JP2004507431A - 超高強度と延性を有する繊維含有コンクリート - Google Patents
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Abstract
上記各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)の含有量および水(E)の量が、容積で示して、下記の関係:
を満たすことを特徴とする金属繊維を分散させたコンクリート。
本発明は、枠組無しのブーソア類、タイル類、およびプレートまたはシェルタイプ等の要素の製造に応用する。
Description
(技術分野)
本発明は、繊維含有コンクリート類、とりわけ、ポルトランドセメントタイプまたは同類タイプの金属繊維を含む高性能水硬性バインダー系コンクリートに関する。
本明細書において使用するときの“コンクリート”なる用語は、一般に、本明細書の残余において触れているように、コンクリート類、モルタル類またはグラウト類も限定なしで包含する。
【0002】
(背景技術)
現在、低曲げ強度のために脆いという欠点を有する高性能繊維非含有コンクリート類は存在している。
今日では、土木工学における多くの用途、とりわけプレハブブーソアを使用するトンネルのコーティングにおいては、薄い厚さが望まれており、高性能および超高性能コンクリート類が要求されている。さらにまた、そのようなブーソアが受ける苛酷な条件がある場合には、高曲げ強度と共に高コンクリート加工性および延性も望まれる。
この要求は、経済的見地から、そのコンクリートが超高性能コンクリート(120 MPaよりも高い圧縮強度Rc)である場合でさえも、通常の受動型枠組を有する鉄筋コンクリートによってのみ満足裏に達成され得る。そのような通常のブーソア類は、複雑で多方向性の応力を受ける。とりわけ、そのようなブーソア類は、延性を有しながら、15 MPaよりも高い角柱状サンプルで測定した曲げ強度を有すべきである。
コンクリートのような非弾力性材料における用語“延性”は、突然破壊することなく、好ましくは、応力が増大しながら或いは少なくともプラトーでありながら、その降伏強度を越えて歪む能力を意味する。
さらにまた、そのようなコンクリートは、用途にもよるが、堅固ないし自己順応性範囲の変動性のあるコンシステンシーを有することが望ましい。
【0003】
最近、金属または有機繊維を含み、延性であり或いはその技術的性能に基づきトンネルブーソア類用の所定の特性を有する部材の製造を可能にする超高性能コンクリートに関連する技術的解決方法が出現している。
さらに詳細には、特許出願WO−99/28267号およびEP−934915号は、所望の技術的性能を満たし得る超高性能繊維含有コンクリートを提案している。しかしながら、特許出願WO−99/28267号は、高性能にはするが求められる用途には高価な微細および超微細粒子を含む粒状骨材を有するコンクリートを開示している。
特許出願EP−934915号においては、上述の所定の技術的性能は、一方で、高価な粒状物であるカ焼ボーキサイトのような超硬質粒状物により、他方で、これも材料を費用高にする極めて大量の微細および超微細粒子を使用することによって達成されている。
そのような配合物が極めて高価であるという事実に加えて、上記の各方法は、その実施において、繊維を導入しその繊維含有コンクリートを混合するのに特別な装置の使用を必要としている。従って、上記の各方法を、遠隔セメントミキサートラックによるようなコンクリート搬入による通常の即使用コンクリート装置において実施するのは困難である。
従来技術の配合物の使用によっては、現存する問題を解決するのに、即ち、120 MPaよりも高い圧縮強度Rcと15 MPa以上の曲げ強度Rfl(強度RcおよびRflは円筒状または角柱状サンプルで測定する)を有し、コンクリートm3当り最大限120 kgの金属繊維を含み且つ古典的な即使用コンクリート装置においてまたは組立装置において使用できるような通常の粒状物を使用する延性のあるコンクリートを製造するのに、経済的見地から満足し得る解決を得ることはできない。
【0004】
