JP2003286064A

JP2003286064A - セメント組成物

Info

Publication number: JP2003286064A
Application number: JP2002093864A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hayashi; 浩志林; Yasuyuki Ishida; 泰之石田; Katsuya Kono; 克哉河野; Masaki Ishimori; 正樹石森
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-07
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP4090772B2

Abstract

(57)【要約】【課題】良好で安定した流動性と、高い圧縮強度と、
良好な無収縮性とを有し、かつ、水以外の材料をプレミ
ックスの形態で供給することもできるセメント組成物を
提供する。【解決手段】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカル
ボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤
と、石灰系混和材又は有機系収縮低減剤と、該高ビーラ
イト系セメントの水和反応に起因する収縮力に対抗する
圧力を発生させる物質と、比重が３．４以上で吸水率が
０．５〜１．５％である細骨材とを含有することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント組成物に
関し、詳しくは、鉄筋継手用モルタル充填材などに利用
できる、強度発現性、流動性および無収縮性に優れたセ
メント組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セメント組成物の強度を向上させ
るためには、減水剤を用いて水／セメント比を低減する
方法がとられている。しかし、水／セメント比が概ね３
０重量％以下になると充分な流動性が得られず作業性の
低下が生じる。そのため、水硬性セメントに予め少量の
水を保持させることにより低水量でも高い流動性を有
し、圧縮強度８０ＭＰａ以上の高強度を発現できるグラ
ウト材組成物（特開平０９−２６３４３８号公報）が提
案されている。また、超微粉（シリカフューム）、高性
能減水剤および重量骨材を用いて、１００ＭＰａ程度の
圧縮強度を確保したグラウトモルタル組成物（特開平０
６−２９３５４９号公報）や、早強セメントを用いて、
１００ＭＰａ程度の圧縮強度を確保したグラウト材（特
開平１１−４９５４９号公報）が提案されている。

【０００３】しかしながら、例えば、鉄筋継手に使用さ
れる充填モルタルなどでは、近年の鉄筋コンクリート構
造物の大型化、耐震性能向上に伴い、所定の流動性を確
保しつつ、圧縮強度１２０ＭＰａ以上の高強度が望まれ
るようになっている。そのため、いずれも充分な性能と
はいえない。また、高性能減水剤としてナフタレンスル
ホン酸ホルマリン高縮合物を使用した場合は、良好な流
動性を長時間保持することが困難であったため、満足で
きる作業性が得られなかった。

【０００４】更に、減水性能が高い水溶性ビニル共重合
体を主成分とする減水剤を使用して、圧縮強度１２０Ｍ
Ｐａ以上の高強度コンクリートを製造する技術（特開平
０６−１９１９１８号公報）も提案されている。しか
し、この技術におけるように、水／結合材比が極めて低
いセメント組成物にシリカフュームのような超微粉を配
合すると、硬化収縮量が大幅に増大するため、無収縮性
を確保することが困難になるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
点に鑑み、良好で安定した流動性と、高い圧縮強度と、
良好な無収縮性とを有することにより鉄筋継手の充填材
として好適であり、かつ、水以外の材料をプレミックス
の形態でも供給できるセメント組成物を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決する手段】上記目的を達成するため、本発
明のセメント組成物は、高ビーライト系セメントと比重
が３．４以上で吸水率が０．５〜１．５％である細骨材
とを主体としたセメント組成物であって、該セメント組
成物の水との混練物が２００ｍｍ以上のフロー値（ＪＩ
ＳＲ５２０１規定のフローコーンを用いた静置フロ
ー）を混練後６０分以上保持することができ、かつ該混
連物の水和硬化体は、材齢２８日の圧縮強度（ＪＩＳ
Ｒ５２０１に準拠）が１２０ＭＰａ以上で、材齢７日
までの膨張率（ＪＳＣＥ−Ｆ５３３に準拠）が０〜１％
となり得ることを特徴とする。

