水硬性組成物、水硬性組成物の製造方法
【課題】 本発明は、高炉スラグ粉を含み、アルミナセメントとポルトランドセメントとを水硬性成分として含むセルフレベリング材に用いることができる水硬性組成物において、優れた圧縮強度が安定して得られる水硬性組成物、及びこの製造方法を提案することを目的とした。
【解決手段】 本発明は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲を用いることを特徴とする水硬性組成物を提供することである。
【解決手段】 本発明は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲を用いることを特徴とする水硬性組成物を提供することである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般建築物の主に床下地調整に使用できるセメント組成物として用いることができる、アルミナセメントとポルトランドセメントと石膏とを含む水硬性成分と高炉スラグ粉を用いた圧縮強度の優れるセメント系水硬性組成物、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般建築物の床下地調整としてセメント系水硬性組成物が用いられている。
セメント系水硬性組成物として、特許文献１にアルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、高炉スラグ粉からなる水硬性成分と、リチウム塩とホウ酸化合物よりなる凝結調整剤と、減水剤と、増粘剤とからなる組成物が開示されている。
特許文献２には、アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、高炉スラグ粉からなる水硬性成分と、減水剤と、増粘剤とからなる組成物が開示されている。
特許文献３には、カルシウムアルミネート、ポリアクリル酸類、及びホウ酸類を含有してなるセメント組成物が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１１９６１号
【特許文献２】特開２０００−３０２５１９号
【特許文献３】特開平６−１５７０９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セメント系水硬性組成物は、水と混練して得られた生モルタルとして、建築用左官工事仕上げ工法を主体として広く普及している。
セメント系水硬性組成物は、アルミナセメントとポルトランドセメントなどの水硬性成分と高炉スラグ粉、減水剤及び／又は増粘剤などの添加剤とを配合して製造され、良好な作業性と、平滑な仕上面を有し、早期に硬化することが必須の要件である。
しかし高炉スラグ粉を水硬性組成物の一成分として用いる場合、用いる高炉スラグ粉又は用いる高炉スラグ粉のロット間で、水と配合して得られるスラリーの硬化体の強度にばらつきが認められ、優れた強度を有する製品や安定した製品を得ることが求められている。
【０００５】
本発明は、高炉スラグ粉を含み、アルミナセメントとポルトランドセメントとを水硬性成分として含むセメント系水硬性組成物において、優れた圧縮強度が安定して得られる水硬性組成物、及びこの製造方法を提案することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲を用いることを特徴とする水硬性組成物を提供することである。
【０００７】
本発明の第ニは、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含む水硬性組成物の製造方法であり、
高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量を測定し、
高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム量が、５．５〜７．５質量％の範囲を満たす高炉スラグ粉を用い、
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び増粘剤から選ばれる成分とを混合することを特徴とする水硬性組成物の製造方法を提供することである。
【０００８】
本発明の第一の水硬性組成物及び 本発明の第二の水硬性組成物の製造方法の好ましい態様を以下に示す。好ましい態様は複数組み合わせることができる。
１）水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いること。
２）高炉スラグ粉は、水硬性成分１００質量部に対し、高炉スラグ粉が３０〜３５０質量部を含むこと物。
３）水硬性組成物は、無機成分から選ばれる成分を含むこと。
４）水硬性組成物は、凝結調整剤及び消泡剤から選ばれる成分を含むこと。
５）水硬性組成物は、さらに細骨材を含むこと。特に水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、細骨材を６０〜５００質量部含むこと。
６）水硬性組成物は、さらに凝結調整剤を含むこと。特に水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、凝結調整剤０．０５〜５質量部を含むこと。
７）水硬性成分１００質量部に対して、減水剤０．０１〜２質量部及び／又は増粘剤０．０５〜１質量部含むこと。
８）水硬性組成物は、さらに消泡剤を含むこと。特に水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、消泡剤２質量部以下を含むこと。
【０００９】
本発明において高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量とは、ＪＩＳ・Ｒ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に記載の方法を適用して求める値である。（但し、測定に用いる高炉スラグ粉の質量を１００質量％とする。）
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水硬性組成物は、圧縮強度の優れた水硬性組成物硬化体を得ることができる。
【００１１】
本発明の水硬性組成物の製造方法は、高炉スラグ粉を含み、アルミナセメントとポルトランドセメントと石膏を含む水硬性成分を用いる水硬性組成物を製造する上で、高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム量を測定する工程を加え、特定の高炉スラグ粉を用いることにより、圧縮強度の優れる硬化体が得られる組成物を安定して製造することができ、規格外の製品の製造を無くすことができ廃棄物の削減に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の水硬性組成物は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲、好ましくは５．７〜７．２％の範囲、さらに好ましくは６．０〜７．０％の範囲、より好ましくは６．１〜６．８％の範囲、特に好ましくは６．２〜６．６％の範囲を用いることにより、水硬性組成物より得られるモルタルより圧縮強度に優れる硬化体を得ることができる。
【００１３】
高炉スラグ粉は、上記範囲外の高炉スラグと上記範囲内の高炉スラグとを配合或いは混合して、又は上記範囲より大きな高炉スラグと上記範囲より小さな高炉スラグを配合或いは混合して、上記範囲内の高炉スラグに調整して用いることができ、高炉スラグは２種以上配合或いは混合することができる。
【００１４】
高炉スラグ粉は、ＪＩＳ・Ａ−６２０６に規定されるブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上のものを用いることができる。
