(57)【要約】【課題】  常温養生のみで、早期に高いじん性、高い圧縮強度及び高い引張強度を発現できる高じん性・高強度モルタル組成物を提供すること。【解決手段】  本発明は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、細骨材と、高張力繊維とを含み、セメントは、Ｃ３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が８．０質量％未満であり、細骨材は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を１５〜８５質量％、かつ、０．０７５ｍｍ以下の粒群を３〜２０質量％含有する、高じん性・高強度モルタル組成物に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、細骨材と、高張力繊維とを含む高じん性・高強度モルタル組成物であって、
前記セメントは、Ｃ３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が８．０質量％未満であり、
前記細骨材は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を１５〜８５質量％、かつ、０．０７５ｍｍ以下の粒群を３〜２０質量％含有する、高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項２】
前記シリカフュームの平均粒子径が０．０５〜２．０μｍである、請求項１に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項３】
前記セメント及び前記シリカフュームの合計量を基準として、前記シリカヒュームを３〜３０質量％含む、請求項１又は２に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項４】
前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を１０〜２５質量部、減水剤を０．５〜６．０質量部含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項５】
前記高張力繊維は、引張強度が１００〜１００００Ｎ／ｍｍ２、アスペクト比が４０〜２５０であり、前記モルタル組成物に対する含有量が外割りで０．３〜４．０体積％である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項６】
前記高張力繊維は、金属繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項７】
有機繊維を更に含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【請求項８】
前記有機繊維は、繊度が１．０〜２０ｄｔｅｘ、アスペクト比が２００〜９００であり、前記モルタル組成物に対する含有量が外割りで０．０５〜３体積％である、請求項７に記載の高じん性・高強度モルタル組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高じん性・高強度モルタル組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、構造部材の軽量化、鉄筋使用量の削減などの要求に伴い、１５０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現し、しかも曲げ強度の高い超高強度コンクリートが提案されている。これらのコンクリートでは、セメント、ポゾラン質微粉末、骨材、高性能減水剤、金属繊維が使用され、熱養生によって超高強度化が図られている（特許文献１及び２参照）。また、引張応力下で擬似ひずみ硬化（初期ひびわれ発生後に引張応力が上昇する挙動）を示し、変形が増大してもひび割れ幅の抑制機能を有する高じん性の繊維補強セメント複合材料が提案されている（特許文献３参照）。このセメント複合材料では、ポリビニルアルコール等の有機短繊維によって、高じん性化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８１００４号公報
【特許文献２】特開２００６−２９８６７９号公報
