[发明专利]铁铝酸钙化合物、水泥混合材及其制造方法、水泥组合物

说明书

技术领域

本发明主要涉及土木、建筑行业中使用的水泥混合材以及水泥组合物。

背景技术

作为水泥混合材所使用的CaO-Al₂O₃-Fe₂O₃体系的化合物，已知铝铁酸钙(calcium aluminoferrite)。铝铁酸钙已知4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃(C₄AF)、6CaO·2Al₂O₃·Fe₂O₃(C₆A₂F)、6CaO·Al₂O₃·2Fe₂O₃(C₆AF₂)等。

这些铝铁酸钙具有作为铁酸钙之一的2CaO·Fe₂O₃(C₂F)的晶体结构。即，Al₂O₃大量固溶于C₂F的同时，晶体结构保持C₂F的结构，得到各种组成的Al₂O₃/Fe₂O₃摩尔比。C₂F的晶体结构为斜方晶系，

另一方面，作为铝酸钙的1种，已知CaO·2Al₂O₃(CA₂)。CA₂的晶体结构为单斜晶系，

这样，C₂F与CA₂具有完全不同的晶体结构。而且，使Fe₂O₃成分固溶于CA₂的化合物还未知。

可是，近年来，在土木、建筑领域中，对混凝土结构物的耐久性提高的要求提高。

作为混凝土结构物的劣化因素之一，有由于氯离子的存在而出现钢筋腐蚀的盐腐蚀，作为用于抑制该盐腐蚀的方法，有对混凝土结构物赋予氯离子的渗透抵抗性的方法。

作为抑制氯离子向混凝土硬化体内部渗透，赋予氯离子的渗透抵抗性的方法，已知减小水/水泥比的方法(参照非专利文献1)。然而，减小水/水泥比的方法，不仅损害施工性，而且有时不是根本的对策。

此外，在对水泥混凝土赋予早强性并且防止钢筋腐蚀等目的下，提出了使用将CaO·2Al₂O₃和石膏作为主体，还含有无机氯化物的水泥混合材的方法(参照专利文献1)。

此外，提出了以下方法：使用含有CaO/Al₂O₃摩尔比为0.3～0.7，勃氏比表面积值为2,000～6,000cm²/g的铝酸钙的水泥混合材，具有优异的氯离子的渗透抵抗性，抑制大块混凝土的温度裂缝(参照专利文献2)。然而，该水泥混合材有在高温环境下表现快硬性，混合有该水泥混合材的水泥混凝土的操作性受到损害这样的课题。例如，在日本国内的冲绳、海外的新加坡那样的高温并且易于促进盐腐蚀、酸性劣化的地域，不仅表现快硬性，操作性受到损害，而且由本发明人等的许多实验明确了，不能充分地发挥氯离子的渗透抵抗性。本来，期待在腐蚀成分的扩散速度快并且促进腐蚀反应的高温环境下更有效地起效的防锈技术的开发。

另一方面，已知混合有高炉水淬矿渣微粉末、火山灰物质的水泥组合物会提高氯离子的渗透抵抗性。抑制氯离子的渗透的理由是，高炉水淬矿渣微粉末中的Al成分将氯离子化学地固定化、或进行电吸附。此外，认为火山灰物质与水泥硬化体中的氢氧化钙的减少相关，抑制氢氧化钙在海水中渗溶时所生成的几十μm～几百μm的空隙的生成。然而，高炉水淬矿渣微粉末、火山灰物质的反应长时间发生，因此倾向于阻害早期强度的表现，如果在早龄期浸渍于海水中，则有氯离子的渗透抵抗性降低，混凝土劣化这样的课题。因此，为了提高耐久性即耐海水性，需要促进水泥硬化体中的反应来降低初期材龄中由于海水的作用引起的氯离子的侵入。

另一方面，以钢筋的防锈为目的，还提出了添加亚硝酸盐等的方法(参照专利文献3、专利文献4)。然而，没有确认亚硝酸盐赋予耐酸性的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭47－035020号公报