(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高ビーライト系セメントと、平均粒径が０．２０μｍ以下であってカーボン含有量が１．５重量％未満であるシリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤と、石灰系混和材及び／又は有機系収縮低減剤とを含有するセメント系ＰＣグラウト組成物であって、このセメント系ＰＣグラウト組成物に水を加えて混練した際に、ＪＳＣＥ−Ｆ５３１−１９９９に準じて測定した混練直後のＪ14ロート流下時間が４秒未満で、かつ６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満である流動性を有するセメント系ＰＣグラウト組成物。
【請求項２】
上記石灰系混和材が、主要鉱物組成として、３ＣａＯ・ＳｉＯ2−２ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質、３ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質からなる群から選ばれた１種又は２種以上を含み、かつこれらＣａＯの総量はクリンカーの５０〜９２重量％であるクリンカーと、石膏との混合粉砕物であることを特徴とする請求項１に記載のセメント系ＰＣグラウト組成物。
【請求項３】
上記有機系収縮低減剤が、吸油性を有する無機系又は有機系の粉状体に有機系収縮低減成分をあらかじめ吸収させてなる粉状物であることを特徴とする請求項１に記載のセメント系ＰＣグラウト組成物。
【請求項４】
上記高ビーライト系セメントと上記シリカフュームの配合割合が、重量比で、高ビーライト系セメント／シリカフューム＝８５／１５〜９８／２であり、この高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対して、上記粉末状セメント分散剤の配合割合が０．０５〜０．４重量部、上記石灰系混和材の配合割合が０．５〜６重量部、上記有機系収縮低減剤の配合割合が０．２〜４重量部である請求項１〜３のいずれか一項に記載のセメント系ＰＣグラウト組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築分野で使用されるセメント系グラウト組成物であって、水以外の材料を既調合（プレミックス）で供給することが可能なセメント系グラウト材に関する。さらに詳しくは、プレストレストコンクリート（ＰＣ）構造物（以下、ＰＣ構造物と呼ぶ）を製造する際のＰＣグラウト材として好適なセメント系グラウト組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣ構造物を製造する工法の一つとして、ポストテンション工法、すなわち、部材コンクリート硬化物に金属やプラスチック製などのシース管を埋め込んでダクトを形成し、ダクトを通してＰＣ鋼材を通して緊張させることで部材コンクリートにプレストレスを導入する工法がある。ここで、ＰＣ鋼材を腐食から保護したり、ＰＣ鋼材と部材コンクリート硬化物との間の一体性を確保するなどの目的で、ダクト内にはグラウト（以下、ＰＣグラウトと呼ぶ）が注入される。
【０００３】
ＰＣグラウトには、材料の分離がなくブリーディングの発生がないこと、安定して良好な流動性を有し空隙を残さずダクト内に注入できること、収縮が小さく密実な硬化体を形成することでＰＣ鋼材と部材コンクリート硬化物との間の一体性を確保し、塩分等の浸透を遮断してＰＣ鋼材を腐食から防止すること、橋梁などの振動が絶えず生じる建築物への適用において、曲げ強度が高く外部応力に対する抵抗性を有することなどについて、より高い性能が求められている。
【０００４】
従来、ＰＣグラウトの材料としては、ポルトランドセメント、減水剤、水及びアルミニウム粉などを含有した、水／結合材比が４５％程度のセメントミルクが使用されてきた。しかしながら、近年のＰＣ構造物の長大化に対応するため、ＰＣグラウト材の性能としては、高い流動性を長時間（概ね６０分）保持でき、高強度（６０Ｎ／ｍｍ2以上、より好ましくは７０Ｎ／ｍｍ2以上）を発現することが要求されている。また、ＰＣ鋼材を腐食から保護するためにはグラウト硬化体を密実にして、ＰＣ鋼材を塩分などから遮断する必要があるため、水／結合材比をなるべく低減することが望ましい。
【０００５】
