(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント質硬化体からなる機械部品であって、上記セメント質硬化体が、セメント、ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつ上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５〜６５体積％、上記シリカフュームの割合が５〜２５体積％、上記無機粉末の割合が１５〜３５体積％であるセメント組成物の硬化体である機械部品を製造するための方法であって、
上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、
上記未硬化の成形体を、１０〜４０℃で２４時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、
上記硬化した成形体について、７０℃以上１００℃未満で６時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、１００〜２００℃で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、
上記加熱養生後の硬化体を、１５０〜２００℃で２４〜７２時間、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、上記機械部品を得る高温加熱工程、
を含むことを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項２】
上記セメントが、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含み、５０％体積累積粒径が１０〜１８μｍで、かつブレーン比表面積が２，１００〜２，９００ｃｍ２／ｇのものである請求項１に記載の機械部品の製造方法。
【請求項３】
上記セメント組成物が、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、３体積％以下である請求項１又は２に記載の機械部品の製造方法。
【請求項４】
上記セメント質硬化体の圧縮強度が３３０Ｎ／ｍｍ２以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械部品の製造方法。
【請求項５】
上記セメント組成物が、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械部品の製造方法。
【請求項６】
上記セメント質硬化体の圧縮強度が３００Ｎ／ｍｍ２以上である請求項５に記載の機械部品の製造方法。
【請求項７】
上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の機械部品の製造方法。
【請求項８】
上記吸水工程が、（１）上記硬化した成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法、（２）上記硬化した成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を浸漬させたまま、水温を４０℃以下に低下させる方法、または、（３）上記硬化した成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を沸騰している水から取り出して、次いで、４０℃以下の水に浸漬させる方法、によって行われる請求項７に記載の機械部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械部品の材質としては、主として金属（合金等）が知られている。一方、機械部品（特に、ギヤ、歯車）においては、小型化、軽量化、及び高強度化が求められている。
機械部品を小型化、軽量化することができる材質として、アルミニウムが知られている。しかし、アルミニウムは強度が低い点で問題がある。
機械部品を高強度化することができる材質として、タングステン等の硬くかつ密度の大きい金属や、該金属を用いた合金が知られている。しかし、これらの材質は、重量が大きくかつ高価であるという問題がある。
機械部品の軽量化と高強度化を両立することができる材質として、チタンや、チタンを用いた合金が知られている。しかし、チタンやチタンを用いた合金は高価であるという問題がある。
さらに、鋼は、機械部品の材質として汎用されているものの、腐食して劣化する場合があるという問題がある。
一方、金属以外の材質からなる機械部品も知られている。例えば、コンクリートを用いた機械部品として、特許文献１には、表層が樹脂、かつ、基体がコンクリ−トであることを特徴とする雌ネジが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載された雌ネジは、表層部分が樹脂であるため、その製造に手間がかかるという問題がある。また、使用環境によっては樹脂とコンクリートが剥離するおそれがある。
そこで、本発明は、小型化、軽量化、及び高強度化が可能であり、かつ、製造が容易な機械部品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】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつセメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の各割合が特定の数値範囲内であるセメント組成物の硬化体である機械部品によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［８］を提供するものである。
［１］  セメント質硬化体からなる機械部品であって、上記セメント質硬化体が、セメント、ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム、５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつ上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５〜６５体積％、上記シリカフュームの割合が５〜２５体積％、上記無機粉末の割合が１５〜３５体積％であるセメント組成物の硬化体であることを特徴とする機械部品。
［２］  上記セメントが、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含み、５０％体積累積粒径が１０〜１８μｍで、かつブレーン比表面積が２，１００〜２，９００ｃｍ２／ｇのものである前記［１］に記載の機械部品。
［３］  上記セメント組成物が、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、３体積％以下である前記［１］又は［２］に記載の機械部品。
［４］  上記セメント質硬化体の圧縮強度が３３０Ｎ／ｍｍ２以上である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の機械部品。
［５］  上記セメント組成物が、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含む前記［１］〜［３］のいずれかに記載の機械部品。
［６］  上記セメント質硬化体の圧縮強度が３００Ｎ／ｍｍ２以上である前記［５］に記載の機械部品。
【０００７】
［７］  前記［１］〜［６］のいずれかに記載の機械部品を製造するための方法であって、上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、上記未硬化の成形体を、１０〜４０℃で２４時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、上記硬化した成形体について、７０℃以上１００℃未満で６時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、１００〜２００℃で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、上記加熱養生後の硬化体を、１５０〜２００℃で２４時間以上、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、上記機械部品を得る高温加熱工程、を含むことを特徴とする機械部品の製造方法。
［８］  上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む前記［７］に記載の機械部品の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の機械部品は、高い圧縮強度（例えば、３００Ｎ／ｍｍ２以上）を有するセメント質硬化体からなるため、小型化、軽量化、及び高強度化が可能である。