【特許文献３】特開２０００−７３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超高強度コンクリートを熱養生する場合は、工場で型枠を使用して製造するため、建設現場までの製品の運搬が必要である。また、コンクリート製品の形状や大きさは、使用する型枠や養生装置の形状により制約を受けるため、超高強度コンクリートの設計の自由度が制限される。一方、擬似ひずみ硬化特性を示す高じん性セメント系材料は、現場施工が可能であるが、圧縮及び引張強度は通常のコンクリートと同程度である。このため、熱養生が不要であり、現場施工が可能な高じん性かつ高強度材料が求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、常温養生のみで、早期に高いじん性、高い圧縮強度及び高い引張強度を発現できる高じん性・高強度モルタル組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の鉱物組成及び粒度分布を有するセメントと特定の粒度を有する細骨材とを、シリカフューム、減水剤及び高張力繊維と組み合わせることで、熱養生しなくともモルタル組成物のじん性及び強度を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、細骨材と、高張力繊維とを含む高じん性・高強度モルタル組成物であって、セメントは、Ｃ３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が８．０質量％未満であり、細骨材は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を１５〜８５質量％、かつ、０．０７５ｍｍ以下の粒群を３〜２０質量％含有する、高じん性・高強度モルタル組成物を提供する。このようなモルタル組成物は、常温養生のみで、早期に高い圧縮強度及び高い引張強度を発現することができる。
【０００８】
上記シリカフュームの平均粒子径が０．０５〜２．０μｍであると、モルタル組成物のじん性及び強度を更に向上することができる。そして、本発明の高じん性・高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量を基準として、シリカヒュームを３〜３０質量％含むことが好ましい。
【０００９】
本発明の高じん性・高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を１０〜２５質量部、減水剤を０．５〜６．０質量部含むことが好ましい。これにより、モルタル組成物のじん性及び強度がより一層向上する。
【００１０】
本発明の高じん性・高強度モルタル組成物において、高張力繊維は、引張強度が１００〜１００００Ｎ／ｍｍ２、アスペクト比が４０〜２５０であり、モルタル組成物に対する含有量が外割りで０．３〜４．０体積％であることが好ましい。この範囲とすることで、更に高いじん性と高い圧縮強度及び引張強度を得ることができる。また、上記高張力繊維は、金属繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維であると、モルタル組成物の強度をより一層向上することができる。
【００１１】
また、本発明の高じん性・高強度モルタル組成物は、耐火性能を向上する観点から、有機繊維を更に含むことが好ましい。上記有機繊維は、繊度が１．０〜２０ｄｔｅｘ、アスペクト比が２００〜９００であり、モルタル組成物に対する含有量が外割りで０．０５〜３体積％であると、モルタル組成物の耐火性能をより向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、常温養生のみで、早期に高いじん性、高い圧縮強度及び高い引張強度を発現できる高じん性・高強度モルタル組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のモルタル組成物の０打フロー試験後の状態を撮影した写真である。
【図２】比較例５のモルタル組成物の０打フロー試験後の状態を撮影した写真である。
【図３】比較例６のモルタル組成物の０打フロー試験後の状態を撮影した写真である。
【図４】実施例１のモルタル組成物の引張り応力ひずみ曲線を示した図である。
【図５】実施例３のモルタル組成物の引張り応力ひずみ曲線を示した図である。
【図６】耐火試験の炉内温度、試験体温度を示した図である。
【図７】耐火試験後の気中養生試験体の外観を撮影した写真である。
【図８】耐火試験後の乾燥試験体の外観を撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の高じん性・高強度モルタル組成物は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、細骨材と、高張力繊維とを含むものである。以下、本発明に係るモルタル組成物の好適な実施形態について説明する。
【００１５】
セメントの鉱物組成は、Ｃ３Ｓ量が４０．０〜７５．０質量％であり、Ｃ３Ａ量が２．７質量％未満である。セメントのＣ３Ｓ量は、好ましくは４５．０〜７３．０質量％、より好ましくは４８．０〜７０．０質量％であり、Ｃ３Ａ量は好ましくは２．３質量％未満である。Ｃ３Ｓ量が４０．０質量％未満では圧縮強度及び引張強度が低くなる傾向があり、７５．０質量％を超えるとセメントの焼成自体が困難となる傾向がある。また、Ｃ３Ａ量が２．７質量％以上では引張強度が低くなる。なお、Ｃ３Ａ量の下限値は特に限定されないが、０．１質量％程度である。
【００１６】
