(57)【要約】      （修正有）【課題】セメントまたは高炉スラグ微粉末と、無水セッコウ微粉末との組み合わせにおいて、長期強度の増進に優れた水硬性組成物の提供。【解決手段】結合材として、セメントおよび／または高炉スラグ微粉末と、累積体積率５０％粒子径が２〜８μｍであり累積体積率９９％粒子径が１５０μｍ以下である無水セッコウ微粉末とを含む水硬性組成物。好ましくは、高炉スラグ微粉末として、高炉スラグ微粉末６０００と、無水セッコウ微粉末を混合することにより、長期材齢の増進が特に大きい。また、高炉スラグ微粉末として、ブレーン比表面積で15000ｃｍ２／ｇ以上の高炉スラグ微粉末を用い、無水セッコウ微粉末を混合した場合、初期強度から増進し、初期強度と長期強度いずれも増進する、水硬性組成物。好ましくは、高炉スラグ微粉末がＪＩＳ規定の高炉スラグ微粉６０００であり、ブレーン比表面積で１５０００ｃｍ２／ｇ以上である、セメント組成成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合材として、セメントおよび／または高炉スラグ微粉末と、累積体積率５０％粒子径が２〜８μｍであり累積体積率９９％粒子径が１５０μｍ以下である無水セッコウ微粉末とを含むことを特徴とする水硬性組成物。
【請求項２】
請求項１記載の水硬性組成物において、前記無水セッコウ微粉末が前記結合材中にＳＯ３質量換算で２．０〜７．０質量％混合されていることを特徴とするセメント組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載の水硬性組成物において、前記高炉スラグ微粉末がＪＩＳに規定される高炉スラグ微粉末6000であることを特徴とするセメント組成物。
【請求項４】
請求項１または２記載の水硬性組成物において、前記高炉スラグ微粉末がブレーン比表面積で15000ｃｍ２／ｇ以上の高炉スラグ微粉末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、無水セッコウ微粉末を含む水硬性組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無水セッコウはセメント系組成物の初期強度の増進、収縮の抑制のために使用されている。特に、高炉セメントなど高炉スラグ微粉末を使用する場合に、初期強度の増進、収縮の抑制に使用されている。
【０００３】
また、高炉セメント以外にも、急結材など速硬性が要求される場合にも無水セッコウが使用されている。
さらに、初期強度を増進させたい場合に細かい無水セッコウの微粉末が使用されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、セメント、ポゾラン物質、ブレーン値６０００ｃｍ２／ｇ〜１５０００ｃｍ２／ｇの石こう類を使用した超速硬性セメント組成物が開示されている。
【０００５】
特許文献２では、アルミナ含有率が１２〜１７．５質量％の高炉スラグ微粉末と、ＳＯ３質量換算で２〜６質量％の高溶解速度石膏を混合し、高溶解速度石膏が、半水石膏、III型無水石膏または比表面積が８０００ブレーン以上の無水石膏を使用した耐硫酸塩セメント用高炉スラグ微粉末を開示している。
【０００６】
特許文献３では、ｐＨが４．５以下の産業副産物として発生する無水セッコウ（平均粒径が１０μｍ以下）を含有し、炭素排出量原単位が０．０２ｋｇＣ／ｋｇ以下であることを特徴とする低環境負荷型セメント混和材を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２１７２５３号公報
【特許文献２】特許第５５７４９５６号公報
【特許文献３】特開２００１−０３９７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
無水セッコウを使用すると、初期強度が増進するが長期強度が増進しない（初期材齢から長期材齢の強度の伸びが小さい）という問題がある。これは、無水セッコウの量が増加した場合が顕著となる。