また、本発明の機械部品は、容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ローターの回転軸に対して垂直な方向に切断した断面を部分的に含む、高速気流撹拌装置の一例の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の機械部品は、セメント質硬化体からなる機械部品であって、セメント質硬化体が、セメント、ＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ２／ｇのシリカフューム（以下、「シリカフューム」と略すことがある。）、５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末（以下、「無機粉末」と略すことがある。）、最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ（以下、「骨材Ａ」と略すことがある。）、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつセメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合が５５〜６５体積％、シリカフュームの割合が５〜２５体積％、無機粉末の割合が１５〜３５体積％であるセメント組成物の硬化体であるものである。
以下、本発明で用いられるセメント組成物について詳細に説明する。
【００１１】
セメントの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。
中でも、セメント組成物の流動性を向上させる観点から、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【００１２】
また、セメント組成物の流動性を向上させ、かつセメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、セメントとして、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径２０μｍ以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径２０μｍ未満の微粒子を含み、５０％体積累積粒径が１０〜１８μｍで、かつブレーン比表面積が２，１００〜２，９００ｃｍ２／ｇであるセメント（以下、「セメントの研磨処理物」ともいう。）を使用することがより好ましい。
【００１３】
上記粗粒子の粒径の上限は、特に限定されるものではないが、研磨処理されるセメントの一般的な粒径を考慮すると、通常２００μｍ以下であり、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、好ましくは１００μｍ以下である。
上記微粒子の粒径の下限は、特に限定されるものではないが、セメント組成物の流動性の向上、及び、機械部品を製造する際の作業性向上の観点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上である。
【００１４】
セメントの研磨処理物に関し、５０％体積累積粒径は、好ましくは１０〜１８μｍ、より好ましくは１２〜１６μｍであり、ブレーン比表面積は、好ましくは２，１００〜２，９００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２，２００〜２，７００ｃｍ２／ｇである。
上記５０％体積累積粒径が１０μｍ以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。上記５０％体積累積粒径が１８μｍ以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
上記ブレーン比表面積が２，１００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。上記ブレーン比表面積が２，９００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性が向上する。
【００１５】
上記研磨処理は、セメント（中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメント）を構成する粒子を研磨することが可能な公知の研磨処理装置を用いればよい。研磨処理装置としては、市販の高速気流撹拌装置（例えば、奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーＮＨＳ−３型」）等が挙げられる。
以下、高速気流撹拌装置について、図１を参照しながら詳しく説明する。
原料であるセメントは、高速気流撹拌装置１０の上部の投入口１４から、開閉弁１８を開いた状態で投入される。投入後、開閉弁１８を閉じる。
投入されたセメントは、循環回路１３の途中に設けられた開口部から循環回路１３内に入り、その後、循環回路１３の出口１３ｂから、被処理物を収容する空間である衝突室１７内に入る。
原料を投入後、固定体であるステーター１６の内部に配設されているローター（回転体）１１を高速回転させることで、ローター１１及びローター１１に固着されたブレード１２によって高速気流が発生し、衝突室１７内のセメントが撹拌される。撹拌中、セメントを構成する粒子は、衝突室１７内に設けられた、循環回路１３の入口１３ａから、循環回路１３内に入り、衝突室１７の中央部分に設けられた、循環回路１３の出口１３ｂから、再び衝突室１７内に投入されることで循環する。
なお、図１中、点線で示す矢印は、粒子（セメントを構成する粒子、並びに、研磨処理によって生じた粗粒子および微粒子を含む。）の流れを示す。
【００１６】
撹拌によって、セメントを構成する粒子が衝突室１７の内壁面、ローター１１及びブレード１２と衝突すること、並びに、セメントを構成する粒子同士が衝突することにより、セメントを構成する粒子が研磨されて、該粒子表面の角張った部分が丸みを帯びた形状に変化した粗粒子（粒径が２０μｍ以上である粒子）、及び、微粒子（粒径が２０μｍ未満である粒子）が生じる。
【００１７】
ローター１１の回転速度は、好ましくは３，０００〜４，２００ｒｐｍ、より好ましくは３，５００〜４，０００ｒｐｍである。該回転速度が３，０００ｒｐｍ以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該回転速度が４，２００ｒｐｍを超える場合、セメント組成物の流動性の向上効果が頭打ちとなる。また、高速気流撹拌装置の性能上、回転速度が４，２００ｒｐｍを超えることは、困難である。
研磨処理の時間は、好ましくは１０〜６０分間、より好ましくは２０〜５０分間、さらに好ましくは２０〜４０分間、特に好ましくは２０〜３０分間である。該時間が１０分間以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該時間が６０分間を超える場合、セメント組成物の流動性の向上効果が頭打ちとなる。
得られた研磨処理物（粗粒子と微粒子の混合物）は、排出弁１９を開くことによって、排出口１５から排出される。
【００１８】
シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、１５〜２５ｍ２／ｇ、好ましくは１７〜２３ｍ２／ｇ、特に好ましくは１８〜２２ｍ２／ｇである。該比表面積が１５ｍ２／ｇ未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該比表面積が２５ｍ２／ｇを超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
【００１９】
５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末としては、例えば、石英粉末（珪石粉末）、火山灰、及びフライアッシュ（分級または粉砕したもの）、スラグ粉末、石灰石粉末、長石類粉末、ムライト類粉末、アルミナ粉末、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、石英粉末またはフライアッシュを使用することが好ましい。
なお、本明細書中、５０％体積累積粒径が０．８〜５μｍの無機粉末には、セメントは含まれないものとする。
【００２０】
無機粉末の５０％体積累積粒径は、０．８〜５μｍ、好ましくは１〜４μｍ、より好ましくは１．１〜３．５μｍ、特に好ましくは１．２μｍ以上、３μｍ未満である。該粒径が０．８μｍ未満の場合、セメント組成物の流動性が低下する。該粒径が５μｍを超える場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。
無機粉末の５０％体積累積粒径は、市販の粒度分布測定装置（例えば、日機装社製、製品名「マイクロトラックＨＲＡ  モデル９３２０−Ｘ１００」）を用いて求めることができる。
具体的には、粒度分布測定装置を用いて、累積粒度曲線を作成し、該累積粒度曲線から５０％体積累積粒径を求めることができる。この際、試料を分散させる溶媒であるエタノール２０ｃｍ３に対して、試料０．０６ｇを添加し、９０秒間、超音波分散装置（例えば、日本精機製作所社製、製品名「ＵＳ３００」）を用いて超音波分散したものを測定する。
【００２１】
無機粉末の最大粒径は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１４μｍ以下、特に好ましくは１３μｍ以下である。
無機粉末の９５％体積累積粒径は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下、特に好ましくは６μｍ以下である。
【００２２】
