(57)【要約】【課題】  優れた流動性と充分な可使時間が確保でき、短時間での強度発現性に優れる温度依存性の小さい、長期強度や耐久性の観点からも信頼性の高い超速硬・高流動モルタルを提供する。【解決手段】  カルシウムアルミネート、特に、CaO/Al2O3モル比が0.75〜1.5のカルシウムアルミネート100部、シリカ質微粉末、特に、酸性シリカフューム含有のシリカ質微粉末１〜20部、炭酸リチウム0.1〜２部、炭酸リチウム以外のアルカリ炭酸塩0.1〜１部、有機酸0.1〜0.5部、及び球形化細骨材、特に、密度3.00g/cm3以上の球形化細骨材150〜250部を含有する超速硬・高流動モルタル組成物、さらに、ガス発泡物質及び／又は繊維物質を含有する該モルタル組成物、該モルタル組成物と水、特に、水結合材比が30〜40％の水とを混練した超速硬・高流動モルタル、J14ロート流下値が10±3秒の該モルタル、該モルタルと球形化粗骨材とを配合してなる超速硬・高流動コンクリートを構成とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムアルミネートとシリカ質微粉末とからなる結合材、炭酸リチウム、炭酸リチウム以外のアルカリ炭酸塩、有機酸、及び球形化細骨材を含有してなる超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項２】
カルシウムアルミネートのCaO/Al2O3モル比が0.75〜1.5であることを特徴とする請求項１に記載の超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項３】
シリカ質微粉末が、酸性シリカフュームであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項４】
球形化細骨材が、密度3.00g/cm3以上の細骨材を含有してなることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちの一項に記載の超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項５】
カルシウムアルミネート100部、シリカ質微粉末１〜20部、炭酸リチウム0.1〜２部、炭酸リチウム以外のアルカリ炭酸塩0.1〜１部、有機酸0.1〜0.5部、及び球形化細骨材150〜250部を含有してなることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちの一項に記載の超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項６】
ガス発泡物質を含有してなることを特徴とする請求項１〜５のうちの一項に記載の超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項７】
繊維物質を含有してなることを特徴とする請求項１〜６のうちの一項に記載の超速硬・高流動モルタル組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のうちの一項に記載の超速硬・高流動モルタル組成物と水とを混練してなる超速硬・高流動モルタル。
【請求項９】
水結合材比が、30〜40％であることを特徴とする請求項８に記載の超速硬・高流動モルタル。
【請求項１０】
J14ロート流下値が、10±３秒であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の超速硬・高流動モルタル。
【請求項１１】
請求項８〜１０のうちの一項に記載の超速硬・高流動モルタルと球形化粗骨材とを配合してなる超速硬・高流動コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、土木・建築業界において使用される超速硬・高流動モルタル組成物、超速硬・高流動モルタル、及びそれを用いた超速硬・高流動コンクリートに関する。
【０００２】
なお、本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。
【背景技術】
【０００３】
合理化施工を目指す際、超速硬性で自己充填性やセルフレベリング性をもつ高流動モルタルが必要となる場合が多い。
従来、超速硬性で高流動なモルタルとしては、３時間で通常のコンクリートの設計強度を発現する超速硬グラウトモルタルが提案されている（特許文献１〜特許文献４参照）。