そのような基準を満たすコンクリートを得るために、本出願人は、はるかに安価な材料コストによって所望の機械的性能を得るに当って、繊維の存在下でアポロニアン(appolonian)タイプの粒状骨材を使用し、機械的および流動学的見地から最適化したバインダーペーストを使用し、コンクリート内のそのペースト量を所望の加工性を得るのに必要な粒状骨材の緩和度によって決定するという従来技術と異なる処方概念を使用するに至った。
従って、本発明の目的は、中庸な機械特性(即ち、円筒状または角柱状サンプルで測定して、Rc > 120 MPaおよびRfl ≧ 15 MPa)を有し、延性があり、コンクリートm3当り最大限120 kgの金属繊維を含み且つ即使用コンクリート施設においてまたはプレハブ要素施設において使用できるような通常の粒状物を使用する超高性能金属繊維含有コンクリートを提供することである。
用途のタイプにもよるが、そのようなコンクリートは、堅固ないし自己順応性範囲のコンシステンシーを有すべきであり、そのようなコンシステンシーの測定はDIN 1048規格に従う。
【0005】
従って、本発明は、高性能コンクリート類、120 kg/m3以下の金属繊維含有量で金属繊維を含むコンクリートを通常の成分によって製造することを目的とし、そのようなコンクリート類は、とりわけ、枠組なしで10 cm未満であり得る厚さを有するトンネル用ブーソアの製造を可能にする。
本発明に従うコンクリート組成物は、従来技術に比較して、改良された技術的性能とコストによって繊維含有コンクリート類を製造することを可能にする。とりわけ、本発明の組成物は、コンクリート中でのどのようなタイプの繊維の使用にも及び得る。得られるコスト/性能比は、現在公知の繊維含有コンクリート組成物のコスト/性能比よりも好ましい。
【0006】
本発明の上記目的は、
a) 10〜20μm範囲の粒度D50を有する粒子を含むセメント;
b) ポゾラン反応による超微細成分、その成分粒子が最大で1μmの粒度D50を有すること;
c) 下記のように定義される2つの粒状物分類C1およびC2に分布する粒状成分:
C1: 1μmよりも大きく5 mmよりも小さい粒度を有する粒子、
C2: 5〜15 mm、好ましくは6〜12 mm範囲の粒度を有する粒子;
d) 100μm以下の粒度D50を有するセメント添加剤;
e) 混合物中に添加する一定量の水E;
f) 上記セメント基準で1.5〜5容量%の乾燥物割合で存在する分散剤、好ましくは超可塑剤;
g) コンクリートm3当り120 kgに等しい上限量で存在し、得られるコンクリートが少なくとも2、好ましくは少なくとも3のl/φ比を有するような個々の長さlを有する金属繊維(lは金属繊維の個々の長さであり、φは最大粒子の直径である);
を含み、上記各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)の含有量および水(E)の量が、容積で示して、下記の関係:
を満たすことを特徴とする諸成分を混合することによって得られる、金属繊維を分散させた硬化セメントマトリックスを含むコンクリートを製造するによって達成される。
【0007】
有利には、得られるコンクリートのコンシステンシーの如何にかかわらず、下記の関係が、容積で示して、上記各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)の含有量および水(E)の量の比1、3、4および5において得られる:
堅固から自己順応性までの所望のコンクリートコンシステンシー次第で、上記各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)の含有量の比2は、下記の関係:
1) 堅固ないし流体状コンシステンシーの場合、0.25 ≦ [(a) + (b) + (d)]/[(C1) + (C2)] ≦ 0.45;
2) 自己順応性コンシステンシーを有する場合、0.45 ≦ [(a) + (b) + (d)]/[(C1) + (C2)] ≦ 0.65
を満たし、比1、3、4および5は、コンシステンシーが堅固ないし流体状または自己順応性であれ、変化しないままである。
【0008】
本発明に従うコンクリート組成物中の金属繊維の存在は、枠組無しによるトンネル用のブーソア、さらにまたタイル類、プレート類またはシェル類等のような部材の製造を可能にする。
