特許ウォッチ

公開番号2024033686
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022137425
出願日2022-08-31
発明の名称水硬性組成物
出願人花王株式会社
代理人個人,個人
主分類C04B 28/04 20060101AFI20240306BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】調製から例えば4～24時間後の強度発現性に優れる水硬性組成物、及び水硬性組成物の硬化体の製造方法を提供する。
【解決手段】(A)ビーライトを21.0質量%以上32.0質量%以下含み、エーライトの含有量とビーライトの含有量との質量比(ビーライト/エーライト)が、0.37以上0.73以下である、ポルトランドセメント(以下、(A)成分という)、(B)水(以下、(B)成分という)、及び(C)ナフタレン系分散剤を含有する、水硬性組成物であって、前記水硬性組成物中、(A)成分の含有量と(B)成分の含有量との質量比(B)/(A)が、0.15以上0.30以下である、水硬性組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）ビーライトを２１．０質量％以上３２．０質量％以下含み、エーライトの含有量とビーライトの含有量との質量比（ビーライト／エーライト）が、０．３７以上０．７３以下である、ポルトランドセメント（以下、（Ａ）成分という）、（Ｂ）水（以下、（Ｂ）成分という）、及び（Ｃ）ナフタレンスルホン酸系分散剤（以下、（Ｃ）成分という）を含有する、水硬性組成物であって、前記水硬性組成物中、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ｂ）／（Ａ）が、０．１５以上０．３０以下である、水硬性組成物。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
（Ｃ）成分を、（Ａ）成分に対して、０．１質量％以上５．０質量％以下含有する、請求項１に記載の水硬性組成物。
【請求項３】
さらに、（Ｄ）骨材を含有する、請求項１又は２に記載の水硬性組成物。
【請求項４】
遠心成形コンクリート用である、請求項１～３の何れか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項５】
次の工程を含む水硬性組成物の硬化体の製造方法。
工程１：（Ａ）ビーライトを２１．０質量％以上３２．０質量％以下含み、エーライトの含有量とビーライトの含有量との質量比（ビーライト／エーライト）が、０．３７以上０．７３以下である、ポルトランドセメント（以下、（Ａ）成分という）、（Ｂ）水（以下、（Ｂ）成分という）、及び（Ｃ）ナフタレンスルホン酸系分散剤を、（Ａ）成分の混合量と（Ｂ）成分の混合量との質量比（Ｂ）／（Ａ）が、０．１５以上０．３０以下で混合して、水硬性組成物を調製する工程。
工程２：工程１で得られた水硬性組成物を型枠に充填する工程。
工程３：工程２で型枠に充填した水硬性組成物を、遠心力をかけて型締めする工程。
工程４：工程３で型締めした水硬性組成物を型枠中で凝結させる工程。
【請求項６】
さらに、下記工程５を含む、請求項５に記載の水硬性組成物の硬化体の製造方法。
工程５：工程４で凝結した水硬性組成物を型枠中で蒸気養生する工程。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水硬性組成物、及び水硬性組成物の硬化体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、商習慣の変化に伴い、ｅコマース市場が活況を呈している。ｅコマースに不可欠なインフラとして物流倉庫が挙げられ、斯様な構造物を地盤に固定し自然災害から守るのが、コンクリート製の支持杭（パイル）である。
コンクリートパイルは、水、セメントに代表される水硬性粉体、骨材、および減水剤を添加して調整した未硬化のコンクリートに遠心力を加えて円筒形に成型する、遠心成形という手法によって製造され、分散剤としては、円筒形にきれいに成形できる性質に優れる、ナフタレンスルホン酸系分散剤が主として使用されている。
【０００３】
一方で、国土強靭化の要請を受けて、コンクリートパイル１本当たりの支持力を高めた高支持力杭、つまり、高強度のコンクリートパイルに対する需要が高まっている。コンクリートの強度は、水と水硬性粉体の重量比である、水／水硬性粉体（Ｗ／Ｐ）によって決まり、Ｗ／Ｐが低い程、コンクリート（水硬性組成物）硬化体の強度が高くなる。非特許文献１では、水結合材比が２０％程度の領域でナフタレンスルホン酸系分散剤を用いている。
しかしながら、ナフタレンスルホン酸系分散剤には、特に高強度の硬化体を得るために、水／水硬性粉体（Ｗ／Ｐ）を低減すると、必要添加量が顕著に増加し、系中の余剰の分散剤がセメント粒子に断続的に吸着することで、未硬化の水硬性組成物の硬化遅延を引き起こす。
【０００４】
斯様なナフタレンスルホン酸系分散剤の添加量増加は、非特許文献２に記載の如く、ポルトランドセメントに代表される水硬性粉体の硬化反応である水和反応のごく初期（接水直後～１時間後）における、セメント水和反応生成物への吸着・埋没（失活）が原因であると考えられており、一般的には、水和反応速度が比較的遅いセメント鉱物種である、ビーライト含有量の高い低熱ポルトランドセメントの使用により解消されることが知られている。
【０００５】
特許文献１には、鋼桁に不必要な応力を与えずにプレストレスが有効に導入され、且つ硬化コンクリートと鋼桁とが強く結合した、コンクリート－鋼桁複合構造物及びその製造方法が開示されている。
特許文献２には、材齢初期に大きな膨張量が得られ、膨張量が長期にわたり安定し、膨張による強度低下やひび割れが無く、高ケミカルプレストレスと高強度を安定的に維持することが可能となる高膨張で高強度のセメント組成物、コンクリート、及びそれを用いたコンクリート硬化体の製法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００５－３０１６３号公報
特開２００７－２３８４３９号公報
【非特許文献】
【０００７】
日本建築学会構造系論文集、第６０６号、２９－３４頁、一般財団法人日本建築学会、２００６年８月発行
セメント・コンクリート論文集、第６８巻１号、７５－８１頁、一般社団法人セメント協会、２０１５年３月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、低熱ポルトランドセメントを使用すると、水和反応が過度に遅延し、初期材齢の強度発現性、ひいてはコンクリートの生産性が低下するという課題がある。
【０００９】
本発明は、調製から例えば４～２４時間後の強度発現性に優れる水硬性組成物、及び水硬性組成物の硬化体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、（Ａ）ビーライトを２１．０質量％以上３２．０質量％以下含み、エーライトの含有量とビーライトの含有量との質量比（ビーライト／エーライト）が、０．３７以上０．７３以下である、ポルトランドセメント（以下、（Ａ）成分という）、（Ｂ）水（以下、（Ｂ）成分という）、及び（Ｃ）ナフタレンスルホン酸系分散剤（以下、（Ｃ）成分という）を含有する、水硬性組成物であって、前記水硬性組成物中、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ｂ）／（Ａ）が、０．１５以上０．３０以下である、水硬性組成物に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許