しかしながら、最近では、さらなる合理化施工の要求や、新たなニーズへの対応から、より短時間で、例えば、１時間で20N/mm2以上の実用強度を発現する超速硬・高流動モルタルの開発が強く求められている。
このような性能を満たす材料としては樹脂モルタルが存在するが、樹脂モルタルは非常に高価な材料であるため、実用されるケースは限られているのが現状である。
【０００４】
超速硬・高流動モルタルの要求性能としては、可使時間も重要な性能となる。施工時間や使用器具等の洗浄時間も考慮すると、最低でも10分以上、できれば15分以上の可使時間の確保が望ましい。
しかしながら、可使時間を長く確保することは、硬化時間を遅らせることになるため、材齢１時間での要求強度を満たすことが困難となり、従来の技術では、充分な可使時間を確保しつつ、材齢１時間で20N/mm2以上の強度を満たすことは不可能であった。
【０００５】
また、樹脂モルタルの用途に安価な無機系の材料を適用することができれば、大幅なコストダウンにもつながる。
樹脂モルタルは耐酸性に優れる特徴があるため、これに代わる材料にも当然のことながら耐酸性が求められる。
しかしながら、従来の超速硬グラウトモルタルは、急硬性成分を多く含んではいるものの、塩基性のポルトランドセメントを主体とするため、耐酸性は期待できないものであった。
【０００６】
さらに、従来の超速硬モルタルは温度依存性が大きく、低温環境下での強度発現性が課題となっていた。
すなわち、20℃以上では所定の材齢で要求強度を満たすものの、５℃などの低温では、所定の材齢で要求強度を満たすことができにくいものであった。
これは、無機系の超速硬モルタルにおいても、また、樹脂モルタルにおいても共通の課題であった。したがって、温度依存性の小さい超速硬・高流動モルタルが望まれている。
【０００７】
他方、カルシウムアルミネートを基材とするグラウトモルタルも提案されている（特許文献５、特許文献６参照）。
しかしながら、これらのグラウトモルタルは材齢１時間、あるいは、材齢３時間という短時間で20N/mm2以上の強度を発現できるものではなかった。
【０００８】
そこで、本発明者は、前記課題を解決すべく、種々の努力を重ねた結果、特定の材料を使用することによって、流動性に優れ、充分な可使時間を確保しつつ、材齢１時間で20N/mm2以上の圧縮強度を発現し、耐酸性にも優れ、しかも、温度依存性が小さく、長期強度や耐久性の観点からも信頼性の高い、ものが得られるということを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
【特許文献１】特開平０３−０１２３５０号公報
【特許文献２】特開平０１−２３０４５５号公報
【特許文献３】特開平１１−０２１１６０号公報
【特許文献４】特開平１１−１３９８５９号公報
【特許文献５】特開２００２−２２０２７１号公報
【特許文献６】特開２００３−２６７７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、流動性に優れ、充分な可使時間を確保しつつ、材齢１時間で20N/mm2以上の圧縮強度を発現し、耐酸性にも優れ、しかも、温度依存性が小さく、長期強度や耐久性の観点からも信頼性の高い超速硬・高流動モルタル組成物、超速硬・高流動モルタル、及びそれを用いた超速硬・高流動コンクリートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、カルシウムアルミネートとシリカ質微粉末とからなる結合材、炭酸リチウム、炭酸リチウム以外のアルカリ炭酸塩、有機酸、及び球形化細骨材を含有してなる超速硬・高流動モルタル組成物であり、カルシウムアルミネートのCaO/Al2O3モル比が0.75〜1.5である該モルタル組成物であり、シリカ質微粉末が酸性シリカフュームである該モルタル組成物であり、球形化細骨材が密度3.00g/cm3以上の細骨材を含有してなる該モルタル組成物であり、カルシウムアルミネート100部、シリカ質微粉末１〜20部、炭酸リチウム0.1〜２部、炭酸リチウム以外のアルカリ炭酸塩0.1〜１部、有機酸0.1〜0.5部、及び球形化細骨材150〜250部を含有してなる該モルタル組成物であり、ガス発泡物質及び／又は繊維物質を含有してなる該モルタル組成物であり、該モルタル組成物と水とを混練してなる超速硬・高流動モルタルであり、水結合材比が30〜40％である該モルタルであり、J14ロート流下値が10±3秒である該モルタルであり、該モルタルと球形化粗骨材とを配合してなる超速硬・高流動コンクリートである。
【００１２】