高炉スラグ粉は、本発明の特性を損なわなければ、公知の高炉スラグ粉を用いることができ、好ましくは平均粒子径が７〜１５μｍ、さらに８〜１４μｍ、特に９〜１３μｍの範囲を用い、またＪＩＳ・Ａ−６２０６に規定されるブレーン比表面積が３０００ｃｍ２／ｇ以上、このましくは３０００〜７０００ｃｍ２／ｇ、さらに３８００〜６５００ｃｍ２／ｇ、特に４１００〜６０００ｃｍ２／ｇの範囲を用いることが、本発明の特性を損なわないために好ましい。
高炉スラグ粉は、乾燥収縮による硬化体の耐クラック性を高めるだけでなく、アルミナセメントの硬化体強度を向上させる効果も有している。
【００１５】
水硬性組成物において、高炉スラグの添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは４０〜３００質量部、より好ましくは５０〜２５０質量部、さらに好ましくは６０〜２００質量部、特に好ましくは７０〜１６０質量部とするのが好ましく、少なすぎると収縮が大きくなり、多すぎると強度低下を招くことがある場合があり好ましくない。
【００１６】
アルミナセメントとしては、鉱物組成の異なるものが数種知られ市販されているが、何れも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であるが、強度および着色性の面からは、ＣＡ成分が多く且つＣ４ＡＦ等の少量成分が少ないアルミナセメントが好ましく、市販品はその種類によらず使用することができる。
【００１７】
ポルトランドセメントは、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、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメントなどを用いるができる。
【００１８】
石膏は、無水、半水等の各石膏がその種を問わず１種又は２種以上の混合物として使用できる。石膏は、硬化後の寸法安定性保持成分として働くものである。
石膏のブレーン比表面積は、２０００〜１５０００ｃｍ２／ｇ、特に３０００〜８０００ｃｍ２／ｇのものを用いることが好ましい。
【００１９】
水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いることが好ましい。
特に水硬性成分は、アルミナセメント３０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜４５質量部（０質量部を除く）及び石膏１５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）からなる組成、さらに好ましくはアルミナセメント３０〜６０質量部、ポルトランドセメント１５〜４５質量部及び石膏１５〜４０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量％とする。）からなる組成、より好ましくはアルミナセメント３５〜６０質量部、ポルトランドセメント２０〜４５質量部及び石膏２０〜３５質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）、特に好ましくはアルミナセメント３５〜５０質量部、ポルトランドセメント２５〜４２質量部及び石膏２３〜２７質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）からなる組成を用いることにより、急硬性で、低収縮性又は低膨張性で硬化中の体積変化の少ない硬化物を得られやすいために好ましい。
【００２０】
本発明の水硬性組成物は、必要に応じて無機粉を本発明の特性を損なわない範囲で含むことができる。
無機粉としては、高炉スラグ粉を除くシリカフューム、シリカダスト、フライアッシュなどを用いることができる。
水硬性組成物において、無機粉と高炉スラグの配合量と合わせて、水硬性成分１００質量部に対して、３０〜３５０質量部、好ましくは４０〜３００質量部、より好ましくは５０〜２５０質量部、さらに好ましくは６０〜２００質量部、特に好ましくは７０〜１６０質量部を含むことが好ましい。
【００２１】
細骨材としては、粒径２ｍｍ以下の骨材、好ましくは粒径０．０７５〜１．５ｍｍの骨材、さらに好ましくは粒径０．１〜１ｍｍの骨材、特に好ましくは０．１５〜０．６ｍｍの骨材を主成分としている。
細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂、アルミナクリンカー、シリカ粉、粘土鉱物、廃ＦＣＣ触媒、石灰石などの無機質材などを用いることができる。
特に細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂、石英粉末、アルミナクリンカーなどが好ましく用いることが出来る。
細骨材の粒径は、ＪＩＳ Ｚ−８８０１で規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて測定する。
本発明の水硬性組成物において、必要に応じて細骨材を本発明の特性を損なわない範囲で含むことができ、細骨材は、水硬性成分１００質量部に対し６０〜５００質量部、好ましくは１００〜４５０質量部、さらに好ましくは１２０〜４００質量部、より好ましくは１４０〜３７５質量部、特に好ましくは１６０〜３５０質量部含むことが好ましい。
【００２２】
水硬性組成物は、必要に応じて本発明の特性を損なわない範囲で消泡剤、凝結促進剤や凝結遅延剤などの凝結調整剤、エマルジョン（粉体状を含む）などを少なくとも１成分含むことができる。
【００２３】
増粘剤は、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、および水溶性ポリマー系など市販又は公知の増粘剤を用いることが出来、特にセルロース系などを用いることが出来る。
増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して０．０５〜１質量部、さらに０．１〜０．７質量部、特に０．２〜０．５質量部含むことが好ましい。増粘剤の添加量が多くなると、流動性の低下を招く恐れがあり好ましくない。
増粘剤及び消泡剤を併用して用いることは、骨材分離及びブリージング水発生の抑制、気泡発生の抑制、硬化体表面の改善に好ましい効果を与え、硬化体の表面仕上り精度を向上させるために好ましい。
【００２４】
減水剤（流動化剤）は、ナフタレン系、メラミン系、ポリカルボン酸系など市販又は公知のものを用いることが出来、併用する増粘剤との最適な組合わせとなるのは、ポリカルボン酸系が好ましい。
減水剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して０．０１〜３質量部、さらに０．０５〜２．０質量部、特に０．１〜１．５質量部が好ましい。
【００２５】
消泡剤は、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系、鉱油系などの合成物質又は植物由来の天然物質など、市販又は公知のものを用いることが出来、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
消泡剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、２質量部以下、さらに１．５質量部以下、特に１．０質量部以下が好ましい。消泡剤の添加量は、上記より多く添加する場合、消泡効果の向上がみとめられない場合がある。
【００２６】
凝結調整剤は、凝結促進を行う成分である凝結促進剤、凝結遅延を行う成分である凝結遅延剤などを、各々単独で、又は双方を併用して、本発明の特性を損なわない範囲で用いることが出来、特に凝結促進剤と凝結遅延剤とを併用して用いることが凝結速度を調整しやすく好ましい。
水硬性組成物において、凝結調整剤は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは０．０５〜５質量部、より好ましくは０．１〜２質量部の範囲で添加することができる。
【００２７】