【０００７】本発明のセメント組成物のより好ましい形
態の一つとして、高ビーライト系セメントと高ビーライ
ト系セメントと、シリカフュームと、ポリアルキレング
リコール鎖を有するポリカルボン酸系高分子化合物を主
成分とするセメント分散剤と、石灰系混和材と、該高ビ
ーライト系セメントの水和反応に起因する収縮力に対抗
する圧力を発生させる物質と、比重が３．４以上で吸水
率が０．５〜１．５％である細骨材とを含有することを
特徴とする。

【０００８】また、本発明のセメント組成物の別の形態
として、高ビーライト系セメントと、シリカフューム
と、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン
酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤と、有
機系収縮低減剤と、該高ビーライト系セメントと水の水
和反応に起因する収縮力に対抗する圧力を発生させる物
質と、比重が３．４以上で吸水率が０．５〜１．５％で
ある細骨材とを含有するものがある。

【０００９】さらに、本発明のセメント組成物の別の形
態として、高ビーライト系セメントと、シリカフューム
と、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン
酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤と、石
灰系混和材と、有機系収縮低減剤と、該高ビーライト系
セメントと水の水和反応に起因する収縮力に対抗する圧
力を発生させる物質と、比重が３．４以上で吸水率が
０．５〜１．５％である細骨材とを含有するものがあ
る。

【００１０】なお、上記本発明に係るセメント組成物
は、いずれも鉄筋継手の充填材に好適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】１．性能について〔流動性〕本発明のセメント組成物は、水との混練後
に、２００ｍｍ以上のフロー値を混練後６０分以上保持
することを必須とする。本発明のセメント組成物の主た
る目的である鉄筋継手の充填においては、鉄筋と継手の
間の狭い間隙に充填モルタルを完全に充填する必要があ
るため、充填モルタル（セメント組成物）には所定の流
動性（２００ｍｍ以上のフロー値）が要求される。更
に、充填作業は通常複数の鉄筋継手に対して行われるた
め、充填モルタル（セメント組成物）は所定量まとめて
製造された後、複数の鉄筋継手に対する充填作業が終了
するまで、所定の流動性（２００ｍｍ以上のフロー値）
を保持することが必要であり、概ね混練後６０分以上の
流動性保持時間が確保できれば支障なく充填作業を行う
ことができる。

【００１２】〔強度〕本発明のセメント組成物は、水和
硬化体の材齢２８日の圧縮強度が１２０ＭＰａ以上であ
ることを必須とする。近年、鉄筋コンクリート構造物に
おいては高強度鉄筋の採用などによる高耐久化（耐震
化）や軽量化（鉄筋量の低減）が図れており、構造上の
弱点となり易い鉄筋の継手部分の高強度化は極めて重要
な課題である。今後さらに鉄筋コンクリート構造物の高
耐久化や軽量化を進めるためには、圧縮強度１２０ＭＰ
ａ以上の高強度を有する充填モルタルが望まれている
（従来の充填モルタルは圧縮強度が６０ＭＰａ程度、最
大でも１００ＭＰａ程度）。

【００１３】〔無収縮性〕本発明のセメント組成物は、
材齢７日までの膨張率が０〜１％であることを必須とす
る。鉄筋継手においては、鉄筋と充填モルタル又は継手
と充填モルタルとの間に空隙が生じると連結強度が低下
するため好ましくない。仮に充填状態が良好であって
も、充填モルタルが水和硬化過程で収縮すると結果的に
空隙を生じて連結強度が低下するため、充填モルタルは
無収縮（膨張率０％以上）である必要がある。更には、
充填モルタルとしては若干の膨張性を有するものが好ま
しいが、過剰な膨張は強度低下の原因となり得るため、
膨張率は概ね１％以下が好ましい。

【００１４】２．使用材料について本発明においては、高ビーライト系セメントを必須の成
分として含有する。高ビーライト系セメントとは、普通
ポルトランドセメントの主成分であるエーライトの含有
量を減らし、中庸熱ポルトランドセメントより更にビー
ライト含有量を多くしたセメントをいう。高ビーライト
系セメントとしてはビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ₂）
を４０重量％以上含有するものが好適に使用できる。特
にビーライト含有量が５０重量％以上であり、ブレーン
比表面積が４５００ｃｍ²／ｇ以下のものが好ましい。
水／結合材比が低い場合に良好な流動性を長時間確保す
るために好適だからである。

