(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と、水硬性セメントと、細骨材とを含むセメント系組成物において、
単位容積あたり１０００ｋｇ以上のフライアッシュと、単位容積あたり２５ｋｇ以上５０ｋｇ以下のベントナイトとを添加したセメント系組成物であって、
空気量が小さくてもよい凍害の受けにくい部位、または、凍害を多少受けてもよい非構造体、または、管路閉塞部分やトンネル覆工背面空洞部に注入され、前記管路閉塞部分や前記トンネル覆工背面空洞部などの、凝結の遅延と低初期強度とが許容され、養生を必要としない部位に用いることを特徴とするセメント系組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セメント系組成物に関し、特に、フライアッシュを大量に使用するセメント系組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フライアッシュは、コンクリートやモルタルなどのセメント系組成物に混入されており、これらに混入することで、▲１▼流動性の改善や単位水量の減少、▲２▼水和熱の減少、▲３▼長期強度の増進、▲４▼乾燥収縮の減少、▲５▼水密性およびアルカリ骨材反応抑制効果をはじめとする耐久性の向上といった効果があり、セメント置換率で３０％以下の範囲で従来から幅広く活用されている。
【０００３】
ところが、再生資源の利用促進の法律制定や、フライアッシュのＪＩＳ化により、その利用率は、年々向上しているものの、排出量が５００万トンに対して、埋め立て処分が依然１００万トンを超えていて、その大量使用が図られていないのが実情である。
【０００４】
フライアッシュのセメント系組成物に混入する際の、大量使用が阻害されている要因は、以下の理由が原因となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、フライアッシュは、ａ．フライアッシュが混和剤を吸着するため、空気量の経時変化が大きいこと、ｂ．セメント置換率を高くすると、凝結が遅延するため、ブリーディングが多く、初期強度が小さくなるため、普通配合よりも養生期間を長くする必要があること、ｃ．ボイラー形式，石炭種などによりばらつきがあり、さらに同一発電所から排出された場合でも品質変動が大きいことなどが挙げられ、このようにこのような理由から、セメント系組成物への大量使用が制約されていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、フライアッシュの大量使用を可能にするセメント系組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、水と、水硬性セメントと、細骨材とを含むセメント系組成物において、 単位容積あたり１０００ｋｇ以上のフライアッシュと、単位容積あたり２５ｋｇ以上５０ｋｇ以下のベントナイトとを添加したセメント系組成物であって、空気量が小さくてもよい凍害の受けにくい部位、または、凍害を多少受けてもよい非構造体、または、管路閉塞部分やトンネル覆工背面空洞部に注入され、前記管路閉塞部分や前記トンネル覆工背面空洞部などの、凝結の遅延と低初期強度とが許容され、養生を必要としない部位に用いるようにした。
【０００８】
このように構成したセメント系組成物では、単位容積あたり１０００ｋｇ以上のフライアッシュと、単位容積あたり２５ｋｇ以上５０ｋｇ以下のベントナイトとを添加しており、セメント系組成物にベントナイトを単位容積あたり２５ｋｇ以上５０ｋｇ以下添加すると、材料の分離抵抗性が高くなり、これによりブリーディングが少なくなり、フライアッシュの品質が変動しても、セメント系組成物の性状に及ぼす影響が小さくなるため、フライアッシュの大量混入使用が可能になる。
【００１０】
上述した用途に特定して使用すると、フライアッシュが混和剤を吸着するため、空気量の経時変化が大きいこと、セメント置換率を高くすると、凝結が遅延するため、ブリーディングが多く、初期強度が小さくなるため、普通配合よりも養生期間を長くすることなど、フライアッシュを大量混入した際の不都合要因が発生しても、その影響が問題にならない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、詳細に説明する。以下に示した表は、本発明にかかるセメント系組成物の一実施例を示している。
【００１２】
同表には、普通配合のモルタルと、比較例と実施例１，２の合計４種類のモルタル系組成物が示されている。比較例は、水セメント比を普通配合のモルタルと同一にし、これら単位容積あたり１０００ｋｇのフライアッシュを添加し、ベントナイトを添加しない配合比率とした。
【００１３】
実施例1は、水セメント比を普通配合のモルタルと同一にし、これら単位容積あたり１０００ｋｇのフライアッシュを添加するとともに、これに、単位容積あたり２５ｋｇのベントナイトを添加した。
【００１４】
実施例２は、水セメント比を普通配合のモルタルと同一にし、これら単位容積あたり１０００ｋｇのフライアッシュを添加するとともに、これに、単位容積あたり５０ｋｇのベントナイトを添加した。
【００１５】
このような配合比率の４種類のセメント系組成物について、それぞれのモルタルフロー，ブリーディング率，材齢２８日一軸圧縮強度を測定した。このときの測定結果も表に併記している。
【００１６】
なお、以下の表に示した各試験については、モルタルフロー試験は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１「セメントの物理試験方法」に準拠し、ブリーディング率は、ＪＳＣＥ−Ｆ５４２「充填モルタルのブリーディング率および膨張率試験方法」に準拠し、圧縮試験は、ＪＳＣＥ−Ｇ５４１「充填モルタルの圧縮試験方法」に準拠し手行った。
【００１７】
【表】
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実施例１，２では、ブリーディング率が、比較例の場合よりも、大幅に低くなっていて、単位容積あたり１０００ｋｇのフライアッシュを添加した場合であっても、単位容積あたり２５ｋｇのベントナイトを添加すると、約４５％程度低くなり、また、単位容積あたり５０ｋｇのベントナイトを添加すると、約６０％程度低くなり、所定量のベントナイト添加により、ブリーディングが大幅に少なくなることが確認された。
【００１８】
また、実施例１，２では、ベントナイトを添加しない比較例に対して、材齢２８日後の一軸圧縮強度が、それよりも大きくなることが確認された。以上の試験結果から、本実施例のように、単位容積あたり１０００ｋｇ以上のフライアッシュを添加した場合でも、ベントナイトを所定量添加すると、材料の分離抵抗性が高くなり、これによりブリーディングが少なくなり、フライアッシュの品質が変動しても、セメント系組成物の性状に及ぼす影響が小さくなるため、フライアッシュの大量混入使用が可能になる。
【００１９】
本実施例のセメント系組成物は、例えば、空気量が小さくてもよい凍害の受けにくい部位、ないしは、凍害を多少受けてもよい非構造体、または、管路閉塞部分やトンネル覆工背面空洞部に注入され、前記管路閉塞部分や前記トンネル覆工背面空洞部などの、凝結の遅延と低初期強度とが許容され、養生を必要としない部位に用いる。 
【００２０】
このような用途に特定して使用すると、フライアッシュが混和剤を吸着するため、空気量の経時変化が大きいこと、セメント置換率を高くすると、凝結が遅延するため、ブリーディングが多く、初期強度が小さくなるため、普通配合よりも養生期間を長くすることなど、フライアッシュを大量混入した際の不都合要因が発生しても、その影響が問題にならない。
【００２１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるセメント系組成物では、フライアッシュの大量使用を可能にすることができる。