(57)【要約】【課題】セメントの硬化を阻害せず、安定かつ速やかなセメントの凝結が得られるセメント硬化体用フライアッシュの提供。【解決手段】フライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨが６以上であるセメント硬化体用フライアッシュ、及びフライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨ（Ａ）と、攪拌後３０分放置後に得た濾液のｐＨ（Ｂ）により求められるｐＨ変化度、（Ｂ）／（Ａ）が１．２以下であるセメント硬化体用フライアッシュ。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨが６以上であるセメント硬化体用フライアッシュ。
【請求項２】
フライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨ（Ａ）と、攪拌後３０分放置後に得た濾液のｐＨ（Ｂ）により求められるｐＨ変化度、（Ｂ）／（Ａ）が１．２以下であるセメント硬化体用フライアッシュ。
【請求項３】
セメント硬化体が、速硬性セメント又は早強性セメントを主成分とするものである請求項１又は２記載のセメント硬化体用フライアッシュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメントの硬化を阻害せず、安定かつ速やかなセメントの凝結が得られるセメント硬化体用フライアッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フライアッシュは、微粉炭燃焼の火力発電所で、ボイラーの燃焼ガス中の微粉炭灰分を集塵機で捕集したものであり、球状粒子であるため、流動性を改善する等の目的で、セメントに混合して用いられている。また、得られる硬化体の透水性は低く、乾燥収縮も小さく抑えられるため、廃棄物の有効利用の観点からも、近年、多量に用いられるようになってきた。
【０００３】
しかしながら、フライアッシュをセメントに混合すると、セメントの硬化が阻害され、凝結時間が遅延するという問題が生じる。これは、フライアッシュに含まれるホウ素が、凝結に大きく影響を与えるためである（非特許文献１）。しかして、ホウ素の分析は、ＪＩＳ  Ｋ  ０４００−５２−３０：２００１「水質・誘導結合プラズマ発光分光分析による３３元素の定量」により行なうことができるが、大変精密な分析で、用いる誘導結合プラズマ発酵分光分析装置は非常に高価なものである。
【０００４】
フライアッシュを用いたセメント硬化体の強度を早期に確保し、速やかに脱型するためには、用いるフライアッシュの性質を正確に把握する必要がある。
入手したフライアッシュが実際に使用できるかどうかは、従来、混練、流し込み、硬化体作成等の予備試験を行ない、曲げ強度、圧縮強度等を測定する必要があり、時間と手間のかかるものであった。また、逐次に性質が変化するフライアッシュの全てについて、このような試験を行なって使用可否を判断することは、困難であった。
【０００５】
【非特許文献１】
笠井芳夫、外３名，「フライアッシュ中の微量成分による凝結遅延作用の究明」，第１６回セメント・コンクリート研究討論会研究報告集，平成元年，ｐ．１９−２４
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、凝結遅延がなく、安定かつ速やかなセメントの凝結が得られるセメント硬化体用フライアッシュを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、水に分散させたときの濾液が特定のｐＨであるフライアッシュを用いれば、セメントの硬化が阻害されず、セメントが安定かつ速やかに凝結することを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、フライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨが６以上であるセメント硬化体用フライアッシュを提供するものである。
また、本発明は、フライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨ（Ａ）と、攪拌後３０分放置後に得た濾液のｐＨ（Ｂ）により求められるｐＨ変化度、（Ｂ）／（Ａ）が１．２以下であるセメント硬化体用フライアッシュを提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のフライアッシュは、フライアッシュ２５０重量部を水５００重量部に分散させて攪拌し、攪拌直後に得た濾液のｐＨ（Ａ）が６以上のものである。
例えば、水１００〜１０００ｇにフライアッシュ５０〜５００ｇを上記のような割合で均一に分散するよう、ミキサーを用いて５０００〜１５０００ｒｐｍで１〜３分間攪拌する。その直後に濾紙を用いて濾液を得、そのｐＨが６以上、好ましくはｐＨ７〜１３のものである。濾液のｐＨが６未満では、セメントの硬化を著しく遅らせてしまう。
【００１０】
また、本発明のフライアッシュは、前記攪拌直後に得た濾液のｐＨ（Ａ）と、攪拌後３０分放置した後に得た濾液のｐＨ（Ｂ）により求められるｐＨ変化度、（Ｂ）／（Ａ）が１．２以下、好ましくは０．９〜１．１のものである。この比が１．２を超えるものは、特にセメントの硬化が遅れる。これは、セメントとフライアッシュ、水の混合物の混練初期のｐＨが大きく変動することを意味し、硬化反応が安定しないためである。
【００１１】
本発明のフライアッシュは、セメントに混合して用いられる。用いるセメントとしては、セメントの硬化を阻害しないことから、特に、速硬性セメント又は早強性セメントを主成分とするものが好ましい。