無機粉末としては、ＳｉＯ２を主成分とするもの（例えば、石英粉末）が好ましい。無機粉末中のＳｉＯ２の含有率が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、特に好ましくは７０質量％以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
【００２３】
セメント組成物において、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合は５５〜６５体積％、好ましくは５７〜６３体積％である。該割合が５５体積％未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該割合が６５体積％を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、シリカフュームの割合は５〜２５体積％、好ましくは７〜２３体積％である。該割合が５体積％未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該割合が２５体積％を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、無機粉末の割合は１５〜３５体積％、好ましくは１７〜３３体積％である。該割合が１５体積％未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該割合が３５体積％を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
【００２４】
骨材Ａとしては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、人工細骨材（例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材）、再生細骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Ａの最大粒径は、１．２ｍｍ以下、好ましくは１．１ｍｍ以下、特に好ましくは１．０ｍｍ以下である。該最大粒径が１．２ｍｍ以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度が高くなる。
骨材Ａの粒度分布は、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、０．６ｍｍ以下の粒径の骨材の割合が、９５質量％以上、０．３ｍｍ以下の粒径の骨材の割合が、４０〜５０質量％、及び、０．１５ｍｍ以下の粒径の骨材の割合が、６質量％以下であることが好ましい。
セメント組成物中の骨材Ａの割合は、好ましくは２０〜４０体積％、より好ましくは２２〜３８体積％、さらに好ましくは３０〜３７体積％、特に好ましくは３２〜３６体積％である。該割合が２０体積％以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が４０体積％以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
【００２５】
高性能減水剤としては、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の高性能減水剤を使用することができる。中でも、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、ポリカルボン酸系の高性能減水剤が好ましい。
高性能減水剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００質量部に対して、固形分換算で、好ましくは０．２〜１．５質量部であり、より好ましくは０．４〜１．２質量部である。該量が０．２質量部以上であれば、減水性能が向上し、セメント組成物の流動性が向上する。該量が１．５質量部以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
【００２６】
消泡剤としては、市販品を使用することができる。
消泡剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜０．１質量部、より好ましくは０．０１〜０．０７質量部、特に好ましくは０．０１〜０．０５質量部である。該量が０．００１質量部以上であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。該量が０．１質量部を超えると、セメント組成物の強度発現性の向上効果が頭打ちとなる。
【００２７】
セメント組成物は、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させる観点から、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含んでもよい。セメント組成物中の繊維の割合は、好ましくは３体積％以下、より好ましくは０．３〜２．５体積％、特に好ましくは０．５〜２．３体積％である。該割合が３体積％以下であれば、セメント組成物の流動性や作業性を低下させることなく、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させることができる。
【００２８】
金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの観点から好適である。
金属繊維の寸法は、セメント組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の曲げ強度の向上の観点から、直径が０．０１〜１．０ｍｍ、長さが２〜３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、金属繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは４０〜１５０である。
さらに、金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状（例えば、螺旋状や波形）であることが好ましい。螺旋状等の形状であれば、金属繊維とマトリックスとが、引き抜けながら応力を担保するため、セメント質硬化体の曲げ強度が向上する。
【００２９】
有機繊維としては、後述する本発明の機械部品の製造方法における加熱に耐えうるものであればよく、例えば、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリート繊維、ポリプロピレン繊維等が挙げられる。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、セメント組成物中におけるこれらの繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の破壊エネルギーの向上の観点から、直径が０．００５〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０１〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは３０〜１５０である。
【００３０】
水としては、水道水等を使用することができる。
水の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００質量部に対して、好ましくは１０〜２０質量部、より好ましくは１１〜１８質量部、特に好ましくは１４〜１６質量部である。該量が１０質量部以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該量が２０質量部以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
【００３１】
上記セメント組成物からなるモルタル（後述する骨材Ｂを含まないもの）の硬化前のフロー値は、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において１５回の落下運動を行わないで測定した値（以下、「０打ちフロー値」ともいう。）として、好ましくは２００ｍｍ以上、より好ましくは２２０ｍｍ以上である。
該フロー値が２００ｍｍ以上であれば、機械部品を製造する際の作業性を向上させることができる。
また、上記セメント組成物からなるモルタル（後述する骨材Ｂを含まないもの）を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは３３０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３５０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３７０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは４００Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００３２】
本発明のセメント組成物は、最大粒径が１．２ｍｍを超え、１３ｍｍ以下の骨材Ｂを含むことができる。