【０００９】
本発明は、上述のような課題の解決を図ったものであり、セメントまたは高炉スラグ微粉末と、無水セッコウ微粉末との組み合わせにおいて、特に長期強度の増進に優れた水硬性組成物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の水硬性組成物は、結合材として、セメントおよび／または高炉スラグ微粉末と、累積体積率５０％粒子径が２〜８μｍであり累積体積率９９％粒子径が１５０μｍ以下である無水セッコウ微粉末とを含むことを特徴とする。セメントの種類はポルトランドセメントおよび混合セメントがあるが限定されない。
【００１１】
無水セッコウ微粉末について、累積体積率５０％粒子径が２〜８μｍであり累積体積率９９％粒子径が１５０μｍ以下という条件は、ブレーン比表面積では６０００ｃｍ２／ｇ以上程度に相当する。
【００１２】
また、無水セッコウ微粉末の混合割合としては、結合材中にＳＯ３質量換算で２．０〜７．０質量％程度混合することで、本発明の効果が得られることを確認している。
【００１３】
結合材としてとして高炉スラグ微粉末と無水セッコウ微粉末を用いる場合の高炉スラグ微粉末の粉末度については、ＪＩＳに規定される高炉スラグ微粉末3000（ブレーン比表面積で2750cm2/g以上3500cm2/g未満）、高炉スラグ微粉末4000（ブレーン比表面積で3500cm2/g以上5000cm2/g未満）、高炉スラグ微粉末6000（ブレーン比表面積で5000cm2/g以上7000cm2/g未満）、高炉スラグ微粉末8000（ブレーン比表面積で7000cm2/g以上10000cm2/g未満）の他、これらよりさらに粉末度の高い超微粉末の使用も可能である。
【００１４】
例えば、ブレーン比表面積が10000cm2/g以上15000cm2/g未満の高炉スラグ微粉末（以下本願において、「高炉スラグ微粉末10000」と呼ぶ）およびブレーン比表面積が15000cm2/g以上30000cm2/g未満の高炉スラグ微粉末（以下本願において、「高炉スラグ微粉末20000」と呼ぶ）の使用も可能である。
【００１５】
高炉スラグ微粉末10000または高炉スラグ微粉末20000において、累積体積率５０％の粒子径が１．０〜５．０μｍであり、かつＢＥＴ多点法による比表面積が３．０ｍ２／ｇ以下または全細孔容積が０．０２ｃｍ３／ｇ以下であるである高炉スラグ微粉末も使用可能となる。
【００１６】
これらの中で、高炉スラグ微粉末として、高炉スラグ微粉末6000を用い、無水セッコウ微粉末を混合した場合、長期材齢の増進が特に大きい。
【００１７】
また、高炉スラグ微粉末として、高炉スラグ微粉末20000を用い、無水セッコウ微粉末を混合した場合、初期強度から増進し、初期強度と長期強度いずれも増進する。
【発明の効果】
【００１８】
従来の無水セッコウを混合したセメント系水硬性組成物の場合、初期強度が増進するが長期強度が増進しないという課題があったが、本発明の水硬性組成物は、結合材として、セメントおよび／または高炉スラグ微粉末と、累積体積率５０％粒子径が２〜８μｍであり累積体積率９９％粒子径が１５０μｍ以下である無水セッコウ微粉末とを含む構成としたことで、長期強度の増進効果がある。
【００１９】
特に、高炉スラグ微粉末として、高炉スラグ微粉末6000を用い、無水セッコウ微粉末を混合した場合、長期材齢の増進が特に大きい。
【００２０】
また、高炉スラグ微粉末として、高炉スラグ微粉末20000（ブレーン比表面積が15000cm2/g以上30000cm2/g未満）を用い、無水セッコウ微粉末を混合した場合、初期強度から増進し、初期強度と長期強度いずれも増進する。長さ変化率の抑制は顕著であった。
【００２１】
無水セッコウはブレーン比表面積の大きい細かいものほど長さ変化率が小さい傾向があり、特に、高炉スラグ微粉末20000とブレーン比表面積の大きい無水セッコウとの組み合わせで長さ変化率の抑制効果が顕著である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に関して行った試験について説明する。
