(57)【要約】【課題】  モルタルやコンクリートの高強度化に強い作用を及ぼす微細なシリカフュームの分散性を飛躍的に高め、低水量配合のモルタルやコンクリートに使用しても流動性を低減させずに高い強度発現性を十分付与することができる高強度混和剤を提供する。【解決手段】  シリカフューム１００質量部と比重が２．２〜２．７である水和反応活性を実質有しない非水溶性無機粉末１００〜６００質量部を混合含有してなるモルタル又はコンクリート用高強度混和剤。また、好ましくは前記非水溶性無機粉末が珪石粉としたモルタル又はコンクリート用高強度混和剤。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカフューム１００質量部と比重が２．２〜２．７である水和反応活性を実質有しない非水溶性無機粉末１００〜６００質量部を混合含有してなるモルタル又はコンクリート用高強度混和剤。
【請求項２】
無機粉末が珪石粉である請求項１記載のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モルタル又はコンクリートの強度増進のために使用する高強度混和剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
強度の高いモルタルやコンクリートを得るには、セメントに対する水の配合量を低くする程強度は高まるが、配合水量の低下は流動性の低下をもたらし、施工や成形が困難になる。減水剤類を混和すると流動性の低下は緩和されるが、モルタルやコンクリートの結合相はセメントの水和反応によって形成されるため、配合水量の低下には限界がある。シリカフュームをモルタルやコンクリートに混和すれば、配合水量を限界まで低減させずともそのマイクロフィラー効果により高強度化を達成することができる。高強度化を図る上では反応活性の高い例えば０．１μｍ程度の微粉のシリカフュームを使用しないと十分な効果が得られない。このような微粉は混和前であっても凝集化し易く、また、モルタルやコンクリートに混和した場合でも非常に分散し難く、分散不均一な状態で凝結すると、高い強度発現性が得難くなる。このため、例えば、シリカフュームをセメントクリンカ（例えば、特許文献１参照。）、高炉スラグ（例えば、特許文献２参照。）又は石灰石（例えば、特許文献３参照。）と混合粉砕し、シリカフューム粒子の周囲にこのような粒子を接触介在させ、これをモルタルやコンクリートに混和すると、混和時のシリカフュームの凝集化を抑制でき、シリカフューム微粉の分散性が高まることが知られている。
【特許文献１】特開平８−９１８８５号公報
【特許文献２】特開平５−１４７９８４号公報
【特許文献３】特開２０００−１２８６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述のセメントクリンカ、高炉スラグ又は石灰石との混合粉砕物を使用する方策では、モルタルやコンクリート中でのシリカフュームの分散性が未だ不十分である。これは、モルタルやコンクリート中で一旦分散させたシリカフュームが微細であるが故に、注水後のモルタル・コンクリートの混練中に、シリカフューム粒子の周囲に密着していたセメントクリンカ粒子等が分離し、混練終了後はシリカフュームの再凝集が起こり易かった。その結果、均一な組成のモルタルやコンクリートは得難く、強度発現性も期待するほど高まらない。この状況は混練水配合量が低くなるほど一層顕著になる。そこで本発明は、モルタルやコンクリートの高強度化に強い作用を及ぼす微細なシリカフュームの分散性を飛躍的に高め、低水量配合のモルタルやコンクリートに使用しても流動性を低減させずに高い強度発現性を十分付与することができる高強度混和剤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、課題解決のため鋭意検討を重ねた結果、モルタルやコンクリートの凝結性に影響を及ぼさない水和反応活性が実施無い無機粉末の中で、シリカフュームとの混合性が比較的良好で、且つ両者と比重の近い非水溶性の無機粉末を選定し、これをシリカフュームに混合させたものをモルタルやコンクリート混和させることによって、混和時は勿論、比較的低水量で注水混練後もシリカフュームの高い分散状態が確保され、十分高い強度のモルタルやコンクリートを容易に得ることができるという知見を得、本発明を完成させるに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、次の（１）〜（２）で表されるモルタル又はコンクリート用高強度混和剤である。（１）シリカフューム１００質量部と比重が２．２〜２．７である水和反応活性を実質有しない非水溶性無機粉末１００〜６００質量部を混合含有してなるモルタル又はコンクリート用高強度混和剤。（２）無機粉末が珪石粉である前記（１）のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、モルタルやコンクリートの高強度化を十分達成でき、しかもモルタルやコンクリートの配合水量をかなり低くすることが可能なため、より高い強度発現性を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤に使用するシリカフュームは、成分や製造源等は特に限定されない。所望の流動性と高強度発現性が得やすいことから推奨例示される粒度は、平均粒径で概ね０．１〜０．５μｍが適当であるが、これより微粒でも良い。