本発明で使用するカルシウムアルミネート（以下、ＣＡ類という）は、CaOとAl2O3を主成分とする化合物を総称するものであり、CaO/Al2O3モル比が0.75〜1.5のカルシウムアルミネートが好ましい。ＣＡ類の具体例としては、例えば、CaO・2Al2O3、CaO・Al2O3、及び12CaO・7Al2O3などと表される結晶性のカルシウムアルミネートや、CaO成分とAl2O3成分を主成分とする非晶質の化合物が挙げられる。CaO/Al2O3モル比が0.75未満では充分な強度発現性が得られない場合があり、また、逆に、CaO/Al2O3モル比が1.5を超えると充分な流動性や可使時間が得られない場合がある。
また、本発明では、その他、11CaO・7Al2O3・CaF2や3CaO・3Al2O3・CaSO4も本発明のＣＡ類として使用可能である。
【００１３】
ＣＡ類を得る方法としては、CaO原料とAl2O3原料等を、ロータリーキルンや電気炉等によって熱処理して得る方法等が挙げられる。
ＣＡ類を製造する際のCaO原料としては、例えば、石灰石や貝殻等の炭酸カルシウム、消石灰等の水酸化カルシウム、又は生石灰等の酸化カルシウムを挙げることができる。
また、Al2O3原料としては、例えば、ボーキサイトや、アルミ残灰と呼ばれる産業副産物のほか、アルミ粉等が挙げられる。
【００１４】
カルシウムアルミネートを工業的に得る場合、不純物が含まれることがある。その具体例としては、例えば、SiO2、Fe2O3、MgO、TiO2、MnO、Na2O、K2O、Li2O、S、P2O5、及びFなどが挙げられる。これらの不純物の存在は本発明の目的を実質的に阻害しない範囲、例えば、これらの不純物の合計が10％以下の範囲では特に問題とはならない。
【００１５】
また、ＣＡ類は、化合物として、4CaO・Al2O3・Fe2O3、6CaO・2Al2O3・Fe2O3、及び6CaO・Al2O3・2Fe2O3などのカルシウムアルミノフェライト、2CaO・Fe2O3やCaO・Fe2O3などのカルシウムフェライト、ゲーレナイト2CaO・Al2O3・SiO2やアノーサイトCaO・Al2O3・2SiO2などのカルシウムアルミノシリケート、メルビナイト3CaO・MgO・2SiO2、アケルマナイト2CaO・MgO・2SiO2、及びモンチセライトCaO・MgO・SiO2などのカルシウムマグネシウムシリケート、トライカルシウムシリケート3CaO・SiO2、ダイカルシウムシリケート2CaO・SiO2、ランキナイト3CaO・2SiO2、及びワラストナイトCaO・SiO2などのカルシウムシリケート、カルシウムチタネートCaO・TiO2、遊離石灰、並びに、リューサイト(K2O、Na2O)・Al2O3・SiO2などを含む場合がある。本発明ではこれらの結晶質又は非晶質が混在していても良い。
【００１６】
本発明のＣＡ類の粒度は特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）で3,000〜9,000cm2/gが好ましく、4,000〜8,000cm2/gがより好ましい。3,000cm2/g未満では強度発現性が充分でない場合があり、9,000cm2/gを超えると流動性や可使時間の確保が困難になる場合がある。
【００１７】
本発明で使用するシリカ質微粉末（以下、シリカ粉という）は、強度発現性の改善、耐酸性の向上、及び可使時間の確保等に寄与するものであり、高炉水砕スラグ微粉末、フライアッシュ、及びシリカフュームなどの潜在水硬性物質やポゾラン物質を挙げることができ、本発明では、シリカフュームの使用が好ましく、なかでも酸性シリカフュームの使用がより好ましい。また、酸性シリカフュームと通常のシリカフュームを併用することも可能である。
酸性シリカフュームとは、シリカフューム１gを純粋100ccに入れて攪拌した時の上澄み液のpHが5.0以下の酸性を示すものを言う。
シリカ粉の粒度は特に限定されるものではないが、通常、高炉水砕スラグ微粉末やフライアッシュは、ブレーン値で3,000〜9,000cm2/g程度が好ましく、シリカフュームは、ＢＥＴ比表面積で２〜20万m2/g程度が好ましい。
【００１８】
本発明ではＣＡ類とシリカ粉とを結合材として使用する。
【００１９】
炭酸リチウムは、カルシウムアルミネートの硬化を促進し、短時間での強度発現性の実現に寄与するものである。炭酸リチウム以外のリチウム塩もＣＡ類の硬化を促進することは知られているが、炭酸リチウム以外のリチウム塩では、流動化することができず、また、可使時間も確保できない。
【００２０】
