記組成物は超高強度であり、耐摩耗性などが
要求されるケ所への利用が可能である。利用の一
例としては、工場などの床、プレスなどの型、耐
摩耗管あるいはライニング、さらには金庫などへ
の利用が揚げられる。 〔実施例〕 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 焼成したばん土けつ岩（中国長城焼き）をクラ
ツシヤーにて1.2mm以下になるよう粉砕して、0.3
〜1.2mmのものを得た。表−１の配合にて、真空
オムニミキサー（千代田技研製）で混練、脱泡
後、４×４×16cmの供試体を作製した。なお、養
生は20℃80％RH1日と、50℃湿空養生３日とし
た。結果は表−１に示すごとくであり、ばん土け
つ岩の焼成・粉砕品の骨材を使用することにより
超高強度が得られた。 ＜使用材料＞ セメント：普通ポルトランドセメント（電気化学
工業社製） 超微粉：シリカヒユーム（日本重化製） 高性能減水剤：β−ナフタレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物系商品名「セルフロー110P」（第
一工業製薬） ばん土けつ岩焼成・粉砕品：1.2mm以下 珪砂：３、４、５号珪砂（等量混合） 水：水道水 高炉スラグ微粉末：水枠高炉スラグ粉砕物ブレー
ン比表面積5200cm2／ｇ 石コウ：２水塩試薬一級
【表】
実施例 ２
実験No.４の配合に、さらにひびり振動切削法に
より製造された鋳鉄フアイバー（神戸鋳鉄所(株)
製）をセメントと超微粉の混合物100重量部に対
し７重量部を加え、流し込みにより図面のような
プレス成型の試作型を作製し、厚さ２mmの鋼板の
プレス試験を実施した。この型を川崎油工製
600pp−123のプレス機にセツトし、ｐ圧300t、ｃ
圧60tにより厚さ２mmの鋼版をプレスしたところ
鋼版のプレス成型が可能であり、製品を得ること
ができた。同様に50回、鋼板のプレスをしたが、
試作型に変形は見られなかつた。図面中１は鋼製
の枠であり、２は実験No.４の配合による本発明実
施例により作製した試作型である。３は取りつけ
金具、４は補強鉄筋である。５はプレスされた鋼
板である。 実施例 ３ 実験No.３、７、８について、DIN52108により
耐摩耗性試験を実施した。結果は表−２のごとく
である。
より製造された鋳鉄フアイバー（神戸鋳鉄所(株)
製）をセメントと超微粉の混合物100重量部に対
し７重量部を加え、流し込みにより図面のような
プレス成型の試作型を作製し、厚さ２mmの鋼板の
プレス試験を実施した。この型を川崎油工製
600pp−123のプレス機にセツトし、ｐ圧300t、ｃ
圧60tにより厚さ２mmの鋼版をプレスしたところ
鋼版のプレス成型が可能であり、製品を得ること
ができた。同様に50回、鋼板のプレスをしたが、
試作型に変形は見られなかつた。図面中１は鋼製
の枠であり、２は実験No.４の配合による本発明実
施例により作製した試作型である。３は取りつけ
金具、４は補強鉄筋である。５はプレスされた鋼
板である。 実施例 ３ 実験No.３、７、８について、DIN52108により
耐摩耗性試験を実施した。結果は表−２のごとく
である。
以上のごとく、本発明の組成物を使用すること
により摩耗の少ない、超高強度モルタル・コンク
リートを安定して得ることが可能となつた。
により摩耗の少ない、超高強度モルタル・コンク
リートを安定して得ることが可能となつた。
図面は、本発明の組成物を使用して作成した試
作型の断面図である。 符号、１：鋼製の枠、２：試作型、３：取りつ
け金具、４：補強鉄筋、５：プレスされた鋼板。
作型の断面図である。 符号、１：鋼製の枠、２：試作型、３：取りつ
け金具、４：補強鉄筋、５：プレスされた鋼板。
Claims (1)
- １ 水硬性物質、超微粉、高性能減水剤、ばん土
けつ岩の焼成・粉砕品および水よりなる超高強度
モルタル・コンクリート組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180074A JPS6241745A (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | 超高強度モルタル・コンクリ−ト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180074A JPS6241745A (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | 超高強度モルタル・コンクリ−ト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241745A JPS6241745A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH058137B2 true JPH058137B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=16077001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60180074A Granted JPS6241745A (ja) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | 超高強度モルタル・コンクリ−ト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6241745A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4514875B2 (ja) * | 2000-01-28 | 2010-07-28 | 太平洋セメント株式会社 | 輸送管用材料、輸送管およびそのライニング材料 |
-
1985
- 1985-08-16 JP JP60180074A patent/JPS6241745A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241745A (ja) | 1987-02-23 |
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