JP3343163B2 - コンクリート及びこれを用いた高強度コンクリート成形体の製造方法 - Google Patents
コンクリート及びこれを用いた高強度コンクリート成形体の製造方法Info
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Description
用いた高強度コンクリート成形体の製造方法に関する。
り、コンクリートの初期強度の増進、化学抵抗性の向
上、乾燥収縮の低減等を目的として石膏が添加されてき
た。しかしながら、天然無水石膏はSO4イオンの溶出
が早く、コンクリート又はモルタルに添加した場合、偽
凝結を起こすため作業性が悪くなり、更に蒸気養生後材
令14日の圧縮強度が著しく低下する等の問題があっ
た。特に粉末がブレーン値で3000cm2/g以上で、
温度20℃のNa2HPO4の0.05重量%水溶液10
0gに対して1gを1時間接触させたときの該水溶液の
SO4イオン濃度が0.15〜1.5重量%となる天然
無水石膏を単位セメント量に対して5〜20重量%及び
ナフタリンスルホン酸系の分散剤をコンクリートに用い
ると、コンクリートが偽凝結を起こし運搬や成形等の作
業性に支障を来す。
がなく、材令1日、7日及び14日強度が向上したコン
クリートを提供することにある。
者らは鋭意研究を行なった結果、特定の単位セメント量
及び水セメント比を持つコンクリートに、特定の性質を
有する天然無水石膏をポリカルボン酸系分散剤と共に添
加すれば、上記欠点のない高強度コンクリート成形体が
得られることを見出し本発明を完成した。
〜600kg/m3であり、かつ水セメント比35重量%
以下であるコンクリート原料に、温度20℃のNa2H
PO4の0.05重量%水溶液100gに対して1gを
1時間接触させたとき、該水溶液のSO4イオン濃度が
0.15〜1.5重量%となる天然無水石膏を単位セメ
ント量に対して5〜20重量%、及びポリカルボン酸系
セメント分散剤を単位セメント量に対して0.1〜2.
0重量%配合したことを特徴とするコンクリートを提供
するものである。また本発明はこのコンクリートを成形
し、蒸気養生することを特徴とする高強度コンクリート
成形体の製造方法を提供するものである。
早強及び中庸熱のポルトランドセメントやフライアッシ
ュセメント、シリカセメントなどの各種混合セメントを
用いることができるが、これらの中で早強及び超早強の
ポルトランドセメントは特に優れた強度を発現させるこ
とができ好ましい。
は400〜600kgであり、400kg未満ではセメント
分散剤を最大限使用しても水セメント比が35重量%よ
りも大きくなって14日強度が小さくなり、また600
kgを超えると水セメント比は小さくなるが、14日強度
はそれ程増加せず、かえって遠心力成形の際にセメント
ペーストが分離し、締固めが困難となり好ましくない。
特に好適な単位セメント量は、普通セメントでは470
〜550kg、早強及び超早強セメントでは400〜51
0kg、並びに中庸熱セメントでは530〜600kgであ
る。
(ブレーン値)が3000cm2/g以上のものが好まし
く、3000cm2/g未満では強度発現は半減する。安
定した強度を発現させまた粉砕の経済性の点からブレー
ン値4000〜6000cm2/gが好ましい。本発明で
用いる天然無水石膏についての上記SO4イオンの測定
方法は、温度20℃のNa2HPO4 0.05重量%水
溶液100gに天然無水石膏の1gを1時間接触させた
後、真空濾過し、濾液に塩化バリウムを加えて硫酸バリ
ウムを沈澱させ、SO4イオン濃度として定量する方法
を採用した。本発明において、この測定方法によるSO
4イオン濃度が0.15〜1.5重量%となる溶解性の
天然無水石膏を用いるが、これはポリカルボン酸系分散
剤と併用することにより、偽凝結を防止し、高強度が得
られ、かつ安価だからである。天然無水石膏の添加量は
単位セメント量に対して5〜20重量%であるが、好ま
しくは8〜15重量%である。この添加量が5重量%未
満及び20重量%を超えると強度が十分でなく好ましく
ない。すなわち、この添加量が5重量%から急に強度が