骨材Ｂとしては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、人工細骨材（例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材）、再生細骨材、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材（例えば、スラグ粗骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成粗骨材）、再生粗骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Ｂの最大粒径は、１３ｍｍ以下、好ましくは１２ｍｍ以下、より好ましくは１１ｍｍ以下、特に好ましくは１０ｍｍ以下である。該最大粒径が１３ｍｍ以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上し、例えば、３００Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現することができる。
また、骨材Ｂの最大粒径は、コストの低減等の観点から、１．２ｍｍを超える値であり、好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上、特に好ましくは７ｍｍ以上である。
なお、本明細書中、骨材Ｂの最大粒径が５ｍｍ以上の場合における「最大粒径」とは、骨材Ｂ全体の９０質量％以上が通るふるいのうち、最小寸法のふるいの呼び寸法で示される骨材Ｂの粒径（一般に、粗骨材の最大粒径の定義として知られているもの）をいう。
【００３３】
骨材Ｂの最小粒径は、好ましくは骨材Ａの最大粒径を超える値であり、より好ましくは２ｍｍ以上、さらに好ましくは３ｍｍ以上、さらに好ましくは４ｍｍ以上、特に好ましくは５ｍｍ以上（この場合、粗骨材に該当する。）である。
なお、本明細書中、骨材Ｂの最小粒径とは、骨材Ｂの中の最も粒径が小さいものから粒径が大きなものに向かって累積していった場合において、骨材Ｂ全体の１５質量％に達したときの骨材Ｂの粒径をいう。
【００３４】
本発明において、セメント組成物中の骨材Ａと骨材Ｂの合計量の割合は、好ましくは２５〜４０体積％、より好ましくは２８〜３８体積％、特に好ましくは３０〜３６体積％である。該割合が２５体積％以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が４０体積％以下であれば、セメント組成物の強度発現性を向上させることができる。
骨材Ａと骨材Ｂの合計量に対する骨材Ｂの割合は、好ましくは４０体積％以下、より好ましくは３０体積％以下、特に好ましくは２５体積％以下である。該割合が４０体積％以下であれば、セメント組成物の強度発現性（例えば、圧縮強度）を向上させることができる。
骨材Ｂを含むセメント組成物（例えば、コンクリート）を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは３００Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３２０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３４０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは３６０Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００３５】
以下、上述したセメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体からなる機械部品の製造方法について詳しく説明する。
本発明の機械部品の製造方法の一例は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、未硬化の成形体を、１０〜４０℃で２４時間以上、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、硬化した成形体について、７０℃以上１００℃未満で６時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、１００〜２００℃で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、加熱養生後の硬化体を、１５０〜２００℃で２４時間以上、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、セメント質硬化体からなる機械部品を得る高温加熱工程を含むものである。
【００３６】
［成形工程］
本工程は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る工程である。
打設を行う前に、セメント組成物を混練する方法としては、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。さらに、打設（成形）方法も特に限定されるものではない。
なお、本工程における未硬化の成形体は、セメント組成物中の気泡を低減又は除去したセメント組成物からなるものであってもよい。セメント組成物中の気泡を低減又は除去することで、セメント組成物の強度発現性をより向上させることができる。
セメント組成物中の気泡を低減又は除去する方法としては、（１）セメント組成物の混練を減圧下で行う方法、（２）混練後のセメント組成物を、型枠内に打設する前に減圧して脱泡させる方法、（３）セメント組成物を型枠内に打設した後、減圧して脱泡させる方法等が挙げられる。
【００３７】
［常温養生工程］
本工程は、未硬化の成形体を、１０〜４０℃（好ましくは１５〜３０℃）で２４時間以上（好ましくは２４〜７２時間、より好ましくは２４〜４８時間）、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した成形体を得る工程である。
養生温度が１０℃以上であれば、養生時間をより短くすることができる。養生温度が４０℃以下であれば、セメント質硬化体（機械部品）の圧縮強度をより高くすることができる。
養生時間が２４時間以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。
また、本工程において、硬化した成形体が、好ましくは２０〜１００Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは３０〜８０Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を発現した時に、硬化した成形体を型枠から脱型することが好ましい。該圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。該圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ２以下であれば、後述する吸水工程において、少ない労力で、硬化した成形体に吸水させることができる。
【００３８】
［加熱養生工程］
本工程は、前工程で得られた硬化した成形体について、７０℃以上１００℃未満（好ましくは７５〜９５℃、より好ましくは８０〜９２℃）で６時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、１００〜２００℃（好ましくは１６０〜１９０℃）で１時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る工程である。
本工程において、蒸気養生または温水養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは２４時間以上、より好ましくは２４〜９６時間、特に好ましくは３６〜７２時間である。オートクレーブ養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは８〜６０時間、より好ましくは１２〜４８時間である。蒸気養生もしくは温水養生とオートクレーブ養生の両方を行う場合（例えば、蒸気養生もしくは温水養生を行った後、さらにオートクレーブ養生を行う場合）、蒸気養生もしくは温水養生における養生時間は、好ましくは６〜７２時間、より好ましくは１２〜４８時間であり、オートクレーブ養生における養生時間は、好ましくは１〜２４時間、より好ましくは４〜１８時間である。
本工程において、養生温度が前記範囲内であれば、養生時間を短くすることができ、また、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
また、本工程において、養生時間が前記範囲内であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
【００３９】
［高温加熱工程］
本工程は、加熱養生後の硬化体を、１５０〜２００℃（好ましくは１７０〜１９０℃）で２４時間以上（好ましくは２４〜７２時間、より好ましくは３６〜４８時間）、加熱（ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。）して、セメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体からなる機械部品を得る工程である。
本工程における加熱は、通常、乾燥雰囲気下（換言すると、水や水蒸気を人為的に供給しない状態）で行われる。
