特許6012290 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 宇部興産株式会社の特許一覧 ▶ 株式会社大林組の特許一覧

特許6012290高靱性・高強度モルタル組成物

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012290

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】高靱性・高強度モルタル組成物

(51)【国際特許分類】

C04B 28/02 20060101AFI20161011BHJP

C04B 22/06 20060101ALI20161011BHJP

C04B 18/14 20060101ALI20161011BHJP

C04B 24/26 20060101ALI20161011BHJP

C04B 14/06 20060101ALI20161011BHJP

C04B 22/10 20060101ALI20161011BHJP

C04B 14/28 20060101ALI20161011BHJP

C04B 18/16 20060101ALI20161011BHJP

C04B 20/00 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

C04B28/02

C04B22/06 A

C04B18/14 Z

C04B24/26 E

C04B14/06 Z

C04B22/10

C04B14/28

C04B18/16

C04B20/00 B

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-147087(P2012-147087)

(22)【出願日】2012年6月29日

(65)【公開番号】特開2014-9127(P2014-9127A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2015年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000206

【氏名又は名称】宇部興産株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100159639

【弁理士】

【氏名又は名称】山西敏道

(72)【発明者】

【氏名】平田隆祥

(72)【発明者】

【氏名】石関嘉一

(72)【発明者】

【氏名】丸屋英二

(72)【発明者】

【氏名】高橋圭太

(72)【発明者】

【氏名】高橋俊之

【審査官】伊藤真明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１−０４２５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１−１３０５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３−３０６３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】笠井芳夫、坂井悦郎，新セメント・コンクリート用混和材料，日本，２００７年１月１５日，第７１〜７３頁

【文献】笠井芳夫、坂井悦郎，新セメント・コンクリート用混和材料，日本，２００７年１月１５日，第１１５頁〜第１２０頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ７／００− ３２／０２

Ｃ０４Ｂ４０／００− ４０／０６

Ｃ０４Ｂ１０３／００−１１１／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、消泡剤と、細骨材と、無機質微粉末と、瓦と、を含む高靱性・高強度モルタル組成物であって、
前記セメントは、Ｃ_３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ_３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が２５．０質量％未満であり、
前記細骨材と前記無機質微粉末とを混合したときに、その混合物は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を４０〜８０質量％、かつ、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３０〜８０質量％含有し、
前記無機質微粉末は、石灰石粉の微粉末、石灰石粉と珪石粉の微粉末、石灰石と砕石粉の微粉末、及び、石灰石と珪石粉と砕石粉の微粉末、のいずれかであり、
前記瓦は、粒径が１ｍｍ以下であり、かつ、含有量が前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して１〜２０質量部であり、
前記水の含有量が、前記セメントと前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、１０〜２５質量部である、高靱性・高強度モルタル組成物。

【請求項2】

前記無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇである、請求項１に記載の高靱性・高強度モルタル組成物。

【請求項3】

前記シリカフュームのＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ^２／ｇである、請求項１又は２に記載の高靱性・高強度モルタル組成物。

【請求項4】

前記セメント及び前記シリカフュームの合計量を基準として、前記シリカフュームを３〜３０質量％含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の高靱性・高強度モルタル組成物。

【請求項5】

前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、前記水を１０〜２５質量部、前記減水剤を０．５〜６．０質量部含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高靱性・高強度モルタル組成物。

【請求項6】

前記セメント及び前記シリカフュームの合計量１００質量部に対して、前記細骨材を１０〜６０質量部、前記無機質微粉末を１０〜６０質量部含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の高靱性・高強度モルタル組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高強度モルタル組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、構造部材の軽量化、鉄筋使用量の削減などの要求に伴い、２００Ｎ／ｍｍ^２程度の圧縮強度が得られるような超高強度材料が提案されている。これらの材料では、セメント、ポゾラン質微粉末、骨材及び高性能減水剤が使用されており、熱養生によって超高強度化が図られている。また、これらに金属繊維や有機繊維を添加することによって、高い靱性やひび割れ抑制機能を付与することが提案されている（特許文献１〜３参照）。また、特許文献２及び３に記載の材料を標準の条件で養生した場合、材齢２８日目の圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ^２程度に留まることが知られている（非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１８１００４号公報