また、セメントのＣ２Ｓ量は好ましくは９．５〜４０．０質量％、より好ましくは１４．０〜３５．０質量％であり、Ｃ４ＡＦ量は好ましくは９．０〜１８．０質量％、より好ましくは１０．０〜１５．０質量％である。このようなセメントの鉱物組成の範囲であれば、モルタル組成物の高いじん性、高い圧縮強度、高い引張強度及び高い流動性を確保できる。
【００１７】
また、セメントの粒度は、４５μｍふるい残分が、上限で８．０質量未満％であり、好ましくは７．０質量％であり、より好ましくは６．０質量％であり、下限で０．０質量％であり、好ましくは１．０質量％であり、より好ましくは２．０質量％である。セメントの粒度がこの範囲であれば、高い引張強度を確保でき、また、このセメントを使用して調製したモルタルスラリーは適度な粘性があるため高張力繊維が十分に分散する。
【００１８】
セメントのブレーン比表面積は、好ましくは２５００〜４８００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２８００〜４０００ｃｍ２／ｇ、更に好ましくは３０００〜３６００ｃｍ２／ｇである。セメントのブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ未満ではモルタル組成物の強度が低くなる傾向があり、４８００ｃｍ２／ｇを超えると低水セメント比での流動性が低下する傾向がある。
【００１９】
本実施形態に係るセメントの製造にあたっては、通常のセメントと特に異なる操作を行う必要は無い。上記セメントは、石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト等の原料の調合を目標とする鉱物組成に応じて変え、実機キルンで焼成した後、得られたクリンカーに石膏を加えて所定の粒度に粉砕することによって製造することができる。焼成するキルンには、一般的なＮＳＰキルンやＳＰキルン等を使用することができ、粉砕には一般的なボールミル等の粉砕機が使用可能である。また、必要に応じて、２種以上のセメントを混合することもできる。
【００２０】
シリカフュームは、金属シリコン、フェロシリコン、電融ジルコニア等を製造する際に、発生する排ガス中のダストを集塵して得られる副産物であり、主成分は、アルカリ溶液中で溶解する非晶質のＳｉＯ２である。シリカフュームの平均粒子径は、好ましくは０．０５〜２．０μｍ、より好ましくは０．１０〜１．５μｍ、更に好ましくは０．１８〜０．２８μｍである。このようなシリカフュームを用いることで、モルタル組成物の高いじん性、高い圧縮強度、高い引張強度及び高い流動性を確保できる。
【００２１】
本発明の高じん性・高強度モルタル組成物において、セメントとシリカフュームの合計量に対するシリカフューム含有量は、好ましくは３〜３０質量％、より好ましくは５〜２０質量％、更に好ましくは１０〜１８質量％である。また、セメントとシリカフュームと細骨材の合計量に対するシリカフューム含有量は、好ましくは３〜３０質量％、より好ましくは５〜２０質量％、更に好ましくは１０〜１８質量％である。
【００２２】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、アミノスルホン酸系、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等を使用することができる。低水セメント比での流動性確保の観点から、減水剤として、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を用いることが好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤を用いることがより好ましい。本実施形態に係るモルタル組成物は、セメントとシリカフュームの合量１００質量部に対して、減水剤を好ましくは０．５〜６．０質量部、より好ましくは１．０〜４．０質量部、更に好ましくは２．５〜３．５質量部含む。
【００２３】
また、本実施形態に係るモルタル組成物において、これらの減水剤と共に消泡剤を併用することが好ましい。消泡剤としては、ポリアルキレン誘導体、疎水性シリカ、ポリエーテル系等が挙げられる。この場合、セメントとシリカフュームの合量１００質量部に対して、消泡剤を好ましくは０．０１〜２．０質量部、より好ましくは０．０２〜１．５質量部、更に好ましくは０．０３〜１．０質量部含む。
【００２４】
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、石灰石骨材、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材、電気炉酸化スラグ細骨材等を使用することができる。本実施形態に係る細骨材は粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を１５〜８５質量％、好ましくは２０〜７０質量％、さらに好ましくは２５〜４５質量％含み、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３〜２０質量％、好ましくは５〜１５質量％含む。細骨材の含有量が１５質量％未満では、モルタルスラリーの粘性が低すぎるため高張力繊維が十分に分散しないおそれがある。細骨材の含有量が８５質量％を超えると、微粉量が多すぎて粘性が高くなり、所定のフローを出すためには水セメント比を増やす必要があるため強度低下に繋がるおそれがある。なお、微粒分の調製方法は、特に限定されないが、例えば、２種類以上の粒度の異なる細骨材を混ぜ合わせることによって調製可能である。
