(57)【要約】【課題】セメント組成物自体の自己収縮を小さくする。【解決手段】吸水率が１．５０%以上であって所定の環境下（具体的には、相対湿度（ＲＨ）が略９５%である高湿度環境下であって雰囲気温度が略２０℃の環境下）に飽水状態にされた状態で置かれたとしても含水率が０．５０%以下まで低下する細骨材は、それ以外の細骨材に比べて収縮しにくい。したがって、本発明によれば、そのような収縮しにくい細骨材を用いることにより、セメント組成物自体の自己収縮を小さくすることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを含む結合材と、水と、細骨材と、を混練して成るセメント組成物において、
前記細骨材は、吸水率が１．５０%以上であり、かつ、
該細骨材は、飽水状態にされてから温度が略２０℃で相対湿度が略９５%である環境下に置かれた場合に含水率が０．５０%以下まで低下するものである、
ことを特徴とするセメント組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントを含む結合材と、水と、細骨材と、を混練して成るセメント組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメントを含む結合材と、水と、細骨材と、を混練して成るセメント組成物については様々な提案がなされている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６９２１３号公報
【特許文献２】特許第５１２１４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなセメント組成物は、自己収縮率が低いものが望まれている。
【０００５】
本発明は、上述の問題を解消することのできるセメント組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点は、セメントを含む結合材と、水と、細骨材と、を混練して成るセメント組成物において、
前記細骨材は、吸水率が１．５０%以上であり、かつ、
該細骨材は、飽水状態にされてから温度が略２０℃で相対湿度が略９５%である環境下に置かれた場合に含水率が０．５０%以下まで低下するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記した第１の観点によれば、収縮しにくい細骨材を用いることができ、その分、セメント組成物自体の自己収縮を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、高湿度環境下における各細骨材の含水率の時間的変化を示す図である。
【図２】図２は、各細骨材の自己収縮ひずみの時間的変化を示す図である。
【図３】図３は、各セメント組成物の自己収縮ひずみの経時的変化を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１乃至図３に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
本発明に係るセメント組成物（モルタル又はコンクリート）は、少なくとも、
・  セメントを含む結合材と、
・  水と、
・  細骨材と、
を混練して形成されるものであって、前記細骨材は、吸水率が１．５０%以上であることを特徴とするものである。また、該細骨材は、相対湿度（ＲＨ）が略９５%である高湿度環境下であって雰囲気温度が略２０℃の環境下に飽水状態にされた状態で置かれたとしても、含水率が０．５０%以下まで低下するものである。
【００１１】
なお、吸水率は下式で表される値である。
【数１】
2018008849.tif 000002
吸水量：    細骨材の表面が乾燥した状態（表乾状態）にあって該細骨材の内部の空隙が飽水状態にあるときの水の質量
絶乾質量：  絶乾状態にあるときの細骨材の質量
【００１２】
また、含水率は下式で表される値である。
【数２】
2018008849.tif 000003
含水量：    細骨材の内部の空隙に含まれる水と表面水（つまり、該細骨材の表面に付着した水）の合計の質量であって、該細骨材の乾燥状態に応じて変化する値
絶乾質量：  絶乾状態にあるときの細骨材の質量
【００１３】
そして、本発明者らは、１１種類の細骨材につき吸水率を測定した。また、それぞれの細骨材を吸水量と同等以上に含水させた後、雰囲気温度が２０℃で相対湿度が９５%程度に調節された環境下に該細骨材を置いて平衡含水率（つまり、該環境下において変化せずにほぼ一定の値となる含水率）を測定した。なお、湿度の調節は硝酸カリウム飽和水溶液で行った。その結果は図１及び下表に示す通りである。
【表１】
2018008849.tif 000004
【００１４】
また、本発明者らは、上記Ｓ１〜Ｓ７の各細骨材の収縮（つまり、加熱前後のひずみ変化量）を以下の手順で測定した。すなわち、
・  細骨材の粒子を研磨加工し、３ｍｍ角の立方体の試料を作成した。
・  作成した試料を常温下で純水に２４時間以上浸すことにより飽水させた。
・  該試料を純水から取り出し、表面に付着している水滴を拭き取った。