凝結促進剤としては、公知の凝結促進剤を用いることが出来る。凝結促進剤の一例として、炭酸リチウム、塩化リチウム、硫酸リチウム、硝酸リチウム、水酸化リチウム、酢酸リチウム、酒石酸リチウム、リンゴ酸リチウム、クエン酸リチウムなどの有機酸などの、無機リチウム塩や有機リチウム塩などのリチウム塩を用いることが出来る。特に炭酸リチウムは、効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
固形の凝結促進剤を用いる場合は、特性を妨げない粒径を用いることが好ましく、粒径は５０μｍ以下にするのが好ましい。
【００２８】
凝結遅延剤としては、公知の凝結遅延剤を用いることが出来る。凝結遅延剤の一例として、硫酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウムなど有機酸などの、無機ナトリウム塩や有機ナトリウム塩などのナトリウム塩などを用いることが出来る。特に重炭酸ナトリウムや酒石酸ナトリウムは、効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
【００２９】
凝結調整剤としてリチウム塩とナトリウム塩を用いる場合、リチウム塩とナトリウム塩の合量が、水硬性成分１００質量部に対して０．１〜５質量部、さらに０．２〜２質量部、特に０．４〜１．０質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００３０】
本発明の水硬性組成物の製造方法の一例を示す。
（製造例１）
１）高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量を測定し、
２）高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム量が、５．５〜７．５質量％の範囲を満たす高炉スラグ粉を用い（満たさない場合は製造に使用しない。）、
３）アルミナセメントと、ポルトランドセメントと、石膏と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤と、必要に応じて細骨材、無機粉、消泡剤、凝結促進剤や凝結遅延剤などの凝結調整剤などの成分を、配合することにより、又は配合して攪拌機や混合機を用いて、混合攪拌することにより製造することができる。
【００３１】
本発明の水硬性組成物の製造方法において、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲、好ましくは５．７〜７．２％の範囲、さらに好ましくは６．０〜７．０％の範囲、より好ましくは６．１〜６．８％の範囲、特に好ましくは６．２〜６．６％の範囲を満たさない高炉スラグ粉（高炉スラグ粉のロット）は、別の高炉スラグ粉（別の高炉スラグ粉のロット）と混合し均質化して、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、上記の範囲を満たすようにすることで、本発明に利用することができ、安定した製品を製造でき、規格外品の製造量を減らすことができ、廃棄物量の削減に寄与することができる。
【００３２】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物と、水とを含む配合物（モルタル）を製造し、さらにそのモルタルを硬化させて平滑な硬化体を得ることができる。
【００３３】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、所定量の水を配合し混練することによりモルタルを得ることが出来る。例えば、自己流動性のセルフレベリング材として用いる場合、水は水硬性組成物１００質量部に対し、２０〜３０質量部、さらに２２〜２８質量部、特に２４〜２６質量部配合して、スラリーを得ることができる。
【００３４】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、一般建築物の主に床下地調整に使用されるセメントモルタル組成物として用いることができる。
本発明のセメントモルタル組成物は、コンクリートの表面仕上げ材として広く使用することができ、一般の建築用左官材料、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地の施工にも使用することができる。
【００３５】
本発明の水硬性組成物及び水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物と、水とを含む配合物又は混練物を硬化させてセメントモルタル硬化体を得ることができる。このモルタル硬化体は、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、カーペット、フローリング、畳敷き、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地などの新築や補修工事に用いることができる。
【００３６】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、公知の方法でセルフレベリング材として施工することが出来る。例えば施工の一例として、特開２００１−０４０８６２号公報などに開示されている。
【００３７】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、一般建築物の主に廊下、床下、ベランダなどの下地調整に使用されるセルフレベリング材として用いることもできる。
本発明のセルフレベリング材は、コンクリートの表面仕上げ材として広く使用することができ、一般の建築用左官材料、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地の施工にも使用することができる。
【００３８】
本発明の水硬性組成物及び水硬性組成物の製造方法より製造された硬性組成物と、水とを含む配合物又は混練物（スラリー）を硬化させてセルフレベリング材硬化体を得ることもできる。このセルフレベリング材硬化体は、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、カーペット、フローリング、畳敷き、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地などの新築や補修工事に用いることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。
【００４０】
（１）ブレーン比表面積の評価法：ＪＩＳ・Ｒ−５２０１に規定されているブレーン空気透過装置を使用して測定する。
【００４１】
（５）機械的特性の評価
ＪＩＳ・Ｒ−５２０１に示される４×４×１６ｃｍの型枠にモルタルスラリー（２０℃に調整）を型詰めして、温度２０℃、湿度６５％で２４時間気中養生した後、脱型し、さらに同条件の気中にて所定期間（２７日）追加養生して成型体を得る。成型体は、ＪＩＳ・Ｒ−５２０１記載の方法に従い測定する。
【００４２】
（５）使用材料：以下の材料を使用した。
１）水硬性成分
・アルミナセメント：ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、モノカルシウムアルミネート含有量４５質量％。
・ポルトランドセメント：早強セメント、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ。
・石膏：II型無水石膏、ブレーン比表面積４３００ｃｍ２／ｇ。
２）細骨材
・珪砂：６号珪砂（市販品）。
３）凝結調整剤
・凝結調整剤Ａ：・炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム及び酒石酸ナトリウムを混合したもの。
・凝結調整剤Ｂ：リン酸系のナトリウムとグルコン酸ナトリウムを混合したもの。
・凝結調整剤Ｃ：炭酸リチウムとクエン酸ナトリウムを混合したもの。
４）混和剤
・減水剤：ポリカルボン酸系減水剤（市販品）。
・増粘剤：メチルセルロース系増粘剤（市販品）。
・消泡剤：ポリエーテル系消泡剤（市販品）。
【００４３】
（高炉スラグ粉）
高炉スラグ粉は、表１に示すものを用いた。
【００４４】
