(57)【要約】【課題】流動性の低下を防止すると共に、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を形成し得る高強度モルタルの提供【解決手段】本発明の高強度モルタルは、低熱セメント用クリンカー細骨材、シリカフュームセメント、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から選択されたセメント、高性能ＡＥ減水剤及び水からなるモルタルのペーストであって、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることを特徴とする。低熱セメント用クリンカー細骨材は、ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）が１．８５〜２．２０、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
低熱セメント用クリンカー細骨材、シリカフュームセメント、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から選択されたセメント、高性能ＡＥ減水剤及び水からなるモルタルのペーストであって、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることを特徴とする高強度モルタル。
【請求項２】
低熱セメント用クリンカー細骨材は、ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）が１．８５〜２．２０、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の高強度モルタル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動性に優れ、かつ高強度硬化体の得られる高強度モルタルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンクリート用骨材としては、天然の砂利又は岩石の破砕物を使用しているが、近年、建築物の高層化等にともない、コンクリートの高強度化が進んでいる。特に高強度コンクリート用骨材としては、一般に骨材強度が高い骨材や弾性係数がペーストの弾性係数に近い骨材を選定して使用している。また近年、コンクリート用骨材として、セメントキルンで製造されたセメントクリンカー（以下、クリンカーと略記することもある）をコンクリート用骨材として利用することが開示されている。一例として、クリンカー骨材を細骨材と粗骨材として使用することが開示されている（特許文献１参照）。またセメントクリンカーを使用して自己修復性水和硬化物のひびわれを、その自己収縮性はより効果的に発揮させてひびわれを補修することが開示されている（特許文献２参照）。
【０００３】
一方、通常のクリンカー骨材は、表層に軟弱な多孔質層があるもの、亀裂があるもの、全体が多孔質のもの等があり、特にこのようなクリンカーを粗骨材として使用すると、コンクリートの強度発現性を阻害し易いという問題がある。この問題を解決したものとして、セメントクリンカーに特定の処理を施こすことにより高強度コンクリート用骨材として使用することができる技術が開示されている。即ち、このセメントクリンカー骨材は、セメントクリンカーを２回以上の衝撃破壊を繰り返した後、破砕物の粒度調整をすることにより、高強度コンクリート用粗骨材として使用できる。しかし、セメントクリンカーを細骨材として用いる場合には、流動性が低下するという問題があり、これを防止するためにセメントクリンカーの表面を有機系の材料で被覆することも行われている（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３１２５５号公報
【特許文献２】
特開平９−８６９８３号公報
【特許文献３】
特開平１１−２１７２４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の如き天然の砂利又は岩石の破砕物の場合は、高強度硬化体に適用できる細骨材が少ないという問題がある。また特許文献３に開示されている高強度コンクリート用骨材は、一般的な粗骨材に関するもので、一般的な粗骨材を用いたモルタルより高強度な硬化体、即ち圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を得るには、ペーストと粗骨材の付着性を良くする必要があるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明者等は、セメントクリンカーを高強度コンクリート用骨材として、有効利用を図るために、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を得ると共に、モルタル及びコンクリートの流動性の低下を防止するという課題を種々検討した結果、セメント用クリンカー細骨材を選定し、かつ該細骨材のかさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上とすると共に、シリカフュームセメント、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から選択されたセメントを使用することにより良好な付着性を有すると共に圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を得ることができ、また流動性の低下を防止したモルタルが得られることを見出し、ここに本発明をなすに至った。したがって、本発明が解決しようとする課題は、流動性の低下を防止すると共に、一般的な骨材を用いたモルタルより高強度な硬化体、即ち圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を形成し得る高強度モルタルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以下の各発明によってそれぞれ達成される。