【０００８】
また、本発明のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤にシリカフュームと共に使用する非水溶性無機粉末は、水和反応活性が実質無いものであって、比重が２．２〜２．７の無機物質であれば、モルタルやコンクリートに含有できるものである限り、特に限定されない。好ましくは、このような性状の無機粉末の中でも、凝結性状や硬化性状に及ぼす影響が小さく、シリカフュームとの混合性が良好で、入手も容易なことから珪石粉を使用するのが好ましい。水溶性の無機粉末ではモルタルやコンクリートの注水後に溶解してシリカフュームの凝集化に対する障壁作用が無くなるので好ましくない。また、該無機粉末に水和反応活性があると、注水後にシリカフューム粒子が水和反応生成物内部に取り込まれ易くなり、マイクロフィラー効果が低減し、強度が向上し難くなるので好ましくない。更に、無機粉末が比重が２．２未満又は２．７を超えるものでは、シリカフュームとの比重差から注水後のモルタル・コンクリートスラリー中でシリカフュームと分離して沈降し易くなり、その結果スラリー中でシリカフュームが多く存在する部分が形成され、再凝集が起こり易くなり、均一分散状態が得られ難いので好ましくない。また、非水溶性無機粉末の粒度は制限されないが、好ましくは、平均粒径が概ね５〜２５μｍの粒子であると、シリカフューム粒子との接触面積が高まり、凝集化を効率良く阻止できる。
【０００９】
本発明のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤に使用する前記非水溶性無機粉末の量は、シリカフューム１００質量部に対し、前記非水溶性無機粉末１００〜６００質量部とする。非水溶性無機粉末１００質量部未満では、シリカフュームの凝集化の障壁となる無機粉末が不足して分散性が低下するので好ましくなく、６００質量部を超えるとシリカフュームの分散性は殆ど向上せず、またモルタルやコンクリート中での結合相形成成分の割合が不足して高強度化が十分達成できないこともあるので好ましくない。
【００１０】
本発明のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤は、前記のシリカフュームと非水溶性無機粉末を混合させたものを含有する。混合させた粒子を使用することで非水溶性無機粉末がシリカフューム粒子間に接触介在している状態が高まり、シリカフュームの凝集化を阻止でき、分散性が飛躍的に向上する。混合方法は特に限定されない。好適な一例を示すと、所定の配合量のシリカフュームと乾燥させた珪石等の非水溶性無機物質をボールミル又はロッドミルに一括投入し、乾式で粉砕混合を行えば良く、この場合粉砕助剤等は特に必要としない。
【００１１】
また、本発明のモルタル又はコンクリート用高強度混和剤は、前記のシリカフュームと非水溶性無機粉末以外の成分も、本発明の効果を喪失させない限り含有することができる。
【実施例】
【００１２】
［混和剤の作製］
次に表すＡ１〜Ａ４から選定される材料とシリカフューム（Ｂ）用い、表１で表される配合量となるようボールミル（内容量１００リットル、鉄製粉砕ボール使用量２００Ｋｇ）に一括投入し、７５分間乾式で粉砕混合し、１バッチ約２０Ｋｇの混合物を得た。この混合物を混和剤とした。
【００１３】
Ａ１；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、比重３．２）
Ａ２；石灰石粉（太平洋マテリアル社製、比重２．８）
Ａ３；珪石（太平洋マテリアル社製、比重２．６、最大粒径０．８ｍｍ）
Ａ４：フライアッシュ（市販品、比重２．２、ブレーン比表面積３４００ｃｍ2／ｇ）
Ｂ；シリカフューム（市販品、比重２．４、ＢＥＴ比表面積１９ｍ2／ｇ）
【００１４】
【表１】
2008162842.tif 000002
【００１５】
［コンクリート試験体の作製］
前記作製の混和剤、普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）、高性能減水剤（商品名「太平洋コアフロー」、太平洋マテリアル社製）、細骨材（静岡県菊川市産山砂）、粗骨材（茨城県桜川市産砕石）及び水を表２の配合量となるよう二軸強制練りミキサに一括投入して混合し、混練物を得た。次いでこの混練物を内寸直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの円柱状型枠に流し込み充填した。尚、何れの混練物も型枠に抵抗無く流し込める程度の流動性は確保されていた。型枠中の充填物は、２０℃大気中２４時間経過後に脱型し、更に２７日間２０℃の水中で養生してコンクリート試験体を作製した。
【００１６】
［コンクリートの強度特性］
前記の如く作製した材齢２８日のコンクリート試験体の圧縮強度をＪＩＳ  Ａ  １１０８に準拠した方法で測定した。結果は表２に表す。
【００１７】
【表２】
2008162842.tif 000003
【００１８】
表２の結果から、本発明の混和剤を使用したコンクリートは、従来技術により得たコンクリートと比べ格段に高い強度発現性を呈したことがわかる。