試験１〜５に使用した４種類の無水セッコウを表１に示す。
【００２３】
【表１】
2019119647.tif 000002
【００２４】
累積体積率５０％粒子径が２〜８μｍであり累積体積率９９％粒子径が１５０μｍ以下という条件を満たす無水セッコウ２、無水セッコウ３、無水セッコウ４を用いたものが本発明の実施例であり、粒度の粗い無水セッコウ１は比較例である。
【００２５】
〔試験１〕
(1) 試験水準
試験１で設定した試験水準を表２に示す。
【００２６】
【表２】
2019119647.tif 000003
【００２７】
普通セメントと上記表２で調整した試料について、水結合材比３０％、結合材と細骨材を１：１．４（質量比）、細骨材を３号硅砂と６号硅砂を7：3（質量比）でそれぞれ混合した。
【００２８】
混合したモルタルを高性能ＡＥ減水剤（BASFジャパン株式会社製マスターグレニウムSP8SV）で、JISR5201「セメントの物理試験方法」のフローコーンによる０打フロー値が260±20ｍｍ範囲で調整し、材齢3日、7日、28日、56日、91日の圧縮強度試験で評価した。
【００２９】
(2) 試験結果
試験１の試験結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
2019119647.tif 000004
【００３１】
無水セッコウ３を使用した水準No.3は、無水セッコウ１を使用した水準No.2（比較例）より材齢28日以降の強度増進が大きい結果となった。また、無水セッコウを使用していない水準No.1（比較例）より強度が大きくなった。
【００３２】
〔試験２〕
(1) 試験水準
試験２で設定した試験水準を表４に示す。
【００３３】
【表４】
2019119647.tif 000005
【００３４】
上記表の無水セッコウ１〜４を表中のＳＯ３量となるように高炉スラグ微粉末4000に混合した。無水セッコウのない水準No.4と無水セッコウ１を混合した水準No.5〜水準No.7が比較例である。
【００３５】
普通セメントと上記表で調整した高炉スラグ微粉末を１：１（質量比）で混合して、水結合材比３０％、結合材と細骨材を１：１．４（質量比）、細骨材を３号硅砂と６号硅砂を7：3（質量比）でそれぞれ混合した。混合したモルタルを高性能ＡＥ減水剤（BASFジャパン株式会社製マスターグレニウムSP8SV）で、JISR5201「セメントの物理試験方法」のフローコーンによる０打フロー値が260±20ｍｍ範囲で調整し、材齢3日、7日、28日、56日、91日の圧縮強度試験で評価した。
【００３６】
(2) 試験結果
試験２の試験結果を表５に示す。
【００３７】
【表５】
2019119647.tif 000006
【００３８】
無水セッコウ２、無水セッコウ３、無水セッコウ４を使用した場合、無水セッコウを使用していない水準No.4（比較例）、および無水セッコウ１を使用した水準No.5〜水準No.7（比較例）よりも材齢91日強度が高いことが分かった。
【００３９】
〔試験３〕
(1) 試験水準
試験３で設定した試験水準を表６に示す。
【００４０】
【表６】
2019119647.tif 000007
【００４１】
上記表の無水セッコウを表中のＳＯ３量となるように高炉スラグ微粉末に混合した。無水セッコウ１を使用した水準No.17と水準No.21が比較例である。
【００４２】
普通セメントと上記表で調整した高炉スラグ微粉末を１：１（質量比）で混合して、水結合材比３０％、結合材と細骨材を１：１．４（質量比）、細骨材を３号硅砂と６号硅砂を７：３（質量比）でそれぞれ混合した。混合したモルタルを高性能ＡＥ減水剤（BASFジャパン株式会社製マスターグレニウムSP8SV）で、JISR5201「セメントの物理試験方法」のフローコーンによる０打フロー値が260±20ｍｍ範囲で調整し、材齢3日、7日、28日、56日、91日の圧縮強度試験で評価した。
【００４３】