従来のＰＣグラウトでは、流動性を安定して長時間保持するために、水量を増加させる必要がある。このため、水量増加によりブリーディングの増加や強度低下を生じることがあった。そのため、現状では、混和剤として減水剤と有機系増粘剤を併用することにより、比較的長い可使時間とブリーディングの発生を防止したノンブリーディングタイプのＰＣグラウトが使用されるようになってきている。このノンブリーディングタイプのＰＣグラウトには、低粘性型（Ｊ14ロート流下時間４〜８秒未満）と高粘性型（Ｊ14ロート流下時間８〜１２秒未満）がある。しかし、いずれも流動性が十分に高くなく、また経時的な低下も生じるため、特に注入距離が長い場合やシース内の空隙率が小さい場合には、充填不良を生じることがあった。また、注入時間が長時間必要になったり、高圧で注入する必要が生じたりするなど、作業性についても満足できるものではなかった。さらに、いずれのＰＣグラウトも水／結合材比が比較的高く（概ね４０〜４５％）、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ2程度であるため、ＰＣ構造物の高強度化への対応も不十分であった。以上の理由から、従来のＰＣグラウトおよびノンブリーディングタイプのＰＣグラウトは近年のＰＣ構造物の長大化に充分対応できるものではなかった。
【０００６】
そのため、石灰石粉末を配合して低粘性とし、流動性の長時間確保を図ったり（特開平２−１０２１６２号公報）、石灰石粉末とナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物などを主成分とする高性能減水剤および増粘剤を配合することで（特開平９−３０８５５号公報）、ブリーディングを防止し、かつ流動性も長時間確保する方法が試みられている。しかしながら、いずれの方法も、現在、作業性向上及び良好な充填性のために必要であるとしている安定して高い流動性（混練直後のＪ14ロート流下時間４秒未満であり、６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満）を十分に満足するものではなかった。また、強度発現性についても十分ではなかった。
一方、高ビーライト系セメントと高性能減水剤との組み合わせや、高ビーライト系セメントとシリカフュームとを組み合わせて使用することにより、水セメント比を低減し、低粘性かつ高強度のコンクリートを製造する技術（特開平５−２１３６５３号公報、特開平１１−２９３４９号公報）が開発されている。しかしながら、これらの技術をそのまま用いてＰＣグラウトなどの骨材を含まないセメントペーストを製造しても、上記の必要とする安定して高い流動性の確保はできなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、近年のＰＣ構造物の長大化や橋梁などの振動が絶えず生じる建築物等に好適なＰＣグラウト材として、
（１）安定して高い流動性（混練直後のＪ14ロート流下時間４秒未満であり、６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満）を有し、低い注入圧で良好な充填性を確保でき、
（２）分離抵抗性に優れ、ブリーディングを生じることなく、
（３）水／結合材比が低い（４０％未満）場合でも、自己収縮が小さく密実な硬化体を形成でき、かつ、
（４）曲げ強度が充分に高いため、外部応力に対する高い抵抗性を有するセメント系グラウト組成物を提供することを目的とする。
ここで、本発明でいう結合材とは、セメント並びに潜在水硬性を有する高炉スラグやポゾラン活性を有するフライアッシュやシリカフュームなどのポゾラン類などをいう。
【０００８】
【課題を解決する手段】
上記目的を達成するために、本発明のセメント系グラウト組成物は、高ビーライト系セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤と、石灰系混和材とを含有することを特徴とする。
また、本発明のセメント系グラウト組成物は、別の形態として、高ビーライト系セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤と、有機系収縮低減剤とを含有することを特徴とする。
さらに、本発明のセメント系グラウト組成物は、別の形態として、高ビーライト系セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤と、石灰系混和材と、有機系収縮低減剤とを含有することを特徴とする。
上記において使用されるシリカフュームは、平均粒径が０．２０μｍ以下で、カーボン含有量が１．５重量％未満であることが好ましい。
【０００９】
このように、高ビーライト系セメントとシリカフュームとからなる基材に、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤を配合することにより、安定して高い流動性（混練直後のＪ14ロート流下時間４秒未満であり、６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満）が得られるとともに、ブリーディングの発生も防止することができる。