加熱温度が１５０℃以上であれば、加熱時間をより短くすることができる。加熱温度が２００℃以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度をより向上させることができる。
加熱時間が２４時間以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度をより向上させることができる。
【００４０】
［吸水工程］
常温養生工程と加熱養生工程の間に、常温養生工程において得られた硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含んでもよい。
硬化した成形体に吸水させる方法としては、該成形体を水中に浸漬させる方法が挙げられる。また、該成形体を水中に浸漬させる方法において、短時間で吸水量を増やし、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、（１）該成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法、（２）該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を浸漬させたまま、水温を４０℃以下に低下させる方法、（３）該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を沸騰している水から取り出して、次いで、４０℃以下の水に浸漬させる方法、（４）該成形体を、加圧下の水の中に浸漬させる方法、又は（５）該成形体への水の浸透性を向上させる薬剤を溶解させた水溶液の中に、該成形体を浸漬させる方法、が好ましい。
【００４１】
上記成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法としては、真空ポンプや大型の減圧容器等の設備を利用する方法が挙げられる。
上記成形体を、沸騰している水の中に浸漬させる方法としては、高温高圧容器や熱温水水槽等の設備を利用する方法が挙げられる。
硬化した成形体を、減圧下の水または沸騰している水の中に浸漬させる時間は、吸水率を高くする観点から、好ましくは３分間以上、より好ましくは８分間以上、特に好ましくは２０分間以上である。該時間の上限は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは６０分間、より好ましくは４５分間である。
【００４２】
吸水工程における吸水率は、セメント組成物が粗骨材を含まない場合（セメント組成物が骨材Ｂを含まない、あるいは、セメント組成物中の骨材Ｂが粗骨材に該当しない場合）、φ５０×１００ｍｍの硬化した成形体１００体積％に対する水の割合として、好ましくは０．２体積％以上、より好ましくは０．３〜２．０体積％、特に好ましくは０．３５〜１．７体積％であり、セメント組成物が粗骨材を含む場合（セメント組成物中の骨材Ｂが粗骨材に該当する場合）、φ１００×２００ｍｍの硬化した成形体１００体積％に対する水の割合として、好ましくは０．２体積％以上、より好ましくは０．３〜２．０体積％、特に好ましくは０．３５〜１．７体積％である。
これらの吸水率が０．２体積％以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くすることができる。
【００４３】
本発明の機械部品は、高い圧縮強度を有するセメント質硬化体からなるため、ひび割れ等が発生しにくいものである。また、該機械部品は、例えば、厚みを小さくする等によって、小型化、軽量化を図ることができる。さらに、該機械部品は、セメント組成物を型枠に打設して硬化する等の方法で、容易に製造することができる。
また、本発明の機械部品は、耐摩耗性に優れている。例えば、「ＡＳＴＭ  Ｃ７７９」に準拠して測定した、６０分経過後の上記セメント質硬化体のすりへり深さは、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下、特に好ましくは０．３ｍｍ以下である。
【００４４】
また、本発明の機械部品は、遮水性、凍結融解抵抗性、及び遮塩性（例えば、機械部品に塩化物イオンや硫酸イオン等が浸透しにくいこと）に優れている。
また、本発明の機械部品は、寸法安定性に優れている。例えば、「ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２：２０１０（モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第２部：コンタクトゲージ方法）」に準拠して測定した、４０×４０×１６０ｍｍの供試体を６カ月間保存した場合における上記セメント質硬化体の収縮ひずみは、好ましくは１０×１０−６以下、より好ましくは８×１０−６以下、特に好ましくは６×１０−６以下である。
さらに、本発明の機械部品は、大きな曲げ強度を有する。例えば、上記セメント質硬化体が繊維を含む場合、「土木学会基準  ＪＳＣＥ−Ｇ  ５５２−２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法）」に準拠して測定した、上記セメント質硬化体の曲げ強度は、好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは３０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは３５Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００４５】
本発明の機械部品は、その用途が特に限定されるものではなく、例えば、ギア、歯車、ベアリング用ボール、ネジ、ボルト、ナット等の一般的に使用されている各種機械部品として使用することができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［Ａ．実施例１〜１４、比較例１］
［使用材料］
実施例１〜１４及び比較例１における使用材料は、以下に示すとおりである。
（１）セメント：低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
（２）シリカフュームＡ：ＢＥＴ比表面積２０ｍ２／ｇ
（３）シリカフュームＢ：ＢＥＴ比表面積１７ｍ２／ｇ
（４）無機粉末Ａ：珪石粉末、５０％体積累積粒径２μｍ、最大粒径１２μｍ、９５％体積累積粒径５．８μｍ
（５）無機粉末Ｂ：珪石粉末、５０％体積累積粒径７μｍ、最大粒径６７μｍ、９５％体積累積粒径２７μｍ
（６）骨材Ａ１（細骨材）：珪砂（最大粒径１．０ｍｍ、０．６ｍｍ以下の粒径のもの：９８質量％、０．３ｍｍ以下の粒径のもの：４５質量％、０．１５ｍｍ以下の粒径のもの：３質量％）
（７）ポリカルボン酸系高性能減水剤：固形分量２７．４質量％、フローリック社製、商品名「フローリックＳＦ５００Ｕ」
（８）消泡剤：ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」
（９）水：水道水
（１０）金属繊維：鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）
（１１）骨材Ｂ（粗骨材）：硬質砂岩砕石１００５（粒径：５〜１０ｍｍ）
【００４７】
［実施例１］
セメント、シリカフュームＡ及び無機粉末Ａを、粉体原料（セメント、シリカフューム及び無機粉末）の合計量１００体積％中、セメント等の各割合が表２に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材Ａ１の割合が表２に示す割合となる量の骨材Ａ１を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表２に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。
混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。
混練後のセメント組成物のフロー値を、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。なお、本明細書中、該フロー値を「０打ちフロー値」という。
【００４８】
得られた混練物を、φ５０×１００ｍｍの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、２０℃で４８時間、封緘養生を行い、次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。脱型時の圧縮強度は５０Ｎ／ｍｍ２であった。
この成形体を、表３に示す時間、減圧したデシケーター内で水に浸漬した（表３中、「減圧下」と示す。）。なお、減圧は、アズワン社製の「アスピレーター（ＡＳ−０１）」を使用して行った。浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
浸漬後、この成形体を９０℃で４８時間蒸気養生を行い、次いで、２０℃まで降温した後、１８０℃で４８時間加熱を行った。
加熱後の成形体（セメント質硬化体）の圧縮強度を、「ＪＩＳ  Ａ  １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて測定した。