炭酸リチウム以外のアルカリ炭酸塩（以下、炭酸アルカリという）は、流動化や可使時間の確保に寄与するものである。アルカリ炭酸塩は特に限定されるものではないが、その具体例としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、及び重炭酸アンモニウムなどが挙げられ、なかでも炭酸カリウムが好ましい。
【００２１】
有機酸は、炭酸塩とともに流動化や可使時間の確保に寄与するものである。有機酸は特に限定されるものではないが、その具体例としては、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、及びコハク酸等のオキシカルボン酸又はそれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、及びアルミニウムなどの塩が挙げられ、なかでも、クエン酸が好ましい。
【００２２】
球形化細骨材は、発熱量や寸法変化の低減、耐酸性や耐久性の確保に寄与するものである。
本発明でいう球形化とは、粒子表面の角がとれ、粒子形状の球形の度合いが増大することを意味する。球形化の度合いは、真円度で表すことができる。真円度とは、（粒子の投影面積）／（粒子の投影周囲長と同一周囲長を持つ円の面積）で表されるものである。
真円度の測定方法は特に限定されるものではないが、例えば、特開平１１−０６０２９８号公報に記載のように、顕微鏡写真から、粒子の投影面積（Ａ）と粒子の投影周囲長（ＰＭ）を測定することによって求めることができる。粒子の投影周囲長と同一周囲長を持つ真円の面積を（Ｂ）とすると、真円度は、真円度＝Ａ／Ｂ＝４πＡ／(ＰＭ)2  （ただし、真円度は０〜１の範囲内）と定義される。真円度の測定方法の具体例としては、例えば、走査型電子顕微鏡や実体顕微鏡等で撮影した画像を、日本アビオニクス社製画像解析装置等の画像解析装置や画像解析ソフトウエアなどで解析する方法がある。
本発明の球形化細骨材の真円度は0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましい。
【００２３】
球形化細骨材は、球形化していれば特に限定されるものではなく、その具体例としては、例えば、ケイ砂系細骨材、石灰石系細骨材、スラグ系細骨材、及び再生細骨材系等に分類される。本発明では、耐酸性等の観点からケイ砂系細骨材やスラグ系細骨材を選定することが好ましい。
【００２４】
本発明では、細骨材の一部が、密度3.0g/cm3以上の重量骨材であることが流動性を得る観点から好ましい。
重量骨材は、流動性の向上、水和発熱量の低減、及び強度発現性の改良効果を担うもので、密度3.0g/cm3以上のものが好ましく、3.20g/cm3以上のものがより好ましい。重量骨材の密度が3.00g/cm3未満では本発明の効果が得られない場合がある。
重量骨材には、球状のものが存在するが、本発明では、本発明の効果が顕著に得られることから、球状の重量骨材を選定することが好ましい。
重量骨材は密度3.0g/cm3以上であれば特に限定されるものではないが、その具体例としては、例えば、人工骨材として、高炉徐冷スラグ系細骨材、電気炉酸化期スラグ系細骨材、フェロニッケルスラグ系細骨材、フェロクロムスラグ系細骨材、及び銅スラグ系細骨材等が、また、天然骨材としては、橄欖岩（かんらん岩）系細骨材や、いわゆるオリビンサンドやエメリー鉱等が挙げられる。本発明ではこれらの一種又は二種以上を併用することが可能である。
【００２５】
本発明の超速硬・高流動モルタル組成物中の各材料の配合割合は、ＣＡ類100部に対して、シリカ粉１〜20部、炭酸リチウム0.1〜２部、炭酸アルカリ0.1〜１部、有機酸0.1〜0.5部、及び球形化細骨材150〜250部が好ましく、シリカ粉は５〜20部が、炭酸リチウムは0.3〜1.5部が、炭酸アルカリは0.2〜0.5部が、有機酸は0.2〜0.4部が、及び球形化細骨材は175〜225部がより好ましい。
【００２６】
シリカ粉の配合割合が１部未満では、強度発現性の改善、耐酸性の向上、及び可使時間の確保等の効果が得られない場合があり、逆に、20部を超えると、流動性が得られにくく、また、初期強度発現性も充分でなくなる場合がある。
【００２７】
炭酸リチウムの配合割合が0.1部未満では、初期強度発現性が得られず、材齢１時間で20N/mm2以上の圧縮強度を発現することができない場合があり、逆に、２部を超えて使用してもさらなる効果の増進が期待できす、むしろ、強度発現性が低下する場合がある。
【００２８】
炭酸アルカリの配合割合が0.1部未満では、流動性や充分な可使時間が確保できない場合があり、逆に、１部を超えると凝結遅延が強くなり、材齢１時間で20N/mm2以上の圧縮強度を発現することができない場合がある。
【００２９】