【００１０】
また、概して高ビーライト系セメントは、普通ポルトランドセメントに比べ、自己収縮が一般に小さく、硬化体にひび割れが生じにくいという特徴があるが、前記課題を達成するためのＰＣグラウトにおいて（特にシリカフュームを使用した場合）は十分ではない。ここで、自己収縮とは、外部から水の供給が無い状態で養生した場合（封緘養生）において、セメントペーストの骨格が形成された後、セメントの水和に伴なってペースト中の水が消費され、メニスカスが形成されることにより負圧を発生し、体積収縮を生じる現象をいう。
また、高ビーライト系セメントは、封緘養生した場合でも、普通ポルトランドセメントに比べ、材齢２８日以降の長期材齢においては高い曲げ強度を有するという特徴があるが、前記課題を達成するためのＰＣグラウトにおいては十分ではない。
更には、概して、粉体量が多くて水／結合材比（水／粉体比）が小さくなると自己収縮は大きくなり、上記封緘養生した場合の曲げ強度は低下するが、上記のように石灰系混和材もしくは有機系収縮低減剤のいずれか、又はこれらの両方を添加することで、ＰＣグラウトのように単位セメント量の多い材料を低い水／結合材比（４０％未満）で製造し、シリカフュームを併用した場合でも、自己収縮を有効に低減でき、さらに水／結合材比が低いＰＣグラウトのペーストを封緘養生させた場合でも、曲げ強度を向上することができる。
【００１１】
上記石灰系混和材としては、主要鉱物組成として、３ＣａＯ・ＳｉＯ2−２ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質、３ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質からなる群から選ばれた１種又は２種以上を含み、かつこれらＣａＯの総量はクリンカーの５０〜９２重量％であるクリンカーと、石膏との混合粉砕物を用いることが好ましい。
このような混合粉砕物は、膨張機能が高いことから、自己収縮に対する補償に優れている。また、安定して高い流動性を得ることも阻害しない。
【００１２】
上記有機系収縮低減剤としては、吸油性を有する無機系又は有機系の粉状体に有機系収縮低減成分をあらかじめ吸収させてなる粉状物を用いることが好ましい。
このような粉状物を用いると、本発明をプレミックスした形態で供給できるため都合が良い。
【００１３】
上記シリカフュームとしては、平均粒径が０．２０μｍ以下で、カーボン含有量が１．５重量％未満であるものを用いることが好ましい。
この範囲内の性状のシリカフュームを用いることにより、上記石灰系混和材や有機系収縮低減剤を加えた場合でも、より高い流動性の長時間確保や、ブリーディングの防止が容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．使用材料について
本発明においては、高ビーライト系セメントを必須の成分として含有する。高ビーライト系セメントとは、普通ポルトランドセメントの主成分であるエーライトの含有量を減らし、中庸熱ポルトランドセメントより更にビーライト含有量を多くして、水和熱を一層低くした低熱ポルトランドセメントをいう。高ビーライト系セメントとしては、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ2）を４０重量％以上含有するものが好適に使用できる。特に、ビーライト含有量が５０重量％以上であり、ブレーン比表面積が４５００ｃｍ2／ｇ以下のものが好ましい。低粘性化して良好な流動性を長時間確保するために好適だからである。
【００１５】
本発明において、低粘性化とブリーディング防止を図るために配合物に必須とされるシリカフュームは、カーボン含有量が１．５重量％未満であり、平均粒径が０．２０μｍ以下のものが好適に使用できる。カーボン含有量が１．５重量％未満の場合、高い流動性を長時間確保し易くなるので、注入圧の増加や充填不良が生じ難くなる。また、施工上外観も良好となる。平均粒径が０．２０μｍ以下の場合、良好な材料分離防止効果が得られ、ブリーディングが生じないため充填不良を防止でき、ＰＣ鋼材と部材コンクリートの一体性が良好に確保できる。特に、平均粒径が０．１２〜０．１７μｍの範囲のものがより好ましい。平均粒径がこの範囲の場合、上記に加え、流動性の経時変化も少なくなるとともに、自己収縮も生じ難い傾向となるからである。
【００１６】