本発明に従う組成物のセメント(a)は、有利には、ポルトランドセメントである。好ましくは、本発明に従う組成物のセメントはポルトランドHTSセメントであり、このセメントは、セメントの質量基準で少なくとも20質量%の結合シリカを含む。また、セメント(a)は、アルミン酸カルシウム系セメントまたは溶鉱炉スラグ系の任意の水硬性バインダーであり得、或いはそのようなセメントおよび/またはスラグ類の混合物系の任意の水硬性バインダーでさえもあり得る。
ポゾラン反応による超微細成分(b)は、当該技術において公知である。これらの成分は、シリカヒューム類、好ましくはジルコニウム工業またはシリコン工業からのシリカヒューム類の中から一般に選ばれる。
粒状成分(c)は、コンクリート製造において通常入手し得る任意の粒状成分であり得る。粒状成分(c)は、ふるい掛けまたは粉砕した砂利、砂または砂混合物である。
セメント添加剤(d)は、フライアッシュ類および/またはチョーク系充填剤類、および/またはスラグ類、および/またはシリカサンド類、とりわけ石英粉末または粉砕した微細チョーク類を含む。
好ましい実施態様においては、セメント粒子(a)は、約15μmの粒度D50を有し、ポゾラン反応による超微細成分(b)は、1μm未満の粒度D50を有する。
【0009】
金属繊維類に関しては、これらの繊維は、とりわけ、低炭素含有量を有するスチール繊維(低共析鋼)、高機械強度を有する高炭素含有量のスチール繊維(共析または高共析鋼)、合金化または微合金化スチール繊維、非晶質スチール繊維並びにステンレススチール繊維の中から選択し得る。好ましくは、低炭素含有量を有するスチール繊維または高炭素含有量を有するスチール繊維を使用する。
本発明のコンクリートにおける金属繊維の量は、コンクリートの120 kg/m3以下、一般に20〜120 kg/m3、好ましくは40〜100 kg/m3である。
容積で示して、金属繊維は、一般に、コンクリート容積の1.5%以下である。
金属繊維の個々の長さlは、最大粒子の粒度の一般に少なくとも2倍、好ましくは少なくとも3倍である。
上記スチール繊維類は、必要に応じて、銅、亜鉛、ニッケルまたはこれらの合金のような非鉄金属によってコーティングし得る。
種々の形状の繊維を使用することができ;これらの繊維は、末端で、銃眼模様付け、波状化加工またはクローシェ編みを施すこともできる。
また、繊維粗さの調整および/または種々の断面を有する繊維の使用も可能である。
【0010】
本発明に従う組成物は、セメント基準で1.5〜5容量%、好ましくは2.5〜3.5容量%の乾燥物割合で存在する分散剤、好ましくは超可塑剤も含み得る。
超可塑剤は、コンクリートの流動性を改善する目的を有するコンクリートの通常の成分である。そのような超可塑剤としては、ポリオキシエチレン化ホスホネート(POE)類、ポリオックスポリカルボキシレート(PCP)類およびこれらの混合物がとりわけ推奨される。そのような超可塑剤は、商業的に入手可能な製品である;例えば、CHRYSO社から市販されているOPTIMA 100(登録商標)、PREMIA 100(登録商標)およびOPTIMA 175(登録商標)の製品がある。
本発明に従うコンクリートは、着色用顔料、分散剤、発泡防止剤、結露防止剤または付着防止剤、硬化促進剤、または当業者にとって周知の有機物質の水性エマルジョンのような種々の他の添加剤も含み得る。
本発明に従うコンクリートは、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、高密度ポリエチレン、アラミドポリアミドまたはポリプロピレンの短繊維(2 mm未満、好ましくは最長1 mmの長さを有する)も含み得る。
【0011】
本発明のコンクリートは、固形成分と水を混合し、成形(モールディング)し、次いで硬化させることを含む当業者にとって公知の任意の方法を使用して製造する。
一般に、得られるコンクリートの熟成は、下記のようにして実施し得る:
・20℃および90%以上の相対湿度での保存の形、
・モールド内に入れた直後の熱処理、または
・20℃および90%以上の相対湿度で保存する前の、モールド内に入れた直後の所定時間の熱処理。
そのような熱処理は、20℃〜100℃の範囲の温度で生ずる。