（実施例１）
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の水硬性成分と、表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−１）と、細骨材と、減水剤と、増粘剤と、凝結調整剤と、消泡剤とを表２に示す割合で配合し（総量：１．５ｋｇ）、混合し、水硬性組成物（ａ）を調整した。さらに水３９０ｇを加えてケミスタラーを用いて３分間混練して、スラリーを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、２０℃で行った。スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４５】
（実施例２）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４６】
（比較例１）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−３）を用いた以外は、実施例１と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４７】
（比較例２）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−４）を用いた以外は、実施例１と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４８】
（実施例３）
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の水硬性成分と、表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−１）と、細骨材と、減水剤と、増粘剤と、凝結調整剤と、消泡剤とを表３に示す割合で配合し（総量：１．５ｋｇ）、混合し、水硬性組成物（ａ）を調整した。さらに水３６０ｇを加えてケミスタラーを用いて３分間混練して、スラリーを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、２０℃で行った。スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４９】
（実施例４）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−２）を用いた以外は、実施例３と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５０】
（比較例３）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−３）を用いた以外は、実施例３と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５１】
（比較例４）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−４）を用いた以外は、実施例３と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５２】
（実施例５）
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の水硬性成分と、表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−１）と、細骨材と、減水剤と、増粘剤と、凝結調整剤と、消泡剤とを表４に示す割合で配合し（総量：１．５ｋｇ）、混合し、水硬性組成物（ａ）を調整した。さらに水３９０ｇを加えてケミスタラーを用いて３分間混練して、スラリーを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、２０℃で行った。スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５３】
（実施例６）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−２）を用いた以外は、実施例５と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５４】
（比較例５）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−４）を用いた以外は、実施例５と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
【表５】
【００６０】
実施例１〜６より、本発明の高炉スラグを用いることにより、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の配合割合を広範囲に変化させた水硬性成分を用いた場合でも、圧縮強度の優れる硬化体を得ることができる。
表２及び表３の水硬性成分、特に表３の水硬性成分と、本発明の高炉スラグを用いることにより、圧縮強度の優れる硬化体を得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般建築物の主に床下地調整に使用できるセメント組成物として用いることができる、アルミナセメントとポルトランドセメントと石膏とを含む水硬性成分と高炉スラグ粉を用いた圧縮強度の優れるセメント系水硬性組成物、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般建築物の床下地調整としてセメント系水硬性組成物が用いられている。
セメント系水硬性組成物として、特許文献１にアルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、高炉スラグ粉からなる水硬性成分と、リチウム塩とホウ酸化合物よりなる凝結調整剤と、減水剤と、増粘剤とからなる組成物が開示されている。
特許文献２には、アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、高炉スラグ粉からなる水硬性成分と、減水剤と、増粘剤とからなる組成物が開示されている。
特許文献３には、カルシウムアルミネート、ポリアクリル酸類、及びホウ酸類を含有してなるセメント組成物が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１１９６１号
【特許文献２】特開２０００−３０２５１９号
【特許文献３】特開平６−１５７０９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セメント系水硬性組成物は、水と混練して得られた生モルタルとして、建築用左官工事仕上げ工法を主体として広く普及している。
セメント系水硬性組成物は、アルミナセメントとポルトランドセメントなどの水硬性成分と高炉スラグ粉、減水剤及び／又は増粘剤などの添加剤とを配合して製造され、良好な作業性と、平滑な仕上面を有し、早期に硬化することが必須の要件である。
しかし高炉スラグ粉を水硬性組成物の一成分として用いる場合、用いる高炉スラグ粉又は用いる高炉スラグ粉のロット間で、水と配合して得られるスラリーの硬化体の強度にばらつきが認められ、優れた強度を有する製品や安定した製品を得ることが求められている。
【０００５】
本発明は、高炉スラグ粉を含み、アルミナセメントとポルトランドセメントとを水硬性成分として含むセメント系水硬性組成物において、優れた圧縮強度が安定して得られる水硬性組成物、及びこの製造方法を提案することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲を用いることを特徴とする水硬性組成物を提供することである。
【０００７】
本発明の第ニは、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含む水硬性組成物の製造方法であり、
