JP2000264690A - 微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートおよびその製造方法 - Google Patents
微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートおよびその製造方法Info
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- JP2000264690A JP2000264690A JP7611699A JP7611699A JP2000264690A JP 2000264690 A JP2000264690 A JP 2000264690A JP 7611699 A JP7611699 A JP 7611699A JP 7611699 A JP7611699 A JP 7611699A JP 2000264690 A JP2000264690 A JP 2000264690A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/14—Minerals of vulcanic origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術では困難であった軽量性と高強度を両
立したコンクリートの開発をすること。 【解決手段】セメント粒子間の空隙に、平均粒径１５μ
ｍ以下に粉砕した火山ガラス微粉体を流入充填させてな
ること。
立したコンクリートの開発をすること。 【解決手段】セメント粒子間の空隙に、平均粒径１５μ
ｍ以下に粉砕した火山ガラス微粉体を流入充填させてな
ること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微粉砕火山ガラス軽
量高強度コンクリートおよびその製造方法に関する。
量高強度コンクリートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】配合
された微粉砕火山ガラスは、アルミノ珪酸塩ガラスから
なり非常に微細で比表面積が大きく適度な粒度分布を持
つので、養生によって微粉砕火山ガラスはセメントと反
応して強固に結合するので、高強度が発現する。微粉砕
火山ガラスは、真比重が約２．４であり、セメントや一
般によく使用される珪砂の比重より小さいので、微粉砕
火山ガラスを適量配合することによって、軽量性を示
し、耐火性など優れた機能性を併せ持つ。
された微粉砕火山ガラスは、アルミノ珪酸塩ガラスから
なり非常に微細で比表面積が大きく適度な粒度分布を持
つので、養生によって微粉砕火山ガラスはセメントと反
応して強固に結合するので、高強度が発現する。微粉砕
火山ガラスは、真比重が約２．４であり、セメントや一
般によく使用される珪砂の比重より小さいので、微粉砕
火山ガラスを適量配合することによって、軽量性を示
し、耐火性など優れた機能性を併せ持つ。
【０００３】本発明のポイントは、平均粒径１５μｍ以
下の微粉砕火山ガラスのセメントとの優れた反応性を利
用している点である。ここで、微粉砕火山ガラスの代わ
りに合成樹脂製のビーズを用いた場合には、このような
セメントとの反応性がないので、これら粒子とセメント
粒子との強固な結合が起こらず、高強度にならない。本
発明で用いた微粉砕火山ガラスは、粒径が小さいほど、
比表面積が大きくなり、セメントとの反応性も高くなる
ので、特に平均粒径１０μｍ以下とした場合には、後述
する実施例１に見られるように、標準砂を用いたコンク
リートよりも約２０％軽量化しているにもかかわらず、
圧縮強度と曲げ強度が著しく向上している。当然なが
ら、強度値をコンクリートのカサ比重で割った「比強
度」においては、比曲げ強度、比圧縮強度は、共に顕著
な強度向上を示した。
下の微粉砕火山ガラスのセメントとの優れた反応性を利
用している点である。ここで、微粉砕火山ガラスの代わ
りに合成樹脂製のビーズを用いた場合には、このような
セメントとの反応性がないので、これら粒子とセメント
粒子との強固な結合が起こらず、高強度にならない。本
発明で用いた微粉砕火山ガラスは、粒径が小さいほど、
比表面積が大きくなり、セメントとの反応性も高くなる
ので、特に平均粒径１０μｍ以下とした場合には、後述
する実施例１に見られるように、標準砂を用いたコンク
リートよりも約２０％軽量化しているにもかかわらず、
圧縮強度と曲げ強度が著しく向上している。当然なが
ら、強度値をコンクリートのカサ比重で割った「比強
度」においては、比曲げ強度、比圧縮強度は、共に顕著
な強度向上を示した。
【０００４】また、微粉砕火山ガラスを用いる場合、そ
の平均粒径が１５μｍ以下で比表面積が大きいので、混
練時に多くの水を必要とする傾向にあるが、減水剤を適
量（対セメント比で約４％以下）加えることによって、
必要以上の水分を抑えることが可能となった。このこと
が、微粉砕火山ガラスを使いこなす上での重要な点であ
り、高強度を発現させるポイントとなっている。
の平均粒径が１５μｍ以下で比表面積が大きいので、混
練時に多くの水を必要とする傾向にあるが、減水剤を適
量（対セメント比で約４％以下）加えることによって、
必要以上の水分を抑えることが可能となった。このこと
が、微粉砕火山ガラスを使いこなす上での重要な点であ
り、高強度を発現させるポイントとなっている。
【０００５】そこで、本発明においては微粉砕火山ガラ
スが有する流動性の高さやその他の諸性質を活用できる
用途としてコンクリート組成に含有することに着目して
鋭意研究を重ね、微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリ
ートを発明するに至ったものである。そして本発明は、
従来技術では困難であった軽量性と高強度を両立したコ
ンクリートの開発を目的としている。
スが有する流動性の高さやその他の諸性質を活用できる