【０００８】
（１）低熱セメント用クリンカー細骨材、シリカフュームセメント、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から選択されたセメント、高性能ＡＥ減水剤及び水からなるモルタルのペーストであって、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることを特徴とする高強度モルタル。
（２）低熱セメント用クリンカー細骨材は、ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）が１．８５〜２．２０、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下であることを特徴とする前記第１項に記載の高強度モルタル。
【０００９】
本発明の高強度モルタルは、低熱セメント用クリンカー細骨材、シリカフュームセメント、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から選択されたセメント、高性能ＡＥ減水剤及び水からなるモルタルのペーストであって、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることを特徴とし、これによりモルタルの流動性の低下を防止することができると共に、一般的な骨材を用いたモルタルより高強度な硬化体、即ち圧縮強１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を形成し得るという格別顕著な効果を奏するものである。
【００１０】
また本発明の高強度モルタルは、低熱セメント用クリンカー細骨材は、ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）が１．８５〜２．２０、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下であることにより、流動性の低下を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１２】
本発明の高強度モルタルは、低熱セメント用クリンカー細骨材、シリカフュームセメント、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から選択された少なくとも１種のセメント、高性能ＡＥ減水剤及び水からなるモルタルのペーストであって、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることからなるが、低熱セメント用クリンカー細骨材は、具体的には、シリカフュームセメント用クリンカー、低熱ポルトランドセメント用クリンカー及び中庸熱ポルトランドセメント用クリンカーから選択された少なくとも１種が好ましい。この低熱セメント用クリンカー細骨材の成分は、〔ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）〕（以下、ＨＭ値という。）が１．８５〜２．２０、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下であり、好ましくはＨＭ値が１．８５〜２．００、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下である。更に好ましくはＨＭ値が２．００ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下である。ＨＭ値が１．８５より小さいとクリンカーは製造し難い。またＨＭ値が２．２０を越えると、０打フロー値が小さくなり好ましくない。またｆ．ＣａＯが１．１重量％を越えると、流動性が悪くなる。したがって、ｆ．ＣａＯの量は少ない方がよく、０．１または０．１以下の値であってもよい。
【００１３】
本発明では、低熱セメント用クリンカー細骨材とセメントと水とからなるモルタルのペーストにおいて、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることが好まし、更に好ましくは、０．４９以上である。この際の（水／セメント）比が０．１３〜０．１８であり、好ましくは０．１５〜０．２５である。更に好ましくは（水／セメント）比は、０．１５〜０．１８の範囲が好ましい。Ｐｆ値が０．３０未満のときは、成型に対する流動性が確保できない。本発明に用いられる高性能ＡＥ減水剤としては、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４：２０００で規定された高性能ＡＥ減水剤が好ましく、その添加割合は、１．６〜５．０（Ｃ％）である。
【００１４】
この低熱セメント用クリンカー細骨材は、クリンカーを破砕し、粒度の小さいものを細骨材として使用する。即ち、破砕により得られた粒子を篩分けして粒度分布を調整して細骨材を得ることにより、高強度コンクリート用骨材が製造される。勿論、粒子の大きさは、粗骨材乃至細骨材の各種の大きさのものを得ることができることはいうまでもない。破砕手段としては、遠心力衝撃破砕機、高圧ロールミル、ローラーミル、各種のクリンカー予備粉砕機が主として用いられ、この他ハンマークラッシャー、インパクトクラッシャー等の破砕機が使用できる。破砕は、２種類以上の粉砕装置を使用してもよい。