【００１５】本発明において、低い水／結合材比で良好
な流動性を確保するために、シリカフュームを使用する
ことが好ましい。シリカフュームとしては中でも、平均
粒径が０．２０μｍ以下であり、カーボン含有量は１．
５重量％未満のものが好適に使用できる。平均粒径が
０．２０μｍ以下の場合、水／結合材比が極めて低い場
合（概ね２４％以下）でも良好な流動性が確保し易くな
る。また、カーボン含有量が１．５重量％未満の場合、
このような低い水／結合材比でも良好な流動性を安定し
て長時間確保し易くなる。

【００１６】また、良好な流動性を安定して得るために
はセメント分散剤を使用することが好ましく、中でもポ
リアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系高
分子化合物を主成分としたものはより好ましい。ポリカ
ルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤
は、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物やメラミ
ンスルホン酸ホルマリン高縮合物を主成分とする分散剤
に比べ、流動化性能および流動性の保持性が高いからで
ある。

【００１７】上記ポリアルキレングルコール鎖を有する
ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント
分散剤は、分散剤溶液を乾燥粉末化することにより粉末
状で用いることもできる。このような高分子化合物とし
ては、基−ＣＯＯＭ（Ｍは水素原子、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示す）
及びポリアルキレングリコール鎖を有する（メタ）アク
リル酸系共重合体、またはポリアルキレングリコールア
ルケニルエーテル−無水マレイン酸系共重合体（但し、
多価金属塩を除く）等が好ましい。ポリアルキレングリ
コール鎖としては、炭素数２〜４のポリアルキレングリ
コール鎖が好ましく、より好ましくは、−Ｏ（ＣＨ₂Ｃ
Ｈ（Ｒ^a）Ｏ）_b−で示されるものである。ここでＲ^aは
水素原子又はメチル基を示し、ｂは２〜２００が好まし
い。また、乾燥粉末化する前に、上記の液に、亜硝酸塩
などの還元性無機化合物と、アミン系化合物などの還元
性有機化合物とを添加することが好ましい。これらの各
添加量（固形分）は、ポリカルボン酸系高分子化合物の
固形分含有量の０．０１〜２．５重量％とすることが好
ましい。また、上記の液はｐＨ７〜９に調整しておくこ
とが好ましい。乾燥粉末化の方法は特に限定されない
が、混練攪拌を行いながら実施することが好ましい。
（特開２００１−００２７８８号公報に記載の粉末状水
硬性組成物用分散剤は、本発明のセメント分散剤として
用いることができる）。このように、セメント分散剤と
して粉末状のものを使用することによって、水以外の材
料をプレミックスの形態で供給できる取り扱い易いセメ
ント組成物を得ることができる。

【００１８】本発明に係るセメント組成物は、無収縮性
を得るために、石灰系混和材もしくは有機系収縮低減剤
のいずれか、又はこれらの両方を含有することが好まし
い。石灰系混和材は、自己収縮を抑制し無収縮性を向上
させるとともに、密実で高強度の硬化体を形成するため
に使用できる。石灰系混和材としては、一般にモルタル
コンクリート用として使用されている石灰系膨張材や、
コンクリート製品を製造する際に硬化促進材として使用
されている石灰系混和材を用いることができるが中で
も、ＣａＯ結晶を含有するクリンカーと石膏との混合粉
砕物が好ましい。クリンカーはＣａＯを総量で５０〜９
２重量％含有するものが好ましい。またクリンカーは、
主要鉱物組成として、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−２ＣａＯ・
ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙質、３ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ
−間隙質、２ＣａＯ・ＳｉＯ₂−ＣａＯ−間隙質からな
る群から選ばれた１種または２種以上を含むものが好ま
しい。石膏は、無水石膏、半水石膏、二水石膏のいずれ
も使用することができる。クリンカーと石膏の混合割合
は、クリンカー１００重量部に対して石膏５〜５０重量
部を混合することが好ましい（特開２００１−３９７４
８公報に記載のものを含む）。