【特許文献2】特開２００６−２９８６７９号公報

【特許文献3】特開２００７−１２６３１７号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】超高強度繊維補強コンクリートの強度発現性状に関する実験的検討、コンクリート工学年次論文集、Ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．１、ｐｐ．２４３−２４８、２００８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、既存の技術では、コンクリートの超高強度化を実現するためには、６０℃を超える熱養生を必要とする場合が多いため、コンクリートの製造箇所が限定され、製造品の運搬が必要である。また、コンクリート製品の形状や大きさは、材料の流動性、型枠や養生装置の形状等により制約を受けるため、超高強度材料は施工や設計の自由度が制限される。一方、ひび割れ抑制効果を備えた高靱性セメント系材料は、現場施工が可能であるが、強度は通常のコンクリートと同程度しか得られていない。

【0006】

そこで、本発明は、施工性に優れ、かつ、６０℃以下の加熱養生で早期に高い圧縮強度を発現できる高強度モルタル組成物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の鉱物組成及び粒度分布を有するセメントと、特定の粒度を有する細骨材及び無機質微粉末と、特定の粒度を有する瓦とを、シリカフューム、減水剤、消泡剤及び水と組み合わせることで、モルタル組成物の流動性を向上でき、かつ、６０℃以下の加熱養生でモルタル組成物の強度を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明は、セメントと、シリカフュームと、水と、減水剤と、消泡剤と、細骨材と、無機質微粉末と、瓦と、を含む高強度モルタル組成物であって、セメントは、Ｃ_３Ｓを４０．０〜７５．０質量％及びＣ_３Ａを２．７質量％未満含有し、かつ、４５μｍふるい残分が２５．０質量％未満であり、細骨材と無機質微粉末とを混合したときに、その混合物は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を４０〜８０質量％、かつ、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３０〜８０質量％含有し、無機質微粉末は、石灰石粉、珪石粉及び砕石粉からなる群より選ばれる１種以上の微粉末であり、瓦は、粒径が１ｍｍ以下であり、かつ、含有量がセメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して１〜２０質量部である、高強度モルタル組成物を提供する。このようなモルタル組成物は、施工性に優れ、かつ、６０℃以下の加熱養生で早期に高い圧縮強度を発現することができる。

【0009】

無機質微粉末のブレーン比表面積が３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇであると、高強度モルタル組成物の流動性をより一層向上できる。

【0010】

上記シリカフュームのＢＥＴ比表面積が１５〜２５ｍ^２／ｇであると、モルタル組成物の強度を更に向上することができる。そして、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性を確保する観点から、本発明の高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量を基準として、シリカフュームを３〜３０質量％含むことが好ましい。

【0011】

本発明の高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を１０〜２５質量部、減水剤を０．５〜６．０質量部含むことが好ましい。これにより、モルタル組成物の強度がより一層向上する。

【0012】

また、本発明の高強度モルタル組成物は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、細骨材を１０〜６０質量部、無機質微粉末を１０〜６０質量部含むことにより、流動性が更に向上し、施工性に一層優れるものとなる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、施工性に優れ、かつ、６０℃以下の加熱養生で早期に高い圧縮強度を発現できるモルタル組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例で用いた消泡剤の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好適な実施形態を以下に説明する。

【0016】

本実施形態の高強度モルタル組成物は、特定の鉱物組成及び粒度分布を有するセメントと、特定の粒度を有する細骨材及び無機質微粉末と、特定の粒度を有する瓦と、シリカフューム、減水剤、消泡剤及び水とを含むものである。

【0017】

セメントの鉱物組成は、Ｃ_３Ｓ量が４０．０〜７５．０質量％であり、Ｃ_３Ａ量が２．７質量％未満である。セメントのＣ_３Ｓ量は、好ましくは４５．０〜７３．０質量％、より好ましくは４８．０〜７０．０質量％であり、更に好ましくは５０．０〜６８．０質量％である。Ｃ_３Ａ量は好ましくは２．３質量％未満であり、より好ましくは２．１質量％未満であり、更に好ましくは１．９質量％未満である。Ｃ_３Ｓ量が４０．０質量％未満では圧縮強度が低くなる傾向があり、７５．０質量％を超えるとセメントの焼成自体が困難となる傾向がある。また、Ｃ_３Ａ量が２．７質量％以上では流動性が悪くなる。なお、Ｃ_３Ａ量の下限値は特に限定されないが、０．１質量％程度である。