増大し、10重量%付近でピークを示し、20重量%を
超えると急に強度が減少する。
ボン酸系セメント分散剤を併用することにより偽凝結が
防止され、作業性を向上させることができる。この分散
剤としては、エチレンオキサイドとマレイン酸類から製
造されるもの、例えば次式
を示し、nは5〜20の数を示し、mは重量平均で20
〜50の数を示す)で表わされるものが好ましい。
るもので良く、例えば、商品名チューポールHP−8
(竹本油脂(株)社製)、チューポールHP−11(竹
本油脂(株)社製)、ダーレックス・スーパー200
(グレースジャパン(株)社製)、マリアリムA−60
(日本油脂(株)社製)、マリアリムA−20(日本油
脂(株)社製)、マイティー2000WHZ(花王
(株)社製)、レオビルドSP−8S(ポゾリス物産
(株)社製)、セメロールR−222M(東邦化学工業
(株)社製)等が挙げられる。上記のポリカルボン酸系
のセメント分散剤は、ポリカルボン酸−ポリオキシアル
キレングラフトポリマーのポリオキシレン鎖がランダム
コイル構造のため、セメント粒子の分散型を保持し、粒
子間摩擦を低減するためスランプロスを大幅に減少させ
ることができる。また、ポリカルボン酸系分散剤は分子
量が数千から数万のオリゴマーでありキレート力(吸着
力)が大きく、また電荷付与力も大きい。分子量が大き
いことから、セメント粒子を取り囲む分子の量が多くな
り、水和できる面積が少なくなる。一方、スルホン酸系
は、キレート力が小さいので水和できる面積が大きく、
分散力がプレーンのコンクリートより上がっているので
延べの水和できる面積が増加し水和を促進するのでスラ
ンプロスを引き起こす。更にコンクリートに石膏を用い
た場合、スルホン基(SO3H)のSO3が石膏の水和を
促進する。
リカルボン酸系分散剤を併用することで作業性が良く、
高強度コンクリートが得られる。該分散剤の添加量は単
位セメント量に対して0.1〜2.0重量%であり、好
ましくは0.3〜1.3重量%である。添加量が0.1
重量%未満では減水効果が小さすぎたり、スランプロス
低減効果が小さすぎる。また添加量が2.0重量%を超
えるとセメントの凝結が遅延され、前置き時間を長く取
らなければならないと共に蒸気養生後の強度が低下す
る。
分及び必要によりその他の任意成分を加え混合すること
により製造することができ、また、これを成形し、常法
により蒸気養生することにより、高強度コンクリート成
形体とすることができる。
さないため、作業性が良好であり、更に、これを成形す
れば高い強度のコンクリート成形体が得られる。
するが本発明は、これらに限定されるものではない。な
お以下「%」は特にことわらない限り「重量%」を示
す。
い、天然無水石膏の溶解度別のコンクリート試験を行な
った。普通ポルトランドセメントを489kg/m 3、S
O3イオン濃度0.15%の天然無水石膏を48.9kg
/m3、小笠砂陸砂を547kg/m3、岩瀬産砕石を11
15kg/m3、ポリカルボン酸系分散剤を2.445kg
/m3、及び混練り水を156kg/m3(この混練水量に
は分散剤量が含まれる,以下同じ)混合し、90秒間強
制ミキサーで混練りした。このコンクリートのスランプ
及び空気量を測定した。また強度試験用供試体としてφ
10×20cm円柱供試体型枠にテーブルバイブレーター
を用いて成形した。前置き3時間後、20℃/hrの昇温
速度で昇温し、75℃で3時間保持してから、自然冷却
を行ない脱型時の圧縮強度を測定した。その後気中養生
を行ない材令7日、14日強度を測定した。測定結果を
表2に示す。ここではポリカルボン酸系分散剤は、商品
名ダーレックス・スーパー200を用いた。
膏の溶解度及び分散剤の添加量を変えて、コンクリート
を成形し、実施例1と同様に評価した。表2には実施例
1〜4の測定結果を併せて示す。
ン濃度0.10%の天然無水石膏を48.9kg/m3、
小笠砂陸砂を547kg/m3、岩瀬産砕石を1115kg
/m3、ポリカルボン酸系分散剤を2.445kg/m3、
及び混練り水を156kg/m3混合し、90秒間強制ミ
キサーで混練りした。以下実施例1と同様に操作し評価
した。セメント分散剤は商品名ダーレックス・スーパー