早強性セメントとは、例えばＪＩＳ  Ｒ  ５２１０−１９７９に従う１日の圧縮強さが６５ｋｇｆ／ｃｍ２程度以上のものであり、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がある。これらは、普通ポルトランドセメントに比べ、１日の圧縮強さがより強く、あるいは流し込み数時間後の圧縮強度が速やかに発現するため、より好ましい。
【００１２】
速硬性セメントとしては、例えば、Ｃ１１Ａ７・ＣａＣｌ２、Ｃ１１Ａ７・ＣａＦ２等のカルシウムハロアルミネート類、Ｃ１２Ａ７、ＣＡ等のカルシウムアルミネート類及び／又はＣ３Ａ３・ＣａＳＯ４等のカルシウムスルホアルミネート類のような各種の速硬性又は急硬性のセメント成分を主体とするもののほか、ポルトランドセメント類に上記した各種の速硬性又は急硬性のセメント成分を混合した混合セメント等が挙げられる。これらは、速硬エコセメント、ジェットセメント、スーパージェットセメント、ＳＱセメント、ＧＲＣ用セメント等として市販されている。
同様に、早強性セメントとしては、上述した早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントのほか、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメントに急結剤、速硬化剤等を併用した混合セメントを使用することもできる。
【００１３】
セメントとフライアッシュの混合割合は、重量比で８５：１５〜４０：６０、特に７５：２５〜５０：５０であるのが、長期強度ののびが良好であるので好ましい。
【００１４】
実施例１
表１に示すＮｏ．１〜１１のフライアッシュ（太平洋セメント社製、中電スーパーフローＳＦ−２０）について、強熱減量、攪拌直後の濾液のｐＨ（Ａ）、攪拌後３０分放置後の濾液のｐＨ（Ｂ）、ｐＨ変化度、速硬エコセメントによる硬化度、及び早強ポルトランドセメントによる１日養生曲げ強度を測定した。結果を表１に併せて示す。
【００１５】
（測定方法）
（１）強熱減量：
ＪＩＳ  Ａ  ６２０１：１９９９「コンクリート用フライアッシュ」に準拠して、強熱減量を測定した。
【００１６】
（２）攪拌直後の濾液のｐＨ（Ａ）：
蒸留水５００ｇ及びフライアッシュ２５０ｇを、内容積１５００ｃｃ、１２０００ｒｐｍの家庭用ミキサーに入れ、２分間攪拌した後、１分間の間に分析用５Ａ濾紙及びブフナーロートを用い、洗浄液を濾別して得た。この濾液を１００ｍＬビーカーに採取し、マグネットスターラーで攪拌しながら、オリオンリサーチ社製、ｐＨ／イオン・メーターＭｏｄｅｌ  ７２０Ａ、ＲＯＳＳ精密複合ｐＨ電極により、１分後のｐＨを測定した。
【００１７】
（３）攪拌後３０分放置後の濾液のｐＨ（Ｂ）：
（２）と同様に、蒸留水及びフライアッシュを攪拌したものを、３０分間そのまま放置した後、同様に濾過して得た濾液のｐＨを測定した。
【００１８】
（４）ｐＨ変化度：
（２）及び（３）で得られたｐＨより、濾液のｐＨ変化度＝（Ｂ）／（Ａ）を求めた。
【００１９】
（５）速硬エコセメントによる硬化度：
速硬エコセメント（太平洋セメント社製）６０重量部、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１のフライアッシュ４０重量部、水６５重量部、乾式粉砕パルプ（レッテンマイヤー社製、アーボセルＰＷＣ−５００）５重量部、減水剤（太平洋マテリアル社製、コアフローＣＰ−３００）１重量部、増粘剤（信越化学工業社製、メチルセルロースｈｉ９０ＳＨ−４０００）０．２重量部を材料とし、２０℃に保温して用いた。
速硬エコセメント、フライアッシュ、乾式粉砕パルプ及び増粘剤の合計１０５０．２ｇを、ビニール袋内で予め混合し、水及び減水剤の合計６６０ｇの混合液中に投入し、ハンドミキサーを用いて２分間攪拌して得られたスラリーを、型枠に流し込んだ。これを６０℃で３０分間加熱養生し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」で用いられる、高分子計器社製、タイプＣデュロメーターを用いて硬化体表面の硬さを測定し、これを硬化度とした。
【００２０】
（６）早強ポルトランドセメントによる１日養生曲げ強度：
早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）６０重量部、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１のフライアッシュ４０重量部、水６５重量部、乾式粉砕パルプ（レッテンマイヤー社製、アーボセルＰＷＣ−５００）５重量部、減水剤（太平洋マテリアル社製、コアフローＣＰ−３００）１重量部、増粘剤（信越化学工業社製、メチルセルロースｈｉ９０ＳＨ−４０００）０．２重量部を材料とし、２０℃に保温して用いた。
早強ポルトランドセメント、フライアッシュ、乾式粉砕パルプ及び増粘剤の合計１０５０．２ｇを、ビニール袋内で予め混合し、水及び減水剤の合計６６０ｇの混合液中に投入し、ハンドミキサーを用いて２分間攪拌して得られたスラリーを、２×２×８ｃｍの砲金製型枠３本に流し込んだ。これを２０℃で４時間養生し、その後３０℃で２０時間養生した後、脱型し、インストロン万能試験機を用い、スパン７ｃｍ、載荷速度０．５ｍｍ／分、中央載荷３点曲げにて、曲げ強度を測定した。
【００２１】
【表１】
2004292203.tif 000002
【００２２】
表１の結果より、ｐＨ（Ａ）が６以上、及びｐＨ変化度が１．２以下であるＮｏ．１〜３、５〜８及び１０のフライアッシュは、速硬性セメント及び早強性セメントの硬化を阻害せず、速やかにセメントが凝結し、十分な強度のセメント硬化体を得ることができた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のセメント硬化体用フライアッシュは、セメントの硬化を阻害せず、安定かつ速やかなセメントの凝結が得られる。