高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量を測定し、
高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム量が、５．５〜７．５質量％の範囲を満たす高炉スラグ粉を用い、
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び増粘剤から選ばれる成分とを混合することを特徴とする水硬性組成物の製造方法を提供することである。
【０００８】
本発明の第一の水硬性組成物及び 本発明の第二の水硬性組成物の製造方法の好ましい態様を以下に示す。好ましい態様は複数組み合わせることができる。
１）水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いること。
２）高炉スラグ粉は、水硬性成分１００質量部に対し、高炉スラグ粉が３０〜３５０質量部を含むこと物。
３）水硬性組成物は、無機成分から選ばれる成分を含むこと。
４）水硬性組成物は、凝結調整剤及び消泡剤から選ばれる成分を含むこと。
５）水硬性組成物は、さらに細骨材を含むこと。特に水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、細骨材を６０〜５００質量部含むこと。
６）水硬性組成物は、さらに凝結調整剤を含むこと。特に水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、凝結調整剤０．０５〜５質量部を含むこと。
７）水硬性成分１００質量部に対して、減水剤０．０１〜２質量部及び／又は増粘剤０．０５〜１質量部含むこと。
８）水硬性組成物は、さらに消泡剤を含むこと。特に水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、消泡剤２質量部以下を含むこと。
【０００９】
本発明において高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量とは、ＪＩＳ・Ｒ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に記載の方法を適用して求める値である。（但し、測定に用いる高炉スラグ粉の質量を１００質量％とする。）
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水硬性組成物は、圧縮強度の優れた水硬性組成物硬化体を得ることができる。
【００１１】
本発明の水硬性組成物の製造方法は、高炉スラグ粉を含み、アルミナセメントとポルトランドセメントと石膏を含む水硬性成分を用いる水硬性組成物を製造する上で、高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム量を測定する工程を加え、特定の高炉スラグ粉を用いることにより、圧縮強度の優れる硬化体が得られる組成物を安定して製造することができ、規格外の製品の製造を無くすことができ廃棄物の削減に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の水硬性組成物は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲、好ましくは５．７〜７．２％の範囲、さらに好ましくは６．０〜７．０％の範囲、より好ましくは６．１〜６．８％の範囲、特に好ましくは６．２〜６．６％の範囲を用いることにより、水硬性組成物より得られるモルタルより圧縮強度に優れる硬化体を得ることができる。
【００１３】
高炉スラグ粉は、上記範囲外の高炉スラグと上記範囲内の高炉スラグとを配合或いは混合して、又は上記範囲より大きな高炉スラグと上記範囲より小さな高炉スラグを配合或いは混合して、上記範囲内の高炉スラグに調整して用いることができ、高炉スラグは２種以上配合或いは混合することができる。
【００１４】
高炉スラグ粉は、ＪＩＳ・Ａ−６２０６に規定されるブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上のものを用いることができる。
高炉スラグ粉は、本発明の特性を損なわなければ、公知の高炉スラグ粉を用いることができ、好ましくは平均粒子径が７〜１５μｍ、さらに８〜１４μｍ、特に９〜１３μｍの範囲を用い、またＪＩＳ・Ａ−６２０６に規定されるブレーン比表面積が３０００ｃｍ２／ｇ以上、このましくは３０００〜７０００ｃｍ２／ｇ、さらに３８００〜６５００ｃｍ２／ｇ、特に４１００〜６０００ｃｍ２／ｇの範囲を用いることが、本発明の特性を損なわないために好ましい。
高炉スラグ粉は、乾燥収縮による硬化体の耐クラック性を高めるだけでなく、アルミナセメントの硬化体強度を向上させる効果も有している。
【００１５】
水硬性組成物において、高炉スラグの添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは４０〜３００質量部、より好ましくは５０〜２５０質量部、さらに好ましくは６０〜２００質量部、特に好ましくは７０〜１６０質量部とするのが好ましく、少なすぎると収縮が大きくなり、多すぎると強度低下を招くことがある場合があり好ましくない。
【００１６】
アルミナセメントとしては、鉱物組成の異なるものが数種知られ市販されているが、何れも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であるが、強度および着色性の面からは、ＣＡ成分が多く且つＣ４ＡＦ等の少量成分が少ないアルミナセメントが好ましく、市販品はその種類によらず使用することができる。
【００１７】
ポルトランドセメントは、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、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメントなどを用いるができる。
【００１８】
石膏は、無水、半水等の各石膏がその種を問わず１種又は２種以上の混合物として使用できる。石膏は、硬化後の寸法安定性保持成分として働くものである。
石膏のブレーン比表面積は、２０００〜１５０００ｃｍ２／ｇ、特に３０００〜８０００ｃｍ２／ｇのものを用いることが好ましい。
【００１９】
水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いることが好ましい。
特に水硬性成分は、アルミナセメント３０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜４５質量部（０質量部を除く）及び石膏１５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）からなる組成、さらに好ましくはアルミナセメント３０〜６０質量部、ポルトランドセメント１５〜４５質量部及び石膏１５〜４０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量％とする。）からなる組成、より好ましくはアルミナセメント３５〜６０質量部、ポルトランドセメント２０〜４５質量部及び石膏２０〜３５質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）、特に好ましくはアルミナセメント３５〜５０質量部、ポルトランドセメント２５〜４２質量部及び石膏２３〜２７質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）からなる組成を用いることにより、急硬性で、低収縮性又は低膨張性で硬化中の体積変化の少ない硬化物を得られやすいために好ましい。
【００２０】
本発明の水硬性組成物は、必要に応じて無機粉を本発明の特性を損なわない範囲で含むことができる。
無機粉としては、高炉スラグ粉を除くシリカフューム、シリカダスト、フライアッシュなどを用いることができる。