200を用いた。
膏の溶解度及び分散剤の添加量を変えて、コンクリート
を成形し、実施例1と同様に評価した。表3には比較例
1〜3の測定結果を併せて示す。
ン濃度0.6%の天然無水石膏を48.9kg/m3、小
笠砂陸砂を547kg/m3、岩瀬産砕石を1115kg/
m3、ポリカルボン酸系分散剤を3.912kg/m3、及
び混練り水を153kg/m3混合し、90秒間強制ミキ
サーで混練りした。以下実施例1と同様に操作し評価し
た。
て、コンクリートを成形し、実施例1と同様に評価し
た。表4には実施例5〜8の測定結果を併せて示す。
ン濃度0.6%の天然無水石膏を18kg/m3、小笠砂
陸砂を547kg/m3、岩瀬産砕石を1115kg/m3、
ポリカルボン酸系分散剤を3.912kg/m3、及び混
練り水を153kg/m3混合し、90秒間強制ミキサー
で混練りした。以下実施例1と同様に操作し評価した。
て、コンクリートを成形し、比較例4と同様に操作し実
施例1と同様に評価した。表5には比較例4〜5の測定
結果を併せて示す。
ン濃度0.75%の天然無水石膏を73.35kg/
m3、小笠砂陸砂を561kg/m3、岩瀬産砕石を114
5kg/m3、ポリカルボン酸系分散剤を2.445kg/
m3、及び混練り水を147kg/m3混合し、90秒間強
制ミキサーで混練りした。以下実施例1と同様に操作し
評価した。
コンクリートを成形し、実施例9と同様に操作し評価し
た。このとき用いたタイ産天然無水石膏のSO 4イオン
濃度は、0.75%であり、石膏の添加量は単位セメン
ト量に対して15%とした。表6に実施例9〜12の測
定結果を示す。
量を変えることにより、コンクリートを成形し、実施例
1と同様に評価した。表8に比較例6〜7の測定結果を
示す。
ント比及び分散剤の添加量を変えてコンクリート成形体
を成形し、実施例1と同様に操作し評価した。このとき
用いたタイ産天然無水石膏のSO4イオン濃度は、0.
75%であり、石膏の添加量は単位セメント量に対して
10%とした。表10に実施例13〜15の測定結果を
示す。
メント比及び分散剤の添加量を変えてコンクリート成形
体を成形し、実施例1と同様に評価した。このとき用い
たタイ産天然無水石膏のSO4イオン濃度は、0.75
%であり、石膏の添加量は単位セトント量に対して10
%とした。表12に比較例8の測定結果を示す。
種類及び単位セメント量に対する添加量を挙げ、実施例
1の配合を用いて実施例1と同様に評価した。測定結果
を表13に併せて示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 単位セメント量400〜600kg/m3
であり、かつ水セメント比35重量%以下であるコンク
リート原料に、温度20℃のNa2HPO4の0.05重
量%水溶液100gに対して1gを1時間接触させたと
き該水溶液のSO4イオン濃度が0.15〜1.5重量
%となる天然無水石膏を単位セメント量に対して5〜2
0重量%、及びポリカルボン酸系セメント分散剤を単位
セメント量に対して0.1〜2.0重量%配合したこと
を特徴とするコンクリート。 - 【請求項2】 水セメント比が24〜28重量%である
請求項1記載のコンクリート。 - 【請求項3】 ポリカルボン酸系セメント分散剤が、次
の式 【化1】 (式中、Aは炭素数1〜5のアルキレン基を示し、nは
5〜20の数を示し、mは重量平均で20〜50の数を
示す)で表わされるものである請求項1記載のコンクリ
ート。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3項記載のコンクリー
トを成形し、蒸気養生することを特徴とする高強度コン
クリート成形体の製造方法。
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-
1993
- 1993-12-27 JP JP33232893A patent/JP3343163B2/ja not_active Expired - Fee Related
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