有機酸の配合割合が0.1部未満では、流動性や充分な可使時間が得られない場合があり、逆に、0.5部を超えると凝結遅延が強くなり、材齢１時間で20N/mm2以上の圧縮強度を発現することができない場合がある。
【００３０】
球形化細骨材の配合割合が150部未満では、発熱量が大きすぎる場合があり、また、収縮が大きくなり、ひび割れが生じやすい場合がある。逆に、250部を超えると流動性が得られない場合がある。
【００３１】
水の使用量は、使用する目的・用途や各材料の配合割合によって変化するため特に限定されるものではないが、通常、水結合材比で30〜40％が好ましく、33〜37％がより好ましい。水結合材比が30％未満では、流動性を得ることが難しく、その結果として細骨材を150部以上配合することができずに、発熱量が極めて大きくなる場合がある。逆に、40％を超えると強度発現性を確保することが困難になるばかりか、長期的に強度低下を起す場合や耐酸性も低下する場合がある。
【００３２】
本発明では、本発明の超速硬・高流動モルタルをグラウト材料として利用する場合、構造物を一体化させるために、まだ固まらない状態の超速硬・高流動モルタルが沈下や収縮するのを抑止するために、ガス発泡物質を併用することが可能である。
ガス発泡物質の具体例としては、例えば、アルミ粉や炭素物質のほか、過炭酸塩、過硫酸塩、過ホウ酸塩、及び過マンガン酸塩等の過酸化物質等が挙げられ、本発明では、炭素物質や過酸化物質を用いることが、沈下抑制効果が大きいことから好ましい。
【００３３】
ガス発泡物質の配合割合は特に限定されるものではないが、通常、アルミ粉や過酸化物質の場合、結合材100部に対して、0.0001〜0.1部が好ましく、0.001〜0.01部がより好ましい。0.0001部未満では充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、0.1部を超えて使用すると、過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。
また、ガス発泡物質が炭素質物質の場合、その配合割合は、結合材100部に対して、１〜15部が好ましく、３〜10部がより好ましい。１部未満では充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、15部を超えると過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。
【００３４】
本発明では、ひび割れ抵抗性を向上させるために繊維物質を併用することが可能である。
繊維物質は特に限定されるものではないが、その具体例としては、例えば、スチールファイバー、ビニロンファイバー、炭素繊維、及びワラストナイト繊維等が挙げられる。
繊維物質の配合割合は、結合材100部に対して、0.1〜３部が好ましく、0.5〜２部がより好ましい。0.1部未満ではひび割れ低減効果が充分でない場合があり、逆に、３部を超えて使用しても、さらなる効果の増進が期待できないばかりか、流動性が悪くなる場合がある。
【００３５】
本発明では、さらに、粗骨材を配合してコンクリートとすることにより、施工厚みの大きい構造物への適用を可能にする。
粗骨材としては球形化粗骨材の使用が好ましく、球形化粗骨材でないと流動性が損なわれる場合がある。
球形化粗骨材とは、粒子表面の角がとれ、粒子形状の球形の度合いが増大した粗骨材を意味する。球形化の度合いは、球形化細骨材と同様に真円度で表すことができ、真円度0.8以上の粗骨材を使用することが好ましい。
球形化粗骨材の最大径は特に限定されるものではないが、通常、20mm以下が好ましく、15mm以下がより好ましい。最大粒径が20mmを超えると、材料分離が生じたり、強度発現性が悪くなる場合がある。
球形化粗骨材の配合割合は特に限定されるものではないが、通常、超速硬・高流動モルタルと球形化粗骨材からなるコンクリート１m3あたり、1,000kg以下が好ましい。球形化粗骨材の配合割合が1,000kg/m3を超えると、流動性が損なわれる場合がある。
【００３６】
本発明では、石灰石微粉末、高炉徐冷スラグ微粉末、下水汚泥焼却灰やその溶融スラグ、都市ゴミ焼却灰やその溶融スラグ、及びパルプスラッジ焼却灰等の混和材料、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、収縮低減剤、ポリマー、凝結調整剤、ベントナイトなどの粘土鉱物、並びに、ハイドロタルサイトなどのアニ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、及びナウタミキサなどの使用が可能である。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、流動性に優れ、材齢１時間で20N/mm2以上の圧縮強度を発現し、耐酸性にも優れ、しかも、長期強度や耐久性の観点からも信頼性の高い超速硬・高流動モルタルを提供する。