【００１９】有機系収縮低減剤は、自己収縮を抑制し無
収縮性を向上させるとともに、密実で高強度の硬化体を
形成するために使用できる。有機系収縮低減剤を構成す
る有機系収縮低減成分としては、以下の式（１）で表さ
れるアルキレンオキシド重合物を化学構造の骨格に有す
るものなどがある。Ｒ¹Ｏ（ＡＯ）_nＲ² ・・・（１）式中、Ｒ¹及びＲ²は、互いに独立して、水素基、アルキ
ル基、フェニル基、シクロアルキル基等であり、Ａは炭
素数２〜３の１種のアルキレン基又はランダム若しくは
ブロック重合させた２種のアルキレン基であり、ｎは２
〜２０の整数である。特にＲ²が水素基である有機系収
縮低減剤が好適に使用できる（特公告昭５９−３４３０
号公報に記載のものを含む）。

【００２０】有機系収縮低減剤としては、吸油性を有す
る無機系又は有機系の粉状体に、例えば上記成分の液状
の有機系収縮低減剤成分を予め含浸させ、粉末状の形態
にした粉状物を使用することにより、取り扱い易いプレ
ミックス品が得られる。無機系の粉状体としては繊維状
マグネシウムオキサイド等、有機系の粉状体としてはフ
ェノール樹脂等を用いることができる（特開平２−１６
４７５４号公報に記載のものを含む）。

【００２１】上記有機系収縮低減剤は、一般的には通常
セメント硬化体の乾燥収縮を低減するために使用する。
セメント硬化体の乾燥収縮は、一般に乾燥によるメニス
カスの形成により硬化体の毛細管中に引張応力が生じ、
これが硬化体に弾性的な体積収縮を引き起こすと考えら
れている。有機系収縮低減剤は、硬化体空隙中の水の表
面張力を低下させる作用があり、これにより毛細管中の
引張応力が低下し、収縮量が低減する。一方、自己収縮
の発生機構は、水和の進行に伴なう自己乾燥により、硬
化体の毛細管中に引張応力が生じて体積が収縮すると考
えられているため、有機系収縮低減剤の添加は自己収縮
の低減にも効果がある。

【００２２】本発明に係るセメント組成物は、初期材齢
での無収縮性を確保するため、高ビーライト系セメント
の水和反応に起因する収縮力に対抗する圧力を発生させ
る物質を含有することが好ましい。本発明では、上記説
明したように石灰系混和材や有機系収縮低減剤などを用
いることにより収縮低減を図っているが、これだけでは
特に初期材齢で充分な無収縮性を確保することができな
い。そこで、材齢７日までの膨張率（ＪＳＣＥ−Ｆ５３
３）を０〜１％にするため、当該物質を使用する。当該
物質をセメント組成物に配合させると、水和時におい
て、セメント組成物の内部で生成した気体が硬化の進展
に伴なって内部に閉じ込められる。この気体の量が増大
すると共に内圧となって、高ビーライト系セメントの水
和反応に起因する収縮現象の対抗力となり、収縮をより
効果的に抑制することができ、初期材齢においても極め
て高い無収縮性を確保することができる。このような物
質としては、例えば、発泡剤などを使用することがで
き、好ましくは、アルミ粉末等の金属粉末や、石油化学
の副産物であるフルイドコークス等の炭素系化合物を加
熱処理して得られる粒状材料（特公告昭６０−４１５０
号公報）などを使用することができる。本明細書では、
記載を簡略化するため、当該物質を発泡剤等と記す場合
もある。