本発明において、配合物に必須の成分として含有される粉末状セメント分散剤は、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分としている。これは、低水比でも低粘性による良好な流動性を長時間確保するために使用する。ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤は、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物やメラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物を主成分とする従来の粉末分散剤に比べ、流動化性能および流動性の保持性が高い。
この粉末状セメント分散剤は、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする液を乾燥粉末化することにより得ることができる。このような高分子化合物としては、基−ＣＯＯＭ（Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示す）及びポリアルキレングリコール鎖を有する（メタ）アクリル酸系共重合体、またはポリアルキレングリコールアルケニルエーテル−無水マレイン酸共重合体（ただし、多価金属塩を除く）等が好ましい。ポリアルキレングリコール鎖としては、炭素数２〜４のポリアルキレングリコール鎖が好ましく、より好ましくは−Ｏ（ＣＨ2ＣＨ（Ｒa）Ｏ）b−で示されるものである。ここでＲaは水素原子又はメチル基を示し、ｂは２〜２００が好ましい。また、乾燥粉末化する前に、上記の液に、亜硫酸塩などの還元性無機化合物と、アミン系化合物などの還元性有機化合物とを添加することが好ましい。これらの各添加量（固形分）は、ポリカルボン酸系高分子化合物の固形分含有量の０．０１〜２．５重量％とすることが好ましい。また、上記の液はｐＨ７〜９に調整しておくことが好ましい。乾燥粉末化は混練攪拌を行いながら実施することが好ましい。（特開２００１−００２７８８号公報に記載の粉末状水硬性組成物用分散剤は、本発明の粉末状セメント分散剤として用いることができる）。
【００１７】
本発明に係るセメント系グラウト組成物は、前記したように、石灰系混和材もしくは有機系収縮低減剤のいずれか、又はこれらの両方を使用する。
石灰系混和材は、自己収縮を抑制し密実な硬化体を形成するために使用する。石灰系混和材としては、一般にモルタルコンクリート用として使用されている石灰系膨張材や、コンクリート製品を製造する際に硬化促進材として使用されている石灰系混和材を用いることができる。詳しくは、ＣａＯ結晶を含有するクリンカーと石膏との混合粉砕物が好ましい。クリンカーは、ＣａＯを総量で５０〜９２重量％含有するものが好ましい。また、クリンカーは、主要鉱物組成として、３ＣａＯ・ＳｉＯ2−２ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質、３ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2−ＣａＯ−間隙物質からなる群から選ばれた１種または２種以上を含むものが好ましい。石膏は、無水石膏、半水石膏、二水石膏のいずれも使用することができる。クリンカーと石膏の混合割合は、クリンカー１００重量部に対して石膏５〜５０重量部を混合することが好ましい（特開２００１−３９７４８号公報に記載のものを含む）。
【００１８】
有機系収縮低減剤は、自己収縮を抑制し密実な硬化体を形成するために使用する。有機系収縮低減剤を構成する有機系収縮低減成分としては、下記式（Ｉ）で表されるアルキレンオキシド重合物を化学構造の骨格に有するものなどが使用できる。
Ｒ1Ｏ（ＡＯ）nＲ2      ・・・（Ｉ）
式中、Ｒ1及びＲ2は、互いに独立して、水素基、アルキル基、フェニル基、シクロアルキル基等であり、Ａは炭素数２〜３の１種のアルキレン基又はランダム若しくはブロック重合させた２種のアルキレン基であり、ｎは２〜２０の整数である。特に、Ｒ2が水素基である有機系収縮低減成分が好適に使用できる（特公昭５９−３４３０号公報に記載のものを含む）。
有機系収縮低減剤としては、液状の有機系収縮低減成分を混練水に添加してそのまま使用することができる。しかし、吸油性を有する無機系又は有機系の粉状体に、液状の有機系収縮低減成分を予め含浸させ、粉末状の形態にした粉状物を使用することにより、取り扱い易いＰＣグラウトプレミックス品が得られる。無機系の粉状体としては、繊維状マグネシウムオキサイド等、有機系の粉状体としては、フェノール樹脂等を用いることができる（特開平２−１６４７５４号公報に記載のものを含む）。
【００１９】
