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公開番号2024065553
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022174478
出願日2022-10-31
発明の名称セメント質組成物
出願人太平洋セメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C04B 28/02 20060101AFI20240508BHJP(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】高速道路等のコンクリート床版に対する補修等の用途に使用可能なセメント質組成物であって、(a)補修等の作業を行うのに十分な長さの可使時間を有する、(b)優れた初期強度発現性を有する、及び、(c)優れた長期強度発現性を有する、の各物性を満たすセメント質組成物を提供する。
【解決手段】セメント(ただし、アルミナセメントを除く。)及び速硬材(例えば、アルミナセメントを含むもの)を含む粉体と、細骨材と、水と、セメント分散剤と、凝結遅延剤を含むセメント質組成物であって、ペースト細骨材空隙比が、1.30～200であり、水粉体比が、10～30%であり、セメント質組成物の単位体積当たりの速硬材の量が、60～350kg/m³である、セメント質組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セメント（ただし、アルミナセメントを除く。）及び速硬材を含む粉体と、細骨材と、水と、セメント分散剤と、凝結遅延剤を含むセメント質組成物であって、
ペースト細骨材空隙比が、１．３０～２００であり、水粉体比が、１０～３０％であり、上記セメント質組成物の単位体積当たりの上記速硬材の量が、６０～３５０ｋｇ／ｍ
３
であることを特徴とするセメント質組成物。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
上記セメント１００質量部に対する上記凝結遅延剤の量が、０．１～１．２質量部である請求項１に記載のセメント質組成物。
【請求項３】
上記セメント質組成物は、「ＪＩＳＲ５２０１：２０１５セメントの物理試験方法」に記載されているフロー値の測定方法において１５回の落下運動を行わない場合におけるフロー値が、１００～３５０ｍｍの範囲内となるものである請求項１又は２に記載のセメント質組成物。
【請求項４】
「ＪＩＳＡ１１４７：２００７コンクリートの凝結時間試験方法」に記載されているモルタルの物性の測定方法による凝結の終結時間が、２時間以内である請求項１又は２に記載のセメント質組成物。
【請求項５】
上記粉体は、ＢＥＴ比表面積が５～２５ｍ
２
／ｇのポゾラン質微粉末を含む請求項１又は２に記載のセメント質組成物。
【請求項６】
上記セメント質組成物が、繊維を含む請求項１又は２に記載のセメント質組成物。
【請求項７】
上記速硬材は、アルミナ系速硬材である請求項１又は２に記載のセメント質組成物。
【請求項８】
上記細骨材の量が、上記セメント１００質量部に対して、２３０質量部以下である請求項１又は２に記載のセメント質組成物。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のセメント質組成物を製造するための方法であって、
上記ペースト細骨材空隙比の値が１．３０～２００で、かつ、上記水粉体比が１０～３０％となるように、上記粉体、上記水、及び、上記細骨材の各量を定める材料組成決定工程、
を含むセメント質組成物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント質組成物に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
供用開始からの長期間の経過や交通量の増大などによって劣化が進んだ道路床版に対して、補修を行うための路面補修材が、知られている。
例えば、特許文献１に、セメント１００重量部、粗骨材１２０～２１０重量部、絶乾比重２．３以上の細骨材１０５～２８０重量部および繊維長１８～３０ｍｍの有機繊維３．２～７．０重量部からなりかつ細骨材率が４４．０～５７．０％であることを特徴とする繊維補強コンクリート組成物が、記載されている。
また、特許文献２に、速硬性モルタル材と膨張性頁岩の焼成物からなる人工軽量粗骨材を含むコンクリート組成物であって、該速硬性モルタル材がポルトランドセメント、速硬材、細骨材、および凝結調整剤を含み、上記人工軽量粗骨材の含有量が該モルタル材に対して２０～５２質量％であることを特徴とする高耐久速硬性コンクリート組成物が、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１６６１０８号公報
特開２０１８－２０３５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、作業時間の確保等の観点から、可使時間が長く、かつ、工期短縮等の観点から、優れた初期強度発現性を有し、さらには、優れた長期強度発現性を有するセメント質組成物（例えば、モルタル、コンクリート等）を調製することは、困難であり、このような可使時間が長くかつ優れた初期強度発現性と優れた長期強度発現性を両立させたセメント質組成物の実現が求められている。
上述の特許文献１～２に記載されたコンクリート組成物も、例えば、材齢２８日の圧縮強度が最大でも７０Ｎ／ｍｍ
２
程度であり、用途によっては、さらなる圧縮強度の向上が望まれるという課題を有している。
本発明の目的は、道路床版の補修等の用途に使用可能なセメント質組成物であって、（ａ）補修等の作業を行うのに十分な長さの可使時間を有する、（ｂ）優れた初期強度発現性を有する、及び、（ｃ）優れた長期強度発現性を有する、の各物性を満たすセメント質組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント（ただし、アルミナセメントを除く。）及び速硬材を含む粉体と、細骨材と、水と、セメント分散剤と、凝結遅延剤を含むセメント質組成物であって、ペースト細骨材空隙比が、１．３０～２００であり、水粉体比が、１０～３０％であり、上記セメント質組成物の単位体積当たりの上記速硬材の量が、６０～３５０ｋｇ／ｍ
３
であるセメント質組成物によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、以下の［１］～［９］を提供するものである。