【００２３】ここで、セメント組成物と水との混練物
が、２００ｍｍ以上のフロー値を混練後６０分以上保持
することができ、かつ、該混練物の水和硬化体が、材齢
２８日で１２０ＭＰａ以上の高い圧縮強度と、材齢７日
までの膨張率が０〜１％である良好な無収縮性とを得る
ことができれば、本発明のセメント組成物に係る無収縮
性の確保に関与する物質は、上記説明した石灰系混和
材、有機系収縮低減剤、高ビーライト系セメントの水和
反応に起因する収縮力に対抗する圧力を発生させる物質
（発泡剤等）に限定されず、その他の混合材料を代替的
に配合することができる。無収縮性を確保することによ
り、例えば鉄筋継手の充填材として用いた場合、収縮に
起因する連結強度低下の危険性を解消することができ
る。

【００２４】本発明のセメント組成物においては、特定
の細骨材を必須の成分として含有する。即ち、細骨材と
しては、セメント組成物と水との混練物が２００ｍｍ以
上のフロー値を混練後６０分以上保持することができ、
かつ混練物の水和硬化体が１２０ＭＰａ以上の圧縮強度
（材齢２８日）を有するような性状が得られ易いものを
使用する。このような細骨材としては、比重が３．４以
上、好ましくは３．７〜７で、吸水率が０．５〜１．５
％、好ましくは０．６〜１．４％であるものが好適に使
用できる。比重を３．４以上にすることで、水／結合材
比が低い場合であっても、経時的に安定した流動性が得
られるとともに、高い圧縮強度を得ることができる。ま
た、吸水率を１．５％以下にすることで、同様に水／結
合材比の低い場合でも経時的に安定した流動性を得るこ
とができる。一方、吸水率を０．５以上にすることで、
強度発現性を向上させることができる。ここで吸水率と
は、骨材の吸水量（表乾状態骨材中に含まれる水分量）
を絶乾状態の骨材質量で除し、百分率で示した値であ
る。なお、吸水率の試験方法はＪＩＳＡ１１０９
「細骨材の比重及び吸水率試験方法」に準じて行った。
細い骨材は、上記比重と吸水率を満足するものであれば
いずれも使用することができる。一般に川砂、海砂、陸
砂、砕砂、珪砂、磁鉄鉱砂、砂鉄および金属骨材などの
細骨材は、単独では上記比重と吸水率の範囲外であるも
のが多いが、これらの細骨材を複数使用して、上記比重
と吸水率を満足するように調整した混合砂については好
適に使用することができる。また、本発明のセメント組
成物を鉄筋継手の充填材として用いた場合に良好な充填
性を得るために、細骨材の最大粒径は３ｍｍ未満とする
ことが好ましい。

【００２５】本発明のセメント組成物は、請求項１に示
す特性が確保されるのであれば、上記成分以外の他の成
分、例えば、増粘剤、消泡剤、防錆剤などを必要に応じ
て適宜含むものであっても良い。

【００２６】３．好ましい材料におけるそれらの配合割
合について以下に、配合割合の一例を示すため、本目的を達成する
ための好ましい系として、高ビーライト系セメントとシ
リカフュームと細骨材とセメント分散剤、更には石灰系
混和材と有機系収縮低減剤と発泡剤をとり上げ、それら
の配合割合を示す。（１）高ビーライト系セメントとシリカフュームの配合
割合本発明において、高ビーライト系セメントとシリカフュ
ームを併用する場合の配合割合は、重量比でセメント／
シリカフューム＝９０／１０〜９８／２の割合で配合す
ることが好ましく、この配合割合であれば、水結合材比
が極めて低い場合（概ね２６％以下）でも、比較的低い
粘性の混練物が得られるため、良好な流動性（２００ｍ
ｍ以上のフロー値「ＪＩＳＲ５２０１規定のフロー
コーンを用いた静置フロー」を６０分以上保持）と良好
な強度発現性（材齢２８日の圧縮強度「ＪＩＳＲ５
２０１」が１２０ＭＰａ以上）が確保し易くなる。より
好ましい配合割合は、重量比で高ビーライト系セメント
／シリカフューム＝９２／８〜９７／３である。