【００２５】
モルタル組成物中の細骨材量は、好ましくは４００〜１０００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは４３０〜８５０ｋｇ／ｍ３、更に好ましは５００〜７５０ｋｇ／ｍ３である。
【００２６】
高張力繊維としては、金属繊維、炭素繊維、アラミド繊維及び高強度ポリエチレン繊維（例えば、東洋紡株式会社製、商品名「ダイニーマ」）等が挙げられる。金属繊維として、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス合金繊維等を使用することができる。高張力繊維の繊維径は０．０５〜１．２０ｍｍが好ましく、０．０８〜０．７０ｍｍがより好ましく、０．１０〜０．３５ｍｍが更に好ましい。高張力繊維の繊維長は３〜６０ｍｍが好ましく、５〜３５ｍｍがより好ましく、７〜２０ｍｍが更に好ましい。高張力繊維のアスペクト比（繊維長／繊維径）は４０〜２５０が好ましく、５０〜２００がより好ましく、８０〜１７０が更に好ましい。高張力繊維の引張強度は１００〜１００００Ｎ／ｍｍ２が好ましく、５００〜５０００Ｎ／ｍｍ２がより好ましく、２０００〜３０００Ｎ／ｍｍ２が更に好ましい。高張力繊維の密度は、１〜２０ｇ／ｃｍ３が好ましく、５〜１０ｇ／ｃｍ３がより好ましい。このような高張力繊維を用いることで、モルタル組成物に高いじん性、高い圧縮強度、高い引張強度及び高い流動性を付与することができる。
【００２７】
また、本実施形態に係るモルタル組成物は、モルタル組成物に対して外割りで高張力繊維を好ましくは０．３〜４．０体積％、より好ましくは０．５〜３．０体積％、更に好ましくは１．０〜２．５体積％含む。高張力繊維が０．３体積％未満では擬似ひずみ硬化を示すような高いじん性が得られない場合があり、４．０体積％を超えるとモルタルの練混ぜが困難になる場合がある。
【００２８】
本実施形態に係るモルタル組成物は、有機繊維を更に含むことで高い耐火性能を得ることが可能である。有機繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ビニロン繊維等が挙げられる。
【００２９】
有機繊維の繊度は１．０〜２０ｄｔｅｘが好ましく、１．５〜１５ｄｔｅｘがより好ましく、２．０〜４．０ｄｔｅｘが更に好ましい。有機繊維の引張強度は１〜６ｃＮ／ｄｔｅｘが好ましく、１．５〜５ｃＮ／ｄｔｅｘがより好ましく、２〜４ｃＮ／ｄｔｅｘが更に好ましい。有機繊維の伸度は４００％以下が好ましく、３００％以下がより好ましく、５０〜２００％が更に好ましい。有機繊維の繊維長は３〜３０ｍｍが好ましく、４〜２０ｍｍがより好ましく、５〜１５ｍｍが更に好ましい。有機繊維の密度は０．８〜１．５ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．８〜１．３ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．８５〜０．９５ｇ／ｃｍ３が更に好ましい。有機繊維のアスペクト比（繊維長／繊維径）は、２００〜９００が好ましく、３００〜８００がより好ましく、４００〜７００が更に好ましい。
【００３０】
このような範囲の有機繊維を添加することで、モルタル組成物の高いじん性、高い圧縮強度、高い引張強度及び高い流動性に加えて、高い耐火性能を確保できる。
【００３１】
本実施形態に係るモルタル組成物は、モルタル組成物に対して外割りで有機繊維を好ましくは０．０５〜３体積％、より好ましくは０．１〜２体積％、更に好ましくは０．３〜１体積％含む。有機繊維が０．０５体積％未満では十分な耐火爆裂性が得られない場合があり、３体積％を超えるとモルタル組成物中への練混ぜが困難になる場合がある。
【００３２】
また、本実施形態に係るモルタル組成物は、セメントとシリカフュームの合量１００質量部に対して、水を好ましくは１０〜２５質量部、より好ましくは１２〜２０質量部、更に好ましくは１３〜１８質量部含む。モルタル組成物中の単位水量は、好ましくは１８０〜２８０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは２００〜２７０ｋｇ／ｍ３、更に好ましくは２１０〜２６０ｋｇ／ｍ３である。
【００３３】
本実施形態に係るモルタル組成物には、必要に応じて、膨張材、収縮低減剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、増粘剤、ガラス繊維、合成樹脂粉末、ポリマーエマルジョン、ポリマーディスパージョン等を１種以上添加してもよい。
【００３４】