【0018】

また、セメントのＣ_２Ｓ量は好ましくは９．５〜４０．０質量％、より好ましくは１０．０〜３５．０質量％であり、更に好ましくは１２．０〜３０．０質量％であり、特に好ましくは１４．０〜２５．０質量％である。Ｃ_４ＡＦ量は好ましくは９．０〜１８．０質量％、より好ましくは１０．０〜１５．０質量％であり、更に好ましくは１１．０〜１５．０質量％であり、特に好ましくは１２．０〜１５．０質量％である。このようなセメントの鉱物組成の範囲であれば、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性をより確保しやすくなる。

【0019】

また、セメントの粒度は、４５μｍふるい残分が、上限で２５．０質量％未満であり、好ましくは２０．０質量％であり、より好ましくは１８．０質量％であり、更に好ましくは１６．０質量％である。４５μｍふるい残分の下限は０．０質量％であり、好ましくは１．０質量％であり、より好ましくは２．０質量％であり、更に好ましくは３．０質量％である。セメントの粒度がこの範囲であれば、高い圧縮強度を確保でき、また、このセメントを使用して調製したモルタルスラリーは適度な粘性があるため、繊維を添加した場合には、十分な分散性が確保できる。

【0020】

セメントのブレーン比表面積は、好ましくは２５００〜４８００ｃｍ^２／ｇ、より好ましくは２８００〜４０００ｃｍ^２／ｇ、更に好ましくは３０００〜３６００ｃｍ^２／ｇであり、特に好ましくは３１００〜３５００ｃｍ^２／ｇである。セメントのブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ未満ではモルタル組成物の強度が低くなる傾向があり、４８００ｃｍ^２／ｇを超えると低水セメント比での流動性が低下する傾向がある。

【0021】

本実施形態に係るセメントの製造にあたっては、通常のセメントと特に異なる操作を行う必要は無い。上記セメントは、石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト等の原料の調合を目標とする鉱物組成に応じて変え、実機キルンで焼成した後、得られたクリンカーに石膏を加えて所定の粒度に粉砕することによって製造することができる。焼成するキルンには、一般的なＮＳＰキルンやＳＰキルン等を使用することができ、粉砕には一般的なボールミル等の粉砕機が使用可能である。また、必要に応じて、２種以上のセメントを混合することもできる。

【0022】

シリカフュームは、金属シリコン、フェロシリコン、電融ジルコニア等を製造する際に、発生する排ガス中のダストを集塵して得られる副産物であり、主成分は、アルカリ溶液中で溶解する非晶質のＳｉＯ_２である。シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、好ましくは１５〜２５ｍ^２／ｇ、より好ましくは１６〜２２ｍ^２／ｇ、更に好ましくは１７〜２１ｍ^２／ｇ、特に好ましくは１７〜２０ｍ^２／ｇである。このようなシリカフュームを用いることで、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性をより確保しやすくなる。

【0023】

本発明の高強度モルタル組成物において、セメント及びシリカフュームの合計量を基準としたシリカフューム含有量は、好ましくは３〜３０質量％、より好ましくは５〜２０質量％、更に好ましくは１０〜１８質量％、特に好ましくは１０〜１５質量％である。また、モルタル１ｍ^３当たりのシリカフュームの単位量は、好ましくは３５〜３８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは５８〜２５３ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは１１６〜２２８ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは１４５〜２０３ｋｇ／ｍ^３である。シリカフュームの含有量、単位量が上記範囲であることで、モルタル組成物の高い圧縮強度及び高い流動性をより確保しやすくなる。

【0024】

減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、アミノスルホン酸系、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等を使用することができる。低水セメント比での流動性確保の観点から、減水剤として、ポリカルボン酸系の減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を用いることが好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤を用いることがより好ましい。本実施形態のモルタル組成物において、セメントとシリカフュームの合計量１００質量部に対して、減水剤は、好ましくは０．５〜６．０質量部、より好ましくは１．０〜４．０質量部、更に好ましくは１．８〜３．０質量部、特に好ましくは１．８〜２．５質量部である。また、モルタル１ｍ^３当たりの減水剤の単位量は、好ましくは７〜８６ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは１３〜５８ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは１８〜４３ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは２３〜３８ｋｇ／ｍ^３である。