【００２７】（２）セメント分散剤の配合割合ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系
高分子化合物を主成分とする分散剤を用いる場合の配合
割合は、有効成分量として、高ビーライト系セメントと
シリカフュームの合計１００重量部に対し、通常０．１
〜２重量部、好ましくは０．５〜１．５重量部である。
この分散剤の配合量を０．１重量部以上にすることで、
水結合材比が極めて低い場合（概ね２６％以下）でも良
好な流動性を確保することができる。また、２重量部以
下にすることで硬化遅延等を生じることがなく、良好な
流動性を確保することができる。

【００２８】（３）石灰系混和材、有機系収縮低減剤の
配合割合石灰系混和材の配合割合は高ビーライト系セメントとシ
リカフュームの合計１００重量部に対し、通常１〜１０
重量部、好ましくは３〜８重量部である。石灰系混和材
を用いた場合の配合量を１重量部以上にすることで、シ
リカフュームを配合したセメント組成物において、水結
合材比が低い場合に顕著になる自己収縮を効果的に低減
することができる。また、１０重量部以下にすること
で、流動性の悪化や過大な膨張による強度低下の危険性
を極めて少なくすることができる。

【００２９】有機系収縮低減剤を用いる場合の配合割合
は、有効成分量として、高ビーライト系セメントとシリ
カフュームの合計１００重量部に対し、通常０．５〜５
重量部、好ましくは１〜３重量部である。有機系収縮低
減剤の配合量を０．５重量部以上にすることで、シリカ
フュームを配合したセメント組成物において、水結合材
比が低い場合に顕著になる自己収縮を効果的に低減する
ことができる。また、５重量部以下にすることで、凝結
遅延による強度低下の危険性を極めて少なくすることが
できる。

【００３０】石灰系混和材と有機系収縮低減剤は併せて
使用することもでき、その場合、各々の配合割合は特に
限定されず、上記の範囲でそれぞれ添加することができ
るが、単独で使用する場合の配合割合に比べ、併用する
割合に応じて減少させることができる。

【００３１】（４）発泡剤等の配合割合高ビーライト系セメントの水和反応に起因する収縮力に
対抗する圧力を発生させる物質（発泡剤等）を用いた場
合の配合割合は、金属粉末の場合は高ビーライトセメン
トとシリカフュームの合計１００重量部に対して０．０
００１〜０．００２重量部が好ましく、フルイドコーク
ス等の炭素系化合物を加熱処理して得られる粒状材料の
場合は０．１〜５重量部が好ましい。この範囲であれば
過大膨張による強度低下などを生じることなく、本例の
材料の組み合わせによるセメント組成物において、良好
な無収縮性が確保できる。また、発泡剤等は、２種類以
上を併用することもでき、その場合、各々の配合割合は
特に限定されず、上記の範囲でそれぞれ添加することが
できるが、単独で使用する場合の配合割合に比べ、併用
する割合に応じて減少させることができる。

【００３２】（５）細骨材の配合割合細骨材の配合割合は、高ビーライト系セメントとシリカ
フュームの合計１００重量部に対し４０〜１２０重量部
が好ましい。この範囲内であれば水量を低減した場合で
もセメント組成物を容易に混練することができ、混練後
の粘性増加が少ないため、良好な流動性を確保すること
ができる。より好ましい配合割合は６０〜１００重量部
である。

【００３３】本発明では、高い圧縮強度と良好で安定し
た流動性を両立させるために、添加する水量は、例え
ば、上記配合例においては、高ビーライト系セメントと
シリカフュームの合計１００重量部に対して１６〜２４
重量％が好ましく、１８〜２２重量％がより好ましい。

【００３４】４．製造方法その他について本発明のセメント組成物は、例えば、工場で上記材料を
従来通りの方法で既調合（プレミックス）して、通常袋
詰めなどの形態で施工現場に供給され、施工現場でミキ
サを用いて水と混練して使用される。混練方法は特に限
定されない。また、混練に用いる装置も特に限定される
ものではなく、ハンドミキサ、パン型ミキサ、二軸練り
ミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサなどを使用するこ
とができる。本発明のセメント組成物の用途も特に限定
されないが、鉄筋継手の充填材のために使用することが
好ましい。使用方法は従来の鉄筋継手用モルタル充填材
と同じであり特に限定されない。