また、上記セメント質硬化体（加熱後の成形体）と同様にして、３０×３０×６ｃｍの供試体を製造し、「ＡＳＴＭ  Ｃ７７９」に準拠して、６０分経過後のすりへり深さを測定した。
０打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、およびすりへり深さの各値を表３に示す。なお、後述の実施例、比較例における０打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、およびすりへり深さの各値も表３に示す。
【００４９】
［実施例２］
粉体原料１００質量部当たりの水の配合量を、１３質量部から１５質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は４５Ｎ／ｍｍ２であった。
【００５０】
［実施例３］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、沸騰している水（沸騰水）に、表３に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が２５℃となるまで冷却した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
［実施例４］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
【００５１】
［実施例５］
シリカフュームＡの配合割合を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末Ａの配合割合を３０体積％から２０体積％に変更した以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は５０Ｎ／ｍｍ２であった。
【００５２】
また、上記セメント質硬化体と同様にして、４０×４０×１６０ｍｍの供試体を製造し、「ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２：２０１０  モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第２部：コンタクトゲージ方法」に準拠して、６か月保存した場合における収縮ひずみを測定した。
また、得られたセメント質硬化体の透水係数を、「地盤工学会基準  ＪＧＳ  ０３１１−２００９（土の透水試験方法）」の変水位透水試験方法に準じて測定した。その結果、水の浸透は認められず、透水係数は「０」であった。
また、得られたセメント質硬化体を人工海水に６カ月間浸漬した。なお、人工海水は表１に示す各試薬を、表１に示す量で蒸留水に溶解することで調製した。浸漬後、セメント質硬化体中の塩化物イオンの濃度を、ＥＰＭＡ（日本電子社製）を用いて測定し、塩化物イオンの拡散係数（表３中、「拡散係数」と示す。）を算出した。
さらに、得られたセメント質硬化体に対して、「ＪＩＳ  Ａ  １１４８（コンクリートの凍結溶解試験方法）」に準拠して測定した値を用いて、「ＡＳＴＭ  Ｃ６６６  ７５」の耐久性指数（３００サイクル）を算出した。
なお、耐久性指数は、最大値が１００であり、最大値に近いほど凍結融解抵抗性に優れていることを示す。
以上の結果を表３に示す。なお、後述の実施例における収縮ひずみ、透水係数、拡散係数および耐久性指数も表３に示す。
【００５３】
【表１】
0006633897.tif 000002
【００５４】
［実施例６］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例５と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
【００５５】
［実施例７］
シリカフュームＡの配合割合を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末Ａの配合割合を３０体積％から２０体積％に変更した以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は４５Ｎ／ｍｍ２であった。
［実施例８］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様にして沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例７と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度及びすりへり深さの測定を行った。
また、実施例５と同様にして、収縮ひずみ及び透水係数の測定、並びに、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
【００５６】
［実施例９］
セメント、シリカフュームＡ及び無機粉末Ａを、粉体原料（セメント、シリカフューム及び無機粉末）の合計量１００体積％中、セメント等の各割合が表２に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材Ａ１の割合が表２に示す割合となる量の骨材Ａ１を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表２に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練を行った後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。その後、セメント組成物中の金属繊維の割合が表２に示す割合となる量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに２分間混練を行った。
得られたセメント組成物について、実施例１と同様にして、０打ちフロー値を測定した。
また、得られたセメント組成物を材料として用いて、実施例１と同様の方法で、セメント質硬化体（成形体）を得た。
得られたセメント質硬化体（成形体）について、実施例１と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。
さらに、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準  ＪＳＣＥ−Ｇ  ５５２−２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法）」に準じて測定した。
【００５７】
［実施例１０］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例３と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例９と同様にして、セメント組成物及びその硬化体を得た。
セメント組成物及びその硬化体について、実施例９と同様にして、各種物性を測定した。
また、実施例５と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
【００５８】
［実施例１１］
粉体原料１００質量部当たりの水の配合量を、１３質量部から１１質量部に変更し、骨材Ａ１の配合量を３５．５体積％から３０．０体積％に変更し、高性能減水剤の配合量を０．６９質量部から０．７６質量部に変更し、かつ、成形体を水に浸漬しなかった以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント組成物の０打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は５４Ｎ／ｍｍ２であった。
【００５９】
［実施例１２］
脱型後の成形体を、沸騰している水（沸騰水）に、表３に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が２５℃となるまで冷却した以外は、実施例１１と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度等の測定を行った。
また、実施例５と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
【００６０】
［実施例１３］
骨材Ａ１の配合量を、３０．０体積％から２４．０体積％に変更し、セメント組成物中の骨材Ｂの割合が６．０体積％となる量の骨材Ｂを使用した以外は実施例１１のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物の製造は、実施例１と同様にして、各材料（粉体原料、骨材Ａ１、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤）を混練した後、さらに骨材Ｂをオムニミキサに投入して、１分間混練することで行った。
得られたセメント組成物（混練物）を、φ１００×２００ｍｍの円筒形の型枠に打設し、かつ、成形体を水に浸漬しなかった以外は実施例１と同様にして、セメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、セメント質硬化体の圧縮強度を測定した。なお、脱型時の圧縮強度は４３Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６１】
［実施例１４］