さらに、上記本実施形態に係るモルタル組成物に、粗骨材を適量組み合わせることにより、コンクリートを調製してもよい。粗骨材の量や、水の量は、目標圧縮強度、じん性、目標スランプに応じて適時変えればよい。粗骨材としては、砂利、砕石、石灰石骨材、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ粗骨材等を使用することができる。また、５ｍｍの篩いに８５質量％以上とどまる粗骨材がより好ましい。
【００３５】
本実施形態に係るモルタル組成物の製造方法は、特に限定されないが、水、減水剤以外の材料の一部又は全部を予め混合しておき、次に、水、減水剤を添加してミキサに入れて練り混ぜ、モルタルを製造した後、更に繊維材料をミキサに入れて練り混ぜる。モルタルの練混ぜに使用するミキサは特に限定されず、モルタル用ミキサ、二軸強制練りミキサ、パン型ミキサ、グラウトミキサ等を使用することができる。
【００３６】
本発明の高じん性・高強度モルタル組成物は、高じん性、高強度が求められるＰＣ梁、高耐久性パネル、ブロック耐震壁、橋梁の補修・補強などに特に有効である。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００３９】
［使用材料の準備］
実施例及び比較例のモルタル組成物を作製するために、以下に示す材料を準備した。
（１）セメント（Ｃ）：実機製造品及びそれらの混合物
ポルトランドセメントを、石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト等の原料の調合を目標とする鉱物組成に応じて変え、実機キルンで焼成した後、石膏を加えて粉砕することによって調製した。得られたセメントの鉱物組成は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０２：１９９９「ポルトランドセメントの化学分析法」に準じて測定し、下式により算出した。得られたセメントの鉱物組成を表１に示す。
【数１】
2011042534.tif 000002
【００４０】
また、得られたセメントの４５μｍふるい残分をセメント協会標準試験方法  ＪＣＡＳ  Ｋ−０２「４５μｍ網ふるいによるセメントの粉末度試験方法」に準じて、ブレーン比表面積をＪＩＳ  Ｒ  ５２０１「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2011042534.tif 000003
【００４２】
（２）シリカフューム（ＳＦ）：平均粒子径０．２３μｍ
シリカフュームの平均粒子径は、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置（堀場製作所製、商品名「ＬＡ−９５０Ｖ２」）を用いて測定した粒子径分布より、粒子径−通過分積算％曲線を算出し、粒子径−通過分積算％曲線より通過分積算が５０体積％となる粒子径を求めた。試料分散媒は０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用い、測定前に出力６００Ｗのホモジナイザーにて１０分間分散処理した。粒度分布の演算はＭｉｅ散乱理論に従った。粒子屈折率は１．４５−０．００ｉ、溶媒屈折率は１．３３３とした。各粒度の通過分積算（体積％）を表２に示す。
【００４３】
【表２】
2011042534.tif 000004
【００４４】
（３）細骨材
（ｉ）砕砂：安山岩砕砂、表乾密度２．６２ｇ／ｃｍ３、粗粒率２．８０
（ｉｉ）珪砂：表乾密度２．６３ｇ／ｃｍ３
上記砕砂及び珪砂の粒度を、ＪＩＳ  Ａ  １１０２「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した。次いで、砕砂及び珪砂を混合して所定の粒度になるように２種類の細骨材を調整した。結果を表３に示す。
【００４５】
【表３】
2011042534.tif 000005
【００４６】
（４）減水剤：ポリカルボン酸系高性能減水剤（固形分濃度２５質量％）
（５）消泡剤：ポリエーテル系消泡剤
（５）高張力繊維：鋼繊維、東京製綱株式会社製、商品名「ＣＷ９４１６」、密度：７．８７ｇ／ｃｍ３、繊維径０．１６ｍｍ、繊維長１３ｍｍ、アスペクト比８１．２５、引張強度２２００Ｎ／ｍｍ２
（６）有機繊維：ポリプロピレン繊維、ダイワボウポリテック株式会社製、商品名「ＰＺ」、繊度２．３４ｄｔｅｘ、引張強度３．１１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１２６．４％、繊維長１０．０ｍｍ、水分率３５．２％、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３、アスペクト比５８８
（７）練混ぜ水（Ｗ）：上水道水
【００４７】
［モルタル組成物の作製］
モルタル組成物の作製を、表４の配合組成に基づき、以下の通りに行った。
【００４８】
セメント、シリカヒューム及び細骨材をモルタル用ホバートミキサに加え、低速で３０秒間攪拌した。次に、減水剤を含む練混ぜ水をミキサ内に投入して低速で１０分間、高速で３分間撹拌し、さらに、鋼繊維を投入して低速で１分間撹拌し、モルタル組成物を作製した。なお、実施例４では、鋼繊維投入前にポリプロピレン繊維を投入してモルタル組成物を作製した。