【００３５】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。なお、実施例及び比較例に使用した材料は以
下の通りである。

【００３６】〔使用材料〕（１）セメント実施例及び比較例に使用したセメントの化学成分及び比
表面積を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】（２）シリカフューム平均粒径０．１４μｍで、カーボン含有量０．５０％の
シリカフュームを実施例及び比較例に使用した。

【００３９】（３）セメント分散剤（Ａ）ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉
末状セメント分散剤（略号：Ａ）メタクリル酸ナトリウム５４モル％、メタリルスルホン
酸ナトリウム７モル％、メチルアクリレート８モル％、
メトキシポリ（ｎ＝４０）エチレングリコールメタクリ
ルレート１６モル％並びにメトキシポリ（ｎ＝２３）エ
チレングリコールメタクリルレート１５モル％を重合さ
せてなる分子量１１９００の高分子化合物を主成分とす
る固形分濃度４５％の水溶液各８００ｇに、ｐＨ調整の
ために１０重量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液７５．
２ｇを加えて常温で約３分間撹拌し、次いで、亜硫酸ソ
ーダ及びトリエタノールアミンを、高分子化合物の固形
分１００重量部に対して各０．５重量部添加し３分間撹
拌した。これを処理容積が１Ｌのニーダー型混練撹拌機
に入れて温度９０℃、３０ｔｏｒｒの減圧下で混練しな
がら濃縮・乾燥を行った。得られた粉粒体を粉砕機で粉
砕し、分級して粒径５０〜５００μｍの粉末（Ａ）を製
造した。なお、該粉末の含水率は２．１重量％であっ
た。

【００４０】（Ｂ）従来の粉末状セメント分散剤（略
号：Ｂ）比較例には、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物
（花王（株）製マイティー１００）を使用した。

【００４１】（４）石灰系混和材実施例及び比較例に使用した石灰系混和材の主要な化学
成分及び比表面積を表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】（５）有機系収縮低減剤有機系収縮低減剤として、商品名：テトラガードＰＷ
（有効成分６０％の粉末状有機系収縮低減剤、主成分：
オキシアルキレンアルキルエーテル）（太平洋マテリア
ル株式会社製）（略号：ＴＧ）を使用した。

【００４４】（６）発泡剤等高ビーライト系セメントの水和反応に起因する収縮力に
対抗する圧力を発生させる物質として、商品名：PERMAN
ENT LIFE AGGREGATE（炭素系化合物を加熱処理して得ら
れる粒状材料を主成分とする炭素系発泡剤）（INTERNAT
IONAL CONSTRUCTION PRODUCTS RESEARCH INC. 製）（略
号：ＰＬ）を使用した。

【００４５】（７）細骨材比較例に使用した細骨材の平均粒径、比重及び吸水率を
表３に示す。また、これらの細骨材を混合して得られた
混合砂の細骨材を、実施例及び比較例に使用した。これ
らの平均粒径、比重及び吸水率を表４に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】〔セメント組成物の作製方法〕上記の各材
料を表５に表す配合量となるように、あらかじめプレミ
ックスし、水を基材１００重量部に対して所定量加えハ
ンドミキサー（回転数１１００ｒ．ｐ．ｍ．）を用いて
３分間混練してセメント組成物を作製した。

【００４９】

【表５】

【００５０】〔試験方法〕流動性：「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試
験方法）」に規定のフローコーンを用い、テーブルの落
下運動を伴なわない静置フローを混練直後から６０分経
過後まで測定した。測定結果を表６に示す。圧縮強度：「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理
試験方法）」に準じて、材齢２８日の圧縮強度を測定し
た。測定結果を表６に示す。膨張率：土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（容器
方法）（ＪＳＣＥ−Ｆ５３３）」に準じて、材齢７日ま
での膨張率を測定した。測定結果を表６に示す。