骨材Ａ１の配合量を、３５．５体積％から２８．５体積％に変更し、セメント組成物中の骨材Ｂの割合が７．０体積％となる量の骨材Ｂを使用した以外は実施例８のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物の製造は、実施例１と同様にして、各材料（粉体原料、骨材Ａ１、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤）を混練した後、さらに、骨材Ｂをオムニミキサに投入して、１分間混練することで行った。
得られたセメント組成物（混練物）を、φ１００×２００ｍｍの円筒形の型枠に打設する以外は実施例８と同様にして、セメント質硬化体を得た。
実施例１と同様にして、吸水率の算出およびセメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。なお、脱型時の圧縮強度は３７Ｎ／ｍｍ２であった。
また、実施例５と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
【００６２】
［比較例１］
セメント、シリカフュームＢ及び無機粉末Ｂを、粉体原料（セメント、シリカフューム及び無機粉末）の合計量１００体積％中、セメント等の各割合が表２に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材Ａ１の割合が表２に示す割合となる量の細骨材を、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表２に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。
混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。
得られた混練物を材料として用いて、実施例１と同様にして、セメント質硬化体を得た。
得られた混練物（セメント組成物）及びその硬化体について、実施例１と同様にして、各種物性を測定した。
【００６３】
【表２】
0006633897.tif 000003
【００６４】
【表３】
0006633897.tif 000004
【００６５】
［Ｂ．実施例１５〜２６、比較例２〜４］
［使用材料］
実施例１５〜２６及び比較例２〜４における使用材料は、以下に示すとおりである。
（１）中庸熱ポルトランドセメント：太平洋セメント社製
（２）低熱ポルトランドセメント：太平洋セメント社製
（３）シリカフュームＣ：ＢＥＴ比表面積１４ｍ２／ｇ
（４）シリカフュームＤ：ＢＥＴ比表面積２０ｍ２／ｇ
（５）無機粉末：珪石粉末、５０％体積累積粒径２μｍ、最大粒径１２μｍ、９５％体積累積粒径５．８μｍ（実施例１〜１４で用いた無機粉末Ａと同じもの）
（６）骨材Ａ１（細骨材）：珪砂、最大粒径１．０ｍｍ、０．６ｍｍ以下の粒径のもの：９８質量％、０．３ｍｍ以下の粒径のもの：４５質量％、０．１５ｍｍ以下の粒径のもの：３質量％（実施例１〜１４で用いた骨材Ａ１と同じもの）
（７）骨材Ａ２（細骨材）：掛川産山砂
（８）ポリカルボン酸系高性能減水剤：固形分量２７．４質量％；フローリック社製、商品名「フローリックＳＦ５００Ｕ」
（９）消泡剤：ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」
（１０）水：上水道水
（１１）金属繊維：鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）
（１２）骨材Ｂ（粗骨材）：硬質砂岩砕石１００５（粒径：５〜１０ｍｍ）
【００６６】
［中庸熱ポルトランドセメント及び低熱ポルトランドセメントの各研磨処理物の製造］
中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを、高速気流撹拌装置（奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーＮＨＳ−３型」）を用いて、回転速度４，０００ｒｐｍの条件で、３０分間研磨処理した。なお、研磨処理において、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの仕込み量は、１バッチあたり８００ｇとした。中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメント、及び、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の、５０％体積累積粒径及びブレーン比表面積を測定した。結果を表４に示す。
また、走査型電子顕微鏡を用いて、研磨処理物の二次電子像を観察したところ、研磨処理物の粗粒子（粒径２０μｍ以上の粒子）は、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの粒子（研磨処理前のもの）と比べて、角張った表面部分が少なく、表面部分が丸みを帯びた形状に変形していた。また、粗粒子と粗粒子の間の空隙には、微粒子（粒径２０μｍ未満の粒子）が存在している様子が見られた。
【００６７】
【表４】
0006633897.tif 000005
【００６８】
［実施例１５］
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームＤ、無機粉末、及び骨材Ａ１を、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表５に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表５に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。なお、消泡剤の添加量は、粉体原料１００質量部に対して０．０２質量部とした。
混練後、オムニミキサの側面に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。
混練後のセメント組成物のフロー値を、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。
また、混練後のセメント組成物を、φ５０×１００ｍｍの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、２０℃で７２時間静置した。次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は５２Ｎ／ｍｍ２であった。
さらに、上記成形体を９０℃で４８時間蒸気養生を行い、次いで、２０℃になるまで降温させた後、さらに、乾燥炉を用いて１８０℃で４８時間加熱した。
加熱後の成形体（セメント質硬化体）の圧縮強度を、「ＪＩＳ  Ａ  １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて測定した。なお、圧縮強度は、島津製作所社製の１００ｔ万能試験機（油圧式）を使用して測定した。
【００６９】
［実施例１６］
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用した以外は、実施例１５と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は５５Ｎ／ｍｍ２であった。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。
［実施例１７］
粉体原料１００質量部当たりの水の量を、１２質量部から１５質量部に変更した以外は、実施例１６と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は５０Ｎ／ｍｍ２であった。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。
【００７０】
［実施例１８］
脱型後の成形体を、沸騰している水（沸騰水）に３０分間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま水温が２５℃となるまで冷却した（表６中「沸騰水」と示す。）後に蒸気養生を行った以外は、実施例１５と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
また、浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
さらに、実施例５と同様にして、すりへり深さ及び透水係数の測定、並びに、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
【００７１】
［実施例１９］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した（表６中、「減圧下」と示す。）後に蒸気養生を行った以外は、実施例１５と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
【００７２】
［実施例２０］
シリカフュームＤの配合割合を１０体積％から２０体積％に変更し、かつ、無機粉末の配合割合を３０体積％から２０体積％に変更した以外は、実施例１５と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は５１Ｎ／ｍｍ２であった。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。