【0025】

消泡剤としては、特殊非イオン配合型界面活性剤、ポリアルキレン誘導体、疎水性シリカ、ポリエーテル系等が挙げられる。この場合、セメントとシリカフュームの合計量１００質量部に対して、消泡剤を好ましくは０．０１〜２．０質量部、より好ましくは０．０２〜１．５質量部、更に好ましくは０．０３〜１．０質量部、特に好ましくは０．０４〜０．５質量部である。また、モルタル１ｍ^３当たりの消泡剤の単位量は、好ましくは０．１３〜２９ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは０．２６〜２２ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは０．３９〜１５ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは０．５２〜８ｋｇ／ｍ^３である。

【0026】

細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、石灰石骨材、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材、電気炉酸化スラグ細骨材等を使用することができる。なお、細骨材の粒度は、１０ｍｍふるいを全部通り、５ｍｍふるいを８５質量％以上通過するものが好ましい。

【0027】

また、無機質微粉末としては、石灰石粉、珪石粉、砕石粉等を使用することができる。無機質微粉末は、石灰石粉、珪石粉又は砕石粉を粉砕又は分級した微粉末を含むものであり、細骨材の微粒分を補う目的で配合され、モルタル組成物の流動性を改善することができる。無機質微粉末のブレーン比表面積は３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇであることが好ましく、３２００〜４５００ｃｍ^２／ｇであることがより好ましく、３４００〜４３００ｃｍ^２／ｇであることが更に好ましく、３６００〜４３００ｃｍ^２／ｇであることが特に好ましい。

【0028】

本実施形態に係る細骨材と無機質微粉末との混合物は、細骨材と無機質微粉末とを混合したときに得られるものであり、その混合物は、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群を４０〜８０質量％、好ましくは４５〜８０質量％、より好ましくは５０〜７５質量％、特に好ましくは５０〜７０質量％含む。また、上記混合物は、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群を３０〜８０質量％、好ましくは３５〜７０質量％、より好ましくは４０〜６５質量％、特に好ましくは４０〜６０質量％含む。粒径０．１５ｍｍ以下の粒群が４０質量％未満、又は、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群が３０質量％未満では、モルタルスラリーの粘性が低すぎるため材料分離を生じる恐れがある。また、粒径０．１５ｍｍ以下の粒群又は粒径０．０７５ｍｍ以下の粒群が８０質量％を超えると、微粉量が多すぎて粘性が高くなり、所定のフローを出すためには水セメント比を増やす必要があるため強度低下に繋がる恐れがある。

【0029】

本実施形態の高強度モルタル組成物における瓦は、粒径が１ｍｍ以下である。これにより、一層高い圧縮強度を得ることができる。粒径が１ｍｍを超えると、瓦自身が硬化体中の弱点箇所となり、高い圧縮強度を発現しにくくなる。より好ましい粒度は０．８ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．６ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．４ｍｍ以下である。また、瓦としては、粘土瓦製造時の不良品や家屋の解体時に発生する廃材である廃瓦がリサイクルの観点からも好適に使用でき、粘土を加熱して破砕したシャモットも好適に使用できる。

【0030】

瓦の含有量は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して１〜２０質量部である。瓦の含有量は、１質量部未満であると、高い圧縮強度を発現する効果が不十分となり、２０質量部を超えると効果が頭打ちとなるか低下する。このため、好ましい含有量は、セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して２〜１０質量部であり、より好ましくは２〜６質量部であり、更に好ましくは２〜４質量部である。また、モルタル１ｍ^３当たりの瓦の単位量は、好ましくは１０〜３００ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは２０〜２００ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは３０〜１００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは３０〜６０ｋｇ／ｍ^３である。瓦の単位量は、１０ｋｇ／ｍ^３未満であると、高い圧縮強度を発現する効果が不十分となりやすく、３００ｋｇ／ｍ^３を超えると効果が頭打ちとなりやすく、又は低下しやすくなる。

【0031】

セメント及びシリカフュームの合計量１００質量部に対して、細骨材を１０〜６０質量部、無機質微粉末を１０〜６０質量部含むことが好ましく、細骨材を１５〜５０質量部、無機質微粉末を１５〜５０質量部含むことがより好ましく、細骨材を１５〜３０質量部、無機質微粉末を１５〜３０質量部含むことが更に好ましく、細骨材を１５〜２５質量部、無機質微粉末を１５〜２５質量部含むことが特に好ましい。また、モルタル１ｍ^３当たりの細骨材及び無機質微粉末の単位量は、好ましくは１４０〜９８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは３００〜９００ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは６００〜９００ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは６００〜７５０ｋｇ／ｍ^３である。