水硬性組成物において、無機粉と高炉スラグの配合量と合わせて、水硬性成分１００質量部に対して、３０〜３５０質量部、好ましくは４０〜３００質量部、より好ましくは５０〜２５０質量部、さらに好ましくは６０〜２００質量部、特に好ましくは７０〜１６０質量部を含むことが好ましい。
【００２１】
細骨材としては、粒径２ｍｍ以下の骨材、好ましくは粒径０．０７５〜１．５ｍｍの骨材、さらに好ましくは粒径０．１〜１ｍｍの骨材、特に好ましくは０．１５〜０．６ｍｍの骨材を主成分としている。
細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂、アルミナクリンカー、シリカ粉、粘土鉱物、廃ＦＣＣ触媒、石灰石などの無機質材などを用いることができる。
特に細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂、石英粉末、アルミナクリンカーなどが好ましく用いることが出来る。
細骨材の粒径は、ＪＩＳ Ｚ−８８０１で規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて測定する。
本発明の水硬性組成物において、必要に応じて細骨材を本発明の特性を損なわない範囲で含むことができ、細骨材は、水硬性成分１００質量部に対し６０〜５００質量部、好ましくは１００〜４５０質量部、さらに好ましくは１２０〜４００質量部、より好ましくは１４０〜３７５質量部、特に好ましくは１６０〜３５０質量部含むことが好ましい。
【００２２】
水硬性組成物は、必要に応じて本発明の特性を損なわない範囲で消泡剤、凝結促進剤や凝結遅延剤などの凝結調整剤、エマルジョン（粉体状を含む）などを少なくとも１成分含むことができる。
【００２３】
増粘剤は、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、および水溶性ポリマー系など市販又は公知の増粘剤を用いることが出来、特にセルロース系などを用いることが出来る。
増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して０．０５〜１質量部、さらに０．１〜０．７質量部、特に０．２〜０．５質量部含むことが好ましい。増粘剤の添加量が多くなると、流動性の低下を招く恐れがあり好ましくない。
増粘剤及び消泡剤を併用して用いることは、骨材分離及びブリージング水発生の抑制、気泡発生の抑制、硬化体表面の改善に好ましい効果を与え、硬化体の表面仕上り精度を向上させるために好ましい。
【００２４】
減水剤（流動化剤）は、ナフタレン系、メラミン系、ポリカルボン酸系など市販又は公知のものを用いることが出来、併用する増粘剤との最適な組合わせとなるのは、ポリカルボン酸系が好ましい。
減水剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して０．０１〜３質量部、さらに０．０５〜２．０質量部、特に０．１〜１．５質量部が好ましい。
【００２５】
消泡剤は、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系、鉱油系などの合成物質又は植物由来の天然物質など、市販又は公知のものを用いることが出来、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
消泡剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、２質量部以下、さらに１．５質量部以下、特に１．０質量部以下が好ましい。消泡剤の添加量は、上記より多く添加する場合、消泡効果の向上がみとめられない場合がある。
【００２６】
凝結調整剤は、凝結促進を行う成分である凝結促進剤、凝結遅延を行う成分である凝結遅延剤などを、各々単独で、又は双方を併用して、本発明の特性を損なわない範囲で用いることが出来、特に凝結促進剤と凝結遅延剤とを併用して用いることが凝結速度を調整しやすく好ましい。
水硬性組成物において、凝結調整剤は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは０．０５〜５質量部、より好ましくは０．１〜２質量部の範囲で添加することができる。
【００２７】
凝結促進剤としては、公知の凝結促進剤を用いることが出来る。凝結促進剤の一例として、炭酸リチウム、塩化リチウム、硫酸リチウム、硝酸リチウム、水酸化リチウム、酢酸リチウム、酒石酸リチウム、リンゴ酸リチウム、クエン酸リチウムなどの有機酸などの、無機リチウム塩や有機リチウム塩などのリチウム塩を用いることが出来る。特に炭酸リチウムは、効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
固形の凝結促進剤を用いる場合は、特性を妨げない粒径を用いることが好ましく、粒径は５０μｍ以下にするのが好ましい。
【００２８】
凝結遅延剤としては、公知の凝結遅延剤を用いることが出来る。凝結遅延剤の一例として、硫酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウムなど有機酸などの、無機ナトリウム塩や有機ナトリウム塩などのナトリウム塩などを用いることが出来る。特に重炭酸ナトリウムや酒石酸ナトリウムは、効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
【００２９】
凝結調整剤としてリチウム塩とナトリウム塩を用いる場合、リチウム塩とナトリウム塩の合量が、水硬性成分１００質量部に対して０．１〜５質量部、さらに０．２〜２質量部、特に０．４〜１．０質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００３０】
本発明の水硬性組成物の製造方法の一例を示す。
（製造例１）
１）高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量を測定し、
２）高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム量が、５．５〜７．５質量％の範囲を満たす高炉スラグ粉を用い（満たさない場合は製造に使用しない。）、
３）アルミナセメントと、ポルトランドセメントと、石膏と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤と、必要に応じて細骨材、無機粉、消泡剤、凝結促進剤や凝結遅延剤などの凝結調整剤などの成分を、配合することにより、又は配合して攪拌機や混合機を用いて、混合攪拌することにより製造することができる。
【００３１】
本発明の水硬性組成物の製造方法において、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲、好ましくは５．７〜７．２％の範囲、さらに好ましくは６．０〜７．０％の範囲、より好ましくは６．１〜６．８％の範囲、特に好ましくは６．２〜６．６％の範囲を満たさない高炉スラグ粉（高炉スラグ粉のロット）は、別の高炉スラグ粉（別の高炉スラグ粉のロット）と混合し均質化して、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、上記の範囲を満たすようにすることで、本発明に利用することができ、安定した製品を製造でき、規格外品の製造量を減らすことができ、廃棄物量の削減に寄与することができる。
【００３２】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物と、水とを含む配合物（モルタル）を製造し、さらにそのモルタルを硬化させて平滑な硬化体を得ることができる。
【００３３】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、所定量の水を配合し混練することによりモルタルを得ることが出来る。例えば、自己流動性のセルフレベリング材として用いる場合、水は水硬性組成物１００質量部に対し、２０〜３０質量部、さらに２２〜２８質量部、特に２４〜２６質量部配合して、スラリーを得ることができる。
