本發明專利技術的課題是提供在水泥混凝土硬化體中，對內部的鋼筋賦予優異的防銹效果，具有從外部侵入的氯離子的滲透抵抗性，此外，由于Ca離子的滲溶也少因此也可以抑制多孔化，此外具有自愈合能力的水泥混合材以及水泥組合物。所述水泥混合材的特征在于，由CaO-Al2O3-Fe2O3體系構成，Fe2O3的含量為0.5～15質量％，含有具有CaO·2Al2O3結構的鐵鋁酸鈣化合物，CaO/Al2O3摩爾比處于0.15～0.7的范圍。優選細度以勃氏(Blaine)比表面積值計為2,000～7,000cm2/g，此外并用潛在水硬性物質和/或火山灰物質(火山灰物質等)，上述火山灰物質等含有選自由高爐水淬礦渣微粉末、粉煤灰、硅粉、偏高嶺土、漿粕淤泥焚燒灰、污水污泥焚燒灰和廢玻璃粉末所組成的組中的一種或二種以上，上述鐵鋁酸鈣化合物與火山灰物質等的配合比例以質量比計為10/1～1/10。此外，所述水泥組合物含有水泥和上述水泥混合材。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術主要涉及土木、建筑行業中使用的水泥混合材以及水泥組合物。
技術介紹
作為水泥混合材所使用的CaO-Al2O3-Fe2O3體系的化合物，已知鋁鐵酸鈣(calciumaluminoferrite)。招鐵酸I丐已知 4CaO · Al2O3 · Fe2O3 (C4AF)、6Ca0 · 2A1203 · Fe2O3 (C6A2F)、6Ca0 · Al2O3 · 2Fe203 (C6AF2)等。這些鋁鐵酸鈣具有作為鐵酸鈣之一的2Ca0 -Fe2O3(C2F)的晶體結構。即，Al2O3大量固溶于C2F的同時，晶體結構保持C2F的結構，得到各種組成的Al203/Fe203摩爾比。C2F的晶體結構為斜方晶系，a = 5.32 A b =° 14.48 A、c= 5.51A、單元晶格答積=424.95 A30另一方面，作為鋁酸鈣的I種，已知CaO · 2A1203 (CA2)。CA2的晶體結構為單斜晶系，a = 12.89 Λ Λ = 8.88 A,c = 5,45 Λ、單元晶格容積=596.4 IA39這樣,C2F與CA2具有完全不同的晶體結構。而且,使Fe2O3成分固溶于CA2的化合物還未知。可是，近年來，在土木、建筑領域中，對混凝土結構物的耐久性提高的要求提高。作為混凝土結構物的劣化因素之一，有由于氯離子的存在而出現鋼筋腐蝕的鹽腐蝕，作為用于抑制該鹽腐蝕的方法，有對混凝土結構物賦予氯離子的滲透抵抗性的方法。作為抑制氯離子向混凝土硬化體內部滲透，賦予氯離子的滲透抵抗性的方法，已知減小水/水泥比的方法(參照非專利文獻I)。然而，減小水/水泥比的方法，不僅損害施工性，而且有時不是根本的對策。此外，在對水泥混凝土賦予早強性并且防止鋼筋腐蝕等目的下，提出了使用將CaO · 2Α1203和石膏作為主體，還含有無機氯化物的水泥混合材的方法(參照專利文獻I)。此外，提出了以下方法使用含有Ca0/Al203摩爾比為O. 3 O. 7，勃氏比表面積值為2，000 6，OOOcmVg的鋁酸鈣的水泥混合材，具有優異的氯離子的滲透抵抗性，抑制大塊混凝土的溫度裂縫(參照專利文獻2)。然而，該水泥混合材有在高溫環境下表現快硬性，混合有該水泥混合材的水泥混凝土的操作性受到損害這樣的課題。例如，在日本國內的沖繩、海外的新加坡那樣的高溫并且易于促進鹽腐蝕、酸性劣化的地域，不僅表現快硬性，操作性受到損害，而且由本專利技術人等的許多實驗明確了，不能充分地發揮氯離子的滲透抵抗性。本來，期待在腐蝕成分的擴散速度快并且促進腐蝕反應的高溫環境下更有效地起效的防銹技術的開發。另一方面，已知混合有高爐水淬礦渣微粉末、火山灰物質的水泥組合物會提高氯離子的滲透抵抗性。抑制氯離子的滲透的理由是，高爐水淬礦渣微粉末中的Al成分將氯離子化學地固定化、或進行電吸附。此外，認為火山灰物質與水泥硬化體中的氫氧化鈣的減少相關，抑制氫氧化鈣在海水中滲溶時所生成的幾十Pm 幾百μm的空隙的生成。然而，高爐水淬礦渣微粉末、火山灰物質的反應長時間發生，因此傾向于阻害早期強度的表現，如果在早齡期浸潰于海水中，則有氯離子的滲透抵抗性降低，混凝土劣化這樣的課題。因此，為了提高耐久性即耐海水性，需要促進水泥硬化體中的反應來降低初期材齡中由于海水的作用引起的氯離子的侵入。