【0032】

本実施形態に係るモルタル組成物は、高張力繊維を更に含むことができる。高張力繊維としては、金属繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。金属繊維として、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス合金繊維等を使用することができる。高張力繊維の繊維径は０．０５〜１．２０ｍｍが好ましく、０．０８〜０．７０ｍｍがより好ましく、０．１０〜０．３５ｍｍが更に好ましく、０．１２〜０．２０ｍｍが特に好ましい。高張力繊維の繊維長は３〜６０ｍｍが好ましく、５〜３５ｍｍがより好ましく、７〜２０ｍｍが更に好ましく、９〜１５ｍｍが特に好ましい。高張力繊維のアスペクト比（繊維長／繊維径）は４０〜２５０が好ましく、５０〜２００がより好ましく、６０〜１７０が更に好ましく、７０〜１４０が特に好ましい。高張力繊維の引張強度は１００〜１００００Ｎ／ｍｍ^２が好ましく、５００〜５０００Ｎ／ｍｍ^２より好ましく、２０００〜３０００Ｎ／ｍｍ^２が更に好ましく、１５００〜２５００Ｎ／ｍｍ^２が特に好ましい。高張力繊維の密度は、１〜２０ｇ／ｃｍ^３が好ましく、３〜１５ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、５〜１０ｇ／ｃｍ^３が更に好ましく、７〜１０ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。このような高張力繊維を用いることで、モルタル組成物に高い靱性、高い圧縮強度、高い引張強度及び高い流動性を付与しやすくなる。

【0033】

また、本実施形態に係るモルタル組成物は、モルタル組成物に対して外割りで（すなわち、モルタル組成物における、高張力繊維を除いた組成物１００体積％に対して）高張力繊維を好ましくは０．３〜５．０体積％、より好ましくは０．５〜３．０体積％、更に好ましくは１．０〜２．５体積％、特に好ましくは１．５〜２．５体積％含むことによって、高い靱性が得られる。なお、５．０体積％を超えるとモルタルの練混ぜが困難になる場合がある。また、モルタル１ｍ^３に対する高張力繊維の配合量は、好ましくは２３〜３９３ｋｇ、より好ましくは３９〜２３６ｋｇ、更に好ましくは７９〜１９６ｋｇ、特に好ましくは１１８〜１９６ｋｇである。

【0034】

また、本実施形態に係るモルタル組成物は、セメントとシリカフュームの合計量１００質量部に対して、水を好ましくは１０〜２５質量部、より好ましくは１２〜２０質量部、更に好ましくは１３〜１８質量部、特に好ましくは１４〜１７質量部含む。モルタル１ｍ^３当たりの単位水量は、好ましくは１８０〜２８０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは１９０〜２７０ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは２００〜２５０ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは２１０〜２４０ｋｇ／ｍ^３である。

【0035】

本実施形態に係るモルタル組成物には、必要に応じて、膨張材、収縮低減剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、増粘剤、ガラス繊維、有機繊維、合成樹脂粉末、ポリマーエマルジョン、ポリマーディスパージョン等を１種以上添加してもよい。

【0036】

さらに、上記本実施形態に係るモルタル組成物に、粗骨材を適量組み合わせることにより、コンクリートを調製してもよい。粗骨材の量や、水の量は、目標圧縮強度、靱性、目標スランプに応じて適時変えればよい。粗骨材としては、砂利、砕石、石灰石骨材、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ粗骨材等を使用することができる。また、５ｍｍの篩いに８５質量％以上留まる粗骨材がより好ましい。

【0037】

本実施形態に係るモルタル組成物の製造方法は、特に限定されないが、水及び減水剤以外の材料の一部又は全部を予め混合しておき、次に、水、減水剤を添加してミキサに入れて練り混ぜてもよい。また、繊維を配合する場合は、モルタルを製造した後にミキサに添加し、更に練り混ぜてもよい。モルタルの練混ぜに使用するミキサは特に限定されず、モルタル用ミキサ、二軸強制練りミキサ、パン型ミキサ、グラウトミキサ等を使用することができる。

【0038】

本実施形態の高強度モルタル組成物は、高強度が求められるＰＣ梁、高耐久性パネル、ブロック耐震壁などに有効である。また、高張力繊維を添加することによって、橋梁等の鉄筋量を減らすことが可能となる。さらに、本実施形態の高強度モルタル組成物は、橋梁の補修・補強等にも有効である。