【００３４】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、一般建築物の主に床下地調整に使用されるセメントモルタル組成物として用いることができる。
本発明のセメントモルタル組成物は、コンクリートの表面仕上げ材として広く使用することができ、一般の建築用左官材料、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地の施工にも使用することができる。
【００３５】
本発明の水硬性組成物及び水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物と、水とを含む配合物又は混練物を硬化させてセメントモルタル硬化体を得ることができる。このモルタル硬化体は、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、カーペット、フローリング、畳敷き、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地などの新築や補修工事に用いることができる。
【００３６】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、公知の方法でセルフレベリング材として施工することが出来る。例えば施工の一例として、特開２００１−０４０８６２号公報などに開示されている。
【００３７】
本発明の水硬性組成物及び、本発明の水硬性組成物の製造方法より製造された水硬性組成物は、一般建築物の主に廊下、床下、ベランダなどの下地調整に使用されるセルフレベリング材として用いることもできる。
本発明のセルフレベリング材は、コンクリートの表面仕上げ材として広く使用することができ、一般の建築用左官材料、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地の施工にも使用することができる。
【００３８】
本発明の水硬性組成物及び水硬性組成物の製造方法より製造された硬性組成物と、水とを含む配合物又は混練物（スラリー）を硬化させてセルフレベリング材硬化体を得ることもできる。このセルフレベリング材硬化体は、例えばＰータイル貼、長尺シート、じゅうたん、カーペット、フローリング、畳敷き、ウレタン等の合成樹脂塗り床下地などの新築や補修工事に用いることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。
【００４０】
（１）ブレーン比表面積の評価法：ＪＩＳ・Ｒ−５２０１に規定されているブレーン空気透過装置を使用して測定する。
【００４１】
（５）機械的特性の評価
ＪＩＳ・Ｒ−５２０１に示される４×４×１６ｃｍの型枠にモルタルスラリー（２０℃に調整）を型詰めして、温度２０℃、湿度６５％で２４時間気中養生した後、脱型し、さらに同条件の気中にて所定期間（２７日）追加養生して成型体を得る。成型体は、ＪＩＳ・Ｒ−５２０１記載の方法に従い測定する。
【００４２】
（５）使用材料：以下の材料を使用した。
１）水硬性成分
・アルミナセメント：ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、モノカルシウムアルミネート含有量４５質量％。
・ポルトランドセメント：早強セメント、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ。
・石膏：II型無水石膏、ブレーン比表面積４３００ｃｍ２／ｇ。
２）細骨材
・珪砂：６号珪砂（市販品）。
３）凝結調整剤
・凝結調整剤Ａ：・炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム及び酒石酸ナトリウムを混合したもの。
・凝結調整剤Ｂ：リン酸系のナトリウムとグルコン酸ナトリウムを混合したもの。
・凝結調整剤Ｃ：炭酸リチウムとクエン酸ナトリウムを混合したもの。
４）混和剤
・減水剤：ポリカルボン酸系減水剤（市販品）。
・増粘剤：メチルセルロース系増粘剤（市販品）。
・消泡剤：ポリエーテル系消泡剤（市販品）。
【００４３】
（高炉スラグ粉）
高炉スラグ粉は、表１に示すものを用いた。
【００４４】
（実施例１）
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の水硬性成分と、表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−１）と、細骨材と、減水剤と、増粘剤と、凝結調整剤と、消泡剤とを表２に示す割合で配合し（総量：１．５ｋｇ）、混合し、水硬性組成物（ａ）を調整した。さらに水３９０ｇを加えてケミスタラーを用いて３分間混練して、スラリーを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、２０℃で行った。スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４５】
（実施例２）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４６】
（比較例１）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−３）を用いた以外は、実施例１と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４７】
（比較例２）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−４）を用いた以外は、実施例１と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４８】
（実施例３）
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の水硬性成分と、表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−１）と、細骨材と、減水剤と、増粘剤と、凝結調整剤と、消泡剤とを表３に示す割合で配合し（総量：１．５ｋｇ）、混合し、水硬性組成物（ａ）を調整した。さらに水３６０ｇを加えてケミスタラーを用いて３分間混練して、スラリーを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、２０℃で行った。スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００４９】
（実施例４）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−２）を用いた以外は、実施例３と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５０】
（比較例３）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−３）を用いた以外は、実施例３と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５１】
（比較例４）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−４）を用いた以外は、実施例３と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５２】
（実施例５）
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の水硬性成分と、表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−１）と、細骨材と、減水剤と、増粘剤と、凝結調整剤と、消泡剤とを表４に示す割合で配合し（総量：１．５ｋｇ）、混合し、水硬性組成物（ａ）を調整した。さらに水３９０ｇを加えてケミスタラーを用いて３分間混練して、スラリーを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、２０℃で行った。スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５３】