・  時間を置かずに、熱機械分析（ＴＭＡ，Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）による該試料の寸法測定を行った。その測定は、ＮＥＴＺＳＣＨ社製の「ＴＭＡ  ４０２  Ｆ１  Ｈｙｐｅｒｉｏｎ」を使用し、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９７に規定された方法で行った。また、その測定は２５℃の環境下で行い、測定荷重は５０ｍＮとし、昇降温速度は１０℃／ｍｉｎとした。
・  その測定の後、該試料を１００℃にて３０分加熱し、その後、２５℃まで降温して３０分保持した。なお、１００℃での保持時間を３０分としたのは、その程度の保持時間であれば試料に付着した水分が該試料から完全に脱離することを実験により確認したからである。
・  その後、再び上述の装置で該試料の寸法測定を行った。
・  乾燥前後の寸法変化から該試料の乾燥収縮量を求めた。このような実験を各細骨材について２回ずつ行って平均値を求めた。その結果は下表の通りである。
【表２】
2018008849.tif 000005
【００１５】
なお、各細骨材における自己収縮ひずみと材齢との関係を図２に示した。
【００１６】
上述した実験結果により、細骨材においては、
・  “吸水率”及び“含水率の変化（水を放出する程度）”と、
・  収縮の程度
との間には密接な関係があることが分かった。具体的には、吸水率が１．５０%以上であって、前記環境下（つまり、相対湿度（ＲＨ）が略９５%である高湿度環境下であって雰囲気温度が略２０℃の環境下）に飽水状態にされた状態で置かれたとしても含水率が０．５０%以下まで低下するような細骨材は、収縮しにくいものであることが分かった。したがって、本発明によれば、収縮しにくい細骨材を用いる分、セメント組成物自体の自己収縮を小さくすることができる。
【００１７】
なお、上述のような条件に当てはまる細骨材としてはフェロニッケルスラグ（例えば、大平洋金属株式会社製のパムコサンド（登録商標））などを挙げることができる。
【００１８】
本発明に用いるセメントとしては、太平洋セメント株式会社製のシリカフュームプレミックスセメントＳＦＰＣ（登録商標）を挙げることができる。また、このセメントとフライアッシュ（好ましくは、四電ビジネス株式会社製のファイナッシュ（登録商標））とにより結合材を構成すると良い。
【００１９】
さらに、前記セメント組成物には、
・  粗骨材（例えば、硬質砂岩砕石）や、
・  化学混和剤（例えば、高性能減水剤や消泡剤）
などを加えると良い。
【００２０】
本発明者らは、自己収縮率については試験により確かめたので、該試験の内容について以下に説明する。
【００２１】
＜自己収縮ひずみの測定試験＞
セメント組成物に含有させる結合材や粗骨材や化学混和剤は下表のものとした。
【表３】
2018008849.tif 000006
【００２２】
また、セメント組成物に含有させる細骨材は下表の２種類とした。
【表４】
2018008849.tif 000007
【００２３】
さらに、混合の割合は下表の通りとした。なお、Ｗは水を示し、Ｂは結合材を示し、Ｃはセメントを示し、ＦＡはフライアッシュを示し、Ｓ２，Ｓ４は上表の細骨材を示す。
【表５】
2018008849.tif 000008
【００２４】
自己収縮ひずみの測定方法としては、日本コンクリート工学会（ＪＣＩ）の「超流動コンクリート研究委員会報告書（II）、付録1、高流動コンクリートの自己収縮試験方法（日本コンクリート工学会、１９９４年５月発行）」に記載された方法を用いた。具体的には、型枠（１０×１０×４０ｃｍの内寸の角柱型枠）の内面にテフロン（登録商標）シートを貼付しておき、練り上げた上述の各セメント組成物（フレッシュコンクリート）Ｑ１，Ｑ２を該型枠内に順次充填すると共に、該セメント組成物の中央部にはひずみ計（ＫＭ−１００ＢＴ、東京測器研究所社製）を埋め込んで供試体を作製した。そして、脱型後、乾燥を防ぐために各供試体の表面をアルミ箔粘着シートで封緘し、さらにビニール袋に入れて20℃の恒温状態で養生し、７日間の自己収縮ひずみを測定した。その測定結果は図３に示す通りのものとなり、吸水率が２．９１％の細骨材Ｓ４を混入したセメント組成物（コンクリート）Ｑ２の自己収縮ひずみは、吸水率が１．２４％の細骨材Ｓ２を混入したセメント組成物（コンクリート）Ｑ１の自己収縮ひずみよりも格段に小さいことが確かめられた。
＜収縮拘束応力測定試験＞
セメント組成物に含有させる結合材や化学混和剤は下表のものとした。
【表６】
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【００２５】
また、セメント組成物に含有させる細骨材は下表の７種類とした。
【表７】
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【００２６】
さらに、混合の割合は下表の通りとした。なお、Ｗは水を示し、Ｂは結合材を示し、Ｃはセメントを示し、ＦＡはフライアッシュを示し、Ｓ１〜Ｓ７は上表の細骨材を示す。
【表８】
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【符号の説明】
【００２７】
Ｒ１，…        セメント組成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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