【実施例１】
【００４０】
表１に示すＣＡ類100部に対して、シリカ粉イ５部、炭酸リチウム１部、炭酸アルカリａ0.3部、有機酸α0.2部、及び細骨材イ200部を配合してモルタルを環境温度20℃で調製した。この際、ＣＡ類とシリカ粉からなる結合材100部に対して、水35部を使用した。
調製したモルタルの流動性、可使時間、圧縮強度、促進加温による強度比、及び耐酸性を測定した。結果を表１に併記する。
【００４１】
＜使用材料＞
ＣＡ類Ａ  ：CaO/Al2O3モル比0.75、強熱減量1.0％、結晶質、主成分CaO・Al2O3とCaO・2Al2O3、ブレーン値5,000cm2/g
ＣＡ類Ｂ  ：CaO/Al2O3モル比1.00、強熱減量1.0％、結晶質、主成分CaO・Al2O3、ブレーン値5,000cm2/g
ＣＡ類Ｃ  ：CaO/Al2O3モル比1.50、強熱減量1.0％、結晶質、主成分CaO・Al2O3と12CaO・7Al2O3、ブレーン値5,000cm2/g
ＣＡ類Ｄ  ：CaO/Al2O3モル比1.00、強熱減量1.0％、非晶質、ＣＡ類Ｃ100部に、試薬１級のシリカを７部添加して、1,650℃で溶融後、急冷して合成、ブレーン値5,000cm2/g
ＣＡ類Ｅ  ：CaO/Al2O3モル比1.50、強熱減量1.5％、非晶質、ＣＡ類Ｃ100部に、試薬１級のシリカを３部添加して、1,650℃で溶融後、急冷して合成、ブレーン値5,000cm2/g
シリカ粉イ：酸性シリカフューム、ＢＥＴ比表面積15万m2/g
炭酸リチウム：試薬１級
炭酸アルカリａ：試薬１級の炭酸カリウム
有機酸α  ：試薬１級のクエン酸
水        ：水道水
細骨材イ  ：球形化した６号ケイ砂と球形化した７号ケイ砂の等量混合物、真円度0.8、密度2.62g/cm3
【００４２】
＜測定方法＞
流動性    ：JSCE-F 541 1999に準じて、J14ロート流下値を測定
可使時間  ：J14ロート流下値が13秒を超え、充分な流し込みができなくなった時点
圧縮強度  ：モルタルを型枠に詰めて４cm×４cm×16cmの成形体を作成し、材齢28日の圧縮強度をJIS R 5201に準じて測定
促進加温による強度比：材齢28日まで20℃の水中養生を行った供試体を、40℃の温水中に28日間入れて養生した。促進加温を行う前の圧縮強度に対する促進加温後の強度の比を相対値で表し評価
耐酸性    ：５％濃度の硫酸水溶液にモルタルを１ヶ月間浸漬し、硫酸浸透深さを調べることによって評価した。硫酸浸透深さはモルタル断面にフェノールフタレインの１％アルコール溶液を噴霧し、赤変しなかった部分を硫酸浸透部分と見なした。
【００４３】
【表１】
2006069832.tif 000002
【実施例２】
【００４４】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、表２に示すシリカ粉を使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００４５】
＜使用材料＞
シリカ粉ロ：高炉水砕スラグ、ブレーン値4,000cm2/g
シリカ粉ハ：フライアッシュ、ブレーン値4,000cm2/g
シリカ粉ニ：シリカ粉イ30部とシリカ粉ロ70部の混合物
【００４６】
【表２】
2006069832.tif 000003
【実施例３】
【００４７】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、表３に示す炭酸リチウム、炭酸アルカリ、及び有機酸を使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
【００４８】
＜使用材料＞
炭酸アルカリｂ：試薬１級の炭酸ナトリウム
炭酸アルカリｃ：試薬１級の炭酸水素ナトリウム
有機酸β  ：試薬１級の酒石酸
有機酸γ  ：試薬１級のグルコン酸ナトリウム
【００４９】
【表３】
2006069832.tif 000004
【実施例４】
【００５０】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、表４に示す細骨材と水結合材比を採用したこと以外は実施例１と同様に行い、調製したモルタルの流動性、可使時間、圧縮強度、促進加温による強度比、耐酸性、及び温度上昇を測定した。結果を表４に併記する。