本発明に従って得られるコンクリートは、下記を示す:
・15 MPa以上の角柱状サンプルで測定した曲げ強度Rfl、
・120 MPa以上の円筒状サンプルで測定した圧縮強度Rc
・これらの曲げ強度Rflおよび圧縮強度Rcは、28日経過終了時点で評価する。
【0012】
(発明を実施するための最良の形態)
実施例 1 および 2 に相応するコンクリート
1) 原材料
・実施する比較の意義を完全にするために、以下で示すのと同じ諸成分をすべての実施例において使用する。
・セメント:
‐LAFARGE CIMENTS FRANCE社からの高シリカ含有量HTSタイプポルトランドセメント(CPA CEM I 52.5)、
‐LAFARGE CORPORATION社からの50タイプポルトランドセメント(CSAカナダ規格に従う)。
・粒状成分:
‐LAFARGE GRANULATS FRANCE社からのGRENADE 0/4沖積サンド、
‐LAFARGE GRANULATS FRANCE社からのLE TERTRE 6/10砂利(ケイ酸化堆積岩)、
‐SIFRACO社からのGSI 0/0.315珪質サンド、
‐6/12花こう岩砂利、
‐0/5珪質サンド
‐0/0.5珪質サンド。
【0013】
・セメント添加剤:
‐SUNDANCE社からのフライアッシュ。
・ポゾラン反応による超微細成分:
‐シリカヒューム:ELKEM 940 Uガラスマイクロシリカ、
‐SKWシリカヒューム。
・超可塑剤ビルダー:
‐CHRYSO, FRANCE社からのポリオキシエチレン化ホスホネート(POE)、OPTIMA 100(登録商標)、
‐CHRYSO, FRANCE社からのポリオキシエチレン化ホスホネート(POE)とポリオックスポリカルボキシレート(PCP)との混合物、OPTIMA 175(登録商標)。
・金属繊維:
‐繊維A:約30回通過繊維(クローシェ編み円筒状繊維、低炭素含有量、長さlf = 60 mm、直径df = 0.8 mm)からなる板状形のBEKAERT社から供給されたDRAMIX RC 80−60 LCスチール繊維、
‐繊維B:繊維Aと同類であるが、高炭素含有量を有するBEKAERT社から供給されたDRAMIX RC 80−60 HCスチール繊維、
‐繊維C:NOVOCON社から供給されたスチール繊維(矩形断面If = 50 mm、af = 2.5 mm、bf = 0.4 mmを有するオンジュレート化繊維)。
【0014】
2) 製造方法
実施例1においては、コンクリートの製造は、SKAKOミキサーにより実験室において実施する。コンクリート製造過程においては、各成分を下記の順序で混合する:
‐粒状物をミキサーに導入する、
‐湿潤用の水を30秒間導入する、
‐湿潤粒状物を30秒間混合する、
‐4分間放置する、
‐バインダー類を30秒間で導入する、
‐1分間混合する、
‐混合用の水とビルダー類を導入する、
‐コンクリートを3分間混合する、
‐金属繊維の半分を、コンクリート表面上に分布させながら導入する、
‐ミキサーを始動させ、金属繊維の残り半分を30秒間で導入する、
‐コンクリートを1分間混合する。
【0015】
実施例2においては、工業用ミキサーを使用する。コンクリートの製造方法は、下記のとおりである:
‐繊維を除く全成分を導入する、
‐1分間乾式混合する、
‐水と超可塑剤を導入する、
‐5分間混合する、
‐繊維を導入する、
‐1分間混合する。
その後、モールドに満たし、次いで、堅固ないし流体状コンシステンシーを有するコンクリートにおいては振動させ、自己順応性コンシステンシーを有するコンクリートにおいては振動を行わない。
3) 熟成
各サンプルを、前述したように直ぐに熱処理に供するか、20℃の水中で保存し、その後、必要に応じて、前述したような熱処理に所定時間供する。
【0016】
測定方法
1) 拡散性測定
低流動性を有するコンクリートにおいては、その測定原理は、放出コンクリートをショックに供した後に形成させたコンクリート盤の直径を測定することからなる。拡散性測定方法は、DIN 1048規格に記載されている。
高流動性を有するコンクリートにおいては、上記と同じ方法を使用するが、ショック無しである。
すべての試験において、拡散性測定は、金属繊維の添加後に行う。各コンシステンシーは、下記の拡散度に相応する:
‐堅固コンシステンシー:350 mm以下のショックによるDIN拡散性、
‐可塑状コンシステンシー:350〜450 mmのショックによるDIN拡散性、
‐流体状コンシステンシー:450〜600 mmのショック無しのDIN拡散性、
‐自己順応性コンシステンシー:600 mm以上のショック無しのDIN拡散性。
拡散性測定は、コンクリート製造終了時にすでに終えているか、或いは普通の使用実施時間に相応するコンクリート製造終了後1時間(+1時間)で実施する。
2) 曲げおよび圧縮機械強度の測定
測定原理は、下記の値を測定することからなる:
‐NF P 18−409規格に定義された操作方式従う、4点曲げ試験による寸法10 mm×10 mm×40 mmの角柱状サンプルでの曲げ強度Rfl、
‐NF P 18−406規格に定義された操作方式に従う、寸法:φ = 11cm×h = 22 cmの円筒状サンプルでの圧縮強度Rc。
【0017】
実施例 1
本発明に従う種々の繊維含有コンクリート(以下、R2およびO3〜O5と表示する)を製造する。
下記の表1は、コンクリートR2、O3〜O5の組成(kg/m3で示す)、並びに前述したような各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)およびEの含有量比1〜5の値を示す。
【0018】
【表1】
【0019】
比1〜5の値は、所定の特定値を満たしている。
コンクリートR2、O3〜O5の組成は何らセメント添加剤(d)を含んでいないので、比5の値は無意味である。
そのような各コンクリートは、m3当り120 kg未満の金属繊維を含んでいる。
そのような各コンクリート流動学的および機械的性能を下記の表2および図1、2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】
この表2によれば、すべてのコンクリート(R2、O3〜O5)は、下記の特定値を満たしている:
・15 MPaよりも高い28日での曲げ強度Rfl、および
・120 MPaよりも高い28日での圧縮強度Rc。
【0022】
また、表2は、そのような特定値が、堅固、流体状および自己順応性コンクリート、それぞれ、R2、O3、O4およびO5において満足し得るものであることも示している。自己順応性コンクリートは、600 mm以上のショック無しでの拡散性を有するコンクリートである。参照O5で表示したコンクリートの拡散性結果は、流動性を少なくとも1時間維持しながら自己順応性コンクリートを製造できることを示している。
図1および2は、各々、コンクリートサンプルO3およびO5における縦軸に応力値(kN)を横軸にそれぞれ補正した経過値を示した4点曲げ試験によって得られた3つの曲線を示している。
各試験は、NF P 18−409規格に従って行う;各経過値は、試験実施中に生ずる経過(shifting)に基づき、当業者に周知の技術規則に従う補正に供する。
3つの曲線は、各々、サンプル(3個の試験サンプル)において行った試験に相応する。
図1および2は、コンクリートO3およびO5が曲げにおいて延性挙動を有することを示している。
【0023】
実施例 2
実施例1におけるようにして、セメント添加剤(フライアッシュ)を添加した本発明に従う繊維含有コンクリート(以下、O6と表示する)を製造する。そのようなコンクリートO6の組成を表3に示す。
下記の表3は、比1〜5の値が所定の特定値を満たすことを示している。
【0024】
【表3】
【0025】
圧縮試験の結果は、そのようなコンクリートが、28日で、132 MPaの圧縮強度を有することを示している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従うコンクリートサンプルO3の4点曲げ試験の結果を示す。
【図2】本発明に従うコンクリートサンプルO5の4点曲げ試験の結果を示す。
Claims (38)
- a) 10〜20μm範囲の粒度D50を有する粒子を含むセメント;
b) ポゾラン反応による超微細成分、その成分粒子が最大で1μmの粒度D50を有すること;
c) 下記のように定義される2つの粒状物分類C1およびC2に分布する粒状成分: C1: 1μmよりも大きく5 mmよりも小さい粒度を有する粒子、