上記有機系収縮低減剤は、一般的には通常セメント硬化体の乾燥収縮を低減するために使用する。セメント硬化体の乾燥収縮は、一般に、乾燥によるメニスカスの形成により硬化体の毛細管中に引張応力が生じ、これが硬化体に弾性的な体積収縮を引き起こすと考えられている。有機系収縮低減剤は、硬化体空隙中の水の表面張力を低下させる作用があり、これにより毛細管中の引張応力が低下し、収縮量が低減する。一方、自己収縮の発生機構は、水和の進行に伴う自己乾燥により、硬化体の毛細管中に引張応力が生じて体積が収縮すると考えられているため、有機系収縮低減剤の添加は、自己収縮の低減にも効果がある。特に、自己収縮の低減の温度依存性が小さく、安定した曲げ強度の確保にも間接的に寄与する。また、有機系収縮低減剤の添加は、自己収縮の低減に加え、夏場のような高温下でもＰＣグラウトの流動性の経時的な低下を防ぐ効果もある。
【００２０】
本発明のグラウト組成物は、上記成分以外の他の成分、例えば、水、防錆剤、増粘剤、消泡剤などを必要に応じて適宜含むものであっても良い。
【００２１】
２．各使用材料の配合割合について
高ビーライト系セメントとシリカフュームの配合割合は、重量比で、高ビーライト系セメント／シリカフューム＝８５／１５〜９８／２の割合で配合することが好ましい。この配合割合であれば、ブリーディングを防止して低粘性で良好な充填性を確保することが容易となる。より好ましい高ビーライト系セメントとシリカフュームの配合割合は、重量比で高ビーライト系セメント／シリカフューム＝８８／１２〜９６／４である。
【００２２】
粉末状セメント分散剤の配合割合は、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対し、０．０５〜０．４重量部が好ましく、より好ましくは０．１〜０．３重量部である。配合割合を０．０５〜０．４重量部の範囲にすることで、ブリーディングを生じることなく、良好な流動性を確保することができる。
【００２３】
石灰系混和材の配合割合は、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対し、通常、０．５〜６重量部、好ましくは１〜３重量部である。石灰系混和材の配合量を０．５重量部以上にすることで、自己収縮の抑制効果や曲げ強度の改善効果をより効果的に発揮することができる。また、６重量部以下の配合量にすることで、流動性の悪化や過大な膨張による曲げ強度の低下を生じる危険性を極めて少なくできる。
【００２４】
有機系収縮低減剤の配合割合は、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対し、通常、０．２〜４重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。有機系収縮低減剤の配合量が、０．２重量部以上にすることで、自己収縮の抑制効果や曲げ強度の改善効果をより効果的に発揮することができる。また、４重量部以下の配合量にすることで、ブリーディングの発生や凝結遅延による曲げ強度の低下を生じることなく、自己収縮を低減することができる。また、粉状物にした有機系収縮低減剤を使用する場合の配合割合は、その粉状物中の有機系収縮低減成分量が前記配合割合になるようにすることが好ましい。
【００２５】
石灰系混和材と有機系収縮低減剤は併せて使用することができる。その場合の各々の配合割合は特に限定されず、上記の範囲でそれぞれ添加することができるが、単独で使用する場合の配合割合に比べ、併用する割合に応じて減少させることもできる。
【００２６】
本発明において、グラウト組成物に配合する水の量は、グラウト組成物の流動性やブリーディング防止性能、また硬化後の強度発現や性状安定性などから、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対して、４０重量部未満が好ましく、２８〜３８重量部がより好ましい。水の配合量を４０重量部未満にすることで、高強度を確保することができる。ただし、水の配合量が２８重量部未満の場合、良好な流動性の確保が難しくなる場合がある。本発明のグラウト組成物は、高ビーライト系セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対し、４０重量部未満の水を加えて混練することにより、混練直後のＪ14ロート流下時間が４秒未満で６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満である安定して高い流動性を示し、かつブリーディングを発生しないことを特徴とする。
【００２７】
３．製造方法その他について