用途としてコンクリート組成に含有することに着目して
鋭意研究を重ね、微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリ
ートを発明するに至ったものである。そして本発明は、
従来技術では困難であった軽量性と高強度を両立したコ
ンクリートの開発を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明においては微粉砕
火山ガラスを組成中に包含した微粉砕火山ガラス軽量高
強度コンクリートを提供しようとするものであって、そ
の構成としては、請求項１に記載したように、セメント
粒子間の空隙に、平均粒径１５μｍ以下に粉砕した火山
ガラス微粉体を流入充填させてなることを特徴としてい
る。
火山ガラスを組成中に包含した微粉砕火山ガラス軽量高
強度コンクリートを提供しようとするものであって、そ
の構成としては、請求項１に記載したように、セメント
粒子間の空隙に、平均粒径１５μｍ以下に粉砕した火山
ガラス微粉体を流入充填させてなることを特徴としてい
る。
【０００７】上記構成の微粉砕火山ガラス軽量高強度コ
ンクリートによると、微粉砕火山ガラスは、粉砕工程に
より適度な粒度分布を持ち、流動性に優れており、セメ
ントの粒子間の空隙に流入されて空隙を充填させ、密実
なコンクリートとなり、圧縮強度、曲げ強度および防水
性の高い軽量なコンクリートとなり、ＰＣ矢板、セグメ
ント、プレキャスト板、ヒューム管等としての製品に広
く使用できる。
ンクリートによると、微粉砕火山ガラスは、粉砕工程に
より適度な粒度分布を持ち、流動性に優れており、セメ
ントの粒子間の空隙に流入されて空隙を充填させ、密実
なコンクリートとなり、圧縮強度、曲げ強度および防水
性の高い軽量なコンクリートとなり、ＰＣ矢板、セグメ
ント、プレキャスト板、ヒューム管等としての製品に広
く使用できる。
【０００８】また、上記した微粉砕火山ガラス軽量高強
度コンクリートを製造する方法としては、請求項２に記
載したように、セメントの重量１に対して、重量比１．
０〜３．０の割合で平均粒径１５μｍ以下の火山ガラス
微粉砕体を加え、これに水と減水剤を加えて混練し、養
生させてコンクリートを製造することを特徴としてお
り、セメント粒子間に微粉砕火山ガラスを充填させるの
に好適な製造方法であり、セメント比１．０以下では、
高強度になるが、微粉砕火山ガラスの比重が約２．４で
あるため軽量化できない。セメント比３．０以上では、
高強度にならない。本発明に用いる微粉砕火山ガラス
は、標準砂より低比重なので、セメント比は上記１．０
〜３．０でも充分に軽量化できることになる。
度コンクリートを製造する方法としては、請求項２に記
載したように、セメントの重量１に対して、重量比１．
０〜３．０の割合で平均粒径１５μｍ以下の火山ガラス
微粉砕体を加え、これに水と減水剤を加えて混練し、養
生させてコンクリートを製造することを特徴としてお
り、セメント粒子間に微粉砕火山ガラスを充填させるの
に好適な製造方法であり、セメント比１．０以下では、
高強度になるが、微粉砕火山ガラスの比重が約２．４で
あるため軽量化できない。セメント比３．０以上では、
高強度にならない。本発明に用いる微粉砕火山ガラス
は、標準砂より低比重なので、セメント比は上記１．０
〜３．０でも充分に軽量化できることになる。
【０００９】上記微粉砕火山ガラスとしてはシラスのほ
か、黒曜岩、松脂岩、真珠岩などの種々の火山ガラス岩
の微粉砕体が対象となる。
か、黒曜岩、松脂岩、真珠岩などの種々の火山ガラス岩
の微粉砕体が対象となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次いで本発明の実施の形態とし
て、セメントと、微粉砕火山ガラスと、水および減水剤
についての配合例を以下の表１に示す。これらの配合例
に基づき何れの場合にも、混練後、養生させるもので、
養生後の微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートの強
度については以下の表２に示す通りである。
て、セメントと、微粉砕火山ガラスと、水および減水剤
についての配合例を以下の表１に示す。これらの配合例
に基づき何れの場合にも、混練後、養生させるもので、
養生後の微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートの強
度については以下の表２に示す通りである。
【００１１】＜実施例および比較例＞比較例は、ＪＩＳ
Ｒ５２０１−１９９７の基本配合を参考にしている。
養生は、長期的強度を見るために、促進試験の手法を用
いた。具体的には、成形後１日湿気箱中、脱形後に７０
℃の温水中で９．５日間養生した。
Ｒ５２０１−１９９７の基本配合を参考にしている。
養生は、長期的強度を見るために、促進試験の手法を用
いた。具体的には、成形後１日湿気箱中、脱形後に７０
℃の温水中で９．５日間養生した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】「微粉砕火山ガラス」としては、南九州に
賦存するシラスを粉砕した微粉砕シラスを用いた。 養生方法（全て同じ条件）： 成形後１日湿気箱中、脱
形後に７０℃の温水中で９．５時間養生した。 ＊ 上記の曲げ強度、圧縮強度は、平均値（３検体）で
ある。
賦存するシラスを粉砕した微粉砕シラスを用いた。 養生方法（全て同じ条件）： 成形後１日湿気箱中、脱
形後に７０℃の温水中で９．５時間養生した。 ＊ 上記の曲げ強度、圧縮強度は、平均値（３検体）で
ある。
【００１５】軽量化率＝（１−（微粉砕火山ガラスコン
クリートのカサ比重／標準砂コンクリートのカサ比重）
×１００ 比曲げ強度＝各実施例の曲げ強度／各実施例のカサ比重 比圧縮強度＝各実施例の圧縮強度／各実施例のカサ比重 微粉砕火山ガラスを含むコンクリートの特徴： 軽量、
高強度 曲げ強度、圧縮強度は、標準砂を用いたＪＩＳ規格試験