C2: 5〜15 mm、好ましくは6〜12 mm範囲の粒度を有する粒子;
d) 100μm以下の粒度D50を有するセメント添加剤;
e) 混合物中に添加する一定量の水E;
f) 上記セメント基準で1.5〜5容量%の乾燥物割合で存在する分散剤、好ましくは超可塑剤;
g) コンクリートm3当り120 kgに等しい上限量で存在し、得られるコンクリートが少なくとも2、好ましくは少なくとも3のl/φ比を有するような個々の長さlを有する金属繊維 (lは金属繊維の個々の長さであり、φは最大粒子の直径である);
を含む組成物を水と混合することによって得られる、金属繊維を分散させたコンクリートにおいて、
上記各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)の含有量および水(E)の量が、容積で示して、下記の関係を満たすことを特徴とする上記コンクリート:
- a) セメント粒子(a)が約15μmの粒度D50を有し、b) ポゾラン反応による超微細成分(b)が1μm未満の粒度D50を有することを特徴とする請求項1記載のコンクリート。
- 上記セメントが、高シリカ含有量セメントであり、セメントの質量基準で少なくとも20質量%の結合シリカを含むことを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- コンクリート中の金属繊維の量が、コンクリートの20〜120 kg/m3、好ましくは40〜100 kg/m3の範囲であることを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- 金属繊維がスチール繊維であることを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- 上記スチール繊維が0.7%〜0.8%範囲の高炭素含有量を有することを特徴とする請求項8記載のコンクリート。
- 上記スチール繊維が0.1%以下の低炭素含有を有することを特徴とする請求項8記載のコンクリート。
- 得られるコンクリートが、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、高密度ポリエチレン、アラミドポリアミドまたはポリプロピレンの短繊維も含むことを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- 得られるコンクリートが、上記セメント基準で1.5〜5容量%、好ましくは2.5〜3.5容量%範囲の乾燥物割合で存在する超可塑剤を含むことを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- 上記超可塑剤が、ポリオキシエチレン化ホスホネート類、ポリオックス ポリカルボキシレート類およびこれらの混合物の中から選ばれることを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載の上記コンクリート。
- 得られるコンクリートが、下記:
・15 MPa以上の角柱状サンプルで測定した曲げ強度Rfl、
・120 MPa以上の円筒状サンプルで測定した圧縮強度Rc
を示し、これらの曲げ強度および圧縮強度を28日経過終了時点で評価することを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。 - ポゾラン反応による超微細成分(b)がシリカヒュームを含むことを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- 粒状成分(c)が、ふるい掛けまたは粉砕した粒状物または粒状物混合物であることを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- セメント添加剤(d)が、充填剤、とりわけ石英粉末、硬質チョーク、またはフライアッシュもしくはスラグであることを特徴とする上記請求項のいずれか1項記載のコンクリート。
- 請求項1〜17のいずれか1項記載のコンクリートから製造することを特徴とするブーソア類、タイル類、プレートまたはシェル要素。
- 請求項1〜17のいずれか1項記載のコンクリートから製造することを特徴とするプレハブ要素。