本発明のセメント系グラウト組成物は、例えば、工場で上記材料を従来通りの方法で既調合（プレミックス）して、通常袋詰めなどの形態で施工現場に供給され、施工現場でミキサを用いて水と混練して使用される。ここで使用されるミキサは特に限定されるものではなく、一般にグラウト製造で使用されている混練機なら何れのものを用いて行ってもよく、例えば、グラウトミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、ハンドミキサなどを使用することができる。その他、本発明のセメント系グラウト組成物の使用方法も従来と変わらない。
【００２８】
【実施例】
以下、試験例に基づいて本発明にかかるセメント系グラウト組成物について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２９】
〔使用材料〕
・高ビーライト系セメント及び普通セメント
・シリカフューム
用いたセメントの化学成分および粉末度（比表面積）を表１に示す。同様に、シリカフュームの化学成分、平均粒径および粉末度（比表面積）を表２に示す。
【００３０】
【表１】
0004125009.tif 000002
【００３１】
【表２】
0004125009.tif 000003
【００３２】
・本発明のポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする粉末状セメント分散剤（略号：ＳＰ）の製造方法
次の製造方法により製造したものを用いた。メタクリル酸ナトリウム５４モル％、メタリルスルホン酸ナトリウム７モル％、メチルアクリレート８モル％、メトキシポリ(ｎ＝４０)エチレングリコールメタクリルレート１６モル％並びにメトキシポリ(ｎ＝２３)エチレングリコールメタクリルレート１５モル％を重合させてなる分子量１１９００の高分子化合物を主成分とする固形分濃度４５％の水溶液各８００gに、ｐＨ調整のために１０重量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液７５．２gを加えて常温で約３分間撹拌し、次いで、亜硫酸ソーダ及びトリエタノールアミンを、高分子化合物の固形分１００重量部に対して各０．５重量部添加し３分間撹拌した。これを処理容積が１Ｌのニーダー型混練撹拌機に入れて温度９０℃、３０ｔｏｒｒの減圧下で混練しながら濃縮・乾燥を行った。得られた粉粒体を粉砕機で粉砕し、分級して粒径５０〜５００μmの粉末（ＳＰ）を製造した。尚、該粉末の含水率は２．１重量％であった。
【００３３】
・従来の粉末状セメント分散剤
従来の粉末状セメント分散剤として、商品名：マイティー１００（主成分：ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物）（花王（株）製）（略号：ＭＴ）を使用した。
【００３４】
・石灰系混和材
以下に示す試験例１〜１１、２０、２１及び２３に用いた石灰系混和材の化学成分、石膏量および粉末度（比表面積）を表３に示す。なお、II型無水石膏量は、クリンカー１００重量部に対する重量部を示す。
【００３５】
【表３】
0004125009.tif 000004
【００３６】
・有機系収縮低減剤
以下に示す試験例１２〜２１及び２４に用いた有機系収縮低減剤として、以下の液状および粉状の有機系収縮低減剤を使用した。
（１）液状有機系収縮低減剤
商品名：テトラガードＡＳ２０（主成分：オキシアルキレンアルキルエーテル、有効成分：９８％以上）（太平洋マテリアル株式会社製）（略号：ＴＧ１）。
（２）粉状有機系収縮低減剤
商品名：テトラガードＰＷ（主成分：オキシアルキレンアルキルエーテル、有効成分：６０％）（太平洋マテリアル株式会社製）（略号：ＴＧ２）。
【００３７】
〔グラウトの製造〕
各材料を、表４に表す配合量となるように、あらかじめプレミックスし、水を基材１００重量部に対して所定量加えハンドミキサ（回転数１１００ｒｐｍ）を用いて５分間混練してグラウト材を作製した。なお、液状有機系収縮低減剤（ＴＧ１）はあらかじめ水と混合して用いた。
【００３８】
【表４】
0004125009.tif 000005
【００３９】
〔試験方法〕
得られたグラウト材について以下の試験を実施した。試験結果を表５〜表８に示す。
▲１▼流動性
Ｊ14ロート流下時間測定方法
土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１−１９９９）」に準じて混練直後、３０分経過後および６０経過後のＪ14ロート流下時間を測定した。温度は２０℃および３０℃について、それぞれ試験を行った。ロート落ち口の内径は１４ｍｍのものを使用した。
▲２▼ブリーディング
ブリーディング率測定方法