【００５１】

【表６】

【００５２】表６に示すように、実施例１〜１３は、２
００ｍｍ以上のフロー値を混練後６０分以上保持し、安
定して高い流動性を得ることができた。また、材齢２８
日の圧縮強度が１２０ＭＰａ以上であり、高い強度を得
ることができた。さらに、材齢７日までの膨張率が０〜
０．５％であり、良好な無収縮性を得ることができた。

【００５３】一方、比重３．３以下の細骨材を用いた比
較例１４、１５、１９及び２１は、混練後６０分のフロ
ー値が１８０ｍｍ以下で、安定して高い流動性を得るこ
とができず、かつ、圧縮強度も１２０未満であり、高い
強度を得ることができなかった。また、比重が３．４以
上であるが、吸水率が０．５未満である細骨材を用いた
比較例１６〜１８及び２０は、混練後６０分のフロー値
が２１０ｍｍ以上で、安定して高い流動性を得ることが
できたが、圧縮強度が１２０未満であり、高い強度を得
ることはできなかった。

【００５４】また、発泡剤等を使用しなかった比較例２
２は、膨張率が−０．５％以下となり、無収縮性を得ら
れなかった。また、石灰系混和材も有機系収縮低減剤も
使用しなかった比較例２３は、膨張率が０％以下で無収
縮性が得られなかったとともに、圧縮強度も１２０未満
で、高い強度も得られなかった。さらに、ポリカルボン
酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤を使用
しなかった比較例２４、シリカフュームを使用しなかっ
た比較例２５、及び高ビーライト系セメントを使用しな
かった比較例２６は、混練後６０分のフロー値が１４０
ｍｍ未満であり、安定して高い流動性を得ることはでき
なかった。

【００５５】

【発明の効果】上記説明したように、本発明によれば、
良好な流動性と、高い圧縮強度と、良好な無収縮性とを
有し、かつ、水以外の材料をプレミックスの形態で供給
することもできるセメント組成物を提供することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 24/32 Ｃ０４Ｂ 24/32 Ａ 24/36 24/36 // Ｃ０４Ｂ 103:32 103:32 103:60 103:60 111:20 111:20 111:34 111:34 (72)発明者河野克哉千葉県佐倉市大作二丁目４−２太平洋セメント株式会社中央研究所内 (72)発明者石森正樹千葉県佐倉市大作二丁目４−２太平洋セメント株式会社中央研究所内Ｆターム(参考） 4G012 MA00 MB23 PA15 PB03 PB04 PB11 PB31 PB32 PB33 PB36 PC02 PC03 PC09 PC11 PC12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高ビーライト系セメントと比重が３．４
以上で吸水率が０．５〜１．５％である細骨材とを主体
としたセメント組成物であって、該セメント組成物の水
との混練物が２００ｍｍ以上のフロー値を混練後６０分
以上保持することができ、かつ該混連物の水和硬化体
は、材齢２８日の圧縮強度が１２０ＭＰａ以上で、材齢
７日までの膨張率が０〜１％となり得ることを特徴とす
るセメント組成物。
【請求項２】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカル
ボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤
と、石灰系混和材と、該高ビーライト系セメントの水和
反応に起因する収縮力に対抗する圧力を発生させる物質
と、比重が３．４以上で吸水率が０．５〜１．５％であ
る細骨材とを含有することを特徴とするセメント組成
物。
【請求項３】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカル
ボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤
と、有機系収縮低減剤と、該高ビーライト系セメントの
水和反応に起因する収縮力に対抗する圧力を発生させる
物質と、比重が３．４以上で吸水率が０．５〜１．５％
である細骨材とを含有することを特徴とするセメント組
成物。
【請求項４】高ビーライト系セメントと、シリカフュ
ームと、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカル
ボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤
と、石灰系混和材と、有機系収縮低減剤と、該高ビーラ
イト系セメントの水和反応に起因する収縮力に対抗する
圧力を発生させる物質と、比重が３．４以上で吸水率が
０．５〜１．５％である細骨材とを含有することを特徴
とするセメント組成物。
【請求項５】上記セメント組成物が鉄筋継手の充填材
用である請求項１〜４に記載のセメント組成物。