(2) 試験結果
試験３の試験結果を表７に示す。
【００４４】
【表７】
2019119647.tif 000008
【００４５】
高炉スラグ微粉末4000に無水セッコウ１を添加した水準No.17（比較例）と比較して、細かい無水セッコウを用いた水準No.18、No.19、No.20は材齢91日の圧縮強度の増加が大きくなった。
【００４６】
高炉スラグ微粉末20000を用いた場合も同様に無水セッコウ１を添加した水準No.21（比較例）と比較して、細かい無水セッコウを用いた水準No.22、No.23、No.24は材齢91日の圧縮強度の増加が大きくなった。
【００４７】
高炉スラグ微粉末20000に無水セッコウを用いた水準では、高炉スラグ微粉末4000と異なり材齢3日から細かい無水セッコウほど強度が高い傾向であった。
【００４８】
〔試験４〕
(1) 試験水準
試験４で設定した試験水準を表８に示す。
【００４９】
【表８】
2019119647.tif 000009
【００５０】
上記表の無水セッコウを表中のＳＯ３量となるように高炉スラグ微粉末4000（ブレーン比表面積4400ｃｍ２／ｇ）、高炉スラグ微粉末6000（ブレーン比表面積6600ｃｍ２／ｇ）、高炉スラグ微粉末8000（ブレーン比表面積8800ｃｍ２／ｇ）、高炉スラグ微粉末10000（ブレーン比表面積10490ｃｍ２／ｇ）、高炉スラグ微粉末20000（ブレーン比表面積17570ｃｍ２／ｇ）に混合した。無水セッコウ１を使用した水準No.25、水準No.27、水準No.29、水準No.31、水準No.33は比較例である。
【００５１】
普通セメントと上記表で調整した高炉スラグ微粉末を１：１（質量比）で混合して、水結合材比３０％、結合材と細骨材を１：１．４（質量比）、細骨材を３号硅砂と６号硅砂を7：3（質量比）でそれぞれ混合した。
【００５２】
混合したモルタルを高性能ＡＥ減水剤（BASFジャパン株式会社製マスターグレニウムSP8SV）で、JISR5201「セメントの物理試験方法」のフローコーンによる０打フロー値が260±20ｍｍ範囲で調整し、材齢3日、7日、28日、56日、91日の圧縮強度試験で評価した。
【００５３】
(2) 試験結果
試験４の試験結果を表９に示す。
【００５４】
【表９】
2019119647.tif 000010
【００５５】
いずれの高炉スラグ微粉末の粉末度であっても細かい無水セッコウ３を用いた水準は、無水セッコウ１を用いた水準（比較例）より材齢91日の強度が高くなった。
【００５６】
高炉スラグ微粉末6000と無水セッコウ３の組み合わせ水準において、材齢91日強度の増進が特に大きい。
【００５７】
〔試験５〕
(1) 試験水準
試験５で設定した試験水準を表１０に示す。
【００５８】
【表１０】
2019119647.tif 000011
【００５９】
水結合材比３０％、結合材と細骨材を１：１．４（質量比）、細骨材を３号硅砂と６号硅砂を7：3（質量比）でそれぞれ混合した。無水セッコウのない水準No.35、水準No.36、水準No.39、と無水セッコウ１を混合した水準No.37、水準No.40が比較例である。
【００６０】
混合したモルタルを高性能ＡＥ減水剤（BASFジャパン株式会社製マスターグレニウムSP8SV）で、JISR5201「セメントの物理試験方法」のフローコーンによる０打フロー値が260±20ｍｍ範囲で調整した。材齢2日後に型枠から脱型して、20℃、相対湿度60%において長さ変化率を測定した。
【００６１】
(2) 試験結果
試験５の試験結果を表１１に示す。
【００６２】
【表１１】
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【００６３】
無水セッコウ３を用いた水準No.38と水準No.41は、無水セッコウ１および無水セッコウを使用していない水準（比較例）よりも長さ変化率が小さい傾向であった。
【００６４】
特に、高炉スラグ微粉末20000と無水セッコウ３の組み合わせで長さ変化率の抑制は顕著であった。