【００４９】
【表４】
2011042534.tif 000006
【００５０】
［モルタル組成物の評価］
（１）フレッシュ性状
（試験方法）
実施例１〜４及び比較例１〜６で作製したモルタル組成物を用いて、０打フローを測定した。０打フローは、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１「セメントの物理試験方法」に準じ、落下無しの条件で測定した。その際の鋼繊維の分散状態を目視により観察した。
【００５１】
（２）強度試験
ＪＩＳ  Ａ  １１３２「コンクリートの強度試験用供試体の作り方」に準じて５ｃｍ×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、ＪＩＳ  Ａ  １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて圧縮強度試験、ＪＩＳ  Ａ  １１１３「コンクリートの割裂引張強度試験方法」に準じて割裂引張り強度試験を行った。供試体は試験材齢まで２０℃で水中養生した。
【００５２】
（３）一軸直接引張試験
実施例１及び３で得られたモルタル組成物について、土木学会「複数微細ひび割れ型繊維補強セメント複合材料  設計・施工指針（案）」に準じて一軸直接引張試験を行った。
【００５３】
（評価結果）
表５に、０打フロー試験、繊維の分散状態、圧縮強度試験及び割裂引張り強度試験の結果を示す。また、図１は実施例１のモルタル組成物、図２は比較例５のモルタル組成物、図３は比較例６のモルタル組成物の０打フロー試験後の状態をそれぞれ撮影した写真である。なお、図２及び３中、矢印Ａは鋼繊維の塊がある部分である。
【００５４】
【表５】
2011042534.tif 000007
【００５５】
実施例１〜４では、０打フローが１８０ｍｍ以上と流動性が良好で、鋼繊維の分散状態も良く、材例７日の圧縮強度が１３０Ｎ／ｍｍ２以上であり、割裂引張り強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上と強度面でも十分にあることが確認された。
【００５６】
これに対し、セメントの鉱物組成が本発明の範囲外である比較例１〜４では、圧縮強度又は割裂引張り強度が不十分であった。セメントの４５μｍふるい残分が本発明の範囲外である比較例５では、割裂引張り強度が不十分であり、鋼繊維の分散性も悪かった。さらに、細骨材の粒群が本発明の範囲外である比較例６では、割裂引張り強度が不十分で、鋼繊維の分散性も悪かった。
【００５７】
以上のことから、高じん性、高強度を得るには高張力繊維を加え、かつ、分散状態を良好にする必要があるが、その分散性を向上するには、本発明のモルタル組成物の特徴である特定の粒度分布を有したセメントと、特定の粒度分布を有する細骨材とを特定の配合割合で組み合わせる必要があることが確認された。
【００５８】
（４）直接引張試験
表６に、実施例１及び３のモルタル組成物の直接引張試験結果（試験材齢２８日）を示す。また、図４は、実施例１のモルタル組成物の引張り応力ひずみ曲線を示した図であり、図５は、実施例３のモルタル組成物の引張り応力ひずみ曲線を示した図である。図４及び５より、初期ひびわれが発生した後も引張応力は上昇しており、擬似ひずみ硬化特性を示していることが確認された。この擬似ひずみ硬化特性により、高じん性が達成される。
【００５９】
【表６】
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【００６０】
（５）耐火性能試験
実施例４のモルタル組成物について、国土大臣認定による１時間耐火試験（平成１２年６月１日に施行された建設省告示第１４３３号による改正建築基準法の耐火性能検証法）を行った。
【００６１】
試験体は、室温で２８日養生した気中養生試験体と、更に８０±５℃で１週間乾燥した乾燥試験体の２体を準備した。試験体の内部温度測定用熱電対は試験体加熱面から４０ｍｍ深さの部分に埋め込んだ。試験炉は１．５ｍ×１．５ｍ×０．５ｍの壁用耐火炉を使用し、フラットフレームガスバーナー３５０ｋｗ４台を使用し加熱した。
【００６２】
図６は、耐火試験の炉内温度、試験体温度を示した図である。大火耐火試験炉の炉内温度、試験体加熱面から４０ｍｍ深さの部分温度を図５に示す。気中養生試験体、乾燥試験体ともに最高温度は約４００℃であり、国土大臣認定による耐火試験は合格レベルであった。また、図７は、耐火試験後の気中養生試験体の写真であり、図８は、耐火試験後の乾燥試験体の写真である。図７及び８より、何れの試験体も爆裂がなく、大きなクラックも発生してないことが確認された。
【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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