体より約２０％軽量化（コンクリートのカサ比重で比較
して）しているにもかかわらず著しい高強度を示した。
セメントの反応性がよく、強固に結合することと、中実
体であるために、著しい高圧縮強度を示したと考えられ
る。比強度（曲げ強度、圧縮強度をカサ比重で割った
値）は、当然ながら著しく優れている。
クリートのカサ比重／標準砂コンクリートのカサ比重）
×１００ 比曲げ強度＝各実施例の曲げ強度／各実施例のカサ比重 比圧縮強度＝各実施例の圧縮強度／各実施例のカサ比重 微粉砕火山ガラスを含むコンクリートの特徴： 軽量、
高強度 曲げ強度、圧縮強度は、標準砂を用いたＪＩＳ規格試験
体より約２０％軽量化（コンクリートのカサ比重で比較
して）しているにもかかわらず著しい高強度を示した。
セメントの反応性がよく、強固に結合することと、中実
体であるために、著しい高圧縮強度を示したと考えられ
る。比強度（曲げ強度、圧縮強度をカサ比重で割った
値）は、当然ながら著しく優れている。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明による微粉砕火山ガ
ラスを含む軽量高強度コンクリートによると、微粉砕火
山ガラスがセメントの粒子間の空隙内に流入して空隙を
充填させ、密実して圧縮強度および曲げ強度が高く、防
水性と軽量性を具有するコンクリートを提供でき、種々
の用途、例えばＰＣ矢板、セグメント、プレキャスト、
ヒューム管等の製品として好適なコンクリートとなる。
ラスを含む軽量高強度コンクリートによると、微粉砕火
山ガラスがセメントの粒子間の空隙内に流入して空隙を
充填させ、密実して圧縮強度および曲げ強度が高く、防
水性と軽量性を具有するコンクリートを提供でき、種々
の用途、例えばＰＣ矢板、セグメント、プレキャスト、
ヒューム管等の製品として好適なコンクリートとなる。
【００１７】そして、本発明による微粉砕火山ガラスを
含有した軽量高強度コンクリートの製造方法によれば、
至極簡単でコストメリットをもたらす製造方法となる。
含有した軽量高強度コンクリートの製造方法によれば、
至極簡単でコストメリットをもたらす製造方法となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神野 好孝 鹿児島県姶良郡隼人町小田1445番１ 鹿児 島県工業技術センター内 (72)発明者 森田 春美 鹿児島県姶良郡隼人町小田1445番１ 鹿児 島県工業技術センター内
Claims (2)
- 【請求項１】セメント粒子間の空隙に、平均粒径１５μ
ｍ以下に粉砕した火山ガラス微粉体を流入充填させてな
ることを特徴とする微粉砕火山ガラス軽量高強度コンク
リート。 - 【請求項２】セメントの重量１に対して、重量比１．０
〜３．０の割合で平均粒径１５μｍ以下の火山ガラス微
粉砕体を加え、これに水と減水剤を加えて混練し、養生
させてコンクリートを製造することを特徴とする微粉砕
火山ガラス軽量高強度コンクリートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7611699A JP2000264690A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7611699A JP2000264690A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000264690A true JP2000264690A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13595949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7611699A Pending JP2000264690A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 微粉砕火山ガラス軽量高強度コンクリートおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000264690A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005007667A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Kagoshima Prefecture | シラスコンクリート装飾材及びその製造方法 |
| CN112608099A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-06 | 青岛理工大学 | 沿海地铁管片用c50免蒸汽养护混凝土及其制备方法 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP7611699A patent/JP2000264690A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005007667A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Kagoshima Prefecture | シラスコンクリート装飾材及びその製造方法 |
| JP4521497B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2010-08-11 | 鹿児島県 | シラスコンクリート装飾材及びその製造方法 |
| CN112608099A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-06 | 青岛理工大学 | 沿海地铁管片用c50免蒸汽养护混凝土及其制备方法 |
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