另一方面，以鋼筋的防銹為目的，還提出了添加亞硝酸鹽等的方法(參照專利文獻3、專利文獻4)。然而，沒有確認亞硝酸鹽賦予耐酸性的效果。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開昭47 - 035020號公報專利文獻2 :日本特開2005 - 104828號公報專利文獻3 日本特開昭53 - 003423號公報專利文獻4 :日本特開平01 - 103970號公報非專利文獻非專利文獻I :岸谷孝一，西澤紀昭他編，“ - >々U —卜構造物Θ耐久性·； 一文'、塩害(I) ”，技報堂出版，pp. 34 — 37，1986年5月
技術實現思路
專利技術所要解決的課題本專利技術是為了解決上述那樣的課題而提出的，其課題是提供即使在高溫環境下也可以對水泥混凝土硬化體內部的鋼筋賦予優異的防銹效果，具有從外部侵入的對水泥混凝土硬化體的氯離子的滲透抵抗性，此外，由于Ca離子從水泥混凝土硬化體的滲溶也少因此還可以抑制多孔化，此外還具有裂縫的自愈合能力的水泥混合材及其制造方法，含有該混合材的水泥組合物。用于解決課題的方法本專利技術為了解決上述課題，采用以下方法。(I) 一種鐵鋁酸鈣化合物，其由CaO-Al2O3-Fe2O3體系構成，Fe2O3的含量為O. 5 15質量％，具有CaO · 2A1203結構。(2) 一種水泥混合材，其特征在于，含有上述(I)的鐵鋁酸鈣化合物，CaOAl2O3摩爾比處于O. 15 O. 7的范圍。(3)根據上述⑵的水泥混合材，細度以勃氏比表面積值計為2，000 7，OOOcm2/g°(4)根據上述(2)或(3)的水泥混合材，還含有潛在水硬性物質和/或火山灰物質。(5)根據上述(4)的水泥混合材，上述潛在水硬性物質和/或火山灰物質含有選自由高爐水淬礦渣微粉末、粉煤灰、硅粉、偏高嶺土、漿柏淤泥焚燒灰、污水污泥焚燒灰和廢玻璃粉末所組成的組中的一種或二種以上。(6)根據上述(4)或(5)的水泥混合材，上述鐵鋁酸鈣化合物與潛在水硬性物質和/或火山灰物質的配合比例以質量比計為10/1 1/10。(7) 一種水泥混合材的制造方法，其特征在于，以CaCVAl2O3摩爾比成為O. 15 O. 7且Fe2O3的含量成為O. 5 15質量％的方式，配合包含CaO的原料、包含Al2O3的原料、包含鐵的原料，在1400°C以上1600°C以下進行熱處理，將所得的熟料粉碎成勃氏比表面積值 2，OOO 7，000cm2/g。(8) 一種水泥組合物，其含有水泥和上述(I) ￠)中任一項所述的水泥混合材。專利技術的效果通過使用本專利技術的水泥混合材，可發揮下述效果即使在高溫環境下也可以確保充分的操作時間，具有優異的防銹效果和從外部侵入的氯離子的滲透抵抗性，此外，由于Ca離子從水泥混凝土硬化體的滲溶也少因此還可以抑制多孔化等。附圖說明圖I為顯示鐵酸鈣和鋁鐵酸鈣的XRD測定結果的圖。圖2為顯示鐵鋁酸鈣和鋁酸鈣的XRD測定結果的圖。具體實施方式 以下，詳細地說明本專利技術。另外，本專利技術中的份、％只要沒有特別規定就以質量基準表示。此外，本專利技術中所謂水泥混凝土，是指水泥漿、水泥砂漿和混凝土的總稱。本專利技術人等通過許多實驗，發現Fe2O3成分固溶于CA2。而且明確了，即使Fe2O3成分固溶也會保持CA2結構，成為與C4AF、C6A2F, C6AF2等鋁鐵酸鈣完全不同的組成、完全不同的晶體結構的化合物。將保持CA2的晶體結構的同時Fe2O3成分固溶于CA2的化合物稱為鐵鋁酸鈣。本專利技術中使用的鐵鋁酸鈣化合物(以下，稱為CFA化合物)，是將包含氧化鈣的原料、包含氧化鋁的原料、包含鐵素體的原料等混合，進行用窯的燒成、用電爐的熔融等熱處理而得的以CaO、Al203、Fe203為主成分的化合物的總稱。CFA化合物的組成是，CaOAl2O3摩爾比為O. 15 O. 7且Fe2O3含量為O. 5 15%。CaOAl2O3摩爾比更優選為O. 4 O. 6。如果低于O. 15，則有時不能充分獲得氯本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：森泰一郎，田原和人，山本賢司，盛岡實，樋口隆行，
申請(專利權)人：電氣化學工業株式會社，
類型：
國別省市：
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