（実施例６）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−２）を用いた以外は、実施例５と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５４】
（比較例５）
高炉スラグ粉を表１に示す高炉スラグ粉（ＳＧ−４）を用いた以外は、実施例５と同様にして、水硬性組成物及びスラリーの調整を行い、スラリーを硬化させ、硬化物の圧縮強度を測定し、結果を表５に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
【表５】
【００６０】
実施例１〜６より、本発明の高炉スラグを用いることにより、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の配合割合を広範囲に変化させた水硬性成分を用いた場合でも、圧縮強度の優れる硬化体を得ることができる。
表２及び表３の水硬性成分、特に表３の水硬性成分と、本発明の高炉スラグを用いることにより、圧縮強度の優れる硬化体を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲を用いることを特徴とする水硬性組成物。
【請求項２】
水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いることを特徴とする請求項１に記載の水硬性組成物。
【請求項３】
高炉スラグ粉は、水硬性成分１００質量部に対し、高炉スラグ粉が３０〜３５０質量部を含むことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項４】
自己流動性水硬性組成物は、細骨材及び無機成分から選ばれる成分を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項５】
自己流動性水硬性組成物は、凝結調整剤及び消泡剤から選ばれる成分を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項６】
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含む自己流動性水硬性組成物の製造方法であり、
高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量を測定し、
高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム量が、５．５〜７．５質量％の範囲を満たす高炉スラグ粉を用い、
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び増粘剤から選ばれる成分とを混合することを特徴とする水硬性組成物の製造方法。
【請求項７】
水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いることを特徴とする請求項６に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項８】
高炉スラグ粉は、水硬性成分１００質量部に対し、高炉スラグ粉が３０〜３５０質量部を用いることを特徴とする請求項６〜７のいずれか１項に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項９】
自己流動性水硬性組成物は、さらに細骨材を含み、
細骨材が、水硬性成分１００質量部に対し、６０〜５００質量部を混合することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項１０】
自己流動性水硬性組成物は、さらに凝結調整剤を混合することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項１】
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含むことを特徴とする水硬性組成物であり、
高炉スラグ粉は、高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量が、５．５〜７．５質量％の範囲を用いることを特徴とする水硬性組成物。
【請求項２】
水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いることを特徴とする請求項１に記載の水硬性組成物。
【請求項３】
高炉スラグ粉は、水硬性成分１００質量部に対し、高炉スラグ粉が３０〜３５０質量部を含むことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項４】
自己流動性水硬性組成物は、細骨材及び無機成分から選ばれる成分を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項５】
自己流動性水硬性組成物は、凝結調整剤及び消泡剤から選ばれる成分を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水硬性組成物。
【請求項６】
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び／又は増粘剤とを含む自己流動性水硬性組成物の製造方法であり、
高炉スラグ粉に含まれる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）量を測定し、
高炉スラグ粉１００質量％中に含まれる酸化マグネシウム量が、５．５〜７．５質量％の範囲を満たす高炉スラグ粉を用い、
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏とを含む水硬性成分と、高炉スラグ粉と、減水剤及び増粘剤から選ばれる成分とを混合することを特徴とする水硬性組成物の製造方法。
【請求項７】
水硬性成分は、アルミナセメント２０〜７０質量部、ポルトランドセメント０〜７０質量部（０質量部を除く）及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の質量の和は、１００質量部とする。）の水硬性成分を用いることを特徴とする請求項６に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項８】
高炉スラグ粉は、水硬性成分１００質量部に対し、高炉スラグ粉が３０〜３５０質量部を用いることを特徴とする請求項６〜７のいずれか１項に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項９】
自己流動性水硬性組成物は、さらに細骨材を含み、
細骨材が、水硬性成分１００質量部に対し、６０〜５００質量部を混合することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の水硬性組成物の製造方法。
【請求項１０】
自己流動性水硬性組成物は、さらに凝結調整剤を混合することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の水硬性組成物の製造方法。
【公開番号】特開２００８−１９１３５（Ｐ２００８−１９１３５Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９３５５２（Ｐ２００６−１９３５５２）
【出願日】平成１８年７月１４日（２００６．７．１４）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１４日（２００６．７．１４）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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