【0039】

本実施形態の高強度モルタル組成物は、６０℃以下の加熱養生で早期に高い圧縮強度を発現できる。養生する際の加熱温度は、５５℃以下でもよく、５０℃以下でもよく、４５℃以下でもよい。

【0040】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

【実施例】

【0041】

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

【0042】

［使用材料の準備］
実施例及び比較例のモルタル組成物を作製するために、以下に示す材料を準備した。

【0043】

（１）セメント（Ｃ）
石灰石、珪石、スラグ、石炭灰、建設発生土、銅ガラミ等の原料を調合し、キルンで焼成した後、石膏を加えて粉砕することによりセメントを調製した。得られたセメントの化学成分を、ＪＩＳＲ５２０２−２０１０「セメントの化学分析方法」に従って測定し、鉱物組成を下記のボーグ式により算出した。得られたセメントの鉱物組成を表１に示す。

【0044】

Ｃ_３Ｓ量＝（４．０７×ＣａＯ）−（７．６０×ＳｉＯ_２）−（６．７２×Ａｌ_２Ｏ_３）−（１．４３×Ｆｅ_２Ｏ_３）−（２．８５×ＳＯ_３）
Ｃ_２Ｓ量＝（２．８７×ＳｉＯ_２）−（０．７５４×Ｃ_３Ｓ）
Ｃ_３Ａ量＝（２．６５×Ａｌ_２Ｏ_３）−（１．６９×Ｆｅ_２Ｏ_３）
Ｃ_４ＡＦ量＝３．０４×Ｆｅ_２Ｏ_３

【0045】

また、得られたセメントの４５μｍふるい残分をセメント協会標準試験方法ＪＣＡＳＫ−０２「４５μｍ網ふるいによるセメントの粉末度試験方法」に準じて、ブレーン比表面積をＪＩＳＲ５２０１−１９９７「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。結果を表１に示す。

【0046】

【表1】

【0047】

（２）シリカフューム（ＳＦ）：ＢＥＴ比表面積１８ｍ^２／ｇ
シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳＲ１６２６「ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法」に準拠し、吸着ガスとして窒素を用い、定容法により測定した吸着等温線にＢＥＴ式を適用することで求めた。ここで、試料の前処理は、窒素雰囲気下において１２０℃で３０分間加熱して行った。

【0048】

（３）細骨材（Ｓ）
砕砂：安山岩砕砂、表乾密度２．６２ｇ／ｃｍ^３、粗粒率２．８０
（４）無機質微粉末（Ｌ）
石灰石微粉末、密度２．７１ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積４２８０ｃｍ^２／ｇ
（５）瓦（Ｔ）
瓦チップ（（株）桜本瓦工業製）：２．０ｍｍ以下品、０．３ｍｍ以下品

【0049】

上記細骨材及び無機質微粉末の粒度を、ＪＩＳＡ１１０２−２００６「骨材のふるい分け試験方法」を参考として測定した。次いで、細骨材及び無機質微粉末を等量混合して所定の粒度になるように調整した。結果を表２に示す。

【0050】

【表2】

【0051】

（６）減水剤（ＳＰ）
ポリカルボン酸系高性能減水剤（固形分濃度２５質量％）
（７）消泡剤（ＤＦ）
特殊非イオン配合型界面活性剤

【0052】

図１は、上記消泡剤を重メタノールに溶解し、ＮＭＲ測定装置（ＢＲＵＫＥＲ製、商品名「ＡＶＡＮＣＥ」）を用いて測定した^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。上記消泡剤の構造単位である、ポリオキシプロピレン（以下、「ＰＯＰ」と略記する）の構造単位、ポリオキシエチレン（以下、「ＰＯＥ」と略記する）の構造単位及びアルキル鎖の構造単位のモル比を、ＰＯＰ中のメチル基に由来するシグナル（Ａ）の積分値を基準に算出した。この内、ＰＯＰに対するＰＯＥのモル比は、３．５ｐｐｍ付近に現れるＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナル及びＰＯＥの炭化水素基に由来するシグナル（Ｂの領域）の積分値から、ＰＯＰのメチル基以外の炭化水素基に由来するシグナルの積分値を差し引くことにより算出した。また、図１中、Ｃはアルキル鎖、Ｄは重メタノール（測定溶媒）、Ｅは水に由来するシグナルを示す。

【0053】

消泡剤中のＰＯＰ、ＰＯＥ及びアルキル鎖の構造単位のモル比を表３に示す。

【表3】