土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ポリエチレン袋方法）（ＪＳＣＥ−Ｆ５３２−１９９９）に準じて材齢２０時間でのブリーディング率を測定した。
▲３▼自己収縮
自己収縮量測定方法
「ＪＩＳ  Ｒ  ６２０２−１９９７付属書１（膨張材のモルタルによる膨張性試験方法）」で規定される型枠と拘束器具を使用して試験体を成形した。材齢２４時間で脱型した後、外界との水分の出入りがないように試験体の開放面（硬化体面）をアルミ箔粘着テープでシールし、付属書に準じた方法で試験体の測長（基長）を行った。その後、材齢２８日、５６日および８４日で測長を行い、各材齢における測長値の基長に対する変化割合（×１０-6）を自己収縮量として算出した。自己収縮量は２０℃および３０℃で測定した。
▲４▼曲げ強度
曲げ強度測定方法
「セメントの物理試験方法（ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１−１９９２）」に準じて測定した。なお、供試体は２０℃および３０℃で封緘養生し、材齢２８日、５６日および８４日で曲げ強度を測定した。
【００４０】
【表５】
0004125009.tif 000006
【００４１】
【表６】
0004125009.tif 000007
【００４２】
【表７】
0004125009.tif 000008
【００４３】
【表８】
0004125009.tif 000009
【００４４】
表５に示すように、試験例１〜２１では、混練直後のJ14ロート流下時間が４秒未満で、かつ６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満であり、良好な充填性を確保するために必要である安定して高い流動性を得ることができた。また、表６に示すように、これら試験例は、材齢２０時間でのブリーディング率が０％であり、ブリーディング防止機能も良好であった。加えて、表７に示すように、これら試験例は、材齢２８〜８４日の自己収縮量が２０℃と３０℃のいずれも−３００×１０-6未満であり、ひび割れなどが生じる危険が少ない硬化体を作製することができた。また、表８に示すように、これら試験例は、材齢２８〜８４日の曲げ強度が２０℃と３０℃のいずれも７Ｎ／ｍｍ2以上であり、外部応力に対する抵抗性も良好であった。
【００４５】
一方、普通ポルトランドセメントを用いた試験例２２〜２４では、混練直後のJ14ロート流下時間が５秒以上で、かつ６０分経過後の流下時間の増加も４秒以上あり、安定して高い流動性を得ることができなかった。石灰系混和材または有機系収縮低減剤を添加した試験例２３及び２４は、石灰系混和材も有機系収縮低減剤も添加していない試験例２２に比べ、自己収縮量が低減されており、曲げ強度も増加しているがその効果は充分ではなく、材齢８４日の自己収縮量は２０℃と３０℃のいずれも−４００×１０-6以上であり、曲げ強度は５Ｎ／ｍｍ2未満であった。
【００４６】
また、高ビーライト系セメントを用いたが、石灰系混和材も有機系収縮低減剤も添加していない試験例２５〜２９は、安定して高い流動性を得ることができたが、材齢８４日の自己収縮量は２０℃と３０℃のいずれも−３００×１０-6以上、曲げ強度は７Ｎ／ｍｍ2未満であり、ひび割れの危険性や外部応力に対する抵抗性などの面で良好ではなかった。
シリカフュームを用いていない試験例３０は、材齢８４日の自己収縮量は２０℃と３０℃のいずれも−３００×１０-6未満と良好であったが、流動性が著しく低く、ブリーディングも発生し、曲げ強度は７Ｎ／ｍｍ2未満であった。
従来のセメント分散剤を用いた試験例３１は、ブリーディングは発生しなかったが、その他の面で良好な結果は得られなかった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明のセメント系グラウト組成物は、混練直後のＪ14ロート流下時間が４秒未満で、６０分経過後の流下時間の増加が１秒未満であるため、従来用いられてきたセメント系グラウト組成物に比べ、高い流動性を安定して長時間保持することができ、長大なＰＣ構造物や、鋼材が過密に配置されている部位に対しても、低い注入圧で短時間に注入工事を行うことができる。また、分離抵抗性に優れブリーディングが生じないため完全充填が可能であり、プレストレストコンクリート構造物の耐久性を向上させることができる。加えて、水／結合材比が低い（４０％未満）場合でも自己収縮が小さく、ひび割れなどの発生が少ない硬化体を形成でき、ＰＣ鋼材を腐食から保護することができる。さらに、曲げ強度が高く外部応力に対する抵抗性が高いため、橋梁などの振動が絶えず生じるＰＣ構造物においても高耐久化が図れる。そのうえ、水以外の材料をプレミックスした形態で施工現場に供給できるため、施工の効率化を図ることができる。