［実施例２１］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例２０と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
また、上記セメント質硬化体と同様にして４０×４０×１６０ｍｍの供試体を製造し、「ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２：２０１０  モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第２部：コンタクトゲージ方法」に準拠して、６か月保存した場合における収縮ひずみを測定した。
【００７３】
［実施例２２］
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例１７と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。
【００７４】
［実施例２３］
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームＤ、無機粉末、及び骨材Ａ１を、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表５に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表５に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。なお、消泡剤の添加量は、粉体原料１００質量部に対して０．０２質量部とした。
混練後、オムニミキサの側面に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。その後、セメント組成物中の金属繊維の割合が表５に示す割合となる量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに２分間混練を行った。
得られたセメント組成物について、実施例１５と同様にして０打ちフロー値を測定した。
また、得られたセメント組成物を材料として用いて、実施例１８と同様の方法で、セメント質硬化体（成形体）を得た。
得られたセメント質硬化体（成形体）について、実施例１８と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
また、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準  ＪＳＣＥ−Ｇ  ５５２−２０１０（鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法）」に準じて測定した。
【００７５】
［実施例２４］
脱型後の成形体を、沸騰している水に３０分間浸漬する代わりに、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例２３と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
セメント組成物及びセメント質硬化体（加熱後の成形体）について、実施例２３と同様にして、各種物性を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界（５１１Ｎ／ｍｍ２）を超えていた。
【００７６】
［実施例２５］
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームＤ、無機粉末、及び骨材Ａ１を、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表５に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、１５秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表５に示す量でオムニミキサに投入して、２分間混練した。なお、消泡剤の添加量は、粉体原料１００質量部に対して０．０２質量部とした。
混練後、オムニミキサの側面に付着した混練物を掻き落とし、さらに４分間混練を行った。その後、骨材Ｂを、その割合が表５に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、さらに１分間混練を行った。
混練後のセメント組成物を、φ１００×２００ｍｍの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、２０℃で７２時間静置した。次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は４１Ｎ／ｍｍ２であった。
さらに、上記成形体を９０℃で４８時間蒸気養生を行い、次いで、２０℃になるまで降温させた後、さらに、乾燥炉を用いて１８０℃で４８時間加熱した。
得られたセメント質硬化体（加熱後の成形体）について、実施例１５と同様にして圧縮強度を測定した。
【００７７】
［実施例２６］
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに、中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用し、脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で３０分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例２５と同様にして、セメント質硬化体（加熱後の成形体）を得た。
セメント質硬化体について、実施例１８と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。
【００７８】
［比較例２］
中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームＣ、骨材Ａ２、高性能減水剤、水を、表５に示す割合となるように、一括してホバートミキサに投入した後、低速で１２分間混練して、セメント組成物を調製した以外は、実施例１５と同様にして、セメント組成物の硬化体を得た。実施例１５と同様にして、セメント組成物のフロー値（０打ち）等を測定した。
［比較例３］
中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物と、骨材Ａ２と、高性能減水剤と、水を、表５に示す割合となるように、一括してホバートミキサに投入して、セメント組成物を調製しようとしたが、混練することができなかった。
［比較例４］
中庸熱ポルトランドセメントと、シリカフュームＣと、骨材Ａ２と、高性能減水剤と、水を、表５に示す配合で一括してホバートミキサに投入して、セメント組成物を調製しようとしたが、混練することができなかった。
以上の結果を表６に示す。
【００７９】
【表５】
0006633897.tif 000006
【００８０】
【表６】
0006633897.tif 000007
【００８１】
表３及び表６から、骨材Ａのみを含みかつ骨材Ｂを含まない場合（実施例１〜１２および実施例１５〜２４）のセメント質硬化体の圧縮強度は３５０Ｎ／ｍｍ２以上であり、高いものである。特に、研磨処理したセメントを用いた場合（実施例１５〜２４）のセメント質硬化体の圧縮強度は４２０Ｎ／ｍｍ２以上であり、非常に高いものである。また、実施例９〜１０及び実施例２３〜２４（セメント組成物が金属繊維を含むもの）は、得られたセメント質硬化体について、圧縮強度が４４５Ｎ／ｍｍ２以上であり、著しく高く、かつ、曲げ強度が４０Ｎ／ｍｍ２以上である。
また、骨材Ｂ（粗骨材）を含む場合（実施例１３〜１４、実施例２５〜２６）であっても、セメント質硬化体の圧縮強度は３３３Ｎ／ｍｍ２以上であり、高いものである。
また、実施例１〜２、５、８、１０、１２、１４、１８のセメント質硬化体のすりへり深さは０．３７ｍｍ以下であり、小さいものである。
また、実施例５、８、２１のセメント質硬化体の収縮ひずみは５×１０−６以下であり、小さいものである。
さらに、実施例５、８、１０、１２、１４、１８のセメント質硬化体の透水係数、塩化物イオンの拡散係数、耐久性指数から、得られたセメント質硬化体が遮水性、遮塩性、及び凍結融解抵抗性に優れていることがわかる。
これらの結果から、本発明の機械部品は、高い圧縮強度を有し、耐摩耗性、寸法安定性、遮水性、凍結融解抵抗性、及び遮塩性に優れていることがわかる。
一方、比較例１〜２のセメント質硬化体の圧縮強度は２９０Ｎ／ｍｍ２であり、実施例１〜２６と比べて低いことがわかる。また、比較例１のセメント質硬化体のすりへり深さは０．５７ｍｍであり、実施例に比べて大きいことがわかる。また、比較例３〜４のセメント組成物は、混練できないことがわかる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  高速気流撹拌装置
１１  ローター
１２  ブレード
１３  循環回路
１３ａ  循環回路の入口
１３ｂ  循環回路の出口
１４  投入口
１５  排出口
１６  ステーター
１７  衝突室
１８  開閉弁
１９  排出弁
【図１】
0006633897.tif 000008