- 即使用コンクリートプラント内で製造することを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項記載のコンクリート。
- 組立プラント内で製造することを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項記載のコンクリート。
- a) 10〜20μm範囲の粒度D50を有する粒子を含むセメント;
b) ポゾラン反応による超微細成分、その成分粒子が最大で1μmの粒度D50を有すること;
c) 下記のように定義される2つの粒状物分類C1およびC2に分布する粒状成分: C1: 1μmよりも大きく5 mmよりも小さい粒度を有する粒子、
C2: 5〜15 mm、好ましくは6〜12 mm範囲の粒度を有する粒子;
d) 100μm以下の粒度D50を有するセメント添加剤;
e) 上記セメント基準で1.5〜5容量%の乾燥物割合で存在する分散剤、好ましくは超可塑剤;
f) コンクリートm3当り120 kgに等しい上限量で存在し、得られるコンクリートが少なくとも2、好ましくは少なくとも3のl/φ比を有するような個々の長さlを有する金属繊維 (lは金属繊維の個々の長さであり、φは最大粒子の直径である);
を含む組成物を一定量の水(E)と混合することに含む、金属繊維を分散させたコンクリートの製造方法において、
上記各成分(a)、(b)、(C1)、(C2)、(d)の含有量および水(E)の量が、容積で示して、下記の関係を満たすことを特徴とする上記製造方法:
- a) セメント粒子(a)が約15μmの粒度D50を有し、b) ポゾラン反応による超微細成分(b)が1μm未満の粒度D50を有することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 上記セメントが、高シリカ含有量セメントであり、セメントの質量基準で少なくとも20質量%の結合シリカを含むことを特徴とする請求項22〜26のいずれか1項記載の方法。
- コンクリート中の金属繊維の量が、コンクリートの20〜120 kg/m3、好ましくは40〜100 kg/m3の範囲であることを特徴とする請求項22〜27のいずれか1項記載の方法。
- 金属繊維がスチール繊維であることを特徴とする請求項22〜28のいずれか1項記載の方法。
- 上記スチール繊維が0.7%〜0.8%範囲の高炭素含有量を有することを特徴とする請求項29記載の方法。
- 上記スチール繊維が0.1%以下の低炭素含有を有することを特徴とする請求項29記載の方法。
- 得られるコンクリートが、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、高密度ポリエチレン、アラミドポリアミドまたはポリプロピレンの短繊維も含むことを特徴とする請求項22〜31のいずれか1項記載の方法。
- 得られるコンクリートが、上記セメント基準で1.5〜5容量%、好ましくは2.5〜3.5容量%範囲の乾燥物割合で存在する超可塑剤を含むことを特徴とする請求項22〜32のいずれか1項記載の方法。
- 上記超可塑剤が、ポリオキシエチレン化ホスホネート類、ポリオックス ポリカルボキシレート類およびこれらの混合物の中から選ばれることを特徴とする請求項22〜33のいずれか1項記載の方法。
- 得られるコンクリートが、下記:
・15 MPa以上の角柱状サンプルで測定した曲げ強度Rfl、
・120 MPa以上の円筒状サンプルで測定した圧縮強度Rc
を示し、これらの曲げ強度および圧縮強度を28日経過終了時点で評価することを特徴とする請求項22〜34のいずれか1項記載の方法。 - ポゾラン反応による超微細成分(b)がシリカヒュームを含むことを特徴とする請求項22〜35のいずれか1項記載の方法。
- 粒状成分(c)が、ふるい掛けまたは粉砕した粒状物または粒状物混合物であることを特徴とする請求項22〜36のいずれか1項記載の方法。
- セメント添加剤(d)が、充填剤、とりわけ石英粉末、硬質チョーク、またはフライアッシュもしくはスラグであることを特徴とする請求項22〜37のいずれか1項記載の方法。
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