【００５１】
＜使用材料＞
細骨材ロ  ：球形化していない６号ケイ砂と球形化していない７号ケイ砂の等量混合物、真円度0.65、密度2.62g/cm3
【００５２】
＜測定方法＞
温度上昇：モルタル200ccをポリスチレンカップに入れて、上面のみを開放状態として断熱体で覆い、熱電対を配設して最高到達温度を測定
【００５３】
【表４】
2006069832.tif 000005
【実施例５】
【００５４】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、表５に示すガス発泡物質を使用したこと以外は実施例１と同様に行い、調製したモルタルの流動性、可使時間、圧縮強度、促進加温による強度比、耐酸性、及び初期膨張率を測定した。結果を表５に併記する。
【００５５】
＜使用材料＞
ガス発泡物質Ｉ：市販のコークス
ガス発泡物質II：試薬１級の過炭酸ナトリウム
ガス発泡物質III：試薬１級の過ホウ酸ナトリウム
【００５６】
＜測定方法＞
初期膨張率：土木学会「膨張コンクリート設計施工指針（案）」付録２．付属書「膨張材を用いた充填モルタルの施工要領（案）」に従い測定。ただし、表中の−は収縮側、＋は膨張側
【００５７】
【表５】
2006069832.tif 000006
【実施例６】
【００５８】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、表６に示す繊維物質を使用したこと以外は実施例１と同様に行い、調製したモルタルの流動性、可使時間、圧縮強度、促進加温による強度比、耐酸性、及びひび割れ状況を測定した。結果を表６に併記する。
【００５９】
＜使用材料＞
繊維物質(1)：市販のビニロンファイバー
繊維物質(2)：市販のスチールファイバー
繊維物質(3)：市販のワラストナイトファイバー
【００６０】
＜測定方法＞
ひび割れ状況：調製したモルタルを50cm×50cmのコンクリート板上に厚さ１cmで塗りつけ、相対湿度60％、温度20℃の環境で乾燥した。塗りつけたモルタルに発生したひび割れ情況を観察した。◎はひび割れ発生が全くなし、○はひび割れ発生が２本以下、△はひび割れ発生が３〜５本、×はひび割れが５本を越えて多数発生
【００６１】
【表６】
2006069832.tif 000007
【実施例７】
【００６２】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、炭酸リチウム１部、炭酸アルカリａ0.3部、有機酸α0.2部、細骨材イ200部を配合して表７に示す環境温度にてモルタルを調製したこと以外は実施例１と同様に行い、調製したモルタルの流動性、可使時間、圧縮強度、及び耐酸性を測定した。結果を表７に併記する。
【００６３】
＜使用材料＞
超速硬モルタル比較品：電気化学工業社製商品名「デンカハイプレタスコン」
【００６４】
【表７】
2006069832.tif 000008
【実施例８】
【００６５】
ＣＡ類Ｂ100部に対して、シリカ粉イ５部、炭酸リチウム１部、アルカリ炭酸塩ａ0.3部、有機酸α0.2部、及び細骨材イ200部を配合したモルタルを調製し、さらに、表８に示す球形化粗骨材を配合してコンクリートを調製したこと以外は実施例１と同様に行った。調製したコンクリートのスランプフロー、可使時間、圧縮強度、促進加温による強度比、耐酸性、及び温度上昇を測定した。結果を表８に併記する。
【００６６】
＜使用材料＞
球形化粗骨材：市販の玉砂利、ケイ石系、Gmax15mm、真円度0.8、密度2.65g/cm3
【００６７】
＜測定方法＞
スランプフロー：JIS A 1150に準じて測定
圧縮強度  ：JIS A 1108に準じて測定
温度上昇  ：φ10cm×高さ20cmの円筒型枠にコンクリートを充填し、供試体中心部温度を熱電対により測定し、最高到達温度を観測
【００６８】
【表８】
2006069832.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の超速硬・高流動モルタルは、優れた流動性と充分な可使時間が確保でき、短時間での強度発現性に優れ、温度依存性も小さく、しかも、長期強度や耐久性の観点からも信頼性が高いため、土木や建築用途に広範に利用でき、間隙充填、セルフレベリング床材、及びライニング材等に適する。
また、本発明の超速硬・高流動モルタルに球形化粗骨材を配合したコンクリートは発熱量が小さいため、20cm以上の厚さを有する用途、例えば、機械基礎や軌道下充填コンクリートなどに適する。