【００１５】
またセメントとしては、シリカフュームセメント、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から選択されたセメントが用いられ、普通ポルトランドセメントや早強ポルトランドセメントは好ましくない。
【００１６】
本発明の高強度モルタルには、通常のモルタル構造物の構築と同様に、必要に応じて粘剤、膨張材、収縮低減剤、防錆剤、顔料、混和材などを使用してもよい。なお、本発明を高強度モルタルで説明したが、この高強度モルタルを使用して高強度コンクリート構造物を構築することもできることはいうまでもない。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明について実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明はこの例によって限定されるものではない。
【００１８】
〔実施例１〕水セメント比が１５％と１８％の場合について、表１に示される水、セメントとしてはシリカヒュームセメント（宇部三菱セメント（株）製）を使用し、細骨材としては低熱ポルトランドセメントのクリンカーを使用し、高性能ＡＥ減水材を添加して得られたペーストを用いて、骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）とモルタルフローの関係を調べた。得られた結果を表１に示す。なお、細骨材としては低熱ポルトランドセメントのクリンカーは、Ｗ／Ｃが１８％、ｐｆ０．４９のとき、ＨＭは２．００、ｆ．ＣａＯ０．８である。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１から明らかなように、余剰ペーストの比が増すとフローが大きくなり、成型に必要な流動性を確保するには０．３以上であり、好ましくは０．４９以上である。
【００２１】
〔実施例２〕水セメント比を１８％、骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）を０．４９とし、表１に示す水２４４ｋｇ／ｍ３  、セメント（シリカヒュームセメント（宇部三菱セメント（株）製）１３５６ｋｇ／ｍ３  、細骨材（低熱ポルトランドセメントのクリンカー）１０１６ｋｇ／ｍ３  に高性能ＡＥ減水材を表２に示すごとく変化させて添加し、〔ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）〕＝ＨＭとｆ．ＣａＯと流動性との関係を調べた。得られた結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
表２から明らかなように、ＨＭが２．２０以上でかつｆ．ＣａＯ１．５％以上のクリンカーを用いると、流動性が１５０ｍｍと悪くなるので、ＨＭが２．２０以下でｆ．ＣａＯ１．１以下のクリンカーを用いるのがよいことがわかる。
【００２４】
〔実施例３〕細骨材として、表３に示す標準砂と本発明に適するクリンカー砂（ＨＭ２．００、ｆ．ＣａＯ０．８０）を用いて、表３に示す水セメント比、水、セメント、細骨材及び高性能ＡＥ減水材の量で、これらから得られたモルタルの圧縮強度（水中養生）を比較した。得られた結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
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【００２６】
表３から明らかなように、細骨材として、標準砂を用いたモルタルよりも、本発明に用いられるクリンカーの方が、高強度が得られることがわかる。
【００２７】
〔実施例４〕セメントとして、表４に示すセメントを用い、表４に示すモルタル組成で水、セメント、細骨材（クリンカー）及び高性能ＡＥ減水材を用いた。セメントの種類による圧縮強度を調べた。得られた結果を表４に示す。
【００２８】
【表４】
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【００２９】
表４から明らかなように、セメントとして早強ポルトランドセメントと普通ポルトランドセメントでは、フロー値が共に１５０ｍｍであり、成型することができなかった。これに対して、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント及びシリカフュームセメントでは、成型することがでかいることがわかった。
【００３０】
【発明の効果】本発明の高強度モルタルにおいて、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることにより、モルタルの流動性の低下を防止することができ、成型に必要な流動性を確保することができる。また本発明の高強度モルタルは、低熱セメント用クリンカー細骨材、シリカフュームセメント、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から選択されたセメント、高性能ＡＥ減水剤及び水からなるモルタルのペーストであって、細骨材かさ容積に対する余剰ペーストの容積割合（Ｐｆ）が０．３０以上であることを特徴とし、これによりモルタルの流動性の低下を防止することができると共に、一般的な骨材を用いたモルタルより高強度な硬化体、即ち圧縮強１００Ｎ／ｍｍ２  を越える硬化体を形成し得るという格別顕著な効果を奏するものである。また本発明の高強度モルタルは、低熱セメント用クリンカー細骨材は、ＣａＯ／（ＳｉＯ２  ＋Ａｌ２  Ｏ３  ＋Ｆｅ２  Ｏ３  ）が１．８５〜２．２０、ｆ．ＣａＯが１．１重量％以下であることにより、流動性の低下を防止することができる。