【０００６】
［１］セメント（ただし、アルミナセメントを除く。）及び速硬材を含む粉体と、細骨材と、水と、セメント分散剤と、凝結遅延剤を含むセメント質組成物であって、ペースト細骨材空隙比が、１．３０～２００であり、水粉体比が、１０～３０％であり、上記セメント質組成物の単位体積当たりの上記速硬材の量が、６０～３５０ｋｇ／ｍ
３
であることを特徴とするセメント質組成物。
［２］上記セメント１００質量部に対する上記凝結遅延剤の量が、０．１～１．２質量部である、上記［１］に記載のセメント質組成物。
［３］上記セメント質組成物は、「ＪＩＳＲ５２０１：２０１５セメントの物理試験方法」に記載されているフロー値の測定方法において１５回の落下運動を行わない場合におけるフロー値が、１００～３５０ｍｍの範囲内となるものである、上記［１］又は［２］に記載のセメント質組成物。
［４］「ＪＩＳＡ１１４７：２００７コンクリートの凝結時間試験方法」に記載されているモルタルの物性の測定方法による凝結の終結時間が、２時間以内である、上記［１］～［３］のいずれかに記載のセメント質組成物。
［５］上記粉体は、ＢＥＴ比表面積が５～２５ｍ
２
／ｇのポゾラン質微粉末を含む、上記［１］～［４］のいずれかに記載のセメント質組成物。
［６］上記セメント質組成物が、繊維を含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載のセメント質組成物。
［７］上記速硬材は、アルミナ系速硬材である、上記［１］～［６］のいずれかに記載のセメント質組成物。
［８］上記細骨材の量が、上記セメント１００質量部に対して、２３０質量部以下である、上記［１］～［７］のいずれかに記載のセメント質組成物。
［９］上記［１］～［８］のいずれかに記載のセメント質組成物を製造するための方法であって、上記ペースト細骨材空隙比の値が１．３０～２００で、かつ、上記水粉体比が１０～３０％となるように、上記粉体、上記水、及び、上記細骨材の各量を定める材料組成決定工程、を含むセメント質組成物の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のセメント質組成物は、道路床版（例えば、高速道路のコンクリート床版）に対する補修等の用途に使用可能なものであり、以下の優れた物性を有する。
本発明のセメント質組成物は、フレッシュ時（未硬化時）には、施工（例えば、現場打ちでの打設作業）に適する流動性（例えば、０打フロー値が大きいこと）を有するので、道路床版の補修等の作業を行うのに好適であり、また、道路床版の補修等の作業のときに、十分な長さの可使時間（優れた流動性を維持して作業することのできる、使用可能時間）を有する。
本発明のセメント質組成物は、優れた初期強度発現性（例えば、材齢３時間の圧縮強度が大きいこと）を有するので、例えば、道路床版に対する補修等の用途において、早期の交通開放を行うことができる。
本発明のセメント質組成物は、優れた長期強度発現性（例えば、材齢２８日の圧縮強度が大きいこと）を有するので、例えば、道路床版に対する補修等の用途において、大型車等の通行量の多い高速道路等の道路床版に適用することもできる。
また、本発明のセメント質組成物は、以下の追加の優れた物性を有する実施形態を有することができる。
本発明のセメント質組成物は、道路床版に対する補修等の用途において、勾配を有する施工箇所に打設する場合であっても、流下による形状の変化がほとんど生じず、硬化後の寸法安定性（例えば、勾配を与えた時であっても、設計上の寸法との差が小さいこと）に優れている。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のセメント質組成物（以下、「組成物」と略すことがある。）は、セメント（ただし、アルミナセメントを除く。）及び速硬材を含む粉体と、細骨材と、水と、セメント分散剤と、凝結遅延剤を含むセメント質組成物であって、ペースト細骨材空隙比が、１．３０～２００であり、水粉体比が、１０～３０％であり、上記セメント質組成物の単位体積当たりの上記速硬材の量が、６０～３５０ｋｇ／ｍ
３
のセメント質組成物である。
セメント（ただし、アルミナセメントを除く。）の例としては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。
【０００９】
速硬材としては、例えば、アルミナ系速硬材が挙げられる。
アルミナ系速硬材の例としては、アルミナセメント及び無水石膏を含む混合物や、アルミナ含有クリンカ粉砕物（特に、鉱物組成として、ＣａＯ・Ａｌ
２
Ｏ
３
、１２ＣａＯ・７Ａｌ
２
Ｏ
３
及びＣａＯ・２Ａｌ
２
Ｏ
３
を含むもの）及び無水石膏を含む混合物等が挙げられる。
アルミナ系速硬材として、アルミナセメント及び無水石膏を含む混合物を用いる場合、該混合物を構成する各材料の好ましい割合は、以下のとおりである。
速硬材中のアルミナセメントの割合は、好ましくは２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。該割合が２０質量％以上であると、組成物の早期強度発現性を、より向上させることができる。該割合の上限は、無水石膏（硫酸カルシウム）の量を十分に確保する等の観点から、好ましくは７０質量％、より好ましくは６０質量％、特に好ましくは５０質量％である。
無水石膏の割合は、好ましくは２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。該割合が２０質量％以上であると、組成物の可使時間を、より長くすることができる。該割合の上限は、アルミナセメントの量を十分に確保する等の観点から、好ましくは７０質量％、より好ましくは６０質量％、特に好ましくは５０質量％である。
【００１０】
速硬材は、アルミナセメント及び無水石膏以外の材料として、水酸化カルシウムを含むことができる。速硬材中の水酸化カルシウムの割合は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、特に好ましくは５質量％以上である。該割合が１質量％以上であると、初期におけるセメントの水和を促進することができる。該割合の上限は、可使時間の確保の観点から、好ましくは１５質量％、より好ましくは１２質量％、特に好ましくは１０質量％である